第5章 第1讲 氯及其化合物(教用Word)-【金榜题名】2026年高考化学一轮总复习

第五章　非金属及其化合物 第一讲　氯及其化合物 高考目标定位　1.了解氯及其化合物的主要性质。2.认识氯及其化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。3.结合实例认识氯及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以制备物质、探索物质性质、实现物质转化。4.掌握实验室制取氯气的原理、装置和操作注意事项。 金榜题名　创新高考总复习　化学(这是双页眉，请据需要手工删加) 第五章　非金属及其化合物(这是单页眉，请据需要手工删加) 考点一　氯气和含氯化合物的性质 （一）氯气的性质 1．物理性质 颜色 气味 毒性 密度 特性 黄绿色 强烈刺激性气味 有毒 比空气大 易液化 思考1　 (1)实验室如何闻有毒气体及未知气体的气味？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (2)遇到氯气泄漏逃生时，要向　　　　处逃跑，也可用蘸有　　　　的湿毛巾捂住口鼻。 提示　(1)用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔。 (2)高　肥皂水 2．从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性 (1)与单质反应 与金属 单质 与Fe：2Fe＋3Cl22FeCl3，棕红色烟 与Cu：Cu＋Cl2CuCl2，棕黄色烟 与非金 属单质 与H2：H2＋Cl22HCl，苍白色火焰；呈现白雾；光照发生爆炸 能将P、Si氧化为PCl3、PCl5，SiCl4 (2)与还原性化合物反应（写出离子方程式） ①Cl2通入溶有SO2的水溶液：Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO； ②Cl2通入FeCl2溶液中：Cl2＋2Fe2+===2Fe3+＋2Cl－； ③Cl2通入KI溶液中：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。 3．从化合价的角度认识氯气的化学性质——歧化反应 氯气与水或碱反应，氯元素的化合价既有升高又有降低，因而氯气既表现还原性又表现氧化性。 思考2　 1 mol Cl2与水反应时，转移电子数　　　　　NA；而1 mol Cl2与足量冷的NaOH溶液反应时，转移电子数为　　　　　。1 mol Cl2与碘化钾的水溶液反应时，转移电子数　　　　。 提示　小于　NA　2NA （二）氯水的性质 1．从平衡的角度理解氯水的成分和性质 (1)1体积的水可溶解约2体积的氯气。氯气的水溶液称为氯水，氯水中存在的三种平衡关系 ①Cl2＋H2O⥫⥬H＋＋Cl－＋HClO ②HClO⥫⥬H＋＋ClO－ ③H2O⥫⥬H＋＋OH－ (2)氯水的成分 三种分子：Cl2、HClO、H2O；四种离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－。 2．氯水中平衡移动的应用 (1)加入氯化钠固体，c(Cl－) 增大，平衡向左移动。 应用：用饱和食盐水除去Cl2中的HCl (2)通入HCl，c(H＋)增大，c(Cl－)增大，平衡向左移动。 应用：次氯酸盐（如固体次氯酸钙）与浓盐酸反应制Cl2 (3)加入NaOH固体，c(H＋)减小，平衡向右移动。 应用：用NaOH溶液吸收多余的Cl2 (4)加入碳酸钙固体，c(H＋)减小，平衡向右移动。 应用：制高浓度的HClO溶液 (5)光照，c(HClO)减小，平衡向右移动。 应用：氯水保存在棕色试剂瓶。 3．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，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。 思考3　 用滴管将新制的氯水慢慢滴入含有酚酞的氢氧化钠稀溶液中，当滴到最后一滴时红色突然褪去。请你对发生这一现象的原因，提出两种合理的猜想。 猜想一：氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液褪色。 猜想二：________________________________________________________________________。 请用简单的实验方法证明你的猜想：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 提示　猜想二：氯水中含有H＋，中和OH－使溶液褪色　向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性，若溶液不再显红色，证明红色褪去是HClO的漂白作用引起的；若溶液重新显红色，证明是H＋的中和作用引起的 （三）次氯酸和次氯酸盐的性质 1．次氯酸 2．漂白液 3．漂白粉 思考4　 向Ca(ClO)2溶液中通入SO2，发生反应的离子方程式写为Ca2+＋2ClO－＋SO2＋H2O===CaSO3↓＋2HClO是否正确，原因是什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 提示　错误　HClO有氧化性，生成的是CaSO4而不是CaSO3。 练一　氯气的性质 1．下列关于氯的说法正确的是(　　) A．1 mol氯气与NaOH反应转移2 mol电子 B．35Cl、37Cl为不同的原子，化学性质不同 C．氯水久置后pH值减小，漂白性减弱 D．干燥的氯气不能使鲜花褪色 答案　C 解析　A．氯气与氢氧化钠发生歧化反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，其离子方程式为：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，所以1 mol氯气与NaOH反应转移1 mol电子，A错误；B.35Cl、37Cl为质子数相同，中子数不同的原子，其核外电子数等于质子数，两者的核外电子数相同，所以化学性质相同，B错误；C.氯水久置其有效成分次氯酸会分解，产生HCl和氧气，所以水溶液中的氢离子浓度会增大，pH值会减小，漂白性会逐渐减弱，C正确；D.鲜花中含水分，所以氯气遇鲜花会生成具有漂白性的次氯酸，从而使鲜花褪色，D错误；故选C。 2．下列关于氯气的叙述中，正确的是(　　) A．氯气是一种黄绿色、有强烈刺激性气味的有毒气体 B．氯气能使干燥的有色布条褪色 C．氯气、氯水、液氯是同一种物质，都属于纯净物 D．漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2 答案　A 解析　A．氯气是一种黄绿色、有强烈刺激性气味的有毒气体，A正确；B.氯气没有漂白性，不能使干燥的有色布条褪色，B错误；C.氯气和液氯是纯净物，氯水是混合物，C错误；D.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，D错误；故选A。 3．氯气性质的微型实验装置如图所示。①是浓盐酸，⑥是高锰酸钾，②至⑤是滤纸条，依次滴有氢氧化钠溶液、石蕊溶液、淀粉—KI溶液、含KSCN的FeCl2溶液，实验时滴几滴浓盐酸。下列说法不正确的是(　　) A．③处先变红后褪色，是因为氯水具有酸性和强氧化性 B．④处变蓝色 C．⑤处变红色 D．本实验可推知氧化性Cl2>Fe3+>I2 答案　D 解析　A．氯气遇到水反应生成盐酸和次氯酸，具有酸性和氧化漂白性，遇到石蕊试液先变红色后褪色，A正确；B.氯气和碘化钾反应生成碘单质，碘单质遇到淀粉变蓝色，B正确；C.氯气氧化氯化亚铁为氯化铁，三价铁离子遇到硫氰化钾溶液显红色，C正确；D.根据氧化剂的氧化性强于氧化产物，由反应2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－，可知氧化性：Cl2>Fe3+，但是无法证明Fe3+和I2之间氧化性的关系，D错误；故选D。 练二　氯水的成分与性质 4．在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是(　　) A．氯水的颜色呈浅绿色，说明氯水中含有Cl2 B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl－ C.向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋ D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO 答案　D 解析　A．氯气是黄绿色气体，因此氯水的颜色呈浅绿色，说明氯水中含有Cl2，A正确；B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，白色沉淀是氯化银，这说明氯水中含有Cl－，B正确；C.向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，气体是CO2，这说明氯水中含有H＋，C正确；D.向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明反应中有氯化铁生成。由于氯气也能把氯化亚铁氧化生成氯化铁，因此不能说明氯水中含有HClO，D不正确。答案选D。 5．(1)利用如图装置探究“84消毒液”（主要成分是NaClO）与“洁厕灵”（主要成分是稀盐酸）的反应，当注射器中的洁厕灵注入试管中时，可观察到湿润淀粉KI试纸变蓝，则湿润pH试纸的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，棉花团（蘸有某溶液）的作用是　　　　　　　　　　　　　　。 (2)资料查得：“84消毒液”（主要成分是NaClO）与双氧水混合会反应产生一种常见的无色无味气体，且消毒能力大大降低，写出该反应的离子方程式________________________________________________________________________。 答案　(1) pH试纸先变红后褪色　吸收多余的氯气，防止外逸污染环境 (2)ClO－＋H2O2===Cl－＋O2↑＋H2O 解析　(1)“84消毒液”（主要成分是NaClO）与“洁厕灵”（主要成分是稀盐酸）的反应生成氯气，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，因此湿润pH试纸的现象是pH试纸先变红后褪色，气体向气球扩散，则棉花团（蘸有某溶液）的作用是吸收多余的氯气，防止外逸污染环境；(2)“84消毒液”（主要成分是NaClO）与双氧水混合会反应产生一种常见的无色无味气体，且消毒能力大大降低，说明生成了氧气和氯离子，则该反应的离子方程式ClO－＋H2O2===Cl－＋O2↑＋H2O。 考点二　氯气的实验室制法 1．反应原理（空白处填写离子方程式） HCl　－1, （浓）C2 (1)MnO2和浓盐酸：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2+＋Cl2↑＋2H2O。 (2)Ca(ClO)2与浓盐酸：ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。 (3)KClO3与浓盐酸：ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O。 (4)KMnO4与浓盐酸：2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2+＋5Cl2↑＋8H2O。 2．实验装置 思考1　 实验室利用如图所示装置制备氯气，图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，判断下面装置是否正确，错误的写出错因。 ①________________________________________________________________________ ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ③________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ④________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 提示　①正确 ②错误，应选饱和食盐水除去氯化氢，不能用氢氧化钠，因为氢氧化钠可以与氯气反应。 ③错误，干燥装置应长导管进气，否则浓硫酸会被压入其右侧装置中。 ④错误，澄清石灰水浓度较低，无法完全吸收氯气，应用氢氧化钠溶液吸收氯气。 3．制取操作 装置特点 固体＋液体气体 净化方法 用饱和食盐水除去HCl气体，再用浓硫酸除去水蒸气 收集方法 ①Cl2的密度比空气大，可用向上排空气法收集； ②Cl2能溶于水，但在饱和食盐水中的溶解度较小，可用排饱和食盐水法收集 验满方法 ①用湿润的淀粉－KI试纸，试纸变蓝； ②用湿润的品红试纸，试纸褪色； ③根据氯气的颜色 尾气处理 多余的Cl2须用强碱溶液（如NaOH溶液）吸收 思考2　 实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是　　　　。 ①连接好装置，检查气密性　②缓缓加热 ③在烧瓶中加入少量的MnO2，向分液漏斗中加入浓盐酸　④通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸　⑤将多余氯气用浓NaOH溶液吸收　⑥当有连续气泡出现时，开始用向上排空气法收集氯气 提示　①③④②⑥⑤ 4．注意事项 (1)试剂选择：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)尾气处理：用NaOH溶液吸收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。 (4)装置拆卸：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。 1．实验室制取Cl2过程中，下列处理达不到目的的是(　　) A B 收集Cl2 除Cl2中少量HCl C D 干燥Cl2 尾气Cl2吸收 答案　C 解析　A．氯气密度大于空气，可以使用向上排空气法收集，A正确；B.饱和食盐水可以吸收氯气中氯化氢气体，用于除Cl2中少量HCl，B正确；C.氯气能和碱性物质氧化钙反应，不能干燥氯气，C错误；D.氯气能被碱液吸收，可以减少污染，D正确；故选C。 2．探究是培养创新精神和实践能力的手段。用如下装置探究氯气的性质，图中三支试管口均放置浸有NaOH溶液的棉花。下列对实验现象的分析错误的是(　　) A．①中淀粉KI试纸变蓝，说明氯气的氧化性强于碘 B．②中产生白色沉淀，说明氯气与水反应生成Cl－ C．③中的溶液变为棕黄色，说明氯气有氧化性 D．④溶液先变红后褪色，说明氯水有酸性和漂白性 答案　B 解析　A．向淀粉碘化钾溶液中加入氯水，溶液变为蓝色，说明生成I2，可证明氯气的氧化性强于碘，A项正确；B.②中产生白色沉淀，有可能是挥发的氯化氢气体中的氯离子与银离子生成氯化银沉淀，B项错误；C.氯化亚铁与氯气生成氯化铁溶液，氯元素的化合价从0价降为－1价，说明氯气有氧化性，C项正确；D.溶液先变红后褪色，说明氯水有酸性和漂白性，D项正确；答案选B。 3．某校化学兴趣小组拟用浓盐酸与二氧化锰加热反应，制取并收集2瓶干燥、纯净的氯气。为防止换集气瓶时生成的氯气污染空气，设计了如下装置： (1)写出Ⅰ装置烧瓶中发生反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　。 (2)装置Ⅱ中盛放的药品是饱和氯化钠溶液，其作用是　　　　　　　　　。 装置Ⅲ的作用是干燥氯气，应盛放　　　　。 (3)实验开始后，先　　　　a　　　　b（填“关闭”或“打开”，下同）；当集满一瓶氯气时，为减少换集气瓶时氯气的外逸，再　　　　a　　　　b，换好集气瓶后，继续收集氯气。 (4)兴趣小组的某些同学准备在烧杯中加入下列溶液中的一种来吸收残余氯气，你认为其中恰当的是　　　　（填序号）。 A．氢氧化钠溶液 B．浓硫酸 C．水 答案　(1)MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)除去Cl2中混有的HCl　浓硫酸 (3)关闭　打开　打开　关闭　(4)A 解析　(1)Ⅰ装置是制取氯气的发生装置，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(2)Ⅱ、Ⅲ部分属于净化装置，饱和氯化钠溶液是除去氯气中的HCl气体；装置Ⅲ应盛放浓硫酸，用来干燥氯气。(3)首先明确装置Ⅳ的作用——用来临时储存氯气，防止换集气瓶时生成的氯气排出；故实验开始时，关闭a，打开b，换瓶时关闭b，打开a。(4)要吸收多余的氯气一般用碱液，而氯气在水和浓硫酸中溶解度都非常小。 1．（2023·江苏高考）实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是(　　) A.制取Cl2 B.除去Cl2中的HCl C.收集Cl2 D.吸收尾气中的Cl2 答案　C 解析　A．实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO2反应，稀盐酸与MnO2不反应，A错误；B.除去Cl2中的HCl可将气体通入饱和食盐水中，注意长导管进气便于充分吸收，B错误；C.氯气密度大于空气，可用向上排空气法收集氯气，用多功能瓶收集氯气注意长进短出，C正确；D.对氯气进行尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收，Cl2在水中的溶解度较小，D错误。 2．（2024·广东高考）1810年，化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中，难以达到预期目的的是(　　) A B 制备Cl2 净化、干燥Cl2 续表 C D 收集Cl2 验证Cl2的氧化性 答案　A 解析　A．利用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气需要加热，图中缺少加热装置，且分液漏斗内应盛装浓盐酸，不能达到预期目的，A符合题意；B.实验室制得的氯气中有HCl杂质，可以通过饱和食盐水洗气除杂，再通过无水氯化钙干燥，可以达到净化、干燥Cl2的目的，B不符合题意；C.氯气密度大于空气，可以用向上排空气法收集，可以达到预期目的，C不符合题意；D.H2可以在氯气中安静地燃烧，产生苍白色火焰，氯气将氢气氧化，验证了氯气的氧化性，D不符合题意；故选A。 3．（2022·北京高考）某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。 资料：ⅰ.Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO－氧化成MnO2（棕黑色）、MnO（绿色）、MnO（紫色）。 ⅱ.浓碱条件下，MnO可被OH－还原为MnO。 ⅲ.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关，NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。 实验装置如图（夹持装置略） 序号 物质a C中实验现象 通入Cl2前 通入Cl2后 Ⅰ 水 得到无色溶液 产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变化 Ⅱ 5% NaOH 溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 Ⅲ 40% NaOH 溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 (1)B中试剂是　　　　。 (2)通入Cl2前，Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)根据资料ⅱ，Ⅲ中应得到绿色溶液，实验中得到紫色溶液，分析现象与资料不符的原因： 原因一：可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。 原因二：可能是氧化剂过量，氧化剂将MnO氧化为MnO。 ①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 但通过实验测定溶液的碱性变化很小。 ②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL 40% NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2被　　　　　（填“化学式”）氧化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。 ③取Ⅱ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液紫色缓慢加深，发生的反应是　　　　。 ④从反应速率的角度，分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)饱和NaCl溶液 (2)2Mn(OH)2＋O2===2MnO2＋2H2O (3)Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强 (4)①Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O ②4MnO＋4OH－===4MnO＋O2↑＋2H2O　NaClO　③3ClO－＋2MnO2＋2OH－===2MnO＋3Cl－＋H2O　④Ⅲ中氧化剂氧化锰酸根离子的速率大于氢氧根离子还原高锰酸根离子的速率，因而实验Ⅲ未得到绿色溶液 解析　(1)B中试剂是饱和NaCl溶液，作用是吸收Cl2中的杂质HCl气体；(2)通入Cl2前，Ⅱ、Ⅲ中Mn2+与碱性溶液中NaOH电离产生的OH－反应产生Mn(OH)2白色沉淀，该沉淀不稳定，会被溶解在溶液中的氧气氧化为棕黑色MnO2，则沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为2Mn(OH)2＋O2===2MnO2＋2H2O；(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强；(4)①Cl2与NaOH反应产生NaCl、NaClO、H2O，使溶液碱性减弱，反应的离子方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O；②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL 40% NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色就是由于在浓碱条件下，MnO可被OH－还原为MnO，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可知该反应的离子方程式为4MnO＋4OH－===4MnO＋O2↑＋2H2O；溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2被NaClO氧化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量；③取Ⅱ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液碱性减弱，溶液紫色缓慢加深，说明ClO－将MnO2氧化为MnO，发生的反应是3ClO－＋2MnO2＋2OH－===2MnO＋3Cl－＋H2O；④Ⅲ中氧化剂氧化锰酸根离子的速率大于氢氧根离子还原高锰酸根离子的速率，导致实验Ⅲ未得到绿色溶液。 学科网（北京）股份有限公司 $$