内容正文:
第二节 氯及其化合物(题型突破·举一反三)
题型01氯气的性质及其应用
题型02氯水的成分与性质
题型03漂白液、漂白粉的制取原理与漂白原理
题型04氯气的制法
题型05氯离子的检验
题型06氯的化合物性质和制备
题型07氯及其化合物的综合实验
题型08氯及其化合物的转化
▌题型01氯气的性质及其应用
1.氯元素的存在
在自然界中只以化合态形式存在。如NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水、陆地的盐湖和盐矿中。
2.物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
沸点
毒性
黄绿色
气体
刺激性
比空气大
1体积水溶
解约2体积Cl2
较高(易液化)
有毒
3.化学性质
1)从氯的原子结构认识氯气的氧化性:
(1)与金属反应:表现强氧化性,将变价金属氧化成高价金属氯化物
①Na:2Na+Cl22NaCl,产生黄色火焰,冒白烟
②Fe:2Fe+3Cl22FeCl3,产生棕红色烟。
③Cu:Cu+Cl2CuCl2,产生棕黄色烟。
(2)与非金属单质H2反应:条件不同,产物相同,现象不同
①点燃:H2+Cl22HCl,安静燃烧,产生苍白色火焰,瓶口有白雾
②光照:H2+Cl22HCl,发生爆炸
(3)与还原性无机化合物反应:
①与碘化钾溶液反应:Cl2+2KI===2KCl+I2。
②与SO2水溶液反应:Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl。
③与FeCl2溶液反应:Cl2+2FeCl2===2FeCl3。
2)从化合价的角度认识Cl2的歧化反应
Cl2中氯元素化合价为0,为中间价态,可升可降,氯气与水或碱反应,氯的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现氧化性又表现还原性。
(1)与水反应
(2)与碱反应
①与烧碱反应——制取漂白液:
化学方程式:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
离子方程式:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
②与石灰乳反应——制取漂白粉/漂白精
化学方程式:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
离子方程式:2Cl2+2Ca(OH)2=2Ca2++2Cl-+2ClO-+2H2O
4.用途
氯气是一种重要的化工原料,大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等。
【典例1】(25-26高一上·江苏扬州·阶段检测)下列关于氯气及氯水的叙述中,正确的是
A.可用干燥的蓝色石蕊试纸验证氯水是否变质
B.氯气能与铁反应,因此液氯不宜贮存在钢瓶中
C.纯净的氯气是一种黄绿色、有毒的气体,具有漂白性
D.氯气、氯水、液氯是同一种物质,只是状态不同,都属于纯净物
【答案】A
【解析】A.氯水未变质时含HCl和HClO,能使干燥蓝色石蕊试纸先变红后褪色;变质后主要成分为HCl,能使干燥蓝色石蕊试纸变红,不能使试纸褪色,可用此方法验证氯水是否变质,A正确;B.常温下干燥氯气与铁不反应,液氯可安全贮存在钢瓶中,B错误;C.纯净氯气为黄绿色有毒气体,但干燥氯气本身无漂白性,漂白性来自其与水反应生成的HClO,C错误;D.氯气(气态)和液氯(液态)为同种纯净物(),但氯水是氯气的水溶液,含、HCl、HClO等,属于混合物,D错误;故选A。
【变式1-1】(25-26高一上·江苏扬州·期中)下列有关氯及其化合物的说法正确的是
A.点燃后铁在氯气中剧烈燃烧,但液氯可储存在钢瓶中
B.可以用pH试纸测量出新制氯水的pH
C.氯气具有强氧化性,能使干燥的有色布条褪色
D.氢气在氯气中安静燃烧,产生苍白色火焰并有白烟
【答案】A
【解析】A.铁在氯气中点燃会剧烈燃烧生成,而干燥的液氯与钢瓶常温下不反应,故液氯可储存在钢瓶中,A正确;B.新制氯水含,其强氧化性会漂白pH试纸,导致无法准确测pH,B错误;C.干燥的氯气无漂白性,不能使干燥的有色布条褪色,与水反应生成的才具有漂白性,C错误;D.在中燃烧产生苍白色火焰,生成气体,HCl遇水蒸气形成白雾,而非白烟,白烟为固体颗粒,D错误;故答案选A。
【变式1-2】(25-26高一上·江苏无锡·期中)和溶液反应的转化关系如图所示。
下列叙述错误的是
A.与溶液反应产物的种类与反应温度有关
B.反应①中生成与的物质的量之比为2:1
C.反应②的离子方程式为
D.反应③的化学方程式为
【答案】B
【分析】根据流程可知,反应①中氯气和冷的氢氧化钾反应生成氯化钾、次氯酸钾和水;反应②中氯气和热的氢氧化钾反应生成氯化钾、氯酸钾和水;反应③中是次氯酸钾在加热下,转化为氯酸钾,根据得失电子守恒,还会生成氯化钾;
【解析】A.从图示看出,氯气与溶液反应的产物种类与反应温度有关,A正确;B.反应①中氯气和冷的氢氧化钾反应生成氯化钾、次氯酸钾和水,离子方程式为:,则生成与的物质的量之比为1:1,B错误;C.反应②中氯气和热的氢氧化钾反应生成氯化钾、氯酸钾和水,离子方程式为:,C正确;D.反应③中是次氯酸钾在加热下转化为氯酸钾,根据得失电子守恒,还会生成氯化钾,化学方程式为:,D正确;故选B。
【变式1-3】(25-26高一上·江苏南京·期末)取一小块钠,放入如题图所示装置中,加热至钠熔化后,停止加热并通入氯气。下列说法正确的是
A.实验室中,钠可以保存在石蜡油中
B.通入氯气后可观察到试管内有苍白色火焰
C.干燥的NaCl固体不导电,所以NaCl不是电解质
D.可用饱和NaCl溶液代替NaOH溶液浸湿棉花球
【答案】A
【解析】A.钠容易和空气中氧气、水反应,实验室中,钠可以保存在石蜡油中以隔绝空气,故A正确;B.钠和氯气燃烧时火焰为黄色,故B错误;C.熔融氯化钠或氯化钠溶液均导电,NaCl是电解质,故C错误;D.氯气与氢氧化钠反应而被吸收防止污染,而饱和氯化钠溶液不能吸收氯气,不能用饱和NaCl溶液代替NaOH溶液浸湿棉花球,故D错误;故选A。
▌题型02氯水的成分与性质
①氯气能溶于水(1∶2),氯气的水溶液称为氯水,溶于水的氯气只有1/3的Cl2与水反应,反应式写“”,氯水中存在一个完全电离和三个平衡:
HCl===H++Cl-、Cl2+H2OHCl+HClO、HClOH++ClO-、H2OH++OH-
②根据可逆反应的特点,氯水中存在着上述关系中的各种微粒:
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。
【名师归纳】
成分
三分子
H2O、Cl2、HClO
四离子
H+、OH-、Cl-、ClO-
性质
表现粒子
反应的物质或现象
氧化性
Cl2
能氧化Fe2+、S2-、Br-、I-、SO32-、SO2等
酸性
HCl、HClO
与NaOHCa(OH)2Na2CO3Mg等反应
漂白性
HClO
能漂白有机色质如红纸、品红溶液、石蕊等
沉淀性
Cl-
与AgNO3溶液反应生成沉淀
不稳定性
HClO
见光产生气泡
④液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯
新制氯水
久置氯水
类别
纯净物
混合物
混合物
微粒
Cl2
H2O、Cl2、HClO、ClO-、Cl-、H+、OH-
H2O、Cl-、H+、OH-
颜色
黄绿色
淡黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性
酸性
【典例2】(25-26高一上·江苏无锡·期中)为探究新制氯水的性质,某学生做了如下实验。
实验
装置
试剂a
现象
①
紫色的石蕊试液
溶液先变红后褪色
②
酸化的溶液
产生白色沉淀
③
溶液
产生气泡
④
溶液、淀粉溶液
溶液变蓝
由上述实验可得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、
B.实验②说明新制氯水中有
C.实验③发生的反应为:
D.实验④说明溶液中的被氧化
【答案】C
【解析】A.将新制氯水滴入紫色石蕊试液中,溶液变为红色,说明溶液中含有H+;溶液又由红色变为无色,说明溶液中含有漂白性的物质HClO,A正确;B.将新制氯水滴入HNO3酸化的AgNO3溶液,反应产生白色沉淀,是由于溶液中的Cl-与加入的Ag+反应产生AgCl白色沉淀,反应的离子方程式为:Cl-+Ag+=AgCl↓,B正确;C. 将新制氯水滴入NaHCO3溶液中,产生气泡,是由于溶液中的H+(HCl)与NaHCO3发生反应,离子方程式为:H++=H2O+CO2↑,C错误;D.将新制氯水滴入KI溶液、淀粉溶液,溶液变蓝,I2遇淀粉溶液变为蓝色,说明被氧化产生I2,D正确;故选C。
【变式2-1】(2026高一下·江苏·学业考试)下列关于新制氯水的叙述中,正确的是
A.新制氯水中只含有Cl2和HClO
B.向新制氯水中滴加AgNO3溶液,有白色沉淀产生
C.光照新制氯水有气泡冒出,该气体为Cl2
D.新制氯水放置数天后,pH将增大
【答案】B
【解析】A. 新制氯水中含有Cl2、HClO、HCl和H2O等多种成分,并非只含Cl2和HClO,A错误;B. 新制氯水中存在HCl电离产生的Cl-,滴加AgNO3溶液后,Ag+与Cl-反应生成AgCl白色沉淀,B正确;C. 光照新制氯水时,HClO分解产生O2气体,而非Cl2,C错误;D. 新制氯水放置后,HClO分解生成HCl,酸性增强,pH减小,D错误;故选B。
【变式2-2】(25-26高一上·江苏南京·期中)新制的氯水和久置的氯水相比较,下列结论不正确的是
A.颜色不同 B.漂白能力相同
C.pH不同 D.加AgNO3溶液都能生成白色沉淀
【答案】B
【解析】A.新制氯水含呈黄绿色,久置后减少,颜色变浅或无色,颜色不同,A正确;B.新制氯水中HClO浓度高,漂白能力强;久置后HClO分解,漂白能力消失,两者漂白能力不同,B错误;C.久置氯水因HClO分解生成更多HCl,酸性增强,pH更低,与新制氯水pH不同,C正确;D.两者均含,与反应均生成AgCl沉淀,D正确;故答案选B。
【变式2-3】(25-26高一上·江苏常州·期中)数字化实验主要是运用各种功能的传感器、数据采集器、计算机和相应的软件开展实验,数据实时变化更加直观。将pH传感器、传感器、传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中,用强光照氯水,测得的实验数据如图所示。下列说法正确的是
A.由图乙可推知新制的氯水中在强光照射下逐渐被氧化为
B.由图甲可推知取和时的氯水分别加入,前者产生气泡更剧烈
C.由图乙可推知增大的主要原因是能电离出
D.由图乙可推知光照后可提高氯水的电导率
【答案】D
【解析】A.增大的原因是光照分解生成,并非直接反应所致,且生成是还原反应,不是氧化反应,A错误;B.图甲为pH随时间变化,氯水pH随光照时间延长而减小,说明酸性增强(H+浓度增大)。50s时pH高于100s时,即50s时H+浓度小于100s时,Zn与H+反应产生H2,H+浓度越大反应越剧烈,故100s时产生气泡更剧烈,B错误;C.由图乙可推知增大的主要原因是分解生成HCl,HCl完全电离产生H+和Cl-,C错误;D.电导率与溶液中离子浓度正相关,图乙中Cl-浓度随光照增大,结合图甲pH减小(H+浓度增大),可知溶液中离子总浓度增大,故光照后氯水电导率提高,D正确;故选D。
▌题型03漂白液、漂白粉的制取原理与漂白原理
1.漂白液、漂白粉的制取原理与漂白原理
①与烧碱反应——制取漂白液:
化学方程式:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
离子方程式:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
漂白液的主要成分是NaClO、NaCl,有效成分是NaClO。
②与石灰乳反应——制取漂白粉/漂白精
化学方程式:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
离子方程式:2Cl2+2Ca(OH)2=2Ca2++2Cl-+2ClO-+2H2O
漂白粉:主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2],含有效氯约为35%。
漂粉精:有效成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2],含有效氯约为70%。
漂白液、漂白粉和漂粉精既可做漂白剂,又可做消毒剂。
③漂白原理
漂白液:NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO
漂白粉和漂粉精:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HCl0
④失效原理:
漂白液:NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO、2HClO2HCl+O2↑
漂白粉和漂粉精:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HCl0、2HClO2HCl+O2↑
2.漂白液和漂白粉的保存及应用
(1)漂白液和漂白粉中的有效成分能够与空气中的CO2和H2O反应生成HClO。HClO不稳定,见光易分解,漂白液和漂白粉应密封、避光并置于阴凉干燥处保存。
(2)漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂,又可用作游泳池等场所的消毒剂。
[特别提示] ①Cl2、NaClO、漂白粉本身并无漂白性,只有在一定条件下生成HClO时,才有漂白性,如干燥的Cl2不能使干燥的有色布条褪色。
②HClO的漂白性是永久的破坏性漂白。
(3)洁厕剂中含有HCl,不能与以次氯酸盐为有效成分的“84”消毒液等同时使用,可能发生反应:Cl-+ClO-+2H+===H2O+Cl2↑,使人中毒。
【典例3】(25-26高一上·江苏南京·期中)下列有关含氯消毒剂的解释不正确的是
A.氯水具有杀菌消毒作用:
B.室温下,氯气通入NaOH溶液中制得漂白液:
C.氯水应避光保存的原因:
D.向溶液中通入适量可以增强漂白效果:
【答案】A
【解析】A.氯水具有杀菌消毒作用是因为氯气能与水反应生成盐酸和具有强氧化性的次氯酸,次氯酸能起到杀菌消毒的作用,反应的离子方程式为:,A错误;B.常温下制备漂白液的反应为氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为:,B正确;C.氯水需避光保存的原因是次氯酸遇光分解生成盐酸和氧气,反应的化学方程式为:,C正确;D.向次氯酸钙溶液中通入适量二氧化碳增强漂白效果发生的反应为次氯酸钙溶液与适量二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和次氯酸,反应的化学方程式为:,D正确;故选A。
【变式3-1】(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)若用如下装置制取“84”消毒液,下列说法不正确的是
A.甲中盛放的试剂可以是高锰酸钾固体
B.乙中可采用热水浴,有利于加快反应速率
C.在通入三颈烧瓶的导管口加装多孔球泡,可以提高氯气的吸收率
D.向烧瓶中滴加浓盐酸时,不需要打开滴液漏斗上口的玻璃塞
【答案】B
【解析】A.高锰酸钾固体与浓盐酸常温下即可反应生成Cl2,因此甲中可盛放高锰酸钾固体,A正确;B.温度较高时Cl2与NaOH反应会生成副产物NaClO3,无法得到有效成分为NaClO的“84”消毒液,因此乙应采用冷水浴,B错误;C.导管口加装多孔球泡可增大Cl2与NaOH溶液的接触面积,提高氯气的吸收率,C正确;D.甲中为恒压滴液漏斗,漏斗内压强与烧瓶内压强始终相同,滴加浓盐酸时不需要打开上口玻璃塞,D正确;故选B。
【变式3-2】(24-25高一上·江苏·期中)Cl2可用于制备盐酸、漂白粉[有效成分为Ca(ClO)2]和“84”消毒液(有效成分为NaClO)等;“84”消毒液与洁厕剂(含有盐酸)混用会发生反应生成有毒的Cl2。工业上常用电解饱和食盐水的方法制取Cl2、NaOH等。下列化学反应表示正确的是
A.H2与Cl2在点燃条件下化合生成HCl:H2 + Cl2 = 2HCl
B.“84”消毒液与洁厕剂混用:Cl- + ClO-+ H2O = 2OH- + Cl2↑
C.漂白粉溶于水后与CO2反应:CO2 + 2ClO-+ H2O = CO + 2HClO
D.电解饱和食盐水获取烧碱和氯气:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
【答案】D
【解析】A.H2与Cl2在点燃条件下化合生成HCl:H2+Cl22HCl ,A错误;B.“84”消毒液与洁厕剂混用:Cl- + ClO-+ 2H+= H2O + Cl2↑,B错误;C.漂白粉溶于水后与反应:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HCl0,C错误;D.氯碱工业是电解饱和食盐水获取烧碱和氯气,D正确; 故选D。
【变式3-3】(25-26高一上·江苏苏州·期末)实验室制取氯气,并模拟工业制漂白粉。下列装置及其原理均能达到实验目的的是
A.用装置甲制备氯气 B.用装置乙除去中的HCl气体
C.用装置丙干燥氯气 D.用装置丁吸收多余的氯气
【答案】C
【解析】A.实验室制取氯气需要酒精灯加热,A错误;B.除去氯气中的氯化氢分子需要用饱和氯化钠溶液,B错误;C.干燥氯气用酸性干燥剂(浓硫酸),C正确;D.澄清石灰水中氢氧化钙浓度低,吸收氯气效率不高,应用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,D错误;故选C。
▌题型04氯气的制法
氯气的实验室制法
1.药品:二氧化锰和浓盐酸。
2.原理:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(用化学方程式表示)。
3.装置
(1)发生装置(Ⅰ)
①特点:固体+液体气体。
②仪器:铁架台、酒精灯、陶土网、圆底烧瓶、分液漏斗等。
③试剂:A中盛放浓盐酸,B中盛放二氧化锰。
(2)净化装置(Ⅱ)
盛放试剂
试剂的作用
C
饱和食盐水
除去氯气中的氯化氢
D
浓硫酸
干燥氯气
(3)收集装置(Ⅲ)
①收集方法:向上排空气法。
②验满方法:湿润的蓝色石蕊试纸或湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口。
(4)尾气处理装置(Ⅳ)
①导气管要伸入液面以下。
②F中盛放的试剂:氢氧化钠溶液(或其他碱液),作用是吸收过量的氯气,防止污染环境。
【知识拓展】Cl2制取的原理
除MnO2外,还可以用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等强氧化性物质与浓盐酸反应制取氯气,不需要加热。
①2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
②KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O
③Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O(利用漂白粉制取氯气)
【典例4】(25-26高一上·江苏扬州·期中)实验室利用如图所示装置制备氯气,其中正确的是
①制气②除HCl③除H2O④收集Cl2⑤处理尾气
A.②③ B.②⑤ C.③ D.③⑤
【答案】C
【解析】①实验室制备氯气的反应为二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水,则题给制气装置错误;②氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应生成的盐酸能与碳酸氢钠溶液反应,所以不能用饱和碳酸氢钠溶液除去氯气中混有的氯化氢,应选用饱和食盐水做除杂剂,则题给除杂装置错误;③浓硫酸具有吸水性,洗气瓶中盛有的浓硫酸可以吸收水蒸气,干燥氯气,则题给除水装置正确;④氯气的密度大于空气,应用向上排空气法收集氯气,即气体应从长管进、短管出,则题给收集装置错误;⑤氢氧化钙微溶于水,澄清石灰水中氢氧根离子浓度小,不能完全吸收氯气,会导致环境污染,应选用氢氧化钠溶液吸收氯气,则题给处理尾气装置错误;则题给装置中只有③正确,故选C。
【变式4-1】(24-25高一上·江苏无锡·期中)实验室制备氯气的方法有多种,下列说法错误的是
A.KClO3与浓盐酸制备Cl2时,盐酸既表现酸性又表现还原性
B.Ca(ClO)2与浓盐酸制备Cl2时,Cl2既是氧化产物又是还原产物
C.KMnO4、Ca(ClO)2分别与浓盐酸反应,产生等量Cl2时转移电子数也相同
D.KMnO4和浓盐酸制备Cl2无需加热,因此不能用盐酸来酸化KMnO4溶液
【答案】C
【解析】A.KClO3与浓盐酸制备Cl2,KClO3+6HCl(浓)=3Cl2↑+KCl+3H2O,盐酸既表现酸性又表现还原性,A正确;B.Ca(ClO)2+4HCl(浓)=2Cl2↑+CaCl2+2H2O,氯气既是氧化产物又是还原产物,B正确;C.2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O,每生成1mol氯气转移电子2mol,Ca(ClO)2+4HCl(浓)=2Cl2↑+CaCl2+2H2O,每生成1mol氯气转移电子1mol,C错误;D.若用盐酸来酸化KMnO4溶液,则盐酸会和KMnO4反应生成氯气,因此不能用盐酸来酸化KMnO4溶液,D正确;故选C。
【变式4-2】(24-25高一上·江苏南通·期中)一种“地康法”制取氯气的反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.反应Ⅰ、反应Ⅱ均为氧化还原反应
B.CuO、均作为催化剂
C.该过程总反应中HCl发生氧化反应
D.反应Ⅱ的方程式为:
【答案】C
【分析】由图,HCl和氧化铜生成氯化铜和水,氯化铜和氧气反应生成氧化铜和氯气,总反应为4HCl+O2=2H2O+2Cl2;
【解析】A.反应Ⅰ为HCl和氧化铜生成氯化铜和水,各元素化合价无变化,是非氧化还原反应;反应Ⅱ有Cl(-1→0)和O(0→-2)化合价变化,是氧化还原反应,A错误;B.CuO在反应中先消耗,后生成,为催化剂;CuCl2在反应中先生成,后消耗,为中间产物,B错误;C.总反应为4HCl+O2=2H2O+2Cl2,HCl中Cl元素由-1价升至0价,发生氧化反应,C正确;D.反应Ⅱ为氯化铜和氧气反应生成氧化铜和氯气,需配平O原子:2CuCl2+O2=2CuO+2Cl2,D错误;故选C。
【变式4-3】(25-26高一上·江苏扬州·月考)实验室制取时,下列装置能达到相应实验目的的是
A.制备 B.净化
C.收集 D.尾气处理
【答案】D
【解析】A.浓盐酸与MnO2常温不反应,需加热,A错误;B.应先利用饱和食盐水除HCl,再利用浓硫酸干燥,B错误;C.向上排空气收集氯气应用双孔橡胶塞,用于连接尾气处理装置;C错误;D.NaOH溶液可以用于吸收Cl2,D正确;故答案选D。
▌题型05氯离子的检验
氯离子的检验方法
(1)试剂:硝酸银溶液、稀硝酸
(2)实验室检验C1-的方法:取少量待测液于试管中,向其中加入少量稀硝酸酸化(排除CO32-等离子可能造成的千扰),然后滴入AgNO3溶液,如产生白色沉淀,则可判断该溶液中含有C1-。
(3)检验CI的注意事项
①检验时要先加稀HNO3以排除CO32-等离子的干扰。不能用稀H2SO4,因为Ag2SO4微溶于水,会干扰实验,更不能用盐酸,因为盐酸中含有C1-。
②若被检液中含有SO42-,需先用足量Ba(NO3)2溶液除去SO42-,然后加入HNO3酸化的AgNO3溶液检验C1-。
【典例5】(24-25高一上·江苏·月考)为了证明氯酸钾中含有氯元素,选用给出的试剂和操作,其操作顺序正确的是
①滴加溶液②加水溶解③过滤、取滤液④与二氧化锰混合加热⑤加稀⑥与稀硫酸反应⑦加NaOH溶液加热⑧用淀粉碘化钾
A.⑥⑦①⑤ B.⑥⑧ C.②①⑤ D.④②③①⑤
【答案】D
【分析】先将氯酸钾晶体中所含氯元素转化为氯离子,然后用硝酸酸化的溶液反应产生白色沉淀来证明氯元素的存在。
【解析】先与二氧化锰混合加热,发生氯酸钾的分解反应生成KCl,加水溶解后,过滤,取滤液,然后滴加溶液和稀硝酸,若产生白色沉淀,则可证明氯酸钾中含有氯元素,操作顺序为④②③①⑤;故选D。
【变式5-1】(24-25高一上·江苏无锡·期中)自来水常用杀菌消毒,不法商贩用自来水冒充蒸馏水出售,为辨真伪,可用下列哪一种试剂鉴别
A.酚酞溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
【答案】C
【解析】自来水中通入氯气消毒,会发生反应:Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,其中次氯酸具有强氧化性,能起到杀菌消毒的作用,消毒后的溶液中含有Cl-,而蒸馏水中没有氯离子,因此可以向样品中加入硝酸银溶液进行检验,若产生白色沉淀,说明样品中含Cl-,样品为自来水,若不产生白色沉淀,说明样品中不含Cl-,样品为蒸馏水,答案选C。
【变式5-2】(24-25高一上·江苏·期末)下列有关氯水成分实验和结论错误的是
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2,久置氯水最终变为稀盐酸
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.为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照
【答案】D
【解析】A.氯水呈浅黄绿色是因为溶解了Cl2,久置后Cl2逐渐反应完全,HClO分解生成HCl和O2,最终变为稀盐酸,A正确;B.氯水中含Cl-,加入硝酸酸化的AgNO3会生成AgCl白色沉淀,该实验能证明Cl-存在,B正确;C.氯水中含H+,与NaHCO3反应生成CO2气体,气泡说明H+存在,C正确;D.新制氯水含HClO,具有强氧化性,会使pH试纸漂白,无法准确测定pH,实验方法错误,D错误;故选D。
【变式5-3】(25-26高一上·江苏扬州·阶段检测)关于某无色溶液中所含离子的鉴别,下列判断正确的是
A.加入溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解时,可确定有存在
B.通入后,溶液变为深黄色,加入淀粉溶液后溶液变蓝,可确定有存在
C.加入溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸后沉淀不溶解时,可确定有存在
D.加入稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,可确定有存在
【答案】B
【解析】A.溶液中硫酸根离子也能与银离子反应生成不溶于盐酸的硫酸银白色沉淀,且操作中加稀盐酸会引入氯离子造成干扰,所以向无色溶液中加入硝酸银溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解无法确定溶液中是否含有氯离子,A错误;B.氯气能与溶液中碘离子反应生成能使淀粉溶液变蓝色的单质碘和氯离子,则向溶液中通入氯气,溶液变为深黄色,加入淀粉溶液后溶液变蓝,可确定溶液中有碘离子存在,B正确;C.若溶液中有银离子,会与氯离子反应生成不溶于盐酸的氯化银白色沉淀,则向无色溶液中加入氯化钡溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解无法确定溶液中是否含有硫酸根离子,C错误;D.溶液中的碳酸氢根离子、亚硫酸根离子等也能与盐酸反应生成能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳、二氧化硫,则向无色溶液中加入稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,不能确定溶液中有碳酸根离子存在,D错误;故选B。
▌题型06氯的化合物性质、应用和制备
1.一氧化二氯
①性质:次氯酸的酸酐,溶于水产生不稳定的次氯酸并最终变为盐酸。
②外观与性状:棕黄色气体,有刺激性气味。
③制法:用新制备的黄色氧化汞与氯气反应可制得一氧化二氯:2HgO+2Cl2===Cl2O+HgCl2·HgO;
也可以用氯气与潮湿的碳酸钠反应来制取:2Na2CO3+H2O+2Cl2===2NaCl+2NaHCO3+Cl2O。
2.二氧化氯
①物理性质:是一种黄绿色到橙黄色的气体,极易溶于水。
②制取:Cl2+2NaClO2===2ClO2+2NaCl
或:5NaClO2+4HCl===4ClO2↑+5NaCl+2H2O。
③用途:是一种广谱、高效的灭菌剂。
3.氯的含氧酸
(1)氯的含氧酸的种类
HClO(次氯酸)、HClO2(亚氯酸)、HClO3(氯酸)、HClO4(高氯酸)。
(2)氯的含氧酸的性质
酸性:HClO4>HClO3>HClO2>HClO
氧化性:HClO>HClO2>HClO3>HClO4。
(3)次氯酸
①不稳定性
次氯酸分解反应的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑,氯水要现用现配,且保存在棕色试剂瓶中,并置于冷暗处。
②强氧化性
a.能将有机有色物质氧化为无色物质,作漂白剂。
b.杀菌消毒。
③弱酸性,比碳酸弱,比碳酸氢根强
向NaClO溶液中通入少量CO2,离子方程式为ClO-+CO2+H2O===HCO3-+HClO。
④次氯酸的漂白原理、特点及应用范围
a.原理:将含有机色素的物质氧化为稳定的无色物质。
b.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。
c.应用范围:几乎所有的含有机色素物质遇HClO都会褪色。
4.NaClO2(亚氯酸钠)
①性质:呈碱性,是一种强氧化剂,遇酸放出ClO2气体。
②用途:是一种高效氧化性漂白剂。主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白、食品消毒、水处理、杀菌灭藻和鱼药制造。
5.氯胺
①种类:氯胺是由氯气遇到氨气反应生成的一类化合物,主要包括一氯胺(NH2Cl)、二氯胺(NHCl2)和三氯胺(NCl3),是常用的饮用水二级消毒剂。
②氯胺的化合价:氯胺中氯为+1,N为-3,H为+1。
③氯胺的消毒原理:氯胺在水中发生缓慢水解生成次氯酸,发挥消毒杀菌作用,水解方程式如下:
NH2Cl+H2ONH3+HClO、NHCl2+2H2ONH3+2HClO、NCl3+3H2ONH3+3HClO
【典例6】(25-26高一上·江苏无锡·期末)Na(CNO)3Cl2溶于水可作消毒剂,Na(CNO)3Cl2中的Cl为+1价。实验小组用下列方法测量Na(CNO)3Cl2的“有效氯”:
Na(CNO)3Cl2HClO测量生成的I2。
已知:有效氯还原反应中每个氯原子得到的电子数
下列说法不正确的是
A.Na(CNO)3Cl2和水完全反应生成NaH2(CNO)3
B.理论上1 mol Na(CNO)3Cl2可以生成1 mol I2
C.理论上Na(CNO)3Cl2的有效氯值约为64.5%
D.环境的光照影响Na(CNO)3Cl2的消毒时效
【答案】B
【分析】由流程,Na(CNO)3Cl2与水反应生成HClO,结合质量守恒,还生成NaH2(CNO)3,HClO和碘离子发生氧化还原反应生成碘单质:,通过测量生成的碘单质,测量Na(CNO)3Cl2的“有效氯”。
【解析】A.Na(CNO)3Cl2与水反应生成NaH2(CNO)3和HClO,化学方程式应为Na(CNO)3Cl2+ 2H2O = NaH2(CNO)3+ 2HClO,A正确;B.1 mol Na(CNO)3Cl2生成2 mol HClO,每1mol HClO与KI反应生成1 mol I2,故应生成2 mol I2,B错误;C.Na(CNO)3Cl2摩尔质量为220 g/mol,结合分析及氯元素守恒,有效氯,C正确;D.光照会使次氯酸分解,从而影响消毒时效,D正确;故选B。
【变式6-1】(25-26高一上·江苏镇江·期中)已知无水在潮湿的空气中极易与水反应,易升华(沸点178℃)。用以下装置制备并收集无水,且对进行尾气处理,下列说法不正确的是
A.装置A中的还原产物为
B.装置C中试剂为浓硫酸
C.该实验过程中氧化性:
D.为了防止空气中水蒸气进入,应将装置中的溶液改为浓硫酸
【答案】D
【分析】实验室制备无水的流程为:先在装置A中利用浓盐酸和在常温下反应生成,然后在用装置B中的饱和食盐水除去挥发的HCl气体,再利用装置C中的浓硫酸进行干燥,将干燥氯气通入装置D中与Al粉反应得到无水:,继续加热升华,在装置E中冷却收集,多余的氯气在装置F中用NaOH溶液吸收,防止污染空气,据此分析解答。
【解析】A.装置A中发生的反应为:,根据反应可知还原产物为,A正确;B.装置C的作用为干燥,则所盛装的液体为:浓硫酸,B正确;C.根据反应可知氧化剂为,氧化产物为,得到氧化性;再由反应,可知氧化剂为,氧化产物为,得到氧化性;最后得到氧化性,C正确;D.装置F中NaOH溶液的作用是吸收多余的氯气,防止污染空气,如果将装置F中的NaOH溶液改为浓硫酸,无法达到处理尾气的目的,如要防止空气中水蒸气进入E,可以在装置E和F之间增加一个装有浓硫酸的洗气瓶,D错误;故答案为:D。
【变式6-2】(24-25高一上·江苏无锡·期末)以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的步骤如下:
Ⅰ.将电石渣与水混合,搅拌,形成浆料
Ⅱ.75℃时向浆料中通入Cl2,充分反应,过滤
Ⅲ.向滤液中加入稍过量的KCl固体,蒸发浓缩,冷却至25℃结晶得KClO3
下列说法正确的是
A.通Cl2时CaCO3不发生反应
B.通入Cl2的速率越快,Cl2的利用率越高
C.步骤Ⅱ中Cl2和Ca(OH)2反应的方程式为:
D.25℃时KClO3的溶解度小于Ca(ClO3)2的溶解度
【答案】D
【分析】电石渣含有Ca(OH)2,加入水打浆,通入氯气,可生成Ca(ClO3)2,过滤后在滤液中加入KCl转化生成KClO3,经蒸发浓缩、冷却结晶可得晶体KClO3。
【解析】A.通入氯气,Cl2溶于水发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO,由于酸性:HCl>H2CO3>HClO,所以生成的HCl会与CaCO3发生反应:2HCl+CaCO3=CaCl2 +CO2↑+H2O,该反应发生,使Cl2与水的可逆反应正向移动,从而使Cl2、CaCO3不断被消耗,故通Cl2时CaCO3也会发生反应,A错误;B. 通入Cl2的速率如果过快,Cl2与石灰乳接触就不充分,Cl2来不及反应就从装置中逸出,导致Cl2的利用率降低,B错误;C.在加热时Cl2与Ca(OH)2发生歧化反应产生CaCl2、Ca(ClO3)2、H2O,根据电子守恒和元素守恒可得步骤Ⅱ中反应方程式为:6Ca(OH)2+6Cl25CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O,C错误;D.由题意可知:在加热时Cl2与Ca(OH)2反应生成CaCl2、Ca(ClO3)2和H2O。过滤后弃去滤渣,向滤液中加入KCl固体,蒸发浓缩,冷却至25℃结晶析出的是KClO3晶体,说明Ca(ClO3)2转化为KClO3,则在25℃时KClO3的溶解度比Ca(ClO3)2更小,D正确;故合理选项是D。
【变式6-3】(25-26高一下·江苏徐州·期末)实验室用废铁屑制备FeCl3溶液的实验原理、装置不能达到实验目的的是
A.酸溶
B.过滤
C.氧化
D.尾气吸收
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.废铁屑与稀盐酸在热水浴条件下反应生成FeCl2,可实现酸溶,能达到实验目的,A不符合题意;B.过滤可除去未反应的废铁屑等不溶性杂质,得到FeCl2溶液,装置操作符合过滤要求,能达到实验目的,B不符合题意;C.Cl2具有氧化性,可将FeCl2氧化为FeCl3,发生反应,能达到实验目的,C不符合题意;D.Cl2在NaCl溶液中溶解度很小,无法吸收尾气Cl2,应选用NaOH溶液吸收未反应的氯气,不能达到实验目的,D符合题意;故选D。
▌题型07氯及其化合物的综合实验
一、氯气的性质实验
性质实验围绕Cl2的强氧化性、毒性、与水/碱的反应展开,需注意实验安全与现象观察。
1.强氧化性验证:
(1)与金属反应:分别与Fe、Cu、Na反应,生成高价金属氯化物(如2Fe+3Cl22FeCl3,现象为棕褐色烟)。
(2)与非金属反应:与H2反应,点燃时产生苍白色火焰,瓶口有白雾(HCl遇水蒸气形成);光照时会发生爆炸。
(3)与还原性物质反应:能使湿润的FeCl2溶液变黄(氧化Fe2+为Fe3+),使Na2S溶液产生淡黄色沉淀(氧化S2-为S)。
2.与水的反应:
(1)反应方程式:Cl2+H2O⇌HCl+HClO(可逆反应)。
(2)实验现象:氯水呈浅黄绿色(含未反应的Cl2),滴加紫色石蕊试液先变红(HCl显酸性)后褪色(HClO的漂白性)。
(3)注意:HClO不稳定,光照易分解(2HClO2HCl+O2↑),故氯水需避光保存。
3.安全防护:
(1)Cl2有毒,实验需在通风橱中进行,若不慎吸入,需立即到通风处并吸入少量NaHCO3溶液雾化气。
(2)皮肤接触氯水需立即用大量水冲洗,再用稀NaHCO3溶液擦拭。
二、氯的化合物性质实验
重点掌握氯化氢(HCl)、次氯酸(HClO)及其盐、氯酸盐的核心性质与鉴别。
1.氯化氢(HCl):
(1)制备:实验室用NaCl固体与浓H2SO4反应(NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑)。
(2)性质:极易溶于水(喷泉实验可验证),水溶液为盐酸,具有酸的通性;浓盐酸具有挥发性,打开瓶盖会产生白雾(HCl与水蒸气结合)。
2.次氯酸盐(如NaClO):
(1)强氧化性:能使有色布条褪色(体现漂白性),可氧化Fe2+、I-等还原性离子。
(2)不稳定性:在酸性条件下易生成HClO,进而分解(如NaClO+HCl=NaCl+HClO)。
3.氯酸盐(如KClO3):
(1)强氧化性:在酸性条件下氧化性增强,可与浓盐酸反应生成Cl2(KClO₃+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O)。
(2)加热分解:加热到一定温度会分解,该反应常用来实验室制氧气。
4.Cl-的鉴别:
(1)操作:取少量待测液,先加稀硝酸酸化(排除CO32-、SO32-等干扰),再滴加AgNO3溶液。
(2)现象:若产生白色沉淀(AgCl),则证明含有Cl-。
【典例7】(24-25高一上·江苏南京·月考)某同学用如图所示装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是
A.Ⅰ中含有4 mol HCl的浓盐酸与足量MnO2共热,生成Cl2体积标况下一定小于22.4 L
B.Ⅱ中滴入几滴紫色石蕊溶液,溶液最终无色,说明新制氯水没有酸性
C.Ⅲ中生成了蓝色的烟
D.Ⅳ中湿润的有色布条褪色,说明Ⅳ中具有漂白性的微粒是Cl2分子
【答案】A
【分析】在装置Ⅰ中MnO2与浓盐酸混合加热发生氧化还原反应产生Cl2,用向上排空气的方法收集Cl2,用NaOH溶液进行尾气处理,防止大气污染;新制氯水中含有HCl、HClO,酸能够使紫色石蕊试液变为红色,同时HClO具有强氧化性,又将红色物质氧化变为无色;Cu在Cl2中燃烧产生CuCl2,看到产生棕黄色的烟;Cl2不具有漂白性,不能使有色布条褪色;Cl2与水反应产生HClO具有强氧化性,HClO将有色物质氧化变为无色,因此氯水具有漂白性,而Cl2不具有漂白性。
【解析】A.在Ⅰ中MnO2与浓盐酸混合加热发生氧化还原反应产生Cl2,反应方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,Ⅰ中含有4 mol HCl的浓盐酸与足量MnO2共热,若其中的HCl完全反应,生成Cl2的物质的量是1 mol,其体积在标况下应该为22.4 L;但随着反应的进行,盐酸浓度变稀,稀盐酸的HCl不能发生反应,因此反应产生的Cl2的物质的量小于1 mol,则其体积在标准状况下一定小于22.4 L,A正确;B.反应产生的Cl2通入水中得到氯水,其中存在反应:Cl2+H2OHCl+HClO,HCl、HClO是酸,能够使紫色石蕊试液变为红色;同时HClO具有强氧化性,又将红色物质氧化变为无色,因此Ⅱ中滴入几滴紫色石蕊溶液,溶液先变红最终无色,说明新制氯水有酸性、氧化性,B错误;C.在Ⅲ中Cu在Cl2中燃烧产生生成了棕黄色的烟,C错误;D.将Cl2通入干燥的有色布条中,看到布条不褪色;通入湿润的有色布条中,看到湿润的有色布条褪色,说明Ⅳ中具有漂白性的微粒是HClO,而不是Cl2分子,D错误;故合理选项是A。
【变式7-1】(25-26·江苏苏州·月考)实验小组设计如图所示实验装置探究氯气的性质,挤压装有浓盐酸的滴管。下列说法正确的是
A.a处KMnO4换为MnO2也可完成实验探究
B.b处纸最终会变为红色,c处变为黄褐色
C.若d、e两处红色纸团均褪色、d处褪色更快
D.若f处为饱和NaCl溶液、实验后将其滴入烧瓶可吸收剩余氯气
【答案】C
【解析】A.浓盐酸与MnO2制Cl2需要加热,A错误;B.生成的氯气中混有水分和盐酸挥发出的HCl气体,b处为石蕊溶液,与氯气反应有次氯酸生成,会先变红色后褪色,c处的KI与Cl2发生置换反应生成I2,变为黄褐色,B错误;C.生成的氯气中混有水分,故均产生HClO,d、e两处红色纸团均褪色,因d处为湿润的红色纸团,故褪色更快,C正确;D.饱和NaCl溶液可吸收HCl不与氯气反应,可用NaOH吸收,D错误;故选C。
【变式7-2】(25-26高一上·江苏南京·期末)实验室制取并回收,下列相关原理、装置及操作正确的是
A.用装置甲制取 B.用装置乙除去中的HCl
C.用装置丙分离和溶液 D.用装置丁蒸干溶液制
【答案】C
【解析】A.浓盐酸和MnO2制取需要加热,而装置甲中没有加热装置,A错误;B.饱和食盐水可除去中混有的HCl气体,乙装置中的除杂试剂错误且洗气时应为长进短出,B错误;C.MnO2难溶于水,可用过滤的方法分离MnO2与MnCl2溶液,C正确;D.MnCl2⋅4H2O中含有结晶水,在加热时易失去结晶水,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法制取该晶体,不能将溶液蒸干,D错误;故选C。
【变式7-3】(25-26高一上·江苏·期中)四氯化钛()极易水解,遇空气中的水蒸气即产生“白烟”,常用作烟幕弹。其熔点为-25℃,沸点为136.4℃。某实验小组设计如下装置(部分加热和夹持装置省略),用与炭粉、在高温条件下制备。下列说法正确的是
A.②中盛装的是饱和溶液
B.产品最后在④中收集
C.反应时应先在③处加热,再开始①处的加热
D.该实验设计存在不足,应在⑤后连接一个装有碱石灰的干燥管
【答案】B
【分析】结合题干信息,利用氯气与炭粉、制备,装置①制备氯气,装置②中是浓硫酸,除氯气中含有的水蒸气,装置③制备,装置④收集,直形冷凝管冷凝回流,装置⑤吸收多余的氯气,剩余的CO在导管末端点燃除去,据此分析此题。
【解析】A.②中应盛装浓硫酸,除水,防止进入装置③中,使生成的发生水解,A错误;B.结合上述分析,产品最后在装置④中收集,B正确;C.反应时应先在①处的加热,使产生的氯气充满整个装置,排除装置中的空气,再在③处加热,C错误;D.该实验设计存在不足,应在④、⑤之间连接装有碱石灰的干燥管,防止装置⑤中的水蒸气进入装置④,D错误;故选B。
▌题型08氯及其化合物的转化
1.理清氯及其重要化合物之间知识主线
H ―→2―→HO―→HO2―→HO3―→HO4
2.构建氯及其重要化合物之间知识网络
3.氯及其化合物的价类二维图
【典例8】(25-26高一上·江苏苏州·期末)氯及其化合物的“价-类”二维图如图所示。下列说法不正确的是
A.图中M的化学式为
B.向NaClO溶液中通入,能生成HClO
C.将浓盐酸和NaClO浓溶液混合,有产生
D.转化为需加入氧化剂
【答案】D
【解析】A.图中氯元素化合价为 +7 的物质恰为 HClO4,故A正确;B.向 NaClO 溶液中通入 CO2,可使次氯酸钠(NaClO)生成次氯酸(HClO),故B正确;C.浓盐酸与浓次氯酸钠溶液混合会发生氧化还原反应,生成 Cl2,故C正确;D.NaClO3转化为 ClO2转化过程中氯元素的化合价由+5降低为+4,是还原过程,应加入还原剂而非氧化剂,故D错误;故选D。
【变式8-1】(24-25高一上·江苏扬州·期中)下列物质变化过程不能直接实现的是
A.HCl→Cl2 B.Cl2→Ca(ClO)2 C.Ca(ClO)2→HClO D.HClO→CO2
【答案】D
【解析】A.HCl→Cl2,可通过浓盐酸和二氧化锰共热反应制取氯气,A不符合;B.Cl2→Ca(ClO)2可通过氯气和氢氧化钙反应来制取,B不符合;C.Ca(ClO)2→HClO可通过次氯酸钙、二氧化碳和水反应实现,C不符合;D.HClO→CO2,不能一步实现,因为次氯酸的酸性比碳酸弱,不能通过次氯酸制取碳酸(分解产生二氧化碳、水),D符合;选D。
【变式8-2】(25-26高一上·江苏徐州·期中)工业副产物可用Deacon催化法制成,实现氯资源再利用。下图为该法的一种催化机理。下列说法不正确的是
A.①为化合反应,③为分解反应
B.反应④为氧化还原反应
C.⑤中反应的和个数比为
D.总反应为
【答案】C
【分析】由图知,反应①为:,反应②为:,反应③为:,反应④为:,反应⑤为:,总反应为:,据此回答。
【解析】A.由分析知,①为反应,属于化合反应,③为:,属于分解反应,A正确;B.由分析知,反应④为:,Cu的化合价降低,Cl的化合价升高,属于氧化还原反应,B正确;C.由分析知,反应⑤为:,和个数比为,C错误;D.由分析知,总反应为,D正确;故选C。
【变式8-3】(25-26高一上·江苏扬州·期中)氯元素的“价-类二维图”如题图所示,下列说法不正确的是
A.a是HCl,属于酸
B.b为Cl2,只有氧化性
C.d可与NaOH溶液发生反应
D.检验可溶性e溶液中的阴离子可用AgNO3溶液和稀硝酸
【答案】B
【分析】根据氯元素的“价—类二维图”可知:a是HCl,b是Cl2,c是Cl2O7,d是HClO,e是含Cl-的盐,然后根据问题分析解答。
【解析】A.-1价的氢化物,是HCl,属于酸,A正确;B.0价单质是氯气,是中间价态,既有氧化性又有还原性,B错误;C.d是+1价的酸,为次氯酸,可以与氢氧化钠反应,C正确;D.检验溶液中的氯离子可用AgNO3溶液和稀硝酸,D正确;故答案选B。
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第二节
氯及其化合物(题型突破举一反三)
题型01氯气的性质及其应用
三典例精析
【典例1】A
举一反目
【变式1-1】A
【变式1-2】B
【变式1-3】A
题型02氯水的成分与性质
典例精析
【典例2】C
E举一反目
【变式2-1】B
【变式2-2】B
【变式2-3】D
题型03漂白液、漂白粉的制取原理与漂白原理
典例精析
【典例3】A
举一反
【变式31】B
【变式32】D
【变式3-3】C
题型04氯气的制法
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三典例精析
【典例4】C
举一反三
【变式41】C
【变式42】C
【变式43】D
题型05氯离子的检验
典例精析
【典例5】D
举一反三
【变式51】C
【变式52】D
【变式53】B
题型06氯的化合物性质、应用和制备
E
典例精析
【典例6】B
举一反三
【变式6-1】D
【变式6-2】D
【变式6-3】D
题型07氩及基化合物的综合实验
三典例精析
【典例7】A
举一反三
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【变式71】C
【变式72】C
【变式7-3】B
题型08氯及其化合物的转化
E
典例精析
【典例8】D
举一反三
【变式81】D
【变式8-2】C
【变式8-3】B
3/3
第二节 氯及其化合物(题型突破·举一反三)
题型01氯气的性质及其应用
题型02氯水的成分与性质
题型03漂白液、漂白粉的制取原理与漂白原理
题型04氯气的制法
题型05氯离子的检验
题型06氯的化合物性质和制备
题型07氯及其化合物的综合实验
题型08氯及其化合物的转化
▌题型01氯气的性质及其应用
1.氯元素的存在
在自然界中只以化合态形式存在。如NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水、陆地的盐湖和盐矿中。
2.物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
沸点
毒性
黄绿色
气体
刺激性
比空气大
1体积水溶
解约2体积Cl2
较高(易液化)
有毒
3.化学性质
1)从氯的原子结构认识氯气的氧化性:
(1)与金属反应:表现强氧化性,将变价金属氧化成高价金属氯化物
①Na:2Na+Cl22NaCl,产生黄色火焰,冒白烟
②Fe:2Fe+3Cl22FeCl3,产生棕红色烟。
③Cu:Cu+Cl2CuCl2,产生棕黄色烟。
(2)与非金属单质H2反应:条件不同,产物相同,现象不同
①点燃:H2+Cl22HCl,安静燃烧,产生苍白色火焰,瓶口有白雾
②光照:H2+Cl22HCl,发生爆炸
(3)与还原性无机化合物反应:
①与碘化钾溶液反应:Cl2+2KI===2KCl+I2。
②与SO2水溶液反应:Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl。
③与FeCl2溶液反应:Cl2+2FeCl2===2FeCl3。
2)从化合价的角度认识Cl2的歧化反应
Cl2中氯元素化合价为0,为中间价态,可升可降,氯气与水或碱反应,氯的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现氧化性又表现还原性。
(1)与水反应
(2)与碱反应
①与烧碱反应——制取漂白液:
化学方程式:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
离子方程式:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
②与石灰乳反应——制取漂白粉/漂白精
化学方程式:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
离子方程式:2Cl2+2Ca(OH)2=2Ca2++2Cl-+2ClO-+2H2O
4.用途
氯气是一种重要的化工原料,大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等。
【典例1】(25-26高一上·江苏扬州·阶段检测)下列关于氯气及氯水的叙述中,正确的是
A.可用干燥的蓝色石蕊试纸验证氯水是否变质
B.氯气能与铁反应,因此液氯不宜贮存在钢瓶中
C.纯净的氯气是一种黄绿色、有毒的气体,具有漂白性
D.氯气、氯水、液氯是同一种物质,只是状态不同,都属于纯净物
【变式1-1】(25-26高一上·江苏扬州·期中)下列有关氯及其化合物的说法正确的是
A.点燃后铁在氯气中剧烈燃烧,但液氯可储存在钢瓶中
B.可以用pH试纸测量出新制氯水的pH
C.氯气具有强氧化性,能使干燥的有色布条褪色
D.氢气在氯气中安静燃烧,产生苍白色火焰并有白烟
【变式1-2】(25-26高一上·江苏无锡·期中)和溶液反应的转化关系如图所示。
下列叙述错误的是
A.与溶液反应产物的种类与反应温度有关
B.反应①中生成与的物质的量之比为2:1
C.反应②的离子方程式为
D.反应③的化学方程式为
【变式1-3】(25-26高一上·江苏南京·期末)取一小块钠,放入如题图所示装置中,加热至钠熔化后,停止加热并通入氯气。下列说法正确的是
A.实验室中,钠可以保存在石蜡油中
B.通入氯气后可观察到试管内有苍白色火焰
C.干燥的NaCl固体不导电,所以NaCl不是电解质
D.可用饱和NaCl溶液代替NaOH溶液浸湿棉花球
▌题型02氯水的成分与性质
①氯气能溶于水(1∶2),氯气的水溶液称为氯水,溶于水的氯气只有1/3的Cl2与水反应,反应式写“”,氯水中存在一个完全电离和三个平衡:
HCl===H++Cl-、Cl2+H2OHCl+HClO、HClOH++ClO-、H2OH++OH-
②根据可逆反应的特点,氯水中存在着上述关系中的各种微粒:
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。
【名师归纳】
成分
三分子
H2O、Cl2、HClO
四离子
H+、OH-、Cl-、ClO-
性质
表现粒子
反应的物质或现象
氧化性
Cl2
能氧化Fe2+、S2-、Br-、I-、SO32-、SO2等
酸性
HCl、HClO
与NaOHCa(OH)2Na2CO3Mg等反应
漂白性
HClO
能漂白有机色质如红纸、品红溶液、石蕊等
沉淀性
Cl-
与AgNO3溶液反应生成沉淀
不稳定性
HClO
见光产生气泡
④液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯
新制氯水
久置氯水
类别
纯净物
混合物
混合物
微粒
Cl2
H2O、Cl2、HClO、ClO-、Cl-、H+、OH-
H2O、Cl-、H+、OH-
颜色
黄绿色
淡黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性
酸性
【典例2】(25-26高一上·江苏无锡·期中)为探究新制氯水的性质,某学生做了如下实验。
实验
装置
试剂a
现象
①
紫色的石蕊试液
溶液先变红后褪色
②
酸化的溶液
产生白色沉淀
③
溶液
产生气泡
④
溶液、淀粉溶液
溶液变蓝
由上述实验可得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、
B.实验②说明新制氯水中有
C.实验③发生的反应为:
D.实验④说明溶液中的被氧化
【变式2-1】(2026高一下·江苏·学业考试)下列关于新制氯水的叙述中,正确的是
A.新制氯水中只含有Cl2和HClO
B.向新制氯水中滴加AgNO3溶液,有白色沉淀产生
C.光照新制氯水有气泡冒出,该气体为Cl2
D.新制氯水放置数天后,pH将增大
【变式2-2】(25-26高一上·江苏南京·期中)新制的氯水和久置的氯水相比较,下列结论不正确的是
A.颜色不同 B.漂白能力相同
C.pH不同 D.加AgNO3溶液都能生成白色沉淀
【变式2-3】(25-26高一上·江苏常州·期中)数字化实验主要是运用各种功能的传感器、数据采集器、计算机和相应的软件开展实验,数据实时变化更加直观。将pH传感器、传感器、传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中,用强光照氯水,测得的实验数据如图所示。下列说法正确的是
A.由图乙可推知新制的氯水中在强光照射下逐渐被氧化为
B.由图甲可推知取和时的氯水分别加入,前者产生气泡更剧烈
C.由图乙可推知增大的主要原因是能电离出
D.由图乙可推知光照后可提高氯水的电导率
▌题型03漂白液、漂白粉的制取原理与漂白原理
1.漂白液、漂白粉的制取原理与漂白原理
①与烧碱反应——制取漂白液:
化学方程式:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
离子方程式:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
漂白液的主要成分是NaClO、NaCl,有效成分是NaClO。
②与石灰乳反应——制取漂白粉/漂白精
化学方程式:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
离子方程式:2Cl2+2Ca(OH)2=2Ca2++2Cl-+2ClO-+2H2O
漂白粉:主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2],含有效氯约为35%。
漂粉精:有效成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2],含有效氯约为70%。
漂白液、漂白粉和漂粉精既可做漂白剂,又可做消毒剂。
③漂白原理
漂白液:NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO
漂白粉和漂粉精:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HCl0
④失效原理:
漂白液:NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO、2HClO2HCl+O2↑
漂白粉和漂粉精:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HCl0、2HClO2HCl+O2↑
2.漂白液和漂白粉的保存及应用
(1)漂白液和漂白粉中的有效成分能够与空气中的CO2和H2O反应生成HClO。HClO不稳定,见光易分解,漂白液和漂白粉应密封、避光并置于阴凉干燥处保存。
(2)漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂,又可用作游泳池等场所的消毒剂。
[特别提示] ①Cl2、NaClO、漂白粉本身并无漂白性,只有在一定条件下生成HClO时,才有漂白性,如干燥的Cl2不能使干燥的有色布条褪色。
②HClO的漂白性是永久的破坏性漂白。
(3)洁厕剂中含有HCl,不能与以次氯酸盐为有效成分的“84”消毒液等同时使用,可能发生反应:Cl-+ClO-+2H+===H2O+Cl2↑,使人中毒。
【典例3】(25-26高一上·江苏南京·期中)下列有关含氯消毒剂的解释不正确的是
A.氯水具有杀菌消毒作用:
B.室温下,氯气通入NaOH溶液中制得漂白液:
C.氯水应避光保存的原因:
D.向溶液中通入适量可以增强漂白效果:
【变式3-1】(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)若用如下装置制取“84”消毒液,下列说法不正确的是
A.甲中盛放的试剂可以是高锰酸钾固体
B.乙中可采用热水浴,有利于加快反应速率
C.在通入三颈烧瓶的导管口加装多孔球泡,可以提高氯气的吸收率
D.向烧瓶中滴加浓盐酸时,不需要打开滴液漏斗上口的玻璃塞
【变式3-2】(24-25高一上·江苏·期中)Cl2可用于制备盐酸、漂白粉[有效成分为Ca(ClO)2]和“84”消毒液(有效成分为NaClO)等;“84”消毒液与洁厕剂(含有盐酸)混用会发生反应生成有毒的Cl2。工业上常用电解饱和食盐水的方法制取Cl2、NaOH等。下列化学反应表示正确的是
A.H2与Cl2在点燃条件下化合生成HCl:H2 + Cl2 = 2HCl
B.“84”消毒液与洁厕剂混用:Cl- + ClO-+ H2O = 2OH- + Cl2↑
C.漂白粉溶于水后与CO2反应:CO2 + 2ClO-+ H2O = CO + 2HClO
D.电解饱和食盐水获取烧碱和氯气:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
【变式3-3】(25-26高一上·江苏苏州·期末)实验室制取氯气,并模拟工业制漂白粉。下列装置及其原理均能达到实验目的的是
A.用装置甲制备氯气 B.用装置乙除去中的HCl气体
C.用装置丙干燥氯气 D.用装置丁吸收多余的氯气
▌题型04氯气的制法
氯气的实验室制法
1.药品:二氧化锰和浓盐酸。
2.原理:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(用化学方程式表示)。
3.装置
(1)发生装置(Ⅰ)
①特点:固体+液体气体。
②仪器:铁架台、酒精灯、陶土网、圆底烧瓶、分液漏斗等。
③试剂:A中盛放浓盐酸,B中盛放二氧化锰。
(2)净化装置(Ⅱ)
盛放试剂
试剂的作用
C
饱和食盐水
除去氯气中的氯化氢
D
浓硫酸
干燥氯气
(3)收集装置(Ⅲ)
①收集方法:向上排空气法。
②验满方法:湿润的蓝色石蕊试纸或湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口。
(4)尾气处理装置(Ⅳ)
①导气管要伸入液面以下。
②F中盛放的试剂:氢氧化钠溶液(或其他碱液),作用是吸收过量的氯气,防止污染环境。
【知识拓展】Cl2制取的原理
除MnO2外,还可以用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等强氧化性物质与浓盐酸反应制取氯气,不需要加热。
①2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
②KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O
③Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O(利用漂白粉制取氯气)
【典例4】(25-26高一上·江苏扬州·期中)实验室利用如图所示装置制备氯气,其中正确的是
①制气②除HCl③除H2O④收集Cl2⑤处理尾气
A.②③ B.②⑤ C.③ D.③⑤
【变式4-1】(24-25高一上·江苏无锡·期中)实验室制备氯气的方法有多种,下列说法错误的是
A.KClO3与浓盐酸制备Cl2时,盐酸既表现酸性又表现还原性
B.Ca(ClO)2与浓盐酸制备Cl2时,Cl2既是氧化产物又是还原产物
C.KMnO4、Ca(ClO)2分别与浓盐酸反应,产生等量Cl2时转移电子数也相同
D.KMnO4和浓盐酸制备Cl2无需加热,因此不能用盐酸来酸化KMnO4溶液
【变式4-2】(24-25高一上·江苏南通·期中)一种“地康法”制取氯气的反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.反应Ⅰ、反应Ⅱ均为氧化还原反应
B.CuO、均作为催化剂
C.该过程总反应中HCl发生氧化反应
D.反应Ⅱ的方程式为:
【变式4-3】(25-26高一上·江苏扬州·月考)实验室制取时,下列装置能达到相应实验目的的是
A.制备 B.净化
C.收集 D.尾气处理
▌题型05氯离子的检验
氯离子的检验方法
(1)试剂:硝酸银溶液、稀硝酸
(2)实验室检验C1-的方法:取少量待测液于试管中,向其中加入少量稀硝酸酸化(排除CO32-等离子可能造成的千扰),然后滴入AgNO3溶液,如产生白色沉淀,则可判断该溶液中含有C1-。
(3)检验CI的注意事项
①检验时要先加稀HNO3以排除CO32-等离子的干扰。不能用稀H2SO4,因为Ag2SO4微溶于水,会干扰实验,更不能用盐酸,因为盐酸中含有C1-。
②若被检液中含有SO42-,需先用足量Ba(NO3)2溶液除去SO42-,然后加入HNO3酸化的AgNO3溶液检验C1-。
【典例5】(24-25高一上·江苏·月考)为了证明氯酸钾中含有氯元素,选用给出的试剂和操作,其操作顺序正确的是
①滴加溶液②加水溶解③过滤、取滤液④与二氧化锰混合加热⑤加稀⑥与稀硫酸反应⑦加NaOH溶液加热⑧用淀粉碘化钾
A.⑥⑦①⑤ B.⑥⑧ C.②①⑤ D.④②③①⑤
【变式5-1】(24-25高一上·江苏无锡·期中)自来水常用杀菌消毒,不法商贩用自来水冒充蒸馏水出售,为辨真伪,可用下列哪一种试剂鉴别
A.酚酞溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
【变式5-2】(24-25高一上·江苏·期末)下列有关氯水成分实验和结论错误的是
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2,久置氯水最终变为稀盐酸
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.为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照
【变式5-3】(25-26高一上·江苏扬州·阶段检测)关于某无色溶液中所含离子的鉴别,下列判断正确的是
A.加入溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解时,可确定有存在
B.通入后,溶液变为深黄色,加入淀粉溶液后溶液变蓝,可确定有存在
C.加入溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸后沉淀不溶解时,可确定有存在
D.加入稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,可确定有存在
▌题型06氯的化合物性质、应用和制备
1.一氧化二氯
①性质:次氯酸的酸酐,溶于水产生不稳定的次氯酸并最终变为盐酸。
②外观与性状:棕黄色气体,有刺激性气味。
③制法:用新制备的黄色氧化汞与氯气反应可制得一氧化二氯:2HgO+2Cl2===Cl2O+HgCl2·HgO;
也可以用氯气与潮湿的碳酸钠反应来制取:2Na2CO3+H2O+2Cl2===2NaCl+2NaHCO3+Cl2O。
2.二氧化氯
①物理性质:是一种黄绿色到橙黄色的气体,极易溶于水。
②制取:Cl2+2NaClO2===2ClO2+2NaCl
或:5NaClO2+4HCl===4ClO2↑+5NaCl+2H2O。
③用途:是一种广谱、高效的灭菌剂。
3.氯的含氧酸
(1)氯的含氧酸的种类
HClO(次氯酸)、HClO2(亚氯酸)、HClO3(氯酸)、HClO4(高氯酸)。
(2)氯的含氧酸的性质
酸性:HClO4>HClO3>HClO2>HClO
氧化性:HClO>HClO2>HClO3>HClO4。
(3)次氯酸
①不稳定性
次氯酸分解反应的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑,氯水要现用现配,且保存在棕色试剂瓶中,并置于冷暗处。
②强氧化性
a.能将有机有色物质氧化为无色物质,作漂白剂。
b.杀菌消毒。
③弱酸性,比碳酸弱,比碳酸氢根强
向NaClO溶液中通入少量CO2,离子方程式为ClO-+CO2+H2O===HCO3-+HClO。
④次氯酸的漂白原理、特点及应用范围
a.原理:将含有机色素的物质氧化为稳定的无色物质。
b.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。
c.应用范围:几乎所有的含有机色素物质遇HClO都会褪色。
4.NaClO2(亚氯酸钠)
①性质:呈碱性,是一种强氧化剂,遇酸放出ClO2气体。
②用途:是一种高效氧化性漂白剂。主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白、食品消毒、水处理、杀菌灭藻和鱼药制造。
5.氯胺
①种类:氯胺是由氯气遇到氨气反应生成的一类化合物,主要包括一氯胺(NH2Cl)、二氯胺(NHCl2)和三氯胺(NCl3),是常用的饮用水二级消毒剂。
②氯胺的化合价:氯胺中氯为+1,N为-3,H为+1。
③氯胺的消毒原理:氯胺在水中发生缓慢水解生成次氯酸,发挥消毒杀菌作用,水解方程式如下:
NH2Cl+H2ONH3+HClO、NHCl2+2H2ONH3+2HClO、NCl3+3H2ONH3+3HClO
【典例6】(25-26高一上·江苏无锡·期末)Na(CNO)3Cl2溶于水可作消毒剂,Na(CNO)3Cl2中的Cl为+1价。实验小组用下列方法测量Na(CNO)3Cl2的“有效氯”:
Na(CNO)3Cl2HClO测量生成的I2。
已知:有效氯还原反应中每个氯原子得到的电子数
下列说法不正确的是
A.Na(CNO)3Cl2和水完全反应生成NaH2(CNO)3
B.理论上1 mol Na(CNO)3Cl2可以生成1 mol I2
C.理论上Na(CNO)3Cl2的有效氯值约为64.5%
D.环境的光照影响Na(CNO)3Cl2的消毒时效
【变式6-1】(25-26高一上·江苏镇江·期中)已知无水在潮湿的空气中极易与水反应,易升华(沸点178℃)。用以下装置制备并收集无水,且对进行尾气处理,下列说法不正确的是
A.装置A中的还原产物为
B.装置C中试剂为浓硫酸
C.该实验过程中氧化性:
D.为了防止空气中水蒸气进入,应将装置中的溶液改为浓硫酸
【变式6-2】(24-25高一上·江苏无锡·期末)以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的步骤如下:
Ⅰ.将电石渣与水混合,搅拌,形成浆料
Ⅱ.75℃时向浆料中通入Cl2,充分反应,过滤
Ⅲ.向滤液中加入稍过量的KCl固体,蒸发浓缩,冷却至25℃结晶得KClO3
下列说法正确的是
A.通Cl2时CaCO3不发生反应
B.通入Cl2的速率越快,Cl2的利用率越高
C.步骤Ⅱ中Cl2和Ca(OH)2反应的方程式为:
D.25℃时KClO3的溶解度小于Ca(ClO3)2的溶解度
【变式6-3】(25-26高一下·江苏徐州·期末)实验室用废铁屑制备FeCl3溶液的实验原理、装置不能达到实验目的的是
A.酸溶
B.过滤
C.氧化
D.尾气吸收
A.A B.B C.C D.D
▌题型07氯及其化合物的综合实验
一、氯气的性质实验
性质实验围绕Cl2的强氧化性、毒性、与水/碱的反应展开,需注意实验安全与现象观察。
1.强氧化性验证:
(1)与金属反应:分别与Fe、Cu、Na反应,生成高价金属氯化物(如2Fe+3Cl22FeCl3,现象为棕褐色烟)。
(2)与非金属反应:与H2反应,点燃时产生苍白色火焰,瓶口有白雾(HCl遇水蒸气形成);光照时会发生爆炸。
(3)与还原性物质反应:能使湿润的FeCl2溶液变黄(氧化Fe2+为Fe3+),使Na2S溶液产生淡黄色沉淀(氧化S2-为S)。
2.与水的反应:
(1)反应方程式:Cl2+H2O⇌HCl+HClO(可逆反应)。
(2)实验现象:氯水呈浅黄绿色(含未反应的Cl2),滴加紫色石蕊试液先变红(HCl显酸性)后褪色(HClO的漂白性)。
(3)注意:HClO不稳定,光照易分解(2HClO2HCl+O2↑),故氯水需避光保存。
3.安全防护:
(1)Cl2有毒,实验需在通风橱中进行,若不慎吸入,需立即到通风处并吸入少量NaHCO3溶液雾化气。
(2)皮肤接触氯水需立即用大量水冲洗,再用稀NaHCO3溶液擦拭。
二、氯的化合物性质实验
重点掌握氯化氢(HCl)、次氯酸(HClO)及其盐、氯酸盐的核心性质与鉴别。
1.氯化氢(HCl):
(1)制备:实验室用NaCl固体与浓H2SO4反应(NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑)。
(2)性质:极易溶于水(喷泉实验可验证),水溶液为盐酸,具有酸的通性;浓盐酸具有挥发性,打开瓶盖会产生白雾(HCl与水蒸气结合)。
2.次氯酸盐(如NaClO):
(1)强氧化性:能使有色布条褪色(体现漂白性),可氧化Fe2+、I-等还原性离子。
(2)不稳定性:在酸性条件下易生成HClO,进而分解(如NaClO+HCl=NaCl+HClO)。
3.氯酸盐(如KClO3):
(1)强氧化性:在酸性条件下氧化性增强,可与浓盐酸反应生成Cl2(KClO₃+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O)。
(2)加热分解:加热到一定温度会分解,该反应常用来实验室制氧气。
4.Cl-的鉴别:
(1)操作:取少量待测液,先加稀硝酸酸化(排除CO32-、SO32-等干扰),再滴加AgNO3溶液。
(2)现象:若产生白色沉淀(AgCl),则证明含有Cl-。
【典例7】(24-25高一上·江苏南京·月考)某同学用如图所示装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是
A.Ⅰ中含有4 mol HCl的浓盐酸与足量MnO2共热,生成Cl2体积标况下一定小于22.4 L
B.Ⅱ中滴入几滴紫色石蕊溶液,溶液最终无色,说明新制氯水没有酸性
C.Ⅲ中生成了蓝色的烟
D.Ⅳ中湿润的有色布条褪色,说明Ⅳ中具有漂白性的微粒是Cl2分子
【变式7-1】(25-26·江苏苏州·月考)实验小组设计如图所示实验装置探究氯气的性质,挤压装有浓盐酸的滴管。下列说法正确的是
A.a处KMnO4换为MnO2也可完成实验探究
B.b处纸最终会变为红色,c处变为黄褐色
C.若d、e两处红色纸团均褪色、d处褪色更快
D.若f处为饱和NaCl溶液、实验后将其滴入烧瓶可吸收剩余氯气
【变式7-2】(25-26高一上·江苏南京·期末)实验室制取并回收,下列相关原理、装置及操作正确的是
A.用装置甲制取 B.用装置乙除去中的HCl
C.用装置丙分离和溶液 D.用装置丁蒸干溶液制
【变式7-3】(25-26高一上·江苏·期中)四氯化钛()极易水解,遇空气中的水蒸气即产生“白烟”,常用作烟幕弹。其熔点为-25℃,沸点为136.4℃。某实验小组设计如下装置(部分加热和夹持装置省略),用与炭粉、在高温条件下制备。下列说法正确的是
A.②中盛装的是饱和溶液
B.产品最后在④中收集
C.反应时应先在③处加热,再开始①处的加热
D.该实验设计存在不足,应在⑤后连接一个装有碱石灰的干燥管
▌题型08氯及其化合物的转化
1.理清氯及其重要化合物之间知识主线
H ―→2―→HO―→HO2―→HO3―→HO4
2.构建氯及其重要化合物之间知识网络
3.氯及其化合物的价类二维图
【典例8】(25-26高一上·江苏苏州·期末)氯及其化合物的“价-类”二维图如图所示。下列说法不正确的是
A.图中M的化学式为
B.向NaClO溶液中通入,能生成HClO
C.将浓盐酸和NaClO浓溶液混合,有产生
D.转化为需加入氧化剂
【变式8-1】(24-25高一上·江苏扬州·期中)下列物质变化过程不能直接实现的是
A.HCl→Cl2 B.Cl2→Ca(ClO)2 C.Ca(ClO)2→HClO D.HClO→CO2
【变式8-2】(25-26高一上·江苏徐州·期中)工业副产物可用Deacon催化法制成,实现氯资源再利用。下图为该法的一种催化机理。下列说法不正确的是
A.①为化合反应,③为分解反应
B.反应④为氧化还原反应
C.⑤中反应的和个数比为
D.总反应为
【变式8-3】(25-26高一上·江苏扬州·期中)氯元素的“价-类二维图”如题图所示,下列说法不正确的是
A.a是HCl,属于酸
B.b为Cl2,只有氧化性
C.d可与NaOH溶液发生反应
D.检验可溶性e溶液中的阴离子可用AgNO3溶液和稀硝酸
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