2025版高考化学一轮总复习真题演练第4章非金属及其化合物第11讲氯及其重要化合物

第11讲氯及其重要化合物命题分析本讲在高考命题中一般融合元素周期律和元素周期表考查氯及其化合物的制备和性质探究；融合化学试验考查氯及其化合物的制备和性质探究；融合化学反应原理，在化工生产中考查氯及其化合物的应用及绿色化学；以卤族元素化合物的性质与化工生产、日常生活、科学技术等方面的联系为载体，与氧化还原反应、离子反应、化学试验方案的设计与评价等学问结合起来综合考查卤族元素及其化合物的性质和应用，要将学问点与实际生活联系起来，关注我国化学前沿的成就和成果。真题演练1．(2024·江苏卷，3,3分)试验室制取Cl2的试验原理及装置均正确的是(C)[解析]A项，试验室利用浓盐酸与MnO2加热制Cl2，错误；B项，应实行进步短出的方式洗气，除去Cl2中的HCl，错误；D项，应用NaOH溶液吸取Cl2，错误。2．(2024·湖北卷，2,3分)下列化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是(D)A．石灰乳中存在沉淀溶解平衡B．氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂C．铜锌原电池工作时，正极和负极同时发生反应D．Li、Na、K的金属性随其核外电子层数增多而增加[解析]石灰乳中既有沉淀也有溶解，沉淀、溶解对立统一。氯气与强碱反应既被氧化又被还原，氧化、还原对立和统一。铜锌电池中正极和负极分别发生还原反应和氧化反应，氧化、还原对立统一。而Li、Na、K金属性的递变性只是体现了统一性，故选D。3．(2024·北京卷，19,13分)某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变更规律。(1)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。①反应的离子方程式是MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up9(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。②电极反应式：ⅰ.还原反应：MnO2＋2e－＋4H＋=Mn2＋＋2H2Oⅱ.氧化反应：2Cl－－2e－=Cl2↑。③依据电极反应式，分析A中仍存在盐酸和MnO2的缘由。ⅰ.随c(H＋)降低或c(Mn2＋)上升，MnO2氧化性减弱。ⅱ.随c(Cl－)降低，Cl－还原性减弱。④补充试验证明白③中的分析。序号试验加入试剂现象Ⅰ较浓硫酸有氯气Ⅱa有氯气Ⅲa和b无氯气a是NaCl固体，b是MnSO4固体。(2)利用c(H＋)对MnO2氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液，能与MnO2反应所需的最低c(H＋)由大到小的依次是c(H＋)KCl>c(H＋)KBr>c(H＋)KI，从原子结构角度说明理由Cl、Br、I为同主族元素，电子层数I>Br>Cl，离子半径I－>Br－>Cl－，失电子实力I－>Br－>Cl－，还原性I－>Br－>Cl－。(3)依据(1)中结论推想：酸性条件下，加入某种化合物可以提高溴的氧化性，将Mn2＋氧化为MnO2。经试验证明白推想。该化合物是AgNO3。(4)Ag分别与1mol·L－1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合，Ag只与氢碘酸发生置换反应。试说明缘由：溶解度AgI<AgBr<AgCl，I－、Br－、Cl－均可使氧化反应Ag－e－=Ag＋中的c(Ag＋)降低，提高Ag的还原性，其中只有I－能使Ag的还原性提高到能将H＋还原。(5)总结：物质氧化性和还原性变更的一般规律是还原反应中，增大反应物浓度或降低生成物浓度，氧化剂的氧化性增加；氧化反应中，增大反应物浓度或降低生成物浓度，还原剂的还原性增加。[解析](1)②MnO2与浓盐酸反应时，Cl－被MnO2氧化为Cl2。③结合ⅰ中分析可知，随Cl－浓度降低，其还原性减弱。④试验Ⅰ增大c(H＋)，试验Ⅱ增大c(Cl－)，两组试验均有Cl2产生；试验Ⅲ中无Cl2产生，结合③中分析，应是同时增大c(Mn2＋)和c(Cl－)。(2)还原性：Cl－<Br－<I－，相同浓度的Cl－、Br－、I－被氧化时，须要的H＋浓度依次减小。(3)依据题意推知发生反应Br2＋Mn2＋＋2H2O=2Br－＋MnO2↓＋4H＋，依据(1)中③的分析，减小Br－浓度，降低Br－的还原性，促使Br2将Mn2＋氧化为MnO2，故题中所加化合物为易溶的盐，将Br－沉淀为AgBr，使Br－浓度减小。4．(2024·山东卷，18,12分)三氯甲硅烷(SiHCl3)是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点为31.8℃，熔点为－126.5℃，易水解。试验室依据反应Si＋3HCleq\o(=,\s\up9(△))SiHCl3＋H2，利用如图装置制备SiHCl3粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题：(1)制备SiHCl3时进行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中；(ⅲ)通入HCl，一段时间后接通冷凝装置，加热起先反应。操作(ⅰ)为检查装置的气密性；推断制备反应结束的试验现象是球形冷凝管下端无液体滴下，图示装置存在的两处缺陷是缺少H2的尾气处理装置；C、D之间缺少干燥装置。(2)已知电负性：Cl>H>Si，SiHCl3在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为SiHCl3＋5NaOH=Na2SiO3＋3NaCl＋2H2O＋H2↑。(3)接受如下方法测定溶有少量HCl的SiHCl3纯度。m1g样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，进行如下试验操作：①灼烧，②冷却(填操作名称)，③称量等操作，测得所得固体氧化物质量为m2g，从下列仪器中选出①，②中需运用的仪器，依次为AC(填序号)。测得样品纯度为eq\f(135.5m2,60m1)×100%(用含m1，m2的代数式表示)。[解析](1)本试验中产品易水解，试验时需隔绝空气，故连接试验装置后，先检查装置的气密性，然后添加药品，再通入一段时间的HCl排尽装置中的空气后起先试验；管式炉内反应生成的气态SiHCl3会在球形冷凝管中冷凝成液体滴入蒸馏烧瓶中，当球形冷凝管下端没有液体滴下时，表示反应结束。本试验需保证收集装置处于无水条件下，则须要在C、D之间加一个干燥装置，同时H2属于易燃易爆气体，须要进行尾气处理。(2)依据电负性依次可知，SiHCl3中Si显＋4价，H显－1价，该反应可看作SiHCl3先与水反应生成H2SiO3、HCl、H2后，H2SiO3、HCl再与NaOH反应，则化学方程式为SiHCl3＋5NaOH=Na2SiO3＋3NaCl＋2H2O＋H2↑。(3)样品纯度测定的原理为样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物，在坩埚(A)中灼烧后生成SiO2，为防止灼烧后的SiO2吸水影响纯度计算，故须要在干燥器(C)中冷却，再称量。依据关系式：SiHCl3～SiO2，可计算样品纯度为eq\f(\f(m2,60)×135.5g,m1g)×100%＝eq\f(135.5m2,60m1)×100%。本讲要点速记：1．特殊的颜色和状态Cl2——黄绿色气体Br2——深红棕色液体I2——紫黑色固体2．特殊的成分新制氯水中含三分子(Cl2、HClO、H2O)、四离子(Cl－、ClO－、H＋、OH－)。熟记氯水的四特性质：氧化性、酸性、漂白性和不稳定性。3．区分两个漂白粉原理(1)漂白原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=2HClO＋CaCO3↓。(2)失效原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=2HClO＋CaCO3↓；2HClOeq\o(=,\s\up9(光照))2HCl＋O2↑。4．氯气制备把握四个方面(1)制取原理MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up9(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(2)除杂试剂：饱和食盐水、浓硫酸。(3)尾气吸取原理：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。(4)气体制备的四个装置①制气；②净化；③收集；④尾气吸取5．必记的五个反应(1)Cl2＋H2OHCl＋HClO(2)2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O(3)Ca(ClO)2＋H2O＋CO2=CaCO3↓＋2HClO(4)Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HCl(5)MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up9(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O6．熟记溴提取反应的离子方程式(1)第一次被氧化：Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－(2)被还原：SO2＋Br2＋2H2O=2Br－＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋(3)其次次被氧化：Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－7．熟记碘提取反应的离子方程式(1)Cl2＋2I－=I2＋2Cl－(2)H2O2＋2I－＋2H＋=I