第四章

非金屬及其化合物

第一節氯及其重要化合物

叵廄器戛然

1.結合真實情境中的應用實例或通過實驗探究，了解鹵素及其重要化合物的主

要性質，認識其在生產中的應用和對生態環境的影響。

2.結合實例認識鹵素及其化合物性質的多樣性，了解通過化學反應可以探索物

質性質、實現物質轉化，認識物質及其轉化在自然資源綜合利用和環境保護中

的重要價值。

宣弓夯實?必備知識口------------基礎排查清障礙——|層級I

考點一氯及其化合物的性質和應用

主干

1.氯氣的物理性質

氯氣是一種董綠色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣的大，沸點一34.6℃,

曼液化。

I注意I

實驗室里聞有毒氣體及未知氣體氣味的方法是：用手在瓶口輕輕扇動，使

極少量的氣體飄進鼻孔。

2.從氯的原子結構認識氯氣的化學性質——氧化性

應

歧化反

h——

認識C

的角度

化合價

3.從

化

表現氧

氯氣既

，因而

有降低

升高又

價既有

的化合

元素

，氯

反應

或堿

與水

氯氣

性。

還原

表現

性又

；

++C「

=H

+H、O

:CI,

程式

子方

水|離

歧

0

化HC1

反

+

NaCl

H—

2NaO

,+

堿：C1

應與燒

H,0

lO+

"NaC

)2;

(OH

2Ca

L+

：2c

白粉

制漂

-

HO

+2

10)

a(C

,+C

CaCl

2

2

和性質

的成分

解氯水

角度理

平衡的

4.從

系

平衡關

在三個

水中存

(1)氯

O；

HC1

C「+

H++

H20U

12+

①C

ICT；

H'+C

CIOO

②H

0H，

H++

20U

③H

粒。

各種微

在的

中存

氯水

得出

，即可

特點

應的

逆反

據可

(2)根

O；

HC1

￡12、

H2。、

子：

種分

①三

。

OH

IO和

T>C

1、C

子：旦

種離

②四

重性

質的多

氯水性

(3)

新制氯水的多種成分決定了它具有多重性質，在不同的化學反應中，氯水中參

與反應的微粒不同。

廠Cl2T氧化性卜」能夠氧化Fe"、B「、r等］

一C「一（生成沉淀卜」加入AgNO,溶液產生白癡祠

新

H不穩定性卜j

制在強光照新制氯水中有氣a

-HC1O四______________

期

水|使濕潤的有色布條或品紅溶液褪

-HCIO1漂白性

［使紫色石蕊溶液先變紅后褪色］

-H+-［酸性

［加活潑金屬、碳酸鹽等產生氣泡）

5.次氯酸和次氯酸鹽的性質

（1）次氯酸

（2）漂白液

有效成分

NaCK)

制備原理

2Na()H+C1、==Na(：I+NaCl()+H,()

漂化學性質

水解呈堿性,具有強氧化性

A

液

漂白原理NaCK)+CO,+H/)=NaHCO3+

HC1O

用途

殺菌、消毒

（3）漂白粉

成分主要成分：CaCl?和Ca(CIO)?,有效

成分:('(CIO)2

制備原理

漂化學性質

A

粉

邈原理Ca((：l())2+(：()?+H20-CaC()3+

2HCIO

〃耍上講Ca(CI()),+CO,+H,()=CaC(),+

久置失效_________---〉

原理光用

"211(:10,211(:10=^211(:1+,必須

密封保存

自主/￥練

1.正誤判斷(正確的打“4”，錯誤的打“x”)。

(1)C12具有很強的氧化性，在化學反應中只能作氧化劑。()

(2)氯水顯酸性，可用pH試紙測定氯水的pH。()

(3)新制氯水必須用棕色瓶密封保存，光照氯水有氣泡逸出，該氣體是氯氣。

()

(4)氯氣可以使濕潤的有色布條褪色，所以氯氣具有漂白性。()

(5)標準狀況下，11.2LC12與水充分反應轉移電子數為0.5NA。()

(6)漂白粉溶液在空氣中失效的離子方程式：CIO-+CO2+

H20HC1O+HCOj0()

答案：(1)X(2)X(3)X(4)X(5)X(6)X

2.根據下列裝置圖回答問題：

干燥的Cl?

干燥的紅濕潤的紅紫色石亞硫酸Fed,NaOH

色布條色布條蕊溶液鈉溶液溶液溶液

ABCDEF

（1）裝置A、B通入干燥的CI2后，觀察到的現象

是，根據現象可得出的結論

是o

（2）裝置B中發生反應的離子方程式

是___________________________________________________________________

O

（3）實驗開始后，觀察裝置C中的現象

是___________________________________________________________________

________________________________________0

（4）裝置D中發生反應的離子方程式

是___________________________________________________________________

0

（5）裝置E中發生反應的離子方程式

是___________________________________________________________________

0

（6）裝置F的作用

是___________________________________________________________________

O

答案：（1）干燥的紅色（或裝置A中）布條不褪色，濕潤的紅色（或裝置B

中）布條褪色C12無漂白性，Cb與水反應生成的HC1O有漂白性

+

（2）C12+H2O^H+C1+HC1O

（3）溶液先變為紅色，后褪色

（4）H2O+SO『+C122H++SO'+2C1

（5）2Fe2++CI22Fe3++2C1

（6）吸收氯氣，防止污染環境

3.氯水中含有多種成分，因而具有多種性質，根據氯水分別與如圖中四種物質

發生的反應填空(a、b、c、d重合部分代表物質間的反應，且氯水足量)。

(1)能證明氯水具有漂白性的是(填“a”“b”“c”或“d”)。

(2)c過程的現象是，b過程中反應的離子方程式

為___________________________________________________________________

(3)a過程中反應的化學方程式

為

答案：(l)d

(2)溶液中產生白色沉淀21+8夕=H2O+CO2T

(3)2FeCh+CI22FeCh

4.NaC102是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產工藝如

下：

NaClO食鹽水NaClO?產品

TfT,f,

硫酸、SO2f反應fC1O2—*■電解f結晶、干燥

回回I尾?吸收一成品液

NaHSO,NaOH>H2O2

回答下列問題：

(1)NaC102中C1的化合價為o

(2)寫出“反應”步驟中生成C102的化學方程

式___________________________________________________________________

（3）“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯

消毒劑的氧化能力相當于多少克Ch的氧化能力。NaC102的有效氯含量

為o（計算結果保留兩位小數）

解析：（1）根據化合物中各元素化合價的代數和為0,可知NaCKh中C1的化

合價為+3價。（2）由工藝流程圖可知，“反應”步驟中的反應物為

NaCICh、

H2so4和SO2,生成物為NaHSO4和C1O2,則反應的化學方程式為2NaC10s+

H2SO4+SO22NaHSO4+2ClO2o（3）NaCICh在殺菌消毒的過程中被

還原為C「，則1molNaCICh得到電子的物質的量為4moi,1molCb被還原為

C「時得到電子的物質的量為2mol,故1gNaCICh得到電子的物質的量為藍

mol,1gC12得到電子的物質的量為5mol,根據“有效氯含量”的定義可知，

NaCICh的有效氯含量約為1.57o

答案：（1）+3（2）2NaC103+H2SO4+SO2--2NaHSO4+2C1O2

（3）1.57

?思維升華

含氯消毒劑的計算與比較

第一

確定含氯消毒劑中氯元素的化合價

步

第二計算含氯消毒劑中氯元素到穩定的一1價時化合價

步的變化

確定消毒效率的表不方法：

①以單位質量的氧化劑所得到的電子數來表示消

第三

毒效率；

步

②以單位物質的量的氧化劑所得到的電子數來表

示消毒效率

第四

計算或比較含氯消毒劑的消毒效率

步

考點二氯氣的實驗室制法

主干

1.制取原理

實驗室通常用強氧化劑(如KMnCU、K2Cr2O7>KCIO3、MnCh等)氧化濃鹽酸

制取氯氣。用MnO2制取Ch的化學方程式為MnCh+4HCI(濃)1=MnCb

+C2T+2H2O。

寫出用Ca(CIO)2、KCIO3、KMnCU與濃鹽酸反應的離子方程式：

(1)

(2)______________________________________________________________

(3)

答案：(1)CIO+C1"+2H^CI2T+H2O

(2)CIO3+5CI+6曠3cI2T+3H2O

+

(3)2MnO4+10C1+16H2Mn2++5CbT+8H2O

2.制取過程

3.實驗裝置

除HC1除HO(g)吸收多余氯氣

氣體2

發生裝置凈化裝置收集裝置尾氣處理裝置

4.注意事項

(1)反應物的選擇：必須用濃鹽酸，稀鹽酸與MnO2不反應，且隨著反應的進

行，濃鹽酸變為稀鹽酸時，反應停止，故鹽酸中的HC1不可能全部參加反應。

(2)加熱溫度：不宜過高，以減少HC1揮發。

(3)實驗結束后，先使反應停止并排出殘留的C12后，再拆卸裝置，避免污染

空氣。

(4)尾氣吸收時，用NaOH溶液吸收C12,不能用澄清石灰水吸收，因為澄清

石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。

自主2"小猿

1.正誤判斷(正確的打“4”，錯誤的打“x”)。

(1)用MnCh制備氯氣時，若無濃鹽酸，可用稀鹽酸代替。()

(2)除去C12中少量HC1氣體，可用飽和食鹽水，也可用飽和碳酸氫鈉溶液。

()

2+

(3)MnCh與濃鹽酸反應的離子方程式：MnO2+4HCl=^=Mn+2CP+Ch?

+2H2Oo()

(4)用含HC1146g的濃鹽酸與足量的MnCh反應，可生成1molCE

()

(5)CI2能和堿液發生反應，故實驗室中尾氣處理時可用澄清石灰水。

()

答案：(1)X(2)X(3)X(4)X(5)X

2.下列有關實驗室制取C12的裝置正確的是()

濃鹽酸

氣體

A.制備。2B.凈化

ci2

T司"液

C.收集。，D.尾氣處理

解析：DA項，濃鹽酸和二氧化鎰制取氯氣要加熱，該裝置沒有加熱，錯

誤；B項，凈化氯氣應先用飽和食鹽水除去氯化氫，再用濃硫酸除去水，該裝

置順序顛倒，錯誤；C項，該裝置只有通氣管，沒有排氣管，會導致瓶內壓強

過大，發生安全事故，錯誤。

3.某研究性學習小組查閱資料得知，漂白粉與硫酸溶液反應可制取氯氣，化學

方一程式為Ca（CIO）2+CaCl2+2H2SO4=^=2CaSO4+2ChT+2H2O,他們設計

如圖實驗裝置制取氯氣并驗證其性質。請回答下列問題:

（1）該實驗中A部分的裝置是（填字母）。

（2）裝置B中的現象

是

（3）請寫出裝置D中發生反應的離子方程

式：

裝置E的作用

是___________________________________________________________________

O

（4）請幫助他們設計一個實驗，證明洗氣瓶C中的亞硫酸鈉已被氧化（簡述

實驗步

驟）：_______________________________________________________________

（5）制取C12的方法有多種，若A部分的裝置是a,請再寫出一種制備方

法：_________________________________________________________________

（用化學方程式表示）。

解析：（1）從化學方程式可知反應物是固體和液體，反應條件是加熱，所以應

選固液混合加熱型裝置。（2）氯氣具有強氧化性，與碘化鉀發生反應：2KI+

Ch2KC1+I2,淀粉溶液遇碘變藍色。（3）裝置D中發生反應的離子

方程式：Ch+2Fe2'2Cr+2Fe31,裝置E的作用是吸收多余的CI2,

防止污染空氣。（4）亞硫酸鈉被氧化生成硫酸鈉，只要驗證SOT的存在就可

證明亞硫酸鈉已經被氧化，檢驗S0『的存在應選用稀鹽酸和氯化鋼溶液。

答案：（1）b（2）溶液變藍色（3）Ch+2Fe2+^^=2Cr+2Fe3+吸

收多余的C12,防止污染空氣（4）取少量洗氣瓶C中溶液于小試管中，加入

足量稀鹽酸，充分振蕩后滴加BaC12溶液，若有白色沉淀生成且沉淀不消失，

則證明洗氣瓶C中亞硫酸鈉已被氧化（5）2KMnO4+16HCl（濃）

2KC1+2MnCb+5C12f+8H2。

考點三鹵素的性質鹵素離子的檢驗

主干/梳理

1.溪、碘單質物理性質比較

物質

Br2h

顏色深紅棕色紫黑色

狀態液體固體

水中溶解度不大溶解度不大

溶解

有機溶劑

性易溶易溶

中

①易升華

特性易揮發、有毒

一②使淀粉變藍

2.氯、漠、碘單質化學性質比較

X2+H2OUHX+HXO

與水反應

氯、溟、碘與水反應由易到整

與堿(如

2NaOH+X2NaX+NaXO+HzO

NaOH)反應

①Cb二Br2》L,還原性：Cr<Br-<r；

②氯、澳、碘與氫氣化合由易到難；

氧化性——

③b與Fe只生成Feb,其他鹵素單質可將Fe

氧化為+3價

3.鹵素單質及其化合物的特性

①無正價，非金屬性最強，F.的還原性最弱；

②2F2+2H2O4HF+O2,與H2反應在暗

氟處即爆炸；

③氫氟酸是弱酸，能腐蝕玻璃，故應保存在塑料

瓶中

①BF2是深紅棕色液體,易揮發;I

澳②盛漠的試劑瓶中加水，進行水封，保存液澳不

能用橡膠塞

碘①淀粉遇12變藍色；

②12加熱時易升華

4.鹵素離子的檢驗方法

（1）AgNCh溶液——沉淀法

滴加AgNO,但色沉淀，則有c「

未知液產液和稀硝力生成卜淡黃色沉淀，則有Br

口色沉淀，則有「

（2）置換——萃取法

加適量新制飽和氯水，加入CC1,（下層）或汽油（上層）_

未知液菽"振蕩

心土口門口（紅棕色或橙紅色,表明有Br

有機層呈I《紫色、淺紫色或紫紅色，表明有「

（3）氧化——淀粉法檢驗「

加入適量新制飽和氯水（或雙■氧水），加入淀粉■溶液

未知液菽"振蕩

藍色溶液，表明有「

自主刀小練

1.正誤判斷（正確的打“Y”，錯誤的打“x”）。

（1）鹵素氣態氫化物的水溶液都是強酸溶液。（）

（2）濃H2s04能干燥HC1,所以濃硫酸也能干燥HBr。（）

（3）清洗碘升華實驗所用試管的操作是先用酒精清洗，再用水清洗。（）

（4）碘易溶于酒精，所以可用酒精將碘水中的碘萃取出來。（）

（5）用加熱的方法可將NaHCCh中混有的少量碘除去。（）

答案：（1）X（2）X（3）<（4）X（5）X

2.下列敘述中正確的是（）

A.液漠易揮發，在存放液溟的試劑瓶中應加少量水進行水封

B.能使濕潤的淀粉一KI試紙變成藍色的物質一定是Ch

C.某溶液中加入CC14,CC14層顯紫色，證明原溶液中存在「

D.某溶液加入BaC12溶液，產生不溶于稀硝酸的白色沉淀，該溶液中一定含有

Ag+

解析：A因為液澳易揮發，在試劑瓶中存放時應加少量水進行水封，A項正

確：只要能把碘化鉀氧化成碘單質的物質都能使濕潤的淀粉一KI試紙變藍，B

項不正確；某溶液中加入四氯化碳，四氯化碳層顯紫色證明存在碘單質而不是I

，C項不正確；加入氯化鍬溶液產生的不溶于稀硝酸的白色沉淀可能是氯化銀

或硫酸鋼，原溶液中可能存在Ag+、S0『、S0『，D項不正確。

3.元素周期表中第VIIA族元素的單質及其化合物的用途廣泛。

（1）能作為氯、澳、碘元素非金屬性（原子得電子能力）遞變規律的判斷依據

是（填字母）。

a.Cb、Br2>I2的熔點

b.C12、Br2、I2的氧化性

c.HCl、HBr、HI的熱穩定性

d.HCkHBr、HI的酸性

（2）碘元素可預防甲狀腺腫大，因此我國市場上的食鹽均加了碘（KI03）。

甲同學鑒別食鹽是否加碘的流程如下：

稀HSO...

--tA4醫

樣品KI溶液一