第四章 卤素
1. 以氯为例，了解卤族元素的物理性质和化学性质 高考说明 2. 从原子的核外电子排布，理解卤族元素（单质、化合物）的相似性和递变性 3. 掌握氯气的化学性质，了解几种重要的含卤素化合物的性质和用途 1.了解氯气及重要的含氯化合物的主要性质及应用。 2.了解氯气及其重要化合物对环境的影响。 考纲解读 3.从原子的核外电子排布，了解卤族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。 4.了解工业上从海水中提取溴、碘的方法。 5.以上各部分知识的综合利用。 本专题内容与现代生产、日常生活、医疗保健、科学技术等各方面有着广泛的联系，命题预测 如海洋资源的开发与利用、氯碱工业、漂白粉应用、饮用水消毒、氟与人体健康、碘与甲状腺、碘化银与人工降雨等 这些知识能与元素化合物知识、化学实验、基本理论及化学计算有机融合。因此本专题与实际相联系的知识必将是以后高考命题的热点之一。
一、知识体系：
1．氯及其化合物
2.卤素及其化合物
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二、基础知识
（一）氯气的性质及用途
1．物理性质：常温下，氯气是黄绿色、有刺激性、能溶于水、比空气重、易液化的有毒气体。
2．化学性质：氯气的化学性质很活泼的非金属单质。
（1）与金属反应（与变价金属反应，均是金属氧化成高价态）
如：①2Na＋Cl2 2NaCl（产生白烟） ②Cu＋Cl2③2Fe＋3Cl2
CuCl2（产生棕黄色的烟） 2FeCl3（产生棕色的烟）
注：常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中 （2）与非金属反应 如：①H2＋Cl2H2＋Cl2②2P＋3Cl22P＋5Cl2
2HCl（发出苍白色火焰，有白雾生成）——可用于工业制盐酸
2HCl（会发生爆炸）——不可用于工业制盐酸 2PCl3（氯气不足；产生白雾） 2PCl5（氯气充足；产生白烟）
（3）与水反应：Cl2＋H2O = HCl＋HClO （4）与碱反应
Cl2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H2O（用于除去多余的氯气） 2Cl2＋2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O（用于制漂粉精）
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Ca(ClO)2＋CO2＋H2O = CaCO3↓＋2HClO（漂粉精的漂白原理） （5）与某些还原性物质反应 如：①2FeCl2＋Cl2 = 2FeCl3
②2KI＋Cl2 = 2KCl + I2（使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色，用于氯气的检验） ③SO2＋Cl2＋2H2O = 2HCl + H2SO4 （6）与某些有机物反应
如：①CH4＋Cl2 CH3Cl + HCl（取代反应） ②CH2=CH2＋Cl2 → CH2ClCH2Cl（加成反应） 3．氯水的成分及性质
氯气溶于水得黄绿色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应，Cl2 + H2O = HCl + HClO (次氯酸)，大部分是以Cl2分子状态存在于水中
注意：（1）在新制的氯水中存在的微粒有：H2O、Cl2、HClO、H+、Cl?、ClO久置氯水则几乎是盐酸溶液
① 一元弱酸，比H2CO3弱 （2）HClO的基本性质 ② 不稳定，2HClO === 2HCl + O2↑ ③ 强氧化性；
④ 漂白、杀菌能力，使色布、品红溶液等褪色。 （3）几种漂白剂的比较
漂白剂 漂白原理 品红溶液 紫色石蕊 稳定性 4．氯气的制法
（1）实验室制法 加热 MnCl + 2HO + Cl↑ 药品及原理：MnO2 + 4HCl（浓）222
强调：MnO2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成Cl2，稀盐酸不与MnO2反应。 仪器装置：发生装置---收集装置---吸收装置 实验步骤：检密—装药—固定—加热—收集 收集方法：向上排空气法 （或排饱和食盐水法） 净化装置：用饱和食盐水除去HCl，用浓硫酸干燥 尾气处理：用碱液吸收
（2）氯气的工业制法：（氯碱工业）
通电 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑ （二）氯化氢的性质和实验室制法
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?、OH?；
HClO 氧化漂白 褪色 先变红后褪色 稳定 Na2O2（H2O2） 氧化漂白 褪色 褪色 稳定 SO2 化合漂白 褪色 只变红不褪色 不稳定 活性炭 吸附漂白 褪色 褪色 —— 1．物理性质：无色、有刺激性气味的气体；极易溶于水 (1:500)其水溶液为盐酸。 2．盐酸的化学性质: (挥发性强酸的通性) 3．氯化氢的实验室制法 (1)药品及反应原理:
NaCl + H2SO4 === NaHSO4 + HCl↑ (不加热或微热)
加热 NaHSO4 + NaCl Na2SO4 + HCl↑ (加热到500oC—600oC)
总反应式: 2NaCl + H2SO4 加热 Na2SO4 + 2HCl↑ (2)装置: 与制氯气的装置相似 (3)收集方法: 向上排空气法
(4)检验方法: 用湿润的蓝色石蕊试纸是否变红或用玻璃棒蘸浓氨水靠近是否有白烟产生 (5)尾气处理: 用水吸收(倒扣漏斗) （三）卤族元素
1．卤素及化合物的性质比较: 状态 单质物理性质 熔、沸点 颜色 密度 X2与H2化合 X2与H2O化合 水溶性 化合价 含氧酸 化学式 强弱程度 颜色 卤化银 水溶性 感光性 反应生成氢氟酸 只有-1价 无含氧酸 AgF（白） 易溶 难分解 水溶性依次减小，有机溶剂中溶解性依次增大 有-1、+1、+3、+5、+7等 有HXO、HXO2、HXO3、HXO4等 同一价态的酸性依次减弱 AgCl（白） AgBr（淡黄） AgI（黄） 条件 程度 反应 程度 冷暗处 剧烈爆炸 2F2+2H2O=4HF+O2 剧烈 缓慢 淡黄绿色 氟 气 氯 气（易液化） 溴 碘 液（易挥发） 固（易升华） 熔、沸点逐渐升高 黄绿色 红棕色 紫黑色 密度逐渐增大 光照 爆炸 加热 缓慢 持续加热 化合同时分解 X2 + H2O = HX + HXO 微弱 极弱 均难溶，且溶解度依次减小 见光均易分解，且感光性逐渐增强 2．卤素元素的有关特性：
（1）F2遇水发生置换反应，生成HF并放出O2。
（2）HF是弱酸、剧毒，但能腐蚀玻璃4HF + SiO2 == SiF4↑ + 2H2O；HF由于形成分子间氢键相互缔合，沸点反常的高。
（3）溴是唯一的液态非金属，易挥发，少量的液溴保存要用水封。
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（4）碘易升华，遇淀粉显蓝色；碘的氧化性较弱，它与变价金属反应时生成低价化合物。 （5）AgX中只有AgF溶于水，且不具有感光性；CaF2中只有CaF2难溶。 3．卤素间的置换反应及X离子的检验： （1）Cl2 + 2Br? = Br2 + 2Cl
?
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Cl2 + 2I? = I2 + 2Cl?
Br2 + 2I? = I2 + 2Br?
结论：氧化性：Cl2 > Br2 > I2； 还原性：I? > Br? > Cl? （2）溴和碘在不同溶剂中所生成溶液（由稀到浓）的颜色变化 溶剂 溶质 Br2 I2 密 度 （3）X-离子的检验
Cl? 水 苯 汽 油 四氯化碳 黄 → 橙 深黄→ 褐 橙 → 橙红 淡紫 → 紫红 比 水 轻 橙 → 橙红 淡紫→ 紫红 比 水 轻 橙→ 橙红 紫→ 深紫 比 水 重 白色沉淀
Br? + AgNO3 + HNO3 浅黄色沉淀 I? 黄色沉淀
击破考点一：氯气的性质及应用
1．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又可由金属和盐酸反应制得的是（ ）
A．CuCI2 B．FeCI2 C．FeCI3 D．AICI3
解析：CI2与金属反应时通常是把金属氧化到高价态，因此Fe与CI2 反应只能生成FeCI3 ，铜则是生成CuCI2 ，而铝无变价态，所以只有这样的产物生成。
答案：D
【变式训练1】（巢湖市烔炀中学2008/2009高三第二次月考）为讲授“氯气的性质和用途”，某老师利用二氧化锰和浓盐酸为主要原料，设计一套如图所示的实验装置(其中A是连有注射器针头的橡皮管，针头已插入并穿过橡皮塞)进行教学。试回答下列问题：
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