22第14讲　氯及其重要化合物-【优化指导】2026年化学一轮复习高中总复习·第1轮（鲁科版）

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 [对应学生用书P86] 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3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(写出反应的化学方程式) ①氧化性 ②歧化反应 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、大多数非金属单质反应时只作氧化剂(　　√　　) (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】 下图是某同学设计的氯气制备及性质验证实验装置。相关说法正确的是(　　) 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．湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色，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 湿润的淀粉碘化钾试纸：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；氯气没有漂白性，D错误。 考向2　氯水的成分及性质 【例2】 (双选)(2024·山东潍坊统考)利用传感器和信息处理终端对氯水的实验进行数据采集与分析得到如图所示图像，图1表示氯水长时间放置在空气中，随着反应进行某种量的变化；图2表示将过量铁粉加入氯水中，Fe3＋浓度的变化曲线。下列说法错误的是(　　) A．图1可表示：c(H＋)随光照时间的变化曲线 B．图1可表示c(HClO)随光照时间的变化曲线 C．图2 ab段测得有Fe2＋，可能是Fe与H＋反应生成的 D．图2 bc段表明溶液中的反应以Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋为主 AC　解析：氯气溶于水生成盐酸和次氯酸，次氯酸见光分解生成盐酸和氧气，溶液的酸性增强，c(H＋)增大，A错误；次氯酸见光分解生成盐酸和氧气，c(HClO)减小，所以图1可表示c(HClO)随光照时间的变化曲线，B正确；图2 ab段Fe3＋浓度增大，因为Fe3＋的氧化性大于氢离子，所以测得有Fe2＋，可能是Fe与Fe3＋反应生成的，C错误；图2 bc段表明溶液中Fe3＋浓度减小，主要原因为Fe3＋与铁发生反应，反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，D正确。 考向3　氯及其重要化合物的转化关系 【例3】 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都含有＋7价的氯元素，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，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。 1．下列关于氯及其化合物的说法正确的是(　　) A．液氯、氯气和氯水是同一种物质 B．大量氯气泄漏时，人应迅速离开现场并尽量往高处去 C．Cl2的化学性质非常活泼，因此不能用钢瓶贮存液氯 D．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有HClO B　解析：液氯是液态的氯气，和氯气是同一种物质，状态不同，属于单质、纯净物，氯水是氯气的水溶液，属于混合物，A错误；氯气的密度比空气大，大量氯气泄漏时，氯气会向低洼处扩散，人应迅速离开现场并尽量往高处去，B正确；Cl2的化学性质非常活泼，但液氯通常用钢瓶贮存，C错误；向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有HCl，发生反应为NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，D错误。 2．如图为氯及其化合物的“价—类”二维图，下列说法不正确的是(　　) A．二维图缺失的类别M为单质，N的化学式为HClO B．从化合价角度看，ClO－具有氧化性，NaClO作为84消毒液的有效成分可以杀灭病毒 C．从物质类别上看，HClO4属于酸，可以与NaOH发生反应 D．Cl2具有强氧化性，可以漂白干燥的有色布条 D　解析：氯气只由一种元素组成，属于单质，由图可知，缺失的类别M为单质，N属于酸，其中氯元素化合价是＋1，化学式为HClO，A正确；从化合价角度看，ClO－中氯元素化合价是＋1，具有氧化性，NaClO作为84消毒液的有效成分可以杀灭病毒，B正确；从物质类别上看，HClO4属于酸，可以与NaOH发生反应生成高氯酸钠和水，C正确；Cl2具有强氧化性，但没有漂白性，不能漂白干燥的有色布条，D错误。 考点二 　氯气的实验室制法 [对应学生用书P89] 实验室制取Cl2的装置一般由发生装置、除杂装置、收集装置以及尾气吸收装置组成。 1．制取原理 (1)实验室利用强氧化剂(如MnO2、KMnO4、KClO3、K2Cr2O7等)与浓盐酸反应制取氯气。MnO2与浓盐酸反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 (2)分别写出KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、漂白粉与浓盐酸反应的化学方程式： ①2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O； ②KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O； ③K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O； ④Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。 2．过程分析(以MnO2与浓盐酸反应为例) 3．注意事项 (1)选择反应物：必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。 (2)加热温度：采用小火加热，以减少HCl挥发。 (3)仪器拆卸：反应结束，排出残留的Cl2后，再拆卸装置，防止产生污染。 (4)尾气处理：不能用澄清石灰水吸收Cl2，原因是其浓度较小，不能完全吸收Cl2。 (1)MnO2与浓盐酸的反应中，MnO2是氧化剂，HCl是还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4(　　×　　) (2)制取的Cl2要依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去杂质(　　√　　) (3)实验过程中，可用湿润的淀粉碘化钾试纸放在瓶口，检验Cl2是否收集满(　　√　　) (4)实验过程中，可采用向上排空气法或排水法收集Cl2(　　×　　) (5)实验中，可用KOH溶液或蒸馏水吸收尾气中的Cl2，防止污染环境(　　×　　) 考向1　氯气的实验室制取、除杂及收集 【例1】 (2024·广东深圳统考)利用如图所示装置进行Cl2的制备及性质探究实验时，下列说法不正确的是(　　) A．甲中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4 B．乙的作用为除去Cl2中的HCl C．丙中紫色石蕊溶液先变红后褪色 D．为吸收多余的Cl2，丁中可盛放NaOH溶液 A　解析：装置甲中二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下发生反应： MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ ，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，A错误；装置甲中制备的氯气中混有HCl气体，乙中饱和NaCl溶液的作用为除去Cl2中的HCl，B正确；Cl2与水反应生成HCl、HClO，且HClO具有漂白性，则使紫色石蕊溶液先变红后褪色，C正确；Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO，为吸收多余的Cl2，丁中可盛放NaOH溶液，D正确。 考向2　氯气的制备与性质实验的综合 【例2】 利用Cl2氧化绿色的K2MnO4浓强碱溶液的反应制备KMnO4的装置如下图所示(加热及夹持装置已省略)，下列关于本实验的说法错误的是(　　) A．装置A中仪器b的名称是三颈烧瓶，装置B的作用是除去挥发出来的HCl B．装置D中试剂d可能是足量的NaOH溶液，不能是Na2SO3溶液 C．装置C中发生反应的化学方程式为Cl2＋2K2MnO4===2KCl＋2KMnO4 D．反应完成后应先熄灭装置A处酒精灯，再打开弹簧夹通入空气，待装置冷却后拆除 B　解析：由实验装置图可知，装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置C中氯气与锰酸钾在浓强碱溶液中反应制备高锰酸钾，装置D中盛有的氢氧化钠溶液或亚硫酸钠溶液用于吸收未反应的氯气，防止污染空气。由实验装置图可知，装置A中仪器b为三颈烧瓶，由分析可知，装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，A正确；由分析可知，装置D中盛有的氢氧化钠溶液或亚硫酸钠溶液用于吸收未反应的氯气，防止污染空气，B错误；由分析可知，装置C中氯气与锰酸钾在浓强碱溶液中反应制备高锰酸钾，反应的化学方程式为Cl2＋2K2MnO4===2KCl＋2KMnO4，C正确；反应完成后，装置中残留有毒的氯气，为防止拆除装置时氯气逸出污染空气，拆除时应先熄灭装置A处酒精灯，再打开弹簧夹通入空气，将残留的氯气赶入装置D中，待装置冷却后再拆除，D正确。 　(1)实验室制取Cl2的发生装置改进 ⇒ ①用KMnO4代替MnO2，常温下即可反应； ②橡皮管的作用是保持分液漏斗和圆底烧瓶内气体压强平衡，便于液体顺利流下 (2)实验室制取Cl2的除杂装置改进 ⇒ ①该装置的作用之一是便于观察生成气体的速率； ②可以储存少量气体 1．(2024·广东卷)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 C D 收集Cl2 验证Cl2的氧化性 A　解析：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；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；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；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。 2．金属锡是一种具有银白色金属光泽且质地较软的低熔点金属，常温下SnCl4为无色液体，沸点为114 ℃，在空气中易水解生成锡酸与HCl。可用Cl2与熔融的金属锡反应制备SnCl4，装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是(　　) A．用注射器代替长颈漏斗能更好地控制产生氯气的速率 B．装置戊的作用是冷凝、收集SnCl4 C．实验过程中应该先点燃酒精灯熔化金属锡，再向甲中注入浓盐酸 D．用装有碱石灰的干燥管代替装置己中NaOH溶液更合理 C　解析：KMnO4与浓盐酸反应剧烈，用注射器代替长颈漏斗能控制盐酸滴速，进而控制反应的速率，A正确；常温下SnCl4为无色液体，沸点为114 ℃，故该物质的收集需要进行冷凝液化，B正确；由于金属锡活泼性仅次于铁，先点燃酒精灯熔化金属锡，锡会与空气中的氧气发生反应，应该先制备氯气，将装置中空气排尽后再加热金属锡，C错误；装置己中水蒸气会进入装置戊中，导致SnCl4水解，换用碱石灰既能吸收多余的氯气，又能防止空气中的水蒸气扩散至装置戊中，D正确。 [对应学生用书P91] 角度 氯气的实验室制取及性质 1.(2023·江苏卷)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 C　解析：实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO2反应，不能使用稀盐酸，A错误；除去Cl2中的HCl可将气体通入饱和食盐水中，且应该长进短出，B错误；氯气的密度大于空气，可用向上排空气法收集氯气，多功能瓶收集气体注意长进短出，C正确；氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液，水吸收效果不好，D错误。 (1)(判断下列说法的正误) ①(2023·北京卷)Cl2制备84消毒液(主要成分是NaClO)：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O(　　√　　) ②(2023·浙江6月选考卷)标准状况下，11.2 L Cl2通入水中，溶液中氯离子数为0.5NA(　　×　　) ③(2023·浙江6月选考卷)碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气：2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－(　　×　　) ④(2023·浙江6月选考卷)向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳：ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO(　　√　　) (2)(经典高考题)实验室制取干燥Cl2时，净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为______________。 答案：c→d→b→a→e 角度 含氯化合物及其制备实验 2.(2024·浙江1月选考卷)工业上将Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液，下列说法不正确的是(　　) A．漂白液的有效成分是NaClO B．ClO－水解生成HClO使漂白液呈酸性 C．通入CO2后的漂白液消毒能力增强 D．NaClO溶液比HClO溶液稳定 B　解析：漂白液的主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠(NaCl)，有效成分是次氯酸钠，A正确；ClO－水解生成HClO，水解方程式为ClO－＋H2OHClO＋OH－，使漂白液呈碱性，B错误；通入CO2后，发生反应NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO，漂白液消毒能力增强，C正确；次氯酸不稳定，次氯酸盐稳定，所以热稳定性：NaClO＞HClO，D正确。 (经典高考题)某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略)： 已知：锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：3MnO＋2H2O===2MnO＋MnO2↓＋4OH－。 回答下列问题： (1)装置A中a的作用是____________________________；装置C中的试剂为________。 (2)装置A中制备Cl2的化学方程式为________________________________________。 (3)上述装置存在一处缺陷，会导致KMnO4产率降低，改进的方法是____________。 答案：(1)平衡气压，使浓盐酸顺利滴下　NaOH溶液(合理即可) (2)Ca(ClO)2＋4HCl===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O　(3)在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶 [跟踪练(14)见P495] 学科网（北京）股份有限公司 $$