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高三化学卤素一（氯及其化合物）

2014-5-11 0:32:17下载本试卷

第四章　　　　  高三化学卤素一（氯及其化合物）

学习目标：了解氯气的物理性质、用途；掌握氯气的化学性质、实验室制法。通过氯及其化合物实验分析，提高设计与评价实验的能力和语言表达能力。通过新情境试题的剖析，提高自学能力。

疑难点拔：

1、应掌握以下问题：

（1）氯气的四个性质，即氯气与金属（氯气与变价金属反应，均使金属达到高价态）、非金属、还原性化合物、水或碱溶液反应。

（2）氯气的两种制法即氧化剂法（如实验室制法）、电解法（如工业制法）。

（3）盐酸的三种性质即酸性、氧化性、还原性。

（4）氯化氢的两种制法即燃烧法（如工业制法）、复分解法（如实验室制法）。

2、氯气与水反应实际上是可逆反应，因此氯水的成分较复杂。在考虑有关氯水参与的化学反应时要注意两点：

（1）氯水成分较复杂性造成氯水性质的多样性，要能正确判断所加物质与氯水中哪些成分发生了反应（如下表）：氯水的成分和性质

成分

表现的性质

反应实例

Cl2

（1）强氧化性

（2）氯水呈黄绿色

（3）加成反应

Cl2+Mg=MgCl2　　 Cl2+2KI=2KCl+I2

Cl2+H2SO3=H2SO4+2HCl

Cl2+CH2=CH2→CH2Cl—CH2Cl

H+

强酸性

2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O

HClO

（1）弱酸性

（2）强氧化性

HClO+OH-=ClO-+H2O

漂白、杀菌、消毒

Cl-

沉淀反应

Cl2+H2O+AgNO3=AgCl↓+HNO3+HClO

（2）平衡移动的应用：

向氯水中加入的物质

浓度变化

平衡移动的方向

应用

可溶性氯化物

C(Cl-)增大

左移

a、用饱和食盐水除Cl2中的HCl

b、用排饱和食盐水法收集Cl2

盐酸

C(H+)和C(Cl-)增大

左移

次氯酸与浓盐酸反应制Cl2

NaOH

C(H+)减小

右移

用NaOH溶液吸收多余Cl2

Ca(OH)2

C(H+)减小

右移

制漂白粉

CaCO3

C(H+)减小

右移

制高浓度HClO溶液

光照

C(HClO)减小

右移

氯水避光保存或现用现配

典型例题分析：

例1：写出下列物质与新制氯水反应的现象和化学方程式。①紫色石蕊试液　②FeCl2溶液③AgNO3溶液　④Na2CO3溶液　⑤SO2通入氯水中　 ⑥镁粉　　　　　　　　　　　　　 

　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

例2：某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液，经测定ClO-和ClO3-的浓度之比为1∶3，则Cl2与NaOH反应时，被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为：

A、21∶5　　B、11∶3　　 C、3∶1　　D、4∶1

例3：1998年，我国长江流域和松化江流域都有发生了百年不遇的特大洪水。灾区人民的饮用水，必须用漂白粉等消毒药品消毒后才能饮用，以防止传染病发生，但瓶装漂白粉久置空气中会呈稀粥状而失效。请写出失效过程中发生反应的化学方程式。　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  。

例4：已知：①A、B、C、D四种物质均含元素X，有的还可能含有元素Y、Z。元素Y、X、Z的原子序数依次递增。②X在A、B、C、中都不呈现它的最高化合价。③室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应，可得到B和C。④化合物D受热催化分解，可制得元素Y的单质。

（1）元素X是　　　　　 ，Z是　　　　　  ；

（2）写出③中反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（3）写出④中反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

例5：由于用氯气对饮用水消毒，会使水中的有机物发生氯代，生成有机含氯化合物，于人体有害，世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法，建议采用广谱性具有强氧化性的高效消毒剂二氧化氯（ClO2）。ClO2极易爆炸，生产和使用时应尽量用稀有气体稀释，避免光照、震动或加热。

（1）在ClO2分子中，所有原子是否都有满足最外层8电子的结构？　　　　（填“是”或“否”）

（2）欧州一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2，同时有Cl2生成，且Cl2体积为ClO2的一半。表示这一反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）我国广泛采用将经干燥空气稀释所氯气，通入填有固体亚氯酸钠（NaClO2）的柱内制得ClO2，表示这一反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　  ，和欧州的方法相比，我国这一方法的主要优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）在酸性溶液中，用草酸钠（Na2C2O4）还原NaClO3也可制得ClO2，表示这一反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　 ，此法的优点是　　　　　　　　  。

课堂练习：

1、自来水可以用氯气消毒，某学生用这种自来水去配制下列物质的溶液，不会产生明显的药品变质问题的是：

A、AgNO3　　 B、FeCl3　　 C、Na2SO3　　　D、AlCl3

2、用自来水养金鱼时，通常先将自来水晒一段时间后，再注入鱼缸，其目的是：

A、利用紫外线杀死水中的细菌　　　　B、提高水温，有利于金鱼生长

C、增加水中氧气的含量　　　　　　  D、促使水中的次氯酸分解

3、下列说法正确的是：

A、漂白粉的有效成分是氯酸钙　　　 B、氯化氢在空气中呈白雾

C、碘化钾水溶液能使淀粉变蓝　　　 D、氟气通入氯化钠水溶液中可制取氯气

4、甲、乙两瓶新制的氯水浓度均为0.1 mol/L ，如往甲瓶中加入适量的Na2CO3晶体，片刻后，甲、乙两瓶中HClO的物质的量浓度的关系是：

A、甲＞乙　　 B、乙＞甲　　C、甲＝乙　　D、无法确定

5、为了防止污染，下列各组物质不能同时倒入废液缸内的有：

A、盐酸和碳酸钠溶液　　　　　　 B、硫酸钾溶液和氯化钡溶液

C、氯化钾溶液和氢碘酸　　　　　 D、高锰酸钾溶液和盐酸

6、某同学在实验室用17.4g MnO2和50mL 8mol/L浓盐酸加热制Cl2，在常温常压下，该同学可制得Cl2：

A、2.24L　 B、0.2mol　 C、7.1g　 D、无法计算

7、原子团SCN化合价为 –1 价，在很多方面跟卤素原子相似，因此称为“拟卤素”。拟卤素离子与卤素离子还原性强弱顺序为Cl－＜Br－＜SCN－＜I－ 。下列反应错误的是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

A、(SCN)2＋2Br－＝Br2＋2SCN－ 　 B、(SCN)2＋2OH－＝SCN－＋SCNO－＋H2O

C、4H＋＋2SCN－＋MnO2＝Mn2＋＋(SCN)2＋2H2O　 D、(SCN)2＋2I－＝2SCN－＋I2

8、双球洗气管是一种多用途仪器，常用于除去杂质、气体干燥、气体吸收（能防止倒吸等实验操作；下图是用水吸收下列某气体时的情形，根据下面附表判断由左方进入的被吸收气体是：

A、Cl2　　 B、HCl　　 C、H2S　　　D、CO2

9、2000年5月底6月初，各地报刊纷纷转载了不要将不同品牌洁污剂混合使用的警告。据报道，在全国各地发生了多起混合洁污剂发生氯气中毒的事件。根据你的化学知识作出如下判断（这一判断的正确性有待证明）：当事人使用的液态洁污剂之一必定含氯，最可能的存在形式是　　 和　　　。当另一种具有　　　　（性质）的液态洁污剂与之混合，可能发生如下反应而产生氯气（写出离子方程式）：　　　　　　　　　　　　　　　 。

10、化学实验中，如使某步中的有害产物作为另一步的反应物，形成一个循环，就可不再向环境排放该种有害物质。例如：

（1）在上述有编号的步骤中，需用还原剂的是　　 ，需用氧化剂的是　　　 （填编号。

（2）在上述循环中，既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质是　　　　 （填化学式）。

（3）完成并配平步骤①的化学方程式

__Na2Cr2O7+__KI+__HCl→__CrCl3+__NaCl+__KCl+__I2+____

11、将氯气用导管通入较浓的NaOH和H2O2的混合液中，在导管口与混合液的接触处有闪烁的红光出现。这是因为通气后混合液中产生的ClO－被H2O2还原，发生激烈反应，产生能量较高的氧分子，它立即转变为普通氧分子，将多余的能量以红光放出。进行此实验，所用的仪器及导管如下图。

编号

①

②

③

④

⑤

⑥

仪
器
及
导
管

（1个）

（1个）

橡皮管

根据要求填写下列空白：

（1）组装氯气发生器时，应选用的仪器及导管（填写图中编号）是　　　　  。

（2）实验进行中，按气流方向从左到右的顺序，气体流经的各仪器及导管的编号依次是 　　　　　　　　　　　　。

（3）仪器①的橡皮塞上应有　　 个孔，原因是　　　　　　　　　　　　 。

（4）实验时，仪器①中除观察到红光外还有　　　　　　　　　　 　　 现象。

（5）实验时仪器②中制备Cl2和仪器①中ClO－与H2O2反应的离子方程式是：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 。

12、下图装置中，当浓HCl和重铬酸钾共热产生有色气体单质X，X经A、B两瓶后在C处与热的白色晶体反应，最后在D瓶有紫黑色晶体状物，回答下列问题：

（1）制取X气体时，需要用到的玻璃仪器有　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）若K2Cr2O7，被还原成Cr3+，写出制取X的化学方程式　　　　　　　　　　 。

（3）要得到纯净的X气体，A瓶盛放　　　　　　　　 ，B瓶应盛放　　　　　　 。

（4）C处的白色晶体是　　　　　 ，D瓶的紫黑色晶体是　　　　　　　　 ，C处加热的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  。

（5）E装置盛碱石灰的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

13、已知氧化性Cl2＞Br2＞Fe3＋。往500毫升2.0摩/升的FeBr2溶液中通入a摩氯气，试确定a不同取值范围时的氧化产物及其对应的物质的量，填入下表：

a值的范围

氧化产物及其物质的量

0＜a≤1/2

1/2＜a≤3/2

a≥3/2

参考答案：】

1、　BD　2、D　3、B　4、A　 5、D　6、D　7、A　 8.B

9、Cl- 和ClO-　酸性　Cl-　+  ClO-　+2H+　=Cl2　+ 2H2O

10、（1） ①，②　（2）Cr(OH)3

(3)1 6 14 ＝2 2 6 3 7

11 、（1）②③⑤（2）②⑤④⑥④① （3）两　使 内外气流相同

　　 （4）气泡 （5）4H+ + 2Cl- + MnO2 = Mn2+ + Cl2 + 2H2O

12、（1）酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、导管

（2）K2Cr2O7　+  14HCl = 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2 + 7H2O

(3)饱和食盐水　 浓硫酸

（4）KI　　 I2　　使Cl2与KI能反应，且使产生的I2升华进入D

（5）吸收多余的Cl2

13、 Fe3+: 2amol

　　 Fe3+: 1mol　Br2:(a-0.5)mol

　　 Fe3+: 1mol　Br2:1mol