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1、高考化学 第4章非金属及其化合物第2节 富集在海水中的元素氯 海水资源的利用李仕才考点一氯及其化合物一、氯气1物理性质通常情况下，氯气是黄绿色有刺激性气味的气体。密度比空气大，有毒，易液化，能溶于水，通常1体积水约溶解2体积氯气，其水溶液称为氯水。实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是：用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔。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(棕红色烟)与铜反应：CuCl2CuCl2(棕黄色烟)与钠反应：2NaCl22NaCl(白烟)(2)与非金属反应。与H2反应：H2Cl22HCl，(3)与水反应：溶于

2、水的氯气部分与水反应。离子方程式为Cl2H2O HClHClO。(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。与碘化钾溶液反应：Cl22KI=2KClI2。与SO2水溶液反应：Cl2SO22H2O=H2SO42HCl。与FeCl2溶液反应：离子方程式为Cl22Fe2=2Fe32Cl。二、氯的重要化合物1次氯酸的性质：(1)不稳定性：2HClO2HClO2(填化学方程式)；氯水须现用现配，保存在棕色瓶中，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。NaClO溶液中通入足量CO2，化学方

3、程式为NaClOH2OCO2=NaHCO3HClO。2漂白粉三、氯气的制备1工业制法电解饱和食盐水反应原理：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。2实验室制法(1)原理(化学方程式)：MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O。(2)收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法。(3)尾气吸收(离子方程式)：Cl22OH=ClClOH2O。(4)若制备纯净干燥的氯气，需先通过盛有饱和食盐水的洗气瓶，除去氯气中混有的HCl，再通过盛有浓H2SO4的洗气瓶，除去氯气中混有的水蒸气。判断正误(正确的打“”，错误的打“”)1新制取的漂白粉是纯净物。()2Cl2通入水中的离子方程式为Cl2H2O=2H

4、ClClO。()3氯化铵、次氯酸都属于强电解质。()4次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌。()5用pH试纸测定氯水的pH为4。()6Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂。()7过量的铁与氯气在一定条件下反应生成FeCl2。()8次氯酸是酸性比碳酸强的弱酸。()9漂白粉和明矾都常用于自来水的处理，二者的作用原理是相同的。()10实验室制Cl2的离子方程式为MnO24HCl(浓) Mn22ClCl22H2O。()11除去氯气中HCl杂质可用饱和食盐水，也可用饱和碳酸氢钠溶液。()12足量的MnO2与40 mL 10 molL1浓盐酸加热条件下反应转移0.2 mol电子。()13用NaOH

5、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。()14用MnO2和浓盐酸制取Cl2的反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为14。()15检验氯气可用湿润的淀粉KI试纸。()16一套完整的制气装置包括：发生装置净化装置收集或性质验证装置尾气处理装置。()184消毒液(主要成分NaClO)和洁厕灵(主要成分HCl)不能混合使用，否则会产生有毒气体氯气。2澄清石灰水中Ca(OH)2的溶解度很小，故不能用它来吸收多余的Cl2，应用NaOH等溶解度大的强碱溶液吸收。3氯气没有漂白性，不能使干燥的有色布条褪色，但可使湿润的有色布条褪色，起漂白作用的是HClO。4ClO的强氧化性ClO不论是

6、在酸性还是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可以大量共存。5常温下干燥的氯气或液氯均不与铁反应，故液氯通常储存在钢瓶中。一、氯气和氯水的性质1氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，下列叙述中不正确的是()A红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，生成棕黄色的烟B通常状况下，干燥的氯气能和Fe反

7、应C纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶瓶口呈现雾状；光照H2和Cl2的混合气体时，因迅速化合而爆炸D氯气能与水反应生成HClO和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸解析：Cl2与Fe反应需要点燃或加热。答案：B2向下列溶液中通入氯气，现象和结论描述正确的是()A品红溶液：红色褪去，加热该褪色溶液，仍无色；氯气具有漂白性B紫色石蕊溶液：先变红，后褪色；氯气与水反应生成盐酸和次氯酸C含酚酞的氢氧化钠溶液：红色褪去；氯气只作氧化剂D硫化钠溶液：溶液变浑浊；氯气只作还原剂解析：A项，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，能使品红溶液褪色，且加热已褪色的溶液，溶液不会恢复原来的颜色，错误；B

8、项，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸使紫色石蕊溶液变红，次氯酸具有漂白性，能使变红的石蕊溶液褪色，正确；C项，氯气和NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，其中，氯气既作氧化剂，又作还原剂，次氯酸钠的漂白性和溶液碱性的减弱均会使溶液的红色褪去，错误；D项，Cl2Na2S=2NaClS，溶液变浑浊，氯气作氧化剂，错误。答案：B3某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水，现象如图所示，下列有关该实验的说法中正确的是()A该实验说明Cl2分子具有漂白性B该实验说明H扩散速度比HClO分子快C将实验后的pH试纸在酒精灯上微热，试纸又恢复为原来的颜色D若用久置的氯水进行实验，现象相同解析：HClO具有漂

9、白性，Cl2无漂白性，A项错误。久置的氯水主要成分为稀盐酸，无漂白性，D项错误。HClO的漂白持久、稳定，实验后的pH试纸加热不会恢复原来的颜色，C项错误。答案：B4某溶液中含有NH、SO、SiO、Br、CO、Na，向该溶液中通入过量的Cl2，下列判断正确的是()反应前后，溶液中离子浓度基本保持不变的有NH、Na有胶状物质生成有气体产生溶液颜色发生变化共发生了2个氧化还原反应A BC D解析：本题所涉及的氧化还原反应有3个：Cl2H2O HClHClO，Cl22Br=Br22Cl，Cl2SOH2O=SO2Cl2H；还涉及：SiO2H=H2SiO3，CO2H=H2OCO2；反应过程中有胶状物质硅

10、酸生成，因为有溴生成，溶液显橙色；有二氧化碳气体生成，产生气泡。NH、Na不发生反应。答案：A5水处理包括水的净化、杀菌消毒、蒸馏等。其中常见的水处理剂包括氯气、臭氧、漂白粉、活性炭等。游泳场馆往往用臭氧、活性炭对游泳池进行消毒和净化。下列说法中正确的是()A臭氧、活性炭处理水的原理相同B氯气是一种常用的消毒剂，用氯气消毒的水可以用于配制化学试剂C氯气和二氧化硫都具有漂白性，等体积的两者混合会提高漂白的效率D漂白粉长期露置在空气中会失效解析：臭氧处理水是利用其氧化性，活性炭处理水则是利用其吸附性，A错误；用氯气消毒的水含有氯气、盐酸、次氯酸等成分，配制化学试剂时可能会使试剂变质，B错误；氯气和

11、二氧化硫等体积混合发生反应SO2Cl22H2O=H2SO42HCl，失去漂白性，C错误。答案：D6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：2KMnO416HCl=2KCl5Cl22MnCl28H2O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解析：由现象得，氧化性Cl2Br2、Cl2I2，但无法对比Br2与I2的氧化性强弱，A错

12、误；由现象可知在此过程中有酸性物质生成，同时生成了漂白性物质，B错误；褪色可能是因为漂白性物质生成，也可能是因为溶液不再显碱性，C错误；此时Fe2被Cl2氧化为Fe3，而Cl2被还原为Cl，还原剂Fe2的还原性强于还原产物Cl，D正确。答案：D7下列有关氯水的表述不正确的是()A氯水可以导电，说明氯气是电解质B氯水中含有7种微粒，其可以与AgNO3、FeBr2等多种物质反应C蓝色石蕊试纸放入氯水中先变红后褪色D向氯水中加入碳酸钙粉末，能提高溶液中HClO的浓度解析：A中氯水导电是因为其中含有HCl、HClO等电解质，氯气是单质，既不是电解质也不是非电解质；B中氯水中有Cl、HClO等可与AgN

13、O3、FeBr2反应；C中氯水中含有HCl、HClO，具有酸性，试纸放入后先变红，HClO具有氧化性，随后褪色；D中，氯水中存在如下平衡：Cl2H2O HClHClO，加入CaCO3粉末会与HCl反应，从而使平衡向着生成HClO的方向移动，从而提高HClO的浓度。答案：A二、含氯化合物的性质8下列有关Ca(ClO)2溶液的叙述正确的是()A该溶液中，K、Cl、HCOOH、I可以大量共存B与Na2SO3反应的离子方程式：ClOSO=SOClC不可使用pH试纸测定该溶液的pHD1 L 0.1 mol/L该溶液和足量的CO2充分反应，产生10 g沉淀解析：A项，ClO、I发生氧化还原反应，不能大量共

14、存，A项错误；B项，与Na2SO3反应的离子方程式为Ca2ClOSO=CaSO4Cl，B项错误；C项，溶液具有漂白性，不可使用pH试纸测定该溶液的pH，可选pH计测定，C项正确；D项，和足量的CO2充分反应，生成碳酸氢钙和HClO，不能生成沉淀，D项错误。答案：C9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：Cl22OH=ClClOH2OB该消毒液的pH约为12：ClOH2O HClOOHC该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，产生有毒Cl2：2HClC

15、lO=Cl2H2OD该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOHClO=HClOCH3COO解析：氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，A正确；该消毒液的pH约为12，而饱和NaClO溶液的pH约为11，故用水解解释不合理，pH约为12是因为溶液中还含有氢氧化钠，B错误；C项二者发生归中反应生成氯气，正确；D项，发生反应CH3COOHClO=HClOCH3COO，增大了HClO的浓度，漂白作用增强，正确。答案：B三、氯气的制备10实验室用下列两种方法制氯气：用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应；用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气()A多 B多

16、C一样多 D无法比较解析：MnO2不与稀盐酸反应，中当反应进行到一定程度，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，146 g HCl不能完全反应，故产生的Cl2少。答案：B11实验室用下述装置制取氯气，并用氯气进行下列实验。看图回答下列问题：(1)A、B两仪器的名称：A_，B_。(2)制取氯气的反应化学方程式为_。(3)洗气装置C是为了除去Cl2中的HCl气体，D是为了干燥Cl2，则C、D中应分别放入C_；D_。(4)E中为红色干布条，F中为红色湿布条，可观察到的现象是_。(5)G是浸有淀粉KI溶液的棉花球，G处现象是棉花球表面变成_。反应的离子方程式是_；H是浸有NaBr溶液的棉花球，H处现象是棉花球

17、表面变成_。(6)P处为尾气吸收装置，可选用_，发生反应的离子方程式为_。解析：一个比较完整的制取Cl2的装置应包括以下几部分：，本题对应四部分分别是。答案：(1)分液漏斗圆底烧瓶(2)MnO24HCl(浓) MnCl22H2OCl2(3)饱和食盐水浓H2SO4(4)E中无变化，F中红色布条褪色(5)蓝色2ICl2=2ClI2橙色(6)NaOH溶液Cl22OH=ClClOH2O一、全面认识氯水1 氯水的成分分析氯水中存在三个平衡关系：Cl2H2O HClHClO。HClO HClO。H2O HOH。2 氯水的多重性质氯水的多种成分决定了它具有多重性质：Cl2的强氧化性；HCl的强酸性；HClO

18、的强氧化性、弱酸性；Cl的性质。在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下：3 Cl2H2O HClHClO平衡移动的应用4 液氯、新制氯水、久置氯水的比较5 氯水的组成及性质应用中的常见误区(1)氯水中因HClO见光分解，随着HClO的消耗，最后成为盐酸，故久置氯水酸性增强，无漂白性。因此，氯水要现用现配。(2)制取氯水的反应为Cl2H2O HClHClO，反应中Cl2既是氧化剂，又是还原剂，且1 mol Cl2参加反应，转移电子数为NA。(3)Cl2尽管有较强氧化性，但没有漂白性，氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。(4)ClO与Fe2、I、S2、HS、SO等

19、在水中因发生氧化还原反应不能大量共存。1在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2B向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有ClC向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有HD向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO解析：氯水中存在三种分子：Cl2、HClO、H2O，四种离子：H、Cl、ClO、OH。氯水的颜色是氯气分子表现出来的，A项正确；滴加硝酸银溶液，银离子与氯离子反应生成氯化银白色沉淀，B项正确；加入碳酸氢钠粉末，氢离子与碳酸氢根离子反应放出二

20、氧化碳气体，C项正确；向氯化亚铁中加入氯水，发生反应2FeCl2Cl2=2FeCl3，D项错误。答案：D2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，减小B通入少量SO2，溶液漂白性增强C加入少量的碳酸钠粉末，pH增大，溶液漂白性增强D光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱解析：饱和氯水不能再溶解Cl2，各成分的浓度不变，A错；SO2Cl22H2O=2HClH2SO4，Cl2H2O HClHClO的平衡左移，HClO浓度降低，漂白性减弱，B错；加入少量Na2CO3粉末，消耗H，使上述平衡正向移动，HClO的浓度增大，C正确；光照过程中HClO分解，生成O2和HC

21、l，溶液中的离子浓度增大，导电性增强，D错。答案：C3下列关于氯水的说法正确的是()A向氯水中通入少量二氧化硫，氯水的漂白性增强B氯水中加入NaCl固体，对溶液的pH无影响C常温下，pH2的氯水中：c(Cl)c(ClO)c(OH)0.01 molL1D向氯水中滴加少量NaHCO3溶液的离子反应方程式为Cl22HCO=2CO2ClClOH2O解析：A项，氯水与二氧化硫反应生成无漂白性的物质，Cl2SO22H2O=4HSO2Cl，漂白性减弱，错误；B项，加入NaCl固体，c(Cl)增大，Cl2H2O HClHClO平衡逆向移动，c(H)减小，溶液的pH增大，错误；C项，氯水的pH2，说明溶液中c(

22、H)0.01 molL1，根据电荷守恒，c(H)c(Cl)c(ClO)c(OH)，正确；D项，HClO的酸性弱于H2CO3，正确的离子方程式为Cl2HCO=CO2ClHClO，错误。答案：C4用经Cl2消毒的自来水配制下列溶液：Na2SO3KIAlCl3FeCl2AgNO3稀盐酸，发现部分药品变质，它们是()A BC D解析：经Cl2消毒的自来水中含有HCl和氧化剂HClO，Cl能使Ag沉淀，HClO能将SO、Fe2、I等氧化。答案：A5饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液的方法之一。某同学运用这一方法，尝试制取HClO溶液并进行了如下定性实验：在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约

23、20 mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液的黄绿色褪去；过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其漂白性更强；为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；第二份与稀盐酸混合，立刻产生大量气泡；第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。(1)试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因：_。(2)写出步骤中第一份及第二份滤液发生反应的离子方程式：第一份_；第二份_。(3)试根据所学知识推测，在的滤液中含有的溶质，除了溶解的极少量氯气外，还含有的其他溶质为_(写化学式)。解析：饱和氯水中存

24、在Cl2H2O HClHClO的平衡体系，加入过量CaCO3后，2CaCO32HCl=Ca(HCO3)2CaCl2，CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O，使HCl浓度减小，平衡右移，Cl2浓度减小，溶液黄绿色褪去；HClO浓度增大，溶液漂白性增强。由于滤液中含有HClO、CaCl2、Ca(HCO3)2等成分，Ca(HCO3)2与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀，与HCl反应产生CO2气体，Ca(HCO3)2受热分解生成CaCO3沉淀和CO2气体。答案：(1)由于饱和氯水中存在Cl2H2O HClHClO，加入CaCO3后，2HClCaCO3=CaCl2CO2H2O，使平衡右移，HCl

25、O的浓度增大(2)Ca2HCOOH=CaCO3H2OHCOH=CO2H2O(3)CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO二、氯气的实验室制法与性质的综合实验1 氯气的实验室制法(1)氯气的实验室制取方法(2)注意事项注意药品与装置的合理选择若用MnO2与浓HCl加热制Cl2、KMnO4与浓HCl制Cl2，二者的装置有所不同。反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。尾气吸收：Cl2有毒，必须有尾气吸收装置，常用吸收剂为NaOH溶液或碱石灰，不用澄清石灰水，因澄清石

26、灰水中Ca(OH)2浓度小，吸收慢且吸收不完全。实验结束后，先排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。2 涉及氯气制备与性质探究实验的典型装置6某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法正确的是()A该装置图中至少存在三处明显错误B该实验中收集氯气的方法不正确C如果需要得到干燥纯净的Cl2，只需在气体发生装置和收集装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可D含有2 mol HCl的某浓盐酸与足量MnO2混合，在一定条件下反应，转移1 mol电子解析：A项，该装置的错误有：没有用酒精灯加热，MnO2不与浓盐酸发生反应，从而得不到Cl2；装置中没有用分液漏斗而采用长颈漏斗导致气体外逸和HCl的挥发

27、；没有进行尾气处理；B项，Cl2的密度比空气大，该收集方法正确；C项，要得到干燥纯净的Cl2，首先应将气体通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气；D项，根据反应：MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O，盐酸浓度变稀后便不再反应，使产生的Cl2的物质的量小于0.5 mol，转移的电子小于1 mol。答案：A7如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。(1)制备氯气选用的药品为漂粉精固体和浓盐酸，相关的化学反应方程式为_。(2)装置B中饱和食盐水的作用是_；同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象_。(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中、依次放入_。abc