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知识清单 09 氯及其重要化合物
知识点01 氯及其化合物的性质及应用 知识点02 氯气的实验室制法
知识点03 卤素的性质及卤离子的检验 知识点04 溴、碘的提取知识点 01 氯及其化合物的性质及应用
一、氯气的性质
1.氯气的物理性质
氯气是一种_______色、有_______气味的气体,密度比空气______,_______于水(______),易
液化,有毒。
工业上通常将氯气液化后保存在_______里。
实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是:____________________________________________。
2.氯气的化学性质
(1)氧化性
①与金属单质反应:
与铁反应:____________________________,实验现象:_____________________。
与铜反应:____________________________,实验现象:_____________________。
②与非金属单质反应:
a.与H 反应:____________________________,实验现象:____________________________。
2
应用:工业上制_______。
H 与Cl 的混合物点燃或光照发生_______。
2 2
b.能将P氧化为PCl 、PCl ,与Si反应生成_______。
3 5
③与还原性物质反应:
与KI溶液反应:____________________________,实验室用_____________________试纸检验Cl。
2
与SO 水溶液反应:____________________________。
2
与FeCl 溶液反应:____________________________。
2
(2)Cl 与水和碱反应——歧化反应
2
a.与水反应:____________________________(_______反应)
b.与NaOH溶液反应:___________________________________。
应用:实验室用NaOH溶液吸收______________,工业上制取______________。
c.与石灰乳反应制取漂白粉:___________________________________
漂白粉的主要成分是_____________________,有效成分是_______,漂粉精的主要成分是_______。
3.氯水的成分和性质
氯气的水溶液称为氯水,溶于水的氯气只有_______与水反应。
(1)氯水中存在三种平衡关系:
①__________________________ ②________________________ ③_____________________
氯水中存在的微粒:(2)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。
注:氯水常代替氯气进行溶液中的实验。
(4)液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯 新制氯水 久置氯水
类别(纯净物或混
合物)
微粒
颜色
性质
二、次氯酸和次氯酸盐的性质
1.次氯酸
(1)弱酸性:酸性比碳酸_______
(2)不稳定性:_____________________,久置氯水的成分是_______。氯水要现用现配,保存在
_______试剂瓶中。
(3)强氧化性:使有色布条_______,具有_______作用和______________作用。
2.次氯酸的漂白原理、特点及应用范围
(1)原理:将有色有机物质氧化为_______的无色物质。
(2)特点:被HClO漂白后的物质,久置后_______恢复原色,即HClO的漂白具有_______性。
(3)应用范围:几乎所有有色有机物质遇HClO都会褪色。
3.含氯消毒剂的合理使用
(1)漂白粉应_______、_______保存,并置于_______干燥处。
(2)含氯漂白剂与洁厕剂(含有_______)不能混合使用,因为两者混合会反应生成_______。
(3)新型灭菌消毒剂——二氧化氯:杀菌、消毒能力比氯气_______。(1)发生氯气泄漏时,污染区的居民应向低洼处转移( )
(2)Cu在Cl 中燃烧产生棕黄色的烟,若反应后,向集气瓶中加少量水振荡,可得到棕黄色溶液( )
2
(3)Cl 与HO反应生成HCl和HClO,故氯水中无Cl 分子( )
2 2 2
(4)氯气溶于水得氯水,溶液呈酸性且可以导电,所以氯气是电解质( )
(5)过量的铁粉在少量氯气中加热,充分反应后产物为FeCl ( )
2
(6)Cl 具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂( )
2
(7)氯气与水反应,其中氯气是氧化剂,水是还原剂( )
(8)标准状况下,11.2 L Cl 与水充分反应转移电子数为0.5N ( )
2 A
(9)1 mol Cl 与足量强碱完全反应转移电子数为N ( )
2 A
(10)可以用pH试纸测定氯水的pH( )
(11)常温下液态氯与铁不反应,故可用钢瓶贮运液氯( )
(12)工业制漂白粉应选择石灰乳,而不是石灰水、石灰粉( )
(13)ClO-与Fe2+、I-、S2-、HS-、SO等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存( )
(14)84消毒液和洁厕灵混合施用效果更好( )
(15)“84”消毒液的消毒原理与HO 的相同,都是利用强氧化性( )
2 2
一、氯气及氯水的性质
1.根据下列装置图回答问题
(1)A、B通入Cl 后,观察到的现象是______________________________________,根据现象可得出的结
2
论是__________________________________________________。
(2)集气瓶B中发生反应的离子方程式是_____________________________。
(3)F装置的作用是______________________________。
(4)实验开始后,观察装置C中的现象是__________________________________。
(5)装置E中发生反应的离子方程式是______________________________。
(6)通入Cl 时装置D中发生反应的离子方程式是___________________________。
2
2.某学习小组设计以下六个实验探究氯水的成分,请填表。
实验序号 操作及现象 结论
① 观察氯水的颜色呈黄绿色 氯水中含________② 将氯水滴加到AgNO 溶液中产生白色沉淀 氯水中含________
3
③ 将氯水滴到淀粉-KI试纸上,试纸变蓝 氯水中含________
④ 将足量的氯水滴加到NaCO 溶液中,产生气泡 氯水中含________
2 3
⑤ 将氯水滴加到石蕊溶液中,溶液先变红后褪色 氯水中含______和_____
⑥ 将氯水滴加到有色布条上,布条褪色 氯水含______
3.氯水中含有多种成分,因而具有多种性质,根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、
d重合部分代表物质间反应,且氯水足量)。
(1)能证明氯水具有漂白性的是________(填“a”“b”“c”或“d”)。
(2)c过程中的现象是____________________________。
(3)b过程中反应的离子方程式为_______________________________________。
(3)a过程中反应的化学方程式为__________________________________。
二、含氯消毒剂的应用
1.NaClO是“84”消毒液的有效成分。请回答下列问题:
(1)NaClO中Cl元素的化合价是______。
(2)浸泡衣物时加入“84”消毒液,在空气中放置一段时间后漂白效果更好,结合离子方程式解释原因:
_____________________________________________________________。
(3)若将“84”消毒液与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用,会产生黄绿色的有毒气体,其反应的离子方程
式是_____________________________________________。
2.漂白粉在空气中长时间放置,最终得到的固体产物为___________,结合化学方程式解释原因:
_____________________________________________________________。
3.二氧化氯(ClO )是一种黄绿色易溶于水的气体,常用于饮用水的消毒。
2
(1)NaClO 在酸性条件下反应生成ClO 和NaCl,写出反应的离子方程式:
2 2
______________________________________________。
(2)ClO 在强碱性环境中失效,可能的原因是会发生歧化反应生成ClO和ClO, 写出反应的离子方程式:
2
___________________________________________________。
知识点 02 氯气的实验室制法
1.制取原理
实验室通常用强氧化剂(如KMnO 、KCr O、KClO、MnO 等)氧化浓盐酸制取氯气。
4 2 2 7 3 2
用MnO 制取Cl 的方程式:__________________________________________。
2 22.实验装置
(1)制备装置:_____________________ 气体
(2)净化装置:用______________除去HCl气体,用_______除去水蒸气。
(3)收集方法:
①氯气的密度比空气_______,可用_______排空气法。
②氯气在饱和食盐中的溶解度_______,可以用排______________法收集。
(4)验满方法:①湿润的______________试纸,试纸变_______色;②观察氯气的颜色。
(5)尾气处理:多余的Cl 用_______(如_______)溶液吸收。
2
3.注意事项
(1)反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO 不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸
2
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)实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl 后,再拆卸装置,避免污染空气。
2
(4)尾气吸收时,用NaOH溶液吸收Cl,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中含Ca(OH) 的量
2 2
少,吸收不完全。
(1)用MnO 和浓盐酸制取Cl 的反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4( )
2 2
(2)用饱和NaHCO 溶液除去Cl 中混有的HCl( )
3 2
(3)常用饱和石灰水吸收尾气中的Cl( )
2
(4)用干燥的淀粉碘化钾试纸检验Cl 是否收集满( )
2
(5)在MnO 和浓盐酸反应制Cl 的实验中,若MnO 过量,则浓盐酸将完全反应( )
2 2 2
(6)实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl 后,再拆卸装置,避免污染空气( )
2
氯气的实验室制法
1.Ca(ClO) 、KClO、KMnO 均能将盐酸中的Cl-氧化成Cl,试分别写出反应的离子方程式。
2 3 4 2
①________________________________________________。②________________________________________________。
③________________________________________________。
2.如图是用KMnO 与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。
4
装置B、C、D的作用分别是:
B_______________________________________________________;
C________________________________________________________;
D_________________________________________________________。
3.某同学欲利用浓盐酸、MnO 、Fe等试剂制取无水氯化铁、收集一定量的氯气并验证其某些性质,实
2
验装置如图所示(制气装置省略)。下列说法错误的是( )
A.④中a导管应向下延伸至接近瓶底
B.若撤去⑥,则⑤中可能有Fe O 生成
2 3
C.当⑤中充满黄绿色气体时再点燃⑤处酒精灯
D.③中试纸若是湿润的,则根据产生的现象可证明氯气有酸性、漂白性
知识点 03 卤素的性质及卤离子的检验
1.卤素单质性质的相似性
(1)与大多数金属反应,如Br 与Fe反应:____________________________,但I 与Fe反应生成
2 2
FeI。
2
(2)与H 反应生成HX:___________________ (X代表F、Cl、Br、I,下同)。
2
(3)与水反应:___________________________ (F 例外)。
2
(4)与碱溶液反应:___________________________________ (F 、I 例外)。
2 2
2.卤素单质的递变性
性质 F Cl Br I 规律
2 2 2 2
颜色 逐渐_______
状态 气体 气体 液体 固体 熔、沸点逐渐_______
与氢气化合 由_______到_______ 逐渐_______简单离子(X-) 单质的氧化性越_______,对应离子的还原性越
逐渐_______
的还原性 ______
3.卤素单质及化合物性质的特殊性
(1)氟及其化合物
①无正价,非金属性_______,F-的还原性_______;
②与水反应:_____________________,与H 反应在暗处即爆炸;
2
③氢氟酸是____酸,能腐蚀玻璃,故应保存在_______中。
(2)Br 的性质
2
①Br 是_______色液体,易_______;
2
②Br _______溶于有机溶剂;
2
③盛溴的试剂瓶中加水,进行水封,保存液溴不能用_______塞。
(3)I 的性质
2
①淀粉遇I 变_______色;
2
②I 加热时易_______;
2
③I_______溶于有机溶剂。
2
4.卤素离子的检验方法
(1)沉淀法
未知液―――――――――――→生成
(2)置换——萃取法
未知液―――――――――→――――――――――――→有机层呈
(3)氧化——淀粉法检验I-
未知液――――――――――――――→――――→溶液变_______色,表明有I-
(1)使用含氟牙膏能预防龋齿( )
(2)向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉KI溶液,现象为先变橙色,后变蓝色,则氧化性:Cl >
2
Br >I( )
2 2
(3)向无色溶液中滴加CCl ,振荡,静置,通过溶液的颜色判断是否含有I-( )
4
(4)卤素气态氢化物的水溶液都是强酸( )
(5)类比Fe与Cl 的反应判断Fe与I 反应时生成FeI( )
2 2 3
(6)浓HSO 能干燥HCl,所以浓HSO 也能干燥HBr、HI( )
2 4 2 4
(7)加碘盐能使淀粉变蓝( )一、卤素性质的实验探究
1.某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是( )
A.E处棉花球变成黄色,说明Cl 的氧化性比Br 强
2 2
B.F处棉花球变成蓝色,说明Br 的氧化性比I 强
2 2
C.E处发生反应的离子方程式为Cl+2Br-===2Cl-+Br
2 2
D.G装置中NaOH溶液与Cl 反应的离子方程式为2OH-+Cl===ClO-+Cl-+HO
2 2 2
2.为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检
查)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)A中产生黄绿色气体,其电子式是_____________________。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________________________________________。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是____________________________________。
(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是____________________________________。
(5)过程Ⅲ实验的目的是____________________________________________。
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下____________________,得电子能力
逐渐减弱。
二、卤离子的鉴别
1.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Cl
2
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CCl ,CCl 层显紫色,证明原溶液中存在I-
4 4
D.某浅黄色的溴水,加入CCl 振荡静置后,上层显橙红色
4
2.鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是( )①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl ③溴水、苯 ④稀硝酸、AgNO 溶液 ⑤氯水、苯 ⑥FeCl 溶
4 3 3
液、CCl
4
A.①②④ B.②③⑥ C.②④⑤ D.④⑤⑥
3.有一包白色固体,它可能含有KCl、KCO、KNO 中的一种或几种,现进行如下实验:
2 3 3
①溶于水,得无色溶液;
②向上述溶液中滴加AgNO 溶液,生成白色沉淀;
3
③再滴加稀硝酸,沉淀减少但不完全消失,同时有气泡生成。
根据上述现象判断:
(1)白色固体一定含有的成分是________________,可能含有的成分是________。
(2)写出上述实验中有关反应的离子方程式:__________________________________________________。
三、拟卤素和卤素互化物
1.氰[(CN) ]的结构简式为N≡C—C≡N,其化学性质与卤素(X )很相似,化学上称之为拟卤素,其氧化性
2 2
介于Br 和I 之间。
2 2
(1)写出(CN) 的电子式_________________________。
2
(2)写出(CN) 在常温下与烧碱溶液反应的化学方程式:____________________________________。
2
(3) 在 KBr 、 KI 、 KCN 的 混 合 溶 液 中 通 入 少 量 氯 气 , 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为
__________________________。
2.一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl )是卤素互化物,它们的性质与卤素单质相似。
3
(1)ICl 与水反应的产物可能为________(填化学式)。
3
(2)ICl在常温下与烧碱溶液反应的离子方程式为_____________________________________,该反应是否
是氧化还原反应?_________(填“是”或“否”)。
知识点 04 溴、碘的提取
1.海水提取溴 (吹出法)
(1)流程
(2)主要过程及反应原理
浓缩:海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br-得到浓缩;
氧 化 : 向 浓 缩 的 海 水 中 通 入 Cl , 将 Br - 氧 化 成 Br , 离 子 方 程 式 为 :
2 2
____________________________;吹出:利用溴的挥发性,通入热空气和水蒸气,吹出溴蒸气;
吸收:吹出的溴蒸气用SO 吸收,化学方程式为:____________________________;
2
蒸 馏 : 再 用 Cl 将 HBr 氧 化 得 到 产 品 溴 后 蒸 馏 分 离 , 化 学 方 程 式 为 :
2
____________________________。
2.从海带中提取碘
(1)流程
(2)主要过程及反应原理
浸泡:将海带灰中的I-溶解提取出来;
氧化:向滤液中 通入 Cl ,将 I-氧化成 I ,得到含 I 的水溶液, 离子方程式为:
2 2 2
_____________________;
萃取:用有机溶剂将I 从水溶液中提取出来,分液得到I 的有机溶液;
2 2
蒸馏:将I 与有机溶剂分离。
2
(1)海水提溴的过程中不发生氧化还原反应( )
(2)用CCl 萃取碘水中的碘,先振荡,后静置,液体分层,下层呈无色( )
4
(3)碘易升华,可用加热升华法除去NH Cl中混有的I( )
4 2
(4)实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌( )
溴、碘的提取
1.海水中溴元素以Br-形式存在,工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下图所示:
(1)步骤①反应的离子方程式是________________________________________。
(2)步骤③反应的化学方程式是_______________________________________。
(3)步骤②中,用热空气将Br 吹出,利用溴的性质为________________,从步骤②到步骤④的目的是
2
____________________________________。
(4)从理论上考虑,下列物质也能充分吸收Br 的是________(填字母)。
2A.NaOH B.FeCl C.NaSO D.HO
2 2 3 2
(5)步骤⑤蒸馏过程中,温度应控制在80~90 ℃。温度过高或过低都不利于生产,若温度过高,大量水蒸
气随溴排出,溴蒸气中水分增加;若温度过低,则_________________________。
2.海洋是生命的摇篮,海水不仅是宝贵的水资源,而且蕴藏着丰富的化学资源。从海水中提取一些重
要的化工产品的工艺流程如图所示。
根据上述流程图回答下列问题:
(1)海水淡化处理的方法有蒸馏法、冷冻法、_______________________________(写出1种即可)。
(2)图中制漂白粉的反应中,消耗标准状况下11.2 L Cl ,转移的电子数是__________N 。
2 A
(3)步骤Ⅰ需事先向浓缩海水中加入硫酸酸化,再通入氯气,可提高 Cl 的利用率,理由是
2
_______________
________________________________________________。
(4)步骤Ⅰ到步骤Ⅲ的变化为“Br-→Br →Br-→Br ”,其目的是________________________________。
2 2
(5)写出下列步骤中化学反应的离子方程式:步骤Ⅱ_______________________________________;
步骤Ⅲ____________________________________。