第2节 氯及其化合物.docx
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第2节氯及其化合物
第2节 氯及其化合物
【考纲定位】
1.了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及其应用。
（高频）
2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3.掌握氯气的实验室制法（包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法）。
（高频）
4.以上各部知识的综合应用。
（高频）
氯气的性质及制法
1．物理性质
颜色
状态
气味
密度
毒性
黄绿色
气态
刺激性
比空气大
有毒
2.化学性质
3．氯气的制法
（1）实验室制法：
（2）工业制法：
氯元素的重要化合物
1．次氯酸
2．漂白粉
3．84消毒液
4．二氧化氯（ClO2）
ClO2用途：
漂白和消毒优点：
漂白、消毒能力比Cl2强，安全。
5．浓盐酸
6．Cl－的检验
1．易误诊断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）燃烧反应一定是氧化还原反应，一定有O2参加（ ）
（2）产生苍白色火焰现象的反应一定是H2＋Cl2
2HCl（ ）
（3）氯气可用于消灭田鼠，为此，可将氯气用软管通入到田鼠洞中，这是利用了氯气有毒和密度比空气大（ ）
（4）Cl2与H2O反应的氧化剂是Cl2，还原剂是H2O（ ）
（5）1molCl2参加反应时一定得2NA个电子（ ）
（6）用pH试纸可以测出氯水的pH（ ）
（7）液氯和氯水均为电解质（ ）
（8）漂白粉和明矾处理自来水的原理和作用相同（ ）
（9）漂白粉在空气中变质说明酸性：
H2CO3>HClO（ ）
（10）氯气、液氯、新制氯水、久置氯水、84消毒液均有漂白性（ ）
2．写出下列反应的离子方程式（若为氧化还原反应，请标出电子转移情况）：
（1）Cl2与H2O反应：
______________________________；
（2）Cl2与NaOH溶液反应：
_____________________________；
（3）Cl2与FeCl2溶液反应：
_______________________；
（4）Cl2与NaBr溶液反应：
_____________________；
（5）Cl2与KI溶液反应：
____________________________；
（6）Cl2与H2S溶液反应：
_________________________________；
（7）Cl2与SO2溶液反应：
__________________________。
3．工业上用Cl2和碱制漂白粉、漂粉精及漂白液。
请回答下面的问题：
（1）工业上将氯气制成漂白粉的主要目的是_______，制漂白粉的主要反应的化学方程式是_________。
（2）下列物质露置在空气中会变质，在变质过程中既有非氧化还原反应发生，又有氧化还原反应发生的是________。
A．生石灰 B．漂白粉
C．NaOHD．Na2SO3
（3）用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质气体是________（填编号）。
①HCl ②O2 ③CO2 ④H2O（气）
氯水的成分与性质
1.氯水的成分与性质
成分
性质
表现
Cl2
氧化性
能够氧化Fe2＋、Br－、I－、S2－等
Cl－
生成沉淀
加入硝酸银溶液产生白色沉淀
HClO
不稳定性
在强光照射下氯水中有气泡产生
HClO
漂白性
①使湿润的有色布条或品红溶液退色；②使紫色石蕊溶液先变红后退色
H＋
酸性
①使紫色石蕊溶液变红；②加碳酸盐产生气泡
2.Cl2＋H2OHCl＋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c（HClO）减小
左移
①用饱和食盐水除Cl2中的HCl②用排饱和食盐水法收集Cl2
盐酸
c（H＋）和c（Cl－）增大
左移
洁厕剂和“84”消毒液不宜混用
NaOH
c（H＋）减小
右移
用NaOH吸收多余的Cl2
光照
c（HClO）减小
右移
氯水应避光保存或现用现配
碳酸钙
c（HClO）增大
右移
制取次氯酸浓度较大的氯水
（1）液氯为纯净物，氯水为混合物。
（2）液氯有氧化性，新制氯水有漂白性、酸性、氧化性，久置氯水只有酸性（盐酸）。
氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空（a、b、c、d重合部分代表物质间反应，且氯水足量）。
（1）能证明氯水具有漂白性的是________（填“a”、“b”、“c”或“d”）。
（2）c过程中的现象是_________________________________，
b过程中反应的离子方程式为_________________________。
（3）a过程中反应的化学方程式为______________________。
考向1 直接考查新制氯水的性质
1．用玻璃棒蘸取新制氯水滴在pH试纸中部，观察到的现象是（ ）
考向2 氯水成分及性质的实验探究
2．（2014·咸阳高三质检）某化学兴趣小组设计以下四个实验来探究氯水的成分及性质。
实验序号
①
②
③
④
所用试剂
或用品
含有酚酞的
NaOH溶液
pH试纸
淀粉KI试纸
Na2CO3溶液
请回答下列问题：
（1）实验①和④有何现象？
__________________。
（2）实验③的具体操作过程是___________________________________。
（3）实验②能否测出氯水的pH？
为什么？
_______________________________________________。
（4）若实验③未出现变蓝，有何解释？
______________________________________。
【答案】
（1）①溶液退色；④有气泡冒出
（2）取一片淀粉KI试纸，置于表面皿或玻璃片上。
用洁净的玻璃棒蘸取氯水，滴在试纸上
（3）不能。
由于氯水中含有HClO，能将pH试纸氧化退色
（4）所用氯水为久置氯水，久置氯水变成稀盐酸，只有酸性无氧化性
氯气的实验室制法
1.制备流程
2．验满
把湿润的KI淀粉试纸（或湿润的蓝色石蕊试纸）靠近集气瓶口，若试纸变蓝（或先变红又退色），则证明已集满。
3．注意事项
（1）必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。
（2）为减少HCl挥发，加热温度不宜过高。
（3）实验结束时，待Cl2发生的实验停止并排尽残留的Cl2，再拆卸装置，以免污染空气。
（1）一套完整的制取气体的实验装置包括四个部分：
发生装置→净化装置→收集或性质验证装置→尾气处理装置。
在组合装置制取气体时，可按此顺序选择需要的仪器和相应的药品，对有毒气体、可燃性气体必须有尾气处理装置。
（2）实验中的顺序问题：
①组装仪器遵循：
“自下而上，由左向右”的原则；②加入药品遵循：
“先固后液”原则。
（2013·海南高考）下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是（ ）
A．a－b－c－d－e－f－g－h
B．a－e－d－c－b－h－i－g
C．a－d－e－c－b－h－i－g
D．a－c－b－d－e－h－i－f
考向1 Cl2制备实验中各装置的作用
3．（2012·山东高考）无水AlCl3（183℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。
装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是________。
F中试剂的作用是________。
用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为________。
考向2 Cl2制备实验中的顺序问题
4．某学生在实验室制取Cl2时可能进行如下操作：
①连接好装置检查气密性 ②缓慢加热 ③加入MnO2粉末 ④由分液漏斗向烧瓶里加浓盐酸 ⑤多余的Cl2用NaOH吸收 ⑥用向上排空气法收集Cl2
其正确操作顺序是（ ）
A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤
C．①③④②⑥⑤D．③①④②⑥⑤
【答案】 C
性质探究型实验题
【典题例证】 某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：
操作
现象
取4g漂粉精固体，加入100mL水
部分固体溶解，溶液略有颜色
过滤，测漂粉精溶液的pH
pH试纸先变蓝（约为12），后褪色
A
ⅰ.液面上方出现白雾；
ⅱ.稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；
ⅲ.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去
（1）Cl2和Ca（OH）2制取漂粉精的化学方程式是_____________________________________。
（2）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是
________________________________________________________________________。
（3）向水中持续通入SO2，未观察到白雾。
推测现象ⅰ的白雾由HCl小液滴形成，进行如下实验：
a．用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；
b．用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。
①实验a的目的是___________________________________。
②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl，理由是_______________________________________。
（4）现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因：
随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和Cl－发生反应。
通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是_______________________________________。
（5）将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X。
①向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化。
取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。
则沉淀X中含有的物质是________。
②用离子方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因：
____________________________________。
【答案】
（1）2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O
（2）碱性、漂白性
（3）①检验白雾中是否含有Cl2，排除Cl2干扰 ②白雾中混有SO2，SO2可与酸化的AgNO3反应产生白色沉淀
（4）向漂粉精溶液中逐滴加入稀硫酸，观察溶液是否变为黄绿色
（5）①CaSO4 ②SO2＋Cl2＋2H2O===SO
＋2Cl－＋4H＋
氯气性质的检验
高考母题
1．将X气体通入BaCl2溶液，未见沉淀生成，然后通入Y气体，有沉淀生成，X、Y不可能是（ ）
选项
X
Y
A
SO2
H2S
B
Cl2
CO2
C
NH3
CO2
D
SO2
Cl2
2．用如图所示装置进行下列实验，实验结果与预测的现象不一致的是（ ）
①中的物质
②中的物质
预测①的现象
A
淀粉KI溶液
浓硝酸
无明显变化
B
酚酞溶液
浓盐酸
无明显变化
C
AlCl3溶液
浓氨水
有白色沉淀
D
湿润红纸条
饱和氯水
红纸条退色
命题展望
高考命题常见设问点：
1．Cl2和HClO、氯水都有漂白性吗？
【提示】 Cl2无漂白性；HClO、氯水有漂白性。
2．SO2与氯水的漂白原理相同吗？
如何检验二者的漂白效果？
【提示】 不同。
SO2利用加合反应漂白，氯水利用HClO的强氧化性漂白。
将二者漂白后的物质加热（升温），恢复原来颜色的为SO2漂白所致，不恢复原色的为HClO漂白所致。
3．SO2和氯水混合使用能否增强漂白效果？
解释原因。
【提示】 不能。
原因：
Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4。
4．SO2通入BaCl2溶液能否产生白色沉淀？
SO2与Cl2混合后通入BaCl2溶液呢？
【提示】 前者不产生白色沉淀，后者产生。
5．把装置中的红纸条改为蓝色石蕊试纸时有什么现象？
【提示】 A中无现象，B中石蕊试纸先变红后变白。
6．尾气吸收装置中能否用Ca（OH）2溶液代替NaOH溶液？
说明理由。
【提示】 不能。
Ca（OH）2微溶于水，不能充分吸收Cl2。
实验归纳
检验Cl2性质的实验方案：
装置
试剂
实验现象
实验目的
A
浓硫酸
验证干燥的氯气无漂白作用，湿润的氯气有漂白作用
B
干燥红布条
无明显变化
C
湿润红布条
红布条退色
D
FeCl2溶液
溶液由浅绿色变棕黄色
验证粒子氧化性或还原性强弱
E
淀粉KI溶液
溶液变蓝色
F
Na2S溶液
出现黄色沉淀
G
铁粉
产生棕红色烟
H
NaOH溶液
吸收多余的Cl2
A组 双基题组
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．钠在氯气中燃烧，生成白色的烟
C．纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，产生苍白色火焰，集气瓶口呈现白色烟雾
D．氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸，久置氯水最终变为稀盐酸
2．用经Cl2消毒的自来水配制下列溶液：
①Na2SO3；②KI；③AlCl3；④FeCl2；⑤AgNO3；⑥稀盐酸，发现部分药品变质，它们是（ ）
A．①②④⑤ B．①②③④
C．①②④D．③⑥
3．（必修1P28T2改编）常温、常压下X2、Y2、Z2三种气体有如下转化关系
（1）化学式：
X2________，Y2________，Z2________。
（2）写出下列反应的离子方程式
Z2与X2Y反应：
___________________________________。
Z2与NaOH溶液反应：
_____________________________。
B组 高考题组
4．（高考组合题）判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂（ ）
（2）生石灰能与水反应，可用来干燥氯气（ ）
（3）Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性（ ）
（4）冷的氢氧化钠溶液中通入氯气的离子方程式：
Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O（ ）
（5）将混有HCl的Cl2通入饱和NaHCO3溶液中除去HCl（ ）
（6）常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存，所以Cl2不与铁反应（ ）
（7）根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO（ ）
（8）新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈红色（ ）
（9）二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒（ ）
（10）实验室制备Cl2可用排饱和食盐水集气法收集（ ）
（11）氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度（ ）
5．为了除去工业Br2中微量的Cl2，可向工业Br2中（ ）
A．通入HBr B．加入Na2CO3溶液
C．加入NaBr溶液D．加入Na2SO3溶液
6．一定条件下磷与干燥氯气反应，若0.25g磷消耗掉314mL氯气（标准状况），则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于（ ）
A．1∶2 B．2∶3
C．3∶1D．5∶3
课后限时自测
（二）
（时间：
45分钟 分值：
100分）
一、选择题（本大题共10小题，每小题5分，共50分）
1．下列变化过程不能直接实现的是（ ）
①HCl ②Cl2 ③Ca（ClO）2 ④HClO ⑤CO2
A．①→② B．②→③
C．③→④D．④→⑤
2．
Cl、
Cl为不同的核素，NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ ）
A．常温下，4.48L
Cl2含有0.72NA个中子
B.
Cl、
Cl互为同位素，
Cl2与
Cl2互为同分异构体
C．通常情况下，氯气做氧化剂，但氯气也具有还原性
D.
Cl2的摩尔质量是74
3．下列实验现象与新制氯水中的某些成分（括号内物质）没有关系的是（ ）
A．向NaHCO3固体中加入新制的氯水，有无色气泡产生（H＋）
B．新制氯水使红色布条退色（HCl）
C．将AgNO3溶液滴加到新制氯水中，有白色沉淀产生（Cl－）
D．向FeCl2溶液中滴加新制氯水，再滴加KSCN溶液，溶液呈红色（Cl2）
4．下列反应的离子方程式书写正确的是（ ）
A．氯气与水反应：
Cl2＋H2O
2H＋＋Cl－＋ClO－
B．氯气与氢氧化钠溶液反应：
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
C．浓盐酸与二氧化锰共热：
MnO2＋4HCl（浓）Mn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O
D．漂白粉溶液中通入少量二氧化碳气体：
Ca2＋＋2ClO－＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2H＋＋2ClO－
5．下列与含氯化合物有关的说法正确的是（ ）
A．HClO是弱酸，所以NaClO是弱电解质
B．向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液，可制得Fe（OH）3胶体
C．HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电，所以HCl和NaCl均是离子化合物
D．电解NaCl溶液得到22.4LH2（标准状况），理论上需要转移NA个电子（NA表示阿伏加德罗常数）
6．在新制的氯水中加入少量的碳酸钠粉末，下列说法正确的是（ ）
A．pH增大，HClO浓度增大
B．pH减小，Cl－浓度增大
C．pH增大，Cl－浓度减小
D．pH减小，HClO浓度减小
7．下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后退色的是（ ）
①氯气 ②液氯 ③新制氯水 ④氯气的四氯化碳溶液
⑤盐酸 ⑥盐酸与少量漂白粉的混合溶液
A．①②③ B．①②③⑥
C．③⑥D．③④⑥
8．为预防“H7N9”型流感，同学们每天用“84”消毒液（NaClO溶液）消毒，下列说法不正确的是（ ）
A．NaClO溶液的消毒原理是使蛋白质变性
B．1molCl2与足量NaOH溶液反应转移2mol电子
C．NaClO溶液的漂白原理与Na2O2相同，与SO2不同
D．“84”消毒液与“洁厕灵”（盐酸）混合使用可能会产生有毒的氯气
9．（2014·山师大附中检测）某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。
下列说法正确的是（ ）
A．Ⅰ图中：
如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗
B．Ⅱ图中：
充分光照后，量筒中剩余气体约10mL（条件相同）
C．Ⅲ图中：
生成蓝色的烟，若在集气瓶中加入少量水，溶液呈绿色
D．Ⅳ图中：
干燥的有色布条不退色，湿润的有色布条能退色，说明Cl2有漂白性
10．Cl2是纺织工业中常用的漂白剂，Na2S2O3可作为漂白布匹后的“脱氯剂”，S2O
与Cl2反应的产物之一为SO
。
下列说法中，错误的是（ ）
A．该反应中的氧化剂是Cl2
B．SO2与氯气的漂白原理相同，所以也可以用SO2做纺织工业的漂白剂
C．上述反应中，每生成1molSO
，可脱去2molCl2
D．根据该反应可判断还原性：
S2O
>Cl－
二、非选择题（本大题共4小题，共50分）
11.（12分）（2014·潍坊四校联考）饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓HClO的方法之一。
某化学实验小组先制取氯气，后将其溶于水制成饱和氯水，并进行了如下定性研究：
Ⅰ.在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液浅黄绿色退去；
Ⅱ.过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其比氯水的漂白性更强；
Ⅲ.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，立即产生大量无色气体；将第三份加热，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。
（1）按要求写出下列反应的离子方程式：
①实验室用二氧化锰和浓盐酸制取氯气______________________________________。
②氯气与水____________________________________。
（2）依据上述定性实验：
①反应后所得的溶液比氯水漂白性增强的原因是________________________________。
②由此可推知，Ⅱ的滤液中的溶质除CaCl2、HClO外，还含有__________________。
12．（12分）某学习小组设计以下四个实验探究氯水的成分，请根据下表回答问题：
实验方法
实验现象
结论
①
将氯水滴加到AgNO3溶液中
生成白色沉淀
②
将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中
③
KI淀粉试纸变蓝色
氯水中含有Cl2
④
将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中
氯水中含有H＋
⑤
将SO2气体通入到氯水中
浅黄绿色逐渐消失
（1）实验①得出的结论________________________________________________________________________。
（2）指出实验②和实验④中的“实验现象”：
②____________________，④______________________________________。
（3）实验③中“实验方法”的具体操作过程是_____________________________________________。
（4）实验⑤中的结论是________，对应的化学反应方程式为_________________________________。
13．（12分）氯气是氯碱工业的主要产品之一，是一种常用的消毒剂，其消毒原理是与水反应生成了次氯酸：
Cl2＋H2OHCl＋HClO K＝4.5×10－4
次氯酸的强氧化性能杀死水中的病菌（不直接用次氯酸为自来水消毒是因为次氯酸易分解，且毒性较大）。
但是，由于氯气贮运不方便，且具有一定的危险性，目前正逐渐被其他性能优越的消毒产品所替代。
请回答：
（1）氯碱工业生产氯气的化学方程式为__________________________。
（2）84消毒液与氯气相比具有贮运方便等优点，用氯气与烧碱溶液反应制备84消毒液的离子方程式为________________________。
（3）二氧化氯是目前国际上公认的最新一代的高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂。
我国科学家研发了用氯气氧化亚氯酸钠（NaClO2）固体制备二氧化氯的方法，其化学方程式为________________________________________________________________________。
（4）一位同学设计了一套用浓盐酸和KMnO4固体制取少量氯气并比较氯气与碘单质的氧化性强弱的微型装置（如图）。
①下列溶液能吸收Cl2的是________________（填字母序号）。
A．饱和食盐水B．饱和Na2SO3溶液C．饱和NaOH溶液D．浓硫酸
②能说明Cl2的氧化性强于I2的实验现象是________________
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