专题09 氯及其化合物-【题高分】2022-2023学年高一化学同步教学专题讲义（人教版2019必修第一册）.docx

1、 v 氯气的物理化学性质和主要用途v 氯气的实验室制法及拓展+工业制法v 氯水的成分和性质、氯离子的检验v 含氯漂白剂的成分和漂白、消毒原理知识点一 氯气的物理化学性质和主要用途1物理性质：黄绿色，有刺激性气味的有毒的气体，密度比空气大，能溶于水（25时1体积的水可溶解2体积的氯气），易液化。 2化学性质（1）与金属单质反应2NaCl22NaCl(白烟)2Fe3Cl22FeCl3(棕色烟)常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中。CuCl2CuCl2(棕黄色烟)氯原子在反应中容易得电子，表现为强氧化性，与变价金属反应时，将金属氧化为高价。（2）与非金属单质反应H2Cl22HC

2、l（苍白色火焰，瓶口有白雾）可用于工业制盐酸燃烧不一定有氧，任何发光发热的剧烈的氧化还原反应都称之为燃烧。H2Cl22HCl（会发生爆炸）不可用于工业制盐酸现象：氢气安静地燃烧，苍白色的火焰，瓶口有大量的白雾生 注意：H2在Cl2中燃烧前，一定要检验H2的纯度！（3）与水的反应：溶于水的氯气部分与水反应Cl2H2OHClHClO（Cl2作氧化剂和还原剂）（4）与碱反应：Cl22NaOH= NaCl+ NaClO+ H2O2Cl22Ca(OH)2= CaCl2+ Ca(ClO)2+ 2H2O（5）与还原性盐反应：Cl22NaBr = Br22NaClCl22KI = I22KCl（使湿润的淀粉-

3、KI试纸变蓝色，用于氯气的检验）Cl22FeCl2 = 2FeCl3（6）与氧化物反应：Cl2SO22H2O = 2HCl + H2SO4【典例1】下列氯化物既可由金属和氯气直接反应制得，也可由金属和盐酸反应制得的是 ()ACuCl2 BFeCl3 CFeCl2 DAlCl3【答案】D【解析】A项CuCl2可由.Cu与Cl2反应制得,但不能由Cu与盐酸反应制得,A项错误;B项FeCl3可由Fe与C12反应制得，但不能由Fe与盐酸反应制得，B项错误; C项FeCl2可由Fe 与盐酸反应制得,但不能由Fe与Cl2反应制得，C项错误; D项AlCl3;既可由A1与Cl2反应制得，也可由A1与盐酸反应

4、制得，D项正确。【典例2】下列说法正确的是：氯原子和氯离子性质一样；5价的氯原子只具有氧化性；氯原子比氯离子少一个电子；氯气具有氧化性，不具有还原性；盐酸既具有氧化性、酸性，又具有还原性；氯气的氧化性比盐酸的氧化性强 ()A B C D【答案】A【解析】结构决定性质，氯离子最外层达到了8个电子的稳定结构，因此化学性质稳定，而氯原子最外层有7个电子，很容易再得1个电子形成8电子结构，因此氯原子很活泼。5价的氯原子处在中间价态，既有氧化性又有还原性。氯气中的氯也是中间价态，既有氧化性又有还原性。盐酸中氢元素是高价态，氯元素是低价态，因此既有氧化性又有还原性。【训练1】某温度下，将Cl2通入NaOH

5、溶液中，反应得到NaClO、NaClO3的混合溶液，经测定ClO-与ClO的浓度之比为13，则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的个数之比为 ()A215 B113 C31 D41【答案】D【解析】解氧化还原反应的定量计算，利用电子守恒可简化计算步骤。由条件可知氯气在反应中既作氧化剂又作还原剂，一部分被还原为NaCl，一部分被氧化为NaClO、NaClO3，且已知ClO-与ClO的浓度之比(即物质的量之比)为13，利用在氧化还原反应中得失电子总数相等列式：n(Cl-)1n(ClO-)1n(ClO)5，得n(被还原)：n(被氧化)16441。【训练2】常用氯气给自来水消毒，

6、某同学用自来水配制下列物质的溶液，会产生明显药品变质的是 ()FeCl2 AgNO3 Na2CO3 AlCl3 KI 石蕊试液A B C D全部【答案】B【解析】只有AlCl3不受任何影响。知识点二 氯气的实验室制法及拓展和工业制法1氯气的工业制法（1）工业上制取Cl2通常是用电解饱和食盐水的方法，化学方程式是：2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2 （2）电解熔融的氯化钠： 2NaCl(熔融) 2Na+Cl2 2氯气的实验室制法反应原理用强氧化剂（如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等）氧化浓盐酸如浓盐酸与KMnO4反应，2KMnO4+16HCl（浓）=2MnCl2+2K

7、Cl+5Cl2+8H2O MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2+2H2O；KClO3+6HCl（浓）KCl+3Cl2+3H2O；2NaCl + 2H2SO4（浓）+MnO2MnSO4 + Na2SO4 + 2H2O+ Cl2制备装置类型固体 + 液体 气体净化方法用饱和食盐水出去HCl气体 用浓硫酸除去水蒸气 收集方法向上排空气法 排饱和食盐水法 尾气吸收用强碱溶液（如NaOH溶液）吸收 验满方法将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl2瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则.实验室制备氯气时，常常根据氯气的颜色判断是否收集满 注意

8、事项必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl的挥发实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆缷装置，避免污染空气尾气处理装置要注意防倒吸【典例1】下图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置。回答下列问题： （1）装置A中，仪器a的名称_，该仪器中盛有的试剂为_； （2）当Cl2气流通过一段时间后，装置B中溶液的pH _7(填“”“”或“”)，装置B中反应的化学方程式为_； （3）当Cl2气流持续通过时，装置D中干燥的有色布条能褪色，原因是_； （4）装置C中的溶液颜色由无色变为_；装置E的作用是_。 【答案】 （1）分液

9、漏斗；浓盐酸（2）；Cl2+H2O = HCl + HClO（3）因为湿润的氯气有漂白性（4）蓝色；吸收多余氯气 【解析】【解答】（1）图示仪器为分液漏斗；在固液发生装置中，液体装在分液漏斗内，固体放在烧瓶中，因此分液漏斗内盛有的试剂为浓盐酸； （2）氯气通入水中后，与水发生反应： Cl2+H2O = HCl + HClO，故其水溶液显酸性，pHIBNa2S溶液中出现淡黄色沉淀氯气置换出Na2S中的硫非金属性：ClSC湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色氯气与水反应生成盐酸和次氯酸氯气具有漂白性DFeCl2和KSCN溶液的小液滴变红FeCl2被Cl2氧化成FeCl3后，再与KSCN溶液反应变红氯气具

10、有强氧化性【答案】C【解析】氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，生成的次氯酸具有漂白性，而氯气本身没有漂白性。知识点四 含氯漂白剂的成分和漂白、消毒原理1次氯酸(HClO)（1）弱酸性：酸性比碳酸弱。HClOH+ ClO-（2）不稳定性：2HClO2HClO2，氯水要现用现配制，保存在棕色试剂瓶中，密封放置在阴暗处。（3）强氧化性：使有色布条褪色，用作消毒剂、漂白剂。2漂白粉（1）主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2（2）漂白原理是：Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO，产生的HClO具有漂白性和强氧化性，由于Ca(ClO)2能与空气中的CO2、H2O反应

11、生成HClO且HClO见光易分解，所以漂白粉应密封保存。（3）工业上常用氯气和石灰乳制取漂白粉2Cl22Ca(OH)2 = CaCl2Ca(ClO)22H2O【典例1】下列说法正确的是()A光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2 B新制氯水呈黄绿色是因为其中存在Cl2C久置氯水遇AgNO3溶液不会产生白色沉淀 D新制氯水经光照一段时间pH增大【答案】B【解析】新制氯水中氯气与水反应生成HCl和HClO，光照时HClO分解冒出气泡O2；氯水久置会变成稀盐酸，故其pH减小，遇AgNO3溶液产生白色沉淀。【典例2】下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是 () 氯气液氯新制氯水氯气溶解在四氯化碳溶

12、液中盐酸盐酸与少量漂白粉的混合溶液A B. C D.【答案】C【解析】本题考查HClO的漂白性及酸性以及Cl2、漂白粉漂白的原理。能使干燥的石蕊试纸先变红后褪色，要求该物质具有酸性和漂白性。酸性需有较多的H+，漂白性要有HClO。和中只有Cl2分子，中Cl2分子与CCl4溶剂之间不反应，产生不了H+和HClO。中HCl只有酸性无漂白性，中Cl2和水反应生成HCl和HClO，中发生反应：Ca(ClO)22HCl=CaCl22HClO，且少量漂白粉反应盐酸过量。【训练1】如图所示，从A处通入纯净的Cl2，关闭B阀时，C处的红色布条上看不到明显的现象；当打开B阀后，C处红布逐渐褪色。则D瓶中装的是(

13、)A饱和KNO3溶液 BNaOH溶液 CH2O D饱和NaCl溶液【答案】B【解析】先应判断A处通入的Cl2是否带有水蒸气。根据B阀打开时，C褪色，说明A处的Cl2为潮湿的，潮湿的Cl2在B阀关闭时通过D瓶，看不到C处红色布条有明显变化，说明D瓶溶液吸收了氯气吸收了潮湿氯气中的水蒸气。故正确答案为B。【训练2】实验室为了使用方便，通常将氯气溶解于水中形成氯水或将其降温加压形成液氯来使用。下列有关这两种液体的实验描述都正确的是 ()A两种液体都可以使干燥的布条褪色 B两种液体都可以使干燥的蓝色石蕊试纸变红C用这两种液体都可给自来水消毒 D分别向这两种液体中投入几颗金属锌粒均有气泡产生【答案】C【

14、解析】液氯成分为Cl2，氯水成分为Cl2、HCl、HClO，液氯无漂白性，无酸性，氯水有漂白性和酸性，液氯溶于水得氯水，故选C。1已知氯的非金属性比氮的强，某同学依据反应3Cl2+2NH3=6HCl+N2进行实验证，设计的实验装置如下： 下列说法正确的是 ()A. 可用图甲所示装置及药品制取Cl2 B. 可用图乙所示装置及气流方向净化Cl2C. 可用图丙所示装置及药品制取NH3 D. 可用图丁所示装置进行实验，瓶中有白烟产生【答案】 D 【解析】【解答】A浓盐酸和二氧化锰反应需要加热，不能用图甲所示装置及药品制取Cl2 ， 故不选A； B净化Cl2 ， 先通入饱和食盐水中除去氯化氢，再通入浓硫

15、酸除水，故不选B；C加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气，所以不能用图丙所示装置及药品制取NH3 ， 故不选C；D氨气密度小于氯气，氨气由长导管通入、氯气由短管通入，氨气和氯气反应生成氯化铵和氮气，瓶中有白烟产生，可用图丁所示装置进行实验，故答案为：D。 2实验室用下图所示装置制备干燥纯净的氯气，并进行氯气的性质实验。下列说法中错误的是 () A. 装置C的作用是除去氯气中的杂质HClB. 装置F中的现象为有白色沉淀产生C. 实验结束时，应先熄灭酒精灯，再将导管移出装有液体的集气瓶或烧杯D. 该实验中体现了浓盐酸的还原性和酸性【答案】 C 【解析】【解答】A因为HCl极易溶于水，用饱和的食盐水

16、既可除去氯气中的杂质HCl，又可降低氯气在水中的溶解度，A不符合题意； B过量的Cl2进入AgNO3溶液会发生Cl2+H2OHCl+HClO反应，有Cl-产生，则Cl-+Ag+=AgCl，F中的现象为有白色沉淀产生，B不符合题意； C实验结束时，先熄灭酒精灯，再将导管移出装有液体的集气瓶或烧杯，会因为装置内压强变小，外界压强大而产生倒吸现象，就出现实验危险，C符合题意； D因为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O，在反应中有4摩尔HCl参加反应，只生成了1摩尔Cl2 ， 氯元素化合价升高，体现还原性，还生成了MnCl2 ， 体现了酸性，D不符合题意。 故答案为：C 3氯气是一

17、种很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，下列叙述中不正确的是() A. 红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，生成棕黄色的烟B. 氯气能与水反应生成HClO和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸C. 纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口呈现雾状；光照H2和Cl2的混合气体时，因迅速化合而爆炸D. 通常状况下，干燥的氯气能和Fe反应【答案】 D 【解析】【解答】A.铜丝在氯气中剧烈燃烧，产生棕黄色的烟，选项正确，A不符合题意； B.氯气能与H2O反应生成HCl和HClO，HClO不稳定，见光易分解产生HCl和O2 ， 因此久置氯水最终变为稀盐酸，选项正确，B不符合题意；C.纯净的H2在Cl

18、2中燃烧，产生苍白色火焰，瓶口呈雾状，光照条件下，H2和Cl2反应发生爆炸，选项正确，C不符合题意；D.常温下，干燥的Cl2与铁不反应，选项错误，D符合题意；故答案为：D4下列关于氯水的叙述中正确的是 () A. 新制氯水中只含有Cl2和H2O两种分子 B. 新制氯水可以使蓝色石蕊试纸先变红后褪色C. 氯气、液氯和氯水是同一种物质 D. 氯水放置数天后pH变大【答案】 B 【解析】A. 新制氯水中含有Cl2、H2O和HClO三种分子，A项不符合题意； B. 新制氯水呈酸性，HClO有漂白性，故能使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，B项符合题意；C. 氯气、液氯是同一物质的两种不同状态，属于纯净物；而氯

19、水是氯气的水溶液，属于混合物，C项不符合题意；D. 氯水放置过程中，HClO分解成HCl和O2 ， 故溶液pH变小，D项不符合题意。故答案为：B。5自来水可用氯气进行消毒，如在实验室用自来水配制下列物质的溶液，不会产生明显的药品变质问题的是 () AAgNO3 BNaOH CNa2CO3 DFeCl3【答案】 D 【解析】【解答】A. AgNO3与自来水中Cl-反应生成AgCl沉淀而变质，A不符合题意； B. NaOH与自来水中Cl2、HClO、H+反应而变质，B不符合题意；C. Na2CO3与自来水中H+反应生成HCO3-而变质，C不符合题意；D. FeCl3与自来水无明显化学反应，不会变质

20、，D符合题意。故答案为：D。 6用漂白粉溶液浸泡过的有色布条，如果晾置在空气中，过了一段时间，其漂白效果会更好的原因可能是() A漂白粉与氧气反应了 B有色布条与氧气反应了C漂白粉跟空气中的 CO2反应生成了较多量的 HClO D漂白粉溶液蒸发掉部分水，其浓度增大【答案】 C 【解析】【解答】漂白粉主要成分为CaCl2、Ca(ClO)2 ， 其中Ca(ClO)2能与酸反应生成有强氧化性的HClO（漂白性），故能漂白某些有色物质。因HClO酸性弱于碳酸（H2CO3），漂白粉溶液在空气中发生反应：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO，增大了HClO浓度使漂白性增强。 故答案为：

21、C。 7下列说法错误的是 () 钠、氢气都能在氯气中燃烧生成白色烟雾铜丝在氯气中燃烧，生成蓝绿色的氯化铜液氯就是氯气的水溶液，它能使干燥的有色布条褪色久置的氯水，因氯气几乎完全挥发掉，剩下的就是水A B和 C和 D【答案】 D 【解析】【解答】Na在Cl2中燃烧时生成白色烟，无雾产生，氢气在氯气中燃烧生成白雾，无烟产生； CuCl2为棕黄色固体；液氯为液态的氯气，为纯净物，不能使干燥的有色布条退色；久置的氯水中，因HClO分解，已变为稀盐酸。综上所述，均不符合题意，故答案为：D8Cl2和H2O2是高中阶段最常见的两种氧化剂，经查阅资料Cl2氧化能力强于H2O2 ， 能将H2O2氧化。为了验证某

22、小组学生设计了如下图所示的实验装置进行实验（夹持装置略去）。已知：2KMnO4+16HCl(浓) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O试管B中饱和食盐水的主要作用是除去Cl2中混有的HCl请回答下列问题。（1）试管C发生反应的化学方程式是_。 （2）试管D中NaOH溶液的作用是_。 （3）将浓盐酸注入圆底烧瓶A，当装置中的空气基本排尽后关闭D中止水夹，反应一段时间后试管D中的现象为_，试管D中的气体检验方法为_。 （4）有的同学对上述实验中D试管中的气体来源产生质疑，你认为可能的来源有_（用方程式回答)。对于质疑可以采用对比实验来解决。 【答案】 （1）Cl2+H2O2=

23、2HCl+O2（2）吸收多余的Cl2（3）试管D中液面下降，长颈漏斗中液面上升；将连接止水夹的导气管放入小试管中，打开止水夹，用带火星的木条检验，若复燃证明是氧气（4）2H2O2=2H2O+O2，或Cl2+H2O=HCl+HClO，2HClO 2HCl+O2 【解析】【解答】（1）试管C中氯气氧化过氧化氢，化学方程式为：Cl2+H2O2=2HCl+O2；（2）氯气是一种有剧烈刺激性气味、有毒的气体，必须进行尾气处理，试管D中NaOH溶液和氯气反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，可以吸收多余的Cl2；（3）当关闭止水夹，反应一段时间后试管D中氧气不断增多，气体压强增大，所以试管

24、D中的现象为试管D中液面下降，长颈漏斗中液面上升；试管D中的氧气的检验方法为将连接止水夹的导气管放入小试管中，打开止水夹，用带火星的木条检验，若复燃证明是氧气；（4）试管D中气体来源可能是过氧化氢的分解：2H2O2=2H2O+O2，也可能是氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸见光分解产生氧气：Cl2+H2O=HCl+HClO，2HClO 2HCl+O2。1在全国人民众志成城抗击新冠病毒期间，使用的“84消毒液”的主要有效成分是 ANaOH BNaCl CNaClO DNa2CO3【答案】 C 【解析】【解答】工业上用Cl2与NaOH溶液反应制取“84消毒液”，反应原理为Cl2+2NaOH=Na

25、Cl+NaClO+H2O，NaClO具有强氧化性，能用于杀菌消毒，故“84消毒液”的主要有效成分是NaClO，C符合题意； 故答案为：C 【分析】NaClO+H2O+CO2=HClO+NaHCO3,可以用来杀菌消毒。2（改编）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_(填标号)。 ANa2S BNaCl CCa

26、(OH)2 DH2SO4【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【解析】【解答】(1)根据盛放MnO2粉末的仪器结构可知该仪器为圆底烧瓶；a中盛放饱和食盐水除去氯气中混有的HCl气体；(2)根据装置图可知盛有KOH溶液的试管放在盛有水的大烧杯中加热，该加热方式为水浴加热；c中氯气在NaOH溶液中发生歧化反应生成氯化钠和次氯酸钠，结合元素守恒可得离子方程式为Cl2+2OH=ClO+Cl+H2O；根据氯气与KOH溶液的反应可知，加热条件下氯气可以和强碱溶液反应生成氯酸盐，所以冰水浴的目的是避免生成NaClO3；(3)氯气有毒，所以d装置的作用是吸收尾气(Cl2)； ANa2S可以将氯气还原成氯离子，可以吸收氯气，故A可选；B氯气在NaCl溶液中溶解度很小，无法吸收氯气，故B不可选；C氯气可以Ca(OH)2或浊液反应生成氯化钙和次氯酸钙，故C可选；D氯气与硫酸不反应，且硫酸溶液中存在大量氢离子会降低氯气的溶解度，故D不可选；综上所述可选用试剂AC；