【新人教版高中化学】必修一 第15讲　氯及其重要化合物

第五章非金属及其化合物02考点20301考点1ContentNavigation内容导航真题体验·素养提升第15讲氯及其重要化合物

［课标要求］

1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氯及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。2.结合实例认识氯及其化合物性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。氯及其化合物的性质与应用考点1氯气的性质(1)氯气的物理性质颜色气味毒性密度特性黄绿色刺激性气味有毒比空气重易液化(2)从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性棕黄苍白Cl2＋2KI===2KCl＋I2Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl(3)从化合价的角度认识Cl2的化学性质——歧化反应氯气与水或碱反应，氯元素的化合价既有升高又有降低，因而氯气既表现氧化性又表现还原性。

1molCl2与水反应时，转移电子数________(填“大于”“小于”或“等于”)NA；而1molCl2与足量冷的NaOH溶液反应时，转移电子数为________。1molCl2与碘化钾(足量)的水溶液反应时，转移电子数为________。Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O小于NA2NA次氯酸和次氯酸盐的性质(1)次氯酸弱棕色(2)漂白液NaClO2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O(3)漂白粉CaCl2和Ca(ClO)2Ca(ClO)22Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O碱氧化Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO向Ca(ClO)2溶液中通入SO2，发生反应的离子方程式写为Ca2＋＋2ClO－＋SO2＋H2O===CaSO3↓＋2HClO是否正确，原因是什么？___________________________________________________________错误。HClO有氧化性，生成的是CaSO4而不是CaSO3。1．下列说法中错误的是________。①向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠，利用了氯气有毒和密度较大的性质②燃烧是发光发热的剧烈反应，燃烧过程一定有氧气参加反应③H2和Cl2在强光照射下会发生爆炸生成HCl，工业上利用该方法制取HCl④可变价态的金属Fe、Cu与Cl2反应时生成高价态氯化物，同时反映了Cl2的性质非常活泼⑤FeCl3可以由氯气与金属反应制得，又可以由金属与盐酸反应制得②③⑤2．下列化合物中，不能通过两种单质直接化合制取的是________(填序号)。①FeCl3

②CuCl2

③HCl

④FeCl2

⑤Na2O2④(2)氯气溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以导电，所以氯气是电解质。(

)提示漂白粉是CaCl2和Ca(ClO)2的混合物，其有效成分为Ca(ClO)2。××√(4)氯气可以使湿润的有色布条褪色，但是实际起漂白作用的物质是次氯酸，而不是氯气。(

)√提示次氯酸具有漂白性，干燥的氯气没有漂白性。3．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)过量的铁粉在少量氯气中加热，充分反应后产物为FeCl2。(

)(3)新制取的漂白粉是混合物。(

)(5)标准状况下，11.2LCl2与水充分反应转移电子数为0.5NA。(

)提示Cl2与水的反应为可逆反应。(6)可以用pH试纸测定氯水的pH。(

)提示氯水具有漂白性，不能用pH试纸测定氯水的pH。×(7)若储氯罐意外发生泄漏，人们应用浸有一定浓度NaHCO3溶液的毛巾捂住鼻子，在低洼处等待救援。(

)××提示氯气的密度大于空气，因此要在高处等待救援。氯气及含氯化合物的性质1．为了探究氯气的性质，进行了以下四个实验。下列说法错误的是(

)

A．四个实验中氯气均表现氧化性B．可以用坩埚钳夹住灼烧后的钠立刻放入充满氯气的集气瓶中C．金属铁和铜在实验中均燃烧得到高价态的金属氯化物D．氢气需要先验纯，再点燃通入氯气中燃烧√解析四个实验中氯气化合价均降低，均表现氧化性，A项正确；钠的熔点较低，受热熔化成小球，不可以用坩埚钳夹住灼烧后的钠，一般放在陶土网上，加热后将充满氯气的集气瓶倒扣在钠上方，剧烈燃烧，B项错误；氯气的氧化性很强，金属铁和铜在实验中均燃烧得到高价态的金属氯化物，C项正确；氢气是可燃性气体，点燃前需要先验纯，再点燃通入氯气中燃烧，D项正确。2．如图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、c、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：2KMnO4＋16HCl===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O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a处发生反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，生成的I2使淀粉变蓝，b处发生反应：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，表明氧化性：Cl2>I2和Cl2>Br2，不能说明氧化性：Br2>I2，A项不正确；c处发生反应Cl2＋H2OHCl＋HClO，蓝色石蕊试纸先变红后褪色，HCl具有酸性，HClO具有漂白性，则可以说明氯气与水反应生成酸性和漂白性物质，B项不正确；d处，氯气与水反应生成的酸性物质能中和NaOH，也可以使之出现对应的实验现象，C项不正确；e处变红色是氯气氧化Fe2＋生成Fe3＋的结果，表明发生反应2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，则还原性：Fe2＋>Cl－，D项正确。氯水的成分与性质3．探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是(

)√选项方法现象结论A观察氯水颜色氯水呈浅黄绿色氯水中含Cl2B向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水有无色气体产生氯水中含HClOC向红色纸条上滴加氯水红色纸条褪色氯水具有漂白性D向FeCl2溶液中滴加氯水溶液变成棕黄色氯水具有氧化性4.根据氯水分别与如图四种物质发生的反应，选择不正确的表述(

)A．a反应的离子方程式可能是2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－B．b反应中产生无色无味气体，说明HCl的酸性强于H2CO3C．由c反应的现象知可以直接利用硝酸银溶液检验Cl－D．d反应的最终现象是紫色石蕊溶液褪色，因为HClO具有漂白性√解析亚铁离子、溴离子均可以被氯气氧化,则a反应的离子方程式可能是2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－，A项正确；氯水中的盐酸与碳酸钠反应产生二氧化碳气体，HCl的酸性强于H2CO3，B项正确；与硝酸银溶液反应产生白色沉淀的不一定为氯离子，不能直接用硝酸银溶液检验Cl－，C项错误；d反应的最终现象是紫色石蕊溶液褪色，因为次氯酸具有漂白性，D项正确。次氯酸次氯酸盐5．某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中，不合理的是(已知：饱和NaClO溶液的pH约为11)(

)A．该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2OB．该消毒液的pH约为12：ClO－＋H2OHClO＋OH－C．该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，产生有毒的Cl2：2H＋＋Cl－＋ClO－===Cl2↑＋H2OD．该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH＋ClO－===HClO＋CH3COO－√解析已知饱和NaClO溶液的pH约为11，这是由于ClO－的水解，而该消毒液的pH约为12，主要是因为其中含有一定量的NaOH，B项错误。溶液先变红后褪色(2)通常购买的“84”消毒液pH在12左右，目的是增强消毒液的稳定性，结合方程式与必要的文字说明，试从化学平衡的角度分析原因：__________________________________________________________________________________________________________________。(3)“84”消毒液必须避光密封保存，目的是防止与空气中的二氧化碳反应而变质，试写出该反应的离子方程式：____________________________________________________________。(4)将漂粉精加入稀盐酸中，发现漂白性不仅没有增强，反而减弱，结合离子方程式解释其原因：_________________________________________________________________________________________________。2H＋＋Cl－＋ClO－===Cl2↑＋H2O，氯气逸出，导致Ca(ClO)2失效氯气的实验室制法考点2实验装置

注：实验装置改进。(1)制备装置

橡皮管a的作用：________________________________________________________________________________________________________。

使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等，保证液体顺利流下(2)净化装置

改进后的作用①装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外，还可以检查整套装置是否发生堵塞。若发生堵塞，则现象为长颈漏斗中液面上升。②该装置的作用之一是观察气体的生成速率。(3)干燥装置

改进后的作用：用无水氯化钙或五氧化二磷固体同样能吸收氯气中的水蒸气，且操作方便安全，但不能用碱石灰。制取流程饱和食盐水浓硫酸向上排空气法排饱和食盐水法淀粉－KI品红工业制法电解饱和食盐水，反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________________。拓展延伸：实验室还可以用强氧化剂KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2等氧化浓盐酸制取氯气。(1)K2Cr2O7与浓盐酸：____________________________________________________________________________________________________；14HCl(浓)＋K2Cr2O7===2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑(2)KMnO4与浓盐酸：____________________________________________________________________________________________________；(3)KClO3与浓盐酸：_____________________________________________________________________________________________________；(4)Ca(ClO)2与浓盐酸：___________________________________________________________________________________________________。16HCl(浓)＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3H2O＋3Cl2↑4HCl(浓)＋Ca(ClO)2===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O1．实验室也可以用Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4等强氧化剂代替MnO2作氧化剂制取Cl2，完成下列有关离子方程式：(1)Ca(ClO)2与浓盐酸：_____________________________________。(2)KClO3与浓盐酸：_______________________________________。(3)KMnO4与浓盐酸：____________________________________________________________________________________________________。ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O2．实验室用MnO2和浓盐酸制Cl2时，有如下操作：①连接好装置，检查气密性②缓缓加热③在烧瓶中加入少量的MnO2，向分液漏斗中加入浓盐酸④通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸⑤将多余氯气用浓NaOH溶液吸收⑥当有连续气泡出现时，开始用向上排空气法收集氯气操作的先后顺序是_____________。①③④②⑥⑤3．某兴趣小组用50mL12mol·L－1浓盐酸与足量MnO2共热制取Cl2，结果收集到的Cl2远小于0.15mol，经检查实验装置没有问题。请帮助分析，制取的气体远小于理论值的可能原因：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。浓盐酸具有挥发性，加热时大量HCl挥发；随反应进行，浓盐酸变为稀盐酸，稀盐酸不再与MnO2反应产生Cl24．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl。(

)提示碱石灰为碱性干燥剂，不能干燥Cl2。提示Cl2难溶于饱和食盐水。(3)可用排饱和食盐水法收集Cl2。(

)提示Ca(OH)2微溶于水，含量少，吸收不完全。××√(4)常用饱和石灰水吸收尾气中的Cl2。(

)(5)用干燥的淀粉－碘化钾试纸检验Cl2是否收集满。(

)××提示用湿润的淀粉－碘化钾试纸检验Cl2是否收集满。(2)用浓硫酸或碱石灰干燥Cl2。(

)氯气的制备1．按如图制取氯气，并检验氯气是否具有漂白性。下列说法正确的是(

)A．在烧瓶内的反应中，HCl只表现出还原性B．紫色的石蕊溶液先变红，后褪色C．湿润的红布条褪色证明Cl2具有漂白性D．将NaOH溶液改为澄清石灰水，可制备漂白粉√解析在烧瓶内发生反应：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，Cl元素部分化合价上升，部分化合价没有变，故HCl既表现还原性，又表现酸性，A项错误；生成的氯气通入石蕊溶液中，反应过程中生成酸，紫色石蕊溶液变红，又生成了具有漂白性的次氯酸，溶液褪色，B项正确；湿润的红布条褪色不能证明氯气具有漂白性，C项错误；氢氧化钙溶解度很小，澄清石灰水不适合制备漂白粉，D项错误。2．在制备和收集Cl2的实验过程中，下列装置正确的是(

)√解析实验室用MnO2与浓盐酸共热反应制备Cl2，缺少酒精灯，A项错误；应通过饱和食盐水除去氯化氢，HCl与饱和碳酸氢钠溶液反应会生成CO2杂质，达不到除杂目的，B项错误；Cl2密度比空气大，用向上排空气法收集Cl2，应从长管通入气体，C项错误；Cl2有毒，需要用氢氧化钠溶液吸收，倒置的漏斗能够防止倒吸，D项正确。氯气制备及性质的综合实验探究3．如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持装置已略)。下列说法错误的是(

)A．装置A烧瓶内的试剂可以是KMnO4B．装置B具有除杂的作用C．实验结束后，振荡D会观察到液体分层且下层呈紫红色D．装置E的作用是吸收多余的Cl2√解析根据装置图，装置A没有加热，故烧瓶内的试剂可以为KMnO4，A项正确；制备的氯气中含有少量氯化氢气体，可用饱和食盐水除去，根据装置图可知，装置B具有除杂的作用，B项正确；根据萃取原理，苯的密度比水小，故振荡D会观察到液体分层且上层呈紫红色，C项错误；Cl2可以和NaOH溶液反应，D项正确。b解析(1)从化学方程式可知反应物是固体和液体，反应条件是加热，所以应选固液混合加热型装置。(2)装置B中的现象是____________。溶液变蓝色解析(2)氯气具有强氧化性，与碘化钾发生反应2KI＋Cl2===2KCl＋I2，淀粉溶液遇碘变蓝色。(3)写出装置D中发生反应的离子方程式：_______________________________，装置E的作用是_______________________________。Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋吸收多余的Cl2，防止污染空气解析(3)装置D中发生反应的离子方程式为Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋，装置E的作用是吸收多余的Cl2，防止污染空气。(4)请帮助他们设计一个实验，证明洗气瓶C中的亚硫酸钠已被氧化(简述实验步骤)：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

取少量洗气瓶C中的溶液于小试管中，加入足量稀盐酸，充分振荡后滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则证明洗气瓶C中亚硫酸钠已被氧化(5)制取Cl2的方法有多种，若A部分的装置是a，请再写出一种制备方法：__________________________________________________________(用化学方程式表示)。2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O真题体验·素养提升1．(2024·浙江1月选考)工业上将Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液，下列说法不正确的是(

)A．漂白液的有效成分是NaClOB．ClO－水解生成HClO使漂白液呈酸性C．通入CO2后的漂白液消毒能力增强D．NaClO溶液比HClO溶液稳定√2．(2024·广东)1810年，化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中，难以达到预期目的的是(

)√解析利用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气需要加热，图中缺少加热装置，且分液漏斗内应盛装浓盐酸，A项不能达到预期目的；实验室制得的氯气中有HCl杂质，可以通过饱和食盐水洗气除杂，再通过无水氯化钙干燥，B项可以达到预期目的；氯气密度大于空气，可以用向上排空气法收集，C项可以达到预期目的；H2可以在氯气中安静地燃烧，产生苍白色火焰，氯气将氢气氧化，D项可以达到预期目的。×√√√4．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)(2023·重庆)Cl2通入石灰乳中：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。(

)(2)(2023·福建)饱和氯水中大量存在：I－、Mg2＋、Fe2＋。(

)(3)(2023·北京)用Cl2制备“84”消毒液(主要成分是NaClO)：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。(

)(4)(2023·广东)久置空气中