2018届高考一轮复习鲁科版第1章认识化学科学第2节氯及其化合物学案 11页

第2节　氯及其化合物 考纲定位 考情播报 ‎1.掌握氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。‎ ‎2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。‎ ‎3.了解海水中提取Br2、I2、Mg的原理和方法。‎ ‎4.了解氯及其重要化合物的制备方法。‎ ‎2016·全国甲卷T28(2)(4)/全国乙卷T10(D)、T28/全国丙卷T7(C)、T9(C)‎ ‎2015·全国卷ⅠT7(D)、T28(1)/全国卷ⅡT7(C)、T12、T28‎ ‎2014·全国卷ⅠT8(B)、T13(B)/全国卷ⅡT27(2)(3)‎ ‎2013·全国卷ⅠT7(C)/全国卷ⅡT10(A)‎ ‎2012·全国卷T7、T9(D)、T26、T27(1)‎ 考点1| 氯及其化合物的性质和应用 ‎[基础知识自查]‎ ‎1．Cl2的性质及其应用(写出有关化学方程式)‎ 在通常情况下，Cl2是一种黄绿色具有刺激性气味的有毒气体，可溶于水，通常状况下，1体积水能溶解2体积Cl2，密度比空气的大。‎ ‎(1)与金属反应 与变价金属反应生成高价金属氯化物。‎ ‎①与铁反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。‎ ‎②与铜反应：Cu＋Cl2CuCl2。‎ ‎(2)与非金属反应 与H2反应：H2＋Cl22HCl，‎ ‎ ‎ ‎(3)与水反应 溶于水中的部分氯气与水反应 离子方程式为Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。‎ 氯水中含有的粒子有H2O、Cl2、HClO、H＋、Cl－、ClO－、OH－。‎ ‎(4)与碱反应 ‎①制漂白液(NaClO)的离子方程式Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。‎ ‎②制漂白粉的化学方程式2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。‎ ‎(5)与还原性无机化合物反应 ‎①与碘化钾溶液反应的化学方程式：2KI＋Cl2===I2＋2KCl。‎ ‎②与SO2水溶液反应的化学方程式：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。‎ ‎③与FeCl2溶液反应的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。‎ ‎2．次氯酸的性质 ‎(1)不稳定性：2HClO2HCl＋O2↑。‎ 氯水须现用现配，保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处。‎ ‎(2)强氧化性 ‎①能将有色物质氧化为无色物质，有漂白性。‎ ‎②杀菌、消毒。‎ ‎(3)弱酸性 NaClO溶液中通入少量CO2，化学方程式为2NaClO＋CO2＋H2O===2HClO＋Na2CO3。‎ ‎3．漂白粉的性质 ‎(1)主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分为Ca(ClO)2。‎ ‎(2)化学性质 ‎①水溶液呈碱性，水解的离子方程式为ClO－＋H2OHClO＋OH－‎ ‎②与酸性物质作用生成强氧化性的次氯酸，作消毒剂和漂白剂。‎ ‎(3)空气中失效的原理为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO,2HClO2HCl＋O2↑。‎ ‎[应用体验]‎ ‎1．(1)氯水可漂白有色物质是因为Cl2具有强氧化性而氧化有色物质对吗？为什么？‎ ‎(2)通过什么事实可以说明Cl2与H2O反应为可逆反应？‎ ‎[提示]　(1)不对。因为氯水的漂白性是Cl2与H2O反应生成的次氯酸具有强氧化性。‎ ‎(2)将少量Cl2通入水中，氯水为淡黄绿色，说明Cl2与H2O反应不完全。‎ ‎2．对于可逆反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO。填写下列表格。‎ 移动方向 c(HClO)‎ c(H＋)‎ ‎(1)加NaCl(s)‎ ‎(2)加水　　　‎ ‎(3)加CaCO3(s)‎ ‎(4)光照　　　‎ ‎[提示]　(1)逆反应　减小　减小 ‎(2)正反应　减小　减小 ‎(3)正反应　增大　减小 ‎(4)正反应　减小　增大 ‎[考点多维探究]‎ 角度1　氯气及其化合物的主要性质 ‎1．某地化工厂的贮氯罐意外发生泄漏，下列关于安全处理措施不正确的是 (　　) ‎ A．紧急组织群众沿逆风方向疏散 B．消防队员向贮氯罐周围空气中喷洒稀NaOH溶液 C．处在该环境中的群众，应用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子，趴在低洼处等待救援 D．处在该环境中的群众，应用浸有一定浓度NaHCO3的毛巾捂住鼻子，向高处转移 C　[稀氨水挥发出的NH3具有强烈的刺激性气味，氯气的密度比空气的密度大，应往高处转移。]‎ ‎2．下列关于氯气及其化合物有关的说法不正确的是________(填序号)。 ‎ ‎①氯气可使湿润的红布条退色，所以氯气具有漂白性 ‎②Cl2与过量Fe反应生成FeCl2‎ ‎③1 mol Cl2通入足量的水中反应，转移的电子数为1 mol ‎④工业上利用Cl2与石灰乳反应制取漂白粉 ‎⑤纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶瓶口呈现雾状；光照H2和Cl2的混合气体时，因迅速化合而爆炸 ‎⑥氯气能与水反应生成HClO和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸，溶液的pH变大 ‎⑦氯水的杀菌消毒是因为含有Cl2，Cl2有强氧化性 ‎⑧漂白液呈碱性的原因是ClO－水解 ‎⑨漂白粉在空气中久置可生成CaCO3‎ ‎⑩用Cl2消毒的自来水中可能含有有机氯化物对人体有害 ‎[答案]　①②③⑥⑦‎ ‎(1)氯气具有强氧化性，与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物，如FeCl2不能由单质化合生成。‎ ‎(2)氯气没有漂白性，不能使干燥的有色布条退色，但可使湿润的有色布条退色，实际起漂白作用的是HClO。‎ ‎(3)对于燃烧反应，Cl2也可以作助燃剂(即氧化剂)。‎ ‎(4)常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯。‎ ‎(5)HClO不稳定，不能单独存在，只存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物中。‎ 角度2　氯水的多重性及其应用 ‎3．(2014·江苏高考)在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是(　　)‎ A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2‎ B．向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－‎ C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋‎ 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　[A.Cl2的颜色为黄绿色，是因为氯水中溶解了黄绿色的Cl2，才使得氯水显示了浅黄绿色，A选项正确。‎ B．Cl－与Ag＋结合生成AgCl白色沉淀，B选项正确。‎ C．Cl2与水反应生成HCl和HClO，H＋与NaHCO3反应生成CO2气体，C选项正确。‎ D．氯水中的Cl2也能将Fe2＋氧化为Fe3＋，D选项错误。]‎ ‎4．向含酚酞的NaOH溶液中滴加氯水，溶液由红色变为无色，其原因可能有二：一是氯水中含有HClO，因HClO具有漂白作用使溶液退色；二是氯水中含有H＋，因发生中和反应使溶液退色。请设计简单的实验证明哪种原因是合理的。‎ ‎[答案]　取退色后的溶液再加入NaOH溶液，若又恢复红色，则说明后者合理；若不恢复红色，则说明前者合理。‎ ‎(1)氯水性质的多重性 ‎(2)氯水的组成及性质在应用中的常见误区 ‎①氯水中因HClO见光分解，随着HClO的消耗，最后成为盐酸，故久置氯水酸性增强，无漂白性。 因此，氯水要现用现配。‎ ‎②制取氯水的反应为Cl2＋H2OHCl＋HClO，反应中Cl2既是氧化剂，又是还原剂，且1 mol Cl2参加反应，转移电子数为NA。‎ ‎③Cl2尽管有较强的氧化性，但没有漂白性，氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。‎ ‎④ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO等在水中因发生氧化还原反应不能大量共存。‎ 考点2| Cl2的实验室制法及其性质探究　‎ ‎[基础知识自查]‎ ‎1．制取Cl2的实验装置 ‎2．Cl2的验满方法 ‎(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退色，则证明已集满。‎ ‎[应用体验]‎ ‎1．判断正误 ‎(1)含4 mol HCl的浓盐酸与足量MnO2反应，可制备‎22.4 L Cl2。(　　)‎ ‎(2)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl。(　　)‎ ‎(3)用浓硫酸或碱石灰干燥Cl2。(　　)‎ ‎(4)可用排饱和食盐水法收集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。(　　)‎ ‎[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×‎ ‎2．请画出用KMnO4和浓盐酸反应制备Cl2的简易发生装置示意图。‎ ‎[提示]　(合理即可)‎ ‎[考点多维探究]‎ 角度1　Cl2的实验室制法 ‎1．(2017·烟台模拟)实验室制备氯气的装置如图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是(　　)‎ A．①②④　　　　 B．①②③‎ C．①③④ D．②③④‎ D　[②除HCl应用饱和NaCl，③洗气瓶干燥应从长管进气，④应用NaOH溶液。]‎ ‎2．(2017·南昌模拟)为了证明在实验室制备Cl2的过程中会有水蒸气和HCl挥发出来，甲同学设计了如图所示的实验装置，按要求回答问题：‎ ‎(1)请根据甲同学的意图，连接相应的装置，接口顺序：‎ b接________，________接________，________接a。‎ ‎(2)U形管中所盛试剂的化学式为 ____________________________。‎ ‎(3)装置③中CCl4的作用是__________________________________。‎ ‎(4)乙同学认为甲同学实验有缺陷，不能证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某个装置之后再加装置⑤。你认为装置⑤应加在________之后(填装置序号)，瓶中可以放入________。‎ ‎(5)丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置⑤，只需将原烧杯中AgNO3溶液换成其他溶液。你认为可将溶液换成________，如果观察到________________________的现象，则证明制Cl2时有HCl挥发出。‎ ‎(6)若取过量的MnO2与一定体积的浓HCl(含溶质HCl为0.4 mol)制备Cl2(假设HCl的挥发不计，装置气密性良好)，则制备的Cl2总小于0.1 mol的原因是_____。‎ ‎[解析]　为验证其猜测，应先检验水蒸气的存在，之后再检验HCl的存在。水蒸气的检验一般使用无水CuSO4(变蓝)，HCl的检验一般使用AgNO3溶液(生成白色沉淀)。但是Cl2的存在会干扰HCl的检验，故在检验HCl之前应先除去其中的Cl2(用CCl4吸收)。在检验HCl之前为确认Cl2已经除尽，可在③之后增加装置⑤，其中可以放入湿润的KI－淀粉试纸或湿润的有色布条等。由于HCl的水溶液有酸性，能够使酸碱指示剂变为红色，而氯气的水溶液既有酸性也有漂白性，能够使紫色的石蕊试液先变红，后退色，所以丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置⑤，只需将原烧杯中AgNO3溶液换成其他溶液，可将溶液换成紫色石蕊试液，如果观察到紫色石蕊试液变红而不退色的现象，则证明制Cl2时有HCl挥发出。‎ ‎[答案]　(1)e　f　d　c　(e和f顺序可以交换)‎ ‎(2)CuSO4　(3)吸收Cl2‎ ‎(4)③　湿润的KI－淀粉试纸(或湿润的有色布条等其他合理答案)‎ ‎(5)紫色石蕊试液　紫色石蕊试液变红而不退色 ‎(6)随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应 ‎(1)Cl2的制备过程中注意4点 ‎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尾气吸收：Cl2有毒，必须有尾气吸收装置，常用吸收剂为NaOH溶液或碱石灰，不用澄清石灰水，因澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小，吸收慢且吸收不完全。‎ ‎④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。‎ ‎(2)有关实验装置或装置试剂作用的答题模板 发生装置　　　生成……或产生……或制取……‎ ‎⇓‎ 除杂装置　　　除去(吸收)……防止……干扰(影响)或 ‎ 除去……中的杂质，以免影响测量结果 ‎⇓‎ 性质实验装置　与……反应或验证……说明……‎ ‎ 或比较……或检验……‎ ‎⇓‎ 收集装置　　　用……收集方法　利用……装置 ‎⇓‎ 尾气吸收装置　吸收……防止……的污染(影响)‎ 角度2　以Cl2的性质探究为主题的综合试题分析 ‎3．单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450～‎500 ℃‎)，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。 ‎ 相关信息如下：‎ a．四氯化硅遇水极易水解；‎ b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；‎ c．有关物质的物理常数见下表：‎ 物质 SiCl4‎ BCl3‎ AlCl3‎ FeCl3‎ PCl5‎ 沸点/℃‎ ‎57.7‎ ‎12.8‎ ‎－‎ ‎315‎ ‎－‎ 熔点/℃‎ ‎－70.0‎ ‎－107.2‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎－‎ 升华温 度/℃‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎180‎ ‎300‎ ‎162‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)写出装置A中发生反应的离子方程式：_________________________。‎ ‎(2)装置A中g管的作用是________________；装置C中的试剂是________；装置E中的h瓶需要冷却的理由是________________。‎ ‎(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是________________(填写元素符号)。‎ ‎(4)H2与SiCl4反应的化学方程式为________________________。‎ ‎[解析]　依题中信息可知A为Cl2的发生装置，B、C为Cl2的净化装置，D中发生反应2Cl2＋SiSiCl4，生成SiCl4用E收集，B中为饱和食盐水将氯化氢气体除去，C中应为浓H2SO4除水，由表中数据可知SiCl4沸点较低，用冷却液可得到液态SiCl4；由题中信息粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，即可轻松完成第(3)问。‎ ‎[答案]　(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O ‎(2)平衡气压，使浓盐酸顺利流下　浓H2SO4　SiCl4沸点较低，用冷却液可得到液态SiCl4‎ ‎(3)Al、B、P ‎(4)SiCl4＋2H2Si＋4HCl ‎[课堂小结·反馈达标1＋1]　　　　　　全新理念　探究高考　明确考向　　　‎ ‎1．一组判断，展示高考易误点 ‎(1)(2016·全国丙卷)利用次氯酸具有强氧化性可用于漂白织物。(　　)‎ ‎(2)(2016·全国丙卷)浓HCl制备纯净Cl2时可让气体产物先通过浓H2SO4，后通过饱和食盐水。(　　)‎ ‎(3)(2014·全国卷Ⅰ)漂白粉在空气中久置变质是由于漂白粉中的CaCl2 与空气中的CO2反应生成CaCO3。(　　)‎ ‎(4)(2015·山东高考)向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色说明Br－的还原性强于Cl－。(　　)‎ ‎(5)(2015·浙江高考)为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可。(　　)‎ ‎(6)(2015·海南高考)等物质的量的铁和铝分别与足量氯气完全反应时转移的电子数相等。(　　)‎ ‎(7)(2014·江苏高考)漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张。(　　)‎ ‎(8)(2015·四川高考)除去氯气中的HCl气体，装置如图(　　)‎ ‎(9)(2015·广东高考)向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，现象是溶液变成蓝色，说明氧化性：Cl2＞I2。(　　)‎ ‎[答案]　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√　(7)×　(8)×　(9)√‎ ‎2．一题串知，覆盖高考考什么 ‎(2017·衡水模拟)如图所示是一个制取Cl2并以Cl2为原料进行特定反应的装置，多余的Cl2可以贮存在b瓶中，其中各试剂瓶中所装试剂为：B(氢硫酸)、C(淀粉－KI溶液)、D(水)、F(紫色石蕊试液)。‎ ‎(1)若装置A烧瓶中的固体为MnO2，液体为浓盐酸，则其发生反应的化学方程式为__________________________________。[考查Cl2的制备原理]‎ ‎(2)B、C中的现象分别为________________、___________________，‎ 发生反应的离子方程式_________________、___________________。‎ ‎[考查Cl2的氧化性]‎ ‎(3)装置E中硬质玻璃管内盛有炭粉，若E中发生氧化还原反应，其产物为二氧化碳和氯化氢，写出E中反应的化学方程式： ___________________。[考查Cl2的化学性质]‎ ‎(4)D中溶液的存在微粒有___________________________。‎ ‎[考查Cl2与H2O反应及氯水的成分]‎ ‎(5)在F中紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是_________________________________________。[考查盐酸和氯水的性质]‎ ‎(6)若F中盛有NaOH溶液，其作用是______________。[考查Cl2的尾气处理]‎ ‎[答案]　(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ‎(2)上部空间由无色变黄绿色，有浅黄色沉淀生成　上部空间由无色变为黄绿色，溶液变蓝色　Cl2＋H2S===2H＋＋2Cl－＋S↓　Cl2＋2I－===I2＋2Cl－‎ ‎(3)C＋2H2O＋2Cl2CO2＋4HCl ‎(4)H2O、Cl2、HClO、H＋、Cl－、ClO－、OH－‎ ‎(5)E中生成的酸性气体进入F中可使紫色石蕊试液变红，未反应完的Cl2进入F中与水作用生成HClO，HClO具有漂白作用，使溶液的红色退去 ‎(6)吸收尾气Cl2和HCl，防止污染空气