第15讲 富集在海水中的元素——卤素
1.了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。 2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境的影响。
3.掌握Cl2的实验室支付（包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法。） 考点一 氯单质及其化合物的性质与应用
基础梳理
一、的性质
1．的物理性质
[注意] 实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔。(如图所示)
2．从氯的原子结构认识的化学性质——氧化性
(1)与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物。
①与铁反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。
②与铜反应：Cu＋Cl2CuCl2。
(2)与非金属反应
与H2反应：H2＋Cl22HCl。
(3)与还原性无机化合物反应
①与碘化钾溶液反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2。 ②与SO2水溶液反应：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。
③与FeCl2溶液反应：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。
3．从化合价的角度认识Cl2的化学性质——歧化反应
与水或碱反应，氯的化合价既有升高又有降低，因而既表现氧化性又表现还原性。
(1)与水反应
与水反应的化学方程式：Cl2＋H2OHCl＋HClO。
(2)与碱(NaOH)反应
反应的离子方程式：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
[注意] (1)Cl2具有强氧化性，与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物，如FeCl2不能由两种单质化合而成。
(2)干燥的Cl2没有漂白性，但Cl2能使湿润的有布条褪，起漂白作用的是HClO，故不能用pH试纸测量氯水的pH。 (3)1 mol Cl2与强碱完全反应转移电子数为NA，而1 mol Cl2与水充分反应转移电子数小于NA(可逆反应)。
[基点小练]
1．将通入鼠洞中，可以用来消灭田鼠。此过程利用了的性质是________。
①黄绿 ②密度比空气大 ③有毒 ④易液化 ⑤溶于水
2．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂( )
(2)Cl2与水反应的离子方程式：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－( )
(3)过量的铁与Cl2在一定条件下生成FeCl2( )
(4)标准状况下，11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为0.5NA( )
二、次氯酸和次氯酸盐的性质
1．次氯酸
(1)不稳定性
次氯酸分解反应的化学方程式为2HClO2HCl＋O2↑。
(2)强氧化性
①能将有物质氧化为无物质，作漂白剂。②杀菌、消毒。
(3)弱酸性
向NaClO溶液中通入少量CO2，离子方程式为2ClO－＋CO2＋H2O===CO＋2HClO。
[注意] (1)氯水中的HClO见光易分解，通常保存在棕试剂瓶中并置于阴暗处。
(2)HClO不稳定，不能单独存在，只存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物中。
2．次氯酸盐
(1)漂白液
(2)漂白粉
①成分：漂白粉的主要成分是 ，其中有效成分是 。
②制备原理：化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
③漂白原理：化学方程式为Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO。
[注意] (1)工业上制取漂白粉是用与石灰乳反应制得，而不是用与石灰水反应。
(2)“84”消毒液的主要成分为NaClO，漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
[基点小练]
3．漂白粉长期露置于空气中，最终得到的物质是什么？写出反应的化学方程式。
三、氯水的成分与性质
1．从化学平衡的角度认识氯水的成分与应用
(1)氯水的成分
氯水中存在三个平衡关系：
Cl2＋H2OHCl＋HClO ②HClOH＋＋ClO－ ③H2OH＋＋OH－
根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在3种分子： 、 、 ，4种离子： 、 、 、 。
(2)Cl2＋H2OHCl＋HClO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 | 用饱和食盐水除Cl2中的HCl ②用排饱和食盐水法收集Cl2 |
盐酸 | 增大 | | 次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2 |
NaOH | 减小 | | 用NaOH溶液吸收多余Cl2 |
Ca(OH)2 | 减小 | | 制漂白粉 |
CaCO3 | 减小 | | 制高浓度的HClO溶液 |
光照 | 减小 | | 氯水避光保存或现用现配 |
| | | |
2．从微粒组成的角度认识氯水性质的多重性
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。
题组训练
题点(一) 的性质及应用
1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)(2016·四川高考)作水的杀菌消毒剂时没有发生化学变化( )
(2)(2016·上海高考)Cl2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明Cl2具有氧化性( )
(3)(2015·江苏高考)氯分子的电子式： ( )
(4)(2014·江苏高考)新制饱和氯水的颜呈浅黄绿，说明氯水中含有Cl2( )
(5)(2014·四川高考)Cl2通入NaOH溶液的离子方程式为Cl2＋OH－===Cl－＋ClO－＋H2O( )
2．是一种化学性质很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，下列叙述中不正确的是( )
A．红热的铜丝在里剧烈燃烧，产生棕黄的烟
B．通常状况下，干燥的能和Fe反应
C．纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白火焰，集气瓶瓶口呈现雾状；光照H2和Cl2的混合气体时，因迅速化合而爆炸
D．能与水反应生成HClO和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸
规律方法
的性质探究实验流程分析方法
常见实验形式如图所示：
装置 | 试剂 | 实验现象 | 实验目的 |
A | 浓硫酸 | | 验证无漂白作用，而湿润的红布条之所以褪是因为Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白作用 |
B | 干燥红布条 | 无明显变化 |
C | 湿润红布条 | 红布条褪 |
D | FeCl2溶液 | 溶液由浅绿变棕黄 | 验证具有强氧化性，可与金属及还原性物质反应 |
E | 淀粉KI溶液 | 溶液变蓝 |
F | 浓硫酸 | |
G | 铁粉 | 产生棕烟 |
H | NaOH溶液 | | 吸收多余的 |
| | | |
题点(二) 氯水的成分与性质
3．(2016·上海高考)向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是( )
A．碳酸钙粉末 B．稀硫酸 C．氯化钙溶液 D．二氧化硫水溶液
4．下列是关于氯水的叙述，其中正确的是( )
A．新制氯水中只含Cl2和HClO分子
B．新制氯水可使蓝石蕊试纸先变红后褪
C．光照氯水有气泡冒出，该气体为Cl2
D．氯水放置数天后，pH增大
5．(2014·浙江高考)氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且HClO的杀菌能力比ClO－强。25 ℃时－氯水体系中存在以下平衡关系：
Cl2(g)Cl2(aq) K1＝10－1.2
Cl2(aq)＋H2OHClO＋H＋＋Cl－ K2＝10－3.4
HClOH＋＋ClO－ Ka＝？
其中Cl2(aq)、HClO和ClO－分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示。下列表述正确的是( )
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