内容正文:
第14讲 氯及其重要化合物
复习目标
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氯及其重要化合物的主要性质。
2.认识氯及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。
考点一
氯及其化合物的性质与应用
1.氯气的性质
(1)物理性质
颜色
气味
毒性
密度
特性
黄绿色
刺激性气味
有毒
比空气大
易液化
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)。
(2)原子结构
氯元素在元素周期表中处于第三周期第ⅦA族,其原子结构示意图为,最外层有7个电子,在反应中易得到1个电子。
(3)化学性质
①氧化性(写出反应的化学方程式)
②“歧化反应”(写出反应的化学方程式)
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
3.漂白粉
4.漂白液(“84”消毒液)
(1)Cl2具有强氧化性,与金属、大多数非金属反应时只作氧化剂( √ )
(2)标准状况下,将11.2 L Cl2通入足量水中,充分反应,转移电子数为0.5NA( × )
(3)氯气具有漂白性,工业上常用作棉、麻和纸张的漂白剂( × )
(4)向新制氯水中加入碳酸钙粉末,能增强氯水的漂白效果( √ )
(5)“洁厕灵”的有效成分是HCl,与“84”消毒液混合使用,去污效果更好( × )
考向1 氯气的性质及应用
【例1】(2023·辽宁铁岭六校联考)下图是某同学设计的氯气制备及性质验证实验装置。下列说法正确的是( )
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.湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色,然后又逐渐褪去,说明氯气具有漂白性
[实验剖析]
①
KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
②
湿润的碘化钾淀粉试纸:Cl2+2KI===2KCl+I2,淀粉遇生成的I2而变蓝色
③
湿润的紫色石蕊试纸:Cl2+H2OHCl+HClO,试纸先变红后褪色
B 解析:氯气能与碱石灰反应,故脱脂棉中的无水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;湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色,然后又逐渐褪去,是因为氯气具有氧化性,氯气没有漂白性,D错误。
考向2 氯水的成分及性质
【例2】(经典考题)氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是( )
A.加入有色布条,片刻后有色布条褪色,说明有Cl2存在
B.溶液呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2存在
C.先加入盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,说明有Cl-存在
D.加入NaOH溶液,氯水的浅黄绿色消失,说明有HClO存在
B 解析:氯水能使有色布条褪色,是因为氯水中含有的HClO具有强氧化性,A错误;由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl-,所以无法根据生成白色沉淀的现象说明氯水中是否存在Cl-,C错误;因Cl2、HCl和HClO均能与NaOH溶液反应,加入NaOH溶液时氯水颜色消失不能说明其中有HClO存在,D错误。
考向3 氯及其重要化合物的转化关系
【例3】(2023·广东佛山调研)部分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.一定条件下a与g可生成b B.f的水溶液呈酸性
C.c溶于水能生成e,c是酸性氧化物 D.可存在a→b→d→f的转化关系
B 解析:由图可知,a是HCl,b是Cl2,c是Cl2O7,d是HClO,e是HClO4,f是次氯酸盐,g是氯酸盐。a是HCl,具有还原性,g是氯酸盐,具有氧化性,Cl元素发生价态归中反应可生成Cl2,A正确;f是次氯酸盐,ClO-在水溶液中发生水解反应生成弱酸HClO和OH-,溶液呈碱性,B错误;c和e都是+7价的氯元素,其氧化物溶于水得到对应的酸,c是Cl2O7能与强碱溶液发生反应生成正盐和水,是酸性氧化物,C正确;浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气,氯气和水反应生成HClO,HClO与NaOH反应生成NaClO,可实现转化,D正确。
氯水成分的复杂性和性质的多重性
(1)氯水中存在三种平衡关系
①Cl2+H2OHCl+HClO;②HClOH++ClO-;③H2OH++OH-。
(2)氯水性质的多重性
新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在