2024高考化学课件 第12讲　氯及其化合物

课件编辑说明本课件需用office2010及以上版本打开，如果您的电脑是office2007及以下版本或者WPS软件，可能会出现不可编辑的文档。版本要求如您在使用过程中遇到公式不显示或者乱码的情况，可能是因为您的电脑缺少字体，请登录网站/faq下载。乱码问题如您还有其他方面的问题，请登录网站/faq，点击“常见问题”，或致联系我们第四单元

化工生产中的重要

非金属元素内容要求核心素养1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氯、硫、氮及其重要化合物的主要性质,认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。[变化观念与平衡思想]基于核心元素(氯、硫、氮)建立物质转化视角,能够从物质类别和元素价态两个角度理解氯、硫、氮及其化合物的性质和转化关系。[科学探究与创新意识]能针对氯、硫、氮及其化合物的性质与转化的探究问题,提出有依据的假设,选取试剂,设计实验方案并实施,基于实验事实得出结论。内容要求核心素养2.结合实例认识非金属及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值[科学态度与社会责任]能应用物质性质及物质转化关系,分析和探讨某些化学过程对人类健康、社会可持续发展可能带来的双重影响,并对这些影响从多个方面进行评估,从而更加科学、合理地选择和应用物质及其变化使用建议一、教学建议对非金属元素的考查,主要侧重于SO2、NO、NO2、CO、Cl2、NH3、HNO3、H2SO4、碳酸盐等物质的性质及其应用。从考查题型看,试题可以以选择题的形式出现,也可以以实验题和无机推断题的形式出现,以环保为主题设计问题的可能性比较大。其命题形式一般为实验探究、计算、推断等。从命题思路上分析,以非金属元素及其化合物的知识为载体,联系实际应用及生活、生产相关知识,综合应用各种化学基本概念、基本理论知识,考查学生对知识的掌握程度,以及灵活应用知识解决问题的能力。使用建议

复习本单元时要注意以下几个方面:1.发挥“价—类”二维图在硫、氮等非金属及其化合物的知识复习过程中的重要作用,以物质的类别为横坐标,以硫、氮等元素的化合价为纵坐标,在二维平面内绘制其“价—类”二维图,它是一种在“元素观”“分类观”“转化观”的指导下实现非金属元素及其化合物知识结构化的工具,其核心是元素,方法是分类,内涵是转化。基于“价—类”二维图复习,根据物质类别分析物质的通性,再根据化合价分析物质的氧化性和还原性,最后以“特性”的思维模式复习。使用建议2.要抓住“位—构—性”三者的关系,充分体现元素周期律、元素周期表的理论指导作用。3.要充分体现氧化还原反应、离子反应等基本理论的指导作用。4.本单元涉及的化学实验较多,要注意对实验的原理、设计、操作的要点及注意事项的理解,通过对实验现象的观察与思考,加深对物质性质的理解和掌握。二、课时安排本单元共7讲,建议14课时完成,其中12课时用于在课堂上互动式完成第12~18讲,2课时进行测试及讲评。第12讲

氯及其化合物考点一氯气重要的含氯化合物考点二氯气的实验室制法经典真题·明考向作业手册考点一氯气重要的含氯化合物知识梳理

夯实必备知识|提升关键能力夯实必备知识1.氯气的物理性质[提醒]实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法:用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量气体飘进鼻孔(如图所示)。颜色状态气味密度毒性溶解性(25℃)黄绿色气体刺激性比空气大有毒

1体积水溶解约2体积Cl22.从原子结构角度认识氯气的化学性质氯元素在元素周期表中处于

,氯原子的结构示意图为

,最外层有7个电子,在化学反应中很容易

1个电子,使最外电子层达到8个电子的稳定结构。

夯实必备知识第三周期第ⅦA族

得到夯实必备知识(1)与金属反应氯气能与大多数金属化合,生成金属氯化物;与变价金属(Fe、Cu等)反应生成高价态金属氯化物。2Fe+3Cl22FeCl3

Cu+Cl2CuCl2夯实必备知识(2)与非金属反应[注意]

氯气可与Si、P等大多数非金属单质化合,如2P+3Cl2

2PCl3、Si+2Cl2

SiCl4。H2+Cl2

2HCl

H2+Cl2

2HCl苍白白雾夯实必备知识(3)从化合价的角度认识Cl2发生的“歧化反应”Cl2中氯元素为0价,处于氯元素的中间价态,因此Cl2既具有氧化性又具有还原性。常温下,Cl2与水或碱溶液反应时,Cl2发生“歧化反应”,Cl元素由0价变为+1价和-1价。

反应原理与水的反应化学方程式为Cl2+H2O⇌HCl+HClO,离子方程式为

与碱的反应与烧碱

(化学方程式)

制漂白粉

(化学方程式)

Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClOCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2Cl2+2Ca(OH)2

=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O[提醒]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。(设NA为阿伏伽德罗常数的值)(4)与某些还原性物质反应(书写离子方程式)与碘化钾溶液反应:

。

与SO2水溶液反应:

。

与FeCl2溶液反应:

。

夯实必备知识2I-+Cl2

=I2+2Cl-

2Fe2++Cl2

=2Fe3++2Cl-3.氯的重要化合物(1)次氯酸①不稳定性HClO在光照时发生分解:

。

②强氧化性能将有色物质氧化为无色物质,作漂白剂;杀菌、消毒。夯实必备知识2HClO2HCl+O2↑

夯实必备知识

(2)漂白粉夯实必备知识CaCl2和Ca(ClO)2

Ca(ClO)22Cl2+2Ca(OH)2

=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O碱氧化Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO(3)漂白液(“84”消毒液)夯实必备知识NaClO

Cl2+NaOH=NaCl+NaClO+H2O4.基于“价—类”二维图认识氯及其化合物的性质与转化关系写出相关反应的化学方程式:①

;②

;③

;④

;⑤

;夯实必备知识MnO2+4HCl(浓)

MnCl2+Cl2↑+2H2OCl2+H2O⇌HCl+HClOCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2Cl2+2Ca(OH)2

=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OHClO+NaOH=NaClO+H2O⑥

;⑦

;⑧

;⑨

。夯实必备知识Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O2Fe+3Cl2

2FeCl3H2+Cl2

2HClFe+2HCl=FeCl2+H2↑(其他合理答案均可)夯实必备知识1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)新制氯水在空气中久置,氯水酸性增强,氧化性减弱(

)(2)1molCl2通入足量的水中发生反应,转移的电子为1mol(

)√[解析]氯水中的次氯酸见光或受热分解生成盐酸和氧气,酸性增强,氧化性减弱。×(3)用pH试纸测定氯水的pH为4(

)×[解析]氯水具有漂白性,无法用pH试纸测定其pH。(4)

氯水具有较强氧化性,可用于漂白纸张、织物等(

)√[解析]氯气与水的反应是可逆反应。夯实必备知识(5)在一定条件下,过量的铁与氯气反应生成FeCl2(

)(6)用“84”消毒液(有效成分为NaClO)杀灭细菌利用了NaClO的强氧化性(

)×[解析]Fe与氯气反应只能生成FeCl3。√(7)漂白粉和明矾都常用于自来水的处理,二者的作用原理是相同的(

)×[解析]漂白粉具有强氧化性,可作自来水的消毒剂,而明矾是水解生成的氢氧化铝胶体吸附水中的悬浮固体而达到净水的目的。(8)氯气通入品红溶液中,溶液褪色,起漂白作用的是Cl2与水反应生成的HClO(

)√[解析]氯气通入品红溶液中,溶液褪色,是由于氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性。夯实必备知识2.某同学在pH试纸上滴了几滴新制的氯水,现象如图所示,下列有关该实验的说法中正确的是(

)A.该实验说明Cl2分子具有漂白性B.该实验说明H+的扩散速度比HClO分子快C.将实验后的pH试纸在酒精灯上微热,试纸又恢复为原来的颜色D.若用久置的氯水进行实验,现象相同B夯实必备知识[解析]HClO具有漂白性,Cl2无漂白性,A项错误。HClO的漂白不具有可逆性,加热不会恢复原来的颜色,C项错误。久置的氯水的主要成分为稀盐酸,无漂白性,D项错误。1.为了探究氯气的性质,进行了以下四个实验。下列说法错误的是(

)A.四个实验中氯气均表现氧化性B.可以用坩埚钳夹住灼烧后的钠立刻放入充满氯气的集气瓶中C.金属铁和铜在实验中均燃烧得到高价态的金属氯化物D.氢气需要先验纯再通入氯气中点燃提升关键能力题组一氯气的性质及用途B提升关键能力[解析]氯气与Na、Fe、Cu和H2反应,生成金属氯化物或HCl,Cl2均是氧化剂,表现氧化性,A正确;金属钠的熔点低,且灼烧生成过氧化钠,正确的操作为取一块绿豆大的金属钠,用滤纸吸干煤油、切去氧化层,放在陶土网上用酒精灯微热,待钠熔成小球,将盛有Cl2的集气瓶迅速倒扣在钠上方,B错误;提升关键能力Cl2具有强氧化性,与变价金属Fe、Cu反应时,生成高价态金属氯化物FeCl3和CuCl2,C正确;若氢气中混有空气,则点燃易发生爆炸,故氢气要先检验纯度,D正确。2.

[2023·辽宁铁岭六校联考]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,说明氯气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提升关键能力B提升关键能力[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干燥的品红试纸褪色,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,不能说明氯气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。提升关键能力题组二氯水的成分与性质1.在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是 (

)A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClOD提升关键能力

2.某实验小组对氯水的成分和性质进行探究:(1)氯水呈黄绿色,说明其中含有

(填化学式)。

提升关键能力Cl2[解析]氯气呈黄绿色,氯水中其他成分都呈无色,所以氯水呈黄绿色,说明其中含有Cl2。(2)实验一的现象表明,氯水具有酸性和

性。提升关键能力漂白[解析]实验一:酸能使紫色石蕊溶液变为红色,氯水能使红色的溶液褪色,氯水中加入紫色石蕊溶液后变为红色说明溶液呈酸性,后来溶液褪色,说明氯水具有漂白性。

(3)氯气与水反应的化学方程式为

。提升关键能力Cl2+H2O⇌HCl+HClO[解析]实验一中紫色石蕊溶液变为红色,说明有酸生成;最后溶液褪色,说明含有HClO,根据转移电子守恒及元素守恒可知,该反应中还有HCl生成,反应方程式为Cl2+H2O⇌HCl+HClO。

(4)用化学用语(化学方程式)说明实验二中“红色不褪去”的原因:

。提升关键能力2HClO2HCl+O2↑[解析]红色不褪去,说明溶液光照后不存在HClO,则HClO不稳定,光照易分解生成HCl和氧气,反应方程式为2HClO2HCl+O2↑。(5)如图所示实验四证明了实验三中“红色不褪去”不是因为氯水被稀释,补充所加试剂和现象。提升关键能力1mLH2O[解析]实验四证明了实验三中“红色不褪去”不是因为氯水被稀释,应该加入溶剂使溶液变稀,检验红色是否褪去,所以需要补充的实验是加入1mL水稀释溶液,且一段时间后溶液红色褪去。红色褪去

[规律小结](1)氯水的成分及性质模型:新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。提升关键能力提升关键能力(2)氯水的组成及性质应用中的常见误区:①氯水中因HClO见光分解,随着HClO的消耗,最后成为盐酸,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+H2O⇌HCl+HClO,反应中Cl2既是氧化剂,又是还原剂,且向水中通入1molCl2,转移电子数小于NA(设NA为阿伏伽德罗常数的值)。③Cl2尽管有较强的氧化性,但没有漂白性,湿润的Cl2具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。提升关键能力题组三

次氯酸、次氯酸盐的性质及用途1.“84”消毒液可用作大规模环境消毒剂。下列说法不正确的是(

)A.“84”消毒液的有效成分是NaClOB.“洁厕灵”(主要成分为HCl)与“84”消毒液混用会发生氯气中毒C.检验该消毒液中是否含有Cl-的方程式为Ag++Cl-

=AgCl↓D.可以用pH试纸来测该溶液的pHD提升关键能力[解析]“84”消毒液的有效成分是NaClO,A正确。“洁厕灵”和“84”消毒液混用,发生反应Cl-+ClO-+2H+

=Cl2↑+H2O,产生有毒的氯气,B正确。检验该消毒液中是否含有Cl-,可滴加AgNO3溶液,发生反应Ag++Cl-

=AgCl↓,C正确。NaClO具有漂白性,可将pH试纸漂白,故不能用pH试纸测定“84”消毒液的pH,D错误。提升关键能力2.某研究小组为了探究NaClO溶液的性质,设计了以下实验,并记录实验现象。实验装置实验序号滴管试剂试管试剂实验现象①

0.2mol·L-1NaClO溶液

0.2mol·L-1盐酸产生黄绿色气体

0.2mol·L-1KI-淀粉溶液溶液变蓝②③

0.2mol·L-1FeSO4酸性溶液和KSCN溶液溶液变红④

0.2mol·L-1AlCl3溶液产生白色沉淀提升关键能力则以下判断错误的是

(

)A.实验①:发生的主要反应为Cl-+ClO-+2H+

=Cl2↑+H2OB.实验②中发生的主要反应是ClO-+2I-+2H+

=Cl-+I2+H2OC.实验③:还原性强弱顺序为Fe2+>Cl-D.实验④:ClO-与Al3+的水解相互促进B[解析]实验①中次氯酸钠和盐酸反应生成氯化钠、氯气和水,发生的主要反应是ClO-+Cl-+2H+

=Cl2↑+H2O,A正确;实验②溶液变蓝,说明I-被次氯酸钠氧化为I2,次氯酸钠溶液显碱性,发生的主要反应为ClO-+2I-+H2O=Cl-+I2+2OH-,B错误;提升关键能力则以下判断错误的是

(

)A.实验①:发生的主要反应为Cl-+ClO-+2H+

=Cl2↑+H2OB.实验②中发生的主要反应是ClO-+2I-+2H+

=Cl-+I2+H2OC.实验③:还原性强弱顺序为Fe2+>Cl-D.实验④:ClO-与Al3+的水解相互促进BClO-具有氧化性,Fe2+具有还原性,Fe2+被ClO-氧化为Fe3+,遇KSCN溶液,溶液变红,所以还原性Fe2+>Cl-,C正确;NaClO水解溶液显碱性,AlCl3水解溶液显酸性,二者混合相互促进水解,D正确。

提升关键能力

提升关键能力提升关键能力题组四

氯及其化合物间的转化关系1.下列含氯物质的转化正确的是

(

)A.漂白粉

HClO(aq)Cl2(g)B.MgCl2(aq)

无水MgCl2

MgC.CuCuCl2CuClD.NaCl(aq)NaHCO3(aq)Na2CO3(s)C提升关键能力[解析]HClO见光分解生成O2,2HClO2HCl+O2↑,A错误;直接加热MgCl2溶液时,会促进Mg2+水解,生成Mg(OH)2,得不到无水MgCl2,B错误;发生反应2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2,2CuCl2+Na2SO3+H2O=2CuCl↓+Na2SO4+2HCl,C正确;侯氏制碱法,应将CO2通入氨的饱和NaCl溶液中,析出NaHCO3晶体,D错误。提升关键能力2.[2022·内蒙古赤峰期末]部分常见含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是 (

)A.a可以作氧化剂,但不能被氧化B.d的浓溶液不能与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A提升关键能力[解析]由图可知,a为Cl2,b为盐酸盐,c为次氯酸盐,d为盐酸,e为次氯酸。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Cl2既可被氧化,也可被还原,A错误;浓盐酸和次氯酸盐发生归中反应生成氯气,不会生成盐酸盐和次氯酸,B正确;实验室可以通过加热MnO2和浓盐酸制备氯气,C正确;可存在a→c→e→d→b→a的循环转化关系,即Cl2

ClO-HClOHClCl-Cl2,D正确。考点二氯气的实验室制法知识梳理

夯实必备知识|提升关键能力夯实必备知识1.氯气的实验室制法(1)实验原理:

(化学方程式)。KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等作氧化剂与浓盐酸反应也能用于制氯气,分别写出KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、漂白粉与浓盐酸反应的化学方程式:①

;

②

;

③

;

④

。

MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2OKClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2OK2Cr2O7+14HCl(浓)=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2OCa(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O夯实必备知识(2)实验装置及说明夯实必备知识[注意]

几个装置的创新变化

①

②

③图①为KMnO4作氧化剂制Cl2的装置。a.不需要加热。b.橡胶管的作用是使分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等,便于分液漏斗中的液体流下。夯实必备知识

①

②

③图②为Cl2中HCl的除杂装置。a.装置中长颈漏斗的作用除检查装置气密性外,还可以检查整套装置是否发生堵塞(若装置某一位置堵塞,则长颈漏斗中的液面会迅速上升)。b.该装置还可以贮存少量Cl2。图③为干燥Cl2的装置。夯实必备知识(3)验满方法①将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl2的集气瓶口,观察到试纸立即变

,则证明已集满。

②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的集气瓶口,观察到试纸

,则证明已集满。

③实验室制取Cl2时,常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否集满。蓝先变红后褪色2.注意事项(1)选择反应物:必须用浓盐酸,MnO2与稀盐酸不反应。(2)加热温度:采用小火加热,以减少HCl挥发。(3)仪器拆卸:反应结束,排出残留的Cl2后,再拆卸装置,防止产生污染。(4)尾气处理:不能用澄清石灰水吸收Cl2,原因是其浓度较小,不能完全吸收Cl2。夯实必备知识[解析]MnO2只能与浓盐酸反应,当盐酸浓度减小到一定程度时,反应就停止,故稀盐酸与MnO2不反应。夯实必备知识1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)利用MnO2与浓盐酸制取Cl2、MnO2与H2O2溶液制取O2的发生装置相同(

)(2)必须用浓盐酸与MnO2反应制Cl2,因为稀盐酸与MnO2不反应(

)×[解析]MnO2与浓盐酸制取Cl2的反应需加热,利用H2O2分解制取O2时,MnO2作催化剂,反应不需要加热。√夯实必备知识(3)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高,以减少HCl的挥发(

)(4)检验氯气可用湿润的淀粉-KI试纸(

)(5)酸性高锰酸钾溶液与浓盐酸常温下即可反应生成氯气,而MnO2和浓盐酸反应需加热条件下才可反应生成氯气,说明氧化性:KMnO4>MnO2(

)√√×(6)实验中,可用KOH溶液或蒸馏水吸收尾气中的Cl2,防止污染环境(

)√[解析]由于都是氧化浓盐酸生成氯气,所以根据反应条件可知氧化性的强弱。夯实必备知识2.[2021·广东卷节选]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

。MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O[解析]实验室通常采用浓盐酸和MnO2加热制取Cl2,化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。夯实必备知识(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

。

c—d—b—a—e[解析]根据化学方程式可知,制取的氯气中混有氯化氢、水蒸气,氯气有毒,必须进行尾气处理,因此使用饱和食盐水吸收氯化氢气体,用浓硫酸除去水蒸气,最后用NaOH溶液吸收尾气。夯实必备知识(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

。HClO

向溶液中加入过量稀硝酸,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有Cl-1.某实验小组进行Cl2的制备和性质探究,下列装置和药品能实现相应实验目的的是

(

)A.利用甲制备Cl2

B.利用乙除去Cl2中混有的HCl杂质C.利用丙探究Cl2无漂白性

D.利用丁观察Cl2和H2燃烧反应的火焰颜色提升关键能力题组一氯气实验室制法及性质B[解析]MnO2与浓盐酸在常温下不反应,必须加热,缺少酒精灯,A错误;制取的Cl2中混有HCl,将其通过盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶除去HCl,B正确;鲜花中含有水分,能与Cl2反应生成HCl和HClO,故鲜花褪色,不能证明Cl2无漂白性,C错误;Cl2不能燃烧,应将H2通过导管通入盛有Cl2的集气瓶,并点火燃烧,D错误。提升关键能力2.实验室采用如图所示的装置制取氯化铜(部分仪器和夹持装置已略去):下列说法正确的是(

)A.玻璃纤维的作用是防止E装置中液体倒吸入D装置中B.E装置中的液体用于吸收多余的氯气和氯化氢C.要使B装置中产生氯气,应先加热圆底烧瓶,再滴加浓盐酸D.实验中加热的先后顺序为先加热硬质玻璃管D,再加热圆底烧瓶B提升关键能力B[解析]玻璃纤维的作用是防止固体进入导管,堵塞导气管,A错误;E装置是尾气处理装置,氢氧化钠溶液用于吸收多余的氯气和氯化氢,B正确;要使B装置中产生氯气,应先滴加浓盐酸,再加热圆底烧瓶,C错误;为防止铜和氧气反应,实验中应先加热圆底烧瓶B,使产生的Cl2充满整个装置,再加热硬质玻璃管D,D错误。提升关键能力提升关键能力题组二综合实验题中的氯气制备1.

[2023·广东深圳调研]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,装置如图所示(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C提升关键能力[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盐酸滴速,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℃,故该物质的收集需要进行冷凝液化处理,B正确;先点燃酒精灯熔化金属锡时,锡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,又能防止空气中的水蒸气扩散至戊装置中,D正确。2.二氯化二硫(S2Cl2)在工业上用于橡胶的硫化。为在实验室合成S2Cl2,某化学研究学习小组查阅了相关资料,得到信息:①将干燥的氯气在110~140℃与硫反应,即可得S2Cl2粗品。②相关物质的部分性质如下表:提升关键能力物质熔点/℃沸点/℃化学性质S112.8444.6—S2Cl2-77137遇水生成HCl、SO2、S;300℃以上完全分解;S2Cl2+Cl22SCl2提升关键能力设计实验装置图如图所示:(1)图中气体发生和尾气处理装置不够完善,请你提出改进意见:

。用导管将A的上口和B相连,在G和H之间增加干燥装置[解析]气体发生装置中,为使分液漏斗中的液体顺利流下,可以利用导管将分液漏斗上口和B装置连接,保持内外压强相同,便于液体流下;因S2Cl2遇水生成HCl、SO2、S,在G中生成的S2Cl2易与H中扩散过来的水蒸气反应而变质,故应在G和H之间增加干燥装置。提升关键能力(2)B中反应的离子方程式:

;

E中反应的化学方程式:

。

MnO2+4H++2Cl-

Mn2++Cl2↑+2H2O[解析]B中发生的反应是浓盐酸与二氧化锰制取氯气:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;E中发生反应的化学方程式为2S+Cl2

S2Cl2。2S+Cl2

S2Cl2提升关键能力(3)C、D中的试剂分别是

、

。

(4)仪器A、B的名称是

、

;

F的作用是

。

饱和食盐水[解析]氯气制取过程中产生杂质HCl、H2O,因此先用饱和食盐水除去氯气中的HCl,再用浓硫酸进行干燥即可得纯净干燥的氯气,所以C中为饱和食盐水,D中为浓硫酸。浓硫酸分液漏斗圆底烧瓶导气、冷凝提升关键能力(5)如果在加热E时温度过高,对实验结果的影响是

,在F中可能出现的现象是

。

产率降低(或S2Cl2分解)

[解析]

由题表中信息可知,S2Cl2在300℃以上完全分解,所以加热E时温度过高会导致产率降低,在F中可能有硫析出。有固体产生提升关键能力(6)S2Cl2粗品中可能混有的杂质是

、

,为了提高S2Cl2的纯度,关键的操作是控制好温度和

。SCl2[解析]

根据信息可知,S2Cl2和Cl2加热会生成SCl2,S2Cl2在300℃以上完全分解,所以关键的操作是控制好温度,且氯气的气流速度要恰当,控制浓盐酸的滴速不要过快。S浓盐酸的滴速提升关键能力

(7)装置H中盛有NaOH溶液,其作用是

;发生反应的化学方程式为

。

吸收多余的氯气,保护环境[解析]

由流程可以看出,装置H用于吸收多余的尾气,防止污染环境。Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O经典真题·明考向知识梳理

1.[2022·广东卷]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 (

)A

B

C

D

D[解析]浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl,可用饱和食盐水除去HCl,Cl2可用浓硫酸干燥,A装置能达到实验目的,故A不符合题意;氯气的密度大于空气,用向上排空气法收集,B装置能收集氯气,故B不符合题意;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,故C不符合题意;氯气在水中的溶解度较小,应用NaOH溶液吸收尾气,D装置不能达到实验目的,故D符合题意。2.

(不定选)下列相关说法正确的是 (

)A.[2021·湖南卷]净化实验室制备的Cl2:气体依次通过盛有饱和NaCl溶液、浓H2SO4的洗气瓶B.[2021·广东卷]用84消毒液对图书馆桌椅消毒是利用含氯消毒剂具有氧化性C.[2022·海南卷]NaClO溶液长期露置在空气中,释放Cl2,漂白能力减弱D.[2022·全国甲卷]漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果AB[解析]气体通过饱和NaCl溶液除去HCl,通过浓硫酸除去水蒸气,A正确;利用NaClO的氧化性对图书馆桌椅消毒,B正确;NaClO溶液长期露置在空气中,吸收空气中的CO2生成HClO,HClO分解释放出O2,漂白能力减弱,C错误;漂白粉与盐酸混合使用,反应生成Cl2,消毒效果减弱,D错误。3.

[2020·全国卷Ⅲ]氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图所示装置(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

。

圆底烧瓶饱和食盐水[解析]本题考查了氯气的制备、除杂、尾气吸收,用氯气在不同的温度条件下制备KClO3、NaClO,同时还考查了物质氧化性强弱的比较等。实验装置分析:整套装置的最左端为氯气的发生装置,利用二氧化锰固体和浓盐酸在加热条件下制取氯气,由于盐酸具有挥发性,导致氯气中含有杂质HCl和水蒸气。其中,氯气中的杂质气体HCl会影响后面的KClO3和NaClO的制备,故而需要用饱和食盐水(a中盛放的试剂)除去氯气中的HCl杂质。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。c为氯气与NaOH溶液在较低温度下制取NaClO的装置,发生的反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。d为尾气的吸收装置,可防止污染环境,吸收氯气可用还原性物质或碱性溶液。(1)盛放二氧化锰固体的仪器为圆底烧瓶。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

(填标号)。A.Na2S B.NaCl

C.Ca(OH)2 D.H2SO4水浴加热Cl2+2OH-

=ClO-+Cl-+H2O避免生成NaClO3吸收尾气(Cl2)AC[解析](2)b中采用的是水浴加热。c装置中的离子方程式为Cl2+2OH-

=Cl-+ClO-+H2O,c中采用冰水浴冷却的目的是防止氯气和NaOH溶液在较高温度下生成NaClO3。(3)d装置中应盛放还原性物质或碱性物质,故符合条件的试剂为AC。(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

NaClO(填“大于”或“小于”)。

过滤少量(冷)水洗涤紫小于[解析]

(4)从溶液中获得晶体可采用的方法步骤为冷却结晶→过滤→洗涤→干燥等。(5)1号试管中的KClO3溶液不能将I-氧化为单质I2,而2号试管中的NaClO溶液可将I-氧化为I2,故氧化性:KClO3小于NaClO。四氯化碳萃取出碘水中的I2后,静置一段时间可观察到液体分为两层,由于四氯化碳的密度大于水的密度,则碘的四氯化碳溶液在下层,呈紫色。1.将氯气分别通入下列液体中,由实验现象得出的结论正确的是(

)备用习题B选项液体实验现象结论A滴有KSCN的FeCl2溶液变红氯气具有还原性B大量水溶液pH<7,呈浅黄绿色氯气与水反应生成酸性物质,且该反应为可逆反应C滴有酚酞的NaOH溶液褪色氯气具有漂白性D紫色石蕊溶液先变红后褪色氯气具有酸性、漂白性备用习题[解析]氯气具有氧化性,将氯气通入滴有KSCN的FeCl2溶液中,溶液变红,即Cl2将FeCl2氧化为FeCl3,发生反应2FeCl2+Cl2

=2FeCl3,说明氯气具有氧化性,A错误;将氯气通入大量水中,Cl2与水发生反应Cl2+H2O⇌HCl+HClO,溶液显酸性,反应后溶液呈浅黄绿色,说明氯气和水的反应为可逆反应,B正确;将氯气通入滴有酚酞的NaOH溶液中,与NaOH溶液发生反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,反应后的溶液具有漂白性,使红色褪去,而不是Cl2具有漂白性,C错误;将氯气通入紫色石蕊溶液中,氯气和水反应生成HCl和次氯酸,盐酸的酸性使溶液变成红色,次氯酸具有漂白性,使溶液褪色,D错误。备用习题2.用下表中装置制取Cl2并探究漂白原理,其中红纸①是干燥的,红纸②~④分别用下表中的试剂润湿。向中心Ca(ClO)2粉末上滴加几滴盐酸,产生大量黄绿色气体,红纸变化如下:红纸编号试剂红纸变化①—不褪色②蒸馏水逐渐褪色③饱和食盐水几乎不褪色④NaHCO3溶液

(调至pH=7)快速褪色备用习题

B备用习题

备用习题3.

“84”消毒液是生活中常用的消毒剂,可与硫酸溶液反应制取氯气,反应原理为NaClO+NaCl+H2SO4

Na2SO4+Cl2↑+H2O;为探究氯气的性质,某同学利用此原理制氯气并设计了如下所示的实验装置:(1)从①②③装置中选择合适的制氯气装置(A处):

(填写序号)。

②备用习题[解析]由NaClO+NaCl+H2SO4

Na2SO4+Cl2↑+H2O可知,反应有液体参加,需要在加热条件下进行,故选装置②。备用习题(2)装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色,其原因可能是

;说明该装置存在明显的缺陷,请提出合理的改进的方法

。

产生的氯气中含有水蒸气,会反应生成次氯酸在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶(或干燥装置)[解析]装置B中干燥的有色布条褪色,说明氯气中可能混有少量的水蒸气,氯气与水反应生成次氯酸而漂白,因此应在A和B之间增加盛有浓H2SO4的洗气瓶,除去Cl2中的水蒸气。备用习题

稀盐酸(或HCl溶液)BaCl2(或其他合理答案)

备用习题(4)氯气通入饱和NaHCO3溶液能产生无色气体,已知酸性:盐酸>碳酸>次氯酸,该实验证明氯气与水反应的生成物中含有

(填“盐酸”或“次氯酸”)。盐酸[解析]氯气通入水溶液会反应生成盐酸和次氯酸,酸性:盐酸>碳酸>次氯酸,氯气通入饱和NaHCO3溶液能产生无色气体,证明氯气与水反应的生成物中含有盐酸。考点一

氯气的性质及实验室制法1.氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性。下列叙述不正确的是(

)A.红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧,生成棕黄色的烟B.通常状况下,干燥的氯气能和Fe反应C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰D.氯气能与水反应生成HClO和HCl,久置氯水最终变为稀盐酸B12345678910111213[解析]

Cl2与Fe反应需要加热,所以在通常状况下,干燥的Cl2与Fe不反应,B项错误。

B12345678910111213包装钢瓶储运要求远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质;设置氯气检测仪泄漏处理

NaOH、NaHSO3溶液吸收12345678910111213

123456789101112133.[2022·北京101中学模拟]在探究新制氯水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(

)B选项方法现象结论A观察氯水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12345678910111213

123456789101112134.下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是(

)A.用装置甲制取氯气B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2OC12345678910111213[解析]A项,利用MnO2和浓盐酸反应制氯气,需要加热,故不能达到实验目的;B项,洗气装置中气体应该是“长进短出”,且Cl2和HCl都能与NaHCO3溶液反应,应用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,故不能达到实验目的;C项,MnO2不溶于水,MnCl2能溶于水,因此可以用过滤法分离,故能达到实验目的;D项,加热蒸干氯化锰溶液时MnCl2会发生水解:MnCl2+2H2OMn(OH)2↓+2HCl↑,无法制得MnCl2·4H2O,故不能达到实验目的。123456789101112135.某同学欲利用浓盐酸、MnO2、Fe等试剂制取无水氯化铁、收集一定量的氯气并验证其某些性质,实验装置如图所示(制气装置省略)。下列说法错误的是(

)A.④中a导管应向下延伸至接近瓶底B.若撤去⑥,则⑤中可能有Fe2O3生成C.当⑤中充满黄绿色气体时再点燃⑤处酒精灯D.③中试纸若是湿润的,则根据产生的现象可证明氯气有酸性、漂白性D12345678910111213[解析]氯气的密度比空气的大,应采用向上排空气法收集,故需要将a导管延长至接近瓶底,A正确;若撤去⑥,则⑦中的水蒸气可能逆向进入⑤中,导致FeCl3水解生成Fe(OH)3,Fe(OH)3受热分解变为Fe2O3,B正确;加热时装置中的空气会与Fe反应,故应先通入一段时间Cl2,以排尽装置中的空气,防止加热时Fe被空气氧化,C正确;干燥的氯气没有漂白性,氯气没有酸性,D错误。6.某研究性学习小组为了制取、收集纯净干燥的氯气并探究氯气的性质,他们设计了如图所示的实验装置。请回答下列问题:(1)整套实验装置的连接顺序是f接(

)、(

)接(

)、(

)接(

)。(填各接口处的字母代号)a12345678910111213[解析]制得的Cl2中含有HCl、H2O(g)杂质,先依次通过饱和食盐水、浓硫酸除去杂质,再利用向上排空气法收集,然后通过碘化钾淀粉溶液探究其性质,最后利用NaOH溶液进行尾气处理。因此实验装置接口连接顺序为fabedc。bedc12345678910111213(2)E装置中制取氯气的离子方程式是

。

(3)B装置的作用是

;

A装置中试剂X是

。[解析](2)E装置中为MnO2氧化浓盐酸制取Cl2,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-

Mn2++Cl2↑+2H2O。(3)B装置中盛装浓硫酸,作用是吸收H2O(g),干燥Cl2;A装置中试剂X是饱和食盐水,作用是除去HCl。MnO2+4H++2Cl-

Mn2++Cl2↑+2H2O

干燥Cl2饱和食盐水12345678910111213(4)C装置中可观察到的现象是

,

D装置中可观察到的现象是

。[解析]

C装置中氯气置换出单质碘,碘遇淀粉变蓝,因此溶液变为蓝色;D装置中Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO、H2O,溶液碱性减弱,红色变浅。溶液变蓝溶液红色变浅7.化学来源于生活,也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述正确的是(

)A.氯气和活性炭均可作为漂白剂,若同时使用,漂白效果会明显加强B.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂C.测定溶液pH的实验中,用干燥pH试纸测定新制氯水的pH,测定结果无影响D.“洁厕灵”不能与“84”消毒液混用,原因是两种溶液混合产生的HClO易分解B12345678910111213考点二

含氯化合物的性质8.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.b的水溶液中加入CaCO3,可以增加d的产量D.e的固体可能用于实验室制O2B12345678910111213[解析]根据“价—类”二维图可知:a、b、c、d分别为HCl、Cl2、ClO2、HClO,e可以为KClO3。根据氧化还原反应归中规律,HCl与HClO、HCl与KClO3在酸性条件下发生归中反应,均可以得到Cl2,故A正确;ClO2为一种新型自来水消毒剂,代替Cl2的原因是它的杀菌、消毒的能力更强,故B错误;Cl2的水溶液里存在平衡:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,加入CaCO3,与HCl反应,使平衡向右移动,HClO的产量增多,故C正确;e若为KClO3,它的固体可用于实验室制O2,故D正确。123456789101112139.用试管和胶头滴管完成“84”消毒液(主要成分为NaClO)的氧化性和漂白性的探究,下列对比实验现象的分析不正确的是

(

)

A.对比实验①和②,②中蓝色迅速褪去的原因是发生反应:H++ClO-

=HClOB.实验③中产生的气体是Cl2,由HClO分解得到:2HClO=Cl2+H2OC.对比实验②和③,溶液的pH会影响ClO-的氧化性或Cl-的还原性D.加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但需要调控到合适的pH才能安全使用B12345678910111213对比实验操作

①1mL蒸馏水+“84”消毒液+石蕊溶液

②1mL较稀硫酸+“84”消毒液+石蕊溶液

③1mL较浓硫酸+“84”消毒液+石蕊溶液实验现象混合后溶液pH=9.9,短时间内未褪色,一段时间后蓝色褪去混合后溶液pH=5.0,蓝色迅速褪去,无气体产生混合后溶液pH=3.2,蓝色迅速褪去,并产生大量气体,该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝[解析]相较于实验①,实验②中加入稀硫酸,蓝色迅速褪去,可能原因是ClO-和H+结合生成HClO,溶液的漂白能力增强,A正确。实验③中产生的气体是Cl2,Cl-和ClO-在酸性较强的条件下发生反应:2H++Cl-+ClO-

=Cl2↑+H2O,B错误。对比实验②和③,溶液pH的大小会影响反应过程,会影响ClO-的氧化性或Cl-的还原性,C正确。加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但酸的浓度过大会产生污染性气体Cl2,故需要调控到合适的pH才能安全使用,D正确。1234567891011121310.ClO2是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色气体(沸点11℃),实验室制备纯净ClO2溶液的装置如图所示:已知下列反应:NaClO3+HCl→NaCl+ClO2+Cl2+H2O;NaClO2+HCl→

NaCl+ClO2+H2O;NaClO2+Cl2

→NaCl+ClO2(均未配平)。下列说法正确的是(

)A.a中通入的N2可用CO2或SO2代替B.b中NaClO2可用饱和食盐水代替C.c中广口瓶最好放在冰水浴中冷却D.d中吸收尾气后只生成一种溶质C12345678910111213[解析]a中通入N2的目的是将产生的ClO2和Cl2吹出并进入后续装置,而二氧化硫具有还原性,可将ClO2、NaClO3等物质还原,故A错误;b中NaClO2的作用是吸收ClO2中混有的氯气和氯化氢气体,同时产生ClO2,充分利用氯元素,用饱和食盐水可吸收氯化氢,但不能吸收氯气,故B错误;ClO2是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色气体,故c中广口瓶最好放在冰水浴中冷却,有利于吸收ClO2,故C正确;ClO2在d中氢氧化钠溶液里发生歧化反应生成NaCl和NaClO3,生成的溶质有两种,故D错误。1234567891011121311.[2022·天津新华中学模拟]亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。一种制备亚氯酸钠的流程如下:下列说法错误的是(

)A.反应①阶段,参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1B.若反应①通过原电池来实现,则ClO2是正极产物C.反应②中的H2O2可用NaClO4代替D.反应②条件下,ClO2的氧化性大于H2O2C12345678910111213[解析]根据流程图可知,反应①中氧化剂是NaClO3,还原剂是SO2,还原产物是ClO2,氧化产物是NaHSO4,根据得失电子守恒可得NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1,A项正确;由反应①中各元素的化合价变化情况,再根据原电池正极发生还原反应可知,ClO2是正极产物,B项正确;12345678910111213根据流程图可知,在ClO2与H2O2的反应中,ClO2转化为NaClO2时氯元素的化合价降低,ClO2作氧化剂,H2O2只能作还原剂,氧元素的化合价升高,故不能用NaClO4代替H2O2,C项错误;根据C项分析,ClO2作氧化剂,H2O2作还原剂,可以推出ClO2的氧化性大于H2O2,D项正确。1234567891011121312.反应2NaClO+C3H3N3O3

=C3N3O3Cl2Na+NaOH+H2O可制备