元素化学02氯的氧化物和含氧酸及盐

《氯的氧化物和含氧酸》讲义一、氯的氧化物氯是一种非常活泼的元素，能形成多种氧化物，常见的有一氧化二氯（Cl₂O）、二氧化氯（ClO₂）、三氧化二氯（Cl₂O₃）、五氧化二氯（Cl₂O₅）和七氧化二氯（Cl₂O₇）。

1、一氧化二氯（Cl₂O）一氧化二氯是黄棕色气体，有刺激性气味。

它可由氯气和新制的氧化汞反应制得。

在化学性质方面，一氧化二氯是一种强氧化剂，能与许多物质发生氧化还原反应。

2、二氧化氯（ClO₂）二氧化氯是一种黄绿色到橙黄色的气体，具有强烈刺激性气味。

它在工业上有广泛的应用，例如用于饮用水的消毒、纸浆漂白等。

二氧化氯的制备方法多样，其中一种常见的方法是用氯酸钠和盐酸反应。

二氧化氯具有很强的氧化性，能有效地杀灭细菌、病毒和真菌等微生物。

与传统的消毒剂氯气相比，二氧化氯的消毒效果更好，且不会产生对人体有害的氯化副产物。

3、三氧化二氯（Cl₂O₃）三氧化二氯是一种不稳定的液体，容易分解。

它的制备较为困难，在化学研究中相对较少涉及。

4、五氧化二氯（Cl₂O₅）五氧化二氯是一种白色固体，具有强氧化性。

它可以通过氯酸和五氧化二磷反应制得。

5、七氧化二氯（Cl₂O₇）七氧化二氯是一种无色油状液体，在室温下会挥发。

它是氯的最高价氧化物，具有很强的氧化性和腐蚀性。

二、氯的含氧酸氯的含氧酸包括次氯酸（HClO）、亚氯酸（HClO₂）、氯酸（HClO₃）和高氯酸（HClO₄）。

1、次氯酸（HClO）次氯酸是一种很弱的酸，只存在于溶液中。

它具有强氧化性和漂白性，常用于消毒和漂白。

次氯酸可以通过氯气与水反应生成，反应方程式为：Cl₂＋ H₂O ⇌ HCl ＋ HClO 。

次氯酸不稳定，容易分解，光照条件下分解速度加快，分解方程式为：2HClO ⇌ 2HCl ＋ O₂↑ 。

2、亚氯酸（HClO₂）亚氯酸是一种中强酸，具有较强的氧化性。

它的稳定性较差，容易分解。

3、氯酸（HClO₃）氯酸是一种强酸，具有强氧化性。

它可以通过氯酸钡和硫酸反应制得。

第四章非金属及其化合物第12讲富集在海水中的元素——卤素（精讲）【考情分析】本讲内容与化工生产、日常生活、科学技术等方面有着广泛的联系，如氯碱工业、漂白粉应用、饮用水消毒、环境保护等，往往与氧化还原反应、离子反应、化学实验方案的设计与评价等知识结合出现。

预计今后：1.以氯单质及其重要化合物的性质、用途设计选择题；2.以制取氯气设计有关实验题；3.根据同主族元素性质的相似性设计信息题，考查溴、碘及其重要性质和用途。

【核心素养分析】1.宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题，在卤素学习过程中，使用“宏观—微观—结合”来认识物质及其递变规律，形成科学的方法论。

2.科学探究与创新意识：能和同学交流实验探究的成果，提出进一步探究或改进氯及其化合物的制备及性质实验的设想，培养勇于质疑和批判的创新精神。

认识科学探究是进行科学发现、创造和应用的科学实践活动；能从问题和假设出发，依据探究目的，设计探究方案，获得卤素单质的提取方法。

3.科学态度与社会责任：认识氯及其化合物对环境的影响，形成绿色环保的意识。

关注与化学有关的社会热点问题。

了解环境保护与资源开发的关系.具有绿色化学观念。

勇于承担责任，权衡利弊，积极参与化学问题的社会决策。

【网络构建】【知识梳理】智能点一氯气及其重要化合物（一）氯气1.物理性质【特别提醒】实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是：用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔。

2.化学性质1）从氯的原子结构认识氯气的氧化性：依据氯气的氧化性完成下列方程式： (1)与金属反应①Fe ：2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3，棕红色烟。

②Cu ：Cu ＋Cl 2=====点燃CuCl 2，棕黄色烟。

(2)与非金属反应H 2：H 2＋Cl 2=====点燃2HCl ，苍白色火焰； H 2和Cl 2的混合气体光照时会发生爆炸。

(3)与还原性无机化合物反应：①与碘化钾溶液反应：Cl 2＋2KI===2KCl ＋I 2。

高考化学专题复习—氯的氧化物和含氧酸1．化学来源于生活，也服务于生活。

下列有关生活中的化学知识叙述正确的是()A．氯气和活性炭均可作漂白剂，同时使用，漂白效果加强B．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂C．用干燥pH试纸测定新制氯水的pH，测定结果无影响D．洁厕灵不能与“84”消毒液混用，原因是两种溶液混合产生的HClO易分解【答案】B【解析】A 活性炭具有吸附性，可以吸附氯气，错误；B 氯气与烧碱或石灰乳反应均可生成次氯酸盐，正确；C 氯水中的次氯酸有漂白性，用pH试纸无法测，错误；D “84”中NaClO与洁厕灵中HCl生成Cl2，错误。

2.下列实验不能达到目的的是()A. 将Cl2通入碳酸钠溶液中，制取较高浓度的次氯酸溶液B. 漂白粉可用于生活用水的消毒C. 向新制的氯水中加入少量碳酸钙粉末，能增强漂白性D. 石蕊溶液滴入氯水中，溶液变红，随后迅速褪色【答案】A【解析】A 酸性H2CO3＞HClO＞HCO3−，会发生HClO + Na2CO3 = NaClO + NaHCO3，消耗HClO，错误；B 漂白粉可用于生活用水的消毒，正确；C 氯水中存在Cl 2＋H 2O H ＋＋Cl －＋HClO ，碳酸钙与盐酸反应但不与次氯酸反应，平衡正动，次氯酸浓度增大，漂白性增强正确；D 次氯酸的强氧化性将石蕊漂白，正确。

3．已知G 、Q 、X 、Y 、Z 均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：① G→Q + NaCl ② Q + H 2O ――→电解X+ H 2③ Y+ NaOH →G + Q + H 2O ④ Z + NaOH →Q + X + H 2O这五种化合物中Cl 元素化合价由低到高的顺序是( )A ．G 、Y 、Q 、Z 、XB ．X 、Z 、Q 、G 、YC ．X 、Z 、Q 、Y 、GD ．G 、Q 、Y 、Z 、X【答案】A【解析】氧化还原反应中元素化合价有升必有降，①G→NaCl 氯元素化合价一定降低，说明氯元素化合价G ＜Q ；② H 2O → H 2，氢元素化合价降低，说明Q ＜X ；③、④均为歧化反应，结合①②判断结论，可知Cl 元素化合价由低到高的顺序是G ＜Y ＜Q ＜Z ＜X ，A 正确。

《氯的氧化物和含氧酸》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）了解氯的常见氧化物（Cl₂O、ClO₂、Cl₂O₇等）的物理性质、化学性质。

（2）掌握氯的含氧酸（HClO、HClO₂、HClO₃、HClO₄）的化学式、酸性强弱、氧化性强弱。

（3）学会书写氯的氧化物和含氧酸参与的化学反应方程式。

2、过程与方法目标（1）通过实验探究和理论分析，培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。

（2）通过对氯的氧化物和含氧酸性质的学习，使学生形成从物质类别和化合价角度认识物质性质的思路和方法。

3、情感态度与价值观目标（1）激发学生学习化学的兴趣，培养学生严谨求实的科学态度。

（2）通过对氯的氧化物和含氧酸在生产生活中的应用和危害的了解，增强学生的环保意识和社会责任感。

二、教学重难点1、教学重点（1）氯的氧化物和含氧酸的化学性质。

（2）氯的含氧酸酸性和氧化性强弱的比较。

2、教学难点（1）氯的氧化物和含氧酸氧化性强弱的影响因素。

（2）氯的氧化物和含氧酸之间的相互转化。

三、教学方法1、讲授法讲解氯的氧化物和含氧酸的基本概念、性质和相关化学反应。

2、实验法通过实验演示，让学生直观地观察氯的氧化物和含氧酸的化学性质。

3、讨论法组织学生讨论氯的氧化物和含氧酸在生产生活中的应用和危害，培养学生的思维能力和合作精神。

4、比较归纳法引导学生对氯的含氧酸的酸性和氧化性进行比较归纳，总结规律。

四、教学过程1、导入新课通过展示日常生活中含氯消毒剂（如 84 消毒液）的图片或视频，提出问题：这些含氯消毒剂的有效成分是什么？它们是如何发挥消毒作用的？从而引出本节课的主题——氯的氧化物和含氧酸。

2、氯的氧化物（1）Cl₂O介绍 Cl₂O 的物理性质（红黄色气体，易溶于水），化学性质（具有强氧化性，能与水反应生成次氯酸），写出相应的化学反应方程式：Cl₂O ＋ H₂O ＝ 2HClO。

（2）ClO₂讲解 ClO₂的物理性质（黄绿色气体，有刺激性气味），化学性质（强氧化性，是一种高效消毒剂），强调其在污水处理和饮用水消毒中的应用。

素养说明：氯的氧化物、含氧酸及含氧酸盐是近几年高考实验探究新宠，通过对含氯化合物的性质探究，能培养学生变化观念的核心素养。

1. 氯的常见氧化物的性质(1)一氧化二氯性质：是次氯酸的酸酐，溶于水产生不稳定的次氯酸并最终变为盐酸外观与性状：黄棕色气体，有刺激性气味。

制法：用新制备的黄色氧化汞与氯气反应可制得一氧化二氯：2HgO＋2Cl2===Cl2O＋HgCl2·HgO同样也可以用氯气与潮湿的碳酸钠反应来制取：2Na2CO3＋H2O＋2Cl2===2NaCl＋2NaHCO3＋Cl2O(2)二氧化氯物理性质：是一种黄绿色到橙黄色的气体，极易溶于水。

制取：Cl2＋2NaClO2===2ClO2↑＋2NaCl或：5NaClO2＋4HCl===4ClO2↑＋5NaCl＋2H2O用途：是一种广谱、高效的灭菌剂。

(3)Cl2O3、Cl2O5、Cl2O7分别为HClO2、HClO3、HClO4的酸酐。

2.氯的含氧酸(1)氯的含氧酸的种类氯的含氧酸有：HClO(次氯酸)、HClO2(亚氯酸)、HClO3(氯酸)、HClO4(高氯酸)。

(2)氯的含氧酸的性质酸性：HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO氧化性：HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO43.氯的含氧酸盐(1)NaClO2(亚氯酸钠)性质：黄绿色液体，呈碱性，是一种强氧化剂，遇酸放出ClO2气体。

用途：是一种高效氧化剂漂白剂。

主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白、食品消毒、水处理、杀菌灭藻和鱼药制造。

(2)氯酸钾(KClO3)性质：是一种白色晶体，有毒，在冷水中溶解度较小，易溶于热水。

是强氧化剂。

用途：可用作制造炸药，也可用来制造火柴、烟火。

[题型专练]1.(2018·山东济宁教学质量检测，12)Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。

一种制取Cl2O的装置如图所示。

系列一 主族非金属专题9 氯的氧化物及其含氧酸一、氯的氧化物－ClO 21. ClO 2的制取（1）实验室制法把氯酸钠、亚硫酸钠和稀H 2SO 4混合水浴加热可制得黄棕色的ClO 2气体，化学方程式为2NaClO 3＋Na 2SO 3＋H 2SO 4=====△2ClO 2↑＋2Na 2SO 4＋H 2O 。

①可以用SO 2代替Na 2SO 3；②要避光，否则会使ClO 2分解；②控制水浴温度和加入H 2SO 4的速度，使ClO 2均匀生成。

（2）工业制法①氯酸钠与浓盐酸反应法：2NaClO 3＋4HCl(浓)===2NaCl ＋Cl 2↑＋2ClO 2↑＋2H 2O②亚氯酸钠与Cl 2反应法：2NaClO 2＋Cl 2===2NaCl ＋2ClO 2③草酸还原法：H 2C 2O 4＋2NaClO 3＋H 2SO 4===Na 2SO 4＋2CO 2↑＋2ClO 2↑＋2H 2O④亚氯酸钠与盐酸反应法：5NaClO 2＋4HCl===5NaCl ＋4ClO 2↑＋2H 2O2．ClO 2的性质常温下为黄绿色或黄红色气体，其液体为红褐色，固体为浅红色，熔点－59 ℃，沸点11 ℃。

主要用于自来水的消毒、木质纸浆的漂白。

二氧化氯具有杀菌能力强、对人体及动物没有危害以及对环境不造成二次污染等特点。

（1）ClO 2不是HClO 2的酸酐，它在碱中发生歧化：2ClO 2+2OH===ClO －2+ClO －3+H 2O（2）ClO 2极不稳定，温度稍高、浓度稍大则发生爆炸分解成单质，2ClO 2===Cl 2+2O 2，若用空气、二氧化碳、氮气等稀释时，爆炸性会降低。

（3）光照条件下在中性水溶液中，ClO 2会发生歧化分解，形成盐酸和氯酸的混合物6ClO 2+3H 2O=====光HCl+5HClO 3（4）氧化作用：ClO 2属强氧化剂，其氧化能力是Cl 2的2.6倍。

①ClO 2能把Mn 2＋氧化成MnO 2：2ClO 2＋5Mn 2＋＋6H 2O===5MnO 2＋12H ＋＋2Cl －②ClO 2能把Fe 2＋氧化成Fe 3＋：ClO 2＋5Fe 2＋＋4H ＋===5Fe 3＋＋Cl －＋2H 2O③ClO 2在pH 为5～9的区间内，很快将硫化物(S 2－)氧化成SO 2－4，即8ClO 2＋5S 2－＋4H 2O===5SO 2－4＋8Cl －＋8H ＋④ClO 2能把废水中的CN －氧化成无毒气体：2ClO 2＋2CN －===2CO 2＋N 2＋2Cl －二、氯的含氧酸－HClO(次氯酸)、HClO 2(亚氯酸)、HClO 3(氯酸)、HClO 4(高氯酸)。

元素化学02氯的氧化物和含氧酸及盐氯是一种常见的元素，具有丰富的化合态。

在化学反应中，氯常常会与氧化物、含氧酸和盐反应，形成不同的化合物。

氯的氧化物包括三种不同的氯氧化物，分别是亚氯酸盐（Cl2O）、次氯酸盐（ClO2）和高氯酸盐（ClO3）。

亚氯酸盐（Cl2O）是由氯和氧直接反应而成的氯氧化物。

它是无色气体，有刺激性气味。

亚氯酸盐与水反应生成亚氯酸（HClO）和次氯酸（HClO2）：Cl2O+H2O→2HClO+HClO2次氯酸盐（ClO2）是一种黄色气体，具有强烈的漂白能力。

它与水反应生成次氯酸（HClO2）和酸性氯酸盐（HClO3）：ClO2+H2O→HClO2+HClO3高氯酸盐（ClO3）是一种无色晶体，可溶于水。

它与水反应生成高氯酸（HClO3）和高氯酸盐酸（HClO4）。

氯的含氧酸包括次氯酸（HClO）、氯酸（HClO3）和高氯酸（HClO4）。

次氯酸（HClO），也被称为次氯酸，是一种弱酸。

它是一种无色液体，在水中呈弱酸性。

次氯酸具有很强的氧化性，可用作漂白剂、消毒剂和氯化剂。

氯酸（HClO3）是一种无色液体，在水中呈酸性。

氯酸可通过氯气与浓硝酸反应制备。

它是一种强氧化剂，在实验室中被用作制备其他化合物的中间体。

高氯酸（HClO4），也被称为高氯酸，是一种无色液体，在水中呈酸性。

它是一种强氧化剂，具有强烈的腐蚀性。

高氯酸广泛用于有机合成和分析化学中。

氯的盐包括氯化物和高氯酸盐。

氯化物是由氯和其他金属或非金属元素形成的盐类。

常见的氯化物包括氯化钠（NaCl）、氯化钾（KCl）、氯化铜（CuCl2）等。

氯化物具有广泛的应用，包括食盐、水处理和工业冶金等。

高氯酸盐是由高氯酸与其他金属或非金属元素形成的盐类。

高氯酸盐具有很强的氧化性，广泛应用于化学反应和实验室试剂中。

总之，氯的氧化物、含氧酸和盐具有丰富的化合态和多样的应用。

这些化合物在日常生活中具有广泛的用途，例如漂白剂、消毒剂、配制染料等。

卤素的氧化物、含氧酸及其盐（2010.3）王振山一、卤素的氧化物概述：卤素与电负性比它大的氧化合时，除氟外都能形成氧化数为正值的氧化物、含氧酸及其盐。

卤素的氧化物显著特点：大多数是不稳定的，受到撞击或光照即可发生爆炸性分解。

所以不能用直接法，只能用间接法制取。

稳定性：在已知的卤素氧化物中，碘的氧化物是最稳定的；碘氧化物>氯氧化物>溴氧化物；氯和溴的氧化物在高温下明显分解，溴的氧化物特别不稳定，低于室温也分解。

高价态的卤素氧化物比低价态的卤素氧化物稳定。

卤素氧化物中氯的较重要：Cl2O、Cl2O6 、Cl2O7、ClO2均为强氧化剂，不稳定易爆炸。

⑴、氧的氟化物：由于氟的电负性（3.98）大于氧的电负性（3.44），所以氟与氧生成的二元化合物是氧的氟化物（OF2），而不是氟的氧化物，而其它卤素与氧化合生成的二元化合物都是卤素的氧化物。

OF2的O原子sp3杂化。

⑵、二氟化氧（OF2）熔点49 K，沸点128 K，为无色气体，是比较稳定的氟氧二元化合物。

可由单质氟与2%氢氧化钠水溶液反应制备：2 F2（g）+ 2 NaOH-(aq) ═ OF2(g) + 2 NaF(aq) + H2O(l)OF2是一种强的氧化剂和氟化剂，但氟化能力弱于F2。

由于OF2中，氧为+2氧化数，所以它是比氧气更强的氧化剂它能与金属、硫、磷、卤素等剧烈反应生成氟化物和氧化物。

在OF2分子中，氧的氧化数是+2，氟的氧化数是-1，其构型为角型分子。

⑶、近年来由于合成技术的发展，已合成了一系列氟氧化合物，如O2F2、O3F2、O4F2、O5F2、O6F2等。

这些化合物都具有较低的熔点和沸点，并仅能在很低的温度下稳定存在，它们在很低的温度（低于83K）下都是比单质氟更加活泼的氟化剂。

二氟化二氧（O2F2 ）：不与玻璃起反应，是个强的氧化剂和氟化剂，但弱于F2本身：比OF2、ClF3有更强的氟化作用，能在OF2、ClF3不能完成的反应中将金属钚和钚的化合物氧化：Pu(s) + 3O2F2(g) →PuF6(g) + 3O2(g) 该反应用来从废核燃料中以挥发性PuF6的形式除去强放射性的金属Pu。