高中化学人教版高中必修第四章非金属及其化合物元素及其化合物复习

第15讲富集在海水中的元素——卤素第四章非金属及其化合物[考纲要求]1.了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法。掌握其主要性质及应用。2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.卤族元素的性质递变规律及与化工生产相结合的资源综合利用。考点二氯气的实验室制法探究高考明确考向内容索引考点一氯及其化合物的性质和应用课时作业氯及其化合物的性质和应用考点一知识梳理1.氯气的物理性质在通常情况下为黄绿色，有刺激性气味的气体，密度比空气大，易液化，能溶于水(1∶2)，氯气的水溶液称为氯水，氯水常代替氯气实验。2.化学性质(写出化学方程式)(1)Cl2与金属反应棕红棕黄(2)Cl2与非金属反应苍白H2和Cl2的混合气体光照时会发生爆炸。(3)Cl2与H2O反应化学方程式：

，离子方程式：

。(4)Cl2与碱反应①与烧碱反应：

。②制取漂白粉：

。漂白粉的主要成分是

，有效成分是

。Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2OCa(ClO)2、CaCl2Ca(ClO)2(5)与还原性无机化合物反应：①与碘化钾溶液反应：

。②与SO2水溶液反应：

。③与FeCl2溶液反应：

。3.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：Cl2＋2KI===2KCl＋I2Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HClCl2＋2FeCl2===2FeCl3(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，氯水中参与反应的微粒不同。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HCl②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Cl2NaOHc(H＋)减小右移用NaOH溶液吸收多余Cl2Ca(OH)2c(H＋)减小右移制漂白粉CaCO3c(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4.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：______________________。(2)Ca(ClO)2的主要化学性质①Ca(ClO)2的稳定性比HClO

。②水解显

性，其水解离子方程式：__________________________。③与酸反应生成

，作为漂白剂或消毒剂的原理可用化学方程式表示为

。强碱HClOCa(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓正误判断·

辨析易错易混关于氯及其化合物的性质、应用的判断(1)过量的铁粉在少量氯气中加热，充分反应后产物为FeCl2()(2)氯气溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以导电，所以氯气是电解质()(3)新制氯水必须用棕色试剂瓶密封保存，光照氯水有气泡逸出，该气体是氯气()(4)新制取的漂白粉是混合物()(5)氯气可以使湿润的有色布条褪色，但是实际起漂白作用的物质是次氯酸，而不是氯气()(6)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂()答案×××√√×(7)Cl2与水反应的离子方程式：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－()(8)Cl2通入NaOH溶液的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O()(9)标准状况下，11.2LCl2与水充分反应转移电子数为0.5NA()解析该反应为可逆反应，Cl2不能完全反应。(10)“84”消毒液的消毒原理与H2O2的相同，都是利用强氧化性()(11)漂白粉溶液在空气中失效的离子方程式：解析漂白粉溶液吸收CO2时，生成CaCO3沉淀。答案解析×√××√规范书写·

培养答题能力根据下列装置图回答问题答案(1)A、B通入Cl2后，观察到的现象是________________________________________________________，根据现象可得出的结论是__________________________________________。

干燥的有色(或A中)布条不褪色，湿润的有色(或B中)布条褪色 Cl2无漂白性，Cl2与水反应生成的HClO有漂白性(2)集气瓶B中发生反应的离子方程式是____________________________。(3)F装置的作用是________________________。(4)实验开始后，观察装置C中的现象是__________________________。(5)装置E中发生反应的离子方程式是_________________________。(6)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是___________________________________。答案吸收氯气，防止污染环境溶液先变为红色，然后褪色2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－解题探究题组一氯水及次氯酸盐的性质1.(2017·吉林大学附属中学高三检测)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存在答案√解析解析A项，氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有的HClO具有强氧化性；C项，由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl－，所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在Cl－；D项，因Cl2、HCl和HClO均能与NaOH溶液反应，所以加入NaOH溶液时氯水颜色消失不能说明其中有HClO存在。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2.在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，下列叙述正确的是答案√解析解析饱和氯水不能再溶解氯气，各成分的浓度不变，A项错；SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的浓度减小，漂白性减弱，B项错；加入少量的碳酸钠粉末，消耗H＋，使上述平衡正向移动，HClO的浓度增大，C项正确；光照过程中，HClO分解，生成O2和HCl，溶液中的离子浓度增大，导电性增强，D项错误。C.不可使用pH试纸测定该溶液的pHD.1L0.1mol·L－1该溶液和足量的CO2充分反应，产生10g沉淀3.(2017·四川雅安三诊)下列有关Ca(ClO)2溶液的叙述正确的是A.该溶液中，K＋、Cl－、HCOOH、I－可以大量共存答案√规律总结HClO及次氯酸盐的强氧化性(1)HClO的强氧化性①漂白性：氯水能使紫色石蕊溶液、蓝色石蕊试纸、pH试纸等先变红后褪色。不能用pH试纸测定氯水的pH。(2)次氯酸盐的强氧化性①漂白性：ClO－是一种弱酸的酸根离子。漂白液或漂白粉在潮湿的空气中，会与二氧化碳反应生成HClO，故漂白液、漂白粉具有漂白性。题组二Cl2与碱反应的计算4.已知NaOH和Cl2反应的氧化产物与温度有关，在一定量的烧碱溶液中通入足量的氯气，二者恰好完全反应。生成Cl－、ClO－、

三种含氯元素的离子，其中ClO－、

两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的曲线如下图所示。答案(1)t1时，开始有

生成的原因是____________________________________________。反应放热使温度升高，在较高温度下可生成解析根据题干条件，NaOH与Cl2反应的产物与温度有关解答。解析答案(2)t2时，NaOH和Cl2发生反应的总离子方程式：__________________________________________。10OH－＋5Cl2===2ClO－解析

总离子方程式。

解析答案(3)200mL该烧碱溶液的物质的量浓度是__mol·L－1。5解析

n(NaOH)＝n(OH－)，依据(2)的方程式和已知n( )＝0.1mol，计算得n(NaOH)＝1mol，解析氯气的实验室制法考点二知识梳理实验室制取气体装置由发生装置、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)氧化浓盐酸。其他制取Cl2的原理：①14HCl＋K2Cr2O7===2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑②16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑③6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3H2O＋3Cl2↑④4HCl＋Ca(ClO)2===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑其中，①②④使用稀盐酸就可发生反应产生氯气。(3)净化方法：用

除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。(4)收集气体：

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

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。饱和食盐水向上排空气蓝色石蕊试纸正误判断·

辨析易错易混Cl2的制法选项判断(1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应()(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发()答案(4)除去Cl2中少量HCl气体，可用饱和食盐水，也可用饱和碳酸氢钠溶液()√√××(5)检验氯气可用湿润的淀粉碘化钾试纸()(6)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度()(7)实验室快速制取氯气可以采用高锰酸钾与浓盐酸的反应()(8)用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，为防止倒吸，导气管不能伸到液面以下()答案√√√×深度思考·

提升思维能力某校化学兴趣小组利用在加热条件下浓盐酸与二氧化锰的反应来制取并收集氯气，实验装置如图所示。答案(1)写出该反应的离子方程式：____________________________________________。＋2H2O(2)上述反应中，浓盐酸表现出的性质：______________。(3)兴趣小组的同学准备在烧杯中加入下列溶液中的一种来吸收残余氯气，你认为其中错误的是___。A.NaOH溶液 B.Na2CO3溶液 C.浓硫酸(4)实验室用下列两种方法制取氯气：①用含HCl146g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87gMnO2与足量的浓盐酸反应，则所得Cl2________(填“①比②多”“②比①多”或“一样多”)。答案酸性、还原性C②比①多解题探究1.(装置的连接)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答案A.a—b—c—d—e—f—g—h B.a—e—d—c—b—h—i—gC.a—d—e—c—b—h—i—g D.a—c—b—d—e—h—i—f√2.(制取装置的创新与性质综合)已知：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，如图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好。下表中由实验现象得出的结论完全正确的是答案选项实验现象结论A滴有KSCN的FeCl2溶液变红Cl2具有还原性B滴有酚酞的NaOH溶液褪色Cl2具有酸性C紫色石蕊溶液先变红后褪色Cl2具有漂白性DKI-淀粉溶液变成蓝色Cl2具有氧化性√3.某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉。答案(1)装置④中的X试剂为__________。(2)装置③中发生反应的化学方程式为_______________________________________，该反应是放热反应，反应温度较高时有副反应发生，改进该实验装置以减小副反应发生的方法是____________________________。NaOH溶液2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O将装置③放于冷水浴中进行实验4.(2018·四川省绵阳中学月考)氯气是一种重要的工业原料。资料显示：Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO42CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O。某学习小组利用此原理设计如图所示装置制取氯气并探究其性质：答案(1)在该实验中，甲部分的装置是____(填字母)。c(2)乙装置中FeCl2溶液与Cl2反应的离子方程式是______________________。(3)丙装置中通入少量Cl2，可制得某种生活中常用的漂白、消毒的物质。已知碳酸的酸性强于次氯酸，则丙中发生反应的化学方程式是_________________________________________________。(4)该实验存在明显的缺陷，改进的方法是_____________________________________________________。答案2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－Cl2＋2Na2CO3＋H2O===NaCl＋NaClO＋2NaHCO3在丙装置后连接一个盛有氢氧化钠溶液的尾气处理装置探究高考明确考向1.(2016·上海，9)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.二氧化硫水溶液答案解析√123解析在氯水中存在反应：Cl2＋H2OH＋＋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，则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，使化学平衡逆向移动，则溶液的漂白性减弱，错误；C项，加入氯化钙溶液，不能发生反应，溶液的水对氯水起稀释作用，使溶液的漂白性减弱，错误；D项，加入二氧化硫的水溶液，氯水被二氧化硫还原，使化学平衡逆向移动，则溶液的漂白性减弱，错误。1232.下列说法正确的是

A.漂白粉在空气中久置变质是因为漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应

生成CaCO3(2014·新课标全国卷Ⅰ，8B)B.向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，若溶液变

成蓝色，则氧化性：Cl2＞I2(2015·广东理综，22C)C.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(2015·浙江理综，8A)D.氯气溶于水的离子方程式：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－(2015·江苏，9A)答案解析√123解析Ca(ClO)2与空气中的CO2和水蒸气反应生成CaCO3和HClO，HClO见光分解，导致漂白粉变质，而CaCl2与CO2不反应，A项错误；向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，发生反应：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，淀粉遇碘变蓝，说明氧化性Cl2＞I2，B项正确；氯水具有漂白性，会将pH试纸漂白，故无法测定其pH，C项错误；Cl2溶于水为可逆反应，且生成的HClO为弱电解质，应保留分子式，D项错误。1233.(2015·全国卷Ⅱ，12)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是

答案解析A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收√123解析A项，向苦卤中通入Cl2

时发生反应Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，故其目的是为了提取溴，正确；B项，可将粗盐溶解、过滤除去难溶性杂质，然后向滤液中加入沉淀剂，过滤后调节滤液pH以除去可溶性杂质，最后重结晶可得精盐，正确；C项，工业生产常选用廉价的Ca(OH)2作为沉淀剂，错误；D项，由于通入Cl2后所得溶液中Br2的浓度很小，因此利用Br2的挥发性，可先用热空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原为HBr进行富集，正确。123课时作业1.(2018·西安交通大学附属中学高三测试)某地化工厂的贮氯罐意外发生泄漏，下列关于安全处理措施不正确的是

A.紧急组织群众沿逆风方向疏散B.消防队员向贮氯罐周围空气中喷洒稀NaOH溶液C.处在该环境中的群众，应用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子，趴在低洼处

等待救援D.处在该环境中的群众，应用浸有一定浓度NaHCO3的毛巾捂住鼻子，

向高处转移答案√1234567891011121314解析稀氨水挥发出的NH3具有强烈的刺激性气味；氯气的密度比空气的密度大，应往高处转移。解析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

分解答案解析√1234567891011121314解析A项，活性炭具有吸附性，可以吸附氯气，错误；B项，氯气与烧碱溶液或石灰乳反应均可生成次氯酸盐，正确；C项，氯水中的次氯酸具有漂白性，错误；D项，不能混用的原因是消毒液中的NaClO与洁厕灵中的HCl反应生成Cl2，错误。12345678910111213143.(2017·太原市第五中学高三调研)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.①②③ B.②③④ C.③ D.③⑤√1234567891011121314答案解析1234567891011121314解析氯气与氢气混合，达到爆炸极限，在光照的条件下才能发生爆炸，①错，氢氧化钙溶液中溶质含量少，实验中常用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，②错，排除A、B项；HCl气体与AgNO3溶液可产生沉淀，④错；将气体通入饱和食盐水中，除去的是HCl气体，而不是Cl2，⑤错，排除D项。4.下列有关含氯化合物的说法正确的是

A.HClO是弱酸，所以NaClO是弱电解质B.氯水中具有漂白性的物质是HClOC.漂白粉在空气中久置变质的原因是漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应

生成CaCO3D.NaClO和Ca(ClO)2的溶液能杀菌消毒的原理是二者水解均呈碱性解析A项，NaClO为盐，为强电解质；C项，漂白粉变质是Ca(ClO)2与CO2、H2O反应生成CaCO3和HClO；D项，次氯酸盐溶液能杀菌消毒的原理是与酸性物质作用生成HClO。答案解析√12345678910111213145.某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。答案解析1234567891011121314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√1234567891011121314解析A项，稀盐酸与MnO2不反应；B项，发生的为取代反应；C项，Cu在Cl2中发生了燃烧反应；D项，Cl－、ClO－在酸性条件下可生成Cl2。6.(2017·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4molNaClB.将溶液蒸干并灼烧，得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4C.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－√答案解析1234567891011121314解析氯气与硫酸钠不反应，因此将溶液蒸干最多可以得到2molNaCl，A错误；若氯气与部分溴化钠反应，则将溶液蒸干并灼烧，得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4，B正确；向溶液中滴加淀粉-KI溶液，溶液变蓝，说明有碘生成，氯气可能只与部分的NaI反应，C错误；D项，正确的离子方程式为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－、2