第01讲 氯及其重要化合物（讲义）（学生版） 2025年高考化学一轮复习讲练测（新教材新高考）

第01讲氯及其重要化合物目录01TOC\o"1-3"\h\u考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03考点突破·考法探究 考点一氯气、氯水、含氯化合物 知识点1氯气的性质 知识点2氯水性质的多重性 知识点3次氯酸和次氯酸盐的性质 考向1氯气及其化合物的性质 考向2氯水与次氯酸的性质及应用 考点二氯气的实验室制法 知识点1制取原理 知识点2制取过程 知识点3实验装置 考向1氯气实验室制法的简单应用 考向2氯气与其他含氯化合物制备的综合 考点三卤素的性质及X-的检验 知识点1卤素单质性质的相似性和递变性 知识点2卤素离子的检验方法 考向1卤素的性质 考向2卤素离子的检验 04真题练习·命题洞见 考点要求考题统计考情分析氯及其化合物的性质2024浙江1月2题，3分；2024·安徽卷4题，3分；2023浙江1月4题，3分；2023湖北卷2题，2分；2022浙江6月9题，2分；2021广东卷6题，2分；2021浙江6月16题，2分；2021北京卷17题，14分；从近年高考试题来看，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；融合化学实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。可以预见，试题将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、化学实验方案的设计与评价等知识结合起来综合考查卤族元素及其化合物的性质和应用，要将知识点与实际生活联系起来，关注我国化学前沿的成就和成果。氯气的实验室制法及含氯化合物的制备2023辽宁卷3题，3分；2022浙江1月7题，3分；2022浙江6月19题，2分；2022广东卷8题，2分；2022北京卷19题，14分；2021广东卷17题，4分；2021广东卷17题，14分；2021浙江6月30题，10分；其它卤素及X-的检验2024辽宁卷6题，3分；2023浙江6月16题，3分；2023辽宁卷13题，3分；2022浙江1月9题，2分；2022浙江6月22题，2分；2021湖南卷8题，3分；2021浙江6月8题，2分；2021湖南卷8题，3分；2021全国甲卷26题，13分；复习目标：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．掌握氯气的实验室制法(包括所用的试剂、仪器、反应原理和收集方法等)。3．认识氯元素单质及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。考点一氯气、氯水、含氯化合物知识点1氯气的性质1．氯气的物理性质颜色气味密度特性______色______气味比空气____________液化2．氯气的化学性质(1)氧化性(2)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。【名师提醒】熟记下列反应方程式：(1)电解饱和食盐水：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。(2)实验室制氯气：MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(3)Cl2和H2O的反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO。(4)HClO的不稳定性：2HClOeq\o(=,\s\up7(光))2HCl＋O2↑。(5)Cl2和石灰乳的反应：2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。(6)Ca(ClO)2和少量CO2的反应：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO。(7)FeBr2和少量Cl2的反应：6FeBr2＋3Cl2=4FeBr3＋2FeCl3。(8)FeBr2和足量Cl2的反应：2FeBr2＋3Cl2=2FeCl3＋2Br2。知识点2氯水性质的多重性【名师点晴】1．氯水常代替氯气进行溶液中的实验。2．干燥的Cl2没有漂白性，但Cl2能使湿润的有色布条褪色，起漂白作用的是HClO，故不能用pH试纸测量氯水的pH。知识点3次氯酸和次氯酸盐的性质1．次氯酸2．漂白粉3．漂白液【易错警示】1molCl2与水反应时(可逆反应)，转移电子数小于NA，而1molCl2与足量冷的NaOH溶液(或石灰乳)反应时，转移电子数为NA。考向1氯气及其化合物的性质【例1】(2024·浙江1月卷，2，3分)工业上将Cl2通入冷的溶液中制得漂白液，下列说法不正确的是()A．漂白液的有效成分是NaClO B．ClO-水解生成HClO使漂白液呈酸性C．通入CO2后的漂白液消毒能力增强 D．NaClO溶液比HClO溶液稳定【名师点睛】解决本题的关键是要明确漂白液的成分和NaClO的性质。【变式训练】某同学用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气，并验证氯气的性质，实验装置如图所示。下列相关说法错误的是()A．脱脂棉中的无水氯化钙可以用碱石灰代替B．该实验装置可证明干燥的氯气没有漂白作用C．湿润石蕊试纸先变红，但也不能说明生成了酸性物质D．淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色，说明氯气将I2氧化考向2氯水与次氯酸的性质及应用【例2】(2024·黑龙江省新七省高考模拟)数字化实验是研究化学变化的重要手段，为验证次氯酸光照分解的产物，某同学采用三种传感器分别测得氯水光照过程中pH、Cl-浓度、O2体积分数的变化，实验数据如图所示，下列叙述错误的是A．从0s到150s，溶液pH降低的原因是Cl2+H2OH++Cl-+HClO右移B．氯水在光照过程中可能出现c(Cl－)＞c(H＋)C．从50s到150s，的平均生成速率约为D．从0s到150s，溶液中c(H＋)增加到起始浓度的倍【名师点晴】1．氯水中因HClO见光分解，随着HClO的消耗，最后成为盐酸，故久置氯水酸性增强，无漂白性。因此，氯水要现用现配。2．制取氯水的反应为Cl2＋H2OHCl＋HClO，反应中Cl2既是氧化剂，又是还原剂，由于该反应是可逆反应，1molCl2溶于水，转移电子数小于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－、SOeq\o\al(2－,3)等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。【变式训练】某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测，下图所示图像变化最有可能是其检测结果的是()A．图甲表示氯水的pH随时间的变化B．图乙表示溶液中氯离子浓度随时间的变化C．图丙表示氯水的电导率随时间的变化D．图丁表示液面上方氧气体积分数随时间的变化考点二氯气的实验室制法知识点1制取原理实验室通常用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸制取氯气。用MnO2制取Cl2的化学方程式：________________________________________________。【名师提醒】1．反应物的选择：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。2．酸性KMnO4溶液，用的是H2SO4酸化而不是盐酸。知识点2制取过程【名师提醒】1．为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热的温度不宜过高，以减少浓盐酸的挥发。2．尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。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。知识点3实验装置【名师提醒】几个装置的创新变化①②③图①为KMnO4作氧化剂制Cl2的装置。图②为Cl2中HCl的除杂装置。图③为干燥Cl2的装置。考向1氯气实验室制法的简单应用【例1】(2024·广东省广州市二模)将浓盐酸加到KMnO4中进行如图所示的探究实验，一段时间后，下列分析正确的是A．a处布条褪色，说明Cl2具有漂白性B．b处出现蓝色，说明还原性：C．c处红色逐渐变浅，说明Cl2具有还原性D．KMnO4换成MnO2重做实验，a处布条褪色更快【名师点睛】吸收尾气时，用氢氧化钠溶液吸收，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。【变式训练】(2024·河南省濮阳市二模)某小组设计实验探究MnO2和浓盐酸反应的最低浓度以及氯气的性质，实验装置如图所示。实验中，装置C中溶液先变浑浊，后变澄清；装置D中溶液先变红色，后褪色。回答下列问题：(1)装置B中试剂是(填名称)，装置E的作用是。(2)装置A中反应的离子方程式为。(3)能证明氯的非金属性比硫强的实验现象是。经检验装置C中最终生成了SO42-，写出C中浑浊变澄清时反应的化学方程式：。(4)根据装置D中现象，有人认为SCN-被氧化了。请你设计实验证明他的观点是否正确：。(5)实验完毕后，利用下列装置测定装置A中剩余盐酸的浓度：将装置A中剩余溶液过滤，取V1mL滤液进行实验，最终收集H2的体积为V2mL(已折合成标准状况)。①实验中部分操作步骤：a．读数

b．冷却至室温

c．调平量气管和烧杯的液面正确操作步骤的顺序为(填字母)。②能与MnO2反应的最低盐酸浓度为mol·L-1(用含V1、V2的代数式表示)。考向2氯气与其他含氯化合物制备的综合【例2】常温下二氧化氯为黄绿色或橘黄色气体，性质非常不稳定。温度过高，二氧化氯的水溶液有可能爆炸。某研究小组设计如图所示实验制备ClO2。(1)如图，在烧瓶中先放入一定量的KClO3和草酸(H2C2O4)，然后再加入足量的稀硫酸，水浴加热。反应后产物中有ClO2、CO2和一种酸式盐，该反应的化学方程式为________________________________，氧化产物与还原产物的物质的量之比为________。(2)控制水浴温度在60～80℃之间的目的是_____________________________________，图示装置中缺少的一种必需的玻璃仪器是________。(3)A装置用于吸收产生的二氧化氯，其中最好盛放________(填序号)。①60℃的温水②冰水③饱和食盐水(4)将二氧化氯溶液加入硫化氢溶液中，所得溶液中加入少量氯化钡溶液，有白色沉淀生成。请写出二氧化氯溶液和硫化氢溶液反应的化学方程式____________________________________________________。【变式训练】磺酰氯(SO2Cl2)是一种重要的有机合成试剂，实验室可利用SO2与Cl2在活性炭作用下反应制取少量的SO2Cl2，装置如图所示(部分夹持装置省略)。已知SO2Cl2的熔点为－54.1℃，沸点为69.1℃，遇水能发生剧烈的水解反应，并产生白雾。回答下列问题：(1)装置甲可以用于实验室制SO2，则下列试剂组合中合适的是________(填字母)。A．18.4mol·L－1的硫酸和CuB．10mol·L－1的硝酸和Na2SO3固体C．70%的硫酸和Na2SO3固体装置庚中发生反应的离子方程式为____________________________。(2)导管a的作用是__________________________________。仪器b盛放的试剂为________。装置乙和丁中可以使用同一种试剂，该试剂为________。(3)控制反应过程中装置丙中进气速率的方法是___________________________________，实验结束时，关闭分液漏斗活塞和止水夹k，此时装置戊的作用是__________________________。(4)氯磺酸(ClSO3H)加热分解，也能制得磺酰氯与另外一种物质，该反应的化学方程式为_______________________________________________________________________。(5)若反应中消耗的氯气体积为896mL(已转化为标准状况，SO2足量)，最后得到纯净的磺酰氯3.3g，则磺酰氯的产率为________(保留三位有效数字)。考点三卤素的性质及X-的检验知识点1卤素单质性质的相似性和递变性1．卤素单质性质的相似性(1)都能与大多数金属反应，如2Fe+3Br2=2FeBr3，但I2与Fe反应生成FeI2。(2)都能与H2反应生成HX：X2+H2=2HX(X代表Cl、Br、I，下同)。(3)都能与水反应：X2+H2OHX+HXO(F2例外)。(4)都能与碱溶液反应：X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O(F2例外)。2．卤素单质性质的递变性颜色逐渐加深熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大氧化性逐渐减弱还原性(X-)逐渐增强【名师提醒】溴、碘单质、蒸气及有关溶液颜色如下：单质蒸气水溶液苯或CCl4Br2深红棕色液体红棕色浅黄色橙色I2紫黑色固体紫色黄褐色紫色知识点2卤素单质性质的特殊性氟①无正价，非金属性最强，F-的还原性最弱；②2F2+2H2O=4HF+O2，与H2反应在暗处即爆炸；③氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在塑料瓶中溴①Br2常温下是深红棕色液体，是唯一的液态非金属单质；②Br2易溶于有机溶剂；③液态Br2有剧毒，易挥发，故盛溴的试剂瓶中须加水，进行水封，保存液溴试剂瓶不能用橡胶塞碘①淀粉遇I2变蓝色；②I2加热时易升华；③I2易溶于有机溶剂；④I2易与Na2S2O3溶液发生反应：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，此反应常用于测定碘的含量⑤I2与Fe、Cu反应时，生成的是FeI2和CuI知识点2卤素离子的检验方法1．AgNO3溶液——沉淀法未知液eq\o(→,\s\up7(滴加AgNO3溶液和稀硝酸))生成eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(白色沉淀，则有Cl－,淡黄色沉淀，则有Br－,黄色沉淀，则有I－))2．置换——萃取法未知液eq\o(→,\s\up7(加适量新制饱和氯水),\s\do5(振荡))eq\o(→,\s\up7(加入CCl4下层或汽油上层),\s\do5(振荡))有机层呈eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(红棕色或橙红色，表明有Br－,紫色、浅紫色或紫红色，表明有I－))3．氧化——淀粉法检验I－未知液eq\o(→,\s\up7(加入适量新制饱和氯水或双氧水),\s\do5(振荡))eq\o(→,\s\up7(淀粉溶液),\s\do5(振荡))蓝色溶液，表明有I－【名师提醒】 碘盐中加的是KIO3，可通过加入KI­淀粉溶液、食醋来检验，在工业上通过电解KI溶 液制备。考向1卤素的性质【例1】(2024·辽吉黑卷，6，3分)H2O2分解的“碘钟”反应美轮美奂。将一定浓度的三种溶液(①H2O2溶液；②淀粉、丙二酸和MnSO4混合溶液；③KIO3、稀硫酸混合溶液)混合，溶液颜色在无色和蓝色之间来回振荡，周期性变色；几分钟后，稳定为蓝色。下列说法错误的是()A．无色→蓝色：生成I2 B．蓝色→无色：I2转化为化合态C．H2O2起漂白作用 D．淀粉作指示剂【变式训练】(2024·河北省高三省级模拟联测)某小组设计如图所示实验探究卤素的性质，实验过程中观察到乙中现象：无色→蓝色→棕黄色→无色。已知：ICl2-(红色)、ICl4-(棕色)、IO3-(无色)。IO3-+5I-+6H+=3I3+3H2O。下列说法错误的是()A．丙的作用是吸收尾气，避免氯气排入空气中污染环境B．甲中现象是先变红色后褪色，微热后又变红色C．乙中变棕黄色是因为I2被氧化成ICl2-和ICl4-的混合物D．反应结束后，可用淀粉KI试纸和醋酸检验乙中无色溶液是否含IO3-考向2卤素离子的检验【例2】鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是()①碘水、淀粉溶液②氯水、CCl4③溴水、苯④硝酸、AgNO3溶液⑤氯水、苯⑥CCl4、淀粉溶液A．①②④B．②③⑥C．②④⑤ D．④⑤⑥【变式训练】(2024·浙江省高三联考)某无色溶液可能含有Na+、Ba2+、、B、SO32-、SO42-中的若干种，依次进行下列实验(每一步所加试剂均过量)，观察到的现象如下：步骤操作现象(1)向溶液中滴加氯水，再加入C振荡、静置下层呈橙红色(2)分液，向水溶液中加入Ba溶液和稀HNO3有白色沉淀产生(3)过滤，向滤液中加入方稀溶液和稀HNO3有白色沉淀产生下列结论正确的是()A．肯定含有的离子是Na+、BB．肯定没有的离子是Ba2+、SO42-C．如果步骤(2)没有加入稀HNO3，白色沉淀可能含有BaSO3D．如果将步骤(1)中氯水换成H2O2，对结论没有影响1．(2024·江苏卷，10，3分)在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是()A．HCl制备：NaCl溶液和B．金属Mg制备：溶液C．纯碱工业：溶液D．硫酸工业：2．(2024·安徽卷，4，3分)下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化。且甲和水可以直接生成乙的是()选项甲乙丙ACl2NaClONaClBSO2H2SO4CaSO4CFe(OH)3DCO2H2CO3Ca(HCO3)23．(2023•辽宁省选择性考试，3)下列有关物质的工业制备反应错误的是()A．合成氨：N2+3H22NH3 B．制HCl：H2+Cl22HClC．制粗硅：SiO2+2CSi+2CO D．冶炼镁：2MgO(熔融)2Mg+O2↑4．(2023•浙江省1月选考，4)物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是()A．能使某些色素褪色，可用作漂白剂 B．金属钠导热性好，可用作传热介质C．溶液呈碱性，可用作消毒剂 D．Fe2O3呈红色，可用作颜料5．(2022•广东选择性考试，8)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是()6．(2022·浙江省1月选考，9)下列说法正确的是()A．铁与碘反应易生成碘化铁B．电解ZnSO4溶液可以得到ZnC．用石灰沉淀富镁海水中的Mg2+，生成碳酸镁D．SO2通入BaCl2溶液中生成BaSO3沉淀7．(2021•浙江6月选考，8)关于反应K2H3IO6+9HI=2KI+4I2+6H2O，下列说法正确的是()A．K2H3IO6发生氧化反应 B．KI是还原产物C．生成12.7gI2时，转移0.1mol电子 D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为7：18．(2021•湖南选择性考试，8)KIO3常用作食盐中的补碘剂，可用“氯酸钾氧化法”制备，该方法的第一步反应为6I2+11KClO3+3H2O6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。下列说法错误的是()A．产生22.4L(标准状况)Cl2时，反应中转移10mole﹣ B．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11：6 C．可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉 D．可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO3-的存在9．(2021•广东选择性考试，17)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年，舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。1810年，戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为_______。(2)实验室制取干燥Cl2时，净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为_______。(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中_______已分解。检验此久置氯水中Cl-存在的操作及现象是_______。(4)某合作学习小组进行以下实验探究。①实验任务。通过测定溶液电导率，探究温度对AgCl溶解度的影响。②查阅资料。电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时，强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大；离子浓度一定时，稀溶液电导率随温度的升高而增大。25℃时，Ksp(AgCl)=1.8。③提出猜想。猜想a：较高温度的AgCl饱和溶液的电导率较大。猜想b：AgCl在水中的溶解度s(45℃)s(35℃)s(25℃)。④设计实验、验证猜想。取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的AgCl饱和溶液)，在设定的测试温度下，进行表中实验1~3，记录数据。实验序号试样测试温度/℃电导率/1Ⅰ：25℃的AgCl饱和溶液25A12Ⅱ：35℃的AgCl饱和溶液35A23Ⅲ：45℃的AgCl饱和溶液45A3⑤数据分析、交流讨论。25℃的AgCl饱和溶液中，c(Cl-)=______________mol·L－1。实验结果为A3A2A1。小组同学认为，此结果可以证明③中的猜想成立，但不足以证明猜想成立。结合②中信息，猜想不足以成立的理由有_______。⑥优化实验。小组同学为进一步验证猜想，在实验1~3的基础上完善方案，进行实验4和5。请在答题卡上完成表中内容。实验序号试样测试温度/℃电导率/4Ⅰ_______B15______________B2⑦实验总结。根据实验1~5的结果，并结合②中信息，小组同学认为猜想也成立。猜想成立的判断依据是_______。10．(2021•全国甲卷，26)碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答