第17講 氯及其化合物【精講精研+拓展延伸】高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)精講（新教材新高考）

第17講氯及其化合物2024高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)精講目標(biāo)導(dǎo)航課標(biāo)要求核心素養(yǎng)1.能從物質(zhì)類(lèi)別、元素價(jià)態(tài)的角度，依據(jù)復(fù)分解反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)原理，預(yù)測(cè)氯及其化合物的化學(xué)性質(zhì)和變化，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步驗(yàn)證，并能分析、解釋有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2.能利用氯及其化合物的性質(zhì)和反應(yīng)，設(shè)計(jì)常見(jiàn)物質(zhì)的制備、分離、提純、檢驗(yàn)等簡(jiǎn)單任務(wù)的方案。1.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制取氯氣，并能正確設(shè)計(jì)除雜和尾氣處理的方法。2.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：能理解氯及其化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)和生活中的重要應(yīng)用和其對(duì)環(huán)境的影響。氯氣

氯水考點(diǎn)一1.氯的原子結(jié)構(gòu)氯元素的價(jià)電子排布式為

，位于元素周期表的第

周期第

族，屬于p區(qū)元素，易得1個(gè)電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，是典型的非金屬元素。3s23p5三ⅦA2.氯氣的物理性質(zhì)氯氣是一種

色、有

氣味的氣體，密度比空氣的

，沸點(diǎn)：－34.6℃，

液化。注意實(shí)驗(yàn)室里聞?dòng)卸練怏w及未知?dú)怏w氣味的方法為用手在瓶口輕輕扇動(dòng)，僅使極少量氣體飄進(jìn)鼻孔。黃綠刺激性大易必備知識(shí)3.氯氣的化學(xué)性質(zhì)(1)氧化性2Fe＋棕紅棕黃Cl2＋2KI===2KCl＋I(xiàn)2Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HClCl2＋2FeCl2===2FeCl3蒼白(2)從化合價(jià)的角度認(rèn)識(shí)Cl2的化學(xué)性質(zhì)——歧化反應(yīng)氯氣與水或堿反應(yīng)時(shí)，氯元素的化合價(jià)既有升高又有降低，因而氯氣既表現(xiàn)

性又表現(xiàn)

性。用化學(xué)方程式表示上述兩類(lèi)反應(yīng)。氧化還原(1)從平衡的角度理解氯水的成分和性質(zhì)①氯水成分的多樣性4.氯水(氯氣的水溶液稱(chēng)為氯水)：②氯水性質(zhì)的多重性項(xiàng)目液氯新制氯水久置氯水分類(lèi)純凈物混合物混合物顏色黃綠色淺黃綠色無(wú)色性質(zhì)氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性(2)液氯、新制氯水、久置氯水的比較1.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2LCl2與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.5NA(

)2.可以用pH試紙測(cè)定氯水的pH(

)3.向新制氯水中加入碳酸鈣粉末或亞硫酸鈣粉末，能增強(qiáng)氯水的漂白效果(

)4.若貯氯罐意外發(fā)生泄露，人們應(yīng)用浸有一定濃度NaHCO3溶液的毛巾捂住鼻子，在低洼處等待救援(

)××××易錯(cuò)辨析1.下列有關(guān)氯氣的說(shuō)法不正確的是A.常溫下用鋼瓶?jī)?chǔ)運(yùn)液氯B.光照H2和Cl2的混合氣體時(shí)，因二者迅速化合而爆炸C.紅熱的銅絲在Cl2中燃燒，生成棕黃色固體CuCl2D.少量Cl2和Fe在加熱時(shí)反應(yīng)生成FeCl2一、氯氣的性質(zhì)√專(zhuān)項(xiàng)突破常溫下Cl2與鐵不反應(yīng)，可用鋼瓶?jī)?chǔ)運(yùn)液氯，A項(xiàng)正確；Fe與Cl2在加熱時(shí)反應(yīng)只生成FeCl3，生成物與Cl2的用量無(wú)關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。解析2.根據(jù)下列裝置圖回答問(wèn)題：(1)裝置A、B通入干燥的Cl2后，觀察到的現(xiàn)象是______________________________________________________________，根據(jù)現(xiàn)象可得出的結(jié)論是______________________________________________。(2)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______________________________。干燥的紅色(或裝置A中)布條不褪色，濕潤(rùn)的紅色(或裝置B中)布條褪色Cl2無(wú)漂白性，Cl2與水反應(yīng)生成的HClO有漂白性(3)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，觀察裝置C中的現(xiàn)象是__________________。溶液先變紅后褪色(4)通入Cl2時(shí)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是__________________________________。(5)裝置E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_________________________。2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(6)裝置F的作用是_________________________。吸收氯氣，防止污染環(huán)境3.下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)，分別說(shuō)明氯水中含有哪些粒子？完成下列表格：二、氯水成分及性質(zhì)探究Cl2Cl－H＋H＋、HClO序號(hào)實(shí)驗(yàn)事實(shí)粒子化學(xué)式①新制氯水顯黃綠色且有刺激性氣味____②向氯水中加入AgNO3溶液生成白色沉淀____③向氯水中加入Na2CO3粉末，有氣泡產(chǎn)生____④向氯水中滴加石蕊溶液，先變紅后褪色___________4.用滴管將新制的氯水慢慢滴入含有酚酞的氫氧化鈉稀溶液中，當(dāng)?shù)蔚阶詈笠坏螘r(shí)紅色突然褪去。請(qǐng)你對(duì)發(fā)生這一現(xiàn)象的原因，提出兩種合理的猜想。猜想一：_______________________________________。猜想二：___________________________________。請(qǐng)用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方法證明你的猜想：

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液褪色氯水中含有H＋，中和OH－使溶液褪色

向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液顯堿性，若溶液不再顯紅色，證明紅色褪去是HClO的漂白作用引起的；若溶液重新顯紅色，證明是H＋的中和作用引起的次氯酸次氯酸鹽考點(diǎn)二1.次氯酸弱棕色必備知識(shí)2.漂白液2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2ONaClO3.漂白粉Ca(ClO)2CaCl2和Ca(ClO)22Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O堿氧化Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3

＋2HClOCa(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO,1.漂白粉在空氣中長(zhǎng)時(shí)間放置，最終得到的固體產(chǎn)物為CaCO3(

)2.NaClO是“84”消毒液的主要成分，在使用“84”消毒液時(shí)，在空氣中放置一段時(shí)間后，漂白效果更好(

)3.“84”消毒液和酒精同時(shí)使用可增強(qiáng)殺菌效果(

)4.用Cl2消毒的自來(lái)水中可能含有有機(jī)氯化物，對(duì)人體有害(

)√××√易錯(cuò)辨析溶液中通入少量CO2

，離子方程式為ClO－＋CO2

＋H2O===HCO3

＋HClO。

(1)氯氣具有強(qiáng)氧化性，與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)均生成高價(jià)態(tài)的金屬氯化物，如FeCl2

不能由兩種單質(zhì)直接化合生成。

(2)向NaClO溶液中通入CO2，無(wú)論是少量還是過(guò)量，均生－

(3)干燥的Cl2

沒(méi)有漂白性，但Cl2

能使?jié)駶?rùn)的有色布條褪色，漂白粉也沒(méi)有漂白性，起漂白作用的是HClO，故不能用pH試紙測(cè)量氯水的pH。1.某消毒液的主要成分為NaClO，還含有一定量的NaOH。下列用來(lái)解釋事實(shí)的方程式中，不合理的是(已知：飽和NaClO溶液的pH約為11)A.該消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制備：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2OB.該消毒液的pH約為12：ClO－＋H2O

HClO＋OH－C.該消毒液與潔廁靈(主要成分為HCl)混用，產(chǎn)生有毒的Cl2：2H＋＋Cl－＋ClO－

===Cl2↑＋H2OD.該消毒液加白醋生成HClO，可增強(qiáng)漂白作用：CH3COOH＋ClO－===HClO＋CH3COO－√專(zhuān)項(xiàng)突破已知飽和NaClO溶液的pH約為11，這是由于ClO－的水解，而該消毒液的pH約為12，主要是因?yàn)槠渲泻幸欢康腘aOH，B項(xiàng)錯(cuò)誤。解析2.二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色易溶于水的氣體，常用于飲用水消毒。按要求回答下列問(wèn)題：(1)NaClO2在酸性條件下反應(yīng)生成ClO2和NaCl，寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式：

___________________________________。(2)ClO2在強(qiáng)堿性環(huán)境中失效，可能的原因是會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)生成

，寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式：

___________________________________。3.ClO2和Na2FeO4在水處理過(guò)程中分別被還原為Cl－和Fe3＋。如果以單位質(zhì)量的氧化劑所得到的電子數(shù)來(lái)表示消毒效率，那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三種消毒殺菌劑的消毒效率由大到小的順序是______＞______＞_________(填化學(xué)式)。ClO2

Cl2

Na2FeO44.NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來(lái)漂白織物等，“有效氯含量”可用來(lái)衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為_(kāi)_______(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))。1.57解析NaClO2在殺菌消毒的過(guò)程中被還原為Cl－，則1molNaClO2得到電子的物質(zhì)的量為4mol，1mol(即71g)Cl2被還原為Cl－時(shí)得到電子的物質(zhì)的量為2mol，故1gNaClO2得到電子的物質(zhì)的量為mol，根據(jù)“有效氯含量”的定義可知，NaClO2的有效氯含量約為1.57。重要含氯化合物制備探究熱點(diǎn)強(qiáng)化許多含氯化合物的制備都涉及氯氣實(shí)驗(yàn)室制法，除考慮氯氣的凈化、尾氣處理外，還應(yīng)考慮所制取物質(zhì)的特殊性質(zhì)(一般題干信息中提供)。如在制取易水解的氯化物時(shí)要特別注意，排盡裝置中空氣，前擋后堵防水解；制取二氧化氯、次氯酸鹽、亞氯酸鹽時(shí)要注意控制溫度等。(1)B中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________________________。(2)(Ⅰ)和(Ⅱ)中裝置F的作用分別是________________________________________；___________________________________。如果選用(Ⅱ)來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，則必須采取的改進(jìn)措施是___________________________________。防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入E裝置吸收未反應(yīng)完的氯氣，防止污染空氣在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置題組一易水解無(wú)水氯化物的制備1.已知FeCl3呈棕紅色、易潮解，100℃左右時(shí)升華。某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組利用氯氣與金屬鐵反應(yīng)制備無(wú)水三氯化鐵，并設(shè)計(jì)(Ⅰ)和(Ⅱ)兩套不同的收集方案。2.某實(shí)驗(yàn)小組利用下圖裝置制取少量氯化鋁，已知氯化鋁熔、沸點(diǎn)都很低(178℃升華)，且易水解。下列說(shuō)法中完全正確的一組是①氯氣中含的水蒸氣和氯化氫可通過(guò)盛有苛性鈉的干燥管除去；②裝置Ⅰ中充滿(mǎn)黃綠色氣體后，再加熱盛有鋁粉的硬質(zhì)玻璃管；③裝置Ⅱ是收集裝置，用于收集氯化鋁；④裝置Ⅲ可盛放堿石灰也可盛放無(wú)水氯化鈣，二者的作用相同；⑤a處使用較粗的導(dǎo)氣管實(shí)驗(yàn)時(shí)更安全A.①② B.②③⑤ C.①④ D.③④⑤√①氯氣能夠與氫氧化鈉反應(yīng)，故錯(cuò)誤；②用圖示裝置制取少量氯化鋁，為防止鋁與氧氣反應(yīng)，反應(yīng)之前需要用氯氣排盡裝置中的空氣，即裝置Ⅰ中充滿(mǎn)黃綠色氣體后，再加熱盛有鋁粉的硬質(zhì)玻璃管，故正確；③氯化鋁熔、沸點(diǎn)都很低(178℃升華)，裝置Ⅱ可以用于收集氯化鋁，故正確；④裝置Ⅲ中盛放的物質(zhì)需要能夠吸收水蒸氣和除去多余的氯氣，因此盛放堿石灰可以達(dá)到目的，盛放無(wú)水氯化鈣不能除去多余的氯氣，故錯(cuò)誤；⑤氯化鋁熔、沸點(diǎn)都很低，a處使用較粗的導(dǎo)氣管，不容易造成堵塞，實(shí)驗(yàn)時(shí)更安全，故正確。解析3.常溫下，二氯化二硫(S2Cl2)為橙黃色液體，遇水易水解，工業(yè)上用于橡膠的硫化。某學(xué)習(xí)小組用氯氣和硫單質(zhì)合成S2Cl2的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是A.實(shí)驗(yàn)時(shí)需后點(diǎn)燃E處的酒精燈B.C、D中所盛試劑分別為飽和氯化鈉溶液、

濃硫酸C.二氯化二硫(S2Cl2)水解反應(yīng)產(chǎn)物為S、

H2S、HClD.G、H之間應(yīng)加上D裝置√因?yàn)檠b置中有空氣，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃最左邊酒精燈，產(chǎn)生氯氣排出空氣，再點(diǎn)燃E處酒精燈，故A正確；因?yàn)镾2Cl2遇水易水解，所以E中應(yīng)為純凈干燥的氯氣與S反應(yīng)，C瓶中盛飽和氯化鈉溶液，吸收揮發(fā)出的HCl氣體，D瓶中盛濃硫酸吸水干燥，故B正確根據(jù)元素守恒，二氯化二硫(S2Cl2)水解反應(yīng)產(chǎn)物中一定有含氧元素的化合物，且元素的化合價(jià)必須有升有降，故C錯(cuò)誤；因?yàn)槎然蛴鏊姿猓訥、H之間應(yīng)加上D裝置，以防止右側(cè)水蒸氣擴(kuò)散進(jìn)入E中，故D正確。解析題組二有關(guān)ClO2、NaClO2等含氯氧化劑的制備4.(2022·重慶模擬)便攜式消毒除菌卡主要活性成分為亞氯酸鈉(NaClO2)，通過(guò)與空氣作用釋放低濃度二氧化氯(ClO2)殺菌消毒從而起到防護(hù)效果。一種制備N(xiāo)aClO2粗產(chǎn)品的工藝流程如下：注：純ClO2易分解爆炸，一般用空氣稀釋到10%以下。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.母液中含有的溶質(zhì)有NaHSO4B.氧化性：H2O2>ClO2>C.發(fā)生器中鼓入空氣的主要目的是稀釋ClO2以防爆炸D.吸收塔中溫度不宜過(guò)高，否則會(huì)導(dǎo)致H2O2分解√N(yùn)aClO3和SO2在發(fā)生器中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成ClO2和Na2SO4，則母液中回收的主要物質(zhì)是Na2SO4，溶液呈酸性，還含有NaHSO4，故A正確；根據(jù)信息，純ClO2易分解爆炸，發(fā)生器中鼓入空氣的主要作用是將空氣中ClO2的體積分?jǐn)?shù)降至安全范圍，故C正確；H2O2不穩(wěn)定，溫度過(guò)高，H2O2容易分解，故D正確。解析5.二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色氣體，沸點(diǎn)為11℃，不穩(wěn)定，在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)大于10%就可能發(fā)生爆炸，在工業(yè)上常用作水處理劑、漂白劑。ClO2易溶于水但不與水反應(yīng)，其水溶液在溫度過(guò)高時(shí)有可能爆炸。某小組按照如圖實(shí)驗(yàn)裝置制備ClO2并驗(yàn)證其某些性質(zhì)。回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)A裝置需要控制溫度為60～80℃，則A裝置加熱的方式是____________，該加熱方式的優(yōu)點(diǎn)是__________________________。水浴加熱受熱均勻，易控制反應(yīng)溫度(2)通入氮?dú)獾闹饕饔糜袃蓚€(gè)，一是可以起到攪拌作用，二是______________________________________________________。降低ClO2的濃度(或減小ClO2的體積分?jǐn)?shù))，防止爆炸通入氮?dú)獾闹饕饔糜袃蓚€(gè)，一是可以起到攪拌作用，二是稀釋二氧化氯，防止因二氧