高考化学一轮复习第五章非金属及其化合物第15讲氯及其重要化合物课件

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高考化学一轮复习第五章非金属及其化合物第15讲氯及其重要化合物课件

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(共48张PPT)
课标要求 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氯及其重要化合物的主要性质,
认识其在生产生活中的应用和对生态环境的影响。
2.结合实例认识氯及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现
物质转化,认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护
中的重要价值。
考点一 氯及其化合物
1.氯气
(1)物理性质
颜色 状态 气味 密度 沸点 溶解性(25 ℃)
.
色 气体 刺激性 比空气
    -34.6 ℃,
    液化 1体积的水可溶解约2体积的Cl2
黄绿


(2)化学性质
①氧化性
注:Ⅰ.Cl2具有强氧化性,变价金属与Cl2反应时均生成高价态的金属氯化物。
Ⅱ.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰;若加热或光照H2、Cl2的混合气体,会发生爆炸。
②“歧化反应”
氯气与水或碱反应,氯元素的化合价既升高又降低,因而氯气既表现还原性又表现氧化性。
③与有机物反应(写出化学方程式)
2.氯水的成分与性质
(1)从平衡的角度理解氯水的成分
在25 ℃时,1体积的水可溶解约2体积的氯气,氯气的水溶液称为氯水,溶于水中的部分氯气与水反应。
三种平衡 存在微粒
Cl2+H2O HCl+HClO
HClO H++ClO-
H2O H++OH-
(2)从成分的角度理解氯水的性质
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。
3.次氯酸和次氯酸盐
(1)次氯酸
学以致用
(人教版必修一 P48改编)光照过程中氯水的pH、氯水中氯离子的浓度、广口瓶中氧气的体积分数的变化如图所示:
①光照过程中氯水的pH下降、氯水中氯离子的浓度增大,主要原因是  .
  。
②广口瓶中氧气的体积分数逐渐增大的原因是    (用化学方程式表示)。
③随着光照时间的增加,氯水的导电能力   (填“增强”“不变”或“减弱”,下同),漂白性将   。
光照促使HClO
分解生成HCl和O2
增强
减弱
(2)漂白液
(3)漂白粉
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)常温下液态氯与铁不反应,故可用钢瓶储存液氯。(   )
(2)若贮存液氯罐意外发生泄漏,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。(   )
(3)过量的铁粉在少量氯气中加热,充分反应后产物为FeCl2。(   )
(4)可以用pH试纸测定新制氯水的pH。(   )
(5)“84”消毒液的消毒原理和H2O2的相同,都是利用强氧化性。(   )
(6)漂白液与洁厕灵(稀盐酸)混合使用可以提高消毒效果。(   )
学以致用

×
×
×
×

(1)关于氯气的性质:
①干燥的Cl2无漂白性,起漂白作用的是Cl2与水反应生成的HClO;
②Cl2与变价金属Fe、Cu反应只生成高价态金属氯化物(FeCl3、CuCl2),产物类型与反应物的用量无关。
(2)关于漂白性:
①次氯酸盐起漂白作用,大多先吸收空气中的CO2生成HClO,HClO再表现出强氧化性漂白;
②不能用pH试纸测定氯水、次氯酸盐溶液的pH。
考向1 氯气的性质及含氯物质的变化
B
2.25 ℃时,在浓NaOH溶液中通入过量Cl2,充分反应后,可通过调控温度从反应后的固液混合物中获得NaCl和NaClO固体。已知:NaOH、NaClO、NaCl溶解度(S)随温度变化关系如下图。
下列说法不正确的是(   )
A.通入Cl2后开始发生反应:
Cl2+2NaOH====NaClO+NaCl+H2O
B.25 ℃时,随反应进行NaCl先析出
C.将反应后的固液混合物过滤,滤液降温可析出NaClO固体
D.在冷却结晶的过程中,大量NaOH会和NaClO一起析出
【解析】 通入Cl2后,开始发生反应Cl2+2NaOH====NaClO+NaCl+H2O,A正确;由于NaCl的溶解度最小,25 ℃时,随反应进行,NaCl先析出,B正确;将反应后的固液混合物过滤,分离出NaCl,由于NaClO的溶解度受温度影响较大,滤液降温可析出NaClO固体,C正确;通入过量Cl2,则NaOH反应完全,不会有NaOH析出,D错误。
D
3.(2025·宁波效实中学检测)在探究新制氯水成分的实验中,根据下列方法和现象,所得结论不正确的是(   )
考向2 氯水的成分及性质
选项 方法 现象 结论
A. 向红色纸条上滴加新制氯水 红色纸条褪色 氯水中含有Cl2
B. 观察新制氯水颜色 呈黄绿色 氯水中含有Cl2
C. 向Na2CO3粉末中滴加足量新制氯水 有气泡产生 氯水中含有H+
D. 向新制氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液 有白色沉淀产生 氯水中含有Cl-
A
考向3 次氯酸盐及其他含氯消毒剂
C
C
考点二 氯气的实验室制法
1.制备原理(写出离子方程式)
(1)MnO2和浓盐酸(加热):   。
(2)漂白粉与浓盐酸混合:   。
(3)KClO3与浓盐酸混合:   。
(4)KMnO4与浓盐酸混合:   。
ClO-+Cl-+2H+====Cl2↑+H2O
2.实验装置
3.操作分析
装置特点
除杂方法 用饱和食盐水除去HCl气体,再用浓硫酸除去水蒸气
收集方法 ①Cl2的密度比空气大,可用向上排空气法收集;
②Cl2能溶于水,但在饱和食盐水中溶解度较小,可用排饱和食盐水法收集
验满方法 ①用湿润的淀粉-KI试纸,试纸变蓝;
②用湿润的品红试纸,试纸褪色
尾气处理 多余的Cl2须用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收
实验室制备氯气的四个易错点
(1)试剂选择:必须用浓盐酸,稀盐酸不与MnO2反应,且随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,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:必须加热,且温度不宜过高,以减少HCl挥发。
(3)尾气处理:用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小,吸收不完全。
(4)装置拆卸: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。
考向1 氯气的实验室制备及性质验证
1.(2025·舟山中学检测)利用如图所示装置(夹持装置已省略)制备氯气并检验其性质,下列说法不正确的是(   )
说明:Ⅰ为湿润的有色布条,Ⅱ为P2O5,
Ⅲ为干燥的有色布条
A.装置甲中可以选用漂粉精固体和浓盐酸
制备Cl2
B.装置乙的作用是作安全瓶和除去Cl2中的HCl
C.装置丙中有色布条Ⅰ褪色,说明Cl2具有漂白性
D.装置丁中无色溶液逐渐变为橙黄色,说明氯元素的非金属性强于溴元素
C
【解析】 漂粉精固体的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2,其与浓盐酸在不加热条件下即可制备Cl2,A正确;装置乙中的长颈漏斗可以起到平衡压强的作用,饱和食盐水可以除去Cl2中的HCl,B正确;有色布条Ⅰ为湿润的有色布条,氯气与水反应生成的次氯酸使有色布条Ⅰ褪色,无法说明Cl2具有漂白性,C错误;装置丁中氯气置换出溴单质,使无色溶液逐渐变为橙黄色,说明氯元素的非金属性强于溴元素,D正确。
2.按照下图制取氯气,并检验氯气是否具有漂白性。下列说法正确的是(   )
A.在烧瓶内的反应中,HCl只
表现还原性
B.紫色石蕊溶液先变红,后褪色
C.湿润的红布条褪色证明Cl2具有
漂白性
D.将NaOH溶液改为澄清石灰水,可制备漂白粉
【解析】 在烧瓶内发生反应:2KMnO4+16HCl(浓)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,Cl部分化合价上升,部分化合价没有改变,故HCl既表现还原性,又表现酸性,A错误;生成的氯气通入紫色石蕊溶液中,反应过程中生成酸,紫色石蕊溶液变红,又生成了具有漂白性的次氯酸,溶液褪色,B正确;湿润的红布条褪色证明具有漂白性的是次氯酸,不是氯气,C错误;氢氧化钙溶解度很小,澄清石灰水中氢氧化钙的含量很低,不能用于制备漂白粉,D错误。
B
3.(2025·浙江五校联盟联考)利用Y形管可制备氯气及探究其性质,将浓盐酸滴入装有KMnO4固体的小试管中,进行的实验探究如图。下列说法不正确的是(   )
A.浓盐酸与KMnO4反应,HCl被还原成Cl2
B.检测试纸为湿润的紫色石蕊试纸,观察到
试纸先变红后褪色
C.加热金属钠,观察到有白烟产生
D.品红溶液褪色,加热,溶液不恢复红色
【解析】 浓盐酸与KMnO4反应,HCl被氧化成Cl2,A错误;氯气和水反应生成氯化氢和次氯酸,盐酸具有酸性、次氯酸具有漂白性,能使湿润的紫色石蕊试纸先变红后褪色,B正确;加热金属钠,钠和氯气生成氯化钠固体,有白烟产生,C正确;次氯酸的漂白具有不可逆性,故品红溶液褪色,加热,溶液不恢复红色,D正确。
考向2 氯气的实验室制备及综合探究
A
C
【解析】 a中通入N2是因为N2性质稳定且不影响实验,可将a中产生的ClO2和Cl2吹出并进入后续装置继续实验,二氧化硫具有还原性,可将ClO2、NaClO3等物质还原,A错误;b中NaClO2的作用是吸收ClO2中混有的氯气和氯化氢杂质气体,用饱和食盐水可吸收氯化氢,但不能吸收氯气,B错误;由题干可知,ClO2是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色气体,故c中广口瓶最好放在冰水浴中冷却,有利于吸收ClO2,C正确;d中氢氧化钠和ClO2发生歧化反应生成NaCl和NaClO3,产物至少两种,D错误。
进阶高考
1.(2025·湖南卷)SnCl2具有还原性,易水解。一种制备纯净的SnCl2的装置示意图如下:
下列说法不正确的是(   )
A.导气管a需接一个装有碱石灰的干燥管
B.实验过程中应先通入HCl(g),再开启管
式炉加热
C.若通入气体更换为Cl2,也可制备纯净的SnCl2
D.配制SnCl2溶液需加盐酸和金属Sn
【解析】 SnCl2易水解,则导气管a需接一个装有碱石灰的干燥管,防止水蒸气进入使得SnCl2水解,同时可以吸收尾气,A正确;SnCl2具有还原性,实验过程中应先通入HCl(g),排除装置中的O2,防止SnCl2被氧化,B正确;若通入气体更换为Cl2,SnCl2具有还原性,可能被氧化为更高价态,如SnCl4,无法制备纯净的SnCl2,C错误;配制SnCl2溶液时,加入盐酸,可抑制Sn2+水解,加入金属Sn,可防止Sn2+被氧化,D正确。
C
2.(2024·广东卷)1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中,难以达到预期目的的是(   )
【解析】 利用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气时需要加热,图中缺少加热装置,且分液漏斗内应盛装浓盐酸,不能达到预期目的,A错误。
A
3.(广东卷改编)利用活性石墨电极电解饱和食盐水,进行如图所示实验。闭合K1,一段时间后,下列说法中正确的是(   )
A.U型管两侧均有气泡冒出,分别是Cl2和O2
B.a处布条褪色,说明Cl2具有漂白性
C.b处出现蓝色,说明还原性:Cl->I-
D.电解一段时间后,向U型管中溶液滴加2滴
酚酞试液,溶液先变红后褪色
【解析】 U型管两侧均有气泡冒出,分别是Cl2和H2,A错误;左侧生成氯气,氯气遇到水生成HClO,具有漂白性,则a处布条褪色,说明HClO具有漂白性,B错误;b处出现蓝色,发生反应:Cl2+2KI====I2+2KCl,说明还原性:I->Cl-,C错误;电解一段时间后,阴极生成NaOH而使溶液呈碱性,滴加酚酞后,溶液变成红色,由于阳极产生的Cl2与阴极产生的NaOH反应生成的NaClO具有强氧化性,最后溶液被漂白褪色,D正确。
D
课时作业
答案速对
第五章 第15讲 氯及其重要化合物
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C D B C A A A D
题号 9 10
答案 B 见答案
1.(2025·浙江北斗星盟三模)关于化学实验和化工生产的安全,下列说法正确的是(   )
A.工业上制HCl是将氯气和氢气混合,在光照条件下发生反应
B.实验室进行氯气和甲烷反应的实验时,应用日光直射
C.实验室制取氯气应在通风橱中进行,防止实验室内空气污染
D.大量氯气泄漏时,应迅速离开现场并尽量向低处去
【解析】 氢气和氯气混合光照可能会发生爆炸。工业上制HCl是将氢气在氯气中燃烧反应生成HCl,A错误;强光照射甲烷和氯气的混合气体时,易发生爆炸,因此实验室进行氯气和甲烷反应的实验时应避免日光直射,B错误;大量氯气泄漏时,因为氯气有毒,应迅速离开现场,且氯气密度比空气大,故人应尽量往高处去,D错误。
C
2.氯气是一种黄绿色的非金属单质,下列叙述不正确的是(   )
A.红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.氯气能与水反应生成HClO和HCl,久置氯水最终变为稀盐酸
C.光照H2和Cl2的混合气体时,因迅速化合而爆炸
D.铁丝在Cl2中燃烧,反应生成FeCl2
【解析】 将铜丝加热至红热,然后趁热插入盛有氯气的集气瓶中,可以看到铜丝在氯气中剧烈燃烧,并生成棕黄色的烟,A正确;氯气溶于水后,能与水发生歧化反应,生成HClO和HCl,但HClO见光易分解,所以久置氯水最终变为稀盐酸,B正确;光照H2和Cl2的混合气体,因迅速化合并放出大量的热而使气体体积迅速膨胀,从而引起爆炸,C正确;铁在氯气中燃烧生成FeCl3,D错误。
D
B
4.(2025·宁波奉化中学模拟)实验小组设计如图所示实验装置探究氯气的性质,挤压装有浓盐酸的滴管。下列说法正确的是(   )
A.a处KMnO4换为MnO2也可完成实验探究
B.b处纸最终会变为红色,c处变为黄褐色
C.若d、e两处红色纸团均褪色,d处褪色更快
D.若f处为饱和NaCl溶液、实验后将其滴入烧瓶可吸收剩余氯气
【解析】 浓盐酸与MnO2反应制Cl2需要加热,该实验装置缺少热源,A错误;生成的氯气中混有水分和盐酸挥发出的HCl气体,b处为紫色石蕊溶液,与氯气反应有次氯酸生成,会先变红色后褪色,c处的KI与Cl2发生置换反应生成I2,变为黄褐色,B错误;生成的氯气中混有水分,故均产生HClO,d、e两处红色纸团均褪色,因d处为湿润的红色纸团,故褪色更快,C正确;饱和NaCl溶液可吸收HCl,但不与氯气反应,剩余氯气可用NaOH溶液吸收,D错误。
C
5.(人教版必修一 P51 T5改编)NaCl是一种化工原料,可以制备多种物质,如下图所示。
A
6.用图1所示装置向装有一瓶氯气的集气瓶中添加适量的蒸馏水,振荡,先利用注射器滴加NaOH溶液,再利用注射器滴加稀盐酸,用压强传感器测得集气瓶内的压强随时间变化的曲线如图2所示。下列说法不正确的是(   )
A.阶段①说明氯气溶于水,溶于水的氯气
全部与水反应
B.阶段②的压强变小,该过程发生了氧化
还原反应
C.阶段③发生反应的离子方程式为
Cl-+ClO-+2H+====Cl2↑+H2O
D.若将Cl2换成CO2,所得的压强变化趋势与图2相似
A
【解析】 阶段①说明氯气溶于水,但溶于水的氯气只是部分与水反应生成盐酸和次氯酸,A错误;阶段②的压强变小,是因为氯气和氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠、氯化钠和水,该过程发生了氧化还原反应,B正确;阶段③压强又逐渐增大,说明有气体生成,该气体是氯气,离子方程式为Cl-+ClO-+2H+====Cl2↑+H2O,C正确;若将Cl2换成CO2,二氧化碳能溶于水,但溶解度不大,加入NaOH溶液后,NaOH和CO2反应生成碳酸钠和水,最后加入盐酸又产生二氧化碳,故所得的压强变化趋势与图2相似,D正确。
7.在实验室中某探究小组拟用如图所示装置制取纯净、干燥的氯气,并利用氯气与碘反应制备ICl,实验过程装置可重复使用。
查阅资料:
①制备ICl的反应为放热反应;
②ICl是一种红棕色液体,熔点为13.9 ℃,沸点为97.4 ℃;
③ICl遇水发生反应,也能与KI反应生成I2。
装置连接顺序为①→③→⑤→②→⑤→④,下列说法不正确的是(   )
A.上述装置连接中去掉装置④也不影响实验
B.装置①中若用KMnO4代替MnO2,则不需要加热
C.装置②烧瓶温度需维持在40 ℃左右,其目的是防止ICl挥发
D.用湿润的淀粉碘化钾试纸检测ICl,试纸变蓝,说明ICl的氧化性比I2强
【解析】 去掉装置④,该实验缺少尾气吸收装置,A错误;若用KMnO4代替MnO2,则不需要加热就可以制备氯气,B正确;装置②烧瓶温度需维持在40 ℃左右。若温度过低,反应速率太慢;若温度过高,会导致ICl挥发,C正确;根据资料③可知,ICl能与KI反应生成I2,故用湿润的淀粉碘化钾试纸检测ICl,试纸变蓝,说明ICl氧化性比I2强,D正确。
A
8.(2025·浙江七彩阳光联盟联考)在25 ℃、70 ℃条件下,分别用相同浓度的NaOH溶液吸收氯气,其转化关系如图所示:
已知:反应1中生成NaCl和X的物质的量相等;消耗等量的NaOH时,反应1和反应2生成NaCl的质量比为3∶5。下列叙述不正确的是(   )
A.上述2个反应中,参与反应的NaOH与Cl2的物质的量之比均为2∶1
B.消耗等量的NaOH时,反应1和反应2生成X和Y的物质的量之比为3∶1
C.加热漂白液会导致有效成分的含量降低
D.若某温度下生成X和Y均为1 mol,则同时生成4 mol NaCl
D
【解析】 反应1中生成NaCl和X的物质的量相等,说明Cl2中氯元素化合价上升和下降的数目相等,则X为NaClO,化学方程式为2NaOH+Cl2====NaCl+NaClO+H2O;消耗等量的NaOH时,反应1和反应2生成NaCl的质量比为3∶5,说明Cl2和NaOH反应生成NaCl和NaClO3,化学方程式为3Cl2+6NaOH====5NaCl+NaClO3+3H2O。结合反应1和反应2推知,参与反应的NaOH与Cl2的物质的量之比均为2∶1,A正确;结合反应1和反应2可知,消耗等量的NaOH时,反应1和反应2生成NaClO和NaClO3的物质的量之比为3∶1,B正确;根据上述信息可知加热漂白液,会导致NaClO转化为NaClO3,从而导致有效成分的含量降低,C正确;结合反应1和反应2,若某温度下生成NaClO和NaClO3均为1 mol,则同时生成1 mol+5 mol=6 mol NaCl,D错误。
9.(2025·杭州学军中学模拟)在不同温度下,用相同浓度NaOH溶液吸收氯气,测得氧化产物与转移电子的数量关系如图所示。
已知:反应1、反应3都只有一种氧化产物,且分别在
25 ℃、70 ℃条件下进行。反应2有两种氧化产物,其
中一种与反应1相同,另一种与反应3相同。
下列叙述不正确的是(   )
A.制备漂白液宜选择在常温条件下进行
B.反应2为6Cl2+12NaOH====8NaCl+3NaClO+NaClO3+6H2O
C.上述3个反应中,参与反应的n(NaOH)=2n(Cl2)
D.根据上述信息可知用热水稀释漂白液,会导致有效成分含量降低
B
【解析】 由题干图示信息可知,得到1 mol氧化产物,反应1转移1 mol电子,反应3转移
5 mol电子,结合已知信息:反应1、反应3都只有一种氧化产物,且分别在25 ℃、70 ℃条件下进行。反应2有两种氧化产物,其中一种与反应1相同,另一种与反应3相同可推测反应1为Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O,反应3为3Cl2+6NaOH====NaClO3+5NaCl+3H2O,而得到1 mol氧化产物,反应2转移3 mol电子,设反应2得到的1 mol氧化产物时生成的NaClO、NaClO3的物质的量分别为x、y,则有x+y=1、x+5y=3,解得x=y=0.5 mol,故反应2为4Cl2+8NaOH====6NaCl+NaClO+NaClO3+4H2O。漂白液的有效成分为NaClO,25 ℃下反应为Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O,而70 ℃反应为Cl2+6NaOH====NaClO3+5NaCl+3H2O,故制备漂白液宜选择在常温条件下进行,A正确;反应2为4Cl2+8NaOH====6NaCl+NaClO+NaClO3+4H2O,B错误;上述3个反应中,参与反应的n(NaOH)=2n(Cl2),C正确;根据上述信息可知用热水稀释漂白液,会导致NaClO转化为NaClO3,从而导致有效成分含量降低,D正确。
10.(2025·嘉兴三模节选)Cl2O是高效安全消毒灭菌剂,某兴趣小组设计了两种制备Cl2O的方法:
Ⅰ.用新制的HgO和Cl2反应。
已知:
ⅰ.HgO+2Cl2====HgCl2+Cl2O,副反应:2HgO+2Cl2====2HgCl2+O2。
ⅱ.常压下,Cl2沸点-34.0 ℃,熔点-101.0 ℃;Cl2O沸点2.0 ℃,熔点-120.6 ℃;O2沸点-183 ℃,熔点-218 ℃。
ⅲ.Cl2O在CCl4中的溶解度远大于其在水中的溶解度。
Ⅱ.将Cl2通入过量潮湿的Na2CO3。
(1)方法Ⅰ,所得物质A的成分是   。将纯化后的Cl2O产品气化,通入水中得到高纯度Cl2O的浓溶液,于阴凉暗处贮存。当需要Cl2O时,可将Cl2O浓溶液用CCl4
   (填操作名称),得到的混合液再经过   (填操作名称),可重新得到Cl2O。
(2)写出方法Ⅱ中的化学反应方程式:     
   。
(3)ClO2是一种高效安全消毒灭菌剂。现有一瓶气体X,可能是ClO2或Cl2O。已知ClO2或Cl2O都可完全分解,产物都是Cl2和O2。请设计实验通过分解产物来确定气体X是哪种化合物:  .
.
  。
Cl2O、Cl2
萃取,分液
气化(或加热、蒸馏)
2Na2CO3+2Cl2+H2O====Cl2O+2NaHCO3+2NaCl
2Cl2O====2Cl2+O2、2ClO2====Cl2+2O2,取一定体积的气体在一定条件下使
积的是ClO2

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