第19讲氯及其化合物-【精梳精讲】2024年高考化学大一轮精品复习课件（新教材）

展开

这是一份第19讲氯及其化合物-【精梳精讲】2024年高考化学大一轮精品复习课件（新教材），共60页。PPT课件主要包含了专项突破，归纳整合，生活小知识等内容，欢迎下载使用。

1. 非金属元素在元素周期表中的位置
ⅦAFClBrIAtTs
①非金属元素共有种，在周期表中处于区域 (H除外)。
②非金属元素的结构特点：
除H、B外，最外层电子数≥4；且原子半径比同周期的金属元素小。
双原子分子——H2、N2、O2、Cl2、 Br2 、I2 多原子分子——白磷P4、硫：S2、 S4、 S6、 S8等
C:Si：O:S:P:
金刚石、石墨、C60等
1)单质分子晶体类型：
金刚石、晶体硅、晶体硼
2.非金属单质的特点及性质
3)非金属单质的物理性质
气态: H2、N2、O2、F2、Cl2(稀有气体除外)
2F2＋2H2O =4HF＋O2
Cl2＋H2O HCl＋HCIO
其他非金属单质均难溶于水，难与水反应。
4)非金属单质的化学性质
很多非金属单质既有氧化性又有还原性，但会以某一方面为主
如：O2、O3、S、X2(卤素)以氧化性为主
H2、C、P以还原性为主
第五章非金属及其化合物
第19讲氯及其化合物
1.掌握氯气的性质、用途。2.了解重要的含氯化合物的性质及应用。
考点一氯气氯水
考点二次氯酸次氯酸盐
考点一氯气氯水
氯元素的价电子排布式为，位于元素周期表的第周期第族，属于p区元素，易得1个电子达到稳定结构，是典型的非金属元素。
(1)常见有颜色的气体：
F2(淡黄绿色)、Cl2(黄绿色)、溴蒸气(红棕色)、 NO2(红棕色)
HCl (1:500)
(3)常见气体在水中的溶解性:
Cl2 、HCl、SO2、H2S、CO、NO、NO2、NH3等。
记住: 易液化的气体: SO2、NH3 、Cl2
加压液化，形成液氯贮存在钢瓶中
3.从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性
思考：Cl原子、Cl2、Cl- 三个粒子的活泼性顺序？
答案: Cl原子 > Cl2 > Cl-
Cl2：存在Cl—Cl
Cl2在一定条件下，能跟许多金属、非金属及化合物发生反应。
形成Cl原子,表现强氧化性
1)与某些金属单质反应2)与某些非金属单质反应3)与水反应4)与碱液反应5)与某些有机物反应6)与一些还原性物质反应
Fe2+\ SO32-\ SO2\ I- \ Br- \ S2- \
1)可与大多数金属反应
(产生棕褐色的烟，溶于水溶液呈黄色)
（产生棕黄色的烟，溶于水溶液呈蓝绿色）
且把变价金属(如铁，铜)氧化成高价态。
注意:常温下，铁与氯气不反应，所以可用钢瓶储运液氯。
[对比]I2、S氧化性弱，只能将变价金属氧化到低价态
Cl2与金属反应,一律作氧化剂,1mlCl2转移2mle-
1、下列化合物中，不能由氯气和相应的金属直接反应来制取的是 A FeCl3 B CaCl2 C FeCl2 D KCl
2、下列化合物中，既能由氯气和相应的金属直接反应来制取，也能由金属与酸反应制备的是（） A FeCl3 B AlCl3 C FeCl2 D CuCl2
2)与非金属单质反应 (H2、P、Si等)
(H2在Cl2中安静地燃烧，发出色火焰，瓶口有______)
(剧烈反应，发生，瓶口有 )
HCl是一种无色，有剌激性气味的气体，有毒，极易溶于水(常温常压下1∶500)HCl气体溶于水即得盐酸
Cl2与氢气反应发生爆炸
PCl3 + 3H2O = H3PO3 + 3HCl
PCl5 + 4H2O = H3PO4 + 5HCl
二. PCl3、PCl5均会水解生成2种酸：
关于PCl3、PCl5的2个问题：
PCl3:满足8e-稳定结构
磷在氯气中燃烧，产生白色的烟雾
应用：工业上粗硅的提纯
Cl2与非金属反应,一律作氧化剂,1mlCl2转移2mle-
③与FeCl2溶液反应：。
②与SO2水溶液反应：。
①与碘化钾溶液反应：。
Cl2＋2KI = 2KCl＋I2
Cl2＋SO2＋2H2O = H2SO4＋2HCl
Cl2＋2FeCl2 = 2FeCl3
3)与某些还原性物质反应：
应用: 用湿润的淀粉KI试纸检验Cl2
应用: 等物质的量Cl2和SO2通入湿润的有色布条,布条不褪色
(溶液由浅绿色变棕黄色)
④氯水滴入氢硫酸中产生淡黄色浑浊：。
Cl2+H2S = 2HCl +S↓
⑤除去废水中的氯用Na2SO3溶液反应：。
Cl2+Na2SO3+H2O=2HCl+Na2SO4
处于中间价态，因而Cl2既有氧化性又有还原性。
表现在氯气与水或碱反应
（1）氯气溶于水为何有杀菌、消毒作用？（2）干燥的Cl2有杀菌、消毒和漂白作用吗？
起漂白作用的是HClO而不是Cl2
Cl2 + H2O HCl + HClO
1mlCl2转移1mle-
问题：要使氯水中HClO浓度增大, 可采取哪些措施？
方法: 降低HCl的浓度，使平衡右移
措施: 加入酸性介于HCl与HClO之间的酸对应的盐
如CaCO3、NaHCO3、CH3COONa等
→将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中，当日光照射相当一段时间后，试管中最后剩余的气体约占试管容积的（　） A．2/3　 B．1/2　 C．1/3　 D．1/4
但是，用氯气消毒自来水有一定的负面影响。如今,人们已开始研究并试用新的自来水消毒剂,如:二氧化氯(ClO2)、臭氧(O３)、活性炭等。
次氯酸的强氧化性能杀死水里的病菌，所以，自来水常用氯气（在1L水中通入0.002g Cl2 ）来杀菌消毒。
①与烧碱反应：。
Cl2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H2O
若Cl2与热的浓NaOH反应呢？
②与石灰乳反应：。
2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
漂白粉的主要成分是，有效成分是。
Ca(ClO)2、CaCl2
工业上用于制造漂白液，实验室用于 Cl2的吸收
(写出下列反应离子方程式)
6) Cl2参与有机反应
:烯烃加成、烷烃、芳香烃的取代等
①丙烯与Cl2加成②甲烷与Cl2取代③苯与Cl2的取代④苯与Cl2的加成
制漂白粉(精),漂白棉、麻、纸张
用于冶金工业和有机化工
氯气是一种重要的化工原料。
(1)氯气的水溶液称为氯水，氯水中存在三种平衡关系：
①Cl2＋H2O HCl＋HClO②HClO H＋＋ClO－③H2O H＋＋OH－
实验室使用的氯水只能现配现用, 并放在棕色试剂瓶中。
(2)久置氯水和新制氯水有何区别？
液氯与氯水、新制氯水与久置氯水的区别？
分子: Cl2, HClO, H2O; 离子: H+, Cl－, ClO－
分子: H2O; 离子: H+, Cl－
有氧化性，无酸性和漂白性
有酸性, 强氧化性, 能漂白, 消毒, 光照时HClO分解
只有酸性（实际就是稀盐酸）
CaCO3+2H+=Ca2++CO2+H2O
2OH－+Cl2=Cl－+ClO－+H2O
Ag+ + Cl－ = AgCl
2Br－+Cl2 = Br2 +2Cl－
SO32－+Cl2+H2O=SO42－+2Cl－+2H+
2HClO =2H++2Cl-+O2↑
思考：若将新制氯水滴入下列物质或溶液中，试完成下表：
1.标准状况下，11.2 L Cl2与水充分反应转移的电子数为0.5NA(　　)2.可以用pH试纸测定氯水的pH(　　)3.向新制氯水中加入碳酸钙粉末或亚硫酸钙粉末，能增强氯水的漂白效果(　　)4.若贮氯罐意外发生泄露，人们应用浸有一定浓度NaHCO3溶液的毛巾捂住鼻子，在低洼处等待救援(　　)
1.下列有关氯气的说法不正确的是A.常温下用钢瓶储运液氯B.光照H2和Cl2的混合气体时，因二者迅速化合而爆炸C.红热的铜丝在Cl2中燃烧，生成棕黄色固体CuCl2D.少量Cl2和Fe在加热时反应生成FeCl2
Fe与Cl2在加热时反应只生成FeCl3，生成物与Cl2的用量无关，D项错误
(2)装置B中发生反应的离子方程式是______________________________。
2.根据下列装置图回答问题：
(1)装置A、B通入干燥的Cl2后，观察到的现象是____________________，根据现象可得出的结论是。
干燥的红色布条不褪色，
Cl2无漂白性，Cl2与水反应生成的HClO有漂白性
Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO
(3)实验开始后，观察装置C中的现象是__________________。
(4)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是___________________。
H2O＋SO32-＋Cl2=2H＋＋SO42-＋2Cl-
(5)装置E中发生反应的离子方程式是_________________________。
2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－
(6)装置F的作用是_________________________。
吸收氯气，防止污染环境
3.下列实验事实，分别说明氯水中含有哪些粒子？完成下列表格：
二、氯水成分及性质探究
4.用滴管将新制的氯水慢慢滴入含有酚酞的氢氧化钠稀溶液中，当滴到最后一滴时红色突然褪去。请你对发生这一现象的原因，提出两种合理的猜想。猜想一：_______________________________________。猜想二：___________________________________。请用简单的实验方法证明你的猜想:________________________________。
氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液褪色
氯水中含有H＋，中和OH－使溶液褪色
→往褪色后的溶液中加入NaOH(aq)：
出现红色，证明猜想二正确；无现象，则猜想一正确。
考点二次氯酸次氯酸盐
写出HClO的电子式和结构式
2NaOH＋Cl2=NaCl＋NaClO＋H2O
(酸性:H2CO3 > HClO > HCO3- )
阳极：2Cl - －2e- = Cl2↑
阴极：2H2O+2e- =H2↑+2OH-
→84消毒液和洁厕剂(主成分:浓盐酸)不能混用，请写出反应的离子方程式？
ClO - + Cl- + 2H+ = Cl2 ↑ + H2O
CaCl2和Ca(ClO)2
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3＋2HClO
工业上:用稀盐酸或稀硫酸
Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO
①过量CO2通入Ca(ClO)2溶液
②SO2通入Ca(ClO)2溶液
③可用Ca(ClO)2溶液与浓盐酸反应制备Cl2
Ca(ClO)2+2CO2 +2H2O
Ca(HCO3)2+ 2HClO
HCO3—+ HClO
Ca(ClO)2+ 2SO2 + 2H2O
CaSO4↓+ 2HCl
Ca(ClO)2+ 4HCl(浓)== CaCl2+ 2Cl2↑+ 2H2O
ClO—+ CO2 + H2O
有漂白性的物质 Na2O2 O3 HClO 氯水 Ca(ClO)2 SO2 活性炭等
Na2O2、O3、HClO、氯水、漂白粉、H2O2等　
纸浆、毛、丝、草帽、品红等
品红等色素臭味，小颗粒
1.使有机色素褪色才叫漂白
2.SO2不能漂白酸碱指示剂
1. 用Cl2消毒的自来水配制下列溶液，不会引起药品变质的是
A. NaCl B. AgNO3 C. NaOH D. Ca(OH)2
2. 下列物质中，不能使有色布条褪色的是
A. NaClO溶液 B . Ca(ClO)2 溶液
C. 氯水 D. CaCl2溶液
3. 浓盐酸和Ca(ClO)2能发生如下反应：Ca(ClO)2+4HCl（浓）== CaCl2+2Cl2↑+2H2O用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质气体是 ①CO2　②HCl　③H2O　④O2A．①②③ 　B．②③④　　C．②③　　D．①④
4.如图所示，A处通入湿润的Cl2，关闭B阀时，C处的红布看不到明显现象，当打开B阀后，C处红布条逐渐褪色，则D中装的是( ) A. 浓H2SO4 B. NaOH溶液 C. H2O D. 饱和NaCl溶液
5.已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：3NaClO = 2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是（）。 A.NaCl、NaClO B.NaCl、NaClO3C.NaClO、NaClO3 D.NaClO3、NaClO4
6.将一定量的Cl2通入热的烧碱溶液中，可以得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液。当混合液中Cl-和ClO3-的个数比为15:2时，混合液中ClO-和ClO3-的个数比为 .
氧化还原反应中“得失电子守恒”
1.漂白粉在空气中长时间放置，最终得到的固体产物为CaCO3(　　)2.NaClO是“84”消毒液的主要成分，在使用“84”消毒液时，在空气中放置一段时间后，漂白效果更好(　　)3.“84”消毒液和酒精同时使用可增强杀菌效果(　　)4.用Cl2消毒的自来水中可能含有有机氯化物，对人体有害(　　)
NaClO具有强氧化性，会与乙醇发生氧化还原反应，降低杀菌效果
1.某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中，不合理的是(已知：饱和NaClO溶液的pH约为11)A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl2＋2OH－ = Cl－＋ClO－＋H2OB.该消毒液的pH约为12：ClO－＋H2O HClO＋OH－C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，产生有毒的Cl2： 2H＋＋Cl－＋ClO－ = Cl2↑＋H2OD.该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用： CH3COOH＋ClO－ = HClO＋CH3COO－
2.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水消毒。按要求回答下列问题：(1)NaClO2在酸性条件下反应生成ClO2和NaCl，写出反应的离子方程式： ___________________________________。
(2)ClO2在强碱性环境中失效，可能的原因是会发生歧化反应生成ClO3-和ClO2- ，写出反应的离子方程式。
5ClO2-＋4H＋=Cl－＋4ClO2↑＋2H2O
2ClO2＋2OH－=ClO3-＋ClO3-+H2O
3.ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl－和Fe3＋。如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是_____＞____＞_________(填化学式)。
ClO2 Cl2　 Na2FeO4