知识点五-氯及其化合物-高一化学上学期期中期末复习系列(人教版2019必修第一册)

知识点五氯及其化合物氯及其化合物转化图氯气物理性质有刺激性气味黄绿色有毒气体密度比空气大1体积水能溶解约2体积Cl2易液化化学性质结构分析化学性质强氧化性金属与变价金属反应生成高价，如2Fe＋3Cl2eq\o(,\s\up6(Δ))2FeCl3非金属H2：点燃——苍白色火焰，瓶口白雾光照——爆炸还原性化合物FeCl2：2FeCl2＋Cl22FeCl3KI：2KI＋Cl22KCl＋I2氧化性与还原性水Cl2＋H2Oeq\o(,\s\up7(),\s\do5())H＋+Cl－+HClO(自来水消毒)碱2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O(制漂白液)2Ca(OH)2＋2Cl2CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O(制漂白粉)盐AgNO3＋Cl2＋H2OAgCl↓＋HNO3＋HClO1．常温下，铁与氯气不反应，故液氯可保存于钢瓶中。2．干燥Cl2没有漂白性，湿的Cl2有漂白性。3．Cl2与碱液反应，温度不同，产物可能不同，如：Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O（常温），3Cl2＋6NaOH5NaCl＋NaClO3＋3H2O（加热）。4．Cl—与ClO—（或ClO－）在碱性条件下共存，但在酸性条件下不共存。5．漂白液：成分——NaClO、NaCl，有效成分——NaClO；漂白粉：成分——Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分——Ca(ClO)26．漂白原理：NaClO＋CO2＋H2OHClO＋NaHCO3Ca(ClO)2＋CO2＋H2O2HClO＋CaCO37．ClO－有强氧化性：如ClO－＋2I－＋2H＋Cl－＋I2＋H2O次氯酸与氯水1．次氯酸弱酸性漂白性不稳定性HClOeq\o(,\s\up7(),\s\do5())H＋+ClO－有机色质被漂白后，再加热不能恢复为原颜色2HClOeq\o(=,\s\up7(光照),\s\do5())2HCl+O2↑2．氯水成分三分子：H2O、Cl2、HClO四离子：Cl－、H＋、ClO－、OH－Cl2水中某些微粒的化学检验方法微粒H2OCl－H＋HClOCl2试剂CuSO4AgNO3溶液NaHCO3有色布条KI—淀粉试纸现象变蓝色产生白色沉淀产生少量气泡褪色变蓝色氯水性质的多重性性质成分反应实例酸性HClCaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O氯水滴入石蕊试液中呈红色HClONaOH＋HClO＝NaClO＋H2O氧化性Cl2Cl2＋2FeCl2＝2FeCl3、Cl2＋Na2SO3＋H2O＝2HCl＋Na2SO4HClO杀菌、消毒漂白性HClO使湿润有机色质褪色，如向氯水中滴石蕊试液先变红，后褪色沉淀性Cl－Cl2＋Ag＋＋H2O＝AgCl↓＋H＋＋HClO不稳定性HClO2HClO2HCl＋O2↑，氯水要放在棕色试剂瓶中避光保存。1．Cl2通入紫色石蕊试液先变红后褪色。2．由于HClO的漂白性，不能用pH试纸测氯水的pH。3．新制氯水、久置氯水、液氯类别新制氯水（混合物）久置氯水液氯关系成分Cl2（主要）、HCl、HClOHClCl2（纯净物）氯气eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(H2O溶解),\s\do4(→))),\s\do6())新制氯水eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(久置),\s\do4(→))),\s\do6())稀盐酸主要性质氧化性、酸性、漂白性酸性与Cl2性质相同4．Cl2水中有多种微粒，有的变化中可能有多种微粒参与反应。5．氯水的保存方法——避光（棕色试剂瓶）、密封。氯气的制备反应原理阴离子氧化法：用强氧化性的物质（如MnO2、KMnO4等）将浓盐酸中的－1价的氯氧化。MnO2+4HCl(浓)eq\o(,\s\up6(Δ))MnCl2+Cl2↑+2H2O（盐酸表现：还原性和酸性，被氧化的HCl占反应总量的1/2）装置类型固＋液eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up1(Δ),\s\do4(——→))),\s\do6())气（如用KMnO4则为：固＋液→气）气体净化Cl2（HCl、水蒸气）eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(饱和食盐水),\s\do4(————→))),\s\do5(除HCl))eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(浓硫酸),\s\do4(————→))),\s\do5(除水蒸气))Cl2气体收集向上排空气法或排饱和食盐水法尾气处理用NaOH溶液吸收，离子方程式为：Cl2＋OH－Cl－＋ClO－＋H2O气体验满用湿润的KI淀粉试纸：试纸变蓝色根据氯气的颜色判断：瓶中充满黄绿色气体装置图因浓盐酸有挥发性，制氯装置应使用分液漏斗并盖上玻璃塞为确保实验过程中分液漏斗的液体顺利流下，可采取的方法有：一是把分液漏斗和圆底烧瓶用橡皮管相连通、二是在分液漏斗下端套一个小试管1．加热方式为微热，滴加浓盐酸不能过快，减少HCl挥发2．必须用浓盐酸，稀盐酸不反应3．实验结束后，先停止反应并排出残留的Cl2，再拆装置，以免污染空气4．澄清石灰水中含Ca(OH)2量少，不能用来吸收尾气氯离子的检验原理Ag＋+Cl－AgCl↓(不溶于稀硝酸)试剂AgNO3溶液稀硝酸方法少许待测液于试管中，滴加过量的硝酸，再滴加硝酸银溶液，若出现白色沉淀，则含有氯离子必有加稀硝酸，以防止CO2－的干扰。一、判断以下说法是否正确：说法判断1用同一针筒先后抽取80mL氯气、20mL水，振荡，气体完全溶解，溶液变为黄绿色1．错误1体积水溶解2体积Cl2，20mL水溶解40mLCl2，还剩余40mLCl22氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl22．正确浅黄绿色为Cl2的颜色3将Cl2通入碳酸钠溶液中可以制取较高浓度的次氯酸溶液3．错误发生反应Cl2＋Na2CO3＋H2ONaCl＋NaClO＋NaHCO3，无HClO生成4NaClO(aq)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(CO2),\s\do4(→))),\s\do5())HClO(aq)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(光照),\s\do4(→))),\s\do6())HCl(aq)4．正确各步转化均可实现5HClOeq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(光照),\s\do4(→))),\s\do6())Cl2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(NaOH溶液),\s\do4(→))),\s\do5())NaClO5．错误HClO光照分解生成的是O26浓盐酸eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(MnO2),\s\do5(→))),\s\do4(Δ))Cl2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(澄清Ca(OH)2),\s\do4(→))),\s\do6())漂白粉6．错误应用石灰乳制漂白粉7用右图装置测氯水的pH：7．错误氯水中的HClO有漂白性8次氯酸具有弱酸性，可用作有色物质的漂白剂8．错误是NaClO的强氧化性9ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒9．错误是ClO2的强氧化性10次氯酸具有弱酸性，可用作有色物质的漂白剂10．错误是HClO的漂白性，与酸性无关二、选择题1．（2022年吉林省吉林市期末）下列离子方程式书写正确的是A．次氯酸钙溶液中通入过量的CO2：Ca2＋＋2ClO－＋H2O＋CO2CaCO3↓＋2HClOB．氢氧化钠溶液吸收氯气：2OH－＋Cl2Cl－＋ClO－＋H2OC．盐酸与硝酸银溶液反应：HCl＋Ag＋AgCl↓＋H＋D．氯气通入水中：Cl2＋H2O2H＋＋Cl－＋ClO－【答案】B【解析】A项，次氯酸钙溶液中通入过量的CO2生成碳酸氢钙和次氯酸，反应的离子方程式是ClO－＋H2O＋CO2HCO－＋HClO，错误；B项，氢氧化钠溶液吸收氯气生成次氯酸钠、氯化钠、水，反应方程式是2OH－＋Cl2Cl－＋ClO－＋H2O，正确；C项，盐酸是强酸可拆成H＋和Cl－，反应的离子方程式是Cl－＋Ag＋AgCl↓，错误；D项，次氯酸是弱酸不能拆成H＋和ClO－，反应的离子方程式是Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，错误。2．（2022·河南三门峡期末）某学习小组在实验室制备氯气并验证氯气是否具有漂白性，设计了如图装置(夹持装置已略)：下列分析错误的是A．装置A中盛放的药品可能为MnO2和浓盐酸B．若装置C发生堵塞，长颈漏斗中的液面会上升C．装置C中I、II、III处可以依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条D．装置D中的药品可能为碱石灰【答案】A【解析】装置A制备氯气，装置B除去氯气中的氯化氢，装置C检验氯气的漂白性，装置D尾气处理。A项，装置A制备氯气，由于不加热，其中盛放的药品可能为KMnO4和浓盐酸，二氧化锰氧化浓盐酸需要加热，错误；B项，装置B还起安全瓶作用，监测实验进行时C中是否发生堵塞，发生堵塞时，B中的压强增大，B中长颈漏斗中液面上升，形成水柱，正确；C项，装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性，先通入湿润的有色布条褪色，验证氯气的漂白性，再通入干燥剂氯化钙，最后通过干燥的有色布条，不褪色，所以C中I、II、III依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条，正确；D项，装置D中的药品用来吸收氯气，防止污染，因此可能为碱石灰，正确。3．（2022年山西省怀仁市期末）如图所示，从a处通入新制备的Cl2，关闭b阀时，c处的干燥红色布条看不到明显现象；当打开b阀后，c处红色布条逐渐褪色。d瓶中装的是①浓硫酸；②NaOH溶液；③H2O；④饱和NaCl溶液A．①③ B．②④ C．①② D．③④【答案】C【解析】HClO有漂白作用，干燥的Cl2不具备漂白作用。应先判断a处通入的Cl2是否带有水蒸气。b阀打开时，红色布条褪色，说明a处Cl2为潮湿的；潮湿的Cl2在b阀关闭时通过d，看不到c处红色布条有明显变化，说明d处溶液吸收了氯气或者吸收了潮湿氯气中的水蒸气，d中可能是浓硫酸干燥了氯气，也可能是NaOH溶液吸收了氯气，故答案为C项。4．（2022年河南省驻马店市期末）某白色粉末中可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3，现进行以下实验：(1)将部分粉末加入水中，振荡，有白色沉淀生成；(2)向(1)的悬浊液中加入过量硝酸，白色沉淀消失，并有气泡产生；(3)取少量(2)的溶液滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。根据上述现象判断，下列说法不正确的是A．白色粉末中可能含有Ba(NO3)2B．白色粉末中含Ba(NO3)2和CaCl2至少一种C．上述过程涉及到的反应只有复分解反应，没有氧化还原反应D．步骤(2)中一定发生的离子反应为：CaCO3＋2H＋Ca2＋＋CO2↑＋H2O【答案】B【解析】根据(1)(2)的现象，硝酸钡、氯化钙都能与碳酸钾反应生成白色沉淀；悬浊液中加入硝酸，沉淀溶解，且有气泡冒出，一定含有碳酸钾，硝酸钡和氯化钙至少含有一种；根据(3)可知，加入硝酸银溶液，有白色沉淀生成，该沉淀为氯化银，原溶液中一定存在氯化钙；综上所述，白色粉末中一定有氯化钙和碳酸钾；硝酸钡可能含有。A项，根据上述分析，硝酸钡可能含有，正确；B项，根据上述分析，硝酸钡可能含有，氯化钙一定含有，错误；C项，根据上述分析，发生的反应有CaCl2＋K2CO3CaCO3↓＋2KCl、CaCO3＋2HNO3Ca(NO3)2＋H2O＋CO2↑、KCl＋AgNO3KNO3＋AgCl↓，这些反应不存在化合价的变化，反应类型均为复分解反应，不涉及氧化还原反应，正确；D项，根据上述分析，(2)中一定发生离子反应为CaCO3＋2H＋Ca2＋＋CO2↑＋H2O，正确。三、（2022·福建漳州正兴学校期中）如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(部分夹持已略)，实验装置如图：回答下列问题：（1）装置A中是用MnO2和浓盐酸反应制备Cl2，写出其化学反应方程式(并用单线桥标出电子转移的方向与数目)：___________________________________。（2）装置B有安全瓶作用，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出C发生堵塞时B中的现象：_____________________________。（3）设置装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次应放入___________(从下表a、b、c、d中选择)。abcdⅠ干燥的有色布条干燥的有色布条湿润的有色布条湿润的有色布条Ⅱ碱石灰浓硫酸浓硫酸无水氯化钙Ⅲ湿润的有色布条湿润的有色布条干燥的有色布条干燥的有色布条（4）装置D用于制取少量漂白粉，漂白粉的有效成分是___________(写化学式)。（5）实验中发生氧化还原反应的装置除了A、B、C、E外，还有___________(选填装置代号)。（6）装置E中潮湿的Cl2与Na2CO3发生的反应粒子个数相等，生成NaHCO3、气体Cl2O和另一种盐，试写出该反应化学方程式：_______________________________________________________________。【答案】（1）（2）B中液面降低，长颈漏斗中液面上升，形成水柱（3）d（4）Ca(ClO)2（5）DG（6）2Cl2＋2Na2CO3＋H2O2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O【解析】由题中信息和装置可知，装置A中浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气；装置B中饱和食盐水除去Cl2中HCl气体，且能监测实验进行时C中是否发生堵塞；装置C中I为湿润的有色布条、Ⅱ为无水氯化钙、Ⅲ为干燥的有色布条，对比可证明干燥的氯气不具