第07讲 氯气及氯的化合物（暑假预习讲义）新高一化学苏教版

第07讲 氯气及氯的化合物 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1、 了解氯气的发现与制备（实验室和工业方法），掌握氯气的主要物理性质和化学性质（与金属、非金属、水、碱的反应），能正确书写相关化学方程式。 2、 认识次氯酸的性质（漂白性、不稳定性）及含氯消毒剂（漂白液、漂白粉）的制备与使用，能结合真实情境说明氯气及其化合物在生产、生活中的应用及其对环境的影响。 预习重点 1、 氯气与水、碱溶液的反应原理，特别是氯水的成分（Cl₂、HCl、HClO）及漂白性的本质。 2、 从氯原子结构（最外层7个电子）和氧化还原反应角度，理解氯气具有强氧化性，能与多种金属和非金属单质发生化合反应。 预习难点 1、 理解“液氯”与“氯水”（新制与久置）成分的区别，以及氯水漂白性与酸性来源的分析。 2、 从氧化还原反应中电子转移的角度，分析氯气在反应中既是氧化剂又可能歧化（如与碱反应）的情况 情｜境｜启｜思 海水中蕴含丰富的氯元素，它主要以氯化钠、氯化镁等氯化物的形式存在。人们可以采取物理方法或化学方法，将这些氯元素富集起来或转化成多种化工产品，满足人们的生产、生活和科学实验所需。那么氯气及氯的化合物有哪些性质呢？ 深｜研｜精｜炼 知识点01 氯气的发现与制备 1、 氯气的发现 （1）、元素的存在形态 游离态：元素以 形式存在的状态。 化合态：元素以 形式存在的状态。 （2）、氯元素在自然界中的存在 在自然界中，氯元素全部以 的形式存在。 海水中蕴含丰富的氯元素，它主要以 、 等氯化物的形式存在。 （3）、氯气的发现 1774年，瑞典化学家舍勒将 与 混合加热，意外的产生一种具有强烈 气味的 气体。 1810年，英国化学家戴维仔细研究了这种气体，并将其命名为氯气。 2、 氯气的实验室制法 （1）、反应原理 实验室常用MnO2将浓盐酸中化合态的氯元素氧化为游离态的氯气，化学方程式： （2）、仪器装置 · 气体发生装置类型： 。 · 发生装置所用仪器的名称为 、 。 （3）、收集方法 用 排空气法，理由是 。 （4）、尾气处理 烧杯内盛放的液体是 ，其作用是 。 【特别提醒】 氯气的实验室制法 1．化学原理： MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 也可以用高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸钾等氧化剂代替二氧化锰。如2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。 2．实验装置： (1)制备装置：粉末状固体＋液体气体。 (2)除杂装置：除去Cl2中少量HCl、水蒸气，可先通入饱和食盐水除去HCl，再通过浓H2SO4(或P2O5或CaCl2)除去水。 (3)收集装置 验满：①观察法：集气瓶中充满黄绿色气体 ②湿润的淀粉碘化钾试纸(变蓝)或品红试纸(先变红后褪色) (4)吸收装置： 烧杯中盛有NaOH溶液(不能用水代替)。氯气有毒，有毒气体必须加以吸收，防止污染空气。一般用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 3．实验步骤： 实验室制取干燥纯净的氯气可按如下思路设计： ①发生装置―→②净化装置―→③收集装置―→④尾气吸收装置。 固＋液气除去HCl除去H2O―→向上排空气集气法―→NaOH溶液吸收。 实验装置如下图所示： 【例1】实验室制备氯气的装置如图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 3、 氯气的工业制法 (1) 实验探究——模拟工业制备氯气 1) 实验过程 按下图所示电解饱和食盐水的装置进行实验。 ①接通电源，观察铁棒和石墨棒上发生的现象。通电一段时间后，将小试管套在a管上，收集U形管左端产生的气体。2 min后，提起小试管，并迅速用拇指堵住试管口，移近点燃的酒精灯，松开拇指，检验收集到的气体。 ②取一支小试管，用向上排空气法收集从b管导出的气体，观察收集到的气体的颜色。 ③关闭电源，打开U形管左端的橡皮塞，向溶液中滴加1～2滴酚酞溶液，观察溶液的颜色。 2) 现象与推理 实验现象 结论 ① ② ③ 3) 实验结论 根据实验推断电解饱和食盐水的产物是 。 (2) 氯碱工业 1) 工业制取氯气的反应原理： 。 2) 氯碱工业：以电解饱和食盐水为基础制取 等产品的工业。 【特别提醒】 氯气的工业制法 1．反应原理： 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 2．产物的检验： H2：快速收集一试管生成的气体，用拇指堵住试管口，移近酒精灯，松开拇指，可听到爆鸣声。 Cl2：使湿润的淀粉KI试纸变蓝。 NaOH：滴入酚酞试液，溶液变红。 3． 实验现象及结论 【例2】下列关于电解饱和食盐水过程的说法正确的是(　　) A．电解饱和食盐水的工厂要首先将食盐进行除杂 B．与电源正极相连的电极区有NaOH生成 C．与电源负极相连的电极上有氯气生成 D．电解饱和食盐水的过程中Na＋的浓度减小 知识点02 氯气的性质及应用 1．氯的原子结构 原子结构示意图为，氯原子容易 1个电子而形成Cl－。 2．氯气的物理性质 氯气是一种 色、密度比空气 、有 气味的 气体。氯气易 ，在加压条件下，氯气转化为 ，可储存在 中。 氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，在一定条件下能与多种 和 单质反应，生成 。 3．氯气的化学性质 (1)与金属单质反应 反应现象 化学方程式 Na 剧烈燃烧， 火焰，产生 Fe Fe丝在氯气中燃烧，产生 Cu Cu丝在氯气中燃烧，产生 ，溶于水后，溶液呈 (2)与非金属单质反应 氯气与H2反应的方程式为： 反应现象：H2在Cl2中能安静地燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有 。 工业上用电解饱和食盐水得到的氯气和氢气制取 。 (3)氯气与水的反应 【实验探究1】氯气在水中的溶解实验 ①实验操作：取一支100 mL的针筒抽取80 mL的氯气和20 mL的水，振荡。 ②实验现象：活塞 移动，水溶液颜色逐渐变为 色。 ③实验结论：氯气 于水，常温常压下，1体积的水约能溶解 的氯气，氯水呈 色。 【实验探究2】氯水的成分探究 实验1：将干燥的有色布条和湿润的有色布条分别放入两瓶干燥的氯气中。 实验操作 实验现象 实验结论 实验2：分别用玻璃棒蘸取新制氯水和稀盐酸，滴在pH试纸上。 实验操作 实验现象 实验结论 新制氯水滴在pH试纸上 稀盐酸滴在pH试纸上 实验3：在洁净的试管中加入1mL性质氯水，再向试管中加入几滴硝酸银溶液和稀硝酸。 实验现象： 。 实验结论： 。 反应方程式为： 。 可逆反应的概念：在 下，既能向 方向进行，又能向 方向进行的反应。 氯水中含有 等分子，也含有 等离子。 【特别提醒】 氯气的化学性质 1．氯气与金属单质反应 氯气与除金、铂以外的绝大多数金属都能反应。变价金属单质与氯气反应，一般生成最高价氯化物，例如过量的铁丝在氯气中燃烧时，生成FeCl3而不生成FeCl2。 干燥的氯气在常温下不与铁反应，因此，干燥的氯气可用钢瓶贮存。 2．氯气与非金属单质反应 氯气能与H2、磷等非金属单质反应。 氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口上方出现白雾（HCl气体极易溶于水，与中的水蒸气形成盐酸小液滴）。 若将H2与Cl2混合点燃或强光照射会发生爆炸，但在黑暗条件下能共存。 燃烧有时不需要氧气，如2P＋3Cl22PCl3等。 3．氯水的成分探究 (1)观察颜色，氯水为浅黄绿色，证明氯水中还存在Cl2分子。 (2)关于氯水具有漂白性的证据： ①干燥的氯气不能使干燥的有色布条褪色，能使湿润的有色布条褪色。 ②氯水能使pH试纸变红（说明氯水呈酸性）后褪色，盐酸使pH试纸变红色。 由此说明氯气与水反应生成了一种具有漂白性的物质。 (3)氯水中含有H+和Cl-的证据： ①氯水能使pH试纸变红，说明氯水中含有H+。 ②氯水与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀，说明含有Cl-。 通过实验探究，可知氯水的成分为： 三分子：Cl2、H2O、HClO 四离子：H+、Cl-、ClO-、OH-（极少量） 【例1】为了探究氯气的性质，进行了以下四个实验： ①金属钠在氯气中燃烧、②铁丝在氯气中燃烧、③铜丝在氯气中燃烧、④氢气在氯气中燃烧。 下列说法错误的是(　　) A．四个实验中氯气均表现氧化性性 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 4 .次氯酸的性质及应用 (1) 弱酸性 HClO是一种比 还弱的弱酸。 写出下列化学方程式： HClO与NaOH反应： 。 HClO与Ca(OH)2反应： 。 (2) 强氧化性 HClO具有强氧化性，其氧化性比Cl2强，能使染料等 褪色，还能 。 (3) 不稳定性 次氯酸不稳定，在 或 条件下易分解放出O2，化学方程式为： 久置氯水的成分是 。 【特别提醒】 次氯酸的性质 1．次氯酸的三大性质 2．次氯酸的漂白原理、特点及应用范围 (1)原理：将有色有机物质氧化为稳定的无色物质。 (2)特点：被HClO漂白后的物质，久置后不再恢复原色，即HClO的漂白具有不可逆性。 (3)应用范围：几乎所有有色有机物质遇HClO都会褪色。 ②氯水与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀，说明含有Cl-。 通过实验探究，可知氯水的成分为： 三分子：Cl2、H2O、HClO 四离子：H+、Cl-、ClO-、OH-（极少量） 【例2】下列有关次氯酸的叙述不正确的是(　　) A．次氯酸不稳定，易分解 B．次氯酸是一种强氧化剂 C．次氯酸是弱酸，但酸性比碳酸强 D．次氯酸能使染料和有机色质褪色 5 .氯气与碱的反应 (1) 与氢氧化钠溶液反应——制取漂白剂 1) 反应的化学方程式： 。 2) 漂白剂的有效成分是 。 (2) 与石灰乳反应——制取漂白粉 1) 反应的化学方程式： 。 2) 漂白粉的主要成分是 、 ，有效成分是 ，漂粉精的主要成分是 。 3) 漂白粉的漂白原理：利用复分解反应原理，漂白粉中的次氯酸钙与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的 。 次氯酸钙溶液与二氧化碳反应的方程式为 。 (3) 含氯消毒剂的合理使用 1) 漂白粉应 、 保存，并置于 干燥处。 2) 含氯漂白剂与洁厕剂（含有盐酸）不能混合使用，因为两者混合会反应生成 。 3) 新型灭菌消毒剂——二氧化氯：杀菌、消毒能力比氯气强。 【例3】城市生活用水常用漂白粉杀菌、消毒。下列关于漂白粉的叙述正确的是(　　) A．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2 B．将Cl2制成漂白粉的主要目的是使它转化为较稳定的物质，便于保存和运输 C．漂白粉是由Cl2与烧碱制得的 D．在使用漂白粉时应用浓盐酸 知识点03 氧化还原反应 1．氧化还原反应的基本概念 （1）氧化还原反应的特征：反应中物质所含元素化合价 。 （2）氧化还原反应的实质 1)氧化还原反应的概念 ①有 的反应叫作氧化还原反应。 ②氧化反应：物质所含元素的原子 的反应。 还原反应：物质所含元素的原子 的反应。 如钠与氯气的反应，实质是钠原子 ，发生 反应；氯原子 ，发生 反应。 ③反应过程中化合价变化，电子得失变化 2)氧化还原反应概念之间的关系 化合价升高—— 电子——被 ——发生 反应——是 剂 化合价降低—— 电子——被 ——发生 反应——是 剂 【特别提醒】 1．氧化还原反应的相关概念 (1)氧化剂与还原剂 氧化剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低，即得到电子(或电子对偏向)的物质。 还原剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价升高，即失去电子(或电子对偏离)的物质。 (2)氧化产物与还原产物 氧化产物：还原剂失去电子被氧化的产物。 还原产物：氧化剂得到电子被还原的产物。 (3)氧化性与还原性 氧化性：物质得电子的性质，或物质得电子的能力。 还原性：物质失电子的性质，或物质失电子的能力。 2．氧化还原反应概念间的关系 3．氧化还原反应中的4个“不一定” (1)一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原。如C2＋H2O===H＋中，被氧化和被还原的元素都是氯元素。 (2)一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑中，参加反应的KMnO4既表现了还原性，又表现了氧化性。 (3)有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化不属于氧化还原反应。 (4)某种物质由化合态变为游离态，不一定是被还原，如HCl→Cl2是被氧化。 【例1】下列有关氧化还原反应的叙述正确的是(　　) A．元素化合价升高的反应是还原反应 B．物质在变化中失去了电子，此物质中的某一元素化合价降低 C．有电子转移的反应就是氧化还原反应 D．有化合价升降的反应，不一定是氧化还原反应 【即练1】下列反应中属于氧化还原反应，但H2O既不是氧化剂，也不是还原剂的是(　　) A．Cl2＋H2OHCl＋HClO B．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ C．2F2＋2H2O===4HF＋O2 D．CaO＋H2O===Ca(OH)2 3、 氧化还原反应的表示方法——双线桥法 （1）基本步骤 1)标变价：正确标出反应前后化合价 的元素元素的化合价，明确变价元素的化合价升降关系。 2)连线桥：用带箭头的线由 指向 ，且对准同种元素。 3)标得失：标出“失去”或“得到”电子的总数，且得失电子总数 。 （2）实例分析 该表示法能体现出氧化还原反应的实质及过程，同时清楚地表示出了得失电子的情况，上述反应中CuO中Cu元素得电子为“2×2e－”，前一个“2”表示有 ，后一个“2e－”，表示 ，共得4个电子。 【特别提醒】 用单线桥、双线桥表示氧化还原反应 1．用双线桥法表示氧化还原反应 (1)先标化合价，再看价变化；起止同元素，桥上标变化。 (2)注意事项： ①箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素； ②必须注明“得”“失”； ③氧化剂和还原剂得、失电子要守恒。 2．用单线桥法表示氧化还原反应 (1)确定变化化合价，计算价态的变化；桥上标明电子数，箭头还原到氧化。 (2)注意事项： ①单线桥表示反应物中变价元素原子得失电子的情况； ②不需标明“得”或“失”，只标明电子转移数目； ③箭头标明电子转移的方向； ④单线桥箭头从失电子的元素原子指向得电子的元素原子。 注：(1)两种方法中箭头的指向不同。双线桥中箭头指向产物中变价的相应元素；单线桥中箭头指向得到电子的元素。(2)转移数目指的是与方程式计量数有关的得电子总数或失电子总数。 【例2】分析下列氧化还原反应的电子转移方向和数目，并指出氧化剂和还原剂。 (1)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu (2)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 (3)4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O 4、 氧化性和还原性强弱比较 （1）物质的氧化性及还原性与核心元素化合价的关系 核心元素化合价 实例 性质 最高价 KO4、Cl3、浓HO3、浓H2O4 只有 中间价 O2、Na2O3、SO4、 既有 又有 最低价 、、K 只有 （2）氧化性、还原性强弱比较的方法 1)根据元素的活动性顺序比较 如：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 金属还原性：Fe Cu 在反应中Fe是 剂，Cu是 产物。 2)根据氧化还原反应方程式比较 氧化性：氧化剂 氧化产物 还原性：还原剂 还原产物 【特别提醒】 氧化性和还原性强弱的比较 1．根据氧化还原反应方程式比较 氧化性：氧化剂>氧化产物 还原性：还原剂>还原产物 2．根据元素的活动性顺序比较 3．根据反应条件来判断 当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，反之越弱。如： (1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 氧化性：KMnO4>MnO2。 (2)Na、Mg、Al单质与H2O反应情况如下，Na与冷水剧烈反应，Mg加热才反应，Al加热条件下也难反应，故还原性：Na＞Mg＞Al。 4．根据氧化产物的价态高低判断 当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可由氧化产物元素价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。即在相同条件下，使还原剂价态升得越高，则氧化剂的氧化性越强。 例如：2Fe＋3Cl22FeCl3 Fe＋SFeS 氧化性：Cl2＞S。 判断还原剂还原性的原理类似。 【例3】已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是(　　) A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3 B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2 C．Co2O3＋6HCl(浓)2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 1．（24-25高一上·全国·课前预习）工业炼铁的部分反应如下所示，则 A．X可以是木炭 B．X与CO都具有氧化性 C．③反应后的尾气可直接排放 D．Y中铁元素以游离态存在 2．（23-24高一下·云南普洱·期末）向试管中滴加试剂W，根据实验操作、现象得出的结论正确的是 选项 操作 试剂W 现象 结论 A 紫色石蕊溶液 溶液先变红后褪色 具有漂白性 B 溶液 产生白色沉淀 氯水中阴离子只有Cl- C 溶液 有沉淀产生 氯水具有强氧化性 D NaOH溶液 溶液颜色变浅 NaOH具有漂白性 A．A B．B C．C D．D 3．（24-25高一上·全国·课前预习）汽车尾气是城市空气主要污染源，每年9月22日是世界“无车日”。汽车使用燃料通常为汽油或柴油(主要含C、H元素，基本不含N元素)，燃料与吸入的空气在发动机内反应，产生的尾气中含有CO、NO等有害气体。目前汽车尾气处理系统中可安装催化转化器，尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应：。下列相关说法错误的是 A．尾气处理时CO发生了还原反应 B．尾气处理反应前后分子的数目发生了改变 C．由上述资料推知氮气和氧气在一定条件下也能反应 D．减少尾气污染还可通过改进发动机的燃烧方式使燃料充分燃烧 4．（24-25高一上·全国·课前预习）2024年4月25日，我国科学家发布了重大成果——制备出世界上已知最薄的光学晶体转角菱方氮化硼。下列关于氮化硼(化学式为BN)的说法正确的是 A．由两个原子组成 B．其中的硼属于金属元素 C．氮和硼元素的质量比为 D．已知氮元素为价，则硼元素为价 5．（25-26高一上·全国·课前预习）从电子转移角度认识氧化还原反应： (1)元素化合价变化的实质。 2Na+Cl22NaCl ①钠原子________电子，化合价________，发生________反应； ②氯原子________电子，化合价________，发生________反应。 (2)结论 ①氧化还原反应的特征是________； ②氧化还原反应的实质是发生了________。 6．（25-26高一上·全国·课前预习）氧化性和还原性： (1)氧化性：氧化剂所表现出的____的性质。 (2)还原性：还原剂所表现出的____的性质。 7．（25-26高一上·全国·课前预习）同一还原剂与多种氧化剂混合时，___________的先被还原。例如，在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性：Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以铁粉先与___________反应，然后再依次与___________反应。 8．（25-26高一上·全国·课前预习）同一氧化剂与多种还原剂混合时，___________的先被氧化。例如，已知还原性：I->Fe2＋>Br-，当把氯气通入FeBr2溶液时，氯气的量不足时首先氧化___________；把氯气通入FeI2溶液时，氯气的量不足时首先氧化I-。 9．（25-26高二上·全国·课前预习）判断离子能否大量共存的“四个要点” 判断多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来是一色、二性、三特殊、四反应。 (1)一色——溶液颜色 几种常见离子的颜色： 离子 Cu2＋ Fe3＋ Fe2＋ MnO Cr2O 溶液颜色 蓝色 棕黄色 浅绿色 紫红色 橙红色 (2)二性——溶液的酸碱性 ①在强酸性溶液中，OH-及_____ (如CO、SO、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。 ②在强碱性溶液中，H＋及_____ (如NH、Al3＋、Fe3＋等)不能大量存在。 (3)三特殊——三种特殊情况 ①AlO与HCO不能大量共存：AlO＋HCO＋H2O=Al(OH)3↓＋CO。 ②“NO＋H＋”组合具有强氧化性，能与S2-、Fe2＋、I-、SO等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。 ③NH与CH3COO-、CO等组合中，虽然两种离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中仍能大量共存。 (4)四反应——四种反应类型 离子间通常能发生的四种类型的反应，能相互反应的离子显然不能大量共存。 ①复分解反应：如Ba2＋与SO，NH与OH-，H＋与CH3COO-等。 ②氧化还原反应： 强氧化性离子 还原性离子 ClO-、MnO(H＋)、NO(H＋)、Fe3＋ Fe2＋(可与Fe3＋共存)、S2-、I-、SO、HS-、HSO ③相互促进的水解反应：如Al3＋与CO、HCO或AlO等。 ④络合反应：Fe3＋与SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存；Ag＋与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]＋而不能大量共存；Cu2＋与NH3·H2O因生成 [Cu(NH3)4]2＋ 而不能大量共存。 10．（24-25高一上·全国·课前预习）如图所示为实验中常见气体制备、净化、干燥、收集的部分仪器，请回答下列问题。 (1)在装置A中使用仪器①时的注意事项是_______。 (2)写出实验室制取二氧化碳反应的化学方程式_______。如果要控制反应的发生和停止，应选择的发生装置是_______(填字母)。 (3)实验室用装满水的E装置收集氧气。应从导管口_______(填“a”或“b”)通入气体。 (4)若用锌粒和稀盐酸反应制取氢气，收集的氢气往往不纯，其中含有的杂质是_______(填物质名称)，想要得到纯净的氢气，则连接仪器的顺序是_______。 A→_______→_______→C。 (5)用A、D装置制取氧气，由于药品不足，没有收集满一瓶氧气，在不拆解装置、不添加反应物的情况下，想要多收集一些氧气，接下来应如何操作_______。 11．（24-25高一上·全国·课前预习）请结合下列实验装置图回答问题。 (1)仪器①的名称是_______。 (2)若用高锰酸钾制取氧气，还应对A装置做出的改进是_______，写出该反应的化学方程式_______。 (3)若实验室采用C装置代替B装置制取，突出优点是_______。 (4)既不能收集，也不能收集的装置是_______(填字母序号)。 (5)如果用G装置测量生成的体积，则在虚线框内还需添加的仪器是_______。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第07讲 氯气及氯的化合物 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1、 了解氯气的发现与制备（实验室和工业方法），掌握氯气的主要物理性质和化学性质（与金属、非金属、水、碱的反应），能正确书写相关化学方程式。 2、 认识次氯酸的性质（漂白性、不稳定性）及含氯消毒剂（漂白液、漂白粉）的制备与使用，能结合真实情境说明氯气及其化合物在生产、生活中的应用及其对环境的影响。 预习重点 1、 氯气与水、碱溶液的反应原理，特别是氯水的成分（Cl₂、HCl、HClO）及漂白性的本质。 2、 从氯原子结构（最外层7个电子）和氧化还原反应角度，理解氯气具有强氧化性，能与多种金属和非金属单质发生化合反应。 预习难点 1、 理解“液氯”与“氯水”（新制与久置）成分的区别，以及氯水漂白性与酸性来源的分析。 2、 从氧化还原反应中电子转移的角度，分析氯气在反应中既是氧化剂又可能歧化（如与碱反应）的情况 情｜境｜启｜思 海水中蕴含丰富的氯元素，它主要以氯化钠、氯化镁等氯化物的形式存在。人们可以采取物理方法或化学方法，将这些氯元素富集起来或转化成多种化工产品，满足人们的生产、生活和科学实验所需。那么氯气及氯的化合物有哪些性质呢？ 深｜研｜精｜炼 知识点01 氯气的发现与制备 1、 氯气的发现 （1）、元素的存在形态 游离态：元素以单质形式存在的状态。 化合态：元素以化合物形式存在的状态。 （2）、氯元素在自然界中的存在 在自然界中，氯元素全部以化合态的形式存在。 海水中蕴含丰富的氯元素，它主要以氯化钠、氯化镁等氯化物的形式存在。 （3）、氯气的发现 1774年，瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热，意外的产生一种具有强烈刺激性气味的黄绿色气体。 1810年，英国化学家戴维仔细研究了这种气体，并将其命名为氯气。 2、 氯气的实验室制法 （1）、反应原理 实验室常用MnO2将浓盐酸中化合态的氯元素氧化为游离态的氯气，化学方程式： MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 （2）、仪器装置 · 气体发生装置类型：固＋液气。 · 发生装置所用仪器的名称为分液漏斗、圆底烧瓶。 （3）、收集方法 用向上排空气法，理由是氯气与空气不反应且密度比空气的大。 （4）、尾气处理 烧杯内盛放的液体是NaOH溶液，其作用是吸收过量的氯气，防止污染环境。 【特别提醒】 氯气的实验室制法 1．化学原理： MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 也可以用高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸钾等氧化剂代替二氧化锰。如2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。 2．实验装置： (1)制备装置：粉末状固体＋液体气体。 (2)除杂装置：除去Cl2中少量HCl、水蒸气，可先通入饱和食盐水除去HCl，再通过浓H2SO4(或P2O5或CaCl2)除去水。 (3)收集装置 验满：①观察法：集气瓶中充满黄绿色气体 ②湿润的淀粉碘化钾试纸(变蓝)或品红试纸(先变红后褪色) (4)吸收装置： 烧杯中盛有NaOH溶液(不能用水代替)。氯气有毒，有毒气体必须加以吸收，防止污染空气。一般用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 3．实验步骤： 实验室制取干燥纯净的氯气可按如下思路设计： ①发生装置―→②净化装置―→③收集装置―→④尾气吸收装置。 固＋液气除去HCl除去H2O―→向上排空气集气法―→NaOH溶液吸收。 实验装置如下图所示： 【例1】实验室制备氯气的装置如图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 答案：C 解析：③装置中的导气管应从长管进短管出。 3、 氯气的工业制法 (1) 实验探究——模拟工业制备氯气 1) 实验过程 按下图所示电解饱和食盐水的装置进行实验。 ①接通电源，观察铁棒和石墨棒上发生的现象。通电一段时间后，将小试管套在a管上，收集U形管左端产生的气体。2 min后，提起小试管，并迅速用拇指堵住试管口，移近点燃的酒精灯，松开拇指，检验收集到的气体。 ②取一支小试管，用向上排空气法收集从b管导出的气体，观察收集到的气体的颜色。 ③关闭电源，打开U形管左端的橡皮塞，向溶液中滴加1～2滴酚酞溶液，观察溶液的颜色。 2) 现象与推理 实验现象 结论 ① 出现爆鸣声 a管中的气体为氢气 ② 产生黄绿色的气体 b管中的气体为氯气 ③ 铁棒端溶液变红，石墨棒端溶液不变色 U形管左端溶液显碱性，右端溶液不显碱性 3) 实验结论 根据实验推断电解饱和食盐水的产物是H2、Cl2、NaOH溶液。 (2) 氯碱工业 1) 工业制取氯气的反应原理：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。 2) 氯碱工业：以电解饱和食盐水为基础制取氯气、烧碱等产品的工业。 【特别提醒】 氯气的工业制法 1．反应原理： 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 2．产物的检验： H2：快速收集一试管生成的气体，用拇指堵住试管口，移近酒精灯，松开拇指，可听到爆鸣声。 Cl2：使湿润的淀粉KI试纸变蓝。 NaOH：滴入酚酞试液，溶液变红。 3． 实验现象及结论 【例2】下列关于电解饱和食盐水过程的说法正确的是(　　) A．电解饱和食盐水的工厂要首先将食盐进行除杂 B．与电源正极相连的电极区有NaOH生成 C．与电源负极相连的电极上有氯气生成 D．电解饱和食盐水的过程中Na＋的浓度减小 答案：A 解析：根据电解饱和食盐水的装置可知，与电源正极相连的电极区产生Cl2，而与电源负极相连的电极区产生H2和NaOH，故B、C均不正确；因为Na＋没有参与反应，其物质的量不变，但电解过程中消耗了水，溶液体积减小，Na＋的浓度增大，故D不正确。 知识点02 氯气的性质及应用 1．氯的原子结构 原子结构示意图为，氯原子容易得到1个电子而形成Cl－。 2．氯气的物理性质 氯气是一种黄绿色、密度比空气大、有刺激性气味的有毒气体。氯气易液化，在加压条件下，氯气转化为液态，可储存在钢瓶中。 氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，在一定条件下能与多种金属和非金属单质反应，生成氯化物。 3．氯气的化学性质 (1)与金属单质反应 反应现象 化学方程式 Na 剧烈燃烧，黄色火焰，产生大量白烟 2Na＋Cl22NaCl Fe Fe丝在氯气中燃烧，产生棕色烟 2Fe＋3Cl22FeCl3 Cu Cu丝在氯气中燃烧，产生棕黄色烟，溶于水后，溶液呈蓝绿色 Cu＋Cl2CuCl2 (2)与非金属单质反应 氯气与H2反应的方程式为：H2＋Cl22HCl。 反应现象：H2在Cl2中能安静地燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾。 工业上用电解饱和食盐水得到的氯气和氢气制取盐酸。 (3)氯气与水的反应 【实验探究1】氯气在水中的溶解实验 ①实验操作：取一支100 mL的针筒抽取80 mL的氯气和20 mL的水，振荡。 ②实验现象：活塞向里移动，水溶液颜色逐渐变为浅黄绿色。 ③实验结论：氯气能溶于水，常温常压下，1体积的水约能溶解2体积的氯气，氯水呈浅黄绿色。 【实验探究2】氯水的成分探究 实验1：将干燥的有色布条和湿润的有色布条分别放入两瓶干燥的氯气中。 实验操作 实验现象 实验结论 有色布条不褪色 干燥氯气不具有漂白性 有色布条褪色 氯水具有漂白性 实验2：分别用玻璃棒蘸取新制氯水和稀盐酸，滴在pH试纸上。 实验操作 实验现象 实验结论 新制氯水滴在pH试纸上 试纸先变红后变为白色 新制氯水呈酸性，有漂白性 稀盐酸滴在pH试纸上 试纸变红色 稀盐酸无漂白性 实验3：在洁净的试管中加入1mL性质氯水，再向试管中加入几滴硝酸银溶液和稀硝酸。 实验现象：有白色沉淀生成，且白色沉淀不溶解。 实验结论：氯水中含有Cl-。 反应方程式为：Cl2＋H2OHCl＋HClO。 可逆反应的概念：在相同条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应。 氯水中含有Cl2、HClO等分子，也含有H+、Cl-等离子。 【特别提醒】 氯气的化学性质 1．氯气与金属单质反应 氯气与除金、铂以外的绝大多数金属都能反应。变价金属单质与氯气反应，一般生成最高价氯化物，例如过量的铁丝在氯气中燃烧时，生成FeCl3而不生成FeCl2。 干燥的氯气在常温下不与铁反应，因此，干燥的氯气可用钢瓶贮存。 2．氯气与非金属单质反应 氯气能与H2、磷等非金属单质反应。 氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口上方出现白雾（HCl气体极易溶于水，与中的水蒸气形成盐酸小液滴）。 若将H2与Cl2混合点燃或强光照射会发生爆炸，但在黑暗条件下能共存。 燃烧有时不需要氧气，如2P＋3Cl22PCl3等。 3．氯水的成分探究 (1)观察颜色，氯水为浅黄绿色，证明氯水中还存在Cl2分子。 (2)关于氯水具有漂白性的证据： ①干燥的氯气不能使干燥的有色布条褪色，能使湿润的有色布条褪色。 ②氯水能使pH试纸变红（说明氯水呈酸性）后褪色，盐酸使pH试纸变红色。 由此说明氯气与水反应生成了一种具有漂白性的物质。 (3)氯水中含有H+和Cl-的证据： ①氯水能使pH试纸变红，说明氯水中含有H+。 ②氯水与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀，说明含有Cl-。 通过实验探究，可知氯水的成分为： 三分子：Cl2、H2O、HClO 四离子：H+、Cl-、ClO-、OH-（极少量） 【例1】为了探究氯气的性质，进行了以下四个实验： ①金属钠在氯气中燃烧、②铁丝在氯气中燃烧、③铜丝在氯气中燃烧、④氢气在氯气中燃烧。 下列说法错误的是(　　) A．四个实验中氯气均表现氧化性性 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 答案：B 解析：A.钠在氯气中燃烧：2Na＋Cl22NaCl；铁在氯气中燃烧：2Fe＋3Cl22FeCl3；铜在氯气中燃烧：Cu＋Cl2CuCl2；氢气在氯气中燃烧：H2＋Cl22HCl；四个实验中氯气中氯元素都是从0价变为－1价，表现氧化性，故A正确；B.用坩埚钳夹住灼烧后的钠，此时钠与氧气反应生成了过氧化钠，正确的操作为取一块绿豆大的金属钠(切去氧化层)，用滤纸吸净煤油，放在石棉网上，用酒精灯微热。待钠熔成球状时，将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方，现象为钠首先熔化成闪亮的小球，然后剧烈燃烧，产生大量白烟，故B错误；C.氯气与变价金属反应，生成高价的金属氯化物，故C正确；D.氢气在氯气中燃烧，点燃前需要先验纯，以防止爆炸，故D正确。 4 .次氯酸的性质及应用 (1) 弱酸性 HClO是一种比H2CO3还弱的弱酸。 写出下列化学方程式： HClO与NaOH反应：HClO+NaOH=NaClO+H2O。 HClO与Ca(OH)2反应：2HClO+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O。 (2) 强氧化性 HClO具有强氧化性，其氧化性比Cl2强，能使染料等有机色素褪色，还能杀菌消毒。 (3) 不稳定性 次氯酸不稳定，在受热或光照条件下易分解放出O2，化学方程式为： 2HClO2HCl+O2↑。 久置氯水的成分是稀盐酸。 【特别提醒】 次氯酸的性质 1．次氯酸的三大性质 2．次氯酸的漂白原理、特点及应用范围 (1)原理：将有色有机物质氧化为稳定的无色物质。 (2)特点：被HClO漂白后的物质，久置后不再恢复原色，即HClO的漂白具有不可逆性。 (3)应用范围：几乎所有有色有机物质遇HClO都会褪色。 ②氯水与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀，说明含有Cl-。 通过实验探究，可知氯水的成分为： 三分子：Cl2、H2O、HClO 四离子：H+、Cl-、ClO-、OH-（极少量） 【例2】下列有关次氯酸的叙述不正确的是(　　) A．次氯酸不稳定，易分解 B．次氯酸是一种强氧化剂 C．次氯酸是弱酸，但酸性比碳酸强 D．次氯酸能使染料和有机色质褪色 答案：C 解析：HClO是一元弱酸，酸性比碳酸弱。 5 .氯气与碱的反应 (1) 与氢氧化钠溶液反应——制取漂白剂 1) 反应的化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 2) 漂白剂的有效成分是次氯酸钠（NaClO）。 (2) 与石灰乳反应——制取漂白粉 1) 反应的化学方程式：2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 2) 漂白粉的主要成分是CaCl2 、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。 3) 漂白粉的漂白原理：利用复分解反应原理，漂白粉中的次氯酸钙与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的次氯酸。 次氯酸钙溶液与二氧化碳反应的方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO。 (3) 含氯消毒剂的合理使用 1) 漂白粉应密封、避光保存，并置于阴凉干燥处。 2) 含氯漂白剂与洁厕剂（含有盐酸）不能混合使用，因为两者混合会反应生成氯气。 3) 新型灭菌消毒剂——二氧化氯：杀菌、消毒能力比氯气强。 【例3】城市生活用水常用漂白粉杀菌、消毒。下列关于漂白粉的叙述正确的是(　　) A．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2 B．将Cl2制成漂白粉的主要目的是使它转化为较稳定的物质，便于保存和运输 C．漂白粉是由Cl2与烧碱制得的 D．在使用漂白粉时应用浓盐酸 答案：B 解析：A.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，故A错误；B.氯水中的HClO能漂白，但易分解且不易保存、运输，所以制成固态漂白粉，故B正确；C.氯气与烧碱反应生成NaCl、NaClO，故C错误；D.漂白粉与浓盐酸发生反应生成氯气，氯气有毒，故D错误。 知识点03 氧化还原反应 1．氧化还原反应的基本概念 （1）氧化还原反应的特征：反应中物质所含元素化合价发生改变。 （2）氧化还原反应的实质 1)氧化还原反应的概念 ①有电子转移的反应叫作氧化还原反应。 ②氧化反应：物质所含元素的原子失去电子的反应。 还原反应：物质所含元素的原子得到电子的反应。 如钠与氯气的反应，实质是钠原子失去电子，发生氧化反应；氯原子得到电子，发生还原反应。 ③反应过程中化合价变化，电子得失变化 2)氧化还原反应概念之间的关系 化合价升高——失去电子——被氧化——发生氧化反应——是还原剂 化合价降低——得到电子——被还原——发生还原反应——是氧化剂 【特别提醒】 1．氧化还原反应的相关概念 (1)氧化剂与还原剂 氧化剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低，即得到电子(或电子对偏向)的物质。 还原剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价升高，即失去电子(或电子对偏离)的物质。 (2)氧化产物与还原产物 氧化产物：还原剂失去电子被氧化的产物。 还原产物：氧化剂得到电子被还原的产物。 (3)氧化性与还原性 氧化性：物质得电子的性质，或物质得电子的能力。 还原性：物质失电子的性质，或物质失电子的能力。 2．氧化还原反应概念间的关系 3．氧化还原反应中的4个“不一定” (1)一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原。如C2＋H2O===H＋中，被氧化和被还原的元素都是氯元素。 (2)一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑中，参加反应的KMnO4既表现了还原性，又表现了氧化性。 (3)有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化不属于氧化还原反应。 (4)某种物质由化合态变为游离态，不一定是被还原，如HCl→Cl2是被氧化。 【例1】下列有关氧化还原反应的叙述正确的是(　　) A．元素化合价升高的反应是还原反应 B．物质在变化中失去了电子，此物质中的某一元素化合价降低 C．有电子转移的反应就是氧化还原反应 D．有化合价升降的反应，不一定是氧化还原反应 答案：C 解析：元素化合价升高的反应为氧化反应，A项错误；失去电子应表现为化合价升高，B项错误；有化合价升降的反应一定是氧化还原反应，D项错误。 【即练1】下列反应中属于氧化还原反应，但H2O既不是氧化剂，也不是还原剂的是(　　) A．Cl2＋H2OHCl＋HClO B．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ C．2F2＋2H2O===4HF＋O2 D．CaO＋H2O===Ca(OH)2 答案：A 解析：A项，Cl元素的化合价既升高，又降低，H2O中H和O的化合价没有变化，所以Cl2既是氧化剂，又是还原剂，H2O既不是氧化剂，也不是还原剂，正确；B项，H2O是氧化剂，错误；C项，H2O是还原剂，错误；D项，该反应不属于氧化还原反应，错误。 3、 氧化还原反应的表示方法——双线桥法 （1）基本步骤 1)标变价：正确标出反应前后化合价发生变化的元素元素的化合价，明确变价元素的化合价升降关系。 2)连线桥：用带箭头的线由反应物指向生成物，且对准同种元素。 3)标得失：标出“失去”或“得到”电子的总数，且得失电子总数相等。 （2）实例分析 该表示法能体现出氧化还原反应的实质及过程，同时清楚地表示出了得失电子的情况，上述反应中CuO中Cu元素得电子为“2×2e－”，前一个“2”表示有2个Cu2＋得电子，后一个“2e－”，表示一个Cu2＋得2个电子，共得4个电子。 【特别提醒】 用单线桥、双线桥表示氧化还原反应 1．用双线桥法表示氧化还原反应 (1)先标化合价，再看价变化；起止同元素，桥上标变化。 (2)注意事项： ①箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素； ②必须注明“得”“失”； ③氧化剂和还原剂得、失电子要守恒。 2．用单线桥法表示氧化还原反应 (1)确定变化化合价，计算价态的变化；桥上标明电子数，箭头还原到氧化。 (2)注意事项： ①单线桥表示反应物中变价元素原子得失电子的情况； ②不需标明“得”或“失”，只标明电子转移数目； ③箭头标明电子转移的方向； ④单线桥箭头从失电子的元素原子指向得电子的元素原子。 注：(1)两种方法中箭头的指向不同。双线桥中箭头指向产物中变价的相应元素；单线桥中箭头指向得到电子的元素。(2)转移数目指的是与方程式计量数有关的得电子总数或失电子总数。 【例2】分析下列氧化还原反应的电子转移方向和数目，并指出氧化剂和还原剂。 (1)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu (2)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 (3)4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O 答案：(1)氧化剂：CuSO4 还原剂：Zn (2)氧化剂：Fe2O3 还原剂：CO (3)氧化剂：MnO2 还原剂：HCl 4、 氧化性和还原性强弱比较 （1）物质的氧化性及还原性与核心元素化合价的关系 核心元素化合价 实例 性质 最高价 KO4、Cl3、浓HO3、浓H2O4 只有氧化性 中间价 O2、Na2O3、SO4、 既有氧化性 又有还原性 最低价 、、K 只有还原性 （2）氧化性、还原性强弱比较的方法 1)根据元素的活动性顺序比较 如：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 金属还原性：Fe>Cu 在反应中Fe是还原剂，Cu是还原产物。 2)根据氧化还原反应方程式比较 氧化性：氧化剂>氧化产物 还原性：还原剂>还原产物 【特别提醒】 氧化性和还原性强弱的比较 1．根据氧化还原反应方程式比较 氧化性：氧化剂>氧化产物 还原性：还原剂>还原产物 2．根据元素的活动性顺序比较 3．根据反应条件来判断 当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，反之越弱。如： (1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 氧化性：KMnO4>MnO2。 (2)Na、Mg、Al单质与H2O反应情况如下，Na与冷水剧烈反应，Mg加热才反应，Al加热条件下也难反应，故还原性：Na＞Mg＞Al。 4．根据氧化产物的价态高低判断 当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可由氧化产物元素价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。即在相同条件下，使还原剂价态升得越高，则氧化剂的氧化性越强。 例如：2Fe＋3Cl22FeCl3 Fe＋SFeS 氧化性：Cl2＞S。 判断还原剂还原性的原理类似。 【例3】已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是(　　) A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3 B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2 C．Co2O3＋6HCl(浓)2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 答案：A 解析：根据题意，由氧化性Fe3＋＞I2知还原性I－＞Fe2＋，当Cl2与FeI2反应时，I－优先被氧化，所以A项错误，B项正确。再根据氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，C、D项均正确。 1．（24-25高一上·全国·课前预习）工业炼铁的部分反应如下所示，则 A．X可以是木炭 B．X与CO都具有氧化性 C．③反应后的尾气可直接排放 D．Y中铁元素以游离态存在 【答案】A 【详解】A．X在反应中是碳，木炭主要成分为碳，因此X可以是木炭，A正确； B．X（碳）在反应中作为还原剂，具有还原性；CO在反应③中也作为还原剂，因此两者均具有还原性而非氧化性，B错误； C．反应③的尾气中含未反应的CO，CO有毒，直接排放会污染环境，C错误； D．Y是铁的氧化物（如Fe2O3），铁元素以化合态存在，而非游离态，D错误； 故选A。 2．（23-24高一下·云南普洱·期末）向试管中滴加试剂W，根据实验操作、现象得出的结论正确的是 选项 操作 试剂W 现象 结论 A 紫色石蕊溶液 溶液先变红后褪色 具有漂白性 B 溶液 产生白色沉淀 氯水中阴离子只有Cl- C 溶液 有沉淀产生 氯水具有强氧化性 D NaOH溶液 溶液颜色变浅 NaOH具有漂白性 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【分析】氯气能与水反应，新制氯水的成分有：、、HClO、、、、。 【详解】A．氯水能使紫色石蕊溶液先变红色后褪色，是因为氯水中的HClO具有漂白性，本身不具有漂白性，故A错误； B．氯水与溶液反应产生白色沉淀AgCl，是因为氯水中含有，但氯水中阴离子还有、，故B错误； C．新制氯水中的能将硫化钠氧化为硫单质，反应方程式为Na2S+Cl2=2NaCl+S↓，说明氯水具有强氧化性，故C正确； D．NaOH没有漂白性，氢氧化钠与氯气反应，导致新制氯水颜色变浅，故D错误； 选C。 3．（24-25高一上·全国·课前预习）汽车尾气是城市空气主要污染源，每年9月22日是世界“无车日”。汽车使用燃料通常为汽油或柴油(主要含C、H元素，基本不含N元素)，燃料与吸入的空气在发动机内反应，产生的尾气中含有CO、NO等有害气体。目前汽车尾气处理系统中可安装催化转化器，尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应：。下列相关说法错误的是 A．尾气处理时CO发生了还原反应 B．尾气处理反应前后分子的数目发生了改变 C．由上述资料推知氮气和氧气在一定条件下也能反应 D．减少尾气污染还可通过改进发动机的燃烧方式使燃料充分燃烧 【答案】A 【详解】A．CO转化为CO2，碳的化合价从+2升至+4，发生氧化反应，故A说法错误； B．反应前4个分子(2CO+2NO)，反应后3个分子(N2+2CO2)，分子数目改变，故B说法正确； C．尾气中的NO由N2和O2在发动机内高温反应生成，说明两者可反应，故C说法正确； D．改进燃烧方式使燃料充分燃烧，减少CO等污染物，故D说法正确； 答案为A。 4．（24-25高一上·全国·课前预习）2024年4月25日，我国科学家发布了重大成果——制备出世界上已知最薄的光学晶体转角菱方氮化硼。下列关于氮化硼(化学式为BN)的说法正确的是 A．由两个原子组成 B．其中的硼属于金属元素 C．氮和硼元素的质量比为 D．已知氮元素为价，则硼元素为价 【答案】D 【详解】A．氮化硼的化学式为BN，该物质并非直接由原子组成，A项错误； B．硼位于元素周期表非金属区，属于非金属元素，B项错误； C．氮和硼的原子个数比为1：1，其质量比为14：11，C项错误； D．化合物中化合价代数和为零，氮为-3价，则硼为+3价，D项正确； 答案为D。 5．（25-26高一上·全国·课前预习）从电子转移角度认识氧化还原反应： (1)元素化合价变化的实质。 2Na+Cl22NaCl ①钠原子________电子，化合价________，发生________反应； ②氯原子________电子，化合价________，发生________反应。 (2)结论 ①氧化还原反应的特征是________； ②氧化还原反应的实质是发生了________。 【答案】(1) 失去 升高 氧化 得到 降低 还原 (2) 反应前后元素化合价发生改变 电子的转移(包括电子得失或电子对的偏移) 【详解】（1）①反应中钠的化合价由0价升高到+1价，即钠原子失去电子，化合价升高，发生氧化反应，故答案为：失去；升高；氧化； ②反应中氯的化合价由0价降低为-1价，即氯原子得到电子，化合价降低，发生还原反应，故答案为：得到；降低；还原； （2）①氧化还原反应的特征是反应前后元素化合价发生改变；②氧化还原反应的实质是发生了电子的转移(包括电子得失或电子对的偏移)，故答案为：反应前后元素化合价发生改变；电子的转移(包括电子得失或电子对的偏移)。 6．（25-26高一上·全国·课前预习）氧化性和还原性： (1)氧化性：氧化剂所表现出的____的性质。 (2)还原性：还原剂所表现出的____的性质。 【答案】(1)得电子 (2)失电子 【详解】（1）氧化性：氧化剂所表现出的得电子的性质。 （2）还原性：还原剂所表现出的失电子的性质。 7．（25-26高一上·全国·课前预习）同一还原剂与多种氧化剂混合时，___________的先被还原。例如，在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性：Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以铁粉先与___________反应，然后再依次与___________反应。 【答案】 氧化性强 Fe3+ Cu2＋、H＋ 【详解】同一还原剂与多种氧化剂混合时，氧化性强的先被还原。例如，在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性：Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以铁粉先与Fe3+反应，然后再依次与Cu2＋、H＋反应。 8．（25-26高一上·全国·课前预习）同一氧化剂与多种还原剂混合时，___________的先被氧化。例如，已知还原性：I->Fe2＋>Br-，当把氯气通入FeBr2溶液时，氯气的量不足时首先氧化___________；把氯气通入FeI2溶液时，氯气的量不足时首先氧化I-。 【答案】 还原性强 【详解】根据氧化还原反应的强弱规律知，当同一氧化剂遇到多种还原剂时，首先与还原性最强的物质反应。因还原性，当把氯气通入溶液时，溶液中含有还原性的和，由于还原性，氯气的量不足时首先氧化。 9．（25-26高二上·全国·课前预习）判断离子能否大量共存的“四个要点” 判断多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来是一色、二性、三特殊、四反应。 (1)一色——溶液颜色 几种常见离子的颜色： 离子 Cu2＋ Fe3＋ Fe2＋ MnO Cr2O 溶液颜色 蓝色 棕黄色 浅绿色 紫红色 橙红色 (2)二性——溶液的酸碱性 ①在强酸性溶液中，OH-及_____ (如CO、SO、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。 ②在强碱性溶液中，H＋及_____ (如NH、Al3＋、Fe3＋等)不能大量存在。 (3)三特殊——三种特殊情况 ①AlO与HCO不能大量共存：AlO＋HCO＋H2O=Al(OH)3↓＋CO。 ②“NO＋H＋”组合具有强氧化性，能与S2-、Fe2＋、I-、SO等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。 ③NH与CH3COO-、CO等组合中，虽然两种离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中仍能大量共存。 (4)四反应——四种反应类型 离子间通常能发生的四种类型的反应，能相互反应的离子显然不能大量共存。 ①复分解反应：如Ba2＋与SO，NH与OH-，H＋与CH3COO-等。 ②氧化还原反应： 强氧化性离子 还原性离子 ClO-、MnO(H＋)、NO(H＋)、Fe3＋ Fe2＋(可与Fe3＋共存)、S2-、I-、SO、HS-、HSO ③相互促进的水解反应：如Al3＋与CO、HCO或AlO等。 ④络合反应：Fe3＋与SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存；Ag＋与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]＋而不能大量共存；Cu2＋与NH3·H2O因生成 [Cu(NH3)4]2＋ 而不能大量共存。 【答案】 弱酸根阴离子 弱碱阳离子 【详解】①在强酸性溶液中，OH-及弱酸根阴离子(如、、S2-、CH3COO-等)不能大量存在； ②在强碱性溶液中，H+及弱碱阳离子(如、Al3+、Fe3+等)不能大量存在。 10．（24-25高一上·全国·课前预习）如图所示为实验中常见气体制备、净化、干燥、收集的部分仪器，请回答下列问题。 (1)在装置A中使用仪器①时的注意事项是_______。 (2)写出实验室制取二氧化碳反应的化学方程式_______。如果要控制反应的发生和停止，应选择的发生装置是_______(填字母)。 (3)实验室用装满水的E装置收集氧气。应从导管口_______(填“a”或“b”)通入气体。 (4)若用锌粒和稀盐酸反应制取氢气，收集的氢气往往不纯，其中含有的杂质是_______(填物质名称)，想要得到纯净的氢气，则连接仪器的顺序是_______。 A→_______→_______→C。 (5)用A、D装置制取氧气，由于药品不足，没有收集满一瓶氧气，在不拆解装置、不添加反应物的情况下，想要多收集一些氧气，接下来应如何操作_______。 【答案】(1)长颈漏斗下端应伸入液面以下 (2) B (3)b (4) 氯化氢和水蒸气 A→G→F→C (5)向长颈漏斗中加水 【详解】（1）仪器①是长颈漏斗，在装置A中使用长颈漏斗时的注意事项是长颈漏斗下端应伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出； （2）实验室常用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应制取二氧化碳，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为，装置B可以通过弹簧夹的打开和关闭来控制固体和液体的接触和分离，从而控制反应的发生和停止，则如果要控制反应的发生和停止，应选择的发生装置是B； （3）氧气不易溶于水，密度比水小，若用装满水的E装置收集氧气，应从导管口b通入气体； （4）若用锌粒和稀盐酸反应制取氢气，由于盐酸具有挥发性，制得的气体中混有氯化氢和水蒸气，氯化氢气体能与氢氧化钠溶液反应，而氢气不与氢氧化钠溶液反应，可用氢氧化钠溶液除去氯化氢，不能用饱和碳酸氢钠溶液，因为碳酸氢钠溶液与氯化氢反应会生成二氧化碳气体，会引入杂质，浓硫酸具有吸水性，且与氢气不反应，可用浓硫酸干燥氢气，应先除杂后干燥，则想要得到纯净的氢气，则连接仪器的顺序是A→G→F→C； （5）用A、D装置制取氧气，由于药品不足，没有收集满一瓶氧气，在不拆解装置、不添加反应物的情况下，想要多收集一些氧气，由于装置内残留一部分氧气，氧气不易溶于水，则接下来可向长颈漏斗中加水，排出装置内的氧气。 11．（24-25高一上·全国·课前预习）请结合下列实验装置图回答问题。 (1)仪器①的名称是_______。 (2)若用高锰酸钾制取氧气，还应对A装置做出的改进是_______，写出该反应的化学方程式_______。 (3)若实验室采用C装置代替B装置制取，突出优点是_______。 (4)既不能收集，也不能收集的装置是_______(填字母序号)。 (5)如果用G装置测量生成的体积，则在虚线框内还需添加的仪器是_______。 【答案】(1)酒精灯 (2) 在试管口塞一团棉花 (3)可随时控制反应的发生与停止 (4)E (5)量筒 【详解】（1）仪器①的名称是酒精灯； （2）若用高锰酸钾制取氧气，还应对A装置做出的改进是在试管口放一团棉花，防止加热时粉末状物质进入导管，堵塞导管；高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为； （3）若实验室采用C装置代替B装置制取，装置C中，当打开弹簧夹时，长颈漏斗内的液体进入试管，使试管内液面上升到多孔塑料隔板以上，与固体试剂接触，开始反应；当关闭弹簧夹时，产生的气体无法排出，在试管上半部分聚积，使试管内部气压增大，将液体压回到长颈漏斗，使液面降到多孔塑料隔板以下，使反应物相互分离，反应停止，故该装置的突出优点是可随时控制反应的发生与停止； （4）氧气密度比空气大，氧气不易溶于水，可选择D向上排空气法或F排水法收集，二氧化碳能溶于水且能与水反应，二氧化碳密度比空气大，可选择D向上排空气法收集，故既不能收集，也不能收集的装置是E向下排空气法； （5）氧气不易溶于水，氧气的密度比水小，如果用G装置测量生成的体积，氧气从短管通入，排出水的体积即为生成氧气的体积，则在虚线框内还需添加的仪器是量筒。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $