专题33 氯及其化合物 原卷版.docx

1、专题33 氯及其化合物 原卷版专题3 氯及其化合物【名师预测】本专题内容与化工生产、日常生活、科学技术等方面有着广泛的联系，如氯碱工业、漂白粉应用、饮用水消毒、环境保护等，往往与氧化还原反应、离子反应、化学实验方案的设计与评价等知识结合出现。预计今后：1.以氯单质及其重要化合物的性质、用途设计选择题；2.以制取氯气设计有关实验题；3.根据同主族元素性质的相似性设计信息题，考查溴、碘及其重要性质和用途；4.考查用海水制取溴和碘。【知识精讲】一、氯气及其化合物的转化关系二、氯及其化合物的性质和应用（一）氯气的性质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重易液化注意：实验室里

2、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.从氯的原子结构认识氯气的化学性质氧化性依据氯气的氧化性完成下列方程式：(1)与金属反应Fe：2Fe3Cl22FeCl3，棕红色烟。Cu：CuCl2CuCl2，棕黄色烟。(2)与非金属反应H2：H2Cl22HCl，苍白色火焰；H2和Cl2的混合气体光照时会发生爆炸。(3)与还原性无机化合物反应：与碘化钾溶液反应：Cl22KI=2KClI2。与SO2水溶液反应：Cl2SO22H2O=H2SO42HCl。与FeCl2溶液反应：Cl22FeCl2=2FeCl3。3.从化合价的角度认识Cl2的化学性质歧化反应氯

3、气与水或碱反应，氯元素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)与水反应化学方程式：Cl2H2OHClHClO，离子方程式：Cl2H2OHClHClO。(2)与碱反应与烧碱反应：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。制取漂白粉：2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。4.从平衡的角度理解氯水的成分和性质氯气能溶于水(12)，氯气的水溶液称为氯水，溶于水的氯气只有少量与水反应。(1)氯水中存在三种平衡关系：Cl2H2OHClHClOHClOHClOH2OHOH(2)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

4、中参与反应的微粒不同。注：氯水常代替氯气进行溶液中的实验。（二）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：2HClO2HClO2。2.次氯酸盐(1)“84”消毒液有效成分为NaClO，它与洁厕灵(主要成分盐酸)混合立即会产生氯气，其离子方程式是ClOCl2H=Cl2H2O。(2)漂白粉成分：漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，其中有效成分是Ca(ClO)2。漂白原理：在潮湿的空气中能吸收CO2，化学方程式为Ca(ClO)2CO2H2O=2HClOCaCO3。易错警示：氯水的组成及性质在应用中的常见误区(1)氯水中因HClO见光分解，随着HClO的消耗，最后成为盐酸

5、，故久置氯水酸性增加，无漂白性。因此，氯水要现用现配。(2)制取氯水的反应为Cl2H2O HClHClO，反应中Cl2既是氧化剂，又是还原剂，且1 mol Cl2参加反应，转移电子数为NA。(3)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与水反应生成了强氧化性的HClO。(4)ClO与Fe2、I、S2、HS、SO等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。二、氯气的实验室制法实验室制取气体装置一般由发生装置、净化装置、收集装置以及尾气吸收装置组成。以Cl2的实验室制法为例(见下图)：(1)反应原理：用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐

6、酸。MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(2)制备装置类型：固体液体气体(3)净化方法：用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。(4)收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法。(5)尾气吸收：用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收，不用Ca(OH)2溶液吸收的原因是Ca(OH)2溶解度小，溶液浓度低，吸收不完全。(6)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褪色，则证明已集满。归纳总结：实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2时应注意以下四点(1)反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐

7、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)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，吸收不完全。三、卤素的性质及X的检验1.溴、碘单质物理性质比较性质Br2I2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、有毒易升华使淀粉溶液变蓝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

8、2NaOHX2=NaXNaXOH2O(XCl、Br、I)。(2)氧化性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2NaX22NaX(XCl、Br、I)。氯、溴、碘单质的氧化性强弱是Cl2Br2I2，阴离子的还原性：ClBrI。Cl2能从Br的溶液中置换出Br2，其离子方程式：Cl22Br=2ClBr2；同理，Br2能置换出I2，其离子方程式：Br22I=2BrI2。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SOBr2H2O=SO2Br2H，2Fe2Br2=2Br2Fe3。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

9、(3)氧化淀粉法检验I未知液蓝色溶液，表明有I【典题精练】考点1、考查氯气及其化合物的性质例1、向下列溶液中通入氯气，现象和结论描述正确的是()A品红溶液：红色褪去，加热该褪色溶液，仍无色；氯气具有漂白性B紫色石蕊溶液：先变红，后褪色；氯气与水反应生成盐酸和次氯酸C含酚酞的氢氧化钠溶液：红色褪去；氯气只作氧化剂D硫化钠溶液：溶液变浑浊；氯气只作还原剂易错警示：氯气没有漂白性，不能使干燥的有色布条褪色，但可使湿润的有色布条褪色，起漂白作用的是HClO。考点2、考查氯水的多重性质4某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水，现象如图所示，下列有关该实验的说法中正确的是()A该实验说明Cl2分子具有漂白性

10、B该实验说明H扩散速度比HClO分子快C将实验后的pH试纸在酒精灯上微热，试纸又恢复为原来的颜色D若用久置的氯水进行实验，现象相同练后归纳：氯水的多种成分决定了它具有多重性质：Cl2的强氧化性；HCl的强酸性；HClO的强氧化性、弱酸性；Cl的性质。在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下：参与反应的微粒所加试剂实验现象离子方程式或解释ClAgNO3溶液白色沉淀ClAg=AgClHNa2CO3固体有气泡产生2HCO=CO2H2OHClO有色布条布条颜色褪去HClO具有强氧化性Cl2FeCl2溶液溶液由浅绿色变为棕黄色2Fe2Cl2=2Fe32ClCl2、H2OSO2氯水颜色褪去SO2C

11、l22H2O=4HSO2ClHClO、H石蕊溶液先变红后褪色酸性和漂白性Cl2FeCl2溶液溶液由浅绿色变为棕黄色2Fe2Cl2=2Fe32Cl考点3、考查氯气及其他含氯化合物制备例3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2 mol HCl的某浓盐酸与足量MnO2混合，在一定条件下反应，转移1 mol电子考点4、考查卤素性质的递变规律1下列关于卤素的叙述正确的是()卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾溴中溶有少量氯气，可

12、以用加入溴化钠再用汽油萃取的方法提纯溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂A B C D易错警示：注意卤素的特殊性(1)氟无正价，非金属性最强，F的还原性最弱。与H2反应在暗处即爆炸。2F22H2O=4HFO2，F2不能在水溶液中置换其他卤素单质。氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在塑料瓶中；有毒。(2)溴Br2是深红棕色液体，易挥发。Br2易溶于有机溶剂。在有机溶剂中显橙色或橙红色。盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞。(3)碘淀粉遇I2变蓝色。I2加热时易升华。I2易溶于有机溶剂。在有机溶液

13、中颜色为紫色或紫红色。考点5、考查卤素单质及离子的鉴别5鉴别NaCl、NaBr、NaI溶液可以选用的试剂是()碘水、淀粉溶液 氯水、CCl4溴水、苯 硝酸、AgNO3溶液氯水、苯 氯水、己烯A B C D【名校新题】1（2019山东高考模拟）某化学学习小组用如下图所示装置制备、收集Cl2，并进行性质验证实验（夹持装置略去）。下列说法正确的是（ ）A用和浓盐酸制备时，只选B用于收集时，a为进气口C中加入NaBr溶液和，通入反应后振荡、静置，下层溶液呈橙红色D中通入使品红溶液褪色后，取出溶液加热可恢复红色2（2019山东潍坊一中高三开学考试）2018年10月15日，中国用“长征三号乙”运载火箭成功

14、以“一箭双星”方式发射北斗三号全球组网卫星系统第15、16号卫星，其火箭推进剂为高氯酸铵（NH4ClO4）等。制备NH4ClO4的工艺流程如下：饱和食盐水NaClO3NaClO4NaClO4NH4ClO4下列说法错误的是ANH4ClO4属于离子化合物B溶解度：NaClO4NH4ClO4C电解NaClO3溶液时阳极反应式为ClO3-H2O2e-=C1O4-2H+D该流程中可循环利用的物质是NH4Cl3（2019山东高考模拟）实验室处理废催化剂FeBr3溶液，得到溴的四氯化碳溶液和无水FeCl3。下列图示装置和原理能达到实验目的的A制取氯气 B将Br-全部转化为溴单质C分液时，先从下口放出有机层，

15、再从上口倒出水层D将分液后的水层蒸干、灼烧制得无水FeCl34（2019山东济南外国语学校高三开学考试）通过卤素间的反应实验，可以比较出卤素单质氧化性的强弱。实验如下： 下列说法不正确的是ACCl4起到萃取、富集I2的作用Ba中下层变无色，说明I2 转化为IC中发生反应的离子方程式为：Br2 + 2I= I2 + 2BrD依据a、b中现象，可以证明Cl2的氧化性比 Br2强5（2019山东济南一中高三月考）碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I的形式存在，几种粒子之间有如图所示关系，根据图示转化关系推测下列说法错误的是A用KI淀粉试纸和食醋无法检验加碘盐中是否含有碘B足量Cl2

16、能使湿润的KI淀粉试纸先变蓝后褪色，褪色的原因可能是：5Cl2I26H2O = 2HIO310HClC由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2IO3-I2D途径中若生成1 mol I2，反应中转移的电子数为10NA6（2019山东省夏津第一中学高三月考）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的一部分。下列判断正确的是（ ）A步骤、的操作分别是过滤、萃取分液B可用淀粉溶液检验步骤的反应是否进行完全C步骤中加入的有机溶剂是乙醇D步骤的操作是过滤7（2019山东省临沂市第十九中学高考模拟）下列说法正确的是A氯水具有杀菌、漂白作用是因为C12具有强氧化性B可用硝酸银溶液检验

17、氯气中是否混有氯化氢气体C工业上常用浓氨水检查C12是否泄露，体现了氨的还原性D向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有HClO8（2018山东高考模拟）实验室用下列装置制备无水AlCl3(183升华，過潮湿空气即产生大量白雾)。下列说法正确的是A该实验过程中e瓶可能产生白雾Bb、c装置中分别盛装饱和NaHCO3溶液和浓硫酸C实验开始时应先点燃d处酒精灯，再点燃a处酒精灯D实验后向烧瓶中加入足量硝酸银和确硝酸，可确定生成的MnCl2的质量9（2019广东中山一中高考模拟）实验室模拟工业漂白液（有效成分为NaClO）脱除废水中氨氮（NH3）的流程如下：下列分析正确的是A中采用蒸馏

18、的方法精制粗盐水B中阳极的主要电极反应：4OH- - 4e- = 2H2O + O2C中制备漂白液的反应：Cl2 + OH- = Cl- + HClOD、中均发生了氧化还原反应10（2019安徽高三开学考试）下列制取Cl2并用其氧化含I废液，回收提纯I2的装置和原理能达到实验目的的是（ ）AA BB CC DD11（2019黑龙江牡丹江一中高三开学考试）检验氯化氢气体中是否混有氯气，不可采用的方法是A用湿润的有色布条 B用湿润的蓝色石蕊试纸C将气体通入硝酸银溶液 D用湿润的淀粉碘化钾试纸12（2019山东淄川中学高三开学考试）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图中：

19、如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗B图中：量筒中发生了加成反应C图中：生成蓝色的烟D图中：湿润的有色布条能褪色13（2019山东高考模拟）.二氧化氯是高效、低毒的消毒剂。已知：ClO2是极易溶于水的气体，实验室制备及性质探究装置如下图所示。回答下列问题：（1）置B用于制备ClO2，同时还生成一种酸式盐，该反应的化学方程式为_。装置C中滴有几滴淀粉溶液，反应时有蓝色岀现。淀粉的作用是_。（2）C装置的导管靠近而不接触液面，其目的是_。（3）用ClO2消毒自来水，其效果是同质量氯气的_倍(保留一位小数)（4）装置D用于吸收尾气，若反应的氧化产物是一种单质，且氧化剂与氧化产物的物质的量之比是21，

20、则还原产物的化学式是_。（5）若将C裝置中的溶液改为Na2S溶液，通入ClO2后溶液无明显现象。由此可以产生两种假设：假设a：CO2与Na2S不反应。假设b：ClO2与Na2S反应。你认为哪种假设正确，阐述原因：_。请设计实验证明你的假设(仅用离子方程式表示)：_。14（2019山东高三期末）（15分）ClO2与Cl2的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。（1）仪器D的名称是 。安装F中导管时，应选用图2中的 。（2）打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O。为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜 （填“快”或“慢”）。（3）关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是 。（4）已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为 ，在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是 。（5）已吸收ClO2气体的稳定剂和稳定剂，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是 ，原因是 。