晓昀化学 高三化学复习学案氯及其化合物.docx

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晓昀化学高三化学复习学案氯及其化合物

高三化学复习：

氯及其化合物

【感知高考】1．（2015·江苏高考·19节选并改编）实验室用图1所示装置制备KClO溶液，并通过KClO溶液与Fe（NO3）3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。

已知K2FeO4具有下列性质：

①可溶于水、微溶于浓KOH溶液，②在0℃﹣5℃、强碱性溶液中比较稳定，③在Fe3+和Fe（OH）3催化作用下发生分解，④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe（OH）3和O2。

图1

（1）装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2，其离子方程式为：

_____________

___________________________，将制备的Cl2通过装置B可除去__________（填化学式）。

（2）Cl2和KOH在较高温度下反应生成KClO3，在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下，控制反应在0℃～5℃进行，实验中可采取的措施是_______________________________。

（3）KClO与Fe（NO3）3反应制备K2FeO4的离子方程式：

________________________。

（4）制备K2FeO4时，KClO饱和溶液与Fe（NO3）3饱和溶液的混合方式为_______________。

【知能储备】

1．氯气的制法：

①MnO2+HCl（浓）__________________________________，______制法

②KMnO4+HCl（浓）__________________________________，______制法

③KClO3+HCl（浓）__________________________________，______制法

④K2Cr2O7+HCl（浓）__________________________________，______制法

⑤电解饱和食盐水__________________________________，______制法

2．①Cl2的除杂：

先用________除去_____，选装置___，___口进气；

再用________除去_____，选装置___，___口进气。

②Cl2的收集：

装置____，____口进气；或装置____，____口进气。

③Cl2的尾气吸收：

______溶液，离子方程式：

__________________________________。

图2图3图4图5图6

3．①氯气与碱的反应：

______________________________________________________。

②漂白粉的生产原料：

______________，主要成分：

________________，有效成分：

________；

③漂白粉溶液显____性，原因用离子方程式可表示为：

_______________________________；

④漂白及消毒的原理（以下写方程式）_____________________________________________。

⑤漂白粉溶液中滴加稀盐酸____________________________________________________。

⑥漂白粉溶液中通足量CO2气体________________________________________________。

⑦漂白粉保存不善会失效，原因是________________________________________________。

思考：

漂白粉溶液中加浓盐酸可能发生的反应：

_____________________________________。

【牛刀小试】判断下列说法是否正确：

①（）图7装置可用于实验室制备少量Cl2。

②（）图8装置可用于实验室制备少量纯净干燥的氯气。

③（）KMnO4溶液可用盐酸或硫酸酸化。

图7

图8

④（）

该装置可除去Cl2中少量HCl

⑤（）

该装置可验证氧化性：

ClO－＞Cl2＞Fe3+

【感知高考】2（2014·江苏高考·13）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．氯水的颜色呈浅绿色，说明氯水中含有Cl2

B．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Cl－

C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋

D．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

【知能储备】

5．氯气与水的反应：

①离子方程式______________________________，平衡常数表达式________________。

②新制氯水的成分_______________________________________，保存方法_____________，原因是__________________________。

③为由新制氯水获得较高浓度的次氯酸溶液，可向氯水中加入__________。

A．NaOHB．Na2CO3C．NaHCO3D．CaCO3

已知：

HClOK1=2.95×10-8H2CO3K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11

6．氯气的强氧化性：

①与单质化合，写出产物化学式：

铁_____、铜_____、硅_____、氢气_____……

②与还原性化合物反应：

用Na2SO3溶液处理工业废水中的游离氯

____________________________________________________。

③向溴化亚铁溶液中通过量氯气______________________________________________。

7．几种物质的检验：

①Cl2_______________________________；

②I2_______________________________；

③Cl－_______________________________；

④Br－______________________________________________________________；

______________________________________________________________。

⑤I－______________________________________________________________；

______________________________________________________________；

______________________________________________________________。

【牛刀小试】判断下列说法是否正确：

①（）F2、Cl2、Br2、I2单质均能使湿润的淀粉KI试纸变蓝，均可将铁、铜等金属氧化成较高价态。

②（）Cl2可使湿润的淀粉KI试纸变蓝、湿润的pH试纸变红。

③（）能使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体一定是Cl2。

④（）NaOH、乙烯、苯酚、SO2均能使溴水褪色，说明它们均具有漂白性。

⑤（）向溴丙烷中滴加HNO3酸化的AgNO3，可检验溴元素。

⑥（）将CH3CH2Br与足量NaOH溶液混合溶液充分加热后冷却，向上层清液滴加AgNO3溶液，若无淡黄色沉淀生成，说明CH3CH2Br与NaOH不反应。

【感知高考】

3（2015上海）氯碱工业以电解精制饱和

食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。

右图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。

（1）写出电解饱和食盐水的离子方程式：

_______________________________________。

（2）离子交换膜的作用为：

____________________、

_________________________。

（3）精制饱和食盐水从图中_____位置补充，氢氧化钠溶液从图中_____位置流出。

（选填“a”、“b”、“c”或“d”）

（4）KClO3可以和草酸（H2C2O4）、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2，还生成CO2和KHSO4等物质。

写出该反应的化学方程式：

_________________________________________________。

（5）室温下，0.1mol/LNaClO溶液的pH_______0.1mol/LNa2SO3溶液的pH。

（选填“大于”、“小于”或“等于”）浓度均为0.1mol/L的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO32–、CO32–、HSO3–、HCO3–浓度从大到小的顺序为_________________________________________。

已知：

H2SO3K1=1.54×10-2K2=1.02×10-7

HClOK1=2.95×10-8

H2CO3K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11

【知能储备】

（1）工业上大量生产氯气的方法

（2）由题设情景书写化学方程式的能力

（3）化学反应原理的知识和具体物质的融合

课后练习：

1．（2015安徽卷）下列有关NaClO和NaCl混合溶液的叙述正确的是（）

A．该溶液中，H+、NH4+、SO42-、Br-可以大量共存

B．该溶液中，Ag+、K+、NO3-、CH3CHO可以大量共存

C．向该溶液中滴入少量FeSO4溶液，反应的离子方程式为：

2Fe2++ClO-+2H+===Cl-+2Fe3++H2O

D．向该溶液中加入浓盐酸，每产生1molCl2，转移电子约为6.02×1023个

2．（2015北京卷11）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－+H2O

B．该消毒液的pH约为12：

ClO－+H2O

HClO+OH－

C．该消毒液与洁厕灵（主要成分为HCl）混用，产生Cl2：

2H＋+Cl－+ClO－=Cl2↑+H2O

D．该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：

CH3COOH+ClO－=HClO+CH3COO—

3．（2015四川卷）用右图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液PH为9~10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是（）

A．用石墨作阳极，铁作阴极

B．阳极的电极反应式

为：

Cl－+2OH－－2e－=ClO－+H2O

C．阴极的电极反应式为：

2H2O+2e－=H2↑+2OH－

D．除去CN－的反应：

2CN－+5ClO－+2H+=N2↑+2CO2↑+5Cl－+H2O

4．（2015山东卷）下列由实验现象得出的结论正确的是（）

操作及现象

结论

A

向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀。

Ksp（AgCl）

B

向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液，溶液呈红色。

溶液中一定含有Fe2+

C

向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色。

Br－还原性强于Cl－

D

加热盛有NH4Cl固体的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结。

NH4Cl固体可以升华

5.（2015·天津卷·10）为节约成本，工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。

完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：

ClO3－+

Fe2＋+

______=

Cl－+

Fe3＋+

________

（1）2MnO4－+16H++10Cl－=5Cl2↑+2Mn2++8H2OHCl

（2）缓慢加入盐酸装置C用冷水浴冷却

（3）3ClO－+2Fe3++10OH－=2FeO42－+3Cl－+5H2O

3ClO－+2Fe3++5H2O=2FeO42－+3Cl－+10H+

K2FeO4在0℃﹣5℃、强碱性溶液中比较稳定，

（4）向KClO饱和溶液中缓慢滴加Fe（NO3）3溶液，并不断搅拌。

KClO溶液显_____性，是因为_______________________________；

Fe（NO3）3溶液显_____性，是因为_____________________________。

氯气的制法

MnO2+4HCl（浓）

MnCl2+Cl2↑+2H2O

MnO2+4H++2Cl－

Mn2++Cl2↑+2H2O

2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

2MnO4－+10Cl－+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O

KClO3+6HCl（浓）=3Cl2↑+KCl+3H2O

ClO3－+5Cl－+6H+=3Cl2↑+3H2O

K2Cr2O7+14HCl（浓）=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O

Cr2O72－+6Cl－+14H+=2Cr3++3Cl2↑+7H2O

2NaCl+2H2O

2NaOH+Cl2↑+H2↑

2Cl－+2H2O

2OH－+Cl2↑+H2↑

氯气与碱的反应

Cl2+2OH－=Cl－+ClO－+H2O

工业生产漂白粉：

2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O

氯气+石灰乳CaCl2+Ca（ClO）2Ca（ClO）2

碱性ClO－+H2O

HClO+OH－

漂白粉的漂白原理：

Ca（ClO）2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO

ClO－+H2O

HClO+OH－

漂白粉溶液中滴加稀盐酸：

Ca（ClO）2+2HCl=CaCl2+2HClO可增强漂白性

若二氧化碳过量：

Ca（ClO）2+2CO2+2H2O=Ca（HCO3）2+2HClO

漂白粉失效：

Ca（ClO）2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO

2HClO

2HCl+O2↑

漂白粉溶液遇到浓盐酸和稀盐酸的对比：

Ca（ClO）2+2HCl=CaCl2+2HClO稀盐酸主要体现____性

Ca（ClO）2+4HCl（浓）=CaCl2+Cl2↑+2H2O浓盐酸体现__________性

K=

（P49）

Cl2+H2O

HCl+HClO

Cl2+H2O

H++Cl－+HClO

酸性：

H2CO3>HClO>HCO3－

FeCl3CuCl2SiCl4HCl（____色火焰、白___）

Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl

SO32－+Cl2+H2O=SO42－+2Cl－+2H+

2FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2Br2

2Fe2++4Br－+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl－

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－（忽略了Br－的还原性、Cl2足量）

Cl2：

使湿润的淀粉-KI试纸变蓝

I2：

使淀粉变蓝

Cl－：

取样，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明有Cl－。

Br－：

取样，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生淡黄色沉淀，说明有Br－。

取样，加入少量CCl4后滴加氯水并振荡，若下层溶液变成橙色，说明Br－。

I－：

取样，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生黄色沉淀，说明有I－。

取样，加入少量CCl4后滴加氯水并振荡，若下层溶液变成紫色，说明有I－。

取样，加入少量淀粉溶液后，再滴加氯水并振荡，若溶液变蓝，说明有I－。

F2Cl2Br2I2

单质_____性依次_____，Br2

I2

F－Cl－Br－I－

阴离子_____性依次_____，Br－

I－

I－

I2

2KClO3+H2C2O4+2H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O

ClO3－+6Fe2++6H+=Cl－+6Fe3++3H2O

Cl－稀硝酸AgNO3_____色沉淀Cl－Cl2CCl4

Br－Br－

I－I－

____

____

____

____

1.F2+H2O

2F2+2H2O=4HF+O2

X2+H2O

HXCl+HXO（X2=Cl2、Br2、I2）

2.乙烯+溴水（注明反应类型）

+Br2→

加成反应

3.苯酚溶液+溴水（注明反应类型）

+3Br2→

↓+3HBr取代反应

4.SO2+溴水

SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4

SO2+Br2+2H2O=4H++2Br－+SO42－

5.NaOH+溴水

X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O（X2=Cl2、Br2、I2）

6.溴乙烷水解

+NaOH

CH3CH2OH+NaBr

7.溴乙烷消去

+NaOH

↑+NaBr+H2O

8.SO32－水解

SO32－+H2O

HSO3－+OH－

HSO3－+H2O

H2SO3+OH－

（1）2Cl－+2H2O

2OH－+Cl2↑+H2↑

（2）阻止OH-进入阳极室，与Cl2发生副反应：

2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O；阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。

（3）a；d；

（4）2KClO3+H2C2O4+2H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O.

（5）大于；SO32–>CO32–>HCO3–>HSO3–

c（）>c（）>c（）>c（）>c（）>c（）

向右向上

原子半径_____（原子半径最小的是_____）

____电子能力↗（最强的是_____）

电负性_____（最大的是____）

第一电离能_____（ⅡA族、ⅤA族__________）

元素_____性↗

单质_____性↗

__________容易（F2与H2_____化合）

__________稳定（最稳定的是______）

__________酸性↗（最强的是________）