(新高考)高考化学大一轮复习课件第4章第18讲氯及其化合物(含解析)

这是一份(新高考)高考化学大一轮复习课件第4章第18讲氯及其化合物(含解析)，共60页。PPT课件主要包含了复习目标，一氯气的性质，氯气的性质及应用，氯水性质的多重性，氯气的实验室制法，真题演练明确考向，课时精练等内容，欢迎下载使用。

1.了解氯的单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。2.了解氯的单质及其重要化合物对环境的影响。
氯及其化合物的性质和应用
1.氯气的物理性质氯气是一种 色，有 气味的气体，密度比空气的 ，沸点－34.6 ℃， 液化。
注意　实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是：用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔(如图所示)。
2.氯的原子结构示意图： 。
3.氯气的化学性质(1)氧化性
Cl2＋2KI===2KCl＋I2
Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4
Cl2＋2FeCl2===2FeCl3
(2)从化合价的角度认识Cl2的化学性质——歧化反应氯气与水或碱反应，氯元素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。
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2
4.从平衡的角度理解氯水的成分和性质氯气能以1∶2的比例溶于水中，氯气的水溶液称为氯水，溶于水的氯气只有少量与水反应。(1)氯水中存在三种平衡关系：
(2)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。完成下列表格：
注　氯水常代替氯气进行溶液中的实验。
(二)次氯酸和次氯酸盐的性质
2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
特别提醒　如果Cl2与Ca(OH)2充分反应，并使Ca(ClO)2成为主要成分，则得到漂粉精。
CaCl2和Ca(ClO)2
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO,
1.Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂(　　)2.标准状况下，11.2 L Cl2与水充分反应转移的电子数为0.5NA(　　)3.可以用pH试纸测定氯水的pH(　　)4.向新制氯水中加入碳酸钙粉末或亚硫酸钙粉末，能增大氯水的漂白效果(　　)5.若贮氯罐意外发生泄露，人们应用浸有一定浓度NaHCO3的毛巾捂住鼻子，在低洼处等待救援(　　)6.漂白粉在空气中长时间放置，最终得到的固体产物为CaCO3(　　)7.NaClO是“84”消毒液的主要成分，在使用“84”消毒液时，在空气中放置一段时间后，漂白效果更好(　　)
1.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(或装置A中)布条不褪
色，湿润的红色(或装置B中)布条褪色
Cl2与水反应生成的HClO有漂白性
(2)装置B中发生反应的离子方程式是_____________________________。
(3)实验开始后，观察装置C中的现象是________________________。
溶液先变为红色，后褪色
(4)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是____________________________________。(5)装置E中发生反应的离子方程式是__________________________。(6)装置F的作用是_________________________。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
吸收氯气，防止污染环境
2.氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图中四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间的反应，且氯水足量)。
(1)能证明氯水具有漂白性的是___(填“a”“b”“c”或“d”)。(2)c过程的现象是___________________，b过程中反应的离子方程式为_________________________。(3)a过程中反应的化学方程式为_____________________。
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
3.在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，下列叙述正确的是
B.通入少量SO2，溶液漂白性增强C.加入少量的碳酸钠粉末，pH增大，溶液漂白性增强D.光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱
三、含氯消毒剂及消毒效率比较
4.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水消毒。按要求回答下列问题：(1)NaClO2在酸性条件下反应生成ClO2和NaCl，写出反应的离子方程式：___________________________________。
(2)ClO2在强碱性环境中失效，可能的原因是会发生歧化反应生成 和 ，写出反应的离子方程式：____________________________________。
5.ClO2是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色气体(沸点：11 ℃)，实验室制备纯净ClO2溶液的装置如图所示：
已知下列反应：NaClO3＋HCl―→NaCl＋ClO2＋Cl2＋H2O；NaClO2＋HCl―→NaCl＋ClO2＋H2O；NaClO2＋Cl2―→NaCl＋ClO2(均未配平)。下列说法正确的是A.a中通入的N2可用CO2或SO2代替B.b中NaClO2可用饱和食盐水代替C.c中广口瓶最好放在冰水浴中冷却D.d中吸收尾气后只生成一种溶质
6.ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl－和Fe3＋。如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是_____＞____＞________(填化学式)。
ClO2　 Cl2　 Na2FeO4
7.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：
回答下列问题：(1)NaClO2中Cl的化合价为______。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式________________________________________。
2NaClO3＋H2SO4＋SO2===2NaHSO4
(3)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为______。(计算结果保留两位小数)
含氯消毒剂的计算与比较
1.制取原理实验室通常用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸制取氯气。用MnO2制取Cl2的化学方程式： 。写出用Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4与浓盐酸反应的离子方程式：①_________________________________。②__________________________________。③_____________________________________________。
ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
2.制取过程(以 MnO2和浓盐酸的反应为例，下同)
4.注意事项(1)反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。(2)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后，再拆卸装置，避免污染空气。(4)尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。
1.用MnO2和浓盐酸制取Cl2的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4(　　)2.含0.4 ml HCl的浓盐酸与足量的MnO2共热，能得到0.1 ml Cl2(　　)3.用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl(　　)4.用浓硫酸或碱石灰干燥Cl2(　　)5.常用饱和石灰水吸收尾气中的Cl2(　　)6.用干燥的淀粉碘化钾试纸检验Cl2是否收集满(　　)7.用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2时，温度不宜过高，目的是减少浓盐酸的挥发(　　)8.实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气(　　)
1.某研究性学习小组查阅资料得知，漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，化学方程式为Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO4 2CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O，他们设计如图实验装置制取氯气并验证其性质。请回答下列问题：
氯气的制备与性质实验的综合
(1)该实验中A部分的装置是____(填字母)。
(2)装置B中的现象是_____________。
(3)请写出装置D中发生反应的离子方程式：__________________________，装置E的作用是_____________________________。
Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋
吸收多余的Cl2，防止污染空气
亚硫酸钠被氧化生成硫酸钠，只要验证 的存在就可证明亚硫酸钠已经被氧化，检验 的存在选用稀盐酸和氯化钡溶液。
(4)请帮助他们设计一个实验，证明洗气瓶C中的亚硫酸钠已被氧化(简述实验步骤)：_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
取少量洗气瓶C中溶液于小试管中，加入足量稀盐酸，充分振荡后滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀生成且沉淀不消失，则证明洗气瓶C中亚硫酸钠已被氧化
(5)制取Cl2的方法有多种，若A部分的装置是a，请再写出一种制备方法：__________________________________________________(用化学方程式表示)。
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
2.Cl2O是黄绿色具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与有机物、还原剂接触或加热时会燃烧并爆炸。一种制取Cl2O的装置如图所示。
已知：Cl2O的熔点为－120.6 ℃，沸点为2.0 ℃；Cl2的沸点为－34.6 ℃；HgO＋2Cl2===HgCl2＋Cl2O。
回答下列问题：(1)写出装置①发生反应的离子方程式：_______________________________________________。
(2)装置②③中盛装的试剂依次是____________、________。
(3)通入干燥空气的目的是_________________________________。
将生成的Cl2O稀释，减少爆炸危险
(4)装置④与⑤之间不能用橡胶管连接，其目的是______________________。
(5)液氨的作用是_______________。
橡皮管a的作用：使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等，保证液体顺利流下。
氯气制备、净化装置的改进
①长颈漏斗除用于检查装置气密性外，还可以检查整套装置是否发生堵塞。若发生堵塞，现象为长颈漏斗中液面上升。②该装置的作用之一是观察气体的生成速率。
1.下列说法错误的是A.Cl2中含有的HCl杂质通过饱和食盐水除去(2020·全国卷Ⅰ，9B改编)B.Cl2得到电子的能力比Br2强(2020·江苏，9B改编)C.电解饱和食盐水可制取氯气(2018·浙江11月选考，8B)D.启普发生器也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气(2017·全国卷Ⅰ，10D)
2.下列说法不正确的是A.液氯可以储存在钢瓶中(2019·浙江4月选考，8A)B.用同一针筒先后抽取80 mL氯气、20 mL水，振荡，气体完全溶解，溶液变为黄绿 色(2019·浙江4月选考，11A)C.NaClO通过氧化灭活病毒(2020·全国卷Ⅰ，1B)D.碘酒可用于皮肤外用消毒(2019·全国卷Ⅲ，7D)
3.(2020·山东等级模拟考,10)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂，可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathiesn)法制备亚氯酸钠的流程如下：
下列说法错误的是A.反应①阶段，参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1B.若反应①通过原电池来实现，则ClO2是正极产物C.反应②中的H2O2可用NaClO4代替D.反应②条件下，ClO2的氧化性大于 H2O2
4.(2020·全国卷Ⅲ，26)氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。
回答下列问题：(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是__________，a中的试剂为____________。
(2)b中采用的加热方式是__________，c中化学反应的离子方程式是________________________________，采用冰水浴冷却的目的是_________________。
ClO－＋Cl－＋H2O
Cl2＋2OH－===
(3)d的作用是____________，可选用试剂_____(填字母)。A.Na2S (OH)2 D.H2SO4
(4)反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶，_____，______________，干燥，得到KClO3晶体。
(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入CCl4振荡，静置后CCl4层显______色。可知该条件下KClO3的氧化能力________(填“大于”或“小于”)NaClO。
1.化学来源于生活，也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述正确的是A.氯气和活性炭均可作漂白剂，若同时使用，漂白效果会明显加强B.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂C.测定溶液pH的实验中，用干燥pH试纸测定新制氯水的pH，测定结果无影响D.洁厕灵不能与84消毒液混用，原因是两种溶液混合产生的HClO易分解
2.(2022·成都模拟)氯气是一种很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，下列叙述不正确的是A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，生成棕黄色的烟B.氯气能与水反应生成HClO和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口呈现雾状；光照H2和Cl2 的混合气体时，因迅速化合而爆炸D.通常状况下氯气能和Fe反应，氯气的储存不能用铁质容器
3.设NA代表阿伏加德罗常数的数值，下列各项中指定数目一定为NA的是A.含2 ml HCl的浓盐酸与43.5 g MnO2反应：被氧化的HCl分子数B.11.2 L Cl2与足量钠反应：转移的电子数C.KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中生成13.44 L(标准状况)Cl2转移的电子数D.1 ml Cl2与足量NaOH反应：氧化剂的分子数
4.Cl2是一种重要的工业原料，液氯储存区贴有的说明卡如下：
5.向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种，经过振荡，现象如下图所示，则甲、乙、丙中注入的液体分别是
①AgNO3溶液　②NaOH溶液　③水A.①②③ B.③②①C.②①③ D.①③②
③在盛有Cl2的集气瓶中加水时，通常状况下Cl2在水中溶解度不大，所以液面上方的空气中仍有部分Cl2，呈浅黄绿色；而溶于水的Cl2只能部分与水反应：Cl2＋H2O HCl＋HClO，所以水溶液中有未参加反应的Cl2，故水溶液也呈浅黄绿色，根据现象可知集气瓶丙中加入了水。
6.为探究新制氯水的性质，某学生做了如下实验：
C.实验③说明新制氯水中有Cl－，发生的反应为Cl－＋Ag＋===AgCl↓D.实验④说明氯气具有强氧化性，发生的反应为Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋
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H＋、HClO
7.部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是
A.a与d、a与e均能反应得到bB.c为一种新型自来水消毒剂，c代替b的原因是c不属于危险化学品C.b的水溶液中加入CaCO3，可以增加d的产量D.e的固体可用于实验室制O2
8.(2022·南通市启东中学月考)自来水厂一种预防和处理Cl2泄漏的方法如图所示。下列有关说法不正确的是
B.铁屑的作用是将FeCl3还原为FeCl2C.吸收漏氯的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋D.铁屑耗尽时溶液中可能大量存在：Fe2＋、Fe3＋、ClO－、Cl－
9.(2022·广州市高三模拟)我国推行的新型冠状病毒防治方案，明确指出应当使用含氯消毒液进行消毒。氯气与冷烧碱溶液反应可制得“84”消毒液，实验装置如图。下列有关说法不正确的是
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.在甲、乙之间加入饱和食盐水洗气，可提 高NaOH利用率D.在乙之后再连接NaOH溶液吸收尾气，更 加符合绿色化学思想
10.含氯消毒剂在新冠肺炎疫情防控中发挥了巨大作用。实验室中利用如图装置模拟制备“84”消毒液(有效成分为NaClO)，下列说法不正确的是
A.为除去Cl2中的HCl，装置a中的试剂为饱和Na2CO3溶液B.盛放浓盐酸的仪器是分液漏斗C.装置b中，采用冰水浴冷却有利于NaClO的生成D.装置c的作用是吸收尾气
11.(2022·郑州高三调研)实验室中利用MnO2制备干燥的Cl2及少量氯水并收集Cl2，下列图示装置和原理不能达到实验目的的是
A.连接图1、图2装置，向分液漏斗中 注水，打开K1，关闭K2，检查装置 气密性B.图1装置中，滴加浓盐酸，点燃酒精 灯，可制备Cl2C.可通过图2装置干燥并收集一定量的Cl2D.连接图1、图3装置，打开K1，点燃酒精灯，可制备少量氯水
12.二氧化氯(ClO2)是国际上公认的高效消毒灭菌剂，对酸性污水中的Mn2＋也有明显的去除效果，其反应原理为ClO2＋Mn2＋―→MnO2↓＋Cl－(部分反应物和产物省略、未配平)，下列有关该反应的说法正确的是A.工业上可用更为廉价的Cl2来代替ClO2B.利用该原理处理含Mn2＋的污水后溶液的pH增大C.该反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5D.理论上处理含1 ml Mn2＋的污水，需要标准状况下的ClO2 8.96 L
13.ClO2是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生分解，常将其制备成NaClO2固体以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2的实验装置如图甲所示：
已知：①2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O。②ClO2的熔点为－59 ℃，沸点为11 ℃，H2O2的沸点为150 ℃。③当温度低于38 ℃时，NaClO2饱和溶液中析出的晶体是NaClO2·3H2O；当温度在38～60 ℃时，析出NaClO2；温度高于60 ℃时，NaClO2分解。
请回答下列问题：(1)当仪器组装完毕后，有同学认为：关闭弹簧夹K1和K2，取下X上端的玻璃塞，加入一定量的水后塞上玻璃塞，再打开X下端的活塞。可以检查装置的气密性。请判断该方法能否检查装置气密性，并说明理由：__________________________________________________________________________________________________________________________。
不能，恒压滴液漏斗的支管能够平衡气压，不管装置是否漏气，恒压滴液漏斗中的水都能滴入三颈烧瓶中，所以该方法不能检查装置气密性
(2)Cl－对ClO2的生成有一定催化作用。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸，ClO2的生成速率会大大提高，并产生微量氯气。该过程经两步反应完成，将其补充完整。①___________________________________________(用离子方程式表示)。②H2O2＋Cl2===2Cl－＋O2＋2H＋。
(3)C中将装置浸入冰水浴中的作用是___________________________________________________________________。
增大ClO2的溶解度使其充分反应，并防止温度
过高使H2O2、NaClO2分解
(4)若实验室采用如图乙所示的装置从C中的溶液中获得NaClO2晶体，则需要在该装置的Y处增加一个设备。①采用题述装置浓缩NaClO2溶液的操作称为__________。
②水浴加热的温度最好控制在____(填字母)℃左右。A.40 B.55 C.70 D.100
③装置中毛细玻璃管的作用是_____________________________。
产生气化中心，防止溶液暴沸
④当蒸馏烧瓶中出现大量晶体后，__________(填操作)，用38～60 ℃热水洗涤晶体，干燥后得到产品。
14.(2022·汕头质检)实验室利用Cl2和SO2反应合成硫酰氯(SO2Cl2)，并对H2SO3和HClO的酸性强弱进行探究。已知SO2Cl2的熔点为－54.1 ℃，沸点为69.1 ℃，在空气中遇水蒸气发生剧烈反应，并产生大量HCl白雾，100 ℃以上分解生成SO2和Cl2。实验室合成SO2Cl2的原理：SO2(g)＋Cl2(g) SO2Cl2(l)，且反应会放出大量的热。实验装置如图所示(夹持仪器已省略)，请回答下列问题：
(1)写出装置甲中制备SO2的化学方程式：____________________________________。(2)装置戊上方分液漏斗中最好选用_____(填字母)试剂。a.蒸馏水 b.饱和食盐水c.浓氢氧化钠溶液 d.6.0 ml·L－1盐酸
Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(3)装置乙和丁盛放的试剂均是__________。
(4)装置丙放置在冰水浴中的原因是_______________________________________________________。
反应放热，且SO2Cl2沸点低，冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2
(5)SO2Cl2和水反应的化学方程式为______________________________。
SO2Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl
(6)选用下面的装置探究酸性：H2SO3>HClO，溶液均足量，其连接顺序为A→_________________。能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为_________________________________________。
不褪色，装置F中产生白色沉淀