（浙江選考）2020版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第3講 元素化學(xué) 考點8 氯及其化合物學(xué)案.docx

考點8氯及其化合物知識條目必考要求加試要求1.氯氣的工業(yè)制法ab2.實驗室制取氯氣的反應(yīng)原理及其裝置ab3.氯氣的物理性質(zhì)及用途aa4.氯氣的凈化、收集和檢驗，尾氣的處理bb5.氯氣的化學(xué)性質(zhì)(跟某些金屬、H2、H2O、堿的反應(yīng))，HClO的漂白作用cc一、氯氣的物理性質(zhì)氯氣是一種黃綠色，有刺激性氣味的氣體，有毒，密度比空氣大，能溶于水，常溫下1體積水溶解約2體積Cl2。二、從氯的原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識氯氣的化學(xué)性質(zhì)氧化性1與金屬反應(yīng)常見的金屬單質(zhì)中不能被氯氣氧化的是金(Au)和鉑(Pt)，與變價金屬反應(yīng)生成高價金屬氯化物。(1)與鈉反應(yīng)：NaCl22NaCl(白色的煙)(2)與鐵反應(yīng)：2Fe3Cl22FeCl3(棕褐色煙，F(xiàn)eCl3水溶液呈黃色)(3)與銅反應(yīng)：CuCl2CuCl2(棕黃色煙，CuCl2水溶液呈藍色)2與非金屬反應(yīng)(1)與H2反應(yīng)：H2Cl22HCl現(xiàn)象(2)與Si反應(yīng)：Si2Cl2SiCl43與水反應(yīng)氯氣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：Cl2H2OHClHClO(Cl2的漂白原理)次氯酸(HClO)的性質(zhì)：(1)弱酸性：由反應(yīng)Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO，說明HClO的酸性比H2CO3弱。(2)不穩(wěn)定性：2HClO2HClO2。(3)強氧化性：具有漂白性，能殺菌消毒。4與堿反應(yīng)(1)與燒堿反應(yīng)：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O(Cl2的尾氣處理原理)(2)制取漂白粉：2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2。漂白原理：Ca(ClO)2HClO，實際起漂白、殺菌作用的是HClO。使用原理：Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO、Ca(ClO)22HCl=CaCl22HClO漂白粉要密封包裝，避光、隔潮存放，防止與空氣中的CO2、H2O接觸而變質(zhì)。注意：氯水能漂白某些有色物質(zhì)是因為其中的HClO具有漂白性，而這種漂白性源于該物質(zhì)具有強氧化性。同理，NaClO和Ca(ClO)2的漂白原理也是如此。5與還原性物質(zhì)反應(yīng)(1)與鹵化物反應(yīng)：Cl22KI=2KClI2Cl22Br=2ClBr2(2)與SO2水溶液反應(yīng)：Cl2SO22H2O=H2SO42HCl(3)與亞鐵離子反應(yīng)：Cl22FeCl2=2FeCl3三、氯水的多重性質(zhì)新制氯水中存在三個平衡關(guān)系：Cl2H2OHClHClOHClOHClOH2OHOH根據(jù)可逆反應(yīng)的特點，即可得出新制氯水中存在的各種微粒。新制氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì)，在不同的化學(xué)反應(yīng)中，氯水中參與反應(yīng)的微粒不同。新制氯水和久置氯水比較如下：新制氯水久置氯水成分Cl2、HClO、H2O、H、Cl、ClO、OHH、Cl、H2O、OH顏色淡黃綠色無色性質(zhì)酸性、漂白性酸性、無漂白性原因Cl2H2OHClHClO、2HClO=HClO2四、氯氣的制法1工業(yè)制取(1)原料：飽和食鹽水以電解飽和食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣(及燒堿、氫氣)等產(chǎn)品的工業(yè)稱為氯堿工業(yè)。(2)反應(yīng)原理：2NaCl2H2O2NaOHCl2H2。2實驗室制取實驗室通常用濃鹽酸與二氧化錳共熱制取Cl2。用強氧化劑(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化濃鹽酸MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O固體液體氣體用飽和食鹽水除去HCl氣體，再用濃H2SO4除去水蒸氣用向上排空氣法或排飽和食鹽水法用強堿溶液(如NaOH溶液)吸收注意事項：必須用濃鹽酸，稀鹽酸不反應(yīng)。為了減少制得的Cl2中HCl的含量，加熱溫度不宜過高，以減少HCl揮發(fā)。實驗結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免污染空氣。尾氣吸收時，不能使用澄清的石灰水，因為石灰水濃度太小，吸收不完全?！纠?】下列關(guān)于Cl2的說法中，不正確的是()ACl2是一種黃綠色、密度比空氣大的有毒氣體B紅熱的鐵絲在Cl2中劇烈燃燒，產(chǎn)生白色煙霧C工業(yè)上用Cl2和石灰乳為原料制造漂白粉DCl2能與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸【解析】Cl2是一種黃綠色、密度比空氣大的有毒氣體，故A正確；氯氣與鐵反應(yīng)生成氯化鐵，反應(yīng)產(chǎn)生棕褐色的煙，故B錯誤；氯氣與氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，工業(yè)上用Cl2和石灰乳為原料制造漂白粉，故C正確；Cl2能與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，Cl2H2OHClHClO，故D正確。【答案】B【提煉】本題考查氯氣的性質(zhì)，熟悉氯氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)是解題關(guān)鍵?！纠?】下列實驗現(xiàn)象與新制氯水中的某些成分(括號內(nèi)物質(zhì))沒有關(guān)系的是()A將NaHCO3固體加入新制氯水，有無色氣泡(H)B使紅色布條褪色(HClO)C滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl)D向FeCl2溶液中滴加氯水后，再滴加KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)呈紅色(HCl)【解析】氯水顯酸性，能與碳酸氫鈉反應(yīng)生成CO2氣體，與氫離子有關(guān)，故A正確；氯水中含HClO，具有漂白性，使紅色布條褪色，故B正確；氯離子和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀，與氯離子有關(guān)，故C正確；向FeCl2溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液呈紅色，是由于氯水中含有Cl2和HClO，都具有強氧化性，可將FeCl2氧化為FeCl3，與HCl無關(guān)，故選D。【答案】D【提煉】本題考查氯水的組成和性質(zhì)。氯氣與水反應(yīng)：Cl2H2OHClHClO，氯水含多種微粒，有H2O、Cl2、HClO、Cl、ClO、H、OH(極少量，水微弱電離出來的)，其中HClO、Cl2具有氧化性，HClO具有漂白性，H具有酸性，以此解答?！纠?】已知：將amolCl2通入含bmolNaOH的溶液中兩者恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)物中可能有NaCl、NaClO、NaClO3。溫度不同，三者的量也不同。下列說法不正確的是()A改變溫度，當(dāng)產(chǎn)物中NaClO3的物質(zhì)的量最大時，發(fā)生的離子反應(yīng)為：3Cl26OH5ClClO3H2OB某溫度下，反應(yīng)后若溶液中c(ClO)c(ClO)12，發(fā)生的離子反應(yīng)為：7Cl214OH11ClClO2ClO7H2OC參加反應(yīng)的Cl2與NaOH的物質(zhì)的量關(guān)系一定是a0.5bD改變溫度，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量可能為bmol【解析】當(dāng)產(chǎn)物中NaClO3的物質(zhì)的量最大時即只生成NaCl和NaClO3，所以根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得n(Cl)5n(ClO)，則發(fā)生的離子反應(yīng)為：3Cl26OH5ClClO3H2O，A選項正確；某溫度下，若反應(yīng)后溶液中c(ClO)c(ClO)12，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得n(Cl)5n(ClO)n(ClO)，所以n(Cl)11，所以發(fā)生的離子反應(yīng)為7Cl214OH11ClClO2ClO7H2O，B選項正確；鈉元素守恒：n(NaOH)n(NaClO3)n(NaCl)n(NaClO)，氯原子守恒：2n(Cl2)n(NaClO3)n(NaCl)n(NaClO)，故參加反應(yīng)的Cl2與NaOH的物質(zhì)的量的關(guān)系一定是a0.5b，C選項正確；根據(jù)方程式Cl22OHClClOH2O、3Cl26OH5ClClO3H2O可知，氧化產(chǎn)物只有NaClO時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)最少，為0.5bmol，氧化產(chǎn)物只有NaClO3，轉(zhuǎn)移電子數(shù)最多，為bmol，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量不可能為bmol，D項錯誤?！敬鸢浮緿【提煉】氯氣與冷的氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O；與熱的氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、氯酸鈉和水：Cl26NaOH=5NaClNaClO33H2O。解題時運用電子守恒和原子守恒即可?！纠?】高錳酸鉀是一種典型的強氧化劑，無論在實驗室還是在化工生產(chǎn)中都有重要的應(yīng)用。如圖是實驗室制備氯氣并進行一系列相關(guān)實驗的裝置(夾持設(shè)備已略)。(1)制備氯氣選用的藥品為：高錳酸鉀和濃鹽酸，相應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為_；(2)裝置B的作用是_，監(jiān)測實驗進行時C中可能發(fā)生堵塞，請寫出發(fā)生堵塞時B中的現(xiàn)象_；(3)裝置C的實驗?zāi)康氖球炞C氯氣是否具有漂白性，為此C中、依次放入_(選“a”“b”或“c”)；abc干燥的有色布條濕潤的有色布條濕潤的有色布條堿石灰濃硫酸無水氯化鈣濕潤的有色布條干燥的有色布條干燥的有色布條(4)設(shè)計裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性。當(dāng)向D中緩緩?fù)ㄈ胱懔柯葰鈺r，可以看到無色溶液逐漸變?yōu)榧t棕色，說明氯的非金屬性大于溴。打開活塞，將D中的少量溶液加入E中，振蕩E。觀察到的現(xiàn)象是_；該現(xiàn)象_(填“能”或“不能”)說明溴的非金屬性強于碘，原因是_?！窘馕觥?1)高錳酸鉀溶液與濃鹽酸反應(yīng)生成錳離子、氯氣與水，反應(yīng)的離子方程式為：2MnO16H10Cl=2Mn25Cl28H2O；(2)鹽酸易揮發(fā)，反應(yīng)制取的氯氣中含有氯化氫，裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HCl；裝置B亦是安全瓶，監(jiān)測實驗進行時C中是否發(fā)生堵塞，發(fā)生堵塞時B中的壓強增大，B中長頸漏斗中液面上升，形成水柱；(3)裝置C的實驗?zāi)康氖球炞C氯氣是否具有漂白性，要驗證干燥氯氣無漂白性，濕潤的有色布條中，氯氣和水反應(yīng)生成的次氯酸具有漂白性，選項中的中都是干燥劑，根據(jù)圖示裝置可知，中應(yīng)該為固體干燥劑，氯氣干燥后再通入濕潤的有色布條不能驗證氯氣的漂白性，所以裝置C中、處依次放入濕潤的有色布條、無水氯化鈣、干燥的有色布條，所以選c；(4)打開活塞，將裝置D中含溴單質(zhì)的少量溶液加入含碘化鉀和苯的裝置E中，溴單質(zhì)和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘單質(zhì)溶于苯呈紫紅色，振蕩；觀察到的現(xiàn)象是：E中溶液分為兩層，上層(苯層)為紫紅色；氯氣具有強氧化性，過量的氯氣能夠?qū)⒌怆x子氧化成碘單質(zhì)，所以該現(xiàn)象不能說明溴的非金屬性強于碘?！敬鸢浮?1)2MnO16H10Cl=2Mn25Cl28H2O(2)除雜和安全瓶錐形瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升(3)c(4)E中溶液分為兩層，上層(苯層)為紫紅色不能過量的Cl2也可將I氧化為I2【提煉】實驗安全裝置(1)防倒吸裝置(2)防堵塞安全裝置(3)防污染安全裝置【例5】二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體，其熔點為59，沸點為11.0，易溶于水，是目前國際上公認(rèn)的新一代高效、廣譜、安全的殺菌保鮮劑，在水處理等方面有廣泛應(yīng)用。與Cl2相比，ClO2不但具有更顯著的殺菌能力，而且不會產(chǎn)生對人體有潛在危害的有機氯代物。(1)在ClO2的制備方法中，比較實用的有數(shù)十種，下列是其中兩種方法。方法一：2NaClO34HCl=2ClO2Cl22NaCl2H2O方法二：2NaClO3H2O2H2SO4=2ClO2O2Na2SO42H2O比較方法一和方法二，哪種方法更好？_，說明理由：_。實驗室常用氯酸鈉(NaClO3)、亞硫酸鈉(Na2SO3)和硫酸共熱制備二氧化氯，其化學(xué)反應(yīng)方程式為_。(2)工業(yè)上用稍潮濕的KClO3和草酸(H2C2O4)在60時反應(yīng)制得。某學(xué)生用如圖所示的裝置模擬工業(yè)制取及收集ClO2，其中A為ClO2的發(fā)生裝置，B為ClO2的凝集裝置，C為尾氣吸收裝置。請問：A部分還應(yīng)添加溫度控制裝置，請你說出一種溫度控制方法_。B部分還應(yīng)補充什么裝置_，C中應(yīng)裝的試劑為_。我國最近成功研制出制取ClO2的新方法，其反應(yīng)的微觀過程如圖所示：該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)二氧化氯做消毒劑時，被還原成Cl，它的消毒效率是同質(zhì)量常用消毒劑NaClO(84消毒液的主要成分)的_倍。消毒水時，ClO2還可將Fe2、Mn2轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3、MnO2難溶物除去，請寫出二氧化氯與Mn2反應(yīng)的離子方程式_?！窘馕觥?1)從環(huán)境、安全和產(chǎn)率角度考慮應(yīng)選擇方法二，原因是方法一的缺點主要是同時產(chǎn)生了大量的氯氣，不僅產(chǎn)率低，而且產(chǎn)品難以分離，同時很有可能造成環(huán)境污染；方法二的優(yōu)點是安全性好，沒有產(chǎn)生毒副產(chǎn)品。用氯酸鈉(NaClO3)、亞硫酸鈉(Na2SO3)和硫酸共熱制備二氧化氯，還生成硫酸鈉和水，化學(xué)反應(yīng)方程式為2NaClO3Na2SO3H2SO4=2ClO22Na2SO4H2O；(2)二氧化氯的沸點低，B為ClO2的凝集裝置，B裝置應(yīng)補充(冰水)冷凝裝置，C為尾氣吸收裝置，可選擇NaOH溶液來吸收尾氣；由微觀過程可知，氯氣與NaClO2反應(yīng)，由原子及電子守恒可知，反應(yīng)為2NaClO2Cl2=2NaCl2ClO2；(3)二氧化氯做消毒劑時，被還原成Cl，質(zhì)量是m的二氧化氯轉(zhuǎn)移電子是5m/67.5 mol，次氯酸鈉做消毒劑時，被還原成Cl，質(zhì)量是m的次氯酸鈉轉(zhuǎn)移電子是2m/74.5mol，所以二者的消毒效率之比是5m/67.52m/74.52.76；ClO2氧化除去Mn2的離子方程式為2ClO25Mn26H2O=5MnO22Cl12H。【答案】(1)方法二方法一的缺點主要是同時產(chǎn)生了大量的氯氣，不僅產(chǎn)率低，而且產(chǎn)品難以分離，同時很有可能造成環(huán)境污染；方法二的優(yōu)點是安全性好，沒有產(chǎn)生毒副產(chǎn)品2NaClO3Na2SO3H2SO4=2ClO22Na2SO4H2O(2)水浴加熱(冰水)冷凝NaOH溶液2NaClO2Cl2=2NaCl2ClO2(3)2.762ClO25Mn26H2O=5MnO22Cl12H【提煉】制備物質(zhì)方法選擇時，不僅要考慮產(chǎn)率，還要結(jié)合環(huán)境友好、安全性等角度綜合選定。