【创新设计】高考化学一轮复习 第1节 氯及其化合物 大纲人教

第四章卤素考纲解读导学考纲要求1.以氯为例，了解卤族元素的物理性质和化学性质。2.从原子的核外电子排布规律，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。高考预测今后的命题仍会以考查卤素基础知识为主要内容，同时兼顾与之相关的基本概念和基本理论的考查，尤其是氧化还原反应、离子反应等内容。题目多属于中档题。除此以外，卤素知识应用于工农业生产、科学技术，都有可能涉及其中的具体内容，要特别关注微量元素碘对生物体的作用。第一节氯及其化合物复习目标展示1.巩固和掌握氯气的性质及应用。2．理解氯水性质的多样性、复杂性。3．了解几种重要的氯化物及其应用。知识点1氯气的性质和用途问题1：氯气有哪些重要的性质？这些性质又有哪些应用？1．氯气的物理性质通常情况下，氯气呈

，

气味，比空气密度

的

气体，易液化，能溶于水。黄绿色有刺激性大有毒2．氯气的化学性质氯气的化学性质

，是一种

的非金属单质。(1)跟金属反应(与变价金属反应，均使金属氧化至最高价)。(燃烧产生

，

)

Cu＋Cl2CuCl2(燃烧产生

的烟)

2Fe＋3Cl22FeCl3(燃烧产生

的烟)非常活泼活泼黄色火焰白烟棕褐色注：常温下干燥的氯气或液氯不能与铁发生反应，所以工业上常把干燥的液氯储存在钢瓶中。(2)跟非金属反应H2＋Cl22HCl。现象：H2在Cl2中安静燃烧发出苍白色火焰，产物在空气中易产生

，光照条件会爆炸。白雾(3)跟水反应Cl2＋H2OH＋Cl－＋

(强氧化性)氯水成分：(极少)。2HClO

(HClO不稳定；光照易分解)HClOH2O、Cl2、H＋、Cl－、HClO、ClO－、OH－2HCl＋O2↑(4)跟碱反应常用于吸收多余的

。氯气由于上述反应生成的HClO是不稳定的，2HClO

，故漂白粉露置在空气中，久置会

。2HCl＋O2↑变质(5)跟还原性物质反应(6)跟有机物反应思维延伸知识点2氯气及氯化氢的制法问题2：怎样从自然界中获取Cl2？实验室内又怎样制取氯气？

3．氯气的工业制法：因为氯元素在自然界中只以

态存在，且主要以

形式存在，其中氯化钠是最重要的、存在最广泛的、人体生理活动离不开的一种化合物。(1)电解

(氯碱工业)：化合氯化物饱和食盐水4.氯气的实验室制法

(1)反应原理：用

物质（MnO2、KMnO4等）和盐酸反应强氧化性(2)制取装置类型：“.气”型(3)收集方法：

排空气法或排

。(4)净化：用

或

法除去HCl，再用浓

干燥。固＋液向上饱和食盐水法饱和食盐水水洗硫酸(5)实验装置（如图所示）（你能从下→上，从左→右说出各仪器的名称吗？)(6)吸收：用

吸收多余的Cl2,防止

。NaOH(aq)污染5．氯化氢的性质及制法（1）氯化氢是一种无色有

气味的

溶于水的气体，可用于做喷泉实验(1∶500)。刺激性极易（2）干燥的氯化氢化学性质

（易于NH3化合是特例），一般不与干燥的金属反应。（3）用NaCl（s）和浓硫酸在微热或加热条件下反应制取，发生装置类似于制Cl2。原理：NaCl+H2SO4（浓）NaHSO4+HCl↑稳定思维延伸实验室制取Cl2应注意以下几点(1)若没有浓盐酸时，可用浓硫酸和固体食盐代替。(2)若没有MnO2时可用KMnO4代替，此时可不加热。另外KClO3、Ca(ClO)2、PbO2等也可代替MnO2。(3)加热温度不宜过高，否则制得的Cl2中含HCl气体杂质较多。(4)高锰酸钾作氧化剂时不能用盐酸酸化，一般用硫酸酸化，其原因就在于此。考点1氯水的性质、应用1．氯水的性质氯水在与不同物质发生反应时，表现出成分的复杂性和性质的多样性。说明：(1)氯水通常密封保存于棕色试剂瓶中(见光或受热易分解的物质均保存在棕色试剂瓶中)。(2)Cl2使湿润的蓝色石蕊试纸先变红，后褪为白色。2.平衡移动原理在氯水中的阐释（1）当加入可溶性氯化物时，c（Cl-）增大，平衡左移，因此可用排饱和食盐水法——降低Cl2的溶解度来收集Cl2，也可用饱和食盐水除去Cl2中的杂质HCl。（2）当加浓盐酸时，c（H+）和c（Cl-）都增大，平衡左移，因此可用次氯酸盐和浓盐酸作用来制取Cl2或测定漂白粉中的“有效氯”；当加入CaCO3或Na2CO3时，c（H+）减少，平衡右移，可使氯水中c（HClO）增大，增强漂白的作用。（3）当加入碱时，c（H+）和c（HClO）都减小,平衡右移.实验室经常用浓强碱吸收未反应完的Cl2,用于工业制漂白粉和漂白液。（4）氯水见光后，因HClO分解，平衡右移，故氯水须避光贮存，最好现用现制，因为久置的氯水会变成盐酸。例1（2009·江西联考）在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是（）A.向氯水中放入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有Cl2分子存在B.溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在C.先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明溶液中有Cl-存在D.加入NaOH溶液，氯水黄绿色消失，说明有HClO分子存在

解析：氯水中使有色布条褪色的是HClO分子；呈现黄绿色的是Cl2分子；能与AgNO3反应生成白色沉淀的是Cl-，但前提是不能加入盐酸酸化（引入了Cl-）；加入NaOH溶液，中和HCl和HClO，使氯气与水的反应平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO正向移动，黄绿色消失。综合以上分析，选B。

答案：B方法总结：解答氯水的有关问题的切入点是从氯水的成分思考，分析各微粒对应的性质。鉴定溶液中是否含有Cl-时，一般方法是先加稀硝酸酸化后，再滴AgNO3（aq）；若不能肯定溶液中是否有SO-或SO-时，应先加过量Ba（NO3）2、过滤后再鉴定。1.（2010·改编题）氯气溶于水达到平衡后，若其他条件不变，只改变某一条件，下列叙述正确的是（）A.再通入少量氯气，减小B.通入少量SO2，溶液漂白性增强C.加入少量固体NaOH，一定有c(Na＋)=c(Cl－)＋c(ClO－)D.加入少量水，氯水中水的电离平衡向正反应方向移动

解析:A项，再通入Cl2，溶液中H+、Cl-、HClO都增多了，但由于HClO电离微弱，故增大；B项，通入SO2后，SO2与Cl2反应生成H2SO4、HCl,平衡左移，c（HClO）减小，漂白性降低；C项，由电荷守恒，应为c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-);D项，加入少量水，使氯水中c(H+)减小，氯水中水的电离平衡向正反应方向移动。答案:D考点2实验室制备气体时的某些“选择”1.试剂的选择：反应原理和试剂的选择主要是依据制取气体的性质。2.发生装置的选择：主要是依据试剂的状态和反应条件加热与否。3.收集方法的选择：主要是依据气体的密度和溶解性。4.气体干燥剂的选择：被干燥气体不能与干燥剂反应或被干燥剂吸收。5.尾气处理装置：有毒或污染环境的气体应在密闭系统或通风橱中进行，通常在装置的后面连接尾气吸收或处理装置，如氯气用

NaOH溶液吸收。例2（天津理综考题）化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓硫酸滴入浓盐酸中。请从图中挑选所需仪器，在方框内画出用该方法制备、收集、干燥氯化氢气体的装置简图，并在图中标明所有试剂。（仪器可重复使用，固定装置不必画出）（）解析：利用该方法（将浓硫酸滴入浓盐酸中）的原理是：浓硫酸被稀释时放出大量的热且减少了浓盐酸中的水，使HCl逸出，显然不需要加热，选择溶液不加热制气装置；选择盛有浓硫酸的洗气瓶进行干燥；利用向上排气法收集；尾气用一倒扣的漏斗吸收。答案：方法总结：设计一套完整的制气装置应该包括以下几个部分：气体发生装置净化装置收集装置尾气处理装置。变式练习2.某学生利用以下装置制备氨气，并完成氨气的喷泉实验。请回答下列问题：（1）装置A中发生反应的化学方程式

。（2）装置B中所盛的试剂是

。（3）如果将制备氨气和氨气喷泉组合为一整套实验，用字母表示接口的连接顺序：（）、（）、c、（）、（）、（）、（）、（）（4）组装好装置，检查装置的气密性后，加入试剂关闭k3，打开k1、k2，给A装置试管进行加热。当

（填写现象）时，即烧瓶中氨气收满。关闭k1、k2，

填写操作方法），一会儿可以看见烧瓶中出现喷泉现象。（5）装置E的作用

。碱石灰abhidefD中酚酞变红色打开K3，用热毛巾盖在烧瓶上储存氨气，调节装置中的压强，起到安全作用（6）第（4）问中提到“组装好装置后，检查装置的气密性”，这一组装好的装置气密性检查的方法是

解析：E起缓冲气流的作用，当A中的NH3产生过快时，CCl4被压入长颈漏斗中。当A中NH3产生较少时，CCl4回落，将NH3压入C中。打开k1、k2、k3，给A装置试管进行微热、如果看到C、D中导管口处有气泡产生，撤走热源后，C、D中导管内能形成一段水柱，说明该装置气密性良好。反之，则气密性不好。客观题考查Cl2的性质、用途等内容时，一般以选择题的形式出现；解答这类问题的方法是依据Cl2的典型物理性质（黄绿色）和典型化学性质（强氧化性和碱性环境下的歧化反应。）考题一（2009·台湾，62）下列三个反应式中的X与Y分别为两种金属元素的代号，但Cl为氯的元素符号。已知三个反应均能向右进行，试依据以上三个反应式，推测下列物质中哪一个是最强的氧化剂（）A．XCl3B．XCl2C．Cl2D．YE．YCl2审题视点：从氧化还原反应的角度思考问题，依据氧化还原反应规律(氧化剂氧化性>氧化产物氧化性)作出判断。Cl2具有强的氧化性。思维导图可见Cl2的氧化性最强。标准答案：C

高分解密不能正确分析出题给反应中的氧化剂和氧化产物，不能正确运用氧化还原反应规律等是不能正确解答这类问题的原因。主观题探究氯气的制法及性质考题一(10分)在实验室里可用如图所示装置制取氯酸钾，次氯酸钠和探究氯水的性质。图中：①为氯气发生装置；②的试管里盛有15mL30%KOH溶液并置于水浴中；③的试管里盛有15mL8%NaOH溶液，并置于冰水浴中；④的试管里加有紫色石蕊试液；⑤为尾气吸收装置。请填写下列空白：（1）制取氯气时，在烧瓶里加入一定量的二氧化锰，通过

填写仪器名称）向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体，可在①与②之间安装盛有

（填写下列编号字母）的净化装置。A.碱石灰B.饱和食盐水C.浓硫酸D.饱和碳酸氢钠溶液分液漏斗B(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件。二者的差异是：____________________________________________。反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出。右图中符合该晶体溶解度曲线的是

(填写编号字母)；从②的试管中分离出该晶体的方法是___________(填写实验操作名称)。碱溶液(或反应物)的浓度不同、反应温度不同M过滤(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是____________________________________________。Cl2＋2OH－ClO－＋Cl－＋H2O(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化，请填写下表中的空白：氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质实验现象原因溶液最初从紫色逐渐变为________色氯气与水反应生成的H＋使石蕊变色随后溶液逐渐变为无色________________然后溶液从无色逐渐变为________色________________红浅黄绿继续通入的氯气溶于水使溶液呈浅黄绿色作业与批改实录点评实验室制备的氯气中含有HCl及水蒸气，除去HCl通常用饱和食盐水；利用产生的氯气与相应的碱反应可制取氯酸钾和次氯酸钠；产生的氯气通入水中得到新制的氯水，含有H＋可使紫色石蕊试液变红，含有HClO分子可使溶液逐渐变为无色。点拨(1)氯气的制法和除杂。(2)通过反应条件的对比判断反应的难易。(3)尾气处理装置。题后反思本题以实验题的形式考查了Cl2的制取及性质，较好地体现了课程标准中关于“掌握Cl2的实验室制法及通过实验掌握Cl2的化学性质”的要求。1.（5分）（2009·山东理综，10）下列关于氯的说法正确的是（）A.Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂B.Cl、Cl为不同的核素，有不同的化学性质C.实验室制备Cl2可用排饱和食盐水集气法收集D.1.12LCl2含有1.7NA个质子（NA表示阿伏加德罗常数）解析：A项，Cl2中的氯元素处于中间价态，所以在化学反应中既可以作氧化剂也可以作还原剂（例如Cl2与H2O反应），故A项错误；B项，同位素的化学性质相同，物理性质不同；D项，没有说明在标准状况下。

答案：C2．(5分)(2010·改编题)利用下列实验装置完成相应的实验，能达到实验目的的是()A.检验溶液中是否含有NaClB.除去乙醇中溶有的少量乙酸C.实验室中制取少量蒸馏水D．用MnO2和浓盐酸制备Cl2解析：A项，只能检验溶液中是否含有Na+；B项，乙醇与乙酸互溶，不能用分液法分离，应加入足量生石灰后蒸馏、冷却得到乙醇；D项中收集装置不正确，不会收集到Cl2。答案：C3.（5分）（2010·模拟题）由一种阳离子与两种酸根离子组成的盐称为混盐。混盐CaOCl2在酸性条件下可以产生Cl2。下列关于混盐CaOCl2的有关判断不正确的是（）A.该混盐与硫酸反应产生1molCl2时转移2NA个电子B.该混盐的水溶液呈碱性C.该混盐具有较强的氧化性D.该混盐中氯元素的化合价为+1和-1

解析：根据混盐的概念，分析混盐CaOCl2中的两种酸根离子应是Cl-和ClO-，二者在酸性条件下发生反应：Cl-+ClO-+2H+Cl2↑+H2O。A项，每产生1molCl2，转移1mole-；B项，由于ClO-易水解，使混盐的水溶液呈碱性；C项，由于含ClO-，该盐具有强的氧化性；D项，Cl元素呈两种价态即+1价和-1价。

答案：A4．(5分)(2010·东北师大附中一模)某课外实验小组设计的下列实验不合理的是()；解析：选项A，稀硫酸首先与Fe反应产生H2排除装置中的空气，然后H2产生的压力将FeSO4溶液压入NaOH溶液中从而得到Fe（OH）2；选项B，Na2O2与少量H2O反应放出热量从而使脱脂棉燃烧；选项C，Na2CO3、Na2SO3均能与盐酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，无法鉴别，设计不合理；选项D，浓盐酸滴入浓硫酸中，由于浓硫酸吸水放热促进HCl挥发而得到HCl气体。答案：C*(2010·泉州一中期中考题)在中学化学实验室中，可通过如右图所示的方法制得一种常见的有毒气体Z。X是黑色粉末，Y是白色固体(焰色反应透过蓝色钴玻璃呈紫色，可用于制备火柴)，且都是常见的氧化剂。(1)写出X与W的浓溶液共热生成Z的离子方程式：__________________________________________。(2)X与Y混合后共热可产生一种无毒气体，反应的化学方程式为____________________，下图是实验室常见的气体发生装置，此反应应选用的发生装置是________(填字母编号)。实验过程中，检验气密性之后(气密性良好)，向该装置中加入粉末状固体的操作是：___________________________________。(3)Z与乙烯加成可得一种有机物，为验证该有机物中含有与Z相同的元素，请选择合适的试剂________(用字母编号回答)。a．稀盐酸b．稀硝酸c．稀硫酸d．氢氧化钠溶液e．硝酸银溶液f．淀粉溶液g．碘化钾溶液h．品红溶液(4)在实验室中制取气体Z时，通常可用排某种溶液的方法收集Z，则该溶液是________；也可用排空气集气法收集Z，若用右图装置(不能改变瓶口朝向)，则气体应该从________(填“m”或“n”)口进。(5)有人设想利用原电池原理以Z和氢气制备一种重要的化工原料，同时获取电能。假设这种想法可行，用石墨作电极材料，用稀盐酸作电解质溶液，则通入Z的电极为原电池的________极，其电极反应式为______________________________________。解析:（1）X为MnO2,W为HCl,MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2，反应的离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。Y为KClO3,KClO3在酸性环境中具有强氧化性，能将Cl-氧化而生成Cl2：ClO-3+5Cl-+6H+3Cl2↑+3H2O。（2）KClO3固体在MnO2催化和加热条件下分解生成O2：2KClO3

2KCl+3O2↑,该反应属于“固+固”加热型，故选C装置。（3）Cl2与CH2CH2发生加成反应生成Cl—CH2CH2—Cl，要验证该有机物含有氯元素，应首先使有机物在NaOH溶液中水解产生Cl-，再加入稀硝酸中和掉多余的NaOH，最后加入AgNO3，如有白色沉淀生成，说明该有机物中含有氯元素。需要注意的是这里不能选用稀硫酸或稀盐酸，这两种酸都会对实验产生干扰。△(4)因Cl2不溶解在饱和食盐水中，所以实验室通常用排饱和食盐水的方法收集Cl2。因Cl2的密度比空气大，所以应从m口进气。(5)H2在原电池反应中失去电子，通入H2的电极为负极，