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2024年高考化学一轮复习 第18讲 氯气 氯的重要化合物 学案(含答案)
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这是一份2024年高考化学一轮复习 第18讲 氯气 氯的重要化合物 学案(含答案),共9页。
[复习目标] 1.掌握氯气的性质、用途。2.了解重要的含氯化合物的性质及应用。
考点一 氯气 氯水
1.氯的原子结构
氯元素的价电子排布式为________,位于元素周期表的第____周期____族,属于p区元素,易得1个电子达到稳定结构,是典型的非金属元素。
2.氯气的物理性质
氯气是一种________色、有________气味的气体,密度比空气的____,沸点:-34.6 ℃,____液化。
注意 实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法为用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量气体飘进鼻孔。
3.氯气的化学性质
(1)氧化性
(2)从化合价的角度认识Cl2的化学性质——歧化反应
氯气与水或碱反应时,氯元素的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现______性又表现____性。用化学方程式表示上述两类反应。
4.氯水
(1)氯气的水溶液称为氯水,氯水中存在三种平衡关系:
①Cl2+H2OHCl+HClO
②HClOH++ClO-
③H2OH++OH-
(2)氯水的成分
三种分子:____________________;四种离子:________________________。
(3)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可能不同。
1.标准状况下,11.2 L Cl2与水充分反应转移的电子数为0.5NA( )
2.可以用pH试纸测定氯水的pH( )
3.向新制氯水中加入碳酸钙粉末或亚硫酸钙粉末,能增强氯水的漂白效果( )
4.若贮氯罐意外发生泄露,人们应用浸有一定浓度NaHCO3溶液的毛巾捂住鼻子,在低洼处等待救援( )
一、氯气的性质
1.下列有关氯气的说法不正确的是( )
A.常温下用钢瓶储运液氯
B.光照H2和Cl2的混合气体时,因二者迅速化合而爆炸
C.红热的铜丝在Cl2中燃烧,生成棕黄色固体CuCl2
D.少量Cl2和Fe在加热时反应生成FeCl2
2.根据下列装置图回答问题:
(1)装置A、B通入干燥的Cl2后,观察到的现象是____________________________
________________________________________________________________________,
根据现象可得出的结论是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置B中发生反应的离子方程式是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验开始后,观察装置C中的现象是______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是______________________________。
(5)装置E中发生反应的离子方程式是________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)装置F的作用是________________________________________________________。
二、氯水成分及性质探究
3.下列实验事实,分别说明氯水中含有哪些粒子?完成下列表格:
4.用滴管将新制的氯水慢慢滴入含有酚酞的氢氧化钠稀溶液中,当滴到最后一滴时红色突然褪去。请你对发生这一现象的原因,提出两种合理的猜想。
猜想一:________________________________________________________________________。
猜想二:________________________________________________________________________。
请用简单的实验方法证明你的猜想:_______________________________________________
______________________________________________________________________________。
考点二 次氯酸 次氯酸盐
1.次氯酸
2.漂白液
3.漂白粉
1.漂白粉在空气中长时间放置,最终得到的固体产物为CaCO3( )
2.NaClO是“84”消毒液的主要成分,在使用“84”消毒液时,在空气中放置一段时间后,漂白效果更好( )
3.“84”消毒液和酒精同时使用可增强杀菌效果( )
4.用Cl2消毒的自来水中可能含有有机氯化物,对人体有害( )
1.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:
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
B.该消毒液的pH约为12:ClO-+H2OHClO+OH-
C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒的Cl2:2H++Cl-+ClO-===Cl2↑+H2O
D.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:
CH3COOH+ClO-===HClO+CH3COO-
2.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体,常用于饮用水消毒。按要求回答下列问题:
(1)NaClO2在酸性条件下反应生成ClO2和NaCl,写出反应的离子方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)ClO2在强碱性环境中失效,可能的原因是会发生歧化反应生成ClOeq \\al(-,3)和ClOeq \\al(-,2),写出反应的离子方程式:_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3.ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl-和Fe3+。
如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是______>______>______(填化学式)。
4.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为________(计算结果保留两位小数)。
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果(2022·全国甲卷,7A)( )
(2)“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用
(2022·浙江6月选考,9D)( )
(3)Cl2中含有的HCl杂质通过饱和食盐水除去(2020·全国卷Ⅰ,9B改编)( )
(4)用同一针筒先后抽取80 mL氯气、20 mL水,振荡,气体完全溶解,溶液变为黄绿色
(2019·浙江4月选考,11A)( )
(5)NaClO通过氧化灭活病毒(2020·全国卷Ⅰ,7B)( )
2.(2020·山东等级模拟考,10)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathiesn)法制备亚氯酸钠的流程如下:
下列说法错误的是( )
A.反应①阶段,参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1
B.若反应①通过原电池来实现,则ClO2是正极产物
C.反应②中的H2O2可用NaClO4代替
D.反应②条件下,ClO2的氧化性大于 H2O2
第18讲 氯气 氯的重要化合物
考点一
归纳整合
1.3s23p5 三 ⅦA
2.黄绿 刺激性 大 易
3.(1)2Fe+3Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2FeCl3 棕红 棕黄 苍白 Cl2+2KI===2KCl+I2 Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl Cl2+2FeCl2===2FeCl3 (2)氧化 还原
与水反应:Cl2+H2OHCl+HClO
4.(2)Cl2、HClO、H2O H+、Cl-、ClO-、OH-
易错辨析
1.× 2.× 3.× 4.×
专项突破
1.D
2.(1)干燥的红色(或装置A中)布条不褪色,湿润的红色(或装置B中)布条褪色 Cl2无漂白性,Cl2与水反应生成的HClO有漂白性 (2)Cl2+H2OH++Cl-+HClO (3)溶液先变红后褪色 (4)H2O+SOeq \\al(2-,3)+Cl2===2H++SOeq \\al(2-,4)+2Cl- (5)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- (6)吸收氯气,防止污染环境
3.Cl2 Cl- H+ H+、HClO
4.猜想一:氯水中含有HClO,其漂白作用使溶液褪色 猜想二:氯水中含有H+,中和
OH-使溶液褪色 向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性,若溶液不再显红色,证明红色褪去是HClO的漂白作用引起的;若溶液重新显红色,证明是H+的中和作用引起的
考点二
归纳整合
1.弱 2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HCl+O2↑ 棕色
2.NaClO 2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
3.CaCl2和Ca(ClO)2 Ca(ClO)2 2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 碱 氧化 Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3 +2HClO Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO,2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HCl+O2↑
易错辨析
1.√ 2.× 3.× 4.√
专项突破
1.B
2.(1)5ClOeq \\al(-,2)+4H+===Cl-+4ClO2↑+2H2O
(2)2ClO2+2OH-===ClOeq \\al(-,3)+ClOeq \\al(-,2)+H2O
3.ClO2 Cl2 Na2FeO4
4.1.57
解析 NaClO2在杀菌消毒的过程中被还原为Cl-,则1 ml NaClO2得到电子的物质的量为
4 ml,1 ml(即71 g)Cl2被还原为Cl-时得到电子的物质的量为2 ml,故1 g NaClO2得到电子的物质的量为eq \f(4,90.5) ml,根据“有效氯含量”的定义可知,NaClO2的有效氯含量约为1.57。
真题演练 明确考向
1.(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√
2.C [根据流程知,反应①中氧化剂是NaClO3,还原剂是SO2,还原产物是ClO2,氧化产物是NaHSO4,根据化合价升降相等可得参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1,A项正确;由反应①化合价变化情况,再根据原电池正极表面发生还原反应,所以ClO2是正极产物,B项正确;据反应②,在ClO2与H2O2的反应中,ClO2转化为NaClO2,氯元素的化合价降低,作氧化剂,H2O2只能作还原剂,氧元素的化合价升高,不能用NaClO4代替H2O2,且可以推出ClO2的氧化性大于H2O2,C项错误,D项正确。]
序号
实验事实
粒子化学式
①
新制氯水显黄绿色且有刺激性气味
②
向氯水中加入AgNO3溶液生成白色沉淀
③
向氯水中加入Na2CO3粉末,有气泡产生
④
向氯水中滴加石蕊溶液,先变红后褪色
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