2023版高考化学一轮总复习第二章第二节氯及其化合物课件

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[自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)制取较高浓度的次氯酸溶液：将 Cl2 通入碳酸钠溶液中。
(2)除去 Cl2 中 HCl，除杂试剂是 H2O、浓硫酸。(
(3)可用排饱和食盐水法收集 Cl2。(
(4)HCl 中少量的 Cl2 可以利用 CCl4 除去。(
(5)加碘盐能使淀粉变蓝。(
错因：将Cl2 通入碳酸钠溶液中生成次氯酸
(2)×(3)√(5)×
错因：应用饱和氯化钠溶液除去Cl2中HCl。(4)√错因：加碘盐含KIO3 而不含碘单质。
2.根据下列装置图回答问题：
(1)A、B、C 中的现象分别为_______、_______、________。(2)通过 A、B 可得出的结论是_______________________________________________________________________。
(3)D 中反应的离子方程式为______________________________________________________________________________。(4)F 的作用为____________________________________。
答案：(1)不褪色 褪色
(2)Cl2 本身无漂白性(4)吸收尾气 Cl2，防止污染大气
3.(教材必修第一册P45Cl2 制备装置组编题)氯气的制备装
问题：(1) 用 KMnO4 代替 MnO2，常温下即可反应，故不需要________，反应原理为_____________________________________________________________________________________。(2) 图中橡皮管 a 的作用是使 _________________________________________________，便于分液漏斗中的液体流下。
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋
5Cl2↑＋8H2O(2)分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等
2.从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性
依据氯气的氧化性完成下列反应的化学方程式：
2HCl，________色火焰。
【教材拓展】(1)H2 和 Cl2 的混合气体光照时会发生爆炸。
(2)与 P 反应：2P＋3Cl2(少量)
2P＋5Cl2(过量)
(3)与还原性无机化合物反应①与碘化钾溶液反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2。②与 SO2 水溶液反应：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。③与 FeCl2 溶液反应：Cl2＋2FeCl2===2FeCl3。
3.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。
化学方程式：____________________________________离子方程式：____________________________________
①制取漂白液(84 消毒液)
2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
Ca(ClO)2、CaCl2
2Ca(OH)2＋2Cl2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO
2HClO 2HCl＋O2↑
4.次氯酸(HClO)的三大重要性质
溶液中通入少量CO2 ，离子方程式为 ClO－＋CO2 ＋H2O===
HCO3 ＋HClO。
(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 不能由两种单质直接化合生成。(2)向NaClO 溶液中通入CO2，无论是少量还是过量，均生
(3)干燥的Cl2 没有漂白性，但Cl2 能使湿润的有色布条褪色，漂白粉也没有漂白性，起漂白作用的是HClO，故不能用pH试纸测量氯水的pH。
【练1】(2021年宁德三模)利用如图装置进行 Cl2 制备及其
化学性质的探究。下列说法错误的是(
A.拉动 a 或 b 的活塞，可检查装置气密性B.c 中反应的氧化产物与还原产物的质量比为 6∶1C.c 中产生 Cl2 后，d 褪色的原因是次氯酸具有漂白性D.性质实验结束后，加入b中溶液除去多余的 Cl2，溶液由红色变为无色解析：c 中反应 KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，
d 中先发生：Cl2＋H2O
HCl＋HClO，实验结束后：加入 b
中溶液除去多余的 Cl2，Cl2＋2NaOH===H2O＋NaCl＋NaClO。拉动 a 或 b 的活塞，松开后看活塞能否恢复到原位，可检查装
置气密性，A 正确；由 KClO3 ＋6HCl( 浓)===KCl ＋3Cl2↑＋3H2O，化合价升高的氯与化合价降低的氯比为 5∶1，c 中反应的氧化产物与还原产物的质量比为 5∶1，B 错误；c 中产生 Cl2
HCl＋HClO，HClO 具有强氧化性、漂白性，
d 褪色的原因是次氯酸具有漂白性，C 正确；性质实验结束后，加入 b 中溶液除去多余的 Cl2 ，Cl2 ＋2NaOH===H2O＋NaCl＋NaClO，碱性变弱，溶液由红色变为无色，D 正确。答案：B
【练2】(2021 年武汉一模)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) 。下列说法正确的是
A.④中 b 导管应向下延伸至接近瓶底B.若撤去⑥，则⑤中可能有 FeO 生成
C.当⑤中充满黄绿色气体时再点燃⑤处酒精灯
D.③中试纸若是湿润的，则根据产生的现象可证明氯气有
解析：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 错误；若撤去⑥，则⑦中的水蒸气逆向进入⑤中，导致 FeCl3 水解生成 Fe(OH)3，Fe(OH)3受热分解变为 Fe2O3，B 错误；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。
氯水性质的多样性及其应用
【练3】(2021年菏泽一中月考)下列实验现象，与新制氯
水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是(
A.将 NaHCO3 固体加入新制氯水，有无色气泡(H＋)B.使红色布条褪色(HCl)C.向新制氯水中滴加紫色石蕊溶液，先变红后褪色(H＋、HClO)D.滴加 AgNO3 溶液生成白色沉淀(Cl－)
解析：将 NaHCO3 固体加入新制氯水，与氯水中的盐酸反应，生成 CO2 气体，A 不合题意；氯水中含有的 HClO，具有强氧化性，能使红色布条褪色，B 符合题意；新制氯水中含有
的盐酸，能使紫色石蕊溶液变红，含有的次氯酸能使溶液的红
色褪去，C 不合题意；新制氯水中含有盐酸，滴加 AgNO3 溶液生成氯化银白色沉淀，D 不合题意。
【练4】(2020 年北京师大附中期中)某同学利用浓度相同的新制氯水、Cl2 的 CCl4 溶液完成下述实验。下列有关说法不
B.操作②和操作④之后，试管上层溶液的成分相同C.操作①后的溶液中没有 Br2，但反应过程中可能有 Br2 生成D.实验说明，CCl4 影响了 Cl2、Br2 和 Fe3＋氧化性的强弱顺序
A.操作④中发生的反应是Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋　
滴新制氯水，新制氯水不足，发生反应Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋，反应后得到含Fe3＋的黄色溶液，加入CCl4后，CCl4不溶于水，且密度大于水，溶液分层，CCl4层在下层，无色，上层为含Fe3＋的黄色溶液；若向溴化亚铁溶液中滴加5滴Cl2的CCl4溶液，Cl2局部过量，则发生反应3Cl2＋2Fe2＋＋4Br－===6Cl－＋2Fe3＋＋2Br2，反应后得到含Fe3＋的黄色溶液和黄色的溴的CCl4溶液，振荡后，发生反应2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－，溶液分层，CCl4层在下层，无色，上层为含Fe3＋的黄色溶液。
Fe2＋的还原性大于 Br－，若向溴化亚铁溶液中滴加 5
根据以上分析，操作④中发生的反应是Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋，A正确；操作②和操作④之后，CCl4层在下层，无色，上层为含Fe3＋的黄色溶液, 试管上层溶液的成分相同，B正确；操作①反应过程中可能由于氯水局部过量，发生反应2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，但由于Fe2＋过量，随后发生反应Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋，故操作①后的溶液中没有Br2，C正确；实验说明，Cl2、Br2和Fe3＋氧化性的强弱顺序为Cl2>Br2>Fe3＋，CCl4没有影响Cl2、Br2和Fe3＋氧化性的强弱顺序，D错误。
(1)从平衡的角度理解氯水的成分和性质
(2)液氯、新制氯水、久置氯水的比较
【练5】(2021 年南京二模)氯及其化合物在生产、生活中
有广泛应用。下列物质的性质与用途具有对应关系的是(A.Cl2 能溶于水，可用于工业制盐酸B.ClO2 有强氧化性，可用于自来水消毒C.HClO 不稳定，可用作棉、麻的漂白剂D.FeCl3 溶液呈酸性，可用于蚀刻印刷电路板
解析：工业制盐酸的方法是将氢气和氯气点燃生成氯化氢，
而不是氯气与水反应，A 错误；ClO2 用于自来水消毒是利用其强氧化性，B 正确；HClO 可用作棉、麻的漂白剂是利用 HClO的氧化性，C 错误；FeCl3 用于蚀刻印刷电路板是利用 Fe3＋的氧化性，D 错误。
【练6】(2021 年上海一模)BrCl 是一种卤素互化物，与Cl2
性质相似，也能与水或碱溶液反应。下列说法正确的是(
A.BrCl 与水反应生成 HBrO 和 HCl，该反应属于氧化还原反应B.1 ml BrCl 与 KBr 溶液完全反应时转移的电子为 1 mlC.BrCl 可与 Cl2 反应得到 Br2D.BrCl 与稀氢氧化钠溶液反应可生成 NaBr 和 NaClO
解析：BrCl＋H2O===HBrO＋HCl，反应中化合价无变化，因此该反应属于非氧化还原反应，A 错误；BrCl＋KBr===KCl＋Br2，BrCl 中 Br 元素化合价降低1个价态变为Br2，因此 1 mlBrCl 与 KBr 溶液完全反应时转移的电子为 1 ml，B 正确；Cl2与 BrCl 性质相似都具有强氧化性，因此 BrCl 不与 Cl2 反应，C错误；BrCl 中 Br 为＋1 价，因此 BrCl 与稀氢氧化钠溶液反应可生成 NaCl 和 NaBrO，D 错误。
[归纳提升](1)卤素互化物
由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如 IBr、ICl、BrF3、ClF3。卤素互化物与卤素单质的性质相似，有较强的氧化性，如能与金属、H2O、NaOH 等反应：2IBr＋2Mg===MgBr2＋MgI2。但应注意：卤素互化物中，非金属性弱的元素显正价，如：ICl 中，I 显＋1 价，Cl 显－1 价，所以卤素互化物与水或碱的反应一般属于非氧化还原反应：IBr＋H2O===HBr＋HIO，IBr＋2NaOH===NaBr＋NaIO＋H2O。
有些多原子分子与卤素单质性质相似，其阴离子与卤素阴
离子性质相似。如氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答这类题目时可用换元法，如把(SCN)2 当作X2，把SCN－当作X－。
氯气的实验室制法及氯离子检验
1.氯气的实验室制法(1)反应原理实验室常利用 MnO2 与浓盐酸反应制取Cl2，化学方程式为
MnO2＋4HCl(浓)
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
MnO2 与稀盐酸不反应
气体发生装置：该装置适合固体与液体混合共热制取气体。①实验中要使用浓盐酸而不使用稀盐酸，这是因为___________________________________________。
②滴加浓盐酸时要拔开分液漏斗的塞子(或使分液漏斗盖上的小孔对齐)，目的是____________________________。净化装置：装置中饱和食盐水的作用是__________________________；装置特点是“________进气，________出气”。干燥装置：浓硫酸是液体干燥剂，用于_________________。但浓硫酸不能干燥碱性气体(如 NH3)，不能干燥还原性气体(如
便于分液漏斗中的液体流出
除去 Cl2 中的 HCl
收集装置：用排空气法收集密度比空气大的气体(如 Cl2)时，要求装置中“________进气，________出气”；若收集密度比空气小的气体( 如 H2 、NH3 等) ，则装置中“________ 进气，
________出气”。
尾气吸收装置：①为防止多余的 Cl2 污染环境，常用 NaOH溶液吸收。化学方程式为 2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O。②吸收 Cl2 时，不能用澄清的石灰水，原因是______________________________________________________________。
石灰水中 Ca(OH)2 的量太少，吸收不完全
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________，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________________，则证明已集满。③实验室制取 Cl2 时，常常根据氯气的________判断是否收集满。
(1)Cl2 的制法拓展
①14HCl＋K2Cr2O7===2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑②16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑③6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3H2O＋3Cl2↑④4HCl＋Ca(ClO)2===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑
其中，①②④使用稀盐酸就可发生反应产生氯气。亦可用
NaCl(固体)跟浓硫酸来代替，如：2NaCl＋MnO2＋3H2SO4(浓)
2NaHSO4＋MnSO4＋Cl2↑＋2H2O。
CO2(HCl)：用饱和 NaHCO3 溶液去除 HCl；SO2(HCl)：用饱和 NaHSO3 溶液去除 HCl；H2S(HCl)：用饱和 NaHS 溶液去除 HCl；CO2(SO2)：用饱和 NaHCO3 溶液去除SO2。(3)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。
Br－ I－
(3)氧化—淀粉法检验 I未知液
(1)卤族元素单质能将同主族原子序数大的元素从其盐溶液中置换出来，但氟不能进行相应的置换，原因是F2 能与NaX
(2)卤族元素的单质F2、Cl2、Br2 均能将Fe 氧化为Fe3＋，而
I2 只能将铁氧化为Fe2＋。
(3)加碘食盐中的碘是KIO3 而不是I2 或 KI。
氯气的实验室制法及性质探究
【练1】(2021年湖北月考)实验室欲用下图装置来制备纯
净的 Cl2，下列说法正确的是(
A.①装置烧瓶中的固体是 MnO2
B.可以把②③两个装置合并改为装有碱石灰的干燥管C.④是收集 Cl2 的装置，也可以用该装置来收集 NO
D.⑤中盛装氢氧化钠溶液，吸收多余的 Cl2，防止污染环境解析：A 选项，MnO2 与浓盐酸制氯气需要加热，①的烧瓶中装高锰酸钾或氯酸钾，A 错误；B 选项，碱石灰也可以吸收氯气，所以不能变为碱石灰，B 错误；C 选项，NO 易与氧气反应，不能用排空气法收集，C 错误；D 选项，氯气有毒，⑤中盛装氢氧化钠溶液，吸收多余的 Cl2，防止污染环境，D 正确。
【练2】(2021年衡水中学月考)某化学课外活动小组通过
下列实验验证 Cl2 与 NH3 的反应，下列有关说法错误的是(
A.用 KMnO4 和浓盐酸制备 Cl2 时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1∶5B.A 装置制备 NH3，E 装置制备 Cl2
C.反应时，C 装置中观察到的现象是黄绿色变浅，有白烟
产生，说明生成 NH4Cl 和 N2
D.尾气中的 NH3 可被 F 装置吸收
解析：高锰酸钾中 Mn 元素的化合价由＋7 价降低到＋2 价，HCl 中的 Cl 元素的化合价由－1 价升高到 0 价，根据得失电子数相等，配平化学方程式为 16HCl( 浓) ＋2KMnO4===2KCl ＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑，氧化剂为高锰酸钾，还原剂为氯化氢，16 分子氯化氢中有 10 分子氯化氢化合价升高做还原剂，氧化剂与还原剂物质的量之比为 1∶5，A 不符合题意；根据 C 中导气管的位置可知，A 中制备的气体密度大于空气，A 装置制备
Cl2，E 装置中制备的气体密度小于空气，且干燥氨气用碱石灰，氯气不能用碱石灰干燥，碱石灰会吸收氯气，故 E 装置制备 NH3，B 符合题意；C 装置中观察到的现象是黄绿色变浅，有白烟产生，说明氯气和氨气反应生成 NH4Cl，根据化合价的变化可知，氯气中氯元素的化合价从 0 价降低到－1 价，则氮元素的化合价升高，另一种生成物是 N2，C 不符合题意；NH3 极易溶于水，难溶于四
氯化碳，氨气进入到有机层会上升，到有机物和稀硫酸交界处被
稀硫酸吸收，可以防止倒吸，D 不符合题意。
有关实验装置或装置试剂作用的答题模板
【练3】(2021年天津期中)根据有关实验现象推理得出新
制氯水中一定存在某物质的结论正确的是(
A.氯水呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明氯水中有 Cl2B.将红色布条浸没在氯水中，布条褪色，说明氯水中有 Cl2C.向氯水中滴硫酸酸化的 AgNO3 溶液产生白色沉淀，说明氯水中有 Cl－D.向滴有酚酞的 NaOH 溶液中滴加氯水，溶液红色变浅，说明氯水中有盐酸
解析：氯水中只有氯气有颜色，为黄绿色，且有刺激性气
味，氯水呈浅黄绿色是由于含有氯气，A 正确；Cl2 没有漂白性，HClO 具有漂白性，因此将红色布条浸没在氯水中，布条褪色，不能说明氯水中有 Cl2，B 错误；应该向氯水中滴硝酸酸化的AgNO3 溶液，而不是硫酸酸化的 AgNO3 溶液，C 错误；氯水中HCl 和 HClO 均能和 NaOH 发生中和反应，且 HClO 具有强氧
化性、漂白性，能够使酸碱指示剂褪色，故溶液红色变浅不能
说明氯水中有盐酸，D 错误。
【练4】(2021 年惠州月考)为实现消除碘缺乏病的目标，卫计委规定食盐必须加碘，其中的碘以碘酸钾(KIO3)形式存在，3H2O。根据此反应，可用试纸和一些生活中常见的物质进行实验，证明在食盐中存在碘，可供选用的物质有①自来水；②蓝色石蕊试纸；③淀粉­碘化钾试纸；④淀粉；⑤食糖；⑥食醋；
⑦白酒。进行上述实验时必须使用的物质是(
B.③⑥D.①②④⑤⑦
(1)检验食用盐是否为碘盐的方法
(2)Cl2、Br2、I2 溶于各溶剂后的颜色
三种物质在其他有机溶剂( 如汽油、苯等) 中的颜色与在CCl4 中的颜色差别不大，而且由于浓度不同，各物质在同一溶
实验探究卤素单质氧化性强弱
【练5】(2021年丹东一模)利用下列装置(夹持装置略)进行
实验，能达到实验目的的是(①
③A.图①装置可制备无水 MgCl2B.图②装置可证明氧化性：Cl2＞Br2＞I2C.图③装置可制乙烯并验证其还原性D.图④装置可观察铁的析氢腐蚀
解析：由于镁离子水解，因此要得到 MgCl2 需要在 HCl 气流中加热，因此图①装置可制备无水 MgCl2，A 符合题意；图②装置不能证明氧化性：Cl2＞Br2＞I2，可能氯气过量，将 KI氧化为 I2，从而使淀粉变蓝，B 不符合题意；由于乙醇易挥发，
图③装置可制乙烯，但乙醇和乙烯都能使酸性高锰酸钾褪色，
因此不能证明酸性高锰酸钾褪色是由于乙烯的还原性，C 不符合题意；NaCl 溶液是中性环境，因此图④装置可观察铁的吸氧腐蚀，D 不符合题意。
【练6】(2021年上海二模)氯气性质非常活泼，能和很多物质反应。下列关于其相关反应的实验现象的“解释或结论”
解析：氯气能使湿润的淀粉­KI 试纸变蓝说明氯气能置换KI 中的碘，则氧化性：Cl2＞I2；氯气能使 NaBr 溶液变橙色说明氯气能置换 NaBr 中的溴，则氧化性：Cl2 ＞Br2 ，不能比较Br2 和 I2 的氧化性，A 错误；氯气能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红，后褪色，说明氯气与水生成了酸性物质(变红)以及漂白性物质(HClO)，B 错误；H2S 是弱酸，属于弱电解质，其溶液中离子浓度较小，导电性较弱，氯气通入 H2S 的水溶液中，溶液
的导电性增强，说明氯气与 H2S 反应产生了比 H2S 电离程度大
的电解质，但氯气属于单质，既不是电解质也不是非电解质，
C 错误；氯气通入 FeCl2 和 KSCN 混合液，溶液变红色，说明氯气将 Fe2＋氧化成了 Fe3＋，则氧化性：Cl2＞Fe3＋，D 正确。
1.(2021 年浙江选考)关于化合物 ClONO2 的性质，下列推测
A.具有强氧化性B.与 NaOH 溶液反应可生成两种钠盐C.与盐酸作用能产生氯气D.水解生成盐酸和硝酸
解析：ClONO2 里面含有正一价的氯元素和正五价的氮元素，具有强氧化性，A 正确；ClONO2 与 NaOH 溶液反应可生成次氯酸盐和硝酸盐，B 正确；ClONO2 与盐酸发生归中反应生成氯气，C 正确；ClONO2 发生水解反应生成次氯酸和硝酸，D
2.(2020 年江苏卷)下列选项所示的物质间转化均能实现的
解析：石灰水中 Ca(OH)2 浓度太小，一般用氯气和石灰乳反应制取漂白粉，A 错误；碳酸的酸性弱于盐酸，所以二氧化碳与氯化钠溶液不反应，B 错误；氧化性 Cl2＞Br2＞I2，所以氯气可以氧化 NaBr 得到溴单质，溴单质可以氧化碘化钠得到碘单质，C 正确；电解氯化镁溶液无法得到镁单质，阳极氯离子
放电生成氯气，阴极水电离出的氢离子放电产生氢气，同时产
生大量氢氧根，与镁离子结合产生沉淀，D 错误。
3.(2020 年浙江选考) 反应 MnO2 ＋4HCl( 浓)
Cl2↑＋2H2O 中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是(
解析：由反应方程式可知，反应物 MnO2 中的 Mn 元素的化合价为＋4 价，生成物 MnCl2 中 Mn 元素的化合价为＋2 价，反应物 HCl 中 Cl 元素的化合价为－1 价，生成物 Cl2 中 Cl 元素的化合价为 0 价，故 MnCl2 是还原产物，Cl2 是氧化产物，由氧化还原反应中得失电子守恒可知，n(Cl2)∶n(MnCl2)＝1∶1。答案：B
4.(2020 年新高考Ⅰ卷节选)某同学利用 Cl2 氧化 K2MnO4 制
备 KMnO4 的装置如下图所示(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
(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)上述装置存在一处缺陷，会导致 KMnO4 产率降低，改进的方法是_________________________________________________________________________________________________。