版新高考化学一轮复习 第1章 认识化学科学 第2节 氯及其化合物教学案 鲁科版.docx

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版新高考化学一轮复习第1章认识化学科学第2节氯及其化合物教学案鲁科版

第2节　氯及其化合物

课标解读

要点网络

1.了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。

2．了解氯元素单质及其重要化合物对环境的影响。

3．掌握Cl2的实验室制法（包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法）。

氯及其化合物的性质和应用

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

比空气大

易液化

注意：

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。

（如图所示）

2．Cl2的化学性质

（1）Cl2的氧化性表现——氧化剂

①与金属反应：

与变价金属反应生成高价金属氯化物。

a．与钠反应：

2Na＋Cl2

2NaCl（有白烟生成）。

b．与铁反应：

2Fe＋3Cl2

2FeCl3（生成棕红色烟，溶于水得黄色溶液）。

c．与铜反应：

Cu＋Cl2

CuCl2（生成棕黄色烟，溶于水呈蓝色）。

②与非金属反应

a．与H2反应：

H2＋Cl2

2HCl，

b．与P反应：

2P＋3Cl2

2PCl3，PCl3＋Cl2

PCl5。

③与还原性无机化合物反应

a．与碘化钾溶液反应的化学方程式为2KI＋Cl2===I2＋2KCl。

b．与SO2水溶液反应的化学方程式为Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。

c．与FeCl2溶液反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

（2）Cl2参与的歧化反应——既作氧化剂又作还原剂

①与水反应——增白剂与消毒剂

溶于水中的部分氯气与水反应，其离子方程式为Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO。

a．新制氯水的微粒成分有三分子为H2O、Cl2、HClO，四离子为H＋、Cl－、ClO－、OH－。

b．氯水保存：

棕色试剂瓶中，冷暗处放置。

②与碱反应——制漂白剂或消毒剂

a．制漂白液（NaClO）的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。

漂白液也可用于消毒杀菌。

b．制漂白粉的化学方程式为2Ca（OH）2＋2Cl2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O。

漂白粉的主要成分为CaCl2和Ca（ClO）2，有效成分为Ca（ClO）2，漂白粉也可用于消毒杀菌。

3．次氯酸及其次氯酸盐的性质

（1）次氯酸的三性

①不稳定性：

2HClO

2HCl＋O2↑，不能单独存在，只存在溶液中。

②强氧化性

③弱酸性（比H2CO3弱）

NaClO溶液中通入少量CO2，化学方程式为NaClO＋CO2＋H2O===HClO＋NaHCO3。

（2）次氯酸盐的主要性质

①次氯酸盐[Ca（ClO）2、NaClO]的水溶液呈碱性，水解离子方程式为ClO－＋H2O

HClO＋OH－。

②与酸性物质作用生成具有强氧化性的次氯酸，作消毒剂和漂白剂。

③漂白粉在空气中失效的原理为Ca（ClO）2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO,2HClO

2HCl＋O2↑。

[补短板]

（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）Cl2尽管有较强的氧化性，但没有漂白性，氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了具有强氧化性的HClO。

（3）ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO

等在水中因发生氧化还原反应不能大量共存。

（4）不能用pH试纸测量氯水的pH，原因是氯水中的HClO具有漂白性。

（5）“84”消毒液的主要成分为NaClO，漂粉精的有效成分为Ca（ClO）2。

“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。

（1）1molCl2通入足量H2O中充分反应，转移电子数为NA。

（　　）

（2）过量的铁粉在少量氯气中加热，充分反应后产物为FeCl2。

（　　）

（3）漂白粉溶液中通入SO2的离子方程式为2ClO－＋SO2＋Ca2＋＋H2O===2HClO＋CaSO3↓。

（　　）

[答案]　

（1）×　

（2）×　（3）×

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_______________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________。

（3）D中反应的离子方程式为________________________________________

________________________________________________________________

_______________________________________________________________。

（4）F的作用为____________________________________________________

_______________________________________________________________。

[答案]　

（1）不退色　退色　先变红后退色

（2）Cl2本身无漂白性　（3）Cl2＋H2O＋SO

===SO

＋2Cl－＋2H＋　（4）吸收尾气Cl2，防止污染大气

命题点1　Cl2及主要化合物的性质

1．向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种，经过振荡，现象如图所示，则甲、乙、丙中注入的液体分别是（　　）

①AgNO3溶液　②NaOH溶液　③水

A．①②③　B．②①③

C．③②①D．①③②

[答案]　B

2．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晶体中滴加一滴浓盐酸后，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

A

a处变蓝，b处变红棕色

氧化性：

Cl2＞Br2＞I2

B

c处先变红，后退色

氯气与水反应生成了酸性物质

C

d处立即退色

氯气与水反应生成了漂白性物质

D

e处变红色

还原性：

Fe2＋＞Cl－

D　[a处变蓝、b处变红棕色，说明Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2，可证明氧化性：

Cl2>I2、Cl2>Br2，但不能证明氧化性：

Br2>I2，A错误；c处先变红，说明氯气与水反应生成酸性物质，后退色，说明氯气与水生成的HClO具有漂白性，B错误；d处立即退色，也可能是氯气与水反应生成的酸性物质中和NaOH的原因，C错误；e处变红说明Cl2将Fe2＋氧化为Fe3＋：

2Fe2＋＋Cl2===

2Fe3＋＋2Cl－，证明还原性：

Fe2＋>Cl－，D正确。

]

3．工业上漂白粉的制备是将氯气通入石灰乳（含水较少的熟石灰）中，所以工业漂白粉中含有次氯酸钙、氯化钙、氢氧化钙、氯气等。

下列有关说法正确且全面的是（　　）

A．漂白粉具有漂白性主要是因为其中含有Cl2

B．漂白粉溶液显碱性是因为其中含有Ca（OH）2

C．家庭使用漂白粉必须加入少量醋酸

D．氢氧化钙的存在可以减缓漂白粉的失效

D　[漂白粉具有漂白性的原因主要是生成的HClO具有漂白性而不是Cl2，A错误；漂白粉溶液显碱性可以含有Ca（OH）2，也可以是Ca（ClO）2水解呈碱性，B错误；漂白粉使用时可以不加醋酸，利用空气中的CO2、H2O生成HClO，C错误。

Ca（OH）2可以吸收CO2，D正确。

]

命题点2　氯水的多重性及其探究

4．（双选）氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出不同的性质。

下列结论正确的是（　　）

A．加入有色布条，片刻后有色布条退色，说明氧水中含有的HClO具有强化性

B．溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在

C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明有Cl－存在

D．加入NaOH溶液，氯水的浅黄绿色消失，说明有HClO存在

AB　[C项，由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl－，所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在Cl－；D项，因Cl2、HCl和HClO均能与NaOH溶液反应，所以加入NaOH溶液时氯水颜色消失不能说明其中有HClO存在。

]

5．（双选）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，

不变

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

AC　[饱和氯水不能再溶解氯气，各成分的浓度不变，A项正确；SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，Cl2＋H2O

H＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的浓度减小，漂白性减弱，B项错误；加入少量的碳酸钠粉末，消耗H＋，使上述平衡正向移动，HClO的浓度增大，C项正确；光照过程中，HClO分解，生成O2和HCl，溶液中的离子浓度增大，导电性增强，D项错误。

]

6．将氯水滴入含有酚酞的NaOH溶液中，现象为______________________

____________________________________________________________________，

可得出两个结论①是__________________________________________________，

②是________________________________________________________________。

设计简单实验证明上述结论是哪一个正确？

_______________________________

___________________________________________________________________。

[答案]　溶液中的红色逐渐退色　①氯水中的次氯酸具有漂白性　②氯水中的酸与NaOH发生中和反应　取退色后的溶液，仅加NaOH溶液，若又变红，说明结论②正确；若不变红，结论①正确

（1）氯水的多重性表现

（2）Cl2＋H2O

H＋＋Cl－＋HClO平衡移动的应用

向氯水中

加入的物质

浓度变化

平衡移

动的方向

应用

可溶性

氯化物

c（Cl－）增大

左移

①用饱和食盐水除Cl2中的HCl

②用排饱和食盐水法收集Cl2

盐酸

c（H＋）和

c（Cl－）

增大

左移

次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2

NaOH

c（H＋）减小

右移

用NaOH溶液吸收多余Cl2

Ca（OH）2

c（H＋）减小

右移

制漂白粉

CaCO3

c（H＋）减小

右移

制高浓度的HClO溶液

光照

c（HClO）

减小

右移

氯水需避光保存或现用现配

氯气的实验室制法

1．Cl2的实验室制法

（1）实验装置

（2）反应原理：

（写出上述制Cl2的化学方程式）

MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。

（3）发生装置类型：

固体＋液体

气体。

（4）净化装置：

①除去Cl2中HCl用饱和食盐水的原理是增大c（Cl－）减少Cl2与H2O的反应，即减少Cl2的溶解；

②干燥Cl2可以用浓硫酸，也可以用P2O5或CaCl2，用P2O5或CaCl2时可用的装置为干燥管或U型管。

（5）收集装置：

Cl2可用向上排空气法，也可以用排饱和食盐水法。

（6）尾气处理：

Cl2有毒，一般用NaOH溶液吸收，其离子方程式为Cl2＋

2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。

一般不用澄清石灰水的理由是Cl2在Ca（OH）2溶液中的溶解度较小，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，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满；或将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸先变红后退色，则证明已集满。

2．其他方法制备Cl2的原理

（1）用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca（ClO）2等氧化浓盐酸的方法制备Cl2的反应原理。

①14HCl（浓）＋K2Cr2O7===2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑

②16HCl（浓）＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑

③6HCl（浓）＋KClO3===KCl＋3H2O＋3Cl2↑

④4HCl（浓）＋Ca（ClO）2===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑

上述反应可以不用加热。

（2）工业制备Cl2——电解饱和食盐水

化学方程式为2NaCl＋2H2O

Cl2↑＋H2↑＋2NaOH。

（1）足量MnO2和40mL10mol·L－1浓盐酸共热可生成0.1molCl2。

（　　）

（2）为了使Cl2的生成速率大，可快速升高温度。

（　　）

（3）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。

（　　）

（4）干燥Cl2的干燥剂可以是浓硫酸、P2O5和CaCl2中的任意一种。

（　　）

[答案]　

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）√

下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。

（1）装置B、C、D的作用分别是：

B_____________________________________________________________；

C_____________________________________________________________；

D_____________________________________________________________。

（2）上述装置收集的Cl2中含有的杂质有________。

[答案]　

（1）向上排空气收集氯气　安全瓶作用，防止D中的液体倒吸入B中　吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境　

（2）HCl、H2O（g）

命题点1　Cl2的实验室制法及性质探究

1．某研究性学习小组的同学利用MnO2、浓盐酸反应来制取干燥的氯气并验证其有无漂白性，所用装置（数量可满足需要，不含制气装置）如下图，下列说法正确的是（　　）

A．按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为dacbe

B．按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为dabae

C．装置e的主要用途是制备NaClO

D．实验中使用到了装置c，从其布条退色可说明湿润的氯气有漂白性

B　[为确定干燥氯气有无漂白性，需要进入到装置b中的氯气中不含HCl及水蒸气，故应先用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水，为防止装置e中的水蒸气进入装置b中，在装置b、e之间还应加装一个装置a，尾气用NaOH溶液吸收，A、C错误，B正确；由装置b中现象可判断Cl2有无漂白性，不需要使用装置c，且湿润有色布条退色是因氯气与水反应生成的HClO引起的，D错误。

]

2．（2019·南昌模拟）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）。

（1）制备氯气选用的药品为漂粉精固体和浓盐酸，则相关反应的化学方程式为____________________________________________________________________。

（2）装置B中饱和食盐水的作用是___________________________________；

同时装置B也是安全瓶，监测实验进行时装置C是否发生堵塞，请写出发生堵塞时装置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，为此装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入________（填字母）。

a

b

c

d

Ⅰ

干燥的

有色布条

干燥的

有色布条

湿润的

有色布条

湿润的

有色布条

Ⅱ

碱石灰

硅胶

浓硫酸

无水氯化钙

Ⅲ

湿润的

有色布条

湿润的

有色布条

干燥的

有色布条

干燥的

有色布条

（4）设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。

当向D装置中缓缓通入一定量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为________色，说明氯的非金属性强于溴。

（5）打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡后静置。

观察到的现象是_________________________________________________________________

___________________________________________________________________。

[解析]　

（1）漂粉精中Ca（ClO）2为氧化剂，氧化浓HCl生成Cl2。

（2）堵塞时瓶内气压增大，长颈漏斗内液面上升。

（3）干燥Cl2无漂白性，从B中出来的Cl2不干燥，Ⅰ中布条一定退色，故应使Ⅱ为Cl2的干燥剂，Ⅲ处的布条为干燥布条。

（4）根据置换反应原理说明X2的氧化性：

Cl2＞Br2＞I2，进而说明非金属性强弱。

（5）I2在苯中呈紫红色。

[答案]　

（1）Ca（ClO）2＋4HCl（浓）===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O

（2）除去Cl2中的HCl　长颈漏斗中液面上升，形成水柱

（3）d

（4）棕黄

（5）装置E中溶液分为两层，上层（苯层）为紫红色

有关实验装置或装置试剂作用的答题模板

发生装置　　　生成……或产生……或制取……

⇓

除杂装置　　　

⇓

性质实验装置　

⇓

收集装置　　　用……收集方法，利用……装置

⇓

尾气吸收装置　吸收……防止……的污染影响

命题点2　Cl2的制备与氯化物制备相结合的综合试题

3．（2019·肇庆模拟）二氯化二硫（S2Cl2）在工业上用于橡胶的硫化。

为在实验室合成S2Cl2，某化学研究性学习小组查阅了有关资料，得到如下信息：

①将干燥的氯气在110℃～140℃与硫反应，即可得S2Cl2粗品。

②有关物质的部分性质如下表：

物质

熔点/℃

沸点/℃

化学性质

S

112.8

444.6

略

S2Cl2

－77

137

遇水生成HCl、SO2、S；与过量氯气发生S2Cl2＋Cl2

2SCl2；温度超300℃以上完全分解为硫和氯气

设计实验装置图如下：

（1）上图中气体发生和尾气处理装置不够完善，请你提出改进意见____________________________________________________________________。

利用改进后的正确装置进行实验，请回答下列问题：

（2）B中反应的离子方程式为_________________________________________

________________________________________________________________。

（3）C、D中的试剂分别是________、________。

（4）仪器A、B的名称分别是________、________，F的作用是___________

________________________________________________________________。

（5）如果在加热E时温度过高，对实验结果的影响_____________________

_______________________________________________________________；

在F中可能出现的现象___________________________________________

______________________________________________________________；

G的作用是_____________________________________________________

______________________________________________________________。

（6）S2Cl2粗品中可能混有的杂质是（填写两种物质的化学式）________、________，为了提高S2Cl2的纯度，关键的操作是控制好温度和_____________

____________________________________________________________。

[解析]　

（1）若B中气压过大，A中浓盐酸不容易滴下，可在A与B之间连接一根导管，以平衡A与B内气压，使浓盐酸在重力作用下顺利滴入B中，或将A换成恒压滴液漏斗；G为S2Cl2的收集装置，H中盛氢氧化钠溶液，水蒸气易挥发进入G中，易使S2Cl2水解，故应在G和H之间增加干燥装置。

（3）制取Cl2过程中产生的杂质为HCl和H2O，可先用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，再用浓硫酸干燥即可得到纯净干燥的氯气，故C、D中的试剂分别是饱和食盐水和浓硫酸。

（5）由已知S2Cl2与过量氯气反应生成SCl2，温度超300℃以上S2Cl2完全分解为硫和氯气，故温度过高，有副产物生成，产率降低；根据硫的熔、沸点可知，温度过高，使部分硫变成蒸气，而硫的熔点较低，易凝固，则F管有固体产生或阻塞。

（6）S2Cl2与过量氯气反应生成SCl2，温度超300℃以上S2Cl2完全分解为硫和氯气，所以S2Cl2粗品中可能混有的杂质是SCl2和S（或Cl2）；根据信息，温度控制不当，则会生成氯气和硫，S2Cl2与Cl2反应会生成SCl2，所以为了提高S2Cl2的纯度，关键的操作是控制好温度和氯气的流速要恰当，滴加浓盐酸的速度不要过快。

[答案]　

（1）将A换成恒压滴液漏斗（或用导管将A的上口和B相连），在G和H之间增加干燥装置　

（2）MnO2＋4H＋＋2Cl－

Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　（3）饱和食盐水（或水）　浓硫酸　（4）分液漏斗　圆底烧瓶　导气冷凝　（5）产率降低（或有副产物生成）　有固体产生（或其他正确描述）　收集S2Cl2　（6）SCl2　Cl2、S（任写其中两种即可）　滴加浓盐酸的速度不要过快

涉及Cl2或氯化物制备的实验问题

（1）注意Cl2净化试剂选择；

（2）注意Cl2的尾气处理和防倒吸问题；

（3）制备的氯化物易潮解、水解时，要注意氯化物制备装置前后要加干燥装置（如制备FeCl3、AlCl3、S2Cl2等）。

含氯化合物的性质、制备及应