2018届一轮复习人教版氯及其化合物学案(1) 9页

第四单元　非金属及其化合物 第二课时　氯及其化合物 复习目标：‎ ‎1．掌握氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。‎ ‎2．了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。‎ ‎3．了解氯及其重要化合物的制备方法。‎ 考点一氯及其化合物的性质和应用 自主梳理 ‎1．氯元素的原子结构 氯元素位于元素周期表中第三周期ⅦA族，原子结构示意图为，最外层有7个电子，在化学反应中易获得1个电子而表现为－1价。自然界中氯主要以化合态形式存在。‎ ‎2．氯气的性质 ‎(1)物理性质：‎ 颜色 气味 毒性 密度 特性 黄绿色 强烈刺激性气味 有毒 比空气大 易液化 注意：闻氯气气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，使极少量的Cl2飘进鼻孔。‎ ‎(2)化学性质：‎ ‎①与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物(书写化学方程式)。‎ a．与铁反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。‎ b．与铜反应：Cu＋Cl2CuCl2。‎ ‎②与非金属反应：‎ 与H2反应：H2＋Cl22HCl。‎ ‎③与水反应：溶于水的氯气部分与水反应，离子方程式为Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO；‎ ‎④与碱反应：与NaOH溶液反应，离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O；‎ ‎⑤与还原性无机化合物反应(书写离子方程式)：‎ a．与碘化钾溶液反应：2I－＋Cl2===I2＋2Cl－。‎ b．与SO2水溶液反应：Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO。‎ c．与FeCl2溶液反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。‎ ‎3．氯的重要化合物 ‎（1）次氯酸 ‎①不稳定性：2HClO2HCl＋O2↑。‎ 氯水须现用现配，保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处。‎ ‎②强氧化性：能将有色物质氧化为无色物质，有漂白性；杀菌、消毒。‎ ‎③弱酸性 NaClO溶液中通入少量CO2，化学方程式为2NaClO＋CO2＋H2O===2HClO＋Na2CO3。‎ ‎（2）漂白粉 ‎【深度思考】‎ ‎1.将Cl2通入石蕊试液中的现象是什么？能用pH试纸测定氯水的pH吗？‎ ‎【答案】将Cl2通入石蕊试液中的现象是先变红后褪色。不能用pH试纸测定氯水的pH，因为氯水中的HClO能将pH试纸漂白。‎ ‎2.判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)Cl2＋H2O===HCl＋HClO的反应是水作还原剂的氧化还原反应。(　　)‎ ‎(2)Cl2通入NaOH溶液：Cl2＋OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。(　　)‎ ‎(3)向FeBr2溶液中通入足量Cl2的离子方程式为2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。(　　)‎ ‎(4)Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性。(　　)‎ ‎(5)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂。(　　)‎ ‎(6)84消毒液的有效成分是NaClO。(　　)‎ ‎(7)依据较强酸可以制取较弱的酸的规律可知次氯酸溶液无法制取盐酸。(　　)‎ ‎(8)漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张。(　　)‎ ‎(9)漂白粉在空气中久置变质的原因是漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3。(　　)‎ ‎(10)次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌。(　　)‎ ‎【答案】(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)× (6)√　(7)×　(8)×　(9)×　(10)√‎ 例1、在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是(　　) ‎ A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2‎ B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl－‎ C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋‎ D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO ‎【答案】D ‎【解析】A.Cl2的颜色为黄绿色，是因为氯水中溶解了黄绿色的Cl2，才使得氯水显示了浅黄绿色，A选项正确。B．Cl－与Ag＋结合生成AgCl白色沉淀，B选项正确。C．Cl2与水反应生成HCl和HClO，H＋与NaHCO3反应生成CO2气体，C选项正确。D．氯水中的Cl2也能将Fe2＋氧化为Fe3＋，D选项错误。‎ ‎【发散类比1】向含酚酞的NaOH溶液中滴加氯水，溶液由红色变为无色，其原因可能有二：一是氯水中含有HClO，因HClO具有漂白作用使溶液褪色；二是氯水中含有H＋，因发生中和反应使溶液褪色。请设计简单的实验证明哪种原因是合理的。‎ ‎【答案】取褪色后的溶液再加入NaOH溶液，若又恢复红色，则说明后者合理；若不恢复红色，则说明前者合理。‎ ‎【归纳总结】‎ ‎(1)氯水性质的多重性 新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。‎ ‎(2)氯水的组成及性质在应用中的常见误区 ‎①氯水中因HClO见光分解，随着HClO的消耗，最后成为盐酸，故久置氯水酸性增强，无漂白性。因此，氯水要现用现配。‎ ‎②制取氯水的反应为Cl2＋H2OHCl＋HClO，反应中Cl2既是氧化剂，又是还原剂，且1molCl2参加反应，转移电子数为NA。‎ ‎③Cl2尽管有较强的氧化性，但没有漂白性，氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。‎ ‎④ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO等在水中因发生氧化还原反应不能大量共存。‎ 考点二氯气的实验室制法和性质探究 自主梳理 ‎1．氯气的实验室制法 ‎(1)实验原理(写出反应的化学方程式)：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。‎ 还可以使用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等作氧化剂与浓盐酸反应，使用以上物质时，反应不需要加热，如2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O。‎ ‎(2)实验装置：‎ ‎(3)净化方法：用饱和食盐水除去HCl，再用浓H2SO4除去水蒸气。‎ ‎(4)收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法。‎ ‎(5)尾气处理：用强碱溶液（如NaOH溶液）吸收。‎ ‎(6)验满方法：‎ ‎①将湿润的淀粉－碘化钾试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。‎ ‎②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。‎ ‎③实验室制取Cl2时，常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否收集满。‎ ‎2．氯气制备与性质探究实验设计方法 ‎【深度思考】判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体。(　　)‎ ‎(2)除去Cl2中少量HCl气体的方法是将混合气体依次通入盛有饱和食盐水和浓H2SO4的洗气瓶。(　　)‎ ‎(3)MnO2与浓盐酸反应制Cl2的离子方程式：MnO2＋4HClMn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O。(　　)‎ ‎(4)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度。(　　)‎ ‎(5)实验室用MnO2和稀盐酸共热制取少量氯气。(　　)‎ ‎(6)用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，导气管不能伸到液面以下，原因是防止倒吸。(　　)‎ ‎【答案】(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×‎ 例2、为了证明在实验室制备Cl2的过程中会有水蒸气和HCl挥发出来，甲同学设计了如图所示的实验装置，按要求回答问题：‎ ‎(1)请根据甲同学的意图，连接相应的装置，接口顺序：‎ b接________，________接________，________接a。‎ ‎(2)U形管中所盛试剂的化学式为 _____________________。‎ ‎(3)装置③中CCl4的作用是________________________________。‎ ‎(4)乙同学认为甲同学实验有缺陷，不能证明最终通入AgNO3‎ 溶液的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某个装置之后再加装置⑤。你认为装置⑤应加在________之后(填装置序号)，瓶中可以放入________。‎ ‎(5)丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置⑤，只需将原烧杯中AgNO3溶液换成其他溶液。你认为可将溶液换成________，如果观察到__________的现象，则证明制Cl2时有HCl挥发出。‎ ‎(6)若取过量的MnO2与一定体积的浓HCl(含溶质HCl为0.4 mol)制备Cl2(假设HCl的挥发不计，装置气密性良好)，则制备的Cl2总小于0.1 mol的原因是___________________________。‎ ‎【答案】　(1)e　f　d　c　(e和f顺序可以交换)(2)CuSO4　(3)吸收Cl2‎ ‎(4)③　湿润的KI淀粉试纸(或湿润的有色布条等其他合理答案)‎ ‎(5)紫色石蕊试液　紫色石蕊试液变红而不褪色 ‎(6)随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应 ‎【解析】为验证其猜测，应先检验水蒸气的存在，之后再检验HCl的存在。水蒸气的检验一般使用无水CuSO4(变蓝)，HCl的检验一般使用AgNO3溶液(生成白色沉淀)。但是Cl2的存在会干扰HCl的检验，故在检验HCl之前应先除去其中的Cl2(用CCl4吸收)。在检验HCl之前为确认Cl2已经除尽，可在③之后增加装置⑤，其中可以放入湿润的KI淀粉试纸或湿润的有色布条等。由于HCl的水溶液有酸性，能够使酸碱指示剂变为红色，而氯气的水溶液既有酸性也有漂白性，能够使紫色的石蕊试液先变红，后褪色，所以丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置⑤，只需将原烧杯中AgNO3溶液换成其他溶液，可将溶液换成紫色石蕊试液，如果观察到紫色石蕊试液变红而不褪色的现象，则证明制Cl2时有HCl挥发出。‎ ‎【发散类比2】实验室制备氯气的装置如图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是(　　)‎ A．①②④　　　　　 B．①②③ C．①③④ D．②③④‎ ‎【答案】D ‎【归纳总结】‎ ‎(1)Cl2的制备过程中四点注意事项：‎ ‎①反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。‎ ‎②加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。‎ ‎③尾气吸收：Cl2有毒，必须有尾气吸收装置，常用吸收剂为NaOH溶液或碱石灰，不用澄清石灰水，因澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小，吸收慢且吸收不完全。‎ ‎④实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。‎ ‎(2)有关实验装置或装置试剂作用的答题模板 发生装置　　　生成……或产生……或制取……‎ ‎↓‎ 除杂装置　　　除去(吸收)……防止……干扰(影响)或 除去……中的杂质，以免影响测量结果 ‎↓‎ 性质实验装置　与……反应或验证……说明……‎ 或比较……或检验……‎ ‎↓‎ 收集装置　　　用……收集方法　利用……装置 ‎↓‎ 尾气吸收装置　吸收……防止……的污染(影响)‎ 考点三卤素的性质与卤离子的检验 自主梳理 ‎1．卤族元素性质的递变规律 包含元素为：氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)，原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱。‎ ‎2．卤素单质物理性质的递变规律 ‎(1)单质颜色逐渐加深(F2：浅黄绿色气体；Cl2：黄绿色气体；Br2：深红棕色液体；I2：紫黑色固体)。‎ ‎(2)密度逐渐增大；熔、沸点逐渐升高。‎ ‎3．卤素单质的氧化性比较(Cl2、Br2、I2)‎ ‎(1)氯、溴、碘单质的氧化性强弱顺序是Cl2＞Br2＞I2，阴离子的还原性强弱顺序是Cl－＜Br－＜I－。Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，离子方程式：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2；同理，Br2能置换出I2，离子方程式：2I－＋Br2===I2＋2Br－。‎ ‎(2)与一些还原性离子反应，如Br2与SO、Fe2＋反应的离子方程式分别为：Br2＋SO＋H2O===SO＋2H＋＋2Br－；2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－。‎ ‎4．卤素及其化合物的特性 氟 ‎①氟元素无正价，氧化性最强，F2与H2O发生置换反应生成O2：2F2＋2H2O===4HF＋O2，F－的还原性最弱 ‎②2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸 ‎③HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒 溴 ‎①Br2是红棕色液体，易挥发 ‎②Br2易溶于有机溶剂 ‎③液溴易挥发且有毒，通常用水液封来保存，保存液溴时不能用橡皮塞 碘 ‎①I2遇淀粉变蓝色 ‎②I2加热时易升华 ‎③I2易溶于有机溶剂 ‎④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大 ‎【深度思考】判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)CCl4可用于鉴别溴水和碘水。(　　)‎ ‎(2)Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2为单质被还原的置换反应。(　　)‎ ‎(3)用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2。(　　)‎ ‎(4)用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI。(　　)‎ ‎(5)验证Br2的氧化性强于I2的方法是将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4振荡、静置，可观察到下层液体呈紫色。(　　)‎ ‎(6)进行用溴水和CCl4除去NaBr溶液中少量NaI时用的实验器材(省略夹持装置)有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗。(　　)‎ ‎(7)双氧水中加入稀H2SO4和KI溶液的离子方程式为H2O2＋2H＋＋2I－===I2＋2H2O。(　　)‎ ‎(8)向无色溶液中滴加氯水和CCl4，振荡，静置，下层溶液显紫色说明原溶液中有I－。(　　)‎ ‎【答案】(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√　(7)√　(8)√‎ 例3、下列叙述中正确的是(　　)‎ A．能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2‎ B．用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液 C．某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－‎ D．某浅黄色的溴水，加入CCl4振荡静置后，上层显橙红色 ‎【答案】B ‎【解析】A项，使湿润的淀粉KI试纸变蓝的物质可能是Cl2、FeCl3溶液、NO2等；C项，I－不能被CCl4萃取，不显紫色；D项，CCl4的密度大于水的密度，下层显橙红色。‎ ‎【发散类比3】鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是(　　)‎ ‎①碘水、淀粉溶液　②氯水、CCl4　③溴水、苯　④硝酸、AgNO3溶液　⑤氯水、苯　⑥CCl4、淀粉溶液 A．①②④　　　　　 B．②③⑥ C．②④⑤ D．④⑤⑥‎ ‎【答案】C ‎【思维建模】‎ 卤素离子的检验 ‎(1)AgNO3溶液——沉淀法 未知液生成 ‎(2)置换——萃取法 未知液有机层 ‎(3)氧化——淀粉法检验I－‎ 未知液蓝色溶液，表明有I－‎