第二章氯及其化合物复习课导学案

第二章氯及其化合物复习课（1分钟）1.构建氯的知识体系。2.掌握元素和物质学习的思维方，熟悉相关题型的解题步骤。3.通过体验实验探究和问题讨论的过程，了解实验研究化学物质的一般方法，初步形成分析推理、综合归纳的能力，培养科学探究与创新意识的核心素养。一、知识框架（3分钟）二、重难突破（18分钟）1.氯气的性质（1）干燥的氯气没有漂白性，干燥的氯气可以用钢瓶储运。（2）氯气与金属反应只能生成高价态的化合物，如氯化铁、氯化铜。（3）氯气与水反应，氯气既是氧化剂又是还原剂，1个氯气分子参加反应转移1个电子。例1.下列关于氯气的说法不正确的是（）A.氯气的化学性质很活泼，但是干燥的液氯能用钢瓶贮存B.氯气和液氯是两种不同的物质C.可以用浓硫酸除去氯气中的水蒸气D.氯气有毒，它曾在战争中被用于制造毒气弹【答案】B【解析】在通常状况下，干燥的液氯可以用钢瓶贮存，所以A选项正确；氯气和液氯是同一种物质的不同状态，所以B选项不正确；除去氯气中混有的水蒸气应选用不能和氯气反应的干燥剂，不宜选用碱性干燥剂，如碱石灰等，常选用酸性或中性干燥剂，如浓硫酸、无水氯化钙等，所以C选项正确；氯气有毒，对人体有害，曾在战争中被用于制造毒气弹，所以D选项正确。针对训练1．下列有关氯气的叙述，正确的是（）A．液氯可使湿润的红布条褪色，所以液氯具有漂白性B．氯气没有漂白性，但通入品红溶液中，品红的红色褪去C．在通常情况下，氯气可以和任何金属直接化合D．氯气有毒，可以用澄清石灰水吸收尾气；久置的氯水最终变为稀盐酸【答案】B【解析】次氯酸具有漂白性，液氯没有漂白性，A项错误；氯气没有漂白性，但通入品红溶液中，氯气和水反应生成的次氯酸使品红褪色，B项正确；在点燃或加热的情况下，氯气可以和大多数金属直接化合，C项错误；氯气有毒，可以用氢氧化钠溶液吸收尾气，而澄清石灰水中OH－浓度太小，吸收效果不好，D项错误。2.氯水和次氯酸（1）氯水中含有多种微粒（如图），是混合物。（2）新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，氯水的氧化性通过氯气分子体现，漂白性通过HClO体现，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。具体体现如图：（3）次氯酸具有三性，如图所示：例2.下列关于氯水的叙述中，正确的是（）A.新制氯水中有3种分子，有4种离子B.新制氯水在光照的条件下，可以产生气体，该气体是氯气C.向新制氯水中滴加硝酸银溶液，没有任何现象D.新制氯水不可以使干燥的有色布条褪色【答案】A【解析】氯水中含有水分子、次氯酸分子、氯气分子、氢离子、氯离子、氢氧根离子、次氯酸根离子，故A正确；新制氯水中含有次氯酸，次氯酸在光照的条件下分解生成HCl和氧气，故B错误；新制氯水中含有HCl，与硝酸银反应生成氯化银沉淀，故C错误；新制氯水中含有次氯酸，能使干燥的有色布条褪色，故D错误。针对训练2．下列关于氯气、液氯、新制氯水和久置氯水的比较正确的是（）A．氯气、液氯、新制氯水和久置氯水中均含氯元素的单质B．氯气和久置氯水无漂白性，而液氯和新制氯水有漂白性C．久置氯水中无HClO，其他成分与新制氯水相同D．新制氯水和久置氯水均具有酸性，且后者酸性强【答案】D【解析】久置氯水为稀盐酸，A项错误；液氯为氯元素的单质，无漂白性，B项错误；久置氯水中没有HClO和Cl2，C项错误；HClO分解生成HCl，故久置氯水中盐酸的浓度比新制氯水中盐酸的浓度大、酸性强，D项正确。3.次氯酸盐（1）次氯酸盐都具有强氧化性，在潮湿的空气中会与二氧化碳反应生成HClO，故漂白液、漂白粉均具有漂白性。次氯酸、次氯酸盐都不能用pH试纸测量pH。（2）氯水中因HClO见光易分解为HCl，故久置氯水酸性增强，失去漂白性，因此，氯水要现用现配。例3.在抗震救灾中要用大量漂白粉和漂白液杀菌消毒。下列说法中正确的是（）A．漂白粉是纯净物，漂白液是混合物B．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2C．工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉D．漂白液的有效成分是Na2O2【答案】B【解析】漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙，有效成分是次氯酸钙，是混合物；漂白液的主要成分是氯化钠和次氯酸钠，有效成分是次氯酸钠，是混合物。针对训练3.用漂白粉溶液浸泡过的有色布条晾置在空气中一段时间，漂白效果更好，原因是（）A．漂白粉被氧化了B．有色布条被空气中的氧气氧化了C．漂白粉跟空气中的CO2充分反应，生成了较多量的HClOD．漂白粉溶液蒸发掉部分水，其浓度增大【答案】C【解析】晾置在空气中一段时间漂白效果更好是因为漂白粉跟空气中的CO2充分反应，生成较多量的HClO。4.氯气的实验室制法（1）可用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2等作氧化剂与浓盐酸反应制取氯气，使用以上物质时，反应不需要加热，如KClO3+6HCl（浓）===KCl+3Cl2↑+3H2O。（2）用盐酸与MnO2反应制取氯气时，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。（3）氯气难溶于饱和食盐水，故可用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。（4）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。（5）收集氯气时，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。（6）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。例4.（双选）（2020山东潍坊期末）三氯化碘（ICl3）在药物合成中用途非常广泛，其熔点为33℃，沸点为73℃，遇水易反应。实验室可用下图装置（部分夹持装置已略去）制取ICl3，制备的反应原理：I2+3Cl2===2ICl3。下列说法正确的是（）A.利用装置甲制备氯气选用的药品为二氧化锰和浓盐酸B.装置乙中长颈漏斗液面上升说明丙装置可能发生堵塞C.装置丙中氯化钙的作用是干燥Cl2D.装置丁中生成ICl3，其中碘元素的化合价为-3价【答案】BC【解析】装置甲无加热装置，而二氧化锰和浓盐酸反应制氯气需要加热，A项错误；若丙中U形管堵塞，则气体会滞留在装置乙中，导致乙中长颈漏斗液面上升，B项正确；氯化钙是干燥剂，因此丙的作用是干燥制得的氯气，C项正确；氯气的氧化性强于碘，因此氯气做氧化剂得电子，氯元素化合价降低，故ICl3中，Cl显-1价，I显+3价，D项错误。针对训练4.实验室常用二氧化锰和浓盐酸共热的方法制取氯气。根据要求回答下列问题。（1）A、B、C三套装置中，应选用的装置是（选填“A”“B”或“C”）。（2）写出制取氯气的化学方程式：。（3）为了防止氯气污染环境，图中溶液甲中发生的化学方程式为。（4）由于氯气贮存运输不方便，工业上常将氯气转化为漂白粉，工业上生产漂白粉的主要化学方程式是，在空气中漂白粉长期存放会变质而失效的原理是（用化学方程式说明）。【答案】（1）B（2）MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O（3）Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O（4）2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO、2HClO2HCl+O2↑【解析】（1）实验室常用二氧化锰和浓盐酸共热的方法制取氯气，为防止浓盐酸挥发，同时便于控制反应速率，需要用分液漏斗，不用长颈漏斗。（2）二氧化锰和浓盐酸共热，反应生成氯化锰、氯气和水，化学方程式为MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O。（3）氯气有毒，需要进行尾气处理，一般用氢氧化钠溶液吸收氯气。（4）漂白粉的主要成分为氯化钙和次氯酸钙，有效成分为次氯酸钙，漂白粉长期暴露在空气中会逐渐失效，是因为次氯酸钙和空气中的二氧化碳、水反应生成碳酸钙和次氯酸，次氯酸见光分解生成氧气和氯化氢。5.氯离子的检验（1）检验溶液中的氯离子时，应该先在待检测的溶液中加入足量的稀硝酸酸化，排除碳酸根离子等其他离子的干扰，再加入硝酸银溶液。（2）必须用稀硝酸，用稀盐酸会引入氯离子，用稀硫酸会产生硫酸银沉淀。（3）如果溶液中含有硫酸根离子，要先加过量的硝酸钡溶液除去硫酸根离子。例5.在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，由此判断水溶液中含有（）A．Cl－、SO42-B．Cl－、NO3-C．Cl－、CO32- D【答案】C【解析】根据题给现象，生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸，且产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中存在CO32-和Cl针对训练5.为了证明氯酸钾晶体中含有氯元素，选用下面给出的试剂和操作进行验证。其操作顺序正确的是（）①滴加AgNO3溶液②加水溶解③过滤，取滤液④与二氧化锰混合加热⑤加稀HNO3⑥与浓盐酸反应⑦与NaOH溶液混合加热⑧用淀粉－KI试纸A．⑥⑦①⑤B．⑥⑦C．④②③①⑤D．②①⑤【答案】C【解析】氯酸钾晶体中无Cl－，要证明氯酸钾晶体中含有氯元素，必须使之产生Cl－。故可通过与MnO2混合加热使之分解产生KCl，然后再通过检验Cl－的存在，证明其含有氯元素。由于MnO2不溶于水，故可通过加水溶解过滤的方法分离出MnO2，然后向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3进行验证。（12分钟）一、宏观辨识与微观探析【沙场点兵】1.下列实验现象与新制氯水中的某些成分（括号内物质）没有关系的是（）A．向新制氯水中滴加紫色石蕊溶液，溶液先变红色后褪色（H＋、HClO）B．新制氯水中滴加AgNO3溶液生成白色沉淀（Cl－）C．镁粉加入新制氯水中，有无色气泡产生（H＋）D．将有色布条放入新制氯水中，有色布条褪色（HCl）【答案】D【解析】新制氯水中含有Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl－、ClO－及少量OH－。A项，H＋使紫色石蕊溶液变红色，HClO具有漂白性，使红色的石蕊溶液褪色，正确；B项，Cl－与AgNO3溶液反应生成AgCl白色沉淀，正确；C项，镁粉与H＋反应放出氢气，正确；D项，HClO具有漂白作用，使有色布条褪色，HCl没有漂白作用，不能使有色布条褪色，错误。二、变化观念与平衡思想【沙场点兵】2.下列变化不能直接实现的是（）①（HCl）→②（Cl2）→③[Ca(ClO)2]→④（HClO）→⑤（CO2）A.①→②B.②→③ C.③→④D.④→⑤【答案】D【解析】HClO的酸性比碳酸弱，所以HClO不能直接与碳酸盐反应生成CO2。三、证据推理与模型认知【沙场点兵】3.从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质，是一种行之有效的方法。以下是氯元素形成物质的二维图的部分信息。（1）根据图中信息，写出任意两种氯的氧化物的化学式：____________。（2）写出高氯酸（HClO4）与NaOH反应的化学方程式：___________________________。（3）HCl既具有氧化性，又具有还原性。①请任意写出一个体现HCl氧化性的离子方程式：____________________________。②浓盐酸可作为还原剂在加热条件下与MnO2发生反应制备Cl2，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________。（4）Cl2既具有氧化性，又具有还原性。①请结合上图说明原因：____________________________________。②潮湿的Cl2与Na2CO3混合制取少量Cl2O的反应中，Cl2既体现了氧化性，也体现了还原性。写出反应的化学方程式：___________________________________________________。【答案】（1）Cl2O、Cl2O3、ClO2、Cl2O5、Cl2O7等中任意两种（2）HClO4＋NaOH===NaClO4＋H2O（3）①Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑（或Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑等其他合理答案）②MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O（4）①Cl2中Cl元素化合价为0价，氯元素还有－1价以及＋1价等价态，因此氯元素化合价可以升高，氯气体现还原性；氯元素化合价可以降低，氯气体现氧化性②2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O【解析】（1）根据图中信息可知氯元素的常见正化合价有＋1、＋3、＋4、＋5、＋7等，因此氯的氧化物的化学式有Cl2O、Cl2O3、ClO2、Cl2O5、Cl2O7等。（2）高氯酸（HClO4）是一元强酸，与NaOH反应的化学方程式为HClO4＋NaOH===NaClO4＋H2O。（3）①金属与盐酸反应生成氢气体现氯化氢的氧化性，例如Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑等。②浓盐酸可作为还原剂在加热条件下与MnO2发生反应制备Cl2，该反应的化学方程式为MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。四、科学探究与创新意识【沙场点兵】4.某校化学兴趣小组为研究Cl2的性质，设计如图所示装置进行实验。装置Ⅲ中夹持装置已略去，其中a为干燥的品红试纸，b为湿润的品红试纸。（1）装置Ⅰ中仪器c的名称是，实验室以二氧化锰和浓盐酸制备氯气的离子方程式为。（2）装置Ⅱ的作用是。（3）实验过程中装置Ⅳ中的实验现象为。（4）实验结束后，该组同学在装置Ⅲ中观察到b的红色褪去，但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的，你认为还需在上图装置Ⅱ与Ⅲ之间添加下图中的装置（填序号）。（5）装置Ⅴ的目的是防止尾气污染空气，写出装置Ⅴ中发生反应的离子方程式。【答案】（1）分液漏斗；MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O（2）除去氯气中的氯化氢气体（3）无色溶液变为蓝色（4）④（5）Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O【解析】（1）装置Ⅰ中仪器c的名称是分液漏斗，实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。（2）装置Ⅱ中盛有饱和食盐水，因为浓盐酸具有挥发性，则制取的氯气中混有氯化氢，用饱和食盐水可以除去氯化氢。（3）氯气具有氧化性，能够与碘化钾溶液反应生成碘单质，淀粉遇碘变蓝，所以装置Ⅳ中通入氯气后，无色溶液变为蓝色。（4）干燥的氯气不具有漂白性，Ⅱ和Ⅲ之间应加一个干燥装置，除去氯气中的水蒸气，根据氯气的化学性质可知，应选浓硫酸做干燥剂。（5）装置Ⅴ中盛放的是氢氧化钠溶液，目的是防止尾气污染空气，反应的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。五、科学态度与社会责任【沙场点兵】5.用氯气对饮用水消毒，会使水中的有机物发生氯化，生成有机含氯化合物于人体有害，世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法。建议采用具有强氧化性的高效消毒剂二氧化氯（ClO2）。二氧化氯极易爆炸，生产和使用时尽量用惰性气体稀释，避免光照、震动或加热。（1）欧洲一些国家用氯酸钠（NaClO3）氧化浓盐酸来制取二氧化氯，同时有氯气生成，且氯气的体积为二氧化氯的一半，这一反应的化学方程式是_________________________________。（2）浓盐酸在上述反应中显示出来的性质是__________（填字母）。A．只有还原性B．还原性和酸性C．只有氧化性D．氧化性和酸性（3）二氧化氯为高效低毒的消毒剂，其消毒的效率（以单位质量得到电子数表示）是氯气的________倍。（4）我国广泛采用将经干燥空气稀释的氯气通入填有固体亚氯酸钠（NaClO2）的柱内制得二氧化氯，表示这一反应的化学方程式是_________________________________。和欧洲的方法相比，我国这一方法的主要优点是______________________________________。【答案】（1）2NaClO3＋4HCl（浓）===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O（2）B（3）2.63（4）2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2；对环境的污染较小【解析】（1）根据原子守恒可知，一定还有水和氯化钠生成，反应的化学方程式是2NaClO3＋4HCl（浓）===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。（2）根据方程式可知，盐酸中氯元素的化合价从－1价升高到0价，失去电子，作还原剂。同时还有氯化钠生成，所以盐酸还起酸性的作用。（3）71g氯气的物质的量是1mol，在反应中得到2mol电子。而71g二氧化氯的物质的量约是1.052mol，在反应中得到5.26mol电子，其消毒的效率（以单位质量得到电子数表示）是氯气的2.63倍。（4）由原子守恒可知，另外一种生成物是氯化钠，反应的化学方程式是2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2。由于生成的二氧化氯中不含氯气杂质，和欧洲的方法相比，我国这一方法的主要优点是对环境污染较小。（3分钟）（6分钟）1.（2020·天津）在全国人民众志成城抗击新冠病毒期间，使用的“84消毒液”的主要有效成分是（）A．NaOHB．NaClC．NaClOD．Na2CO3【答案】C【解析】“84消毒液”可由氯气与NaOH溶液反应制取：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，“84消毒液”的有效成分是NaClO，C项正确。2．（双选）下