版第1章 第2节 氯及其化合物.docx
《版第1章 第2节 氯及其化合物.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《版第1章 第2节 氯及其化合物.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
版第1章第2节氯及其化合物
第2节 氯及其化合物
考纲定位
全国卷5年考情
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、反应原理、仪器和收集方法）。
2017年：
Ⅰ卷T10（D）；Ⅱ卷T10（D）
2016年：
Ⅰ卷T10（D）；Ⅱ卷T28
（2）；Ⅲ卷T7（C）、T9（C）
2015年：
Ⅰ卷T7（D）；Ⅱ卷T7（C）、T12、T28
2014年：
Ⅰ卷T8（B）、T13（B）；Ⅱ卷T27
（2）（3）
2013年：
Ⅰ卷T7（C）；Ⅱ卷T10（A）
考点1|氯及其化合物的性质和应用
（对应学生用书第6页）
[考纲知识整合]
1．Cl2的性质及其应用
Cl2在通常情况下，是一种黄绿色、具有刺激性气味的有毒气体，可溶于水，通常状况下，1体积水能溶解2体积Cl2，密度比空气的大。
（1）与金属反应
与变价金属反应生成高价金属氯化物。
①与铁反应：
2Fe＋3Cl2
2FeCl3。
②与铜反应：
Cu＋Cl2
CuCl2。
（2）与非金属反应
与H2反应：
H2＋Cl2
2HCl，
（3）与水反应
溶于水中的部分氯气与水反应。
离子方程式为Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO。
（4）与碱反应
①制漂白液（NaClO）的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
②制漂白粉的化学方程式为2Ca（OH）2＋2Cl2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O。
（5）与还原性无机化合物反应
①与碘化钾溶液反应的化学方程式为2KI＋Cl2===I2＋2KCl。
②与SO2水溶液反应的化学方程式为Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。
③与FeCl2溶液反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
2．新制氯水的成分、性质及应用
（1）成分
（2）性质
（3）应用
Cl2＋H2O
HCl＋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
氯水避光保存或现用现配
3.次氯酸的性质
（1）不稳定性：
2HClO
2HCl＋O2↑。
氯水须现用现配，保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处。
（2）强氧化性
①能将有色物质氧化为无色物质，有漂白性。
②杀菌、消毒。
（3）弱酸性
NaClO溶液中通入少量CO2，化学方程式为NaClO＋CO2＋H2O===HClO＋NaHCO3。
4．漂白粉的性质
（1）主要成分为Ca（ClO）2和CaCl2，有效成分为Ca（ClO）2。
（2）化学性质
①水溶液呈碱性，水解的离子方程式为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）在空气中失效的原理为Ca（ClO）2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO
2HClO
2HCl＋O2↑。
[应用体验]
正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）氯气可使湿润的红布条退色，所以氯气具有漂白性。
（ ）
（2）Cl2与过量Fe反应生成FeCl2。
（ ）
（3）1molCl2通入足量的水中反应，转移的电子数为1mol。
（ ）
（4）工业上利用Cl2与石灰乳反应制取漂白粉。
（ ）
（5）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。
（ ）
（6）氯气能与水反应生成HClO和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸，溶液的pH变大。
（ ）
（7）氯水的杀菌消毒是因为含有Cl2，Cl2有强氧化性。
（ ）
（8）漂白液呈碱性的原因是ClO－水解。
（ ）
（9）漂白粉在空气中久置可生成CaCO3。
（ ）
（10）用Cl2消毒的自来水中可能含有有机氯化物，对人体有害。
（ ）
【答案】
（1）×
（2）× （3）× （4）√ （5）√ （6）× （7）× （8）√ （9）√ （10）√
[高考命题点突破]
◎命题点1 氯气及其化合物的主要性质及其应用
1．下列说法正确的是________（填序号）。
①（2016·四川高考）氯气作水的杀菌消毒剂时没有发生化学变化
②（2016·上海高考）Cl2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明Cl2具有氧化性
③（2014·江苏高考）新制饱和氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2
④（2016·全国Ⅲ卷）利用次氯酸具有强氧化性可用于漂白织物
⑤（2016·全国Ⅲ卷）浓盐酸制备纯净Cl2时可让气体产物先通过浓H2SO4，后通过饱和食盐水
⑥（2014·全国Ⅰ卷）漂白粉在空气中久置变质是由于漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3
⑦（2016·全国Ⅲ卷）漂白粉能漂白织物的原因是次氯酸盐具有氧化性
⑧（2015·浙江高考）为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可
【答案】 ②③④⑦
2．如图所示，在A处通入氯气，关闭B阀时，C处干燥的红布条看不到明显现象；当打开B阀后，C处干燥的红布条逐渐退色。
则D瓶中盛放的溶液不可能是（ ）
【导学号：
95160008】
A．浓硫酸 B．NaOH溶液
C．饱和Na2SO3溶液D．饱和氯化钠溶液
D [解决本题的关键是要明确装置的特点及起漂白作用的是HClO或潮湿的Cl2。
首先根据打开B阀后，C处干燥的红布条逐渐退色，说明A处通入的Cl2为潮湿的，在关闭B阀时潮湿的Cl2通过了D瓶，看不到C处干燥的红布条有明显变化，说明D瓶吸收了Cl2或吸收了Cl2中的水蒸气。
]
3．（2015·北京高考）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－===ClO－＋Cl－＋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，产生有毒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－
B [A.将Cl2通入NaOH溶液中可制得消毒液，离子方程式为2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O。
B.饱和NaClO溶液的pH约为11，现在该消毒液的pH为12，故不可能仅为ClO－的水解所致，该消毒液中还含有一定量的NaOH，是使消毒液的pH约为12的主要原因。
C.该消毒液与洁厕灵混用时，ClO－与Cl－会发生氧化还原反应生成Cl2。
D.HClO有较强的漂白性。
因为CH3COOH的酸性强于HClO，在该消毒液中加入CH3COOH，会使CH3COOH与ClO－反应生成HClO，增强其漂白性。
]
[易错防范] Cl2及其化合物的认识误区
（1）氯气具有强氧化性，与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物，如FeCl2不能由单质化合生成。
（2）氯气没有漂白性，不能使干燥的有色布条退色，但可使湿润的有色布条退色，实际起漂白作用的是HClO。
（3）对于燃烧反应，Cl2也可以作助燃剂（即氧化剂）。
（4）常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯。
（5）HClO不稳定，不能单独存在，只存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物中。
◎命题点2 氯水的多重性质及其探究
4．（2016·上海高考）向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是（ ）
A．碳酸钙粉末 B．稀硫酸
C．氯化钙溶液D．二氧化硫水溶液
A [在氯水中存在反应：
Cl2＋H2O
H＋＋Cl－＋HClO，若反应使溶液中c（HClO）增大，则溶液的漂白性会增强。
A项，由于酸性HCl＞H2CO3＞HClO，所以向溶液中加入碳酸钙粉末，会发生反应：
2HCl＋CaCO3===CaCl2＋H2O＋CO2↑，使化学平衡正向移动，导致c（HClO）增大，溶液的漂白性会增强，正确；B项，若加入稀硫酸，使溶液中c（H＋）增大，平衡逆向移动，溶液的漂白性减弱，错误；C项，加入氯化钙溶液，使溶液的漂白性减弱，错误；D项，加入二氧化硫的水溶液，SO2与Cl2反应，平衡左移，c（HClO）减小，溶液的漂白性减弱，错误。
]
5．下列关于新制氯水的说法正确的是（ ）
A．新制氯水长期放置后溶液的酸性减弱
B．向含酚酞的NaOH溶液中滴加氯水，溶液由红色变为无色的原因一定是氯水中H＋与OH－发生中和反应
C．新制氯水具有较强的杀菌消毒能力是因为其中含有HCl
D．向新制氯水中加入适量碳酸钙，过滤，可以制得较大浓度的次氯酸
D [A项，新制氯水长时间放置后会发生反应：
2HClO===2HCl＋O2↑，酸性增强，A项错误；B项，红色变为无色的原因也可能是氯水中的HClO的漂白性，B项错误；C项，新制氯水具有较强的杀菌消毒能力是因为其中含有次氯酸，次氯酸具有强氧化性，C项错误；D项，氯气溶于水会发生反应：
Cl2＋H2O
HCl＋HClO，加入适量碳酸钙，碳酸钙会和HCl反应，使上述平衡正向移动，进而可制得较高浓度的次氯酸，D项正确。
]
[易错防范]
（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。
◎命题点3 新型含氯化合物的性质迁移应用
6．氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂，有强氧化性，其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4～5倍，下列有关氯胺（NH2Cl）的说法一定不正确的是（ ）
A．氯胺的水解产物为NH2OH（羟氨）和HCl
B．氯胺的电子式为
C．氯胺中氯元素的化合价为＋1价
D．氯胺的消毒原理与漂白粉相似
A [NH2Cl＋H2O
NH3＋HClO，反应生成的HClO能杀菌消毒。
该水解反应是一个可逆反应，HClO杀菌后浓度减小，平衡向右移动，氯胺转化成HClO；相反，当HClO浓度较高时，平衡向左移动，转化为氯胺，相当于暂时“贮存”，避免其分解损失，这样就延长了消毒时间。
]
7．（2018·济南调研）二氧化氯是一种黄绿色到橙黄色的气体，是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。
回答下列问题：
（1）二氧化氯可溶于水，但常温下难与水反应，加热时会发生反应生成等物质的量的次氯酸和氯气，同时放出氧气，该反应的化学方程式为
____________________________________________________________
____________________________________________________________，
产物之一次氯酸的电子式为________。
（2）二氧化氯还能溶于强碱溶液，该过程中发生反应生成等物质的量的氯酸钠和另一种氯的含氧酸盐，同时生成水，该反应的离子方程式为
____________________________________________________________
____________________________________________________________。
【答案】
（1）12ClO2＋2H2O
4HClO＋4Cl2＋11O2
（2）2ClO2＋2OH－===ClO
＋ClO
＋H2O
考点2|氯气的实验室制法及其性质探究
（对应学生用书第8页）
[考纲知识整合]
1．Cl2的实验室制备原理
用强氧化剂（如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等）氧化浓盐酸。
MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
[或2KMnO4＋16HCl（浓）===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O]
2．制备Cl2的实验装置及说明
提醒：
（1）Cl2的验满方法
①将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。
②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸先变红后退色，则证明已集满。
（2）几个装置的创新变化
或
① ②③
图①为KMnO4作氧化剂制Cl2的装置。
a．不需加热
b．橡皮管a的作用是使分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等，便于分液漏斗中的液体流下。
图②为Cl2中HCl的除杂装置。
a．装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外，还可以检查整套装置是否发生堵塞（若装置某一位置堵塞，则长颈漏斗中的液面会迅速上升）；
b．该装置还可以贮存少量Cl2。
图③为干燥Cl2的装置。
[高考命题点突破]
◎命题点1 Cl2的制取、净化、收集和尾气处理
1．（2018·常德高三联考）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2molHCl的某浓盐酸与足量MnO2混合，在一定条件下反应，转移1mol电子
A [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；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：
MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，盐酸浓度变稀后便不再反应，使产生的Cl2的物质的量小于0.5mol，转移的电子数少于1mol。
]
2．（2018·南昌模拟）为了证明在实验室制备Cl2的过程中会有水蒸气和HCl挥发出来，甲同学设计了如图所示的实验装置，按要求回答问题：
（1）请根据甲同学的意图，连接相应的装置，接口顺序：
b接________，________接________，________接a。
（2）U形管中所盛试剂的化学式为__________________________________。
（3）装置③中CCl4的作用是_____________________________。
（4）乙同学认为甲同学实验有缺陷，不能证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种。
为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某个装置之后再加装置⑤。
你认为装置⑤应加在________之后（填装置序号），瓶中可以放入________。
（5）丙同学看到甲同学设计的装置后提出无须多加装置⑤，只需将原烧杯中AgNO3溶液换成其他溶液。
你认为可将溶液换成________，如果观察到________________________的现象，则证明制Cl2时有HCl挥发出来。
（6）若取过量的MnO2与一定体积的浓HCl（含溶质HCl为0.4mol）制备Cl2（假设HCl的挥发不计，装置气密性良好），则制备的Cl2总小于0.1mol的原因是
____________________________________________________________
____________________________________________________________。
【解析】 为验证其猜测，应先检验水蒸气的存在，之后再检验HCl的存在。
水蒸气的检验一般使用无水CuSO4（变蓝），HCl的检验一般使用AgNO3溶液（生成白色沉淀）。
但是Cl2的存在会干扰HCl的检验，故在检验HCl之前应先除去其中的Cl2（用CCl4吸收）。
在检验HCl之前为确认Cl2已经除尽，可在③之后增加装置⑤，其中可以放入湿润的KI淀粉试纸或湿润的有色布条等。
由于HCl的水溶液有酸性，能够使酸碱指示剂变为红色，而氯气的水溶液既有酸性也有漂白性，能够使紫色的石蕊试液先变红，后退色，所以丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置⑤，只需将原烧杯中AgNO3溶液换成其他溶液，可将溶液换成紫色石蕊试液，如果观察到紫色石蕊试液变红而不退色的现象，则证明制Cl2时有HCl挥发出来。
【答案】
（1）e f d c （e和f顺序可以交换）
（2）CuSO4 （3）吸收Cl2
（4）③ 湿润的KI淀粉试纸（或湿润的有色布条等其他合理答案）
（5）紫色石蕊试液 紫色石蕊试液变红而不退色
（6）随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应
[易错防范] Cl2实验室制法中的注意事项
（
（1）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。
（2）加热温度：
不宜过高，以减少HCl挥发。
（3）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，因澄清石灰水中Ca（OH）2浓度小，吸收慢且吸收不完全。
（4）实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。
◎命题点2 以Cl2的性质探究为主题的综合试题分析
3．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，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．装置e中的NaOH溶液可以用澄清石灰水代替
B [为确定氯气有无漂白性，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；澄清石灰水中Ca（OH）2浓度小，吸收慢且吸收不完全，D错误。
]
4．（2017·专家原创）PCl3是一种重要的化工原料，实验室用如图装置制取PCl3。
已知PCl3的熔点是－112℃，沸点是75.5℃，极易水解，受热易被氧气氧化。
请回答下列问题：
（1）B仪器的名称是__________________________________________。
（2）实验开始前的操作依次是：
①组装仪器，②__________________，③加药品，④________________________，⑤最后点燃酒精灯。
（3）导管a的作用是_______________________________________________
____________________________________________________________；
E装置的作用是_______________________________________________。
（4）F装置中的药品是________；F装置不能换成C装置，理由是
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________。
【解析】 由于PCl3遇水会水解，所以氯气必须干燥，C装置中可盛装浓硫酸干燥氯气。
利用二氧化碳排尽装置中的空气，防止PCl3被氧化。
根据PCl3的沸点数据，利用E装置收集PCl3。
因尾气中含有有毒气体氯气且空气中的水蒸气可能进入装置，所以用F装置中的碱石灰可吸收多余的氯气及少量的HCl，同时防止空气中的水蒸气进入烧瓶与PCl3反应。
【答案】
（1）分液漏斗
（2）检查装置的气密性 打开弹簧夹K通一段时间的CO2，然后关闭弹簧夹K
（3）平衡三颈烧瓶与分液漏斗上方的气压，使B仪器中的液体能够顺利滴下 冷凝并收集PCl3
（4）碱石灰 C装置只能吸收水，而F装置还可以吸收多余的氯气及少量的HCl，同时防止空气中的水蒸气进入烧瓶与PCL3反应
[题后归纳] 常见Cl2性质探究的一般装置及说明
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（含HClO）有漂白作用
B
干燥红色布条
无明显变化
C
湿润红色布条
红布条退色
D
FeCl2溶液
溶液由浅绿色变棕黄色
验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性化合物反应
E
淀粉KI溶液
溶液变蓝色
F
Fe（或Cu、Al）
－
G
NaOH溶液
－
吸收多余的氯气
注意：
在具体制备FeCl3、AlCl3、CuCl2的装置中还要注意防止它们的水解问题，即F装置的前后分别加干燥装置。
升级会员 