【三维设计】（人教通用版）高考化学一轮总复习讲义 第二节 氯及其化合物 (2)(1).doc

第二节氯及其化合物明考纲要求理主干脉络1.了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。氯气的性质及应用1物理性质颜色气味毒性密度特性黄绿色强烈刺激性气味有毒比空气大易液化注意：闻氯气气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，使极少量的cl2飘进鼻孔。2化学性质(1)与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物。与铁反应：2fe3cl22fecl3。与铜反应：cucl2cucl2。(2)与非金属反应：与h2反应：h2cl22hcl，(3)与水反应：溶于水的氯气部分与水反应，离子方程式为cl2h2ohclhclo。(4)与碱反应：与naoh溶液反应，离子方程式为cl22oh=clcloh2o。(5)与还原性无机化合物反应(书写离子方程式)：与碘化钾溶液反应：2icl2=i22cl。与so2水溶液反应：cl2so22h2o=4h2clso。与fecl2溶液反应：2fe2cl2=2fe32cl。1.判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)(2013四川高考)cl2通入水中的离子方程式为：cl2h2o=2hclclo。()(2)(2013海南高考)向febr2溶液中通入足量cl2的离子方程式为2fe24br3cl2=2fe32br26cl。()(3)(2012山东高考)cl2、so2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性。()(4)(2009山东高考)cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂。()(5)过量的铁与氯气在一定条件下反应生成fecl2。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2如遇到氯气泄漏，应如何自救？提示：cl2的密度比空气大，要逆风向高处转移。由于cl2易和碱反应，可用蘸有肥皂水或纯碱溶液的毛巾捂住鼻孔。3久置的氯水和新制氯水性质上有哪些差异？提示：长时间放置的氯水最终会变成稀盐酸，溶液酸性增强，但氧化性降低，最终溶液由黄绿色变成无色。4把cl2通入石蕊溶液中的现象是什么？能否用ph试纸测定氯水的ph?提示：先变红后褪色；不能用ph试纸测定氯水的ph。5试写出下列反应的离子方程式：(1)向febr2溶液中通入少量cl2：_。(2)向含1 mol febr2的溶液中通入1 mol cl2：_。(3)向fei2溶液中通入少量cl2：_。(4)向fei2溶液中通入足量cl2：_。答案：(1)2fe2cl2=2fe32cl(2)2fe22br2cl2=2fe3br24cl(3)2icl2=i22cl(4)2fe24i3cl2=2fe32i26cl氯水成分的寻找方法及氯水性质的探究方法1氯水成分的寻找方法氯水中存在三个平衡关系：(1)cl2h2ohclhclo(2)hclohclo(3)h2ohoh根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。2氯水的多重性质氯水的各种成分决定了它具有多重性质：(1)cl2的氧化性与还原性物质反应。如：2fecl2cl2=2fecl3(除去fecl3溶液中的fecl2)so2cl22h2o=2hclh2so4(so2和cl2 11混合物通入水中不再具有漂白性)na2so3cl2h2o=2hclna2so4(除去水中的余氯)(2)盐酸的酸性和cl的性质。向nahco3溶液中加入氯水，有气泡产生就是利用了盐酸的酸性。加入agno3溶液可以检验出氯水中的cl，现象是有白色沉淀生成。(3)hclo的氧化性。在解释漂白性、杀菌消毒时，使用的是hclo的氧化性。向氯水中滴加紫色石蕊溶液，先变红(h作用的结果)，后褪色(hclo作用的结果)。1.饱和氯水长时间放置后，下列微粒在溶液中的物质的量减少的是()cl2hcloh2ohclo2a仅b仅c仅 d仅2(2013秦皇岛模拟)氯水中存在多种分子和离子，可通过实验的方法加以确定。下列有关氯水中存在的粒子的说法错误的是()实验操作及现象结论a加入含有nahso3的石蕊试液，红色褪去说明有氯分子存在b加入有色布条，有色布条褪色说明有hclo分子存在c氯水呈浅黄绿色，且有刺激性气味说明有氯分子存在d加硝酸酸化的agno3溶液，产生白色沉淀说明有cl存在答案专区1.解析：饱和氯水长时间放置，次氯酸分解生成hcl和o2，所以氯气分子、次氯酸分子、水分子(挥发)的物质的量减少。答案：b2.解析：a项中红色褪去的原因是氯水中有强氧化性的hclo而不是cl2分子的原因。答案：a次氯酸和次氯酸盐的性质1次氯酸(1)不稳定性：2hclo2hclo2。氯水须现用现配，保存在棕色瓶，置于冷暗处。(2)强氧化性：能将有色物质氧化为无色物质作漂白剂。杀菌、消毒。(3)弱酸性：向naclo溶液中通入少量co2，化学方程式为：2nacloco2h2o=na2co32hclo。2漂白粉(1)成分：漂白粉的主要成分是ca(clo)2、cacl2，其中有效成分是ca(clo)2。(2)制备反应：化学方程式为2cl22ca(oh)2=cacl2ca(clo)22h2o。(3)漂白原理：化学方程式为ca(clo)2h2oco2=caco32hclo。1.判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)(2013四川高考)次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌。()(2)(2011江苏高考)石灰乳与cl2的反应中，cl2既是氧化剂、又是还原剂。()(3)(2012山东高考)hclo是弱酸，所以naclo是弱电解质。()(4)工业上将cl2通入石灰水中制取漂白粉。()(5)漂白粉和水玻璃长期暴露在空气中变质，能用同一原理解释。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)284消毒液的有效成分是_。向稀释后的84消毒液中加入34滴紫色石蕊溶液的现象为_，原因是(用离子方程式表示)_。答案：naclo先变蓝后褪色cloh2ohclooh，cloh2oco2=hclohco3如何通过化学反应证明hclo的酸性弱于碳酸？提示：向naclo溶液中通入过量的co2，发生反应的化学方程式为nacloh2oco2=nahco3hclo。4在空气中长时间放置的漂白粉，最终得到的物质是什么？其原因是什么？提示：最终得到的物质是cacl2；其原因是：ca(clo)2h2oco2=caco32hclo,2hclo2hclo2，caco32hcl=cacl2h2oco2利用次氯酸盐强氧化性解题的策略1hclo的强氧化性(1)漂白性：能漂白有色物质，如能漂白酸碱指示剂。(2)能氧化还原性离子：hclo能氧化i、s2、so、fe2等还原性离子。2次氯酸盐的强氧化性(1)漂白性：clo是一种弱酸的酸根离子。漂白液或漂白粉暴露于潮湿的空气中，发生反应：2cloh2oco2=co2hclo由于生成了hclo，故漂白液、漂白粉具有漂白性。(2)强氧化性：clo不论是在酸性、碱性条件下都能跟亚铁盐、碘化物、硫化物、亚硫酸盐等发生氧化还原反应，即clo与i、fe2、s2、so不论是在酸性环境还是在碱性环境中均不能大量共存。如漂白粉遇到亚硫酸盐：ca2closo=caso4cl说明：no不同于clo，在酸性条件下no具有强氧化性，与fe2、i、s2、so不能大量共存，而在碱性条件下，no与i、s2、so能大量共存。1.下列关于漂白粉的叙述正确的是()a漂白粉的有效成分是ca(clo)2和cacl2b漂白粉在空气中久置后会变质c漂白粉是由cl2与烧碱制得的d在使用漂白粉时应用浓盐酸2(2014豫北五校联考)在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液，并加入少量的稀硫酸，溶液立即变蓝，在上述溶液中加入足量的亚硫酸钠溶液，蓝色逐渐消失。下列判断不正确的是()a氧化性：cloi2sob漂白粉溶液可使淀粉碘化钾试纸变蓝c向氯水中加入亚硫酸钠溶液，氯水褪色d次氯酸钠可以与亚硫酸钠共存答案专区1.解析：cl2通入石灰乳中制得漂白粉；其有效成分是ca(clo)2；漂白粉在空气中发生如下反应：ca(clo)2co2h2o=caco32hclo，漂白粉在空气中久置会变质；d选项中，浓盐酸会与漂白粉发生反应：ca(clo)24hcl(浓)=cacl22cl22h2o。答案：b2.解析：碘化钾与次氯酸钠反应生成了碘单质。其实质是次氯酸根离子将碘离子氧化成碘单质。而碘单质又将亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子，所以氧化性：cloi2so，a、b正确，d不正确；c选项氯水中存在氯气分子和次氯酸，都可将亚硫酸根离子氧化，c正确。答案：d氯气的实验室制法1氯气的实验室制法(1)实验原理：mno24hcl(浓)mncl2cl22h2o。还可以使用kmno4、k2cr2o7、kclo3等作氧化剂与浓盐酸反应，使用以上物质时，反应不需要加热，如2kmno416hcl(浓)=2mncl22kcl5cl28h2o。(2)实验装置： (3)验满方法：将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛cl2的集气瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛cl2的集气瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。实验室制取cl2时，常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否收集满。2注意事项(1)必须用浓盐酸，mno2与稀盐酸不反应(2)为了减少制得的cl2中hcl的含量，加热的温度不宜过高，以减少hcl的挥发(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的cl2，再拆卸装置，避免污染空气(4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收cl2，因为溶液中ca(oh)2浓度小，吸收不完全1.判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)(2013江苏高考)mno2与浓盐酸反应制cl2的离子方程式：mno24hclmn22clcl22h2o。()(2)(2010全国卷)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度。()(3)实验室用mno2和稀盐酸共热制取少量氯气。()(4)用naoh溶液吸收多余的cl2时，导气管不能伸到液面以下，原因是防止倒吸。()(5)用kmno4和浓盐酸常温下制取氯气的离子方程式为mno6cl8h=mn23cl24h2o。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2(2011全国高考)下图是用kmno4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。装置b、c、d的作用分别是：b_；c_；d_。答案：(1)向上排气收集氯气安全作用，防止d中的液体倒吸进入集气管b中吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境3含0.4 mol hcl的浓盐酸与足量的mno2混合共热，能得到标准状况下2.24 l cl2吗？提示：不能；原因是随着反应的进行，盐酸的浓度降低，而mno2与稀盐酸不反应，故得到的cl2小于0.1 mol。4实验室里制取cl2，还可以常温下用氯酸钾与浓盐酸反应，写出该反应的离子方程式_。答案：clo5cl6h=3cl23h2o氯气制备与性质探究实验的设计方法装置试剂实验现象实验目的a浓硫酸验证干燥的氯气无漂白作用，湿润的氯气有漂白作用b干燥红布条无明显变化c湿润红布条红布条褪色dfecl2溶液溶液由浅绿色变棕黄色验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性化合物反应e淀粉ki溶液溶液变蓝色f铁粉产生棕色烟gnaoh溶液吸收多余的氯气1.已知kmno4与浓盐酸在常温下反应能产生cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并使它与金属反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中错误的是()a只有和处b只有处c只有和处 d只有处2(2013海南高考)下图所示仪器可用于实验室制备少量无水fecl3，仪器连接顺序正确的是() aabcdefgh baedcbhigcadecbhig dacbdehif答案专区1.解析：naoh与氯气反应，不能用氢氧化钠溶液除去氯气中的氯化氢杂质，错误；中的进气管短，出气管浸入液面下，错误；为密闭装置，错误。答案：d2.解析：实验室制取fecl3的实验流程为： 浓h2so4 故仪器连接顺序为：aedcbhig。答案：b卤族元素及卤素离子的检验1元素性质的递变规律包含元素为：氟(f)、氯(cl)、溴(br)、碘(i)、砹(at)，原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱。2单质物理性质的递变规律(1)单质颜色逐渐加深(f2：浅黄绿色气体；cl2：黄绿色气体；br2：深红棕色液体；i2：紫黑色固体)。(2)密度逐渐增大；熔、沸点逐渐升高。3单质的氧化性比较(cl2、br2、i2)(1)氯、溴、碘单质的氧化性强弱顺序是：cl2br2i2，阴离子的还原性强弱顺序是clbri。cl2能从br的溶液中置换出br2，离子方程式：2brcl2=2clbr2；同理，br2能置换i2，离子方程式：2ibr2=i22br。(2)与一些还原性离子反应，如br2与so、fe2反应的离子方程式分别为：br2soh2o=so2h2br；2fe2br2=2fe32br。4卤素单质性质的特殊性(1)br2是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴易挥发且有毒，通常用水液封来保存。(2)i2易升华，i2遇淀粉变蓝。(3)br2和i2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、苯)萃取。(4)氟元素无正价，f2与h2o发生置换反应生成o2：2f22h2o=4hfo2。1.判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)(2013山东高考)进行用溴水和ccl4除去nabr溶液中少量nai时用的实验器材(省略夹持装置)有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗。()(2)(2013四川高考)双氧水中加入稀h2so4和ki溶液的离子方程式为h2o22h2i=i22h2o。()(3)(2011天津高考)向无色溶液中滴加氯水和ccl4，振荡，静置，下层溶液显紫色说明原溶液中有i。()(4)(2011天津高考)so2通入碘水中，反应的离子方程式为：so2i2h2o=so2i2h。()(5)类比fe与cl2的反应判断fe与i2反应时生成fei3。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2下列哪些事实或实验能说明氧化性：cl2br2i2_。氯水分别滴入kbr、nai溶液中颜色加深，而溴水滴入nacl溶液中无明显变化，滴入ki淀粉溶液中，溶液变蓝h2和cl2的混合气体光照爆炸，h2和br2的混合气体加热才能反应，而h2和i2反应更困难fe分别与cl2、br2、i2反应生成fe的化合物的化合价高低hcl、hbr、hi的热稳定性越来越差cl2、br2、i2在水中的溶解度逐渐减小答案：、3设计实验证明加碘食盐中的“碘”是碘酸钾(kio3)而不是ki。提示：(1)将少量“加碘食盐”溶于水配成溶液，滴入几滴淀粉溶液，再滴入几滴氯水，溶液不变蓝色，则证明加碘食盐中的“碘”不是ki。(2)将少量加碘食盐溶于水配成溶液，加入少量ki和淀粉溶液，再滴入几滴稀h2so4，溶液变成蓝色，证明加碘食盐中的“碘”是kio3。4设计实验方案，鉴别区分nacl、nabr、ki三种白色固体。提示：方法一：可用氯水鉴别。把这三种物质各取少量配成溶液，加入新制的氯水和汽油(或四氯化碳)，振荡，分层，使汽油层呈无色的是nacl；使汽油层呈橙色的是nabr；呈紫红色的是ki。方法二：可先用焰色反应将ki区分出来。然后再将另外两种物质各取少量配成溶液，加入agno3溶液，有白色沉淀生成的是nacl，有淡黄色沉淀生成的是nabr。方法三：分别取少量固体配成溶液，分别加入agno3溶液，有白色沉淀生成的是nacl，有淡黄色沉淀生成的是nabr，有黄色沉淀生成的是ki。卤素离子的检验方法(1)agno3溶液沉淀法：未知液生成(2)置换萃取法：未知液有机层呈(3)氧化淀粉法检验i：未知液蓝色溶液，表明有i1.甲、乙、丙三种溶液中各含有一种x(x为cl、br或i)，向甲溶液中加入淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加入丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有的卤素离子有()abr、cl、ibbr、i、clci、br、cl dcl、i、br2下列能够检验出ki中是否含有br的实验是()a加入足量的新制氯水，溶液变色则有brb加入酸性kmno4溶液，观察溶液颜色是否褪去c加入少量的碘水，再加入ccl4振荡，有机层有色，则有brd加入足量fecl3溶液，用ccl4萃取后，取无色的水层并加入agno3溶液，有淡黄色沉淀生成，则含有br答案专区1.解析：甲中加氯水和淀粉后溶液变为橙色，说明甲中含有br，再加丙颜色无明显变化，则说明丙溶液中无i，若有i，则发生反应：2ibr2=2bri2，i2与淀粉变蓝色，丙中含cl，由题意，乙中含有i。答案：b2.解析：a项，在ki中加入足量新制氯水，也会置换出单质碘而使溶液变色，故不能确定是否含有溴离子；b项，溴离子和碘离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色；c项，加入少量的碘水，再加入ccl4振荡，有机层可能是萃取单质碘而显色，并没有溴单质产生。答案：d探究氯气的化学性质1.干燥的氯气能否漂白物质将有色纸条、布条、有色花瓣放入盛满干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片。观察现象。现象结论与解释2氯水的漂白作用将有色纸条或布条、有色花瓣放入盛有1/3容积新制氯水的广口瓶中，盖上玻璃片，观察现象：现象结论与解释苏教版教材通过增加测量氯水中cl实验和cl2与naoh溶液反应的实验，实现了对氯水成分的深度挖掘，增强了实验的探究性。 【实验1】将干燥的有色布条和湿润的有色布条分别放入两瓶干燥的氯气中，观察实验现象。【实验2】分别用玻璃棒蘸取新制氯水和稀盐酸，滴在ph试纸上，观察并比较现象。【实验3】在洁净的试管中加入2 ml新制氯水，再向试管中加入几滴硝酸银溶液和几滴稀硝酸，观察现象。【实验4】用一支针筒抽取80 ml氯气，然后抽取20 ml 5%氢氧化钠溶液，振荡，观察实验现象。表22氯水的性质实验实验现象结论(或化学方程式)实验1实验2实验3实验4教材中主要通过对比氯气和氯水能否使有色物质褪色的实验，证明干燥cl2没有漂白性而氯水中hclo具有漂白性，进而得出二者性质的差异，而高考命题却将这一知识点迁移至cl2氧化性的实验探究，cl2的制备、净化及金属氯化物的制备、氯水成分的实验探究等内容。鲁科版实验是将几个不同的实验装置用导管连接在一起，增强了实验的对比效果。同时设计了尾气处理装置。提高了环境保护意识。(2012上海高考)下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向kmno4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。已知：2kmno416hcl2kcl5cl22mncl28h2o对实验现象的“解释或结论”正确的是()选项实验现象解释或结论aa处变蓝，b处变红棕色氧化性：cl2br2i2bc处先变红，后褪色氯气与水生成了酸性物质cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质de处变红色还原性：fe2cl 答案：d如图1211所示，将干燥的氯气依次通过盛有干燥红纸条的集气瓶a和盛有湿润红纸条的集气瓶b。通过红纸条是否变色可以推断氯气能否与水发生反应。(此实验可由老师进行演示。)在此基础上，可以通过检验氯水中是否有除氯气和水以外的物质存在来进一步确定氯气是否与水发生了反应。图1211验证氯气能否与水反应的实验实验记录实验内容实验现象结论在实验素材不变的情况下，高考还有可能从以下出题点设题：1氯水的漂白原理和二氧化硫的漂白原理相同吗？提示：不相同；氯水的漂白是由于hclo的强氧化性，而so2的漂白是so2与有色物质化合。2如何通过实验证明cl2的氧化性强于i2?提示：向含有淀粉的ki溶液中滴加新制氯水，若溶液变成蓝色，则证明cl2的氧化性大于i2。3能否用盐酸酸化kmno4溶液？原因是什么？提示：不能；原因是kmno4能将hcl氧化成cl2。4向含酚酞的naoh溶液中滴加氯水，溶液由红色变为无色，其原因可能有二：一是氯水中含有hclo，因hclo漂白作用使溶液褪色；二是氯水中含有h，因发生中和反应使溶液褪色。请设计简单的实验证明哪种原因是合理的。提示：向褪色后的溶液中滴加naoh溶液至溶液显碱性，若溶液不再显红色，证明红色消失是hclo的漂白作用引起的；若溶液重新显红色，证明是h的中和作用引起的。不同版本的教材实验对氯水中的成分进行了探究，并各有优缺点，而探究实验的微型化既节省了试剂，又减少了污染，更符合当前环境保护的理念，更多地应用于教材演示实验和小型考题中。1不同版本教材实验中，证明氯气和水发生反应的方法是：干燥的cl2不能使有色布条褪色，而湿润的cl2能使有色布条褪色，证明氯气与水发生了反应。2根据苏教版教材实验1、2、3推测氯水中成分的方法是：氯水呈浅黄绿色有cl2；实验2溶液呈酸性；实验3存在cl；实验1有漂白性物质hclo。3苏教版教材实验2中，若用ph试纸测量氯