2024届一轮复习人教版 第四章 第一节 氯及其化合物 课件（82张）

第四章非金属及其化合物第一节氯及其化合物课标要求核心素养1.能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，预测氯及其化合物的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。2.能利用氯及其化合物的性质和反应，设计常见物质的制备、分离、提纯、检验等简单任务的方案。1.科学探究与创新意识：能设计实验制取氯气，并能正确设计除杂和尾气处理的方法。2.科学态度与社会责任：能理解氯及其化合物的主要性质，认识其在生产和生活中的重要应用和其对环境的影响。[目标导航][自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)Cl2

具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂。()(2)卤素单质都能与水反应，生成HX和HXO(X＝F、Cl、Br、I)。()(3)可以用pH试纸测定氯水的pH。()(4)向新制氯水中加入碳酸钙粉末或亚硫酸钙粉末，能增大氯水的漂白效果。()(5)若贮氯罐意外发生泄露，人们应用浸有一定浓度NaHCO3的毛巾捂住鼻子，在低洼处等待救援。()(6)实验室从海带提取单质碘的方法是：取样→灼烧→溶解→过滤→萃取。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×2.根据下列装置图回答问题：(1)A、B、C中的现象分别为________、________、________。(2)通过A、B可得出的结论是____________________。(4)吸收尾气Cl2，防止污染大气(3)D中反应的离子方程式为________________________。(4)F的作用为__________________________________。答案：(1)不褪色褪色先变红后褪色(2)Cl2

本身无漂白性3.氯气的制备装置如图所示。

回答下列问题： ①用KMnO4

代替MnO2，常温下即可反应，故不需要______________，反应原理为__________________________________。 ②图中橡皮管a的作用是使____________________，便于分液漏斗中的液体流下。答案：(1)加热2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2

＋5Cl2↑＋8H2O (2)分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等颜色气味毒性密度特性____色有________气味有毒比空气____易液化考点一氯气及含氯化合物1.氯气黄绿刺激性大(1)物理性质

(2)化学性质 ①从原子结构角度认识氯气的氧化性 氯元素在元素周期表处于第____周期第____族，其原子结构示意图为__________，最外层有7个电子，在反应中容易_____1个电子，故Cl2

具有_________性。三ⅦA得到强氧化Cl2＋2FeCl2===2FeCl32Fe＋3Cl22FeCl3Cu＋Cl2CuCl2棕黄苍白色Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Cl－

②从元素价态角度认识Cl2

与水、碱的反应

Cl2

中氯元素为0价，处于氯元素的中间价态，因此Cl2

既具有氧化性又具有还原性。常温下，Cl2

与水或碱溶液反应时，Cl2发生“歧化反应”，Cl

元素由0价变为＋1价和－1价。

项目反应原理与水的反应化学方程式为Cl2＋H2OHCl＋HClO，离子方程式为______________________________________与碱的反应与烧碱____________________________________________(化学方程式)制漂白粉____________________________________________(化学方程式)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2OCl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2OCl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO

1molCl2与水反应时(可逆反应)，转移电子数小于NA，而1molCl2

与足量冷的NaOH

溶液(或石灰乳)反应时，转移电子数为NA。(3)从平衡的角度认识氯水的成分和性质①氯水的成分②氯水的性质2.次氯酸和次氯酸盐(1)次氯酸(HClO)

①不稳定性：HClO

在光照或受热时会分解，化学方程式为__________________________________。 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，离子方程式为_______________________________________。2HClO2HCl＋O2↑(2)“84”消毒液NaClOCl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O(3)漂白粉CaCl2、Ca(ClO)22Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O碱氧化Ca(ClO)2＋CO2＋2H2O===CaCO3↓＋2HClO2HClO===2HCl＋O2↑考点二氯气的实验室制法1.制备原理MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O实验室常利用MnO2

与浓盐酸在加热条件下反应制取Cl2。化学方程式为_______________________________________；离子方程式为_______________________________________。MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2+＋Cl2↑＋2H2O2.实验装置3.流程分析饱和食盐水浓硫酸向上排空气法排饱和食盐水法淀粉KI品红实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，防止污染空气。考点三卤族元素1.卤素单质的物理性质2.卤素单质的化学性质(1)相似性物质具体性质单质①从F2→I2，与H2

反应越来越难。②与变价金属(如Fe、Cu)反应，F2、Cl2、Br2

生成高价金属卤化物，I2

生成低价金属卤化物氢化物①稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI。②还原性：HF＜HCl＜HBr＜HI。③酸性：HF＜HCl＜HBr＜HI最高价氧化物对应水化物酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4(F无最高价含氧酸)(2)递变规律3.从海水中提取溴(1)工艺流程(2)主要过程及反应原理Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－2HBr2＋Cl2===2HCl＋Br2Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO4.从海带中提取碘

考向1氯气及含氯化合物的性质和应用

1.(2022年天津联考)已知：2KMnO4＋16HCl===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O。如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。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：Cl2>Br2>I2Bc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：Fe2+>Cl－

解析：Cl2

将KI氧化生成I2

而使淀粉显蓝色，证明氧化性：Cl2＞I2；Cl2

将NaBr

氧化生成Br2，b处变红棕色，证明氧化性：Cl2＞Br2，但不能比较Br2

和I2

的氧化性强弱，A错误；Cl2

与水反应生成HCl、HClO，c处湿润蓝色石蕊试纸变红，由于HClO

具有强氧化性，又使试纸褪色，B错误；Cl2

与NaOH

溶液反应生成NaCl、NaClO

和H2O，溶液碱性减弱而使酚酞褪色，不能证明生成物质具有漂白性，C错误；e处变红色，说明Fe2+被氧化为Fe3+，答案：D2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－，还原性：Fe2+>Cl－，D正确。答案：D

解析：“84”消毒液的有效成分是NaClO，A正确；“洁厕灵”和“84”消毒液混用，发生反应：Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，产生有毒的氯气，B正确；检验消毒液中是否含有Cl－，可向其中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，发生反应：Ag＋＋Cl－===AgCl↓，C正确；NaClO具有漂白性，可将pH试纸漂白，D错误。

考向2

氯气及含氯化合物的制备

3.(2021年广东卷节选)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年，舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。1810年，戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。

(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2

的化学方程式为________________________________________________________________。已分解。检验此久置氯水中Cl－存在的操作及现象是___________(2)实验室制取干燥Cl2时，净化与收集Cl2

所需装置的接口连接顺序为__________________________。(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中____________________________________________________________。稀硝酸和AgNO3溶液检验氯水中的Cl－，先加足量稀硝酸排除CO3等离子干扰，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，证明久置氯水中含有Cl－。

解析：(2)利用MnO2

和浓盐酸加热制取Cl2，制得的Cl2

中混有HCl、H2O(g)，氯气有毒，必须进行尾气处理，利用饱和食盐水吸收HCl

气体，利用浓硫酸除去水蒸气，最后用NaOH

溶液吸收尾气，考虑气体通过洗气瓶时“长进短出”，故接口连接顺序为c→d→b→a→e。(3)氯水中使品红溶液褪色的是HClO，久置氯水不能使品红溶液褪色，推测氯水中HClO

已经完全分解。利用2－答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)c→d→b→a→e(3)HClO取少量久置氯水于试管中，加入过量稀硝酸，再加入少量AgNO3

溶液，有白色沉淀生成，则证明久置氯水中含有Cl－

4.(2022年辽宁师大附中期末)锡是第五周期第ⅣA族金属元素，四氯化锡(SnCl4)是重要的媒染剂，易与水反应，熔点为－33℃、沸点为114℃；实验室用熔融的金属锡与干燥纯净的氯气制取无水SnCl4

的过程放出大量的热。某研究性学习小组设计如图装置(部分夹持装置省略，MnO2

过量)制备SnCl4。

(1)仪器E的名称是____________，加热装置D前要先排出装置内的空气，排出空气的方法是____________________________。

(2)锡粉被吸附在硅胶上，其优点是___________________________________________。

(3)装置C中的试剂是__________，实验过程中，B装置内可观察到的明显现象是___________________________________。

(4)反应开始生成SnCl4

时，可以先熄灭____(填字母)处的酒精灯，理由是____________________________________。

(5)该实验装置设计尚存在缺陷，改进的方法是_________________________________________________________。

解析：(1)仪器E的名称是直形冷凝管，加热装置D前要先排出装置内的空气，排出空气的方法是用A装置生成的氯气排空气。(2)锡粉被吸附在硅胶上，其优点是可增大反应物间接触面积，有利于锡粉充分反应。(3)实验需要干燥纯净的Cl2，装置B中饱和食盐水可除去HCl，装置C中的浓硫酸可干燥Cl2，实验过程中，B装置内可观察到的明显现象是有气泡产生，液面上方充满黄绿色气体。(4)反应开始生成SnCl4

时，可以先熄灭D处的酒精灯，理由是熔融的金属锡与氯气反应过程中放出大量的热，能维持该反应继续进行。(5)该实验需熔融的金属锡参与反应，应有温度计控制温度；Cl2

有毒，需要有尾气处理装置，改进的方法是需要温度计或者在装置F后应连接一个装有碱石灰(或氢氧化钠固体)的干燥管(或U形管)。答案：(1)直形冷凝管用A装置生成的氯气排空气(2)可增大反应物间接触面积，有利于锡粉充分反应(3)浓硫酸有气泡产生，液面上方充满黄绿色气体(4)D熔融的金属锡与氯气反应过程中放出大量的热，能维持该反应继续进行

(5)需要温度计或者在装置F后应连接一个装有碱石灰(或氢氧化钠固体)的干燥管(或U形管)考向3

卤素单质及其化合物的制备与性质5.(2021年全国甲卷节选)碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题。(1)I2

的一种制备方法如下图所示：

答案：(1)I2、FeCl3

I2

被过量的Cl2

进一步氧化

(2)4防止单质碘析出6.实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其实验过程如下：

实验控制在较低温度下进行的原因是_________________________________________；锥形瓶里盛放的溶液为________。考向4

高考热点——含氯消毒剂的制备及性质

7.(2020年全国Ⅲ卷)氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3

和NaClO，探究其氧化还原性质。

回答下列问题：

(1)盛放MnO2

粉末的仪器名称是______________，a中的试剂为________。

(2)b中采用的加热方式是________。c中化学反应的离子方程式是__________________，采用冰水浴冷却的目的是______________________________。

(3)d的作用是__________________，可选用试剂________(填标号)。A.Na2SB.NaClC.Ca(OH)2D.H2SO4(4)反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶，__________，________________，干燥，得到KClO3

晶体。

(5)取少量KClO3和NaClO

溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变，2号试管溶液变为棕色，加入CCl4

振荡，静置后CCl4

层显____色，可知该条件下KClO3的氧化能力________(填“大于”或“小于”)NaClO。

解析：(1)盛放二氧化锰固体的仪器为圆底烧瓶。除去氯气中的HCl杂质可用饱和食盐水。(2)b中采用的是水浴加热。c装置中的离子反应方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，c中采用冰水浴冷却的目的是防止氯气和NaOH溶液在较高温度下生成NaClO3。(3)d装置为吸收多余Cl2的尾气处理装置，应盛放还原性物质或碱性物质，符合条件的试剂为AC。(4)从溶液中获得晶体可采用的方法步骤为冷却结晶→过滤→洗涤→干燥等。(5)1号试管中的KClO3溶液不能将I－氧化为单质I2，而2号试管中的NaClO

溶液可将I－氧化为I2，故氧化性：KClO3小于NaClO。四氯化碳萃取出碘水中的I2后，静置一段时间可观察到液体分为两层，由于四氯化碳的密度大于水的密度，则碘的四氯化碳溶液在下层，呈紫色。

答案：(1)圆底烧瓶饱和食盐水

(2)水浴加热Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O避免生成NaClO3

(3)吸收尾气(Cl2)AC

(4)过滤少量(冷)水洗涤(5)紫小于请回答：(1)①装置A的作用是去除原料气中的少量水分，可用的试剂是______________。②将上图中装置组装完整，虚框D中应选用________。(2)有关反应柱B，须进行的操作是______。A.将HgO

粉末热处理除水分、增加表面积后填入反应柱B.调控进入反应柱的混合气中Cl2

和N2

的比例C.调控混合气从下口进入反应柱的流速D.将加热带缠绕于反应柱并加热

(3)装置C，冷却液的温度通常控制在－80～－60℃。反应停止后，温度保持不变，为减少产品中的Cl2

含量，可采用的方法是__________________。

(4)将纯化后的Cl2O产品气化，通入水中得到高纯度Cl2O的浓溶液，于阴凉暗处贮存。当需要Cl2O时，可将Cl2O浓溶液用CCl4

萃取分液，经气化重新得到。针对萃取分液，从下列选项选择合适操作(操作不能重复使用)并排序：c→____→____→e→d→f→____。a.检查旋塞、玻璃塞处是否漏水b.将溶液和CCl4

转入分液漏斗c.涂凡士林d.旋开旋塞放气e.倒转分液漏斗，小心振摇f.经几次振摇并放气后，将分液漏斗置于铁架台上静置g.打开旋塞，向锥形瓶放出下层液体h.打开旋塞，待下层液体完全流出后，关闭旋塞，将上层液体倒入锥形瓶

解析：(1)①装置A的作用是去除原料气(Cl2、N2)中的少量水分，可用的试剂是浓硫酸。②Cl2

和Cl2O都不能直接排放于空气中，因此需要进行尾气处理，Cl2、Cl2O能与NaOH

溶液反应，同时需要防止NaOH

溶液中水蒸气进入装置C中，因此需要在装置C和尾气处理装置之间连接吸收水蒸气的装置，故虚框D中应选用a装置。(2)装置B为HgO

与Cl2

反应制备Cl2O的装置，Cl2O能与H2O发生反应，因此需要将HgO

粉末热处理除水分，该反应为固体与气体接触类反应，因此增加表面积能够加快反应速率，A正确；N2

的作用是稀释Cl2，在气流速率一定的条件下，氯气所占的比例越小，其转化率越高，同时Cl2

不足时会发生副反应，因此需要调控进入反应柱的混合气中Cl2

和N2

的比例，B正确；为了让气体与固体充分接触，混合气体应从下口进入反应柱，同时需要控制气体的流速，防止副反应发生，C正确；HgO

与Cl2

反应制备Cl2O的合适反应温度为18～25℃，因此该反应在常温下进行，若对反应柱加热会发生副反应，D错误。(3)Cl2

沸点小于Cl2O，在Cl2

未发生冷凝时抽气或通入氮气可以有效地去除产物中的Cl2。(4)萃取分液的操作顺序为：检漏→加入萃取剂和溶液→振荡摇匀→放气→静置分层→放液，下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出，因CCl4

密度大于水，因此萃取后溶有Cl2O的CCl4位于下层，故操作顺序为c→a→b→e→d→f→g。

答案：(1)①浓硫酸②a(2)ABC(3)抽气(或通干燥氮气)(4)abg1.(2021年湖南卷)一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：下列说法错误的是()A.物质X常选用生石灰B.工业上常用电解熔融MgCl2

制备金属镁C.“氯化”过程中发生的反应为MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO D.“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCl2

解析：海水经一系列处理得到苦卤水，苦卤水中含Mg2+，苦卤水中加物质X使Mg2+转化为Mg(OH)2

，过滤除去滤液，煅烧Mg(OH)2

得MgO，MgO和C、Cl2

经“氯化”得无水MgCl2。物质X的作用是使Mg2+转化为Mg(OH)2，工业上常采用CaO，发生反应：CaO＋H2O===Ca(OH)2，Ca(OH)2＋Mg2+===Mg(OH)2＋Ca2+，A正确；Mg是较活泼金属，工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁，B正确；由图可知“氯化”过程反应物为MgO、氯气、C，生成物之一为MgCl2，C在高温下能将二氧化碳还原为CO，则“气体”为CO，反应方程式为MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO，C正确；“煅烧”后得到MgO，MgO和盐酸反应得到MgCl2

溶液，由于MgCl2

在溶液中水解为氢氧化镁和HCl，将所得溶液加热蒸发HCl会逸出，MgCl2

水解平衡正向移动，得到氢氧化镁，得不到无水MgCl2，D错误。

答案：D2.(2022年浙江1月选考)下列推测不合理的是()

A.相同条件下，Br2

与PBr3

反应比Cl2

与PCl3

反应难

B.OPBrCl2

与足量H2O作用生成2种酸

C.相同条件下，与水反应由快到慢的顺序：OPBr3

、OPCl3

、OPF3

D.PBr3

与足量C2H5OH作用可得到P(OC2H5)3

解析：氯原子半径较小，氯气更容易靠近三氯化磷中的磷原子发生反应生成五氯化磷，A正确；OPBrCl2

与H2O反应的方程式为OPBrCl2＋3H2O===H3PO4＋2HCl＋HBr，一共生成3种酸，B错误；从P—Br键到P—F键，键的稳定性逐渐增强，在和水反应时越难断裂，反应速率越慢，C正确；PBr3

与C2H5OH反应的时候，Br与乙醇羟基上的氢