2.2 氯及其化合物 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

高考第一轮复习 第9讲 氯及其化合物 基础点1 氯及其化合物的性质 和应用 第9讲 氯及其化合物 基础点1 氯及其化合物的性质和应用 基础点2 氯气的实验室制法 强化点　卤素的性质及X-的检验 培优课10 常见含氯消毒剂 特色试题·高考新风向 目录 4 一、氯气 1.氯气的物理性质及应用 必备知识▪系统化梳理 物理性质 注意事项或应用 色、态 黄绿色气体 判断气体的种类 气味 强烈刺激性气味 密度 比空气大 用向上排空气法收集氯气 毒性 有毒 有Cl2参与或生成的反应需尾气处理;灭鼠 溶解性(25℃) 1体积水可溶解约2体积氯气;难溶于饱和食盐水 制氯水;用排饱和食盐水法收集氯气 特性 易液化 用钢瓶贮存液氯 目录 5 2.化学性质 反应物 方程式及现象 氯气表现出的性质 与单质 Fe ① 　　　　　　,产生红棕色烟 氧化性 Cu ②　　　　　　　,产生棕黄色烟 H2 ③ 　　　　　　,点燃时产生苍白色的火焰,光照时会爆炸 与H2O ④ 氧化性、还原性 与NaOH ⑤ 与还原剂 FeCl2 ⑥　 (离子方程式) 氧化性 KI ⑦　 (离子方程式) Na2SO3 ⑧　 (离子方程式) SO32-+Cl2+H2O===2H++SO42-+2Cl- 2I-+Cl2===I2+2Cl- 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O Cl2+H2O HCl+HClO Cl2 +H2 2HCl 目录 6 二、氯水 氯气能溶于水(2∶1),氯气的水溶液称为氯水,溶于水的氯气只有少量与水反应。 1.氯水中存在三种平衡关系 (1)Cl2+H2O HCl+HClO; (2)HClO H++ClO-; (3)H2O H++OH-。 2.氯水中的微粒 目录 7 3.氯水性质的多重性 氯水中的HClO见光易分解生成HCl和O2。随着HClO的消耗,最后成为盐酸,故在密闭容器中久置氯水酸性增强,无漂白性。 目录 8 三、次氯酸和次氯酸盐 1.次氯酸 次氯酸见光分解的化学方程式:⑨　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.次氯酸盐 (1)“84”消毒液(或漂白液) 2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O NaClO 2HClO 2HCl+O2↑ 目录 9 漂白液与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合会产生氯气,其离子方程式是 　　 。 (2)漂白粉 a.制备原理:　 。 注意:工业制漂白粉应选择石灰乳,而不是石灰水。 b.成分:漂白粉的主要成分是 　 　,其中有效成分是 　 　。 c.漂白原理:在潮湿的空气中或水溶液中能吸收CO2,生成具有漂白性的HClO,化学方程式为　 。 d.失效原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O=2HClO+CaCO3、2HClO 2HCl+O2↑。 ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O 2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3 Ca(ClO)2 CaCl2和Ca(ClO)2 目录 10 ①HClO不稳定,不能单独存在,只能存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应后的混合溶液中。 ②不能用pH试纸测定氯水的pH,原因是氯水中的HClO具有漂白性。干燥的氯气没有漂白性,潮湿的氯气有漂白性是氯气与水反应生成的HClO所致。 ③漂白液的主要成分为NaCl和NaClO,漂粉精的主要成分为Ca(ClO)2。 目录 11 【易错小练】 (1)氯气溶于水得氯水,溶液呈酸性且可以导电,所以氯气是电解质。 (　　) (2)氯气能与铁发生反应,所以不能用钢瓶贮存液氯。 (　　) (3)氯气可以使湿润的有色布条褪色,但是实际起漂白作用的物质是次氯酸,而不是氯气。(　　) (4)Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂。 (　　) (5)标准状况下,11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为0.5NA。 (　　) (6)“84”消毒液的消毒原理与H2O2的相同,都是利用其强氧化性。 (　　) × √ × × × √ 目录 12 能力1　氯气的性质及应用 1.某地化工厂的贮氯罐意外发生泄漏,下列关于安全的处理措施不正确的 是(　　)。 A.紧急组织群众沿逆风方向向地势高处疏散 B.消防队员向贮氯罐周围空气中喷洒稀NaOH溶液 C.处在该环境中的群众,应用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子,趴在低洼处等待救援 D.处在该环境中的群众,应用浸有一定浓度NaHCO3的毛巾捂住鼻子,向高处转移 C 解析　稀氨水挥发出的NH3具有强烈的刺激性气味;氯气的密度比空气的密度大,应往高处转移。 关键能力▪点对点突破 目录 13 2.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 B 目录 14 解析　做钠在氯气中燃烧的实验时,应将一小块钠置于石棉网上,用酒精灯加热至钠熔成小球,然后将盛有氯气的集气瓶倒扣在钠球上方,观察现象,B项错误。 目录 15 3.已知:KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O。如图所示,将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置,实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上,并用表面皿盖好。下表中由实验现象得出的结论完全正确的是(　　)。 D 选项 实验现象 结论 A 滴有KSCN的FeCl2溶液变红 Cl2具有还原性 B 滴有酚酞的NaOH溶液褪色 Cl2具有酸性 C 紫色石蕊溶液先变红后褪色 Cl2具有漂白性 D 淀粉-KI溶液变成蓝色 Cl2具有氧化性 目录 16 解析　Cl2本身没有酸性,溶液褪色,可能是Cl2与水反应生成的HCl和HClO与NaOH溶液发生中和反应生成盐和水而使溶液褪色,也可能是生成的具有漂白性的HClO使溶液褪色,B项错误;Cl2不具有漂白性,Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白性,C项错误。 目录 17 C 目录 18 目录 19 5.某实验小组对氯水的成分和性质进行探究,实验过程如图所示: (1)氯水呈黄绿色,说明其中含有　　　　(填化学式)。 (2)实验一的现象表明,氯水具有酸性和　　　　性。 Cl2 漂白 目录 20 (3)氯气与水反应的化学方程式为______________________。 (4)用化学方程式说明实验二中“红色不褪去”的原因:___________________。 (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。 Cl2+H2O⇌ HCl+ClO 2HClO 2HCl+O2↑ 红色褪去 1 mL水 目录 21 解析　(2)紫色石蕊试液变红,说明氯水具有酸性;最后红色褪去,说明氯水具有漂白性。(4)新制氯水具有漂白性是其中的HClO所致,氯水在阳光下放置较长时间后没有漂白性,原因是HClO见光发生了分解。(5)实验四证明了实验三中“红色不褪去”不是因为氯水被稀释,而是因为2AgNO3+2HClO=2AgCl↓+O2↑+2HNO3,HClO被反应掉了,应该加入与AgNO3溶液等体积的溶剂(水),检验氯水浓度变小时红色是否褪去,所以需要补充的试剂是1 mL水,现象是红色褪去。 目录 22 能力3　次氯酸盐和其他含氯消毒剂 6.为了预防流感病毒,同学们每天用“84”消毒液(NaClO溶液)消毒,下列说法不正确的是(　　)。 A.NaClO溶液的消毒原理是使蛋白质变性 B.1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移2 mol电子 C.NaClO溶液的漂白原理与Na2O2相同,与SO2不同 D.“84”消毒液与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合使用可能会产生有毒的氯气 B 目录 23 解析　NaClO具有强氧化性,能使蛋白质变性,A项正确;在反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂,1 mol Cl2参加反应转移1 mol电子,B项错误;NaClO、Na2O2具有强氧化性而能漂白有色物质,SO2与有色物质化合而使其褪色,C项正确;“84”消毒液中的NaClO具有强氧化性,洁厕灵中的盐酸具有还原性,二者会发生反应NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O,D项正确。 目录 24 7.某研究小组为了探究NaClO溶液的性质,设计了下列实验,并记录实验现象。 以下判断错误的是(　　)。 A.实验①:发生的反应为 Ag++ClO-+H2O=AgCl↓+2OH- B.实验②:无色气体为O2 C.实验③:还原性强弱顺序:Fe2+>Cl- D.实验④:ClO-与Al3+的水解相互促进 A 实验装置 实验序号 滴管中试剂 试管中试剂 实验现象 ① 0.2mol·L-1NaClO溶液 饱和Ag2SO4溶液 产生白色沉淀 ② CH3COOH溶液 光照管壁有无色气泡产生 ③ 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 目录 25 解析　A项,反应中没有还原剂,不可能将ClO-还原为Cl-,错误;B项,CH3COOH与NaClO反应生成HClO,HClO见光分解产生O2,会产生气泡,正确;实验③发生的反应为2Fe2++2H++ClO-=2Fe3++Cl-+H2O,还原性Fe2+>Cl-,C项正确;Al3+与ClO-发生相互促进的水解反应:Al3++3ClO-+3H2O=Al(OH)3↓+3HClO,D项正确。 目录 26 1.液氯、新制氯水、久置氯水的比较 物质 液氯 新制氯水 久置氯水 分类 纯净物 混合物 混合物 颜色 黄绿色 黄绿色 无色 主要性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性 粒子种类 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH- H2O、H+、Cl-、OH- 目录 27 2.氯水中平衡(Cl2+H2O Cl-+H++HClO)移动的应用 氯水中加入的物质或改变的条件 浓度变化 平衡移动方向 应用 可溶性氯化物 c(Cl-)增大 左移 ①用饱和食盐水除Cl2中混有的HCl②用排饱和食盐水法收集Cl2 盐酸 c(H+)和c(Cl-)增大 左移 次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2 NaOH c(H+)减小 右移 用NaOH溶液吸收多余的Cl2 CaCO3 c(H+)减小 右移 制高浓度的HClO溶液 光照 c(HClO)减小 右移 氯水避光保存或现用现配 基础点2　氯气的实验室制法 目录 29 1.氯气的制备与性质探究实验的典型装置剖析 必备知识▪系统化梳理 目录 30 2.注意事项 (1)反应物的选择:必须用浓盐酸,因为稀盐酸与MnO2不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。 (2)加热温度:不宜过高,以减少HCl挥发。 (3)实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2,再拆卸装置,避免污染空气。 (4)用NaOH溶液吸收Cl2尾气,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少,吸收不完全。 目录 31 【易错小练】 (1)用MnO2和浓盐酸制取Cl2的反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4。(　　) (2)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl。(　　) (3)可用浓硫酸或碱石灰干燥Cl2。 (　　) (4)可用排饱和食盐水法收集Cl2。 (　　) (5)常用饱和石灰水吸收尾气中的Cl2。 (　　) (6)用干燥的淀粉碘化钾试纸检验Cl2是否收集满。 (　　) × × × × √ × 目录 32 能力1　氯气的制备实验 1.某研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气,化学方程式为Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4 2CaSO4+2Cl2↑+2H2O,他们设计的制取氯气并验证其性质的实验装置如图所示。请回答下列问题: (1)该实验中A部分的装置是_____(填字母)。 b 关键能力▪点对点突破 目录 33 (2)装置B中的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)请写出装置D中发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　,装置E的作用是　 。 (4)请帮助他们设计一个实验,证明洗气瓶C中的亚硫酸钠已被氧化(简述实验步骤):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 (5)制取Cl2的方法有多种,若A部分的装置是a,请再写出一种制备方法:  　 (用化学方程式表示)。 2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 取少量装置C中溶液于小试管中,加入足量稀盐酸,充分振荡后滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成且沉淀不消失,则证明装置C中Na2SO3已被氧化 吸收多余的Cl2,防止污染空气 Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+ 溶液变蓝色 目录 34 解析　(1)从方程式可知反应物是固体和液体,反应条件是加热,所以应选固液混合加热型装置。(2)Cl2具有强氧化性,与碘化钾反应:2KI+Cl2===2KCl+I2,淀粉遇碘变蓝色。(3)装置D中Cl2能将Fe2+氧化为Fe3+,装置E的作用是吸收多余的Cl2,防止污染空气。(4)Na2SO3被氧化生成Na2SO4,只要验证SO42-的存在就可证明Na2SO3已经被氧化,检验SO42-的存在选用稀盐酸和BaCl2溶液。(5)实验室通过固液不加热装置制备Cl2,可以用固体KMnO4与浓盐酸反应。 目录 35 2.实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置如图所示(夹持装置已略)。 (1)制备氯气选用的药品为漂粉精固体和浓盐酸,则相关反应的化学方程式为 。 (2)装置B是安全瓶,监测实验进行时装置C是否发生堵塞,请写出发生堵塞时装置B中的现象: Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O 长颈漏斗中液面上升,形成水柱 目录 36 (3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,则装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次 放入　　(填字母)。 (4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性强弱。当向装置D中缓缓通入一定量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为　　　　色,说明氯的非金属性强于溴。打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡后静置,观察到的现象是　 。 d 装置E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色 a b c d Ⅰ 干燥的有色布条 干燥的有色布条 湿润的有色布条 湿润的有色布条 Ⅱ 碱石灰 硅胶 浓硫酸 无水氯化钙 Ⅲ 湿润的有色布条 湿润的有色布条 干燥的有色布条 干燥的有色布条 橙黄 目录 37 解析　(1)根据氧化还原反应的规律,次氯酸钙与浓盐酸反应生成氯化钙、氯气与水,反应的化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O。(2)若装置C发生堵塞,装置B中的压强会增大,长颈漏斗中液面上升,形成水柱。(3)验证氯气是否具有漂白性,要对比验证干燥氯气和湿润氯气有无漂白性,因此Ⅰ处应为湿润的有色布条,Ⅱ处应为干燥剂,Ⅲ处应为干燥的有色布条,U形管中应用固体干燥剂。(4)当向装置D中缓缓通入少量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为橙黄色,发生反应Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2。打开活塞,将装置D中含Br2的少量溶液加入装置E中,发生反应Br2+2KI===2KBr+I2,碘单质溶于苯呈紫红色,振荡后静置,观察到的现象是装置E中液体分为两层,上层(苯层)为紫红色。 目录 38 Cl2的实验室制法中几个装置的创新变化 目录 39 强化点　卤素的性质及X-的检验 目录 41 1.卤素单质(用X2表示)的性质 (1)相似性 a.能与大多数金属反应,如2Fe+3Br2===2FeBr3,但I2与Fe反应生成FeI2。 b.能与H2反应生成HX:①　 。 c.能与水反应:②　　　　　　　　　 (F2外:2F2+2H2O=4HF+O2)。 d.能与碱溶液反应:③　　　　　　　　　 (F2例外)。 必备知识▪系统化梳理 X2+H2===2HX X2+2OH-===X-+XO-+H2O X2+H2O ⇌HX+HXO 目录 42 (2)递变性 颜色 熔、沸点 密度 水溶性 氧化性 还原性(X-) 目录 43 2.卤素及其化合物的特性 氟 ①无正价,单质氧化性最强,F-的还原性最弱②2F2+2H2O=4HF+O2,与H2在暗处即发生爆炸③HF是弱酸,能腐蚀玻璃,故应保存在铅质器皿或塑料瓶中 溴 ①Br2是红棕色液体,易挥发②Br2易溶于有机溶剂③盛溴的试剂瓶中应加水进行水封,保存液溴时不能用橡胶塞 碘 ①淀粉遇I2变蓝色②I2加热时易升华 目录 44 3.卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色 单质 水 CCl4 汽油(或苯) 酒精 Cl2 淡黄→黄绿 黄绿 黄绿 黄绿 Br2 黄→橙 橙→橙红 橙→橙红 橙→橙红 I2 深黄→褐 紫→深紫 淡紫→紫红 淡紫→紫红 目录 45 4.卤素化合物的相似性和递变性 化合物 性质 备注 卤化氢 稳定性:HF>HCl>HBr>HI酸性:HF<HCl<HBr<HI HF为弱酸,HCl、HBr、HI均为强酸 金属卤化物 阴离子还原性:F-<Cl-<Br-<I- I-的还原性很强,能被Fe3+、HNO3、MnO4-(H+)、H2O2、O2、ClO-等氧化剂氧化 次卤酸盐 具有氧化性 次卤酸盐能氧化相应的卤素离子生成卤素单质(F除外),如ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O 目录 46 5.卤素离子的检验方法 方法 所用试剂 现象 存在离子 沉淀法 ①滴加AgNO3溶液②稀硝酸 白色沉淀 Cl- 淡黄色沉淀 Br- 黄色沉淀 I- 萃取法 ①饱和氯水②四氯化碳 下层呈红棕色或橙红色 Br- 下层呈紫色或紫红色 I- 氧化法 ①饱和氯水或双氧水②淀粉 蓝色 I- 目录 47 【典例】下列能够检验出KI溶液中含有Br-的实验是(　　)。 A.加入足量的新制氯水,溶液变色则含有Br- B.加入酸性高锰酸钾溶液,观察溶液颜色是否褪去 C.加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层有色,则含有Br- D.加入少量的FeCl3溶液,用CCl4萃取后,在无色的水层中加入氯水,溶液呈橙黄色,则含有Br- D 目录 48 解析　氯水、酸性KMnO4溶液能将I-和Br-全部氧化,因此即使溶液中不含有Br-,也会出现A、B两项中所描述的实验现象。C项,加入碘水,与Br-不反应,加入CCl4振荡后,有机层的颜色是加入的I2的颜色,无法确定原溶液中是否含有Br-。D项,因为还原性I->Fe2+>Br-,故Fe3+只能氧化I-而不能氧化Br-,反应生成的I2被CCl4萃取后,再在水层中加入氯水,Cl2能将Br-氧化成Br2而呈现橙黄色 目录 49 1.检验氯离子的实验要点 (1)检验Cl-的关键是防止干扰。用稀硝酸酸化的目的是排除C等离子的干扰,因为Ag2CO3能溶于稀硝酸:Ag2CO3+2H+===2Ag++CO2↑+H2O。 (2)不能用盐酸酸化,因为用盐酸酸化会引入Cl-;也不能用硫酸酸化,因为Ag2SO4是一种白色的微溶物。 (3)当溶液中同时存在Cl- 和SO42-时,应先检验SO42-,后检验Cl-。检验的顺序是先加入过量的Ba(NO3)2溶液(注意不能用BaCl2溶液,否则无法确定原溶液中是否有Cl-)检验并除去SO42-,过滤后在滤液中再加AgNO3溶液检验Cl-。如果顺序颠倒,则生成微溶于水的Ag2SO4而无法确定是否有Cl-存在。 目录 50 2.卤素单质及其化合物的易错知识点 (1)卤族元素单质能将同主族原子序数更大的元素从其盐溶液中置换出来,但氟不能进行相应的置换,原因是F2优先与NaX溶液中的水发生反应。 (2)卤族元素的单质F2、Cl2、Br2均能将Fe单质氧化为+3价Fe,而I2只能将铁氧化为+2价Fe,故Fe3+与I-不能大量共存。 (3)加碘食盐中的碘一般是KIO3而不是I2,只有单质碘才能使淀粉溶液变蓝。 目录 51 能力1 卤素的性质 1.下列关于卤素的叙述正确的是(　　)。 ①卤素的钾盐中,最易被氧化的是氟化钾　②溴中溶有少量氯气,可以先加入溴化钠,再用汽油萃取提纯　③溴化银具有感光性,碘化银不具有感光性　④某溶液加入淀粉-KI溶液中出现蓝色,则证明该溶液是氯水或溴水　⑤氟气跟氯化钠水溶液反应,有氟化氢和氧气生成　⑥氯气跟水反应时,水既不是氧化剂也不是还原剂 A.①③⑤　　　　　　　B.②③⑥ C.②⑤⑥ D.①③④ C 关键能力▪点对点突破 目录 52 解析　易被氧化的物质应具有较强的还原性,各卤素(At除外)离子中,I-的还原性最强,故卤素的钾盐中,最易被氧化的是KI,①错误;卤化银中除AgF外均有感光性,③错误;能使淀粉-KI溶液出现蓝色现象的,除氯水和溴水外,还有碘水等,④错误。 目录 53 2.向溶质为FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气,再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,结果溶液变为血红色,下列叙述不正确的是(　　)。 A.原溶液中的Br-不一定被氧化 B.通入氯气后原溶液中的Fe2+一定被氧化 C.不能确定通入氯气后的溶液中是否存在Fe2+ D.若取少量所得溶液,再加入CCl4溶液,静置、分液,向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液,能产生淡黄色沉淀 D 目录 54 解析　还原性:I->Fe2+>Br-,向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,结果溶液变为血红色,说明Fe2+部分或全部被氧化,Br-可能被氧化,A、B两项正确;通入氯气之后原溶液中的Fe2+部分或全部被氧化,所以不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2+,C项正确;若Br-全部被氧化生成Br2,则萃取后加入硝酸银溶液,没有淡黄色沉淀生成,D项错误。 目录 55 能力2　卤素单质及离子的检验 3.已知(SCN)2、SCN-分别与卤素单质、卤素离子性质相似。下列叙述不正确的是(　　)。 A.在淀粉和I2的混合溶液中滴加足量KSCN溶液,溶液仍为蓝色,证明氧化性:(SCN)2>I2 B.能使湿润的淀粉-KI试纸变成蓝色的物质不一定是Cl2 C.某溶液中加入CCl4,CCl4层呈紫色,证明原溶液中存在I2 D.某溶液中加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一定含有Ag+ D 目录 56 解析　在淀粉和I2的混合溶液中滴加足量KSCN溶液,溶液仍为蓝色,说明I2和SCN-不反应,即氧化性:(SCN)2>I2,A项正确;I2和能把KI氧化成I2的物质都能使湿润的淀粉-KI试纸变成蓝色,B项正确;某溶液中加入CCl4,CCl4层呈紫色,证明原溶液中存在I2,C项正确;加入BaCl2溶液产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该沉淀可能是AgCl、BaSO4或BaSO3,原溶液中可能存在Ag+、SO42-或SO32-,D项错误。 目录 57 4.下列实验操作、现象和结论均正确的是(　　)。 B 选项 实验操作 现象 结论 A 用双氧水滴定淀粉-KI溶液 溶液变蓝 达到滴定终点 B 向食用加碘盐中加入食醋和KI溶液,再加入CCl4,振荡,静置 下层呈紫红色 该食用加碘盐中含有KIO3 C 用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2、溴蒸气 试纸变蓝 该气体为溴蒸气 D 最后试管中有浅黄色沉淀 有机物中含有溴原子 目录 58 解析　淀粉-KI溶液一般作指示剂,用双氧水滴定淀粉-KI溶液无法判定终点,A项错误;在酸性环境中,KIO3与KI反应生成I2,B项正确;NO2溶于水变为硝酸,硝酸具有强氧化性,也可使淀粉碘化钾试纸变蓝,C项错误;加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱,D项错误。 培优课10 常见含氯消毒剂 目录 60 含氯消毒剂在环境消杀等方面功不可没,常用的含氯消毒剂有“84”消毒液、漂白粉、消毒粉、含氯消毒剂泡腾片、二氧化氯等。以含氯消毒剂为载体,考查元素化学知识的同时体现化学学科的社会功能,普及公共卫生中的化学知识。设置这些试题的目的是让学生深刻理解化学、技术与社会之间的相互关系,认识化学对社会发展和人类进步的重大贡献,全面认识化学的巨大价值。 目录 61 1.“84”消毒液 一种以次氯酸钠为主的高效消毒剂,为无色或淡黄色液体,主要成分为次氯酸钠(NaClO),有效氯含量通常为5.5%~6.5%。“84”消毒液一般通过Cl2与NaOH反应制得:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,产物中次氯酸钠是消毒液的主要成分。遇酸发生化学反应,在较低的pH下释放氯气:HClO+HCl===Cl2↑+H2O。“84”消毒液需要避光保存,在光照下,发生分解:2HClO 2HCl+O2↑。 目录 62 2.漂白粉、漂粉精 (1)漂白粉是氢氧化钙、氯化钙、次氯酸钙的混合物,有效成分是次氯酸钙[Ca(ClO)2],有效氯含量为30%~38%。漂白粉是由氯气与氢氧化钙(消石灰)反应制得的:2Cl2+ 2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 漂白粉露置于空气中容易失效:Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3+2HClO,2HClO 2HCl+O2↑。 (2)漂粉精又名高效漂白粉,主要成分是次氯酸钙,根据生产工艺的不同,还含有氯化钙或氯化钠及氢氧化钙等成分,有效氯含量为56%~60%。 目录 63 3.含氯泡腾片 含氯泡腾片是以三氯异氰尿酸或二氯异氰尿酸钠等为有效成分的消毒片,有效氯含量为45%~55%;含氯泡腾片有效氯含量高,因通常情况下呈固态,所以运输、贮存、使用更为方便。三氯异氰尿酸,化学式为C3O3N3Cl3,结构式为 ,水解产生次氯酸。 4.二氧化氯 ClO2是安全、无毒的第四代绿色消毒剂,是世界公认并得到世界卫生组织确认的A1级广谱、安全、高效消毒剂。在消毒过程中不与有机物发生氯代反应产生“三致作用”(致癌、致畸、致突变)的有机氯化物或其他有毒类物质。常见的制备方法有2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4、2NaClO2+Na2S2O8===2ClO2↑+2Na2SO4、5NaClO2+4HCl===4ClO2↑+5NaCl+2H2O、Cl2+2NaClO2===2ClO2+2NaCl。 目录 64 【典例】(2020·全国Ⅱ卷)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题: (1)Cl2O为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO和Cl2反应来制备,该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为 。 2Cl2+HgO===HgCl2+Cl2O 目录 65 ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O NaHCO3+NaHSO4===CO2↑+Na2SO4+H2O 1.25 203 (2)ClO2常温下为黄色气体,易溶于水,其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,溢出大量气泡,得到ClO2溶液。上述过程中,生成ClO2的反应属于歧化反应,每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为　　　　mol;产生“气泡”的化学方程式为 　 。 (3)“84”消毒液的有效成分为NaClO,不可与酸性清洁剂混用的原因是 　 (用离子方程式表示)。 工业上将氯气通入30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液,若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%,则生产1000 kg该溶液需消耗氯气的质量约为　　　　kg(保留整数)。 目录 66 目录 67 1.Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,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。下列说法中不正确的是(　　)。 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,降低爆炸危险 C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O D.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 C 目录 68 解析　制取Cl2O需要干燥纯净的氯气,所以②③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸,A项正确;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,降低爆炸危险,B项正确;⑤是收集Cl2O的装置,所以温度低于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项错误;Cl2O与有机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项正确。。 目录 69 2.ClO2是一种优良的消毒剂,浓度过高时易发生分解,常将其制成NaClO2固体以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2的实验装置如图甲所示: 已知:①2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O。 ②ClO2的熔点为-59 ℃,沸点为11 ℃,H2O2的沸点为150 ℃。 ③当温度低于38 ℃时,NaClO2饱和溶液中析出的晶体是NaClO2·3H2O;当温度在38~60 ℃ 时,析出NaClO2;温度高于60 ℃时,NaClO2分解。 目录 70 请回答下列问题: (1)当仪器组装完毕后,有同学认为:关闭弹簧夹K1和K2,取下X上端的玻璃塞,加入一定量的水后塞上玻璃塞,再打开X下端的活塞,可以检查装置的气密性。请判断该方法能否检查装置气密性,并说明理由: (2)Cl-对ClO2的生成有一定催化作用。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸,ClO2的生成速率会大大增大,并产生微量氯气。该过程经两步反应完成,将其补充完整。 ①   (用离子方程式表示)。 ②H2O2+Cl2=2Cl-+O2+2H+。 恒压滴液漏斗的支管能够平衡气压,不管装置是否漏气,恒压滴液漏斗中的水都能滴入三颈烧瓶中,所以该方法不能检查装置气密性。 2ClO3-+2Cl-+4H+===Cl2↑+2ClO2↑+2H2O 目录 71 (3)C中将装置浸入冰水浴中的作用是 (4)若实验室采用图乙所示的装置从C中的溶液中获得NaClO2晶体,则需要在该装置的Y处增加一个设备。 ①采用上述装置浓缩NaClO2溶液的操作称为　　　　。 ②水浴加热的温度最好控制在　　　　℃左右(填字母)。 A.40　　　B.55　　　C.70　　　D.100 ③装置中毛细玻璃管的作用是 ④当蒸馏烧瓶中出现大量晶体后,　　　　(填操作),用38~60 ℃热水洗涤晶体,干燥后得到产品。 增大ClO2的溶解度使其充分反应,并防 止温度过高使H2O2、NaClO2分解。 减压蒸馏 B 产生气化中心,防止溶液暴沸。 趁热过滤 目录 72 (5)产品纯度的测定:称取m g产品配成250 mL 溶液,取25.00 mL溶液加入足量的KI和稀H2SO4,充分反应后加入指示剂,用c mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点(I2+2SO32-===2I-+S4O62-),平均消耗标准溶液的体积为V mL,则产品中NaClO2的质量分数是　　　　%。 目录 73 特色试题▪高考新风向 目录 75 1.(原创)实验是学习化学的基础,科学探究与创新意识是进行化学实验的基本素养。下列根据实验现象所得结论正确的是(　　)。 A.向某无色溶液中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀,证明存在氯离子 B.向氯化铁溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液,紫色褪去,证明氯化铁溶液中含杂质Fe2+ C.将干燥的氯气通过湿润的红布条,布条褪色,证明氯气具有漂白性 D.向“84”消毒液中滴加酚酞试剂,消毒液先变红后褪色,证明NaClO在溶液中发生了水解反应 D 目录 76 解析　碳酸根离子、硫酸根离子等也能与Ag+反应生成白色沉淀,A项不符合题意;高锰酸钾溶液具有强氧化性,在酸性条件下与氯离子反应也能使紫色褪去,B项不符合题意;干燥的氯气没有漂白性,氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,C项不符合题意;先变红说明溶液显碱性,证明NaClO在溶液中发生了水解,后来褪色,是因为NaClO水解产生了漂白性物质HClO,D项符合题意。 目录 77 2.(原创)实验探究是研究化学的基本方法,下列有关氯气的制备、收集和性质的实验探究错误的是(　　)。 A.制备氯气 B.收集氯气 C.验证氯气和氢氧化钠溶液反应 D.吸收氯气 B 目录 78 解析　高锰酸钾具有强氧化性,能够和浓盐酸反应生成氯气,A项正确;氯气密度比空气大,应该“长进短出”,B项错误;氯气和氢氧化钠反应,瓶内压强减小,气球胀大,C项正确;氯气能和亚硫酸氢钠反应,饱和NaHSO3溶液可以吸收氯气,D项正确。 目录 79 3.(改编)下图是氯及其化合物的“价—类”二维图,下列说法错误的是(　　)。 A.b的水溶液中含有多种分子和离子 B.a与d反应可得到b C.c可用于自来水杀菌消毒 D.e、f的焰色试验结果一定为黄色 D 目录 80 解析　b的水溶液为氯水,其中含有Cl-、ClO-、H+、OH-、Cl2、HClO、H2O,A项正确;盐酸和次氯酸反应生成氯气,B项正确;二氧化氯可用于自来水杀菌消毒,C项正确;e、f不一定是钠盐,D项错误。 目录 81 4.(改编)某兴趣小组用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应,同时收集副产品盐酸,下列说法正确的是(　　)。 A.浓硫酸在整套装置中的作用仅是干燥气体 B.采用200 mL 8 mol·L-1盐酸与足量二氧化锰反应,E中最多可得200 mL 2 mol·L-1盐酸 C.石棉上可滴加饱和食盐水,用于吸收氯气 D.光照一段时间,装置C中硬质玻璃管内壁出现的黑色小颗粒可能是碳 D 目录 82 解析　浓硫酸不仅可以干燥气体,还可以使气体混合均匀,同时能够通过观察气泡判断流速,A项错误;随着反应的进行,盐酸浓度变小,稀盐酸与二氧化锰不反应,装置A中产生的氯气少于0.4 mol,则装置E中得不到200 mL 2 mol·L-1盐酸,B项错误; 氯气难溶于饱和食盐水,C项错误;由组成元素分析,黑色小颗粒只能是碳,D项正确。 $$