2024届高考化学复习讲义第四章非金属及其化合物第一讲氯及其化合物考点一氯及其化合物的性质和应用含答案

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考点1 氯及其化合物的性质和应用
1.氯气的性质
（1）物理性质
注意 氯气有毒。
（2）从原子结构角度认识氯气的氧化性
氯元素位于元素周期表中第[4] 三 周期第[5] ⅦA 族，其原子结构示意图为[6] ，氯原子很容易得到1个电子形成具有8电子稳定结构的Cl－，因此，氯气具有很强的[7] 氧化性 。
说明 Cl2具有强氧化性，与Fe、Cu反应时，无论Cl2是否足量，反应均生成高价态金属氯化物（FeCl3、CuCl2）。
（3）从元素价态角度认识Cl2的歧化反应
Cl2中氯元素为0价，处于氯元素的中间价态，因此Cl2既具有[15] 氧化 性又具有[16] 还原 性。常温下，Cl2与水或碱溶液反应时，Cl2发生歧化反应，Cl由0价变为＋1价和－1价。
（4）从平衡角度认识氯水的成分和性质
氯气的水溶液称为氯水，溶于水的氯气部分与水反应。
①氯水中存在平衡：Cl2＋H2O⇌H＋＋Cl－＋HClO，HClO⇌H＋＋ClO－，H2O⇌H＋＋OH－。新制氯水中存在的各种微粒为，三分子：H2O、Cl2、HClO，四离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－（极少量）。
②新制氯水性质的多重性
拓展 实验中将乙烯通入新制氯水，氯水黄绿色逐渐褪去，反应方程式为[20] CH2CH2＋Cl2CH2Cl—CH2Cl 。
2.次氯酸和次氯酸盐的性质
（1）次氯酸
由于酸性的强弱顺序为H2CO3＞HClO＞HCO3－，向NaClO溶液中通入CO2，无论CO2是否过量，反应均生成NaHCO3和HClO。
（2）次氯酸盐
1.易错辨析。
（1）氯气溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以导电，所以氯气是电解质。（ ✕ ）
（2）Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂。（ ✕ ）
（3）氯气可以使湿润的有色布条褪色，所以氯气具有漂白性。（ ✕ ）
（4）NaCl（aq）电解Cl2（g）石灰水漂白粉（s），上述物质间的转化均能实现。（ ✕ ）
（5）[全国Ⅲ高考改编]将Cl2通入碳酸钠溶液中可制取较高浓度的次氯酸溶液。（ ✕ ）
2.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 。
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。1 ml Cl2与水反应时，转移电子数 小于 （填“大于”“小于”或“等于”）NA，而1 ml Cl2与足量冷的NaOH溶液反应时，转移电子数 等于 （填“大于”“小于”或“等于”）NA。
4.向碘化钾的淀粉溶液中通入氯气至过量，观察到溶液先变蓝后褪色，褪色的可能原因是 氯气将生成的I2全部氧化 。
5.[新制饱和氯水]易错辨析。
（1）可以用pH试纸测定氯水的pH。（ ✕ ）
（2）再通入少量氯气，c（H＋）c（ClO－）减小。（ ✕ ）
（3）[上海高考改编]向新制氯水中加入少量碳酸钙粉末，可增强溶液漂白能力。（ √ ）
（4）通入少量SO2，溶液漂白性增强。（ ✕ ）
（5）光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱。（ ✕ ）
（6）加入少量亚硫酸钠固体，溶液pH减小。（ √ ）
6.向新制氯水中滴入少量紫色石蕊溶液，观察到的现象是 溶液先变红后褪色 。
7.易错辨析。
（1）[2022全国甲改编]漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果。（ ✕ ）
（2）[2022海南改编]NaClO溶液具有漂白能力，长期露置在空气中，释放Cl2，漂白能力减弱。（ ✕ ）
（3）[2021山东]向NaClO溶液中滴加酚酞试剂，先变红后褪色，证明NaClO在溶液中发生了水解反应。（ √ ）
（4）[2021广东改编]社区服务中用84消毒液对图书馆桌椅消毒，是因为含氯消毒剂具有氧化性。（ √ ）
（5）[全国Ⅱ高考]漂白粉可用于生活用水的消毒。（ √ ）
解析 （1）漂白粉的有效成分Ca（ClO）2与盐酸反应生成有毒气体Cl2，故漂白粉和盐酸不能混合使用。
8.[全国Ⅲ高考改编]Cl2与热的KOH溶液反应生成KClO3的离子方程式为 3Cl2＋6OH－△5Cl－＋ClO3－＋3H2O 。
9.[2022浙江改编]将少量SO2通入NaClO溶液中发生反应的离子方程式为 SO2＋H2O＋3ClO－SO42－＋2HClO＋Cl－ 。
10.在空气中长时间放置的漂白粉，最终得到的主要固体物质是 CaCO3和CaCl2 ，其原因是 Ca（ClO）2＋H2O＋CO2CaCO3＋2HClO，2HClO光照2HCl＋O2↑，CaCO3＋2HClCaCl2＋CO2↑＋H2O （用化学方程式说明）。
研透高考 明确方向
命题点1 氯气的性质及应用
1.根据下列装置图回答问题：
（1）装置A、B中通入干燥的Cl2后，观察到的现象是 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 ，根据现象可得出的结论是 Cl2无漂白性，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 Cl2＋H2O⇌H＋＋Cl－＋HClO 。
（3）实验开始后，装置C中的现象是 溶液先变红后褪色 。
（4）通入Cl2时，装置D中发生反应的离子方程式是 H2O＋SO32－＋Cl22H＋＋SO42－＋2Cl－ 。
（5）装置E中发生反应的离子方程式是 2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－ 。
（6）装置F的作用是 吸收氯气，防止污染环境 。
命题拓展
探究氯气性质的装置如图所示，a～d均为浸有相应试液的棉花（夹持装置略），下列说法正确的是（ C ）
A.若a处褪色，说明Cl2具有漂白性
B.若d处褪色，说明Cl2具有漂白性
C.若b处变为橙色，c处变为蓝色，说明Cl2的氧化性强于Br2、I2
D.若b处变为橙色，c处变为蓝色，说明氧化性：Cl2＞Br2＞I2
解析 氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，具有强氧化性的次氯酸能使品红溶液褪色，则a处品红溶液褪色，说明次氯酸具有漂白性，A错误。氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应中消耗氢氧化钠，溶液的碱性减弱，使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去，则d处滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，不能说明氯气具有漂白性，B错误。若b处变为橙色，则说明氯气与溴化钾溶液反应生成了溴单质，c处变为蓝色，则说明氯气与碘化钾溶液反应生成了碘单质，淀粉溶液遇碘变蓝，根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，Cl2的氧化性强于Br2、I2，C正确。结合C项分析可知，可判断Cl2的氧化性强于Br2、I2，无法比较Br2和I2的氧化性强弱，D错误。
【辨析】 HClO使品红溶液褪色的原理为氧化漂白（不可逆），而SO2使品红溶液褪色的原理为使有色物质转化为不稳定的无色物质，加热条件下溶液又恢复原色。
命题点2 氯水的性质
2.[2022浙江]关于反应Cl2（g）＋H2O（l）⇌HClO（aq）＋H＋（aq）＋Cl－（aq） ΔH＜0，达到平衡后，下列说法不正确的是（ D ）
A.升高温度，氯水中的c（HClO）减小
B.氯水中加入少量醋酸钠固体，上述平衡正向移动，c（HClO）增大
C.取氯水稀释，c（Cl－）/c（HClO）增大
D.取两份氯水，分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液，若前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色，可以证明上述反应存在限度
解析 题给反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，c（HClO）减小，A项正确；加入的醋酸钠会电离成Na＋和CH3COO－，CH3COO－可结合溶液中的H＋使c（H＋）减小，平衡正向移动，故c（HClO）增大，B项正确；稀释氯水，题给反应平衡正向移动，反应HClO（aq）⇌H＋（aq）＋ClO－（aq）平衡正向移动，c（Cl－）减小的程度比c（HClO）的小，故c（Cl－）/c（HClO）增大，C项正确；加AgNO3溶液产生白色沉淀，说明Cl2溶于水有Cl－生成，加淀粉KI溶液，溶液变蓝色，说明有碘单质生成，而Cl2、HClO均能氧化I－，不能证明题给反应存在限度，D项错误。
命题拓展
判断下列说法正误。
（1）新制氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2。（ √ ）
（2）向新制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－。（ √ ）
（3）向新制氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋。（ √ ）
（4）向FeCl2溶液中滴加新制氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO。（ ✕ ）
（5）久置氯水导电性增强，说明溶液中离子种类增多。（ ✕ ）
（6）久置氯水pH变小，说明氯水吸收空气中的CO2。（ ✕ ）
命题点3 氯的含氧酸盐的性质
3.[2023北京海淀人大附中模拟]某消毒液的主要成分为NaClO（pH＝13），已知饱和NaClO溶液的pH约为11，下列用来解释事实的方程式中，不合理的是（ D ）
A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl2＋2OH－ClO－＋Cl－＋H2O
B.该消毒液与洁厕灵（主要成分为HCl）混用，产生Cl2：2H＋＋Cl－＋ClO－Cl2↑＋H2O
C.该消毒液中加入白醋，可增强漂白作用：CH3COOH＋ClO－HClO＋CH3COO－
D.该消毒液中加入少量FeSO4溶液生成红褐色沉淀：2Fe2＋＋ClO－＋5H2OCl－＋2Fe（OH）3↓＋4H＋
解析 A项，消毒液的主要成分为NaClO，可以用氯气和氢氧化钠反应生成，正确；B项，在酸性条件下ClO－与氯离子发生氧化还原反应生成氯气，发生反应2H＋＋Cl－＋ClO－Cl2↑＋H2O，正确；C项，由于HClO酸性较弱，则NaClO可与醋酸反应生成HClO，漂白性增强，正确；D项，向NaClO溶液中加入少量FeSO4溶液，依据有红褐色沉淀生成可知次氯酸根离子氧化Fe2＋生成Fe（OH）3，依据氧化还原反应得失电子守恒、原子个数守恒规律，反应的离子方程为ClO－＋2Fe2＋＋H2O＋4OH－Cl－＋2Fe（OH）3↓，错误。
4.[2023河南洛阳模拟]漂白粉和漂粉精是常用的消毒清洁用品，有效成分均为Ca（ClO）2，相应的生产流程如图所示。下列有关说法错误的是（ D ）
A.①中阳极的电极反应式为2Cl－－2e－Cl2↑
B.②中反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca（OH）2Ca（ClO）2＋CaCl2＋2H2O
C.上述过程涉及氧化还原反应、化合反应、复分解反应
D.制备漂粉精过程中，Cl2转化为Ca（ClO）2时，Cl的原子利用率为100％
解析
①②③中的反应为氧化还原反应，④中的反应为化合反应，⑤中的反应为复分解反应，C正确。制备漂粉精的过程中，Cl2转化为Ca（ClO）2时有NaCl生成，因此Cl的原子利用率不为100％，D错误。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氯及其重要化合物的主要性质。
2.认识氯及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。
3.结合实例认识氯及其化合物的多样性。
4.认识氯及其化合物的转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值
氯及其化
合物的性
质和应用
2023广东，T13；2023北京，T6；2023上海，T6；2023重庆，T2；2023年6月浙江，T9；2023辽宁，T3；2023年1月浙江，T4、T7；2022山东，T11；2022全国甲，T7；2022年1月浙江，T8；2021河北，T10；2021广东，T6；2021湖北，T4；2021江苏，T2；2021山东，T5；2020 北京，T6；2020全国Ⅰ，T7；2020全国Ⅱ，T26；2020全国Ⅲ，T11；2020江苏，T7；2020山东，T2；2020 天津，T1；2019全国Ⅲ，T12；2019年4月浙江，T8；2019上海，T2
1.宏观辨识与微观探析：能记住氯及其典型化合物的主要性质；能用化学方程式、离子方程式正确表示氯及其化合物的主要化学性质并描述典型的实验现象。
2.证据推理与模型认知：能结合生产、生活实际了解氯气的性质和用途，并建立物质性质与用途之间的联系；能从物质类别、元素价态角度说明氯气的性质。
3.科学探究与创新意识：依据假设提出氯气的性质探究实验方案，独立完成实验，收集实验证据，基于现象和数据进行分析并得出结论
氯气的实
验室制法
2023江苏，T3；2023北京，T8；2022北京，T19；2022广东，T8；2021广东，T17；2020全国Ⅲ，T26
命题分析预测
1.高考常结合实验或工艺流程考查Cl2、NaClO2、ClO2等的制备、性质及含量测定，具有一定的综合性和创新性。
2.2025年高考可能以选择题的形式考查氯及其化合物的性质和用途，非选择题中可能会结合氯及其化合物的制备及性质探究进行考查，要注意含氯消毒剂的性质和应用
颜色
状态
气味
密度
溶解性
特性
[1] 黄绿 色
气体
有[2] 刺激性 气味
比空
气大
能溶于水，常温下1体积水溶解约2体积Cl2
沸点低，
[3] 易 液化
与水反应
[17] Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO
与碱反应
[18] Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O （制漂白液），[19] 2Cl2＋2Ca（OH）2CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O （制漂白粉）
不稳定性
[21] 2HClO光照2HCl＋O2↑
弱酸性
ClO－＋CO2＋H2OHCO3－＋HClO
漂白液
漂白粉
有效成分
[22] NaClO
[24] Ca（ClO）2
制备原理
[23] Cl2＋2NaOHNaClO＋NaCl＋H2O
[25] 2Cl2＋2Ca（OH）2CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O
失效原因
CO2＋NaClO＋H2ONaHCO3＋HClO、2HClO光照2HCl＋O2↑
CO2＋Ca（ClO）2＋H2OCaCO3＋2HClO、2HClO光照2HCl＋O2↑
用途
漂白、消毒