2024高考化学总复习一轮复习-第2讲-氯及其重要化合物

高考总复习优化设计GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI第2讲氯及其重要化合物第一章2024内容索引010203考点一氯及其化合物的性质和应用考点二氯气的实验室制法真题演练角度拓展复习目标1了解氯的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了解氯的单质及其重要化合物对环境的影响。考点一氯及其化合物的

性质和应用必备知识自主预诊1.氯气的性质(1)物理性质颜色气味密度特性

黄绿色刺激性气味比空气大易液化(2)化学性质实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量气体飘进鼻孔(如图所示)。①氧化性

②歧化反应

微点归纳1

mol

Cl2与水反应时(可逆反应),转移电子数小于NA,而1

mol

Cl2与足量冷的NaOH溶液(或石灰乳)反应时,转移电子数为NA。2.次氯酸(HClO)3.漂白液(“84”消毒液)4.漂白粉

易错辨析(1)Cl2具有强氧化性,在化学反应中只作氧化剂。(

×

)(2)实验室常用pH试纸测定氯水、次氯酸盐溶液的pH。(

×

)(3)氯气具有漂白性,可用作棉、麻和纸张的漂白剂。(

×

)(4)在空气中氯水长时间敞口放置,其酸性增强,氧化性减弱。(

√

)关键能力考向突破考向1

氯气的性质及应用例1.如图是某同学设计的氯气制备及性质验证实验装置。相关说法正确的是(

)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.湿润的紫色石蕊试纸变红色,说明反应生成了酸性物质D.湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色,然后又逐渐褪去,说明氯气具有漂白性答案

B解析

氯气能与碱石灰反应,脱脂棉中的无水CaCl2不能用碱石灰代替,A错误;生成的氯气经过干燥后不能使品红试纸褪色,该实验装置可证明干燥的氯气没有漂白作用,B正确;生成的氯气中含有挥发出的HCl,HCl也能使湿润的紫色石蕊试纸变红色,不能说明反应生成了酸性物质,C错误;湿润的淀粉KI试纸变蓝色,然后又逐渐褪去,是因为氯气首先氧化I-生成单质碘,然后氯气继续氧化单质碘,氯气没有漂白性,D错误。考向2

氯水的成分及性质例2.探究新制氯水的成分及性质的实验中,依据下列方法和现象,不能得出相应结论的是(

)选项方法现象结论A观察氯水的颜色氯水呈浅黄绿色氯水中含Cl2B向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水有无色气体产生氯水中含HClOC向红色纸条上滴加氯水红色纸条褪色氯水具有漂白性D向FeCl2溶液中滴加氯水溶液变成棕黄色氯水具有氧化性

考向3

氯及其重要化合物的转化例3.(2023华南师大附中模拟)部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是(

)A.a与d、a与e均能反应得到bB.c为一种新型自来水消毒剂,c代替b的原因是c不属于危险化学品C.向b的水溶液中加入CaCO3,可以增加d的产量D.e的某种固体可用于实验室制O2答案

B归纳总结1.氯及其重要化合物的性质中的4个易错点2.氯水成分的复杂性和性质的多重性(1)氯水是“三分子”“四离子”的混合体系(2)氯水性质的多重性

对点训练1.常温下,将Cl2缓慢通入水中至饱和,然后改向其中滴加浓NaOH溶液。整个实验过程中的pH变化曲线如图所示,不考虑次氯酸分解与溶液体积变化,下列叙述正确的是(

)A.实验过程中可以用pH试纸测定溶液的pHB.a→b过程中,溶液中HClO的浓度增大C.b点时溶解的Cl2全部与水发生了反应D.c点以后溶液呈碱性,没有漂白性答案

B解析

将Cl2缓慢通入水中至饱和,然后改向其中滴加浓NaOH溶液,整个过程中发生的反应有Cl2+H2OHCl+HClO、HCl+NaOH===NaCl+H2O、HClO+NaOH===NaClO+H2O。HClO具有漂白性,实验过程中不能用pH试纸测定溶液的pH,A错误;a→b过程中,反应为Cl2+H2OHCl+HClO,随着Cl2通入,反应正向进行,溶液中HClO的浓度增大,B正确;Cl2与水的反应为可逆反应,则b点时溶液中还存在Cl2,C错误;c点以后溶液含有NaClO,NaClO水解生成HClO,仍然具有漂白性,D错误。2.(2023广东湛江模拟)部分常见含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示,设相应的盐中的阳离子均为Na+。下列推断不合理的是(

)A.a既可被氧化,也可被还原B.d的浓溶液可与c的固体反应生成b与eC.实验室可通过加热MnO2与d的浓溶液制得aD.可存在a→c→e→d→b→a的循环转化关系答案

B解析

由题干信息可知,物质a、b、c、d、e分别为Cl2、NaCl、NaClO、HCl、HClO。a为Cl2,其中Cl元素的化合价为0价,既可以升高也可以降低,故既可被氧化,也可被还原,A正确;由于存在反应ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O,故d的浓溶液即浓盐酸不可与c的固体即NaClO反应生成NaCl与HClO,B错误;实验室可通过加热MnO2与d的浓溶液即浓盐酸制得a即Cl2:考点二氯气的实验室制法必备知识自主预诊1.制取原理(1)实验室利用强氧化剂(如MnO2、KMnO4、KClO3、K2Cr2O7等)与浓盐酸反应制取氯气。MnO2与浓盐酸反应的离子方程式为

MnO2+4H++2Cl-

Mn2++Cl2↑+2H2O。(2)分别写出KMnO4、KClO3、K2Cr2O7与浓盐酸反应的化学方程式:①2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;②KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O;③K2Cr2O7+14HCl(浓)===2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O。2.实验装置

3.制取过程(以MnO2与浓盐酸反应为例)旁栏边角(必修第一册“迁移·应用”)(1)足量MnO2与含4

mol

HCl的浓盐酸混合加热,充分反应后,能否收集到22.4

L

Cl2(标准状况)?提示

二氧化锰与稀盐酸不反应,故浓盐酸变为稀盐酸后反应终止,则产生氯气的物质的量小于1

mol,即标准状况下收集到Cl2的体积小于22.4

L。(2)制取氯气时,可以用浓盐酸与高锰酸钾反应,该反应不需要加热,据此分析高锰酸钾与二氧化锰的氧化性谁较强?能否用盐酸酸化高锰酸钾溶液?提示

高锰酸钾的氧化性强于二氧化锰。不能用盐酸酸化高锰酸钾溶液。易错辨析(2)含1

mol

HCl的浓盐酸与足量MnO2共热,生成Cl2分子数为0.25NA。(

×

)(3)MnO2与浓盐酸共热制取Cl2,加热温度不宜过高,以减少HCl的挥发。(

√

)(4)实验过程中,可用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl。(

×

)(5)尾气吸收时,可选用澄清石灰水吸收多余的Cl2,防止污染环境。(

×

)(1)将干燥的淀粉KI试纸放在集气瓶口检验Cl2是否收集满。(

×

)关键能力考向突破考向

氯气的制取及性质综合实验例题.(2023河北衡水中学调研)金属锡是一种具有银白色金属光泽且质地较软的低熔点金属,常温下SnCl4为无色液体,沸点为114℃,在空气中易水解为锡酸与HCl。可用Cl2与熔融金属锡反应制备SnCl4,装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是(

)A.用注射器代替长颈漏斗能更好地控制产生氯气的速率B.装置戊的作用是冷凝、收集SnCl4C.实验过程中应该先点燃酒精灯熔化金属锡,再向甲中注入浓盐酸D.用装有碱石灰的干燥管代替装置己中NaOH溶液更合理答案

C解析

KMnO4与浓盐酸反应剧烈,故用注射器代替长颈漏斗能控制滴加盐酸的速率,进而控制反应的速率,A正确;常温下SnCl4为无色液体,沸点为114

℃,故需要进行冷凝液化收集,B正确;先点燃酒精灯熔化金属锡时会与空气中的氧气反应,应该先制备氯气,将装置中空气排尽后再加热金属锡,C错误;装置己中水蒸气会进入戊装置中,导致SnCl4水解,换用碱石灰既能吸收多余的氯气,又能防止水蒸气扩散至戊装置中,D正确。归纳总结1.改进实验室制取Cl2的发生装置(1)用KMnO4代替MnO2,常温下即可反应;(2)橡皮管的作用是保持分液漏斗和圆底烧瓶内气体压强平衡,便于液体顺利流下。2.改进实验室制取Cl2的除杂装置

(1)该装置的作用之一是观察生成气体的速率;(2)长颈漏斗用于检查整套装置是否发生堵塞。对点训练Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,也是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与有机化合物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。一种制取Cl2O的装置如图所示。已知:Cl2O的熔点为-116℃,沸点为3.8℃;Cl2的沸点为-34.6℃;HgO+2Cl2===HgCl2+Cl2O。下列说法不正确的是(

)A.装置②③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸B.通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释,减小爆炸危险C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2OD.装置④与⑤之间不用橡胶管连接,是为了防止橡胶管燃烧和爆炸答案

C解析

制取Cl2O需要干燥纯净的氯气,则②③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸,A正确;高浓度的Cl2O易爆炸,所以通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释,减小爆炸危险,B正确;装置⑤用于收集Cl2O,温度低于3.8

℃,此时氯气是气体,逸出的气体主要是空气和剩余的Cl2,C错误;Cl2O与有机化合物接触会发生燃烧并爆炸,装置④与⑤之间不用橡胶管连接,是为了防止橡胶管燃烧和爆炸,D正确。真题演练角度拓展角度一氯气的制取及性质验证1.(2022广东卷,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(

)答案

D解析

浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl和H2O(g),可用饱和食盐水除去HCl,Cl2可用浓硫酸干燥,A正确;氯气的密度大于空气,用向上排空气法收集,B项中装置能收集氯气,B正确;湿润的红布条褪色,干燥的红布条不褪色,可验证干燥的氯气不具有漂白性,C正确;氯气在水中的溶解度较小,应用NaOH溶液吸收尾气,D中装置不能达到实验目的,D错误。角度拓展(1)(2022海南卷,13B)NaClO溶液长期露置在空气中,释放Cl2,漂白能力减弱。(

)(2)(2022全国甲卷,7A)漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果。(

)(3)(2021湖南卷,3B)净化实验室制备的Cl2,气体依次通过盛有饱和NaCl溶液、浓硫酸的洗气瓶。(

)××√(4)[2021广东卷,17(2)]如图,实验室制取干燥的Cl2时,净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为

。

答案

c→d→b→a→e角度二基于氯气的含氯化合物的制备实验2.(2020全国Ⅲ卷,26)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,探究其氧化还原性质。回答下列问题:(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是

,a中的试剂为

。

(2)b中采用的加热方式是

。c中化学反应的离子方程式是

,采用冰水浴冷却的目的是

。

(3)d的作用是

,可选用试剂

(填字母)。

A.Na2S B.NaClC.Ca(OH)2

D.H2SO4(4)反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶,

,

,干燥,得到KClO3晶体。

(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变,2号试管溶液变为棕色,加入CCl4振荡,静置后CCl4层显

色,可知该条件下KClO3的氧化能力

(填“大于”或“小于”)NaClO。

答案

(1)圆底烧瓶饱和食盐水(2)水浴加热Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O避免生成NaClO3

(3)吸收尾气(Cl2)

AC(4)过滤少量(冷)水洗涤(5)紫小于解析

(1)盛放二氧化锰粉末的仪器为圆底烧瓶。除去氯气中的HCl杂质可用饱和食盐水。(2)b为氯气与KOH溶液在加热(热水浴)条件下制取KClO3的装置,发生的反应为3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O,b中采用的是水浴加热。c装置中反应的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,c