第14讲 氯及其化合物课件_2027届高三化学一轮复习

最适合真实课堂教学的课件！ 简洁、启智！ 1.7.2013 ‹#› 第14讲 氯 及 其 化 合 物 学习元素化合物知识的两条“主线”： “明线”：典型元素→单质→化合物→该族元素及化合物性质 “暗线”结构→性质→用途、制备、存在 复习目标 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。 考点一 氯 气、氯 水 考点二 次氯酸、次氯酸盐 氯元素的价电子排布式为 ，位于元素周期表的第 周期第 族，属于 区元素，易 电子达到稳定结构，是典型的非金属元素，具有较强的 性。 3s23p5 三 ⅦA 氯的原子结构及存在 p 得1个 氧化 颜色 状态 气味 密度 毒性 溶解性 比空气 . 氯气的性质 刺激性气味 可溶于水(1:2) 气体 大 有毒 【小结】 1. 常见有颜色的气体： 2. 常见有毒气体： F2 ；Cl2 ；溴蒸气 ； NO2 ； CO2( ) SO2( ) H2S( ) NH3( ) HCl ( ) 3. 常见气体在水中的溶解性: Cl2( ) Cl2 、CO、NO、NO2、SO2、H2S、NH3、HCl等。 黄绿色 一、氯气的物理性质 淡黄绿色 黄绿色 红棕色 红棕色 1:1 1:2 1:2.6 1:40 1:700 1:500 【注意】防倒吸 易液化的气体有 。 4. 氯气易液化 液氯 101KPa，-34.6℃ (纯净物) 氯气的性质 一、氯气的物理性质 Cl2、 NH3、SO2 5.氯气的保存 加压液化，形成液氯贮存在 中。 【思考】氯气能与铁反应，为什么可以用钢瓶贮存氯气？ 钢瓶 干燥的氯气常温不与铁反应 1. 氯气能与大多数金属反应(除金、铂以外) △ 2Na+Cl2 ===== 2NaCl (黄色火焰，冒白烟) 2Fe+3Cl2 === 2FeCl3 △ Cu+Cl2 === CuCl2 △ (产生棕褐色的烟，溶于水溶液呈黄色) （产生棕黄色的烟，溶于水溶液呈蓝绿色） 【注意】Cl2是 （填“强”或“弱”）氧化剂，与金属反应时，把变价金属(如铁，铜)氧化成 。 氯气的化学性质 【练】分别写出Na、Cu、Fe与反应的化学方程式和主要实验现象。 强 最高价态 1. 下列化合物中，不能由氯气和相应的金属直接反应来制取的是（ ） A FeCl3 B CaCl2 C FeCl2 D KCl C 2. 下列化合物中，既能由氯气和相应的金属直接反应来制取， 也能由金属与酸反应制备的是（ ） A FeCl3 B AlCl3 C FeCl2 D CuCl2 B 【练习】 2. Cl2与非金属单质H2反应 点燃： 现象： H2＋Cl2 ===== 2HCl 点燃 H2在Cl2中安静地燃烧，发出 色火焰，瓶口有______。 苍白 氯气的化学性质 白雾 HCl是一种无色，有剌激性气味的气体，有毒，极易溶于水(常温常压下1∶500)，HCl气体溶于水即得盐酸 应用： 工业制盐酸 光照: H2＋Cl2 ===== 2HCl 光照 剧烈反应，发生 ，瓶口有 。 爆炸 白雾 现象： ① Cl2与碘化钾溶液反应： 。 Cl2＋2KI = 2KCl＋I2 3. Cl2与某些还原性物质反应 如：Fe2+\ SO32－\ SO2\ I－ \ Br－ \ S2 －等 应用: 氯气的化学性质 用湿润的淀粉KI试纸检验Cl2 ② Cl2与SO2水溶液反应： 。 Cl2＋SO2＋2H2O = H2SO4＋2HCl 【注意】等物质的量Cl2和SO2通入湿润的有色布条，布条 。 不褪色 ③ Cl2与FeCl2溶液反应： 。 Cl2＋2FeCl2 = 2FeCl3 应用: 除去FeCl3溶液中的Fe2+ 【练】写出下列反应的化学方程式。 ④ Cl2通入氢硫酸中（氯水滴入氢硫酸中）： 。 Cl2+H2S = 2HCl +S↓ 【现象】 产生淡黄色沉淀（浑浊） 3. Cl2与某些还原性物质反应 如：Fe2+\ SO32-\ SO2\ I- \ Br- \ S2-等 氯气的化学性质 ⑤ Cl2通入Na2SO3溶液中： 。 Cl2+Na2SO3+H2O=2HCl+Na2SO4 应用: 除去废水中的氯用Na2SO3 【练】写出下列反应的化学方程式。 4. 氯气与水反应 【练】写出氯气与水反应的化学方程式。 氯气的化学性质 Cl2 + H2O HCl + HClO 【思考】 （1）此反应中消耗1 molCl2转移电子数（ ） A. 1 NA B. 2 NA C.小于1 NA D.小于2 NA C （2）氯气溶于水为什么有杀菌、消毒作用？ （3）干燥的Cl2有杀菌、消毒和漂白作用吗？ 氯气能与水反应生成次氯酸，次氯酸有强氧化性，能杀菌、消毒 没有 5. Cl2与碱反应 ① Cl2与NaOH反应 。 Cl2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H2O 应用: 【思考】 Cl2与热的浓NaOH反应 。 3Cl2＋6NaOH == 5NaCl＋NaClO3＋3H2O ② Cl2与石灰乳反应： 。 2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O 应用: 工业上用于制造漂白液，实验室用于 Cl2的吸收 氯气的化学性质 用于制漂白粉 漂白粉的主要成分是 ，有效成分是 。 Ca(ClO)2、CaCl2 Ca(ClO)2 13 6. Cl2与有机反应 烯烃（炔烃）加成；烷烃、芳香烃的取代等 【例】书写下列反应的化学方程式。 ①乙烯与Cl2加成 。 ②甲烷与Cl2反应生成一氯甲烷 。 氯气的化学性质 CH2ClCH2Cl CH2 CH2＋Cl2 CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl 光照 ③苯与Cl2的取代 。 ④苯与Cl2的加成 。 6. Cl2与有机反应 烯烃（炔烃）加成；烷烃、芳香烃的取代等 【例】书写下列反应的化学方程式。 氯气的化学性质 Cl Cl Cl Cl Cl Cl 3Cl2 催化剂 △ HCl Cl Cl2 FeCl3 氯气的用途 1. 制盐酸 2. 自来水、游泳池消毒 3. 制漂白粉(精)，漂白棉、麻、纸张 5. 用于冶金工业和有机化工 4. 漂白棉、麻、纸张等 16 氯气的水溶液称为氯水，呈 色。实验室使用的氯水只能现用现配， 并放在 色试剂瓶中。 氯水 氯水 淡黄绿 【思考】 1. 氯气与水反应的化学方程式为 。 2. 次氯酸分解的化学方程式为 。 3. 次氯酸电离的方程式为 。 棕 Cl2 + H2O HCl + HClO 2HClO === 2HCl + O2↑ 光 HClO H＋＋ClO－ 液氯、氯水、新制氯水、久置氯水的比较 液 氯 氯 水 分类 新制氯水（淡黄绿色） 久置氯水(无色) 成分 　 性质 纯净物 混合物 只有Cl2 分子： 离子： 分子： 离子： 氧化性， 酸性， 漂白性 Cl2、 HClO、 H2O H+、Cl－、ClO－、OH－ H2O H+、Cl－ 有 无 无 酸性， 强氧化性， 漂白性， 消毒，光照时HClO分解 有 有 有 能 只有 性 酸 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。 分子： 离子： Cl2、 HClO、 H2O H+、Cl－、ClO－、OH－ 新制氯水 Cl2 ➼ 氧化性 ➼ 能够氧化Fe2+、Br－ 、I－等 Cl－ ➼ 生成沉淀 ➼ 加入硝酸银生成白色沉淀 HClO 不稳定性 ➼ 在强光照射下新制氯水中有气泡产生 漂白性 紫色石蕊溶液先变红后褪色 H+ ➼ 酸性 使湿润的有色布条或品红溶液褪色 ➼与碳酸盐反应产生气泡 光照氯水 Na2SO3(aq) NaBr(aq) AgNO3(aq) NaOH(aq) CaCO3 石蕊溶液 离子方程式 现象 氯水中的 反应微粒 反应物 H+、HClO 先变红后褪色 H+ 产生气泡 CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O Cl2 氯水褪色 2OH－+Cl2=Cl－+ClO－+H2O Cl － 产生白色沉淀 Ag+ + Cl－ = AgCl Cl2 溶液变橙黄色 2Br－+Cl2 = Br2 +2Cl－ Cl2、H2O 氯水褪色 SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+ HClO 有气泡产生 2HClO =2H++2Cl－ +O2↑ 思考：将新制氯水滴入下列物质中，填表。 ———————— 新制氯水的性质 Mg H+ 产生气泡 Mg+2H+=Mg2++H2↑ 20 次氯酸、次氯酸盐 一、次氯酸结构和化学性质 1. 弱酸性 【练】 写出HClO的电子式和结构式。 某些弱电解质的电离常数(25℃) 碳酸 H2CO3 Ka1=4.50×l0-7 Ka2=4.70×10-11 次氯酸 HClO Ka=4.00×10-8  【练】写出下列反应的离子方程式。 （1）向次氯酸钠溶液中通入CO2气体 。 （2）向碳酸钠溶液中加入次氯酸 。 ClO－+CO2+H2O = HCO3－+HClO  CO32－ + HClO =HCO3－ + ClO－ 次氯酸及其盐 一、次氯酸的化学性质 1. 弱酸性 2. 不稳定性 【练】写出次氯酸分解的离子方程式 。 2HClO === 2H++2Cl －+ O2↑ 光 【测】次氯酸应保存在 色试剂瓶中。 棕 3. 强氧化性 ：使有色布条褪色，用作消毒剂和漂白剂等。 次氯酸及其盐 一、次氯酸的化学性质 4. 漂白性 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 的无色物质。 b.特点：被HClO漂白后的物质，久置后 恢复原色，即HClO的漂白具有 。 c.应用范围：几乎所有的 物质遇HClO都会褪色。 氧化为稳定 不能 含有机色素 不可逆性 【思考】能否用pH试纸测定氯水、次氯酸盐溶液的pH？ 不能。氯水、次氯酸盐有漂白性，能使pH试纸褪色 【测】新制饱和氯水具有较强的漂白性，改变下列条件对氯水的漂白性有何影响？简述理由。 （1）通入少量SO2　　 （2）加入少量CaCO3固体 漂白性减弱。 通入SO2发生反应：SO2+Cl2+2H2O===4H++S+2Cl－，消耗Cl2使平衡 逆向移动，HClO浓度减小。 Cl2+H2O H++Cl－+HClO 漂白性增强。 加入CaCO3固体发生反应：CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O，消耗H+，使 浓度增大 Cl2+H2O H++Cl－+HClO平衡正向移动，HClO 【例】根据下列装置图回答问题： （1）装置A、B通入 干燥的Cl2后，观察 到的现象是 . . ， 根据现象可得出的结 论是 . 。 干燥的红色布条不褪色， 湿润的红色布条褪色 Cl2无漂白性， Cl2与水反应生成的HClO有漂白性 （2）次氯酸能漂白有色物质的原理是 . 。 次氯酸具有强氧化性，能够将有色物质氧化成稳定的无色物质（不可逆，永久性漂白） （3）装置B中发生反应的离子方程式是 。 Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO 【例】根据下列装置图回答问题： （4）实验开始后，观察装置C中的现象是 。 溶液先变红后褪色 【例】根据下列装置图回答问题： （5）通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是 。 H2O＋SO32－＋Cl2=2H＋＋SO42－＋2Cl－ 【例】根据下列装置图回答问题： （6）装置E中发生反应的离子方程式是 。 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－ （7）装置F的作用是 ，发生反应的离子方 程式为 。 吸收氯气，防止污染环境 次氯酸盐 1. 漂白液(“84”消毒液) （2） “84”消毒液的有效成分是_______，洁厕灵的有效成分是__________。 NaClO HCl （3）“84”消毒液与洁厕灵不能混合使用，其原因是 . (用离子方程式表示)。 Cl2＋2NaOH == NaCl＋NaClO＋H2O Cl－＋ClO－＋ 2H＋== Cl2↑＋H2O （4）使用“84”消毒液漂白衣物时在空气中放置一段时间漂白效果更好，原因是（写化学方程式） 。 （1）制备“84”消毒液的原理是 。 某同学设计电解饱和食盐水法自制“84”消毒液，装置如图： 电源 石墨 饱和氯化钠溶液 排气孔 a b A B （1）a为电源的_______极。 2Cl－ －2e－ = Cl2↑ 2H2O+2e－ =H2↑+2OH－ 总反应的化学方程式为 。 （2）阳极电极反应式为 ， 阴极电极反应式为 。 负 【理解应用】 （3）NaClO溶液呈 性，原因是（用离子方程式表示） 。 ClO－＋H2O OH－＋HClO 碱 NaCl+H2O H2↑+NaClO =========== 电解 次氯酸盐 2. 漂白粉 Ca(ClO)2 CaCl2和Ca(ClO)2 2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O 碱 氧化 Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3＋2HClO 工业上用漂白粉漂白原理是： Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO Ca(ClO)2+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO 2HClO === 2HCl + O2↑ 光照 1. CO2通入Ca(ClO)2溶液 【迁移应用】 （1）少量CO2：发生的反应离子方程式为 。 Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O === CaCO3↓＋2HClO （2）过量CO2：发生的反应离子方程式为 。 2ClO－＋CO2＋H2O === HCO3－＋2HClO 2. SO2通入Ca(ClO)2溶液（写化学方程式）： 【迁移应用】 （1）通入少量SO2 SO2＋H2O＋Ca(ClO)2 === CaSO4↓＋ HCl＋ HClO （2）通入过量SO2 2SO2＋H2O＋Ca(ClO)2 === CaSO4↓＋ H2SO4 ＋ 2HCl 【注意】次氯酸盐(ClO－)无论是在酸性、碱性还是中性条件下都具有强氧化性，均能氧化I－、Fe2＋、SO32－、S2－等还原性离子。 【注意】次氯酸盐(ClO－)无论是在酸性、碱性还是中性条件下都具有强氧化性，均能氧化I－、Fe2＋、SO32－、S2－等还原性离子。 【练】分别写出NaClO与KI、FeSO4、Na2SO3、Na2S、浓盐酸溶液反应的离子方程式。 2KI + NaClO + H2O = 2KOH + NaCl + I2 NaClO+Na₂SO₃=NaCl+Na₂SO₄ Na2S+NaClO+H2O=NaCl+S↓+2NaOH 具体流程中可以看题中所给信息 34 漂白剂的比较 常见漂白剂有 。 漂白类型 典型物质 漂白对象 效果 氧化漂白 化合漂白 物理漂白 Na2O2、O3、HClO、氯水、漂白粉、H2O2　 SO2 活性炭、木炭等 不可逆 可逆， 加热复原 可逆， 加热复原 棉、麻、纸张、品红等 纸浆、毛、丝、 草帽、品红等 品红等色素 【注意】 1. 使有机色素褪色才叫漂白 2. SO2不能漂白酸碱指示剂、pH试纸 Na2O2、O3、HClO、氯水、 Ca(ClO)2、SO2、活性炭 含氯化合物 氯元素化合价 -- 1 0 +1 +3 +5 +7 相应的氧化物 Cl2O Cl2O3 Cl2O5 Cl2O7 相应化合价对应的酸 HCl HClO HClO2 HClO3 HClO4 次氯酸 亚氯酸 氯酸 高氯酸 相应酸对应的钠盐 NaCl NaClO NaClO2 NaClO3 NaClO4 次氯酸钠 亚氯酸钠 氯酸钠 高氯酸钠 含氧酸的酸性 。 HClO HClO2 HClO3 HClO4 < < < 含氧酸的氧化性 。 HClO HClO2 HClO3 HClO4 > > > 36 物质类别 -1 0 +1 单质 酸 盐 Cl2 HCl HClO NaCl NaClO Ca(ClO)2 Cl元素的“价—类”二维图 【正误辨析】 (1)工业上利用Cl2与石灰乳反应制取漂白粉，而不是用Cl2与石灰水反应。(　　) (2)漂白液呈碱性的原因是ClO－水解。(　　) (3)漂白粉在空气中久置可生成CaCO3。(　　) (4)用Cl2消毒的自来水中可能含有有机氯化物对人体有害。(　　) √ √ √ √ (5)漂白粉溶液中通入SO2的离子方程式为2ClO－＋SO2＋Ca2＋＋H2O===2HClO＋CaSO3↓。(　　) (6)漂白粉溶液在空气中失效的离子方程式： ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO3－。 (　　) × × (7)漂白粉在空气中久置变质是由于漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3。(　　) (8)过量SO2通入NaClO溶液：SO2＋ClO－＋H2O===HClO＋HSO3－。(　　) × × 1.(2024·广东卷，8,2分)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 [答案]　A [解析]　A项，缺少加热装置，错误；B项，Cl2中的HCl可被饱和食盐水吸收，Cl2中的H2O可被无水CaCl2吸收，正确；C项，Cl2的密度比空气大，用向上排空气法收集，正确；D项，H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，生成的HCl在空气中与水蒸气结合，呈现雾状，此反应体现Cl2的氧化性，正确。 2．(2025·湖北武汉检测)氯及其化合物应用广泛。实验室制取高浓度的HClO溶液，有关实验装置和原理能达到实验目的的是(　　) C 3．(2023·湖北卷，2,3分)下列化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是(　　) A．石灰乳中存在沉淀溶解平衡 B．氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂 C．铜锌原电池工作时，正极和负极同时发生反应 D．Li、Na、K的金属性随其核外电子层数增多而增强 D [解析]　石灰乳中既有沉淀也有溶解，沉淀、溶解对立统一。氯气与强碱反应既被氧化又被还原，氧化、还原对立统一。铜锌电池中正极和负极分别发生还原反应和氧化反应，氧化、还原对立统一。而Li、Na、K金属性的递变性只是体现了统一性，故选D。 4．(2025·湖南岳阳名校联考)在“价—类”二维图中融入“杠杆模型”，可直观辨析部分物质间的转化及其定量关系。图中的字母分别代表常见的含氯元素的物质，下列相关推断合理的是(　　) A．气体a在实验室可由钠盐e和浓硫酸反应制得 B．a和b反应生成1 mol d的过程中共转移2 mol e－ C．c是一元强酸，b具有强氧化性，是漂白液的主要成分 D．室温下，c的稀溶液和变价金属反应一定生成相应金属的高价盐 A 5．如图所示的氯元素的“价—类”二维图，下列叙述不正确的是(　) A．胃酸的主要成分是甲的水溶液 B．乙的化学式为ClO2，可用作自来水的消毒剂 C．“84”消毒液(丁的钠盐)能与洁厕灵(甲的水溶液)混合使用 D．如果物质丙和丁是漂白粉的主要成分，其中有效成分是丁　 C [解析]　由题图可知，甲为HCl，乙为ClO2，丙可以为NaCl、KCl等，丁可以为NaClO、Ca(ClO)2等。胃酸的主要成分为盐酸，是HCl的水溶液，A正确；乙的化学式为ClO2，ClO2具有强氧化性，可用作自来水的消毒剂，B正确；“84”消毒液中含有次氯酸钠，次氯酸钠与盐酸混用会生成氯气，故两者不能混合使用，C错误；物质丙和丁是漂白粉的主要成分，则丙为CaCl2，丁为Ca(ClO)2，其中有效成分为Ca(ClO)2，D正确。 6．(2023·高考题组合)有关氯及其化合物的说法中不正确的是(　　) B．(湖北卷)氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂 C．(广东卷)漂白粉的有效成分是CaCO3，久置空气中的漂 白粉遇盐酸产生CO2 C Cl2溶于水后生成HClO，使紫色石蕊试液先变红后褪色,Cl₂具有酸性和漂白性 D 发生反应Cl2+2KI=2KCl+I2，非金属性：Cl＞I 可发生反应Na2CO3+Cl2+H2O=NaCl+HClO+NaHCO3，吸收尾气Cl2 发生反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，氧化性：KMnO4＞Cl2 例1 （2025·广东·二模）有关氯气的微型探究实验装置如图4。实验时滴入几滴浓盐酸，下列说法正确的是（ ） A．①处先变红后褪色，说明Cl₂具有酸性和漂白性 B．②处变蓝，说明元素非金属性：I＞Cl C．③处颜色变浅，说明氧化性：Cl2＞KMnO4 D．④处可吸收尾气Cl2，可用饱和Na2CO3溶液替代 D 7.（2025·广东·二模）有关氯气的微型探究实验装置如图4。实验时滴入几滴浓盐酸，下列说法正确的是（ ） A．①处先变红后褪色，说明Cl₂具有酸性和漂白性 B．②处变蓝，说明元素非金属性：I＞Cl C．③处颜色变浅，说明氧化性：Cl2＞KMnO4 D．④处可吸收尾气Cl2，可用饱和Na2CO3溶液替代 [解析]　浓盐酸与MnO2在加热条件下制取Cl2，该装置中缺少酒精灯，A错误；制取的Cl2含有HCl，需要用饱和氯化钠溶液除去，气体应“长进短出”，该装置无法达到除杂的目的，B错误；氯气溶于水存在平衡Cl2＋H2OHCl＋HClO，加入CaCO3消耗HCl使平衡正向移动，HClO浓度增大，C正确；最终得到浓的HClO溶液中含有CaCO3固体，需要进行过滤除去，该装置错误，D错误。 [解析]　由题图可知，a为HCl，b为HClO，c为HClO4，d为Cl2，e为－1价盐(如NaCl)，f为＋5价盐(如KClO3)，g为＋7价盐(如KClO4)。a为HCl，可利用难挥发性酸制取挥发性酸来制取HCl，发生反应：2NaCl＋H2SO4(浓)Na2SO4＋2HCl↑，A正确；HCl、HClO发生归中反应生成氯气，生成1 mol Cl2转移1 mol电子，B错误；NaClO是漂白液的主要成分，C错误；c为HClO4，其稀溶液的氧化性较弱，和变价金属反应不能生成相应金属的高价盐，D错误。 D．(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 [解析]　工业上利用H2在Cl2中燃烧制取HCl，A正确；常温下，Cl2与强碱发生反应生成氯化物、次氯酸盐和H2O，Cl元素发生歧化反应，故Cl2既是氧化剂又是还原剂，B正确；漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2久置吸收空气中的CO2生成CaCO3而变质，C错误；由于酸性：H2CO3>HClO>HCO，故Ca(ClO)2溶液通入足量CO2，发生反应： ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO，D正确。 A．(辽宁卷)工业上制HCl：H2＋Cl22HCl $