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第四单元 非金属及其化合物
第2节 氯及其化合物 讲义
【核心素养】
1.掌握氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。（宏观辨识与微观探析）
2.了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法。（科学探究与创新意识）
3.了解氯元素单质及其重要化合物对环境的影响。（科学精神与社会责任 ）
【考点解读】
一、氯气的性质和应用（★★★★）
1.氯气的物质性质及毒性
2.氯气的化学性质
从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性
(1)与金属反应
与变价金属反应生成最高价态金属氯化物。
①与铁反应：。
②与铜反应：。
(2)与非金属反应
与H2反应：，
(3)与水反应
溶于水的氯气部分与水反应，离子方程式为。
(4)与碱反应
①与NaOH溶液反应，离子方程式为。(用于Cl2尾气吸收)
②与Ca(OH)2溶液反应，离子方程式为。(用于制取漂白粉)
(5)与还原性无机化合物反应
①与碘化钾溶液反应：。
②与SO2水溶液反应：。
③与FeCl2溶液反应：。
3.氯气的用途:制漂白精、消毒剂、盐酸、农药、氯仿等。
【基础测评】
1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“ ”)。
(1)过量的铁粉在少量氯气中加热,充分反应后产物为FeCl2 (　 　)
(2)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( 　)
(3)氯气可以使湿润的有色布条褪色,但是实际起漂白作用的物质是次氯酸,而不是氯气 (　 　)
(4)Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂(　 　)
(5)Cl2与水反应的离子方程式:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO- (　 　)
(6)Cl2通入NaOH溶液的离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
( 　)
(7)标准状况下,11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为0.5NA (　 　)
答案： √ √
2.氯水的成分分析。
(1)氯水中存在三个平衡关系:
①　
②　
③　
(2)根据可逆反应的特点,即可得出氯水中存在的各种微粒。
①三种分子:　　　 、　　　 、　　　 。
②四种离子:　　　 、　　　 、　　　 和　　　 。
答案：
、、、、、、
3.(2018辽宁大连模拟)向下列溶液中通入氯气,现象和结论描述正确的
是 (　 　)
A.品红溶液:红色褪去,加热该褪色溶液,仍无色;氯气具有漂白性
B.紫色石蕊溶液:先变红,后褪色;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸
C.含酚酞的氢氧化钠溶液:红色褪去;氯气只作氧化剂
D.硫化钠溶液:溶液变浑浊;氯气只作还原剂
答案：B
4.在新制饱和氯水中,若只改变某一条件,下列叙述正确的是 (　 　)
A.再通入少量氯气,减小
B.通入少量SO2,溶液漂白性增强
C.加入少量的碳酸氢钠粉末,pH增大,溶液漂白性增强
D.光照过程中,有气泡冒出,溶液的导电性减弱
答案：C
【方法技巧】
1.探究氯气的性质
装置 试剂 实验现象 实验目的
A 浓硫酸 —— 验证干燥的氯气无漂白作用，湿润的氯气(含HClO)有漂白作用
B 干燥红色布条 无明显变化
C 湿润红色布条 红色布条褪色
D FeCl2溶液 溶液由浅绿色变棕黄色 验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性化合物反应
E 淀粉KI溶液 溶液变蓝色
F Mg或Na 产生白烟
G NaOH溶液 —— 吸收多余的氯气
2.氯水的性质
3.氯水中平衡(Cl2+H2O H++Cl-+HClO)移动的应用
向氯水中加入的物质或改变的条件 浓度变化 平衡移动的方向 应　用
可溶性氯化物 c(Cl-)增大,c(HClO)减小 左移 ①用饱和食盐水除Cl2中的HCl②用排饱和食盐水法收集Cl2
盐酸 c(H+)和c(Cl-)增大 左移 洁厕剂和“84”消毒液不宜混合使用
NaOH c(H+)减小 右移 用NaOH吸收多余的Cl2
光照 c(HClO)减小 右移 氯水应避光保存或现用现配
碳酸钙 c(HClO)增大 右移 制取次氯酸浓度较大的氯水
二、含氯化合物的性质和应用（★★★★）
1.次氯酸(HClO)
(1)不稳定性：(填化学方程式)；氯水须现用现配，保存在棕色瓶中，置于冷暗处。
(2)强氧化性：能氧化等，能使有色布条褪色，用于漂白、杀毒、消毒等。
(3)弱酸性：H2CO3＞HClO＞
2.重要的次氯酸盐
(1)漂白粉
(2)“84”消毒液
【基础测评】
1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“ ”)。
(1)Cl2的电子式为 ,HClO的结构式为H—Cl—O(　 　)
(2)“84”消毒液的漂白原理与SO2的相同,都是利用强氧化性 (　 　)
(3)“84”消毒液与“洁厕灵”混用消毒效果会更好 (　 　)
(4)漂白粉溶液在空气中失效的离子方程式:ClO-+CO2+H2O HClO+(　 　)
(5)漂白粉溶液中通入SO2的离子方程式为2ClO-+SO2+Ca2++H2O2HClO+CaSO3↓ (　 　)
答案：
2.下列有关Ca(ClO)2溶液的叙述正确的是 (　 　)
A.该溶液中,K+、Cl-、CH3COOH、I-可以大量共存
B.与Na2SO3溶液反应的离子方程式:ClO-++Cl-
C.不可使用pH试纸测定该溶液的pH
D.1 L 0.1 mol·L-1该溶液和足量的CO2充分反应,产生10 g沉淀
答案：C
【方法技巧】水体消毒剂的性质及类型
（1）水体消毒剂一般具有强氧化性。
（2）水体消毒剂的类型
①含氯消毒剂：如氯气、漂白粉、NaClO、ClO2等。氯水、漂白粉、漂白液、漂白精的比较如下：
物质 氯水 漂白液 漂白粉 漂白精
成分 Cl2、HClO 有效成分是NaClO 有效成分是Ca(ClO)2 有效成分是Ca(ClO)2
原理 HClO具有强氧化性 次氯酸盐与酸反应生成HClO具有强氧化性，有漂白作用。Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
应用 漂白棉、麻、纸张等，用作游泳池及环境消毒剂
②其他：双氧水、臭氧、高锰酸钾等。
三、氯气的制法（★★★）
1.制备Cl2的反应原理
（1）实验室制法：。
①制备装置类型：固体+液体气体。
②净化方法：用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。
③收集气体：向上排空气法或排饱和食盐水法。
④尾气吸收：用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。
⑤验满方法：将湿润的淀粉KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满；或将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。
2.工业制法
电解饱和食盐水（氯碱工业）
。
电解熔融的氯化钠
。
【基础测评】
1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“ ”)。
(1)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl (　 　)
(2)足量的MnO2与40 mL 10 mol·L-1浓盐酸在加热条件下反应转 0.2 mol电子 (　 　)
(3)实验室制Cl2的离子方程式:MnO2+4HClMn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O (　 　)
(4)制取氯气时要缓缓加热,温度过高会导致HCl大量挥发 (　 　)
(5)用MnO2和浓盐酸制备纯净Cl2时可让气体产物先通过浓硫酸,后通过饱和食盐水 (　 　)
答案： √
2.下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是 (　 　)
答案：C
3.(2018山东济宁教学质量检测)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。
已知:Cl2O的熔点为-116 ℃,沸点为3.8 ℃;Cl2的沸点为-34.6 ℃;HgO+2Cl2 HgCl2+Cl2O。
下列说法中不正确的是 (　 　)
A.装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸
B.通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释,减小爆炸危险
C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O
D.装置④与⑤之间不用橡胶管连接,是为了防止橡胶管燃烧和爆炸
答案：C
四、卤素的性质（★★★）
1.相似性
(1)都能与大多数金属反应，如2Fe＋3Br22FeBr3，但I2与Fe反应生成FeI2。
(2)都能与H2反应生成HX：(X代表F、Cl、Br，I2与H2反应可逆)。
(3)都能与水反应：(F2例外：2F2＋2H2O===4HF＋O2)。
(4)都能与碱溶液反应：(F2例外)。
2.递变性
3.卤素单质及其化合物的特殊性
氟 ①无正价，氧化性最强，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；在HX中沸点最高(由于分子间存在氢键)
溴 ①Br2是深红棕色液体，易挥发②Br2易溶于有机溶剂③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用橡胶塞
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⑤I2易与Na2S2O3溶液反应：I2＋2S2O===2I－＋S4O，可通过滴定(以淀粉为指示剂)来定量测定碘的含量
4.卤素离子的检验
(1)AgNO3 溶液和稀硝酸——沉淀法
(2)置换——萃取法
(3)氧化——淀粉法
五、工业制卤素单质（★★★）
1.海水提取溴
a.流程
b.发生反应的化学方程式
ⅰ.2NaBr+Cl2Br2+2NaCl;
ⅱ.Br2+SO2+2H2O 2HBr+H2SO4;
ⅲ.2HBr+Cl2 2HCl+Br2。
2.从海洋植物中提取碘
a.流程
b.涉及反应的离子方程式:2I-+Cl22Cl-+I2。
3.氯气的制取——氯碱工业
【基础测评】
1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“ ”)。
(1)类比Fe与Cl2的反应判断Fe与I2反应时生成FeI3 (　 　)
(2)F2通入氯化钠溶液中可置换出Cl2 (　 　)
(3)可以用淀粉溶液检验加碘食盐中的KIO3 (　 　)
(4)能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝的气体一定是Cl2 (　 　)
(5)向无色溶液中滴加氯水和CCl4,振荡、静置,下层溶液显紫红色,证明原溶液中含有I- (　 　)
(6)碘易升华,可用加热升华法除去NH4Cl中混有的I2(　 　)
(7)工业上电解饱和NaCl溶液制备金属钠 (　 　)
(8)萃取碘水中的I2时,常用乙醇、乙烯等有机物作为萃取剂 (　 　)
答案： √
2.下列对卤素的说法不符合递变规律的是 (　 　)
A.F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱
C.F-、Cl-、Br-、I-的还原性逐渐增强
D.卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序,颜色逐渐变浅,密度逐渐增大
答案：D
3.下列能够检验出KI中是否含有Br-的实验是 (　 　)
A.加入足量的新制氯水,溶液变色则有Br-
B.加入酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色是否褪去
C.加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层有颜色,则有Br-
D.加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,取水层并加入氯水,溶液呈橙黄色,则含有Br-
答案：D
4.验室中,从海藻里提取碘的部分流程如下图。下列说法中,不正确的是 (　 　)
A.试剂a可选用酸化的双氧水
B.试剂b可选用酒精
C.步骤③的操作是过滤
D.步骤①需用坩埚,步骤⑤需用分液漏斗
答案：B
【真题模拟演练】
1.[2020山东烟台质检]实验室用如图所示装置制备无水AlCl3(180 ℃升华),无水AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾。下列说法错误的是 (　　)
A.b、c、f中依次盛装饱和食盐水、浓硫酸、浓硫酸
B.g中发生的反应为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
C.e中的收集器必须保持干燥
D.实验时,a和d处酒精灯应同时点燃
答案 D
2.[2019山东青岛模拟]如图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体中滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
已知:2KMnO4+16HCl2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O。
对实验现象的解释或结论正确的是 (　　)
选项 实验现象 解释或结论
A a处变蓝,b处变红棕色 氧化性:Cl2>Br2>I2
B c处先变红,后褪色 氯气与水反应生成了酸性物质
C d处立即褪色 氯气与水反应生成了漂白性物质
D e处变红 还原性:Fe2+>Cl-
答案 D

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