2023届新高考新教材化学人教版一轮学案-第四章第1讲　氯及其化合物.docx

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1、第1讲氯及其化合物复习目标核心素养1.能列举、描述、辨识氯及其化合物重要的物理和化学性质及实验现象。2能根据氯及其化合物的性质分析生产生活及环境中的某些常见问题，说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。3能说明氯及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识氯气性质的多样性；能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。2科学探究与创新意识：结合物质的制备、化学实验等，培养科学探究的方法步骤，进行科学解释和发现、创造和应用。3科学态度与社会责任：深刻认识化学对创造更多物质财富和精神财富、满足人民日益增长的美好生活需要的重大贡献。考点一氯及其化合物1氯气

2、的性质(1)氯气的物理性质颜色气味密度特性黄绿色刺激性气味比空气大易液化氯气有毒且密度比空气大，遇到氯气泄漏逃生时，要向高处逃跑，也可用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻。(2)氯气的化学性质氧化性原子结构：类别：Cl2是活泼的非金属单质，能氧化许多金属、非金属以及一些具有还原性的物质。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。(3)从平衡的角度理解氯水的成分和性质氯气能溶于水(12)，氯气的水溶液称为氯水，溶于水的氯气只有少量与水反应。氯水中存在三种平衡关系：aCl2H2OHClHClObHClOHClOcH2OHO

3、H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。Cl2与变价金属反应，均生成高价态的金属氯化物。1 mol Cl2与水反应时(可逆反应)，转移电子数小于NA；而1 mol Cl2与足量冷的NaOH溶液反应时，转移电子数为NA。2次氯酸和次氯酸盐的性质(1)次氯酸(2)次氯酸盐(1)过量的铁粉在少量氯气中加热，充分反应后产物为FeCl2。()(2)氯气溶于水可以导电，所以氯气是电解质。()(3)工业制漂白粉应选择石灰乳，而不是石灰水。()(4)氯气可以使湿润的有色布条褪色，表现氯气的漂白性。()(5)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能

4、作氧化剂。()(6)标准状况下，11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为0.5NA。()(7)“84”消毒液的消毒原理与H2O2的相同，都是利用强氧化性。()题点一氯气及氯水的性质(2021长治模拟)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Cl2B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ClC向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有HD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【解析】通常情况下，氯气为黄绿色气体，氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有C

5、l2，A项正确；向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，发生的反应为AgCl=AgCl，说明氯水中含有Cl，B项正确；向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，发生的反应为HHCO=H2OCO2，说明氯水中含有H，C项正确；向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明反应有氯化铁生成，由于氯气和HClO均能把氯化亚铁氧化成氯化铁，因此不能说明氯水中含有HClO，D项错误。【答案】D母题变式在上题题干条件不变的情况下，下列说法正确的是()A在氯水中滴加石蕊先变红后褪色说明氯水中含有盐酸和次氯酸B加热氯水有气体放出，该气体为氯气C向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯

6、水中含有HClOD向氯水中加入带有酚酞的NaOH溶液，溶液变无色说明氯水中一定含有盐酸答案：A对点训练1某同学欲利用浓盐酸、MnO2、Fe等试剂制取无水氯化铁、收集一定量的氯气并验证其某些性质，实验装置如图所示(制气装置省略)。下列说法错误的是()A中a导管应向下延伸至接近瓶底B若撤去，则中可能有Fe2O3生成C当中充满黄绿色气体时再点燃处酒精灯D中试纸若是湿润的，则根据产生的现象可证明氯气有酸性、漂白性解析：D氯气的密度比空气的大，应采用向上排空气法收集，故需要将a导管延长至接近瓶底，A正确；若撤去，则中的水蒸气逆向进入中，导致FeCl3水解生成Fe(OH)3，Fe(OH)3受热分解变为Fe

7、2O3，B正确；加热时装置中的空气会与Fe反应，故应先通入一段时间Cl2，以排尽装置中的空气，防止加热时Fe被空气氧化，C正确；干燥的氯气没有漂白性、氯气没有酸性，D错误。对点训练2在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，下列叙述正确的是()A再通入少量氯气，减少B通入少量SO2，溶液漂白性增强C加入少量的CaCO3粉末，pH增大，溶液漂白性增强D光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱答案：C归纳拓展Cl2H2OHClHClO平衡移动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(Cl)增大左移用饱和食盐水除Cl2中的HCl盐酸c(H)和c(Cl)增大左移次氯酸盐与浓盐酸反应制

8、Cl2NaOHc(H)减小右移用NaOH溶液吸收多余Cl2Ca(OH)2c(H)减小右移制漂白粉CaCO3c(H)减小右移制高浓度的HClO溶液光照c(HClO)减小右移氯水避光保存或现用现配题点二次氯酸盐和其他含氯消毒剂某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中，不合理的是(已知：饱和NaClO溶液的pH约为11)()A该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl22OH=ClOClH2OB该消毒液的pH约为12：ClOH2OHClOOHC该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，产生有毒Cl2：2HClClO= Cl2H2OD该消毒液加白醋生成HCl

9、O，可增强漂白作用：CH3COOHClO=HClO CH3COO【解析】A项，将Cl2通入NaOH溶液中可制得消毒液，离子方程式为2OHCl2=ClClOH2O。B项，饱和NaClO溶液的pH约为11，现在该消毒液的pH为12，故不可能仅为ClO的水解所致，该消毒液中还含有一定量的NaOH，是使消毒液的pH约为12的主要原因。C项，该消毒液与洁厕灵混用时，ClO与Cl会发生氧化还原反应生成Cl2。D项，HClO有较强的漂白性。因为CH3COOH的酸性强于HClO，在该消毒液中加入CH3COOH，会使CH3COOH与ClO反应生成HClO，增强其漂白性。【答案】B对点训练3二氧化氯(ClO2)是

10、一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水的消毒。下列有关ClO2制备与杀菌的说法不合理的是()ANaClO2在酸性条件下歧化生成ClO2和NaCl，则n(氧化剂)n(还原剂)14BClO2在强碱性环境中使用失效，可能的原因是2ClO22OH=ClOClOH2OC可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3D等物质的量的ClO2杀菌效果比Cl2强解析：C酸性条件下ClO发生歧化反应，生成Cl和ClO2，可写出方程式：4H5ClO=Cl4ClO22H2O，显然氧化剂与还原剂的物质的量之比为14，A合理；方程式符合歧化反应化合价的变化，B合理；ClO2易溶于水，显然不能用饱和食盐水除杂，C不合理；等物质的量的

11、ClO2做氧化剂时得电子数比Cl2得电子数多，D合理。考点二氯气的实验室制法及其性质探究1氯气的实验室制法(1)制取原理实验室通常用强氧化剂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：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O。(2)实验装置根据实际需要可增加除杂和尾气处理装置(3)制取流程2氯气的性质探究装置试剂实验现象实验目的A浓硫酸验证干燥的氯气无漂白作用，湿润的氯气(含HClO)有漂白作用B干燥红色布条无明显变化C湿润红色布条红色布条褪色DFeCl2溶液溶液由浅绿色变棕黄色验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性化合物反应E

12、淀粉KI溶液溶液变蓝色FMg或Na产生白烟GNaOH溶液吸收多余的氯气(1)用MnO2和浓盐酸制取Cl2的反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为14。()(2)足量MnO2和40 mL10 molL1浓盐酸共热可生成0.1 mol Cl2。()(3)除去Cl2中少量HCl气体，除饱和食盐水外也可用饱和碳酸氢钠溶液。()(4)用浓硫酸或碱石灰均可干燥Cl2。()(5)可用排饱和食盐水法收集Cl2。()(6)用干燥的淀粉碘化钾试纸检验Cl2是否收集满。()题点一氯气的制备及性质探究(2021邯郸模拟)已知高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应能产生氯气。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并实验其与

13、金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是()A和处B只有处C和处 D、处【解析】KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生氯气，因此不需要加热，因此正确；Cl2为黄绿色、易溶于水、有毒性的气体，能被氢氧化钠溶液吸收，因此中除去氯气中的氯化氢杂质不能用氢氧化钠溶液，因此不正确；浓硫酸可以干燥氯气，但是要长进短出，因此不正确；氯气与金属反应时，为了充分反应，应该把导管伸到试管的底部，且反应需要加热，为保持气压平衡及防止尾气污染环境，还应有出气管和尾气处理装置，因此不正确。【答案】D母题延伸(1)若将上题装置中KMnO4换成NaClO能否产生氯气？(2)若用该装置制取干燥氯气，中试剂换成哪种

14、溶液？(3)如何收集干燥氯气？提示：(1)能(2)饱和食盐水(3)用向上排空气法收集特别提醒实验室制取氯气的注意事项(1)反应物的选择：必须用浓盐酸。(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。对点训练1(2021广东湛江市高三一模)(双选)氯乙酸(CH2ClCOOH)是重要的分析试剂和有机合成中间体。一种制备氯乙酸的方法为CH3COOHCl2CH2ClCOOHHCl，已知：PCl3易水解。学习小组用如图所示装置进行探究，下列说法正确的是()A试剂X、

15、Y依次选用浓盐酸、KMnO4B的作用为除去Cl2中的HClC中反应后的液体经蒸馏可得氯乙酸D中出现白色沉淀说明有HCl生成解析：AC中若用浓盐酸与MnO2混合制取Cl2需要加热条件，而用浓盐酸与KMnO4反应制取氯气不需要加热，装置图没有加热装置，所以试剂X是浓盐酸，试剂Y是KMnO4，A正确；用浓盐酸与KMnO4反应制取Cl2中含有水蒸气，由于PCl3易水解，所以Cl2在进入装置制取CH2ClCOOH之前需要干燥处理，则中试剂为干燥剂浓硫酸，B错误；乙酸与Cl2在PCl3催化下加热95 制取得到氯乙酸，同时还有副产物二氯乙酸、三氯乙酸，它们是沸点不同的液体化合物，因此中反应后的液体经蒸馏可得

16、氯乙酸，C正确；未反应的Cl2及反应产生的HCl气体在中都能与AgNO3溶液反应产生AgCl白色沉淀，因此不能根据中出现白色沉淀判断有HCl生成，D错误。思维建模(1)向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2，发生的反应为Ca22ClOCO2H2O=CaCO32HClO。(2)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2，生成的是CaSO4而不是CaSO3。(3)次氯酸盐(ClO)无论是在酸性、碱性还是中性条件下，均具有强氧化性，均能氧化I、Fe2、SO、S2等还原性离子。题点二含氯化合物的制备(2021泰安模拟)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和消毒剂，它在酸性条件下生成NaCl并放出ClO2

17、，ClO2有类似Cl2的性质。某兴趣小组探究亚氯酸钠的制备。.制备亚氯酸钠关闭止水夹，打开止水夹，从进气口通入足量ClO2，充分反应。(1)仪器a的名称为_，仪器b的作用是_。(2)装置A中生成NaClO2的离子方程式为_。.探究亚氯酸钠的性质停止通ClO2气体，再通入空气一段时间后，关闭止水夹，打开止水夹，向A中滴入稀硫酸。(3)开始时A中反应缓慢，稍后产生气体的速率急剧加快，请解释可能的原因_。 (4)B中现象为_。【解析】(1)仪器a为圆底烧瓶，仪器b为干燥管，干燥管的作用是防止倒吸；(2)根据实验步骤，装置A中加入NaOH、H2O2和ClO2，产物是NaClO2，氯元素的是化合价降低，

18、即ClO2作氧化剂，H2O2作还原剂，H2O2的氧化产物是O2，因此有ClO2H2O2OHClOO2H2O，用化合价升降法配平，得出装置A中发生反应离子方程式为2ClO22OHH2O2=2ClO2H2OO2；(3)NaClO2在酸性条件下能生成NaCl和ClO2，发生的反应是5NaClO22H2SO4=NaCl4ClO22H2O2Na2SO4，开始时A中反应缓慢，稍后产生气体的速率急剧加快的原因可能是NaClO2与H2SO4反应生成的Cl对反应起催化作用；(4)ClO2的性质与氯气相似，即ClO2的氧化性强于I2，ClO2把I氧化成I2，淀粉遇碘单质变蓝，即B中现象是溶液变蓝色。【答案】(1)

19、烧瓶(圆底烧瓶)防止倒吸(2)2ClO22OHH2O2=2ClO2H2OO2(3)NaClO2与H2SO4反应生成的Cl对反应起催化作用(4)溶液变蓝色母题延伸(1)若从上题装置A反应后的溶液中获得NaClO2晶体，应该如何操作？(2)实验完成后，为防止装置中滞留的有毒气体污染空气，可以进行的操作是什么？(3)H2O2是氧化剂还是还原剂？(4)向NaClO2中滴加少量盐酸有什么现象？提示：(1)蒸发浓缩、降温结晶，得到NaClO2固体，然后过滤、洗涤、干燥。(2)再次打开止水夹，从进气口通入一段时间的空气。(3)还原剂(4)有黄绿色气体生成对点训练2(2021青岛期末，8)高氯酸(HClO4，

20、沸点90 )可用于医药工业方面。工业生产高氯酸的工艺流程如下：下列说法错误的是()A反应器反应产物中有HClO4、ClO2、NaHSO4B反应器中是还原剂SO2将氧化剂ClO2还原为ClOC若用pH计测定0.1 molL1 NaHSO4溶液pH1，则说明NaHSO4为弱电解质D操作为蒸馏解析：C由题给流程可知，在反应器中发生的反应为氯酸钠和浓硫酸反应生成硫酸氢钠、高氯酸和水，所得溶液冷却过滤得到硫酸氢钠晶体和高氯酸溶液，高氯酸溶液经蒸馏得到高氯酸纯品；在反应器中制得的二氧化氯气体在碱性条件下与二氧化硫反应生成硫酸钠、亚氯酸钠和水，所得溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥得到亚氯酸钠粗品。

21、由分析可知，A正确；由分析可知，在反应器中二氧化硫为还原剂，二氧化氯为氧化剂，二氧化氯被二氧化硫还原为亚氯酸根，故B正确；硫酸氢钠是强酸的酸式盐，在溶液中完全电离，属于强电解质，故C错误；由高氯酸的沸点90 可知，高氯酸溶液经蒸馏得到高氯酸纯品，故D正确。考点三卤素及卤素离子的检验1卤素单质性质的相似性(1)都能与大多数金属反应，如2Fe3Br2=2FeBr3，但I2与Fe反应生成FeI2。(2)都能与H2反应生成HX：X2H2=2HX(X代表F、Cl、Br、I，下同)。(3)都能与水反应：X2H2OHXHXO(F2例外)。(4)都能与碱溶液反应：X22NaOH=NaXNaXOH2O(F2、I

22、2例外)。2卤素单质的递变性性质F2Cl2Br2I2规律颜色淡黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色逐渐加深状态气体气体液体固体熔、沸点逐渐升高性质F2Cl2Br2I2规律氧化性与氢气化合由易到难逐渐减弱简单离子(X) 的还原性单质的氧化性越弱，对应离子的还原性越强逐渐增强3.性质的特殊性氟无正价，非金属性最强，F的还原性最弱；2F22H2O=4HFO2，与H2反应在暗处即爆炸；氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在塑料瓶中溴Br2是深红棕色液体，易挥发；Br2易溶于有机溶剂；盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞碘淀粉遇I2变蓝色；I2加热时易升华；I2易溶于有机溶剂4.卤素离子的检验方法(1

23、)AgNO3溶液沉淀法未知液生成 (2)置换萃取法未知液有机层呈(3)氧化淀粉法检验I未知液蓝色溶液，表明有I。(1)向溶液中加硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀，可证明溶液中一定有Cl。()(2)向无色溶液中滴加氯水和CCl4，振荡，静置，下层溶液显紫色说明原溶液中有I。()(3)卤素单质X2与水反应都生成HX和HXO。()(4)卤素气态氢化物的水溶液都是强酸。()(5)浓硫酸不能干燥HBr、HI。()(6)HCl中含少量的Cl2可以利用CCl4除去。()(7)加碘盐能使淀粉变蓝。()题点一卤素性质的递变规律如图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图，下列说法

24、错误的是()A单质是最活泼的非金属单质B单质能使品红溶液褪色C单质能使淀粉溶液变蓝D单质的氧化性是【解析】从图中可以看出，从F2I2，相对分子质量逐渐增大，沸点也逐渐升高，故为F2，为Cl2，为Br2，为I2，单质的氧化性是，D项错误。【答案】D母题变式在上题题干条件不变的情况下，下列说法正确的是()A卤素的钾盐(KX)中，最易被氧化的是的钾盐B的单质中溶有少量的单质，可以用加入的钠盐(NaX)再用汽油萃取的方法提纯C的单质跟氯化钠水溶液反应，一定有氯气生成D卤素单质与水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂解析：B还原性FClBrI，KF最难被氧化，A错误；氯气与NaBr反应生成氯化钠和溴单质，

25、再用汽油萃取溴单质，达到提纯的目的，B正确；F2通入水溶液中，F2与水反应生成氧气，水作还原剂，C、D错误。对点训练1下列关于卤素(用X表示)的叙述，错误的是()A卤素单质与水反应均可用X2H2OHXOHX表示BHX都极易溶于水，它们的热稳定性随X的核电荷数的增加而减小C卤素单质的颜色由F2I2随相对分子质量增大而变深DX的还原性依次为FClBr1.5后，单质碘的收率会降低，原因是 _。(2)以NaIO3为原料制备I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物；再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为_。(3)KI溶液和CuSO4

26、溶液混合可生成CuI沉淀和I2，若生成1 mol I2，消耗的KI至少为_ mol。I2在KI溶液中可发生反应：I2II。实验室中使用过量的KI与CuSO4溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是_。解析：(1)由流程分析可知，加入Fe粉进行转化反应的离子方程式是2AgIFe=2AgFe22I；生成的沉淀为Ag，Ag与HNO3反应生成AgNO3，AgNO3可以循环使用。由于还原性：IFe2，故通入Cl2的过程中，若氧化产物只有一种，该产物应是I2，此时反应的化学方程式是FeI2Cl2=I2FeCl2；若1.5，正好将Fe2氧化为Fe3，反应的化学方程式是2Fe

27、I23Cl2=2FeCl32I2；当1.5后，单质I2的收率会降低，说明Cl2可以进一步将I2氧化为高价态的碘的化合物。(2)NaIO3具有氧化性，NaHSO3具有还原性，二者发生氧化还原反应生成NaI和Na2SO4，反应的离子方程式是IO3HSO=3SOI3H；NaI和NaIO3在酸性条件下，继续发生氧化还原反应生成I2，反应的离子方程式是5IIO6H=3I23H2O，故制备I2的总反应的离子方程式是2IO5HSO=I25SOH2O3H。(3)由题给信息可推断出CuSO4和KI发生反应的化学方程式是2CuSO44KI=2CuII22K2SO4，故若生成1 mol I2，消耗的KI至少为4 m

28、ol；I的生成增大了I2在水中的溶解度，反应中加入过量的KI可以防止单质碘析出。答案：(1)2AgIFe=2AgFe22IAgNO3FeI2Cl2=I2FeCl2I2、FeCl3I2被进一步氧化(2)2IO5HSO=I25SOH2O3H(3)4防止单质碘析出5(2020山东卷，20节选)某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略)：已知：锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：3MnO2H2O=2MnOMnO24OH回答下列问题：(1)装置A中a的作用是_；装置C中的试剂为_；装置A中制备Cl2的化学方程式为_。(2)上述装置存在一处

29、缺陷，会导致KMnO4产率降低，改进的方法是_。解析：(1)装置A中a的作用是平衡气压，使浓盐酸能够顺利滴下。该实验过程中有毒性较大的氯气参与反应，故装置C中盛放NaOH溶液，用于吸收有毒气体氯气，防止其逸出污染空气。酸性条件下，ClO与Cl发生氧化还原反应(归中反应)生成氯气，故装置A中制备Cl2的化学方程式是Ca(ClO)24HCl(浓)=CaCl22Cl22H2O。(2)盐酸具有挥发性，则用浓盐酸制备的Cl2中含有HCl杂质，该杂质进入装置B中会使溶液碱性减弱，而溶液碱性减弱时MnO易发生歧化反应生成MnO和MnO2，又HCl还可还原装置B中生成的KMnO4，导致产物损失，改进的方法是在装置A和装置B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶，以除去Cl2中的HCl杂质。答案：(1)平衡气压，使浓盐酸顺利滴下NaOH溶液Ca(ClO)24HCl(浓)=CaCl22Cl22H2O(2)在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶