第4章 第15讲 氯及其化合物(课件PPT)-【正禾一本通】2025年高考化学高三一轮总复习高效讲义（人教版2019 单选版）

正禾一本通 一轮总复习 多媒体课件 英语（人教版） 一轮总复习 多媒体课件 化学（人教版单选） 第四章 非金属及其化合物 第15讲　氯及其化合物 考点1 1 氯气　氯水　次氯酸盐 考点2 1 氯气的实验室制法 课下巩固精练卷(十五)　氯及其化合物 【备考目标】　1.掌握氯气的性质、用途。2.了解重要的含氯化合物的性质及应用。3.掌握实验室制取氯气的原理、装置和操作注意事项。4.增强设计物质制备实验方案的绿色环保意识。 大 可 易 1．氯气 (1)物理性质 颜色 气味 密度 溶解性 特性 毒性 色 刺激性 比空气 溶于水 液化 有毒 黄绿 苍白 Cl2+2KI===2KCl+I2 Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl Cl2+2FeCl2===2FeCl3 (2)化学性质 ①氧化性 2Fe+3Cl22FeCl3 棕红 棕黄 ②歧化反应 Cl2+H2OHCl+HClO Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O 2．次氯酸(HClO) (1)不稳定性 次氯酸见光分解的化学方程式为 。 (2)强氧化性 ①能将有色物质氧化为无色物质，作漂白剂。 ②杀菌、消毒。 (3)弱酸性 酸性弱于碳酸。向NaClO溶液中通入少量CO2，离子方程式为 。 2HClO2HCl＋O2↑ ClO－＋CO2＋H2O===HCO＋HClO 氧化 NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO 【提醒】　无论向NaClO溶液中通入少量还是过量CO2，均生成HCO和HClO。原因是酸性：H2CO3>HClO>HCO。 3．次氯酸盐 (1)漂白液 NaClO 2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O 碱 Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO， 碱 氧化 2HClO2HCl+O2↑ 漂白粉 Ca(ClO)2、CaCl2 Ca(ClO)2 2Ca(OH)2+2Cl2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O 【提醒】　①向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2，发生的反应为Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。②向Ca(ClO)2溶液中通入SO2，生成的是CaSO4而不是CaSO3。③次氯酸盐(ClO－)无论是在酸性、碱性还是中性条件下，均具有强氧化性，能氧化I－、Fe2＋、SO、S2－等还原性离子。 × × × × 【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)闻气体气味的方法是用手在集气瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔( ) (2)过量的铁粉在少量氯气中加热，充分反应后产物为FeCl2( ) (3)氯气可以使湿润的有色布条褪色，表现氯气的漂白性( ) (4)可以用pH试纸测定氯水的pH( ) (5)工业制漂白粉应选择石灰乳，而不是石灰水( ) (6)向新制氯水中加入碳酸钙粉末或亚硫酸钙粉末，能增强氯水的漂白效果( ) (7)若贮氯罐意外发生泄露，人们应用浸有一定浓度NaHCO3溶液的毛巾捂住鼻子，在低洼处等待救援( ) (8)84消毒液的消毒原理与H2O2的相同，都是利用强氧化性( ) √ √ √ × 一、氯气的性质 1．下列有关氯气的说法不正确的是(　　 ) A．常温下用钢瓶储运液氯 B．光照H2和Cl2的混合气体时，因二者迅速反应，放出的热量不能马上散发而爆炸 C．红热的铜丝在Cl2中燃烧，生成棕黄色固体CuCl2 D．可以用排水法收集Cl2 解析：选D。常温下Cl2与铁不反应，可用钢瓶储运液氯，A项正确；Cl2可溶于水，应用排饱和食盐水法收集Cl2，D项错误。 2．(人教必修第一册P51T3)如图所示，在A处通入未经干燥的氯气。当关闭B处的弹簧夹时，C处的红布条看不到明显现象；当打开B处的弹簧夹后，C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液可能是(　　) ①饱和NaCl溶液 ②NaOH溶液 ③H2O ④浓硫酸 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 解析：选C。关闭B处的弹簧夹之后，红布条不褪色，则说明D瓶中盛放的物质能干燥Cl2，或者能吸收Cl2，NaOH能与Cl2发生反应，浓硫酸能干燥Cl2。 二、氯水成分及性质探究 3．(2023·江西上饶一模)下列关于新制氯水及久置氯水的说法，不正确的是(　　 ) A．新制的氯水呈黄绿色，久置的氯水无色 B．新制的氯水漂白作用强，而久置的氯水漂白作用很弱 C．新制的氯水所含成分的种类多，而久置的氯水所含成分的种类较少 D．新制的氯水中无氯离子，而久置的氯水中含氯离子 解析：选D。氯水中存在反应Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，HClO不稳定，见光或者受热易分解，2HClOO2↑＋2HCl。氯气为黄绿色，新制氯水中含有大量氯气，呈黄绿色，久置后，因氯水中的HClO分解，生成HCl和氧气，使氯气的溶解平衡向右移动，最终氯水变为无色溶液，A正确；新制的氯水中含有大量的HClO，久置后，HClO分解，生成HCl和氧气，HClO浓度降低，漂白性很弱，B正确；新制的氯水所含成分有氯气、HClO、氢离子、氯离子、氢氧根离子、次氯酸根离子，久置后氯水中主要含HCl，所以久置的氯水所含成分的种类较少，C正确、D错误。 4．为探究新制氯水的性质，某学生做了如图实验。 实验 装置 试剂a 现象 ① 紫色石蕊试液 溶液先变红后褪色 ② NaHCO3溶液 产生气泡 ③ HNO3酸化的AgNO3溶液 产生白色沉淀 ④ FeCl2溶液、KSCN溶液 溶液变红 由上述实验得出的新制氯水的性质与对应的解释或离子方程式不相符的是(　　 ) A．实验①说明新制氯水中含有H＋、HClO B．实验②发生的反应为：HCO＋HClO===ClO－＋CO2↑＋H2O C．实验③说明新制氯水中存在Cl－，发生的反应为：Cl－＋Ag＋===AgCl↓ D．实验④体现了新制氯水的氧化性 解析：选B。新制氯水的主要成分有Cl2、H＋、HClO、Cl－等，紫色石蕊试液变红，有H＋存在，后褪色，有HClO，A项不符合题意；碳酸的酸性比HClO的酸性强，根据强酸制弱酸原理，正确为HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，B项符合题意；新制氯水有Cl－，和银离子反应生成白色沉淀，C项不符合题意；新制氯水具有强氧化性，可以氧化亚铁离子，D项不符合题意。 【易错警示】　氯水应用中的常见误区 ①因HClO见光分解，随着HClO的消耗，氯水最后成为盐酸，故久置氯水酸性增强，无漂白性。因此，氯水要现用现配。②反应Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO中Cl2既是氧化剂，又是还原剂，1 mol Cl2溶于水，转移电子数小于NA。③Cl2有较强的氧化性，但没有漂白性，氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。 三、漂白粉的制备与使用 5．(2023·湖北名校联考)如图是制备漂白粉的实验装置，下列说法正确的是(　　 ) A．将MnO2和浓盐酸置于锥形瓶中反应制备Cl2 B．三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O C．冰水浴的作用是降低反应温度，防止发生副反应 D．锥形瓶和三颈烧瓶之间应加装一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶 解析：选C。MnO2和浓盐酸反应制备Cl2需加热，A错误；漂白粉的成分是Ca(ClO)2和CaCl2，应由Cl2和Ca(OH)2制备，B错误；该反应放热，为避免次氯酸钙受热分解，需用冰水浴降低温度，C正确；饱和碳酸氢钠溶液会吸收Cl2，且有二氧化碳产生，应用饱和氯化钠溶液吸收Cl2中的HCl，D错误。 6．NaClO是84消毒液的有效成分。请回答下列问题： (1)NaClO中Cl元素的化合价是________。 (2)浸泡衣物时加入84消毒液，在空气中放置一段时间后漂白效果更好，结合离子方程式解释原因：____________________________________________________。 (3)若将84消毒液与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用，会产生黄绿色的有毒气体，其反应的离子方程式是_______________________________。 答案：(1)＋1　(2)NaClO与空气中的二氧化碳和水反应生成次氯酸，ClO－＋CO2 ＋H2O===HClO＋HCO，HClO浓度增大，漂白效果增强　 (3)Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O 制取原理及过程 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 2．实验装置 3．注意事项 (1)反应物的选择：必须用浓盐酸，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后，再拆卸装置，避免污染空气。 (4)尾气吸收时，用 吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。 NaOH溶液 【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”) (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)400 mL 10 mol·L－1的浓盐酸与足量的MnO2混合共热，得到1 mol Cl2( ) (3)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl( ) (4)用浓硫酸或碱石灰干燥Cl2( ) (5)用干燥的淀粉­KI试纸检验Cl2是否收集满( ) × × × × × 一、常见的氯气制取原理 1．完成下列有关反应的离子方程式。 (1)Ca(ClO)2与浓盐酸：________________________________________________。 (2)KClO3与浓盐酸：__________________________________________________。 (3)KMnO4与浓盐酸：_________________________________________________。 (4)K2Cr2O7与浓盐酸：_________________________________________________。 答案：(1)ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O (2)ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O (3)2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O (4)Cr2O＋6Cl－＋14H＋===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O 二、氯气的实验室制备与性质探究 2．(2023·北京昌平期末)以下关于Cl2的制备、干燥、收集、吸收(如图所示)的说法正确的是(　　 ) A.生成氯气的同时，MnO2可能转化为MnO B．a中加入饱和食盐水，b中加入浓硫酸 C．用NaOH溶液吸收Cl2时，Cl2体现氧化性，NaOH体现还原性 D．每消耗8.7 g MnO2，生成氯气1.12 L 解析：选B。MnO2将盐酸中的氯氧化，MnO2本身被还原，不可能转化为MnO，A错误；浓盐酸易挥发，制得的氯气中含有氯化氢及水蒸气，通过a中加入的饱和食盐水除去氯化氢，再通过b中加入的浓硫酸干燥得到纯净干燥的氯气，B正确；用NaOH溶液吸收Cl2时，发生反应2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，Cl2既体现氧化性也体现还原性，C错误；根据反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O可知，每消耗8.7 g MnO2，生成氯气0.1 mol，且没有说明标准状况，不能确定气体的体积， D错误。 3．如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(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中饱和食盐水的作用是________________；同时装置B也是安全瓶，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： ___________________________________________________________________。 (3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入________(填字母)。 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 (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_____________________________________________________________________。 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)浓盐酸易挥发，反应制取的氯气中含有HCl，装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl；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棕黄色，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。 答案：(1)Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O　(2)除去Cl2中的HCl　长颈漏斗中液面上升，形成水柱　(3)d　(4)棕黄　装置E中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色 三、含氯化合物的制备 4．(2023·河北石家庄模拟)氧化二氯(Cl2O)是净化饮用水的一种有效的净水剂，浓度过高或加热时易发生分解并爆炸，制备反应为2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O，反应装置如图所示(夹持装置已略)。 相关物质数据： 物质 熔点 沸点 Cl2O －116 ℃ 3.8 ℃ Cl2 － －34.6 ℃ 液氨 － －33.5 ℃ 下列说法错误的是(　　 ) A．检查虚框中装置气密性可用液差法 B．装置B中试剂是浓硫酸 C．装置D收集Cl2O D．通入N2可降低爆炸风险 解析：选B。虚框中装置气密性检验，可用液差法，用止水夹夹住装置A两端橡胶管，打开分液漏斗活塞，加水，一段时间后，水不能顺利流下，则气密性良好，A正确；因制备反应需要有水参与，不能用浓硫酸除去水，装置B中试剂应是饱和食盐水，除去HCl，B错误；根据Cl2O的沸点，并且在液氨中冷凝，所以装置D为收集装置，C正确； Cl2O浓度过高易发生分解并爆炸，通入N2可稀释Cl2O，降低爆炸风险，D正确。 5．(2023·天津南开二模)四氯化锡常温下呈液态，熔点为－33 ℃，沸点为144 ℃，在潮湿的空气中能强烈水解生成金属氧化物并产生有刺激性的白色烟雾，可用作媒染剂、催化剂等。实验室利用下图所示装置制备四氯化锡(夹持装置略)。 回答下列问题： (1)甲装置中发生反应的离子方程式为_________________________________，仪器A的名称是__________。 (2)按照气流方向连接装置，接口顺序为_________________________________。 (3)实验开始时需向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸，排尽装置中的空气后才能点燃乙处的酒精灯，判断装置中空气已排尽的现象是______________________________。实验结束时，应先停止加热的装置是______(填“甲”或“乙”)。 (4)丙装置的作用是___________________________________________________， 若没有丙装置，可能发生的化学反应方程式为____________________________。 (5)仪器B的作用是____________。 (6)实验制得26.1 g SnCl4，则至少需向乙中通入标准状况的氯气____________L。 解析：甲装置中的反应为浓盐酸和MnO2制取氯气，制取的氯气中含有杂质：HCl和H2O，先通过丁装置中的饱和食盐水除去HCl，再通过戊装置中的浓硫酸除去H2O，得到干燥纯净的氯气，在乙装置中和锡反应生成SnCl4，SnCl4沸点较低，用己装置冷凝收集，因为SnCl4易发生水解，所以装置最后接盛有碱石灰的干燥管，可以防止水蒸气进入装置，也可以吸收尾气中的氯气，防止污染空气。 (2)根据以上分析，装置连接为：甲→丁→戊→乙→己→丙，接口顺序为：afgihbcjkd(e)。 (3)氯气为黄绿色气体，当装置中充满黄绿色气体，证明装置内的空气已排尽；为了防止倒吸，实验结束时，应先停止加热的装置是乙。 (4)因为SnCl4易发生水解，化学方程式为：SnCl4＋2H2O===SnO2↓＋4HCl↑，所以装置最后接盛有碱石灰的干燥管，可以防止空气中的水蒸气进入装置，也可以吸收尾气中的氯气，防止污染空气。 (5)SnCl4沸点较低，用己装置冷凝收集，所以仪器B的作用是冷凝回流。 (6)根据反应：Sn＋2Cl2SnCl4，制得26.1 g SnCl4，n(SnCl4)＝ eq \f(26.1 g,261 g/mol) ＝0.1 mol，消耗的n(Cl2)＝2n(SnCl4)＝0.2 mol，标准状况下体积为：V＝0.2 mol×22.4 L/mol＝4.48 L。 答案：(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　蒸馏烧瓶 (2)afgihbcjkd(e)　(3)装置中充满黄绿色气体　乙 (4)吸收多余的氯气，并防止水蒸气进入具支试管　SnCl4＋2H2O===SnO2↓＋4HCl↑ (5)冷凝回流　(6)4.48 eq \a\vs4\al([真题演练·感悟高考]) 1．(2023·山东高考)鉴别浓度均为0.1 mol·L－1的NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三种溶液，仅用下列一种方法不可行的是(　　) A．测定溶液pH B．滴加酚酞试剂 C．滴加0.1 mol·L－1KI溶液 D．滴加饱和Na2CO3溶液 解析：选C。NaClO为强碱弱酸盐，其水溶液显碱性，Ba(OH)2为强碱，Al2(SO4)3为强酸弱碱盐，其水溶液显酸性，浓度均为0.1 mol·L －1的NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3溶液，其pH大小关系为Ba(OH)2>NaClO>Al2(SO4)3，故测定溶液pH可进行鉴别，A不符合题意；NaClO具有强氧化性，可使酚酞试剂褪色，Ba(OH)2溶液可使酚酞试剂显红色，Al2(SO4)3水溶液显酸性，滴加酚酞试剂呈无色，因此滴加酚酞试剂可进行鉴别，B不符合题意；NaClO能将I－氧化为I2，Ba(OH)2、Al2(SO4)3与KI均不反应，只用KI溶液无法鉴别NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三种溶液，C符合题意；NaClO与饱和Na2CO3溶液不反应，二者混合无现象，Ba(OH)2与饱和Na2CO3溶液反应生成BaCO3白色沉淀，Al2(SO4)3与饱和Na2CO3溶液发生相互促进的水解反应生成Al(OH)3白色沉淀和CO2气体，故滴加饱和Na2CO3溶液可鉴别，D不符合题意。 2．(2022·广东高考)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(　　 ) 　 　　　 　 　　　 解析：选D。浓盐酸易挥发，挥发出的HCl可以用饱和食盐水除去，再用浓硫酸干燥氯气，故A不符合题意；氯气的密度比空气大，则用向上排空气法收集氯气，故B不符合题意；干燥的氯气不能使干燥的红布条褪色，能使湿润的红布条褪色，可用于检验氯气的性质，故C不符合题意；氯气在水中的溶解度较小，因而不能用水作尾气处理的试剂，应选用氢氧化钠溶液，故D符合题意。 3．(2020·全国卷Ⅲ节选)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)反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶，________，________，干燥，得到KClO3晶体。 (4)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”)。 解析：本题考查物质的制备及性质探究实验，涉及仪器名称、实验基本操作、实验目的、实验现象、尾气处理等。 (1)实验室常用MnO2与浓盐酸在加热条件下制取Cl2，由于制得的Cl2中混有HCl，HCl会消耗b装置中试管内的KOH，所以应使用饱和食盐水除去HCl。 (2)用酒精灯加热烧杯中的水从而对试管中的反应体系进行加热，这样的加热方式为水浴加热。Cl2和NaOH在不加热条件下反应生成NaCl和NaClO，离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。Cl2与NaOH反应放热，由题意可知，温度较高时在装置b中Cl2与KOH反应生成KClO3，所以不使用冰水浴会使得装置c中溶液温度升高而生成NaClO3杂质。 (3)从溶液中获得溶质的常见方法为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 (4)2号试管中溶液变为棕色，说明有I2生成，则加入CCl4振荡，静置后CCl4层呈紫色，故2号试管中I－被氧化，而1号试管中I－未被氧化，所以该条件下氧化性：KClO3<NaClO。 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)过滤　少量(冷)水洗涤 (4)紫　小于 $$