氯气学案.docx
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氯气学案
考点一 氯及其化合物的性质和应用
1.氯气的物理性质
颜色
状态
气味
密度
毒性
溶解性
黄绿色
气体
刺激性
比空气大
有毒
1体积水溶解约2体积Cl2
2.从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性
（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。
现象—
（3）与还原性无机化合物反应：
①与碘化钾溶液反应：
Cl2＋2KI===2KCl＋I2。
②与SO2水溶液反应：
Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。
③与FeCl2溶液反应：
Cl2＋2FeCl2===2FeCl3。
3.从化合价的角度认识Cl2的化学性质——歧化反应
氯气与水或碱反应，氯的化合价既有升高又有降低，因而氯气既表现氧化性又表现还原性。
（1）与水反应
氯气与水反应的化学方程式：
Cl2＋H2OHCl＋HClO。
（2）与碱反应（完成下列反应的化学方程式）
①与烧碱反应：
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
②制取漂白粉：
2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O。
漂白粉的主要成分是Ca（ClO）2、CaCl2，有效成分是Ca（ClO）2。
4.从平衡的角度理解氯水的成分和性质
（1）氯水中存在三个平衡关系：
①Cl2＋H2OHCl＋HClO
②HClOH＋＋ClO－
③H2OH＋＋OH－
（2）根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。
①三种分子H2O、Cl2、HClO；
②四种离子H＋、Cl－、ClO－和OH－。
（3）氯水性质的多重性
新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。
5.次氯酸和次氯酸盐的性质
（1）次氯酸
次氯酸见光分解的化学方程式：
2HClO
2HCl＋O2↑。
（2）Ca（ClO）2的主要化学性质
①Ca（ClO）2的稳定性比HClO强。
②水解显碱性，其水解离子方程式：
ClO－＋H2OHClO＋OH－。
③与酸反应生成HClO，作为漂白剂或消毒剂的原理可用化学方程式表示为Ca（ClO）2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓。
氯水中平衡移动的应用
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
题组一 氯气和氯水的性质
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.①②③B.②①③C.③②①D.①③②
2.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，片刻后有色布条褪色，说明有Cl2存在
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
3.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
4.氯气对水杀菌消毒体系中起杀菌作用的主要是HClO。
25℃时氯气－氯水体系中存在以下平衡关系：
（1）Cl2（g）Cl2（aq） K1＝10－1.2
（2）Cl2（aq）＋H2OHClO＋H＋＋Cl－ K2＝10－3.4
25℃时，将Cl2缓慢通入水中至饱和，然后向所得饱和氯水中滴加0.1mol·L－1的NaOH溶液，溶液pH变化的曲线如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A.用氯气对水杀菌消毒，夏季要比冬季好
B.Cl2（g）＋H2OHClO＋H＋＋Cl－ K＝10－4.6
C.图中①→②的变化，两个平衡均向右移动，Cl2（aq）的浓度减小，HClO浓度增大
D.图中点③所示溶液中饱和氯水恰好与NaOH反应，溶质只有NaCl和NaClO
题组三 次氯酸盐和其他含氯消毒剂
5.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－＋H2OHClO＋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－
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倍～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.氯胺中氯的化合价为＋1
D.氯胺的消毒原理与漂白粉相似
7.二氧化氯（ClO2）是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水消毒。
下列有关ClO2制备与杀菌的说法不合理的是（ ）
A.NaClO2在酸性条件下歧化生成ClO2和NaCl，则n（氧化剂）∶n（还原剂）＝1∶4
B.ClO2在强碱性环境中使用失效，可能的原因是2ClO2＋2OH－===ClO
＋ClO
＋H2O
C.可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3
D.等物质的量的ClO2杀菌效果比Cl2强
氯气的实验室制法
氯气是一种性质活泼的气体，以氯气的实验室制备、性质实验为素材的实验题目在高考实验类试题中占有很重要的位置，复习中应高度重视。
→用强氧化剂（如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等）氧化浓盐酸
↓MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
→固体＋液体
气体
↓
→用饱和食盐水除去HCl气体，再用浓H2SO4除去水蒸气
↓
→向上排空气法或排饱和食盐水法
↓
→用强碱溶液（如NaOH溶液）吸收
→
原因：
（1）随反应进行，浓盐酸变为稀盐酸，不能再被MnO2氧化；
（2）由于盐酸具有挥发性，反应过程中HCl挥发。
实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2时应注意以下四点
（1）为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。
（2）因Cl－浓度越小，其还原性越弱，所以必须用浓盐酸加热才可反应，稀盐酸不反应。
（3）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。
（4）尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为溶液中含Ca（OH）2的量少，吸收不完
3.下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。
思考装置B、C、D的作用分别是：
B________________________________________________________________________；
C________________________________________________________________________；
D________________________________________________________________________。
题组一 氯气制备与性质实验
1.实验室用MnO2和浓盐酸制Cl2时，有如下操作：
①连好装置，检查气密性；②缓缓加热；③加入MnO2粉末；④从装有浓盐酸的分液漏斗中加入浓盐酸；⑤将多余氯气用NaOH溶液吸收；⑥用向上排气收集氯气。
顺序正确的是（ ）
A.①②③④⑥⑤B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤D.①③④②⑥⑤
2.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，浓盐酸就可全部被消耗
B.Ⅱ图中：
量筒中发生了加成反应
C.Ⅲ图中：
发生的反应不是燃烧反应
D.Ⅳ图中：
湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成
全。
题组二 氯化物的制取
3.二氯化二硫（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；300℃以上完全分解：
S2Cl2＋Cl2
2SCl2
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__________________________________________________；
E中反应的化学方程式____________________________________________________。
（3）C、D中的试剂分别是____________、____________________________________。
（4）仪器A、B的名称是________、________，F的作用是______________。
（5）如果在加热E时温度过高，对实验结果的影响是____________，在F中可能出现的现象是________________________________________________________________________。
（6）S2Cl2粗品中可能混有的杂质是________、________（填两种），为了提高S2Cl2的纯度，关键的操作是控制好温度和__________________________________________________。
（7）装置H中盛有NaOH溶液，其作用是_____________________________________，
发生反应的化学方程式为__________________________________________________。
许多金属氯化物如FeCl3、AlCl3，非金属氯化物，如PCl3、SiCl4、S2Cl2都易水解。
涉及此类物质的制备问题，除了要重视Cl2制备、净化、尾气处理，还要考虑产品的纯度，防水解等措施。
考点三 卤素的性质及X－的检验
1.溴、碘单质物理性质比较
性质
Br2
I2
颜色
深红棕色
紫黑色
状态
液体
固体
溶解性
水中
溶解度不大
溶解度不大
有机溶剂中
易溶
易溶
特性
易挥发、有毒
①易升华
②使淀粉溶液变蓝
2.氯、溴、碘单质化学性质比较
（1）与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH＋X2
NaX＋NaXO＋H2O（X＝Cl、Br、I）。
（2）氧化性
①都能与金属反应生成金属卤化物，如与钠反应的化学方程式为2Na＋X2===2NaX（X＝Cl、Br、I）。
②氯、溴、碘单质的氧化性强弱是Cl2>Br2>I2，阴离子的还原性：
Cl－＜Br－＜I－。
Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，其离子方程式：
Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2；同理，Br2能置换出I2，其离子方程式：
Br2＋2I－===2Br－＋I2。
③与一些还原性离子反应，如Br2与SO
、Fe2＋反应的离子方程式分别为SO
＋Br2＋H2O===SO
＋2Br－＋2H＋，2Fe2＋＋Br2===2Br－＋2Fe3＋。
3.卤素离子的检验方法
（1）AgNO3溶液——沉淀法
未知液
生成
（2）置换——萃取法
未知液
有机层呈
（3）氧化——淀粉法检验I－
未知液
蓝色溶液，表明有I－
卤素单质性质的特殊性
（1）Br2在常温下呈液态，是唯一的液态非金属单质。
液态Br2有剧毒，易挥发，故保存Br2时在试剂瓶中Br2液面上需用水封，磨口的玻璃塞用蜡封。
（2）I2遇淀粉显蓝色，这是碘单质的特殊性质，该性质可用于检验Cl2。
Cl2可使湿润的淀粉 KI试纸变蓝，其实质是Cl2＋2I－===2Cl－＋I2。
此外碘单质易升华，是常温下固体单质中唯一的双原子分子。
（3）Br2和I2都可被某些有机溶剂（如四氯化碳、苯）萃取。
（4）氟元素无正价，F2与H2O发生置换反应生成O2：
2F2＋2H2O===4HF＋O2。
（5）F2不能从NaX溶液中置换出X2（X代表Cl、Br、I）。
题组一 卤素的性质
1.已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素的性质实验。
玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部分颜色描述正确的是（ ）
选项
①
②
③
④
A
黄绿色
橙色
蓝色
白色
B
无色
橙色
紫色
白色
C
黄绿色
橙色
蓝色
无色
D
黄绿色
无色
紫色
白色
2.（2016·临沂二模）某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO4三种溶质，其物质的量均为1mol，向混合溶液中通入一定量的氯气。
下列说法正确的是（ ）
A.将溶液蒸干最多可以得到4molNaCl
B.将溶液蒸干并灼烧，得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4
C.向溶液中滴加淀粉 KI溶液，溶液变蓝，则氯气一定过量
D.若通入氯气的体积为22.4L（标准状况），反应的离子方程式为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
题组二 卤素单质及离子的鉴别
3.下列叙述中正确的是（ ）
A.能使润湿的淀粉 KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
B.用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液
C.某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－
D.某浅黄色的溴水，加入CCl4振荡静置后，上层显橙红色
4.鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是（ ）
①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl4 ③溴水、苯 ④稀硝酸、AgNO3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥FeCl3溶液、CCl4
A.①②④B.②③⑥C.②④⑤D.④⑤⑥
5.下列叙述中正确的是（ ）
A.液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封
B.能使润湿的淀粉 KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C.某溶液加入CCl4，CCl4层显橙色，证明原溶液中存在Br－
D.某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag＋
题组三 卤素单质氧化性强弱的实验探究方法
6.为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。
实验过程：
Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。
Ⅳ.……
（1）A中产生黄绿色气体，其电子式是________________________________________。
（2）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是____________________________________
________________________________________________________________________。
（3）B中溶液发生反应的离子方程式是________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是__________________________
________________________________________________________________________。
（5）过程Ⅲ实验的目的是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
（6）氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：
同主族元素从上到下_____________，得电子能力逐渐减弱。
1.氯的提取——氯碱工业
海水―→粗盐
饱和食盐水
化学方程式为2NaCl＋2H2O
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
2.海水提取溴
（1）流程
通热空气和↓水蒸气吹出
（2）发生反应的化学方程式
①2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl；
②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；
③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。
3.海带中提取碘
（1）流程
H2OCl2
↓↓
海带
―→
―→
―→
―→
（2）发生反应的离子方程式：
Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。
1.（2016·长春模拟）从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下。
下列关于海水制碘的说法，不正确的是（ ）
干海带
海带灰
悬浊液
滤液
碘水
I2的CCl4溶液
I2
A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌
B.含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应
C.在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色
D.碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”
2.（2017·成都调研）从淡化海水中提取溴的流程如下：
下列有关说法不正确的是（ ）
A.X试剂可用Na2SO3饱和溶液
B.步骤Ⅲ的离子反应：
2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2
C.工业上每获得1molBr2，需要消耗Cl244.8L
D.步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏
3.海洋约占地球表面积的71%，对其进行开发利用的部分流程如下图所示。
下列说法不正确的是（ ）
A.可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO
B.从苦卤中提取Br2反应的离子方程式为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2
C.试剂1可以选用石灰乳
D.工业上电解熔融Mg（OH）2冶炼金属镁
4.根据下图海水综合利用的工艺流程图，判断下列说法正确的是（ ）
已知：
MgCl2·6H2O受热生成Mg（OH）Cl和HCl气体等。
A.过程①的提纯是物理过程，过程②通过氧化还原反应可产生2种单质
B.在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2
C.过程⑤反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题
D.在过程④、⑥反应中每氧化0.2molBr－需要消耗2.24LCl2
1.下列说法正确的是（ ）
①氯气的性质活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸 ②实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收 ③新制氯水的氧化性强于久置氯水的 ④检验HCl气体中是否混有Cl2，方法是将气体通入硝酸银溶液 ⑤除去HCl气体中的Cl2，可将气体通入饱和食盐水中
A.①②③B.②③④C.③D.③⑤
2.化学来源于生活，也服务于生活。
下列有关生活中的化学知识叙述正确的是（ ）
A.氯气和活性炭均可作为漂白剂，若同时使用，漂白效果会明显加强
B.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
C.测定溶液pH的实验中，用干燥pH试纸测定新制氯水的pH——测定结果无影响
D.洁厕灵不能与“84”消毒液混用，原因是两种溶液混合产生的HClO易分解
3.近期在西非国家爆发的埃博拉疫情呈加速蔓延之势，已知该病毒对化学药品敏感，乙醇、高锰酸钾溶液、次氯酸钠溶液、双氧水等消毒剂可以完全消灭该病毒，下列有关说法正确的是（ ）
A.乙醇、次氯酸钠溶液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的
B.高锰酸钾溶液和双氧水的消毒原理相同
C.双氧水具有较强的腐蚀性，不能用于皮肤的消毒
D.向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化硫可得到亚硫酸钠和次氯酸
4.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褪色。
则D瓶中盛放的溶液不可能是（ ）
A.浓硫酸B.NaOH溶液
C.饱和Na2SO3溶液D.饱和氯化钠溶液
5.（2016·山东曲师大附中模拟）某溶液中含有的溶质是FeBr2、FeI2，若先向该溶液中通入一定量的氯气。
再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，则下列叙述正确的是（ ）
①原溶液中的Br－一定被氧化 ②通入氯气之后原溶液中的Fe2＋一定有部分或全部被氧化 ③不能确定通入氯气后的溶液中是否存在Fe2＋ ④若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液充分振荡，静置、分液，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中的I－、Fe2＋、Br－均被完全氧化
A.①②③B.②③④
C.①③④D.①②③④
6.下列实验现象描述正确的是（ ）
A.碘水中加入少量汽油振荡，静置后上层颜色变浅，下层颜色变为紫红色
B.红热的铜丝在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟雾
C.电解氯化钠饱和溶液，将阴极气体产物通入KI淀粉溶液中，溶液变蓝
D.溴化钠溶液中加入少量新制的氯水振荡，再加入少量四氯化碳振荡，静置后上层颜色变浅，下层颜色变为橙红色
7.（2017·日照质检）溴化碘（IBr）的化学性质与卤素单质相似，能与大多数金属反应生成金属卤化物，和某些非金属单质反应生成相应的卤化物，跟水反应的方程式为IBr＋H2O===HBr＋HIO。
下列有关IBr的叙述中，不正确的是（ ）
A.IBr是双原子分子
B.在很多反应中，IBr是强氧化剂
C.和NaOH溶液反应生成NaBr和NaIO
D.和水反应时，既是氧化剂又是还原剂
8.海藻中含有丰富的、以离子形式存在的碘元素。
下图是实验室从海藻里提取碘的流程中的一部分。
→
晶体碘
→
下列判断正确的是（ ）
A．步骤①
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