高三化学一轮复习讲义 18　第一篇　第二部分　第四章　第13讲　氯及其化合物(基础课)

第四章非金属及其化合物第13讲氯及其化合物(基础课)1．了解氯及其重要化合物的性质、制备及应用。2．掌握Cl2的实验室制法(包括所用试剂、原理、仪器和收集等)。3．了解氯水的成分及其性质多重性。氯及其重要化合物一、氯气的性质及应用1．物理性质颜色气味毒性密度特性____色______气味__毒比空气____液化2．化学性质(1)Cl2的强氧化性(2)Cl2参与的歧化反应——既作氧化剂又作还原剂①与水反应——在25℃时，1体积的水可溶解约2体积的Cl2，但溶于水中的部分Cl2与水发生反应，其离子方程式为_________________________。②与碱反应——制漂白剂(同时也是消毒剂)a．制漂白液(有效成分为NaClO)的离子方程式为____________________________。b．制漂白粉[有效成分为Ca(ClO)2]的化学方程式为_______________________________。①加热或光照H2、Cl2的混合气体，会发生爆炸，生成的HCl与H2O(g)结合形成白雾。②氯水中存在两种溶质HCl和HClO，粒子有H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－、HClO、Cl2，共七种。二、次氯酸及其盐的性质1．次氯酸的“三性”(1)不稳定性：_______________，不能单独存在，只存在于水溶液中。(2)强氧化性__________(3)弱酸性(比H2CO3的酸性弱，比HCO3NaClO溶液中通入少量或过量CO2，化学方程式均为_____________________________。2．次氯酸盐的主要性质(1)次氯酸盐[Ca(ClO)2、NaClO等]的水溶液呈碱性，水解离子方程式为______________________。(2)与酸性物质作用生成具有强氧化性的______，作____剂和____剂。(3)漂白粉在空气中失效的原理为____________________________________，2HClO光照2HCl＋O①新制氯水应保存在棕色试剂瓶中并置于阴凉处。久置氯水变为稀盐酸，酸性变强。②Cl2、次氯酸盐的漂白原理均是生成的HClO具有强氧化性。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)工业制HCl可以加热Cl2与H2的混合气体。 ()(2)Cl2与任何物质反应，Cl2均只表现氧化性。 ()(3)标准状况下，11.2LCl2与水充分反应转移电子数为0.5NA。 ()(4)AlCl3、FeCl2、PCl3均可利用单质化合制得。 ()(5)若贮氯罐意外发生泄漏，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。 ()(6)可以用pH试纸测定氯水或漂白液的pH。 ()氯及其化合物的主要性质1．部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是()A．物质b可使湿润的有色布条褪色B．物质e只有氧化性C．物质d常用作自来水消毒剂D．a→b→c的转化可实现2．(2024·广州一模)某实验小组利用如图装置进行实验。下列说法不正确的是()A．滴加浓盐酸时需将分液漏斗上端玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔B．蘸有淀粉-KI溶液的棉花变蓝，说明氯气的氧化性强于碘C．蘸有品红溶液的棉花褪色，说明氯气具有漂白性D．蘸有紫色石蕊溶液的棉花上出现的现象是棉花先变红后褪色3．(2025·长沙模拟)工业上，用NaOH溶液吸收氯气制备漂白液时要控制好温度。在不同温度下，用相同浓度的NaOH溶液吸收氯气制备漂白液，测得氧化产物与转移电子的物质的量的关系如图所示。下列叙述错误的是()已知：反应1、反应3分别在25℃、70℃条件下进行，均只有一种氧化产物；反应2有两种氧化产物，其中一种与反应1的相同，另一种与反应3的相同。A．制备漂白液宜选择常温或较低温度B．反应2为6Cl2＋12NaOH=8NaCl＋3NaClO＋NaClO3＋6H2OC．上述3个反应中，参与反应的n(NaOH)＝2n(Cl2)D．根据上述信息可知，用热水稀释漂白液，有效成分的含量可能降低氯水成分及性质探究(1)氯水中存在三种平衡关系①Cl2＋H2O⥬H＋＋Cl－＋HClO；②HClO⥬H＋＋ClO－；③H2O⥬H＋＋OH－(2)氯水的性质4．(2024·乐山模拟)在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，下列叙述正确的是()A．再通入少量氯气，cHB．通入少量SO2，溶液漂白性增强C．加入少量的碳酸钙粉末，pH增大，溶液漂白性增强D．光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱5．为探究新制氯水的性质，某学生做了如下实验：实验装置试剂a现象①紫色石蕊溶液溶液先变红后褪色②NaHCO3溶液产生气泡③HNO3酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀④FeCl2溶液、KSCN溶液溶液变红由上述实验可得新制氯水的性质与对应的解释或离子方程式不相符的是()A．实验①说明新制氯水中含有H＋、HClOB．实验②发生的反应为HCO3-＋HClO=ClO－＋CO2↑＋C．实验③说明新制氯水中有Cl－，发生的反应为Cl－＋Ag＋=AgCl↓D．实验④说明氯气具有强氧化性，发生的反应为Cl2＋2Fe2+=2Cl－＋2Fe3+氯水的组成及性质在应用中的常见误区(1)氯水中因HClO见光分解，随着HClO的消耗，溶液中的Cl2不断与水反应，最后成为稀盐酸，故久置氯水酸性增强，pH减小，无漂白性。因此保存氯水要使用棕色试剂瓶，且氯水一般要现用现配。(2)氯气与水或NaOH溶液反应，Cl2既是氧化剂，又是还原剂。但向足量水或足量NaOH溶液中通入1molCl2，转移电子数前者小于NA(氯气与水反应为可逆反应，NA表示阿伏加德罗常数的值)，后者等于NA；1molCl2在加热条件下与足量Fe反应转移的电子数为2NA。(3)氯水中Cl2分子和HClO均具有强氧化性。一般认为，在与还原性离子如Fe2+、Br－、I－、S2-、SO32-等反应时，是Cl2次氯酸及其盐的性质及探究6．(人教版必修第一册内容改编)常温下，某同学进行下列实验探究Ca(ClO)2的性质。实验实验步骤和现象ⅰ取少量Ca(ClO)2溶液于试管中，滴加紫色石蕊溶液，溶液先变蓝后褪色ⅱ取少量Ca(ClO)2溶液于试管中，通入CO2，有白色沉淀生成ⅲ取少量Ca(ClO)2固体于试管中，加入浓盐酸，有黄绿色气体生成下列说法正确的是()A．Ca(ClO)2溶液中存在c(ClO－)>c(Ca2+)>c(OH－)>c(H＋)B．实验中ⅰ溶液褪色，说明Ca(ClO)2溶液显碱性C．实验ⅱ中有白色沉淀生成，说明酸性：HClO>H2CO3D．实验ⅲ中有黄绿色气体生成，说明酸性条件下氧化性：Cl2>ClO－氯气的实验室制法及性质探究1．氯气的实验室制法(1)反应原理：实验室用MnO2和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_________________________。另外，也可以用高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸钾等氧化剂代替二氧化锰。如2KMnO4＋16HCl=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。(2)实验装置：(3)发生装置类型：固体＋液体△气体。(4)净化装置：①除去Cl2中的HCl用饱和食盐水的原理是________________________________；②干燥Cl2可以用浓硫酸，也可以用P2O5或CaCl2，用P2O5或CaCl2时可用的仪器名称为_____________。(5)收集装置：Cl2可用向__排空气法，也可以用排__________法。(6)尾气处理：Cl2有毒，一般用____溶液吸收，其反应的离子方程式为____________________________。一般不用澄清石灰水的理由是Ca(OH)2微溶，Ca(OH)2溶液的浓度较小，吸收Cl2不完全。(7)验满方法：将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸立即变__，则证明已集满；或将湿润的____________靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。①当浓盐酸反应变为稀盐酸时，反应停止。无论氧化剂MnO2是否过量，盐酸永远有剩余。②洗气瓶除杂时从长管进，短管出；干燥管除杂时从粗口进，细口出。2．Cl2性质及应用探究模型净化气体→干燥→干燥有色布条→湿润有色布条→FeCl2、KBr、NaI等溶液→干燥→Fe加热→隔离→尾气处理①为了防止G中溶液倒吸，可在F、G之间连一个安全瓶。②如果F中生成易水解或易潮解的氯化物，则F装置前后要有干燥装置。1．(2025·牡丹江模拟)FeCl3易潮解、易升华，实验室制备FeCl3的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。下列说法不正确的是()A．导管g的作用是平衡气压，便于液体滴下B．试剂X和试剂Y分别为饱和食盐水、浓硫酸C．直接用E接收产物比用导管连接D、E的优点是可防止堵塞D．出于简化装置的目的，F装置可拆除2．(人教版必修第一册内容改编)某实验小组为研究氯气的性质，现使用浓盐酸和二氧化锰制取氯气，实验装置如图所示。回答下列问题：(1)装置Ⅰ中，仪器a的名称是___________________________________________。(2)装置Ⅲ中的现象为_________________________________________________，可得结论：氧化性：Cl2________I2(填“>”或“<”)。(3)装置Ⅴ的作用是___________________________________________________，涉及反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________。(4)实验室用两种方法制氯气：①用17.4gMnO2与足量浓盐酸反应；②用含29.2gHCl的浓盐酸与足量MnO2反应，所得氯气质量较大的是________(填“①”或“②”)。(5)装置Ⅳ中湿润的有色布条褪色，小组同学认为该现象不能说明Cl2具有漂白性，请用化学方程式说明原因：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，请设计实验验证该同学的想法，写出实验操作、现象与结论：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。有关实验装置或装置试剂作用的答题模板1．(2024·广东卷，T8)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()A．制备Cl2B．净化、干燥Cl2C．收集Cl2D．验证Cl2的氧化性(1)将A装置中的MnO2换成KMnO4，则A中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)根据化学平衡解释饱和NaCl溶液可以净化Cl2中HCl：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．(2023·广东卷，T13)利用活性石墨电极电解饱和食盐水，进行如图所示实验。闭合K1，一段时间后()A．U形管两侧均有气泡冒出，分别是Cl2和O2B．a处布条褪色，说明Cl2具有漂白性C．b处出现蓝色，说明还原性：Cl－>I－D．断开K1，立刻闭合K2，电流表发生偏转写出题中实验涉及的离子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．(2022·北京卷，T19节选)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。资料：ⅰ.Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO－氧化成MnO2(棕黑色)、MnO42-(绿色)、MnOⅱ.浓碱条件下，MnO4-可被OHⅲ.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关，NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。实验装置如图(夹持装置略)序号物质aC中实验现象通入Cl2前通入Cl2后Ⅰ水得到无色溶液产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变化Ⅱ5%NaOH溶液产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀Ⅲ40%NaOH溶液产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀(1)B中试剂是________________________________________________________。(2)通入Cl2前，Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为____________________________________________________________________。(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)根据资料ⅱ，Ⅲ中应得到绿色溶液，实