名师伴你行系列高考化学人教一轮复习配套学案部分：氯及其化合物55张ppt.ppt

学案12 氯及其化合物,考点1 氯水的成分及性质探究*自主梳理*,1.氯气的物理性质,黄绿色,气态,强烈刺激性气味,大,有毒,可溶于,2.氯气的化学性质,棕色烟,棕黄色,HCl,苍白色火焰,HCl、HClO,NaCl、NaClO、H2O,I2、KCl,消毒,盐酸,3.次氯酸,2HClO=2HCl+O2,光照,密封,4.漂白粉,碱,氧化,1.氯水的成分Cl2溶于水：Cl2+H2O H+Cl-+HClOHClO H+ClO-,2.氯水的性质,3.Cl2+H2O H+Cl-+HClO平衡移动的应用,4.新制氯水、久置氯水、液氯的比较,【例1】下列关于氯的说法正确的是()A.Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂 B.3517Cl、3717Cl为不同的核素，有不同的化学性质 C.实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水法收集 D.1.12 L Cl2含有1.7NA个质子（NA表示阿伏加德罗常数）,解析：Cl2中氯元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性；同种元素的不同核素间化学性质几乎完全相同；D中未指明标准状况。,C,【例2】今有甲、乙、丙三瓶等体积、等浓度的新制氯水，浓度均为0.1 molL-1。如果甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体m mol，乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体m mol，丙瓶不变，片刻后，甲、乙、丙三瓶中HClO的物质的量浓度大小关系是（溶液体积变化忽略不计）（）A.甲=乙丙 B.甲丙乙 C.丙甲=乙 D.乙甲丙,B,解析：氯水中存在平衡Cl2H2O HClHClO,加入NaHCO3时，中和H+，平衡正向移动，HClO的浓度增大；加入NaHSO3，由于HClO氧化NaHSO3，HClO的浓度减小，因此甲丙乙，B项正确。【备考指南】1.重视对氯气及其化合物基础知识的掌握，特别是与金属反应的现象。2.结合离子方程式和化学方程式，氧化还原反应考查，特别是氯气与水和碱液的反应及分析电子转移数目。3.结合实验考查，例如试剂的保存，氯水性质及成分的探究。4.结合计算考查，如氢气与氯气混合气体反应后通入碱液的计算，分析讨论物质过量的情况。5.结合理论考查，如围绕氯气与水的可逆反应考查有关平衡理论。,1.下列说法正确的是()氯气的性质活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸 实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以 用氢氧化钙溶液吸收 新制氯水的氧化性强于久置氯水 检验HCl气体中是否混有Cl2的方法是将气体通入硝酸银溶 液 除去HCl气体中的Cl2，可将气体通入饱和食盐水 A.B.C.D.,解析：中光照条件下可发生爆炸；中多余氯气应用NaOH溶液吸收；中检验方法应用湿润的淀粉KI试纸；中HCl极易溶于水。,C,2.（1）写出氯气与水反应的离子方程式。（2）分析氯水中离子浓度的大小顺序：。（3）向氯水中加入少量的氢氧化钠，溶液呈中性时，c(Na+)与c(ClO-)的大小关系为。（4）向氯水中加入碳酸氢钠固体，平衡移动，漂白效果（填“增强”、“减弱”或“不变”）。,Cl2+H2O H+Cl-+HClO,c(H+)c(Cl-)c(ClO-)c(OH-),c(Na+)c(ClO-),正向,增强,3.将一定量的Cl2通入一定浓度的苛性钾溶液中，两者恰好完全反应(已知反应过程放热)，生 成物中有三种含氯元素的离子，其中ClO-和ClO-3两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化示意图如图2-12-1所示。下列说法正确的是()A.反应中转移电子的物质的量是0.21 mol B.苛性钾溶液中KOH的质量是16.8 g C.该反应的氧化产物有三种 D.ClO-3的生成是由于浓度减小引起的,图2-12-1,A、B,解析：,考点2 氯气的制取及卤素离子的检验*自主梳理*,1.反应原理：MnO2+4HCl（浓）=MnCl2+Cl2+2H2O;2.收集方法:;3.尾气吸收反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,向上排空气法或排饱和食盐水法,4.检验溶液中的Cl-（Br-、I-）时，应先加入 溶液酸化，再加入溶液，有色（色、色）沉淀产生，证明Cl-（Br-、I-）存在。,黄,HNO3,AgNO3,白,浅黄,1.制取,2.验满（1）将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。（2）将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。（3）实验室制取Cl2时，常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否收集满。3.注意事项（1）必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。（2）为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl挥发。,（3）实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。（4）尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为澄清石灰水中Ca（OH）2含量少，吸收不完全。温馨提示：（1）制Cl2的装置，还适用于具有“固体（或液体）+液体气体”特点的反应。（2）工业制取Cl2的方法是电解饱和食盐水，2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2，俗称氯碱工业。,通电,【例3】（1）某校课外活动小组欲采用如图2-12-2所示的实验装置制备Cl2,A为，B为，将A滴入B中时发生反应的离子方程式为：。,图2-12-2,HCl挥发；反应生成水；反应消耗HCl,浓盐酸,二氧化锰（或MnO2）,MnO2+4H+2Cl-=Mn2+Cl2+2H2O,（2）甲同学用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2，结果制得的Cl2体积（标准状况下）小于1.12 L,这是由于反应过程中盐酸浓度变小造成的。请列举导致盐酸浓度变小的原因：（答两点即可）。,解析：（1）中，实验室中利用液体和固体物质加热制备Cl2，回忆所学反应只有二氧化锰和浓盐酸加热发生反应：MnO2+4HCl（浓）=MnCl2+Cl2+2H2O，所以A为浓盐酸、B为MnO2。（2）中，若按照化学方程式中氯化氢与生成氯气的比例关系，应该得到0.05 mol Cl2；但由于稀盐酸不能被二氧化锰氧化，造成产生Cl2体积小于1.12 L。分析造成盐酸浓度变小的原因，要从HCl的性质（易挥发）和反应消耗及水的稀释等方面入手。,【备考指南】1.氯气实验室制取原理用强的氧化剂和浓盐酸反应制取氯气。常用的氧化剂有MnO2、KMnO4、KClO3等，如16HCl(浓)2KMnO4=2MnCl22KCl5Cl28H2O。特别注意，盐酸浓度减小到一定程度，不再反应。2.一套完整的气体制取的实验装置包括四个部分，发生装置净化装置收集或性质验证装置尾气处理装置。,4.图2-12-3中、是常见的气体发生装置；、是气体收集装置，根据要求回答下列问题：,图2-12-3,（1）若用MnO2与浓盐酸反应制取氯气，应选用的装置是，用化学方程式表示制取氯气的反应原理是。,MnO2+4HCl（浓）=MnCl2+Cl2+2H2O,2,10,16,2,5,H2O,8,（3）若选用为氯气的收集装置，应该在试管口放置一团棉花，该棉花团应用溶液浸湿，其作用是。（4）若选用为氯气收集装置，则氯气应从口通入。用化学方法检验氯气收集满了的方法是。（）若用为氯气的收集装置，水槽中的液体为。,氢氧化钠,防止氯气逸出污染空气,A,将湿润的淀粉KI试纸放在B口处，试纸变蓝色，,证明氯气已集满,饱和食盐水,解析：本题主要考查制取Cl2的反应原理。反应试剂不同，反应装置不同，反应条件不同。收集Cl2可用向上排空气法或排饱和食盐水法，向上排空气法是将空气往上赶出，不在于管口朝上还是朝下，如 也为向上排空气法。有关Cl2实验要注意尾气吸收。,1.2012年山东8下列与含氯化合物有关的说法是否正确A.HClO是弱酸，所以NaClO是弱电解质2.2012年山东12下列由相关实验现象所推出的结论是否正确A.Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性,3.2012上海15图2-12-4所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。已知：2KMnO4+16HCl=2KCl+5Cl2+2MnCl2+8H2O 对实验现象的“解释或结论”正确的是(),图2-12-4,D,解析：本题通过元素化合物知识，考查考生实验能力和对实验现象的分析、推断能力。a处变蓝、b处变红棕色，说明Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2，可证明氧化性：Cl2I2、Cl2Br2，无法证明I2与Br2之间氧化性的强弱，A项错误；C处先变红，说明氯气与水生成酸性物质，后褪色，则证明氯气与水生成具有漂白性物质，B项错误；d处立即褪色，也可能是氯气与水生成酸性物质中和了NaOH，C项错误；D处变红说明Cl2将Fe2+氧化为Fe3+，证明还原性：Fe2+Cl-，D项正确。,4.请回答下列实验室中制取气体的有关问题。（1）如图2-12-5是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。,图2-12-5,装置B、C、D的作用分别是：B；C；D。（2）在实验室欲制取适量NO气体。如图2-12-6中最适合完成该实验的简易装置是（填序号）；,图2-12-6,向上排气法收集氯气,安全作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中,吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境,根据所选的装置完成下表（不需要的可不填）：,铜屑和稀硝酸,产生NO气体,水,排水收集NO气体,主要是接收B中排出的水,简单描述应观察到的实验现象。,A中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快；A管上部空间由无色逐渐变为浅棕红色，随反应的进行又逐渐变为无色；A中的液体由无色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，B管中的水逐渐流入烧杯C中,反应开始时，,解析：本题主要考查常见气体的制备，意在考查学生根据反应原理和气体的性质进行化学实验的能力。高锰酸钾具有强氧化性，能将浓盐酸中的氯离子氧化为氯气，装置B用来收集比空气重的氯气，装置D吸收尾气，装置C起到了防倒吸的作用。一氧化氮的密度与空气接近，不能用排空气法收集，一氧化氮不与水反应，可以用排水法收集，选用装置,A装置中盛放铜片和稀硝酸，B装置中盛放水，C装置接收排出的水。,【备考指南】氯是典型的非金属元素，氯气及其化合物是高考命题的重点。近几年的高考主要涉及的角度为：1.氯气、次氯酸的强氧化性及在生产和生活中的应用。2.结合实验考查，涉及卤素离子的检验、氯气的制取和卤素单质氧化性的比较。3.结合计算考查，主要涉及化学方程式的计算和氧化还原反应的计算。4.结合概念理论考查，涉及离子反应、化学平衡、氧化还原反应。以氯及其化合物知识为素材的综合实验，特别是探究氯水成分和性质的探究式实验将是高考命题的重点。,1.在一密闭容器中盛有a L Cl2和H2的混合气体，用电火花引燃后，恢复到原来状态，发现气体仍为a L。用足量的NaOH溶液吸收燃烧后的气体，结果无气体剩余。由以上条件，推知原混合气体中Cl2和H2物质的量之比一定是（）A.n（Cl2）n（H2）=1 B.n（Cl2）n（H2）1 C.n（Cl2）n（H2）1 D.n（Cl2）n（H2）1,解析：反应后的气体被NaOH溶液完全吸收，说明无H2过量，n(Cl2)n(H2)。,C,2.下列方法常用于工业生产的是（）A.Na在Cl2中燃烧制NaCl B.氯气溶于水制盐酸 C.Cl2与石灰乳作用制漂白粉 D.H2和Cl2光照条件下化合制HCl,解析：大量的NaCl可由海水提取，由Na与Cl2燃烧制NaCl成本太高；氯气与水的反应是可逆反应，只能得到少量盐酸；H2和Cl2应在点燃条件下化合制HCl，在光照条件下易爆炸。,C,3.向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中，通入一定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到固体剩余物质的组成可能 是（）A.NaCl B.NaCl、Na2SO4 C.NaBr、Na2SO4 D.NaCl、NaI、Na2SO4,解析：Na2SO3先与Cl2反应，生成Na2SO4，然后与NaI反应，最后NaBr与Cl2反应，因此一定有Na2SO4、NaCl，A错，C错；不会有NAl剩余，NaBr反应完全，D错。,B,4.现有两瓶溶液，新制饱和氯水和亚硫酸，下列方法或试剂(必要时可加热)能用于鉴别它们的是（）观察颜色 石蕊试液 品红溶液 A.B.只有 C.只有 D.只有,解析：新制氯水为淡黄绿色，亚硫酸无色；新制氯水使石蕊试液先变红后褪色，而亚硫酸只变红不褪色；用品红溶液鉴别必要时可以加热，均褪色后加热又出现红色的为H2SO3。,A,5.如图2-12-7所示：若关闭I阀，打开阀，让一种含氯气的气体经过甲瓶后，通入乙瓶，布条不褪色；若关闭阀，打开阀，再通入这种气体，布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是（）浓硫酸 饱和氯化钠溶液 亚硫酸钠溶液 饱和碳酸氢钠溶液 A.B.C.D.,图2-12-7,解析：关闭打开，气体通过洗气瓶时若被干燥或被吸收，都不能使干燥的有色布条褪色，因此正确，浓硫酸干燥氯气，亚硫酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都吸收氯气。,D,6.常温下，将Cl2缓慢通入水中至饱和，然后再滴加0.1 mol/L的NaOH溶液,整个过程中溶液的pH变化曲线如图2-12-8所示。下列选项正确的是()A.a点所示的溶液中c(H+)=c(Cl-)+c(HClO)+c(OH-)B.b点所示的溶液中c(H+)c(Cl-)c(HClO)c(ClO-)C.c点所示的溶液中c(Na+)=c(HClO)+c(ClO-)D.d点所示的溶液中c(Na+)c(ClO-)c(Cl-)c(HClO),图2-12-8,解析：考查溶液中离子浓度大小比较。A选项错误，a点溶液是不饱和的氯水，根据电荷守恒，式中c(HClO)错误，应改为c(ClO-)；B选项正确，b点是饱和氯水，其中反应生成盐酸与次氯酸，盐酸是强电解质，次氯酸是弱电解质，所以氢离子浓度最大，B选项正确；C选项错误，c点中性溶液，根据电荷守恒可得关系c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)，由于 c点次氯酸参与反应，很明显c(ClO-)与c(Cl-)不等，所以C选项错误；D点是生成了氯化钠与次氯酸钠混合液，c(ClO-)不可能比c(Cl-)大。答案选B。,B,解析：A错，HClO不能拆；C错，HCl应拆开书写；D错，HClO不能拆。,B,8.图2-12-9为实验室制取Cl2装置，其中有错误的是（）A.只有和处 B.只有处 C.只有和处 D.只有处,图2-12-9,解析：本题主要考查了实验仪器的装配知识。中NaOH把氯气吸收了，得不到氯气；中导管应该长进短出；中是一个密闭体系，这样的装置会爆炸。,D,9.为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应，某校化学兴趣小组同学设计了如图2-12-10所示的实验装置。,图2-12-10,请据图回答问题：（1）D装置中主要反应的离子方程式为，F仪器的作用是。（2）为验证通入D装置中的气体是Cl2还是SO2过量，兴趣小组的同学准备了以下试剂：氯化铁稀溶液 氯化亚铁溶液 硫氰化钾溶液 苯酚溶液 品红溶液 酸性高锰酸钾溶液 若Cl2过量，取适量D中溶液滴加至盛有（选填一个序号）试剂的试管内，再加入（选填一个序号）试剂，发生的现象是；若SO2过量，取适量D中溶液滴加至盛有（选填一个序号）试剂的试管内，发生的现象是。,紫色褪去,Cl2+SO2+2H2O=4H+2Cl+SO2-4,防止倒吸,（或）,溶液呈红色（或紫色）,10.某同学用200 mL 12 molL1浓HCl和足量MnO2缓缓加热来制取Cl2，并将生成的Cl2通入FeBr2溶液和FeI2溶液中来探究Fe2、Br-和I-的还原性强弱。请回答下列问题：(1)写出制取Cl2的化学方程式：。(2)将少量的Cl2通入FeBr2溶液中，溶液由浅绿色变为棕黄色，则该反应的离子方程式为。(3)若将等物质的量的Cl2和FeI2充分反应，再向所得溶液中滴加KSCN溶液，无红色物质生成，则Fe2、Br-和I-的还原性由强到弱的顺序为。(4)若将4.48 L(标准状况下)氯气通入800 mL碘化亚铁溶液中，充分反应后，测得溶液中Fe2和Fe3的物质的量浓度相等，则原碘化亚铁溶液的物质的量浓度为。,MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2+2H2O,Cl2+2Fe2+=2Fe3+2Cl-,I-Fe2+Br-,0.2 molL-1,解析：,11.为了研究氯水能否和碳酸钙发生化学反应，某学生设计如下实验：实验一：向盛有饱和氯水的锥形瓶中加入大理石，并充分振荡，观察到氯水的黄绿色褪去并同时产生少量气体。实验二：取上述实验一后锥形瓶中清液，进行如下实验：该清液滴在有色布条上有极强的漂白作用。该清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀。该清液中滴加盐酸可产生大量气体。该清液加热后变浑浊并产生大量气体。实验三：该学生设想用下列装置收集实验二中产生的气体作进一步检验。,图2-12-11,回答下列问题：(1)在实验二中，清液滴在有色布条上有极强的漂白作用，说明该清液中含有(写化学式)；清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀说明该清液中含有；清液中滴加盐酸产生的气体是；清液加热后产生浑浊的原因是因为生成了物质。(2)实验三中，洗气装置内的洗涤液一般用溶液。(3)在反应物的量相同的情况下，该学生尝试用集气装置A和集气装置B分别和洗气装置相连来收集气体。选用集气装置(选填“A”或“B”)可收集到更多的气体。经试验，该学生最终选用集气装置B进行下一步实验。其选择装置B的原因是。,HClO,Ca2,CO2,CaCO3,饱和NaHCO3,A,选用B装置操作较为简便，若选用A装置将导管移出试管时，会造成大量气体逃逸且操作也不方便,(4)该学生通过上述实验，写出氯水和碳酸钙反应的化学方程式为。,解析：氯气溶解于水，发生反应：Cl2H2O=HClHClO，生成的盐酸与CaCO3发生反应：2HCaCO3=Ca2CO2H2O。因实验一没有观察到锥形瓶中溶液变浑浊的现象，但产生少量气体，故CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2。,2CaCO32Cl22H2O=Ca(HCO3)22HClOCaCl2,