氯的含氧酸及其盐汇编
高中化学第12讲 富集在海水中的元素——卤素(精讲)-2022年一轮复习讲练测(解析版)
第四章非金属及其化合物第12讲富集在海水中的元素——卤素（精讲）【考情分析】本讲内容与化工生产、日常生活、科学技术等方面有着广泛的联系，如氯碱工业、漂白粉应用、饮用水消毒、环境保护等，往往与氧化还原反应、离子反应、化学实验方案的设计与评价等知识结合出现。
预计今后：1.以氯单质及其重要化合物的性质、用途设计选择题；2.以制取氯气设计有关实验题；3.根据同主族元素性质的相似性设计信息题，考查溴、碘及其重要性质和用途。
【核心素养分析】1.宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题，在卤素学习过程中，使用“宏观—微观—结合”来认识物质及其递变规律，形成科学的方法论。
2.科学探究与创新意识：能和同学交流实验探究的成果，提出进一步探究或改进氯及其化合物的制备及性质实验的设想，培养勇于质疑和批判的创新精神。
认识科学探究是进行科学发现、创造和应用的科学实践活动；能从问题和假设出发，依据探究目的，设计探究方案，获得卤素单质的提取方法。
3.科学态度与社会责任：认识氯及其化合物对环境的影响，形成绿色环保的意识。
关注与化学有关的社会热点问题。
了解环境保护与资源开发的关系.具有绿色化学观念。
勇于承担责任，权衡利弊，积极参与化学问题的社会决策。
【网络构建】【知识梳理】智能点一氯气及其重要化合物（一）氯气1.物理性质【特别提醒】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。
2.化学性质1）从氯的原子结构认识氯气的氧化性：依据氯气的氧化性完成下列方程式： (1)与金属反应①Fe ：2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3，棕红色烟。
②Cu ：Cu ＋Cl 2=====点燃CuCl 2，棕黄色烟。
(2)与非金属反应H 2：H 2＋Cl 2=====点燃2HCl ，苍白色火焰； H 2和Cl 2的混合气体光照时会发生爆炸。
(3)与还原性无机化合物反应：①与碘化钾溶液反应：Cl 2＋2KI===2KCl ＋I 2。
卤素的含氧酸及其盐
卤素的含氧酸及其盐Cl、Br、I具有不同价态的含氧酸。
X: 采取SP3杂化：O的2P电子与卤素3d空轨道间形成d-pπ键。
由于稳定性原因，只有常见的氯的含氧酸研究得多。
一、次卤酸1. 化学性质(1) 酸性因为随半径增大，分子中 H— O—X，X—O 结合力减小，X 对 H+斥力变小，导致酸性减小。
(2) 热稳定性HXO都不稳定，仅存在于水溶液中，从Cl到I稳定性减小，分解方式：脱水分解：由上式可知，ClO是HClO的酸酐。
BrO-室温下发生歧化分解，只有在273K2-盐。
可见XO-的歧时才有BrO- 存在， 323 ~ 353K时，BrO-完全转变成BrO3化速率与温度有关，温度升高，歧化速率增大。
IO-歧化速率更快，溶液中不存在次碘酸盐，HIO几乎不存在。
(3) 氧化性HXO不稳定，表明HXO的氧化性很强。
XO-盐比HXO酸稳定性高，所以经常用其盐在酸性介质中做氧化剂。
2.HXO的制备1)次氯酸酐Cl2O溶于水制得HClO步骤：将Cl2通到新制干燥的HgO表面，加热制得Cl2O从体系中除去HCl可使平衡右移，可采用下法。
在Cl2水中加入新生成的HgO或碳酸盐减压蒸馏得到HClO。
工业上采用电解冷的稀NaCl溶液的方法。
同时搅拌电解液，使产生的氯气与NaOH充分反应制得次氯酸钠减压蒸馏得HClO。
将阳极产生的Cl2通入阴极区NaOH中。
二、亚卤酸及其盐1.性质亚卤酸中仅存在HClO2，酸性大于HClO，Ka=5.0HClO2不稳定，ClO2-在溶液中较稳定，具有强氧化性，NaClO2盐较稳定，加热，撞击爆炸分解，在溶液中受热分解。
2. 制备方法1)过滤除去BaSO4可制得纯净HClO2，但HClO2不稳定，很快分解。
可见ClO2不是HClO2的酸酐，ClO2冷凝时为红色液体。
2) ClO2与碱作用可得到亚氯酸盐和氯酸盐。
首先制取ClO2，其方法用SO2还原NaClO33) Na2O2（H2O2)与ClO2作用制备纯NaClO2。
上海高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编-22卤素及其化合物(1)
上海高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-22卤素及其化合物（1）一、单选题1．（2022·上海浦东新·统考模拟预测）进行下列封管实验都产生明显现象，其中不涉及化学反应的是A ．B ．C ．D ．2．（2022·上海浦东新·统考模拟预测）将pH 传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中，用强光照射，测得的实验数据如图所示。
下列说法正确的是A ．图甲中pH 减小是由于光照促进了HClO 的电离B ．图乙中()Clc -增大主要是由于反应消耗了水C ．图丙中氧气的体积分数增大是由于HClO 的分解D ．该体系中存在两个电离平衡和两个化学平衡3．（2022·上海奉贤·一模）常温下，在pH=1的无色溶液中，能大量共存的一组离子是A ．K +、Na +、SO 23-、Br -B ．Na +、K +、ClO -、NO 3-C ．K +、Cl -、Fe 3+、SO 24-D ．Al 3+、Na +、Cl -、NO 3-4．（2022·上海金山·统考一模）实验室用盐酸和二氧化锰制备2Cl ，有关说法正确的是A ．增大盐酸的浓度能加快反应速率B ．用稀盐酸则反应速率较慢A．大理石和稀盐酸C．Cu和浓硝酸A ．溶液中氯离子浓度C ．生成氧气物质的量8．（2022·上海杨浦·统考一模）不能由单质化合生成的物质是A ．2Cu SB ．3SO 9．（2022·上海金山·统考二模）下列有关实验室制取22尾气处理C ．氯水久置后pH 值减小，漂白性减弱D ．干燥的氯气不能使鲜花褪色18．（2022·上海黄浦·统考二模）下列物质中既含有氯离子又含有氯分子的是A ．氯水B ．液氯C ．次氯酸D ．氯化钠19．（2022·上海黄浦·统考二模）84消毒液(含NaClO )与洁厕灵(含浓盐酸)不能混用，会发生反应产生有毒的气体，该反应中A ．NaClO 为还原剂B ．HCl 仅体现酸性C ．2Cl 既是氧化产物也是还原产物D ．2H O 是还原产物20．（2022·上海嘉定·统考一模）某些物质若混合使用可以增加使用效果，下列做法正确的是A ．氯化铵与草木灰混合使用提高肥效B ．84消毒液与含盐酸的洁厕灵混合使用提高杀菌效果C ．二氧化硫与新制氯水混合使用提高漂白效果D ．高锰酸钾溶液和稀硫酸混合使用增加氧化性21．（2022·上海嘉定·统考二模）测定“84”消毒液中次氯酸钠的浓度可用下面方法：取10.00 mL 消毒液，调节pH 后，以淀粉为指示剂，用0.100mol·L -1 KI 溶液进行滴定，当溶液出现稳定浅蓝色时为滴定终点。
高三化学一轮复习精品学案：核心素养提升8 氯的氧化物、含氧酸及含氧酸盐
素养说明：氯的氧化物、含氧酸及含氧酸盐是近几年高考实验探究新宠，通过对含氯化合物的性质探究，能培养学生变化观念的核心素养。
1. 氯的常见氧化物的性质(1)一氧化二氯性质：是次氯酸的酸酐，溶于水产生不稳定的次氯酸并最终变为盐酸外观与性状：黄棕色气体，有刺激性气味。
制法：用新制备的黄色氧化汞与氯气反应可制得一氧化二氯：2HgO＋2Cl2===Cl2O＋HgCl2·HgO同样也可以用氯气与潮湿的碳酸钠反应来制取：2Na2CO3＋H2O＋2Cl2===2NaCl＋2NaHCO3＋Cl2O(2)二氧化氯物理性质：是一种黄绿色到橙黄色的气体，极易溶于水。
制取：Cl2＋2NaClO2===2ClO2↑＋2NaCl或：5NaClO2＋4HCl===4ClO2↑＋5NaCl＋2H2O用途：是一种广谱、高效的灭菌剂。
(3)Cl2O3、Cl2O5、Cl2O7分别为HClO2、HClO3、HClO4的酸酐。
2.氯的含氧酸(1)氯的含氧酸的种类氯的含氧酸有：HClO(次氯酸)、HClO2(亚氯酸)、HClO3(氯酸)、HClO4(高氯酸)。
(2)氯的含氧酸的性质酸性：HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO氧化性：HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO43.氯的含氧酸盐(1)NaClO2(亚氯酸钠)性质：黄绿色液体，呈碱性，是一种强氧化剂，遇酸放出ClO2气体。
用途：是一种高效氧化剂漂白剂。
主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白、食品消毒、水处理、杀菌灭藻和鱼药制造。
(2)氯酸钾(KClO3)性质：是一种白色晶体，有毒，在冷水中溶解度较小，易溶于热水。
是强氧化剂。
用途：可用作制造炸药，也可用来制造火柴、烟火。
[题型专练]1.(2018·山东济宁教学质量检测，12)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。
核心素养提升8 氯的氧化物、含氧酸及含氧酸盐
@《创新设计》
(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方 程式为____________________________________________________________。 在ClO2释放实验中,打开E的活塞, D中发生反应,则装置F的作用是_______________________________________。
2
@《创新设计》
(2)二氧化氯 物理性质:是一种黄绿色到橙黄色的气体,极易溶于水。 制取: Cl2＋2NaClO2===2ClO2↑＋2NaCl 或:5NaClO2＋4HCl===4ClO2↑＋5NaCl＋2H2O 用途:是一种广谱、高效的灭菌剂。 (3)Cl2O3、Cl2O5、Cl2O7分别为HClO2、HClO3、HClO4的酸酐。
5
[题型专练]
@《创新设计》
1.(2018·山东济宁教学质量检测,12)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。
6
@《创新设计》
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
@《创新设计》
素养说明:氯的氧化物、含氧酸及含氧酸盐是近几年高考实验探究新宠,通过对含氯 化合物的性质探究,能培养学生变化观念的核心素养。
2010.3 卤素的氧化物、含氧酸及其盐资料
卤素的氧化物、含氧酸及其盐（2010.3）王振山一、卤素的氧化物概述：卤素与电负性比它大的氧化合时，除氟外都能形成氧化数为正值的氧化物、含氧酸及其盐。
卤素的氧化物显著特点：大多数是不稳定的，受到撞击或光照即可发生爆炸性分解。
所以不能用直接法，只能用间接法制取。
稳定性：在已知的卤素氧化物中，碘的氧化物是最稳定的；碘氧化物>氯氧化物>溴氧化物；氯和溴的氧化物在高温下明显分解，溴的氧化物特别不稳定，低于室温也分解。
高价态的卤素氧化物比低价态的卤素氧化物稳定。
卤素氧化物中氯的较重要：Cl2O、Cl2O6 、Cl2O7、ClO2均为强氧化剂，不稳定易爆炸。
⑴、氧的氟化物：由于氟的电负性（3.98）大于氧的电负性（3.44），所以氟与氧生成的二元化合物是氧的氟化物（OF2），而不是氟的氧化物，而其它卤素与氧化合生成的二元化合物都是卤素的氧化物。
OF2的O原子sp3杂化。
⑵、二氟化氧（OF2）熔点49 K，沸点128 K，为无色气体，是比较稳定的氟氧二元化合物。
可由单质氟与2%氢氧化钠水溶液反应制备：2 F2（g）+ 2 NaOH-(aq) ═ OF2(g) + 2 NaF(aq) + H2O(l)OF2是一种强的氧化剂和氟化剂，但氟化能力弱于F2。
由于OF2中，氧为+2氧化数，所以它是比氧气更强的氧化剂它能与金属、硫、磷、卤素等剧烈反应生成氟化物和氧化物。
在OF2分子中，氧的氧化数是+2，氟的氧化数是-1，其构型为角型分子。
⑶、近年来由于合成技术的发展，已合成了一系列氟氧化合物，如O2F2、O3F2、O4F2、O5F2、O6F2等。
这些化合物都具有较低的熔点和沸点，并仅能在很低的温度下稳定存在，它们在很低的温度（低于83K）下都是比单质氟更加活泼的氟化剂。
二氟化二氧（O2F2 ）：不与玻璃起反应，是个强的氧化剂和氟化剂，但弱于F2本身：比OF2、ClF3有更强的氟化作用，能在OF2、ClF3不能完成的反应中将金属钚和钚的化合物氧化：Pu(s) + 3O2F2(g) →PuF6(g) + 3O2(g) 该反应用来从废核燃料中以挥发性PuF6的形式除去强放射性的金属Pu。
卤素含氧酸及其盐
1.5 卤素含氧酸及其盐1.5.1 系统命名含氧酸是指酸根中含有氧原子的酸，即以氧原子为成酸元素的配位体的酸，例如HClO3，H2SO4，HNO3，H2CO3中的成酸元素分别是Cl、S、N、C它们的配位原子是氧，所以这些酸都属于含氧酸的范畴。
含氧酸的命名规则主要参考国际纯粹和应用化学联合会（简称IUPAC）1970年公布的《无机化学命名法》。
见表1—8表1—8 卤素含氧酸的命名需要说明几点：1.关于正酸，含氧酸中只含有一个成酸元素的原子，而且该成酸元素的氧化态是该元素最常见的氧化态。
最常见氧化态有的与它在元素周期表中所在族的族数相同，有的则与族数不相同。
如硫酸中硫的氧化态为+6，它处于第Ⅵ族，而正氯酸中氯的氧化态为+5，然而它处于第Ⅶ族。
2.关于高酸是指含氧酸成酸元素的氧化态比正酸的成酸元素为高。
称之为高酸。
如高氯酸的成酸元素氯的氧化态为+7，而正氯酸的成酸元素氯的氧化态为+5。
3.关于原酸是指成酸元素氧化数和羟基酸数目相同的酸。
如H4SiO4为原硅酸。
原酸失去一个或二个以上的水分子，即生成正酸。
譬如H5PO5原磷酸，倘若失一份水生成H3PO4为正磷酸。
H6TeO6为原碲酸，失去二份水生成H2TeO4为正碲酸。
自一个分子正酸缩去一分水而成的酸为偏酸，如HIO4为偏高碘酸。
也所以称为三缩原碘酸。
4.关于亚酸与次酸，卤素含氧酸成酸元素的氧化态，有两种氧化态比正酸的成酸元素的氧化态低，那么氧化态较低的一种含氧酸称为亚酸，如HOClO为亚氯酸，氧化态更低的一种含氧酸称为次氯酸HOCl。
如果仅有一种比正酸较低的氧化态，则称为亚酸，如H3AsO3为亚砷酸。
1.5.2存在状态卤素含氧酸的存在状态见表1—9。
a.只有在水溶液中稳定存在。
b.采用真空蒸馏，在有脱水剂存在时所得到无水纯液体酸—高氯酸。
c.碘酸HIO3、偏高碘酸（HIO4）、正高碘酸（HO）5IO为固体酸，为无色晶体。
熔融时分解为HIO3：表1—9 卤素的含氧酸在真空中加热到353K，（HO）5IO部分失水，生成焦高碘酸：2H5IO6H4I2O9+3H2O在真空（约1620Pa）中，焦高碘酸加热到373K，生成偏高碘酸：H5IO6HIO4+2H2O正高碘酸根[IO6]5-其结构如图1—9所示：图1-9 [IO6]5-离子的结构正八面体型。
《氯及其化合物》氯的化合物稳定性
《氯及其化合物》氯的化合物稳定性氯是一种常见的化学元素，在自然界中广泛存在，并且形成了多种化合物。
这些氯的化合物在不同的条件下表现出不同的稳定性，这对于理解和应用它们具有重要意义。
首先，我们来看看氯化氢（HCl）。
氯化氢是一种无色有刺激性气味的气体。
在常温常压下，氯化氢相对稳定，但在有水存在的情况下，它会迅速溶解形成盐酸溶液。
盐酸是一种强酸，具有较强的腐蚀性。
氯与金属形成的化合物中，氯化钠（NaCl）是最为常见和稳定的。
氯化钠就是我们日常生活中所熟知的食盐，其化学性质非常稳定。
在正常的环境条件下，氯化钠不易发生分解或变质。
这是因为钠离子和氯离子之间的离子键较强，需要较高的能量才能打破。
再说说氯化银（AgCl）。
氯化银是一种白色沉淀，在光照条件下会逐渐分解变黑。
这一特性使得氯化银在摄影中曾被广泛应用。
其不稳定性主要源于银离子对光的敏感性。
接下来是氯酸钾（KClO₃）。
氯酸钾是一种强氧化剂，具有一定的不稳定性。
在受到撞击、摩擦或加热时，可能会发生剧烈的分解反应，释放出氧气。
因此，在储存和使用氯酸钾时，需要格外小心，遵循严格的安全规定。
次氯酸（HClO）是一种较弱且不稳定的酸。
它在溶液中容易分解为盐酸和氧气。
次氯酸具有强氧化性，常用于消毒和漂白。
但由于其不稳定性，通常需要现用现配。
氯酸（HClO₃）和高氯酸（HClO₄）也是氯的含氧酸。
氯酸具有较强的氧化性和不稳定性，而高氯酸则相对较为稳定。
影响氯的化合物稳定性的因素有很多。
首先是化学键的类型和强度。
离子键通常比共价键更稳定，例如氯化钠中的离子键使其具有较高的稳定性。
而共价键的强度则取决于原子之间的共用电子对的分布和结合方式。
环境条件也起着重要作用。
温度、光照、湿度等都可能影响化合物的稳定性。
例如，光照会导致氯化银分解。
化合物的浓度和纯度也会对稳定性产生影响。
杂质的存在可能会促进或抑制某些化学反应，从而改变化合物的稳定性。
在实际应用中，了解氯的化合物的稳定性至关重要。
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+ 2H2O
主要成分
次氯酸钙（ Ca(ClO)2 ）和氯化钙（ CaCl2 )
想一想？漂白粉是混合物还是纯净物？
3、漂白粉
有效成分
次氯酸钙（Ca(ClO)2）
3、使用方法
次氯酸钙（ Ca(ClO)2 ）与稀酸或空气里的 二氧化碳和水蒸气反应生成具有强氧化性的 次氯酸(HClO)起杀菌、漂白作用。方程式为 Ca(ClO)2 + 2HCl = CaCl2 + 2 HClO Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 ↓+ 2 HClO
•氯酸（HClO )是强酸，稳定性
3
4、氯酸（HClO3)的性质
强于次氯酸(HClO)，但也只能 存在于溶液中。
4、氯酸钾制取反应式
将氯气通入热的氢氧化钾溶液中生
成氯酸钾和氯化钾。
3Cl
2
+ 6KOH = KClO3 + 5KCl
+ 3H2O
4、氯酸钾性质及用途 氯酸钾（KClO3)是一种白色晶 体，有毒.在冷水中溶解度较小， 易溶于热水。是强氧化剂。 可用作制造炸药，也可用来制 造火柴、烟火。
3、失效原因
Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 ↓+ 2 HClO
CO2过量时哪？CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)
想一想？应怎样保存漂白粉？ 密封、防潮
3、用途
用来漂白棉、麻、 丝、纸等。 可作杀菌消毒剂。
4、氯酸（HClO3)及其盐 氯酸（HClO3)可用氯酸钡和硫酸 起复分解反应制得 Ba(ClO3) + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HClO3
同学们，再见
④次氯酸(HClO)是一种弱酸，其酸
性比碳酸弱。 ⑤次氯酸(HClO)很不稳定，只能在
稀溶液中存在，极易分解，光照下
分解更快。方程式为:
2、次氯酸盐
次氯酸钠（NaClO):想一想，
怎样得到的？ 性质：是强氧化剂，有杀菌、 漂白作用。
3、漂白粉
制取反应式
2Cl2 + 2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2 + CaCl2
氯的含氧酸及其盐
• 2008.08.28
1、次氯酸(HClO)
大为：
次氯酸(HClO)的物理性质： ①次氯酸(HClO)是强氧化剂，能杀死病菌，
可作杀菌消毒剂。
②次氯酸(HClO)具有漂白能力，可作漂白
剂。
③次氯酸(HClO)的水溶液是无色的， 有刺激性气味。