第16讲　氯及其化合物(基础课) 课件（49张PPT）-2024届高考化学一轮复习

(共49张PPT)
第16讲　氯及其化合物(基础课)
第二部分　元素及其化合物
第四章　非金属及其化合物
　　　　 1.了解氯及其重要化合物的性质、制备及应用。　2.掌握Cl2的实验室制法(包括所用试剂、原理、仪器和收集等)。　3.了解氯水的成分及其性质多重性。
知识点一　氯及其重要化合物
必备知识梳理
关键能力训练
01
一、氯气的性质及应用
1．物理性质
颜色 气味 毒性 密度 特性
______色 ________气味 ____毒 比空气____ ____液化
黄绿
刺激性
有
大
易
2．化学性质
(1)与金属、非金属单质反应——表现______性
氧化
　　　　　①Cl2具有强氧化性，与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物，如FeCl2不能由两种相应的单质化合而成。
②纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，反应生成的气体是HCl，它在空气中与水蒸气结合呈白雾状；若加热或光照H2、Cl2的混合气体，会发生爆炸。
(2)与还原性化合物反应(写化学方程式或离子方程式)
2KI＋Cl2===I2＋2KCl
Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋
2HCl
(3)Cl2参与的歧化反应——既作氧化剂又作还原剂
①与水反应——在25 ℃时，1体积的水可溶解约2体积的Cl2，但溶于水中的部分Cl2与水发生反应，其离子方程式为______________________
_________。
②与碱反应——制漂白剂(同时也是消毒剂)
a．制漂白液(有效成分NaClO)的离子方程式为_____________________
_____________。
b．制漂白粉[有效成分Ca(ClO)2]的化学方程式为___________________
____________________________。
Cl2＋2OH－===Cl－＋
ClO－＋H2O
2Ca(OH)2＋2Cl2
===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
二、次氯酸及其盐的性质
1．次氯酸的“三性”
(1)不稳定性：_______________________，
不能单独存在，只存在于水溶液中。
漂白
NaClO＋CO2＋
H2O===HClO＋NaHCO3
2．次氯酸盐的主要性质
(1)次氯酸盐[Ca(ClO)2、NaClO]的水溶液呈碱性，水解离子方程式为____________________________。
(2)与酸性物质作用生成具有强氧化性的________，作______剂和______剂。
次氯酸
消毒
漂白
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓
＋2HClO
　　　　　①新制氯水应保存在棕色试剂瓶中并置于阴凉处。久置氯水变为稀盐酸，酸性变强。
②次氯酸盐的漂白原理是与物质反应生成强氧化性的HClO。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)过量的铁粉在少量氯气中加热，充分反应后产物为FeCl2。(　　)
(2)氯气溶于水溶液呈酸性且可以导电，所以氯气是电解质。(　　)
(3)标准状况下，11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为0.5NA。(　　)
(4)氯气可以使湿润的有色布条褪色，但是实际起漂白作用的物质是次氯酸，而不是氯气。(　　)
(5)Cl2与任何物质反应时，Cl2只作氧化剂。(　　)
(6)工业制取漂白粉时可将Cl2通入石灰水中。(　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×
2．写出下列反应的离子方程式。
(1)Cl2通入H2S的水溶液中：____。
(2)Cl2通入Na2SO3溶液中：_____。
(3)Ca(ClO)2溶液中通入过量CO2：______。
[答案]　(1)Cl2＋H2S===S↓＋2Cl－＋2H＋
(2)Cl2＋SO＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋
(3)ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO
1．下列有关氯及其化合物叙述错误的是(　　)
A．Cl2与非金属、金属化合时均表现氧化性
B．大量氯气泄漏时，应用浸有弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻向高处跑
C．AlCl3、FeCl2、FeCl3均可通过化合反应制得
D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO
D　[FeCl2溶液中加氯水，主要是Cl2与Fe2＋反应生成Fe3＋，D错误。]
2．如图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。已知：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O。
向KMnO4晶体上滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。
下列有关说法正确的是 (　　)
A．a处变蓝、b处变棕红，说明非金属性：Cl＞Br＞I
B．c处先变红后褪色，说明Cl2与H2O反应生成HCl
C．d处立即褪色，说明Cl2与H2O反应生成HClO
D．e处变红，说明Cl2与Fe2＋反应生成Fe3＋
D　[Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2，a处变蓝、b处变棕红，可证明氧化性：Cl2＞I2、Cl2＞Br2，无法证明I2与Br2氧化性的强弱，则无法证明非金属性：Cl＞Br＞I，A项错误；氯气与水发生反应Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO，H＋使试纸变红，HClO具有漂白性，可使试纸褪色，则c处先变红后褪色，能证明氯气与水反应生成了酸性物质和漂白性物质，B项错误；Cl2和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，消耗了氢氧化钠，红色褪去，不能证明生成物是HClO，C项错误；Cl2将Fe2＋氧化为Fe3＋，试纸变为红色，D项正确。]
3．某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉，下列说法不正确的是(　　)
A．装置④中的X试剂为NaOH溶液
B．装置②中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl
C．装置③中的石灰乳可以用石灰水代替
D．制备漂白粉的反应是放热反应，温度较高时有副反应发生，可以将装置③放在冷水中
C　[NaOH溶液用来吸收氯气，A项正确；饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl，B项正确；由于石灰水中氢氧化钙的溶解度小，所以制备漂白粉时，用氯气和石灰乳反应，C项错误；制备漂白粉的反应是放热反应，将装置③放在冷水中可以减少副反应发生，D项正确。]
4．(1)“84”消毒液与75%酒精溶液的大量使用，在一定程度上抑制了某些病毒的扩散。“84”消毒液的有效成分是____________，能否与酒精溶液混合使用_____ (选填“能”或“否”)，理由是________。
(2)漂白粉或漂粉精在购买时应注意的问题是______；理由是_______。
[答案]　(1)NaClO　否　NaClO具有强氧化性，可以氧化酒精，同时可能生成Cl2　(2)生产日期、密封程度、是否结块等　漂白粉或漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2，Ca(ClO)2在空气中易形成CaCO3和HClO，同时HClO光照射又易分解
知识点二　氯气的实验室制法及性质探究
02
必备知识梳理
关键能力训练
1．Cl2的实验室制法
(1)实验装置：
(2)反应原理：(写出上述制Cl2的化学方程式)
______________________________________________________。
(4)净化装置：
①除去Cl2中的HCl用饱和食盐水的原理是_________________________
_________________________；
②干燥Cl2可以用浓硫酸，也可以用P2O5或CaCl2，用P2O5或CaCl2时可用的仪器名称为________________。
(5)收集装置：Cl2可用向____排空气法，也可以用排____________法。
增大c(Cl－)，减少Cl2与H2O
反应，即减少Cl2的溶解
干燥管或U形管
上
饱和食盐水
(6)尾气处理：Cl2有毒，一般用_________溶液吸收，其反应的离子方程式为________________________________。
一般不用澄清石灰水的理由是___________________________________
_______________。
(7)验满方法：将湿润的淀粉 KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸立即变____，则证明已集满；或将湿润的______________靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。
NaOH
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
Ca(OH)2微溶，Ca(OH)2的浓度较小，
吸收Cl2不完全
蓝
蓝色石蕊试纸
　　　　　①用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、次氯酸盐等与浓盐酸在不加热的条件下可以制取Cl2。当浓盐酸反应变为稀盐酸时，反应停止。无论氧化剂KMnO4等是否过量，盐酸永远有剩余。
②洗气瓶除杂时从长管进短管出；干燥管除杂时从粗口进，细口出；U形管、玻璃管除杂无前后。
2．Cl2性质及应用探究模型
净化气体→干燥→干燥有色布条→湿润有色布条→FeCl2、KBr、NaI等溶液→干燥→Fe加热→隔离→尾气处理
　　　　①为了防止G中溶液倒吸，可在F、G之间连一个安全瓶。
②如果F中生成易水解或易潮解的氯化物，则F装置前后要有干燥装置。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)(2022·全国甲卷)漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果。(　　)
(2)(2022·浙江1月选考)足量的浓盐酸与8.7 g MnO2反应，转移电子的数目为0.4NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)。(　　)
(3)(2021·湖南选择性考试)净化实验室制备的Cl2，可将气体依次通过盛有饱和NaCl溶液、浓H2SO4的洗气瓶。(　　)
(4)可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉。(　　)
(5)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。(　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×
1．四氯化钛(TiCl4)极易水解，遇空气中的水蒸气即产生“白烟”，常用作烟幕弹。其熔点为－25 ℃，沸点为136.4 ℃。某实验小组设计如下装置(部分加热和夹持装置省略)，用Cl2与炭粉、TiO2制备TiCl4。下列说法不正确的是 (　　)
A．②中应盛装浓H2SO4
B．冷凝管有冷凝、回流和导气的作用
C．③中的反应中，TiO2是氧化剂，炭粉是还原剂
D．该设计存在不足，如④、⑤之间缺少防止水蒸气进入④的装置
C　[已知四氯化钛极易水解，遇空气中的水蒸气即产生“白烟”，而制得的氯气中混有水蒸气，所以②中应盛装浓硫酸，故A正确；TiCl4的熔、沸点较低，制得的TiCl4应经过冷凝处理，则该装置中冷凝管具有冷凝、回流和导气的作用，故B正确；反应过程中钛的化合价不变，C项错误；因四氯化钛极易水解，所以应在装置④和⑤之间增加一个防止水蒸气进入④的装置，故D正确。]
2．三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛。已知ICl3的熔点为33 ℃，沸点为73 ℃，有吸湿性，遇水易水解。某小组同学用下列装置制取ICl3(部分夹持和加热装置省略)。
请回答下列问题：
(1)按照气流方向连接接口顺序为a→_______。
装置A中导管m的作用是________。
(2)装置C用于除杂，同时作为安全瓶，能监测实验进行时后续装置是否发生堵塞，若发生堵塞，C中的现象为______________。
(3)氯气与单质碘需在温度稍低于70 ℃下反应，则装置E适宜的加热方式为_______。装置E中发生反应的化学方程式： ______________。
(4)该装置存在的明显缺陷是_________________________。
[答案]　(1)d→e→b→c→g→h→f(接口b与c、g与h可互换)　使浓盐酸顺利滴下　(2)锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升　
有关实验装置或装置试剂作用的答题模板
真题感悟·明确考向
03
1．(2022·广东选择性考试，T8)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是(　　)
D　[氯气在水中的溶解度较小，应用NaOH溶液吸收尾气，D装置不能达到实验目的。]
序号 物质a C中实验现象 通入Cl2前 通入Cl2后
Ⅰ 水 得到无色溶液 产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变化
Ⅱ 5% NaOH溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀
Ⅲ 40% NaOH溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀
(1)B中试剂是________。
(2)通入Cl2前，Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为__________。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是_______。
②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL 40% NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为_____，溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2被________(填“化学式”)氧化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
③取Ⅱ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液紫色缓慢加深，发生的反应是_____________(写离子方程式)。
④从反应速率的角度，分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因：______。
[解析]　在装置A中HCl与KMnO4发生反应制取Cl2，由于盐酸具有挥发性，为排除HCl对Cl2性质的干扰，在装置B中盛有饱和NaCl溶液，除去Cl2中的杂质HCl，在装置C中通过改变溶液的pH，验证不同条件下Cl2与MnSO4反应，装置D是尾气处理装置，目的是除去多余Cl2，防止造成大气污染。
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