备战2023年高考全国通用化学一轮复习9氯及其化合物(解析版).pdf
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1、备战2023年高考全国通用化学一轮复习考点9氯及其化合物本考点在高考命题中一般融合元素周期律和元素周期表考查氯及其化合物的制备和性质探究;融合化学实验考查氯及其化合物的制备和性质探究;融合化学反应原理,在化工生产中考查氯及其化合物的应用及绿色化学.预测2 0 2 3 年高考将以卤族元素化合物的性质与化工生产、日常生活、科学技术等方面的联系为载体,与氧化还原反应、离子反应、化学实验方案的设计与评价等知识结合起来综合考查卤族元素及其化合物的性质和应用,要将知识点与实际生活联系起来,关注我国化学前沿的成就和成果。一、氯气的性质二、次氯酸及其重要的盐三、氯气的实验室制法1.氯气的物理性质2.从氯的原子
2、结构认识氯气的化学性质氧化性颜色气味毒性密度特性黄绿色刺激性气味有毒比空气重易液化3.Cl-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。(1)与水反应化学方程式:CI2+H2O HC1+HC1O,离子方程式:C12+H2O=H+C1+HCIO0(2)与碱反应与烧碱反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaC10+H2O制取漂白粉:2cL+2Ca(OH)2=C a C l2+Ca(C10)2+2H2O4.从平衡的角度理解氯水的成分氯气能溶于水(1 :2),氯气的水溶液称为氯水,溶于水的氯气只有少量与水反应。氯水中存在
3、三种平衡关系:Ch+H2O HC1+HC1O,HC1O H+C IO,H2OH+O H-5.氯水性质在应用中的常见误区(1)氯水中因H C 1 0 见光分解,随 着 H C 1 0 的消耗,最后成为盐酸,故久置氯水酸性增加,无漂白性。因此,氯水要现用现配。(2)制取氯水的反应为CI2+H2OHC1+HC10,反应中C 1 2 既是氧化剂,又是还原剂,且 1 m o l C l2参加反应,转移电子数为以。(3)C L 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Cb与水反应生成了强氧化性的H C l O o(4)。0一 与 F e2 S2 H S,S O F 等在水中因发生氧化还原反应
4、而不能大量共存。【小试牛刀】请判断下列说法的正误(正确的打“小,错误的打 x”)(1)过量的铁粉在少量氯气中加热,充分反应后产物为Fe Cb()(2)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()(3)新制取的漂白粉是混合物()(4)氯气可以使湿润的有色布条退色,但是实际起漂白作用的物质是次氯酸,而不是氯气()(5)C L 具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂()(6)氯气做水的杀菌消毒剂(力(7)氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,说明C L 具有氧化性W)(8)氯气溶于水的离子方程式为C I 2+H 2 O =2 H+C r+C 1 0 (x)(9)氯气与N a O H
5、溶液反应,C l2既是氧化剂又是还原剂N)(1 0)石蕊溶液滴入氯水中,溶液变红,随后迅速褪色,不涉及氧化还原反应(x)(1 1)氯水具有较强的氧化性,可用于漂白纸张、织物等(力(1 2)为测定新制氯水的p H,用玻璃棒蘸取液体滴在p H试纸上,与标准比色卡对照即可(x)(1 3)氯气和活性炭均可作为漂白剂,若同时使用,漂白效果会明显加强(x)答案:x (2)x (3)4 (4)4 (5)x (6)B r2 l 2Bc 处先变红,后褪色氯气与水生成了酸性物质Cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质De 处变血红色还原性:F e2+C r【解析】选项A的实验现象只能说明氧化性:C b B r 2
6、和 0 2 L,不能说明氧化性:B r2 I2;选 项 B的实验现象还可以说明氯气与水生成了漂白性物质;选项C中氯气与水生成的酸性物质也可以使之出现对应的实验现象;选项D中 e 处变血红色是氯气氧化F e 2+生 成 F e 3+的结果,说明还原性:F e2+C F o【巧学妙记】一氧化性一一生成沉淀一一漂白性一加入AgNQ,溶液产生白色沉淀加活泼金属、碳酸盐等产生气泡能够氧化F e 3 B、I-等在强光照射下新制氯水中有气泡产生使紫色石蕊溶液先变红后退色使湿润的有色布条或品红溶液退色次氯酸及其重要的盐1.次氯酸酸性弱于碳酸用作消毒剂、漂白剂盛放氯水的试剂瓶不能用橡胶塞弱酸性强 氧 勺N不稳见
7、光分解一家水的配制与保存次氯酸见光分解的化学方程式:2HC 10 式 甦 2HC 1+O 2b2.次氯酸盐“8 4”消毒液有效成分为N aC l O,它与洁厕灵(主要成分盐酸)混合立即会产生氯气,其离子方程式是C I O +C 1+2H+=C 1 2 t+H2O o(2)漂白粉成分:漂白粉的主要成分是C aC b和 C a(C 10)2,其中有效成分是C a(C 10)2。漂白原理:在潮湿的空气中能吸收C O 2,化学方程式为C a(C 10)2+C 02+H2O=2 H C 1 O+C aC O3lO【小试牛刀】请判断下列说法的正误(正确的打W”,错误的打“x”)(1)氯气与烧碱溶液或石灰乳
8、反应都能得到含氯消毒剂N)(2)漂白粉可用于生活用水的消毒(力(3)标准状况下,11.2 L C l2与水充分反应转移电子数为0.5NA(X)(4)“8 4”消毒液的消毒原理与H2O 2的相同,都是利用强氧化性(4)(5)漂白粉在空气中久置变质是因为漂白粉中的C aC b与空气中的C O 2反应生成C aC C h(x)(6)N aC 10 和 C a(C 10)2的溶液能杀菌消毒的原理是二者水解均呈碱性(x)(7)洁厕灵不能与“8 4”消毒液混用,原因是两种溶液混合产生的H C 1 O 易分解(x)答案:(1W(2)4 (3)x (4)4 (5)x (6)x (7)x【典例】例 1在新制饱和
9、氯水中,若只改变某一条件,下列叙述正确的是()A.再通入少量氯气,黑 已 减 小B.通入少量S O 2,溶液漂白性增强C.加入少量的碳酸钠粉末,p H 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【解析】饱和氯水不能再溶解氯气,各成分的浓度不变,A项错;S O2+C l2+2H2O=2 H C 1+H2S O4,CI2+H 2 OH+C+H C 1 O 的平衡左移,H C 1 O 的浓度减小,漂白性减弱,B项错;加入少量的碳酸钠粉末,消 耗 H+,使上述平衡正向移动,H C 1 O 的浓度增大,C项正确;光照过程中,H C 1 O 分解,生成0 2和 H C 1,溶液中的离
10、子浓度增大,导电性增强,D项错误。【答案】C例 2氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是()A.加入有色布条,片刻后有色布条退色,说明有C L 存在B.溶液呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有C L 存在C.先加入盐酸酸化,再加入A g N C h 溶液,生成白色沉淀,说明有C 广存在D.加入N a O H 溶液,氯水的浅黄绿色消失,说明有H C I O 存在【解析】A项,氯水能使有色布条退色是因为氯水中含有的H C 1 O 具有强氧化性;C项,由于加入盐酸酸化的过程中引入了 C 广,所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在C;D项,因 C L、HC 1
11、 和HC I O 均能与N a O H 溶液反应,所以加入N a O H 溶液时氯水颜色消失不能说明其中有HC I O 存在。【答案】B【对点提升】对 点 1氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是()A.加入有色布条,片刻后有色布条褪色,说明有CL存在B.溶液呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有CL存在C.先加入盐酸酸化,再加入AgN03溶液,生成白色沉淀,说 明 有 存 在D.加入NaOH溶液,氯水的浅黄绿色消失,说明有HC1O存在【答案】B【解析】A 项,氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有的HC1O具有强氧化性;C 项,由于加入盐酸酸化的过程中引入了
12、 C1,所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在Cl;D 项,因 Cb、HC1和HCIO均能与NaOH溶液反应,所以加入NaOH溶液时氯水颜色消失不能说明其中有HCIO存在。对 点 2由一种阳离子与两种酸根阴离子组成的盐称为混盐,CaOCL是一种常见的混盐。下列说法不氐琥的是()A.CaOCb有较强的氧化性B.CaOCb水溶液呈碱性C.由氯气为原料,每生成ImolCaOCb,转移的电子为2moiD.CaOCb的溶液中加入足量浓硫酸,可有黄绿色的气体产生【答案】C【解析】根据题干信息,混盐是由一种阳离子与两种酸根阴离子组成的盐,则 混 盐 CaOCb中的酸根为 C10-和C h A 项,CaO
13、Cb中的酸根为CIO和 C h 次氯酸盐具有强氧化性,A 正确;B 项,CIO水解使溶液呈碱性,即 CaOCL水溶液呈碱性,B iE确;C 项,由氯气为原料,每 生 成 ImolCaOCL,ImolCL中ImolCl的化合价由0 价升高至+1价,ImolCl的化合价由0 价降低至-1价,总共转移Im ol电子,C 错误;D 项,CaOCb的溶液中加入足量浓硫酸,可发生反应CaOCb+H2so 浓尸CaSOa+CbT+HzO,生成黄绿色的氯气,D 正确;故选C。【巧学妙记】新制氯水中C12+H2O HC1+HC10平衡的应用向氯水中加入的物质浓度变化平衡移动的方向应用可溶性氯化物c(C)增大左移
14、用饱和食盐水除去CL中的HC1;F排饱和食盐水法收集C12盐酸c(H+)和 c(C)增大左移次氯酸与浓盐酸反应制C12NaOHc(H+)减小右移用 NaOH溶液吸收多余的Cl2Ca(OH)2c(H+源小右移制漂白粉CaCOsc(H+)减小右移制高浓度HC10溶液光照c(HC10)减小右移氯水避光保存或现用现配(1)反应原理:用强氧化剂(如K M n C U、K2C r2O 7 K C I O 3、M n C h 等)氧化浓盐酸。M n O 2+4HC l(浓)=M n C L+C 1 2 T+2 H2。(2)制备装置类型:固体+液体 气 体(3)净化方法:用饱和食盐水除去H C 1,再用浓硫酸
15、除去水蒸气。(4)收集方法:向上排空气法或排饱和食盐水法。(5)尾气吸收:用强碱溶液(如N a O H 溶液)吸收,不 用 C a(O H)2 溶液吸收的原因是C a(O H)2 溶解度小,溶液浓度低,吸收不完全。(6)验满方法:将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛C L 的试剂瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满;或将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛C L 的试剂瓶口,观察到试纸先变红后退色,则证明已集满。【小试牛刀】请判断下列说法的正误(正确的打y“,错误的打 X”)(1)含 4 m o i H C1 的浓盐酸与足量M n Ch 反应,可制备2 2.4 L C b()(2)用饱和N aHCCh 溶液除去
16、C h中混有的HC1()(3)用浓硫酸或碱石灰干燥Cl2()(4)可用排饱和食盐水法收集C b()(5)常用饱和石灰水吸收尾气中的C H )(6)用干燥的淀粉碘化钾试纸检验C h 是否收集满()(7)清洗碘升华实验所用试管,先用酒精清洗,再用水清洗()(8)向 含 的无色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液,若溶液变成蓝色,则氧化性:Cl22()(9)检验CI2 中是否混有H C 1,可以用湿润的KI-淀 粉 试 纸()答案:(l)x (2)x (3)x (4)4 (5)x (6)x (7)4 (8)4 (9)x【典例】例 1 (2 0 2 2 广东选择性考试)实验室用M n Ch 和浓盐酸
17、反应生成C L 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()【答案】D【解析】A 项,浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HC1,可用饱和食盐水除去HC1,C L 可用浓硫酸干燥,A 装置能达到实验目的,故 A 不符合题意;B 项,氯气的密度大于空气,用向上排空气法收集,B 装置能收集氯气,故 B 不符合题意;C 项,湿润的红布条褪色,干燥的红色布条不褪色,可验证干燥的氯气不具有漂白性,故 C 不符合题意;D 项,氯气在水中的溶解度较小,应用N a O H 溶液吸收尾气,D 装置不能达到实验目的,故 D 符合
18、题意;故选D。例 2 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于“8 4”消毒液(有效成分为N aCl O),下列说去不正确的是()A.为除去C L 中的H C 1,装置a 中的试剂为饱和N a2 c Ch 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N aCl O 的生成D.装置c 的作用是吸收尾气【答案】A【解析】A 项,为除去C b 中的H C 1,装置a 中的试剂为饱和N aCl 溶液,故 A 错误;B 项,盛放浓盐酸的仪器是分液漏斗,故 B 正确;C 项,装置b 中,采用冰水浴冷却有利于N aCl O 的生成,反应放热,防止
19、温度高时产生副产品N a C I C h,故 C正确;D项,装置c的作用是吸收尾气,防止污染空气,故 D正确。故选A。【对点提升】对 点1实验室中利用M n 0 2 制备干燥的C b 及少量氯水并收集C b,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K i,关闭K 2,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C LC.可通过图2装置干燥并收集一定量的C l2D.连接图1、图3装置,打开K i,点燃酒精灯,可制备少量氯水【答案】A【解析】A项,检验装置的气密性利用的是在装置内形成气压差而产生明显的现象来判定的,图1中为恒压漏斗,注
20、水后无论气密性是否良好,都能顺利流下,不能检验装置的气密性,故A符合;B项,图1装置中,浓盐酸与二氧化镒在加热的条件下反应可制备C 1 2,故B不符合;C项,饱和食盐水除去氯气中的H C 1气体,浓硫酸除去水蒸气,干燥氯气,故可通过图2装置干燥并收集一定量的C L,故C不符合;D项,连接图1、图3装置,打开K”点燃酒精灯,制备氯气,氯气进入水中,可制备少量氯水,故D不符合。故选A。对 点2某化学小组采用下图所示装置制备C L并探究其化学性质,下列说法错误的是()A.加入药品之前,应先检查装置的气密性B.通过对装置C和E中的产物分析,可判断温度对C L与碱溶液反应的影响C.装 置D中的现象为溶液
21、逐渐变成浅黄绿色D.装置B中N a O H溶液的作用为吸收挥发出来的H C 1【答案】D【解析】A项,实验时应该先检验装置的气密性然后再装药品,A正确;B项,由图可以发现,装置C和E温度不同,故可以通过时装置C和E中的产物分析来判断温度对C b与碱溶液反应的影响,B正确;C项,装置D中通入氯气,形成氯水,而氯水是黄绿色的,故其现象为溶液逐渐变成浅黄绿色,C正确;D项,装置B中N a O H溶液是处理反应后多余的氯气,D错误;故选D。【巧学妙记】1 .实验验室用M n O2和浓盐酸制取C I2时应注意以下四点(1)反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与M n C h不反应,且随着反应的进行,浓盐酸
22、变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的H C 1不可能全部参加反应。(2)加热温度:不宜过高,以减少H C I挥发。(3)实验结束后,先使反应停止并排出残留的C L后,再拆卸装置,避免污染空气。(4)尾气吸收时,用N a O H溶液吸收C L,不能用澄清石灰水吸收,因为溶液中含Ca(O H)2的量少,吸收不完全。2 .气体制备实验的基本思路|净化|_收集|装置|装置|装置|装置|装置反应物状态及反应条件体杂的质气及质性据的选煤气性择剂体质干气水性密体溶及度据气体的性质选择吸收剂考 向 叼 漠、碘卤素的性质及X的检验1.澳、碘单质物理性质比较性质B f 2h颜色深红棕色紫黑色状态液体固体溶解性水中溶
23、解度不大溶解度不大有机溶剂中易溶易溶特性易挥发、有毒易升华使淀粉溶液变蓝2.氯、澳、碘单质化学性质比较与碱溶液反应,如 与N a O H溶液反应的化学方程式为2 N a O H+X 2=N a X+N a X O+H 2 O(X=Cl、B r、I)o(2)氧化性占燃都能与金属反应生成金属卤化物,如与钠反应的化学方程式为2 N a+X 2 4 2 N a X(X=Cl、B r、I)氯、嗅、碘单质的氧化性强弱是CL B r2 L,阴离子的还原性:Cl 赤 潦 蓝色溶液,表明有【小试牛刀】请判断下列说法的正误(正确的打“4”,错误的打“x”)(1)能使湿润的淀粉-KI试纸变成蓝色的物质一定是Cb(x
24、)(2)用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别N a Cl、N a B r、KI三种失去标签的溶液N)(3)某溶液加入C C L,C C 1 4 层显紫色,证明原溶液中存在I(x)(4)某浅黄色的滨水,加入C C I 4 振荡静置后,上层显橙红色(x)(5)澳中溶有少量氯气,可以用加入漠化钠再用汽油萃取的方法提纯N)(6)溟化银具有感光性,碘化银不具有感光性(x)(7)氟气跟氯化钠水溶液反应,一定有氟化氢和氧气生成N)(8)海水中提取浪涉及不止一个氧化还原反应(4)答案:X (2)4 (3)x (4)x (5)x (6)x (7)4 (8)Y【典例】例 1 下列有关卤素的说法错误的是()A.从 H
25、F、H C k H B r、H I 酸性递增的事实,可推出F、C k B r、I 的非金属性递增的规律B.H F、H C k H B r、H I 的热稳定性依次减弱,还原性依次增强C.淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝,4r+O2+2 H2O=2I2+4 O H-D.碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度【答案】A【解析】元素的非金属性强弱与其对应的氢化物溶液的酸性强弱无关,可根据其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱进行比较,A错误;1 2在K I溶液中存在平衡L+I E.可使其溶解度增大,D正确。例 2(2 0 2 1全国甲卷)碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答
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