新高考化學一輪復習精品學案第5章第19講　氯及其化合物（含解析）-學案下載-教習網

[復習目標] 1.掌握氯氣的性質、用途。2.了解重要的含氯化合物的性質及應用。
考點一氯氣、氯水
1．氯的原子結構
氯元素的價電子排布式為3s23p5，位于元素周期表的第三周期第ⅦA族，屬于p區(qū)元素，易得1個電子達到穩(wěn)定結構，是典型的非金屬元素。
2．氯氣的物理性質
氯氣是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣的大，沸點：－34.6 ℃，易液化。
注意實驗室里聞有毒氣體及未知氣體氣味的方法為用手在瓶口輕輕扇動，僅使極少量氣體飄進鼻孔。
3．氯氣的化學性質
(1)氧化性
(2)從化合價的角度認識Cl2的化學性質——歧化反應
氯氣與水或堿反應時，氯元素的化合價既有升高又有降低，因而氯氣既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。用化學方程式表示上述兩類反應。
提示與水反應：Cl2＋H2OHCl＋HClO
4．氯水
(1)氯氣的水溶液稱為氯水，氯水中存在三種平衡關系：
①Cl2＋H2OHCl＋HClO
②HClOH＋＋ClO－
③H2OH＋＋OH－
(2)氯水的成分
三種分子：Cl2、HClO、H2O；四種離子：H＋、Cl－、ClO－、OH－。
(3)新制氯水的多種成分決定了它具有多重性質，在不同的化學反應中，氯水中參與反應的微?？赡懿煌?。
1．標準狀況下，11.2 L Cl2與水充分反應轉移的電子數(shù)為0.5NA( )
2．可以用pH試紙測定氯水的pH( )
3．向新制氯水中加入碳酸鈣粉末或亞硫酸鈣粉末，能增強氯水的漂白效果( )
4．若貯氯罐意外發(fā)生泄露，人們應用浸有一定濃度NaHCO3溶液的毛巾捂住鼻子，在低洼處等待救援( )
答案 1.× 2.× 3.× 4.×
一、氯氣的性質
1．下列有關氯氣的說法不正確的是( )
A．常溫下用鋼瓶儲運液氯
B．光照H2和Cl2的混合氣體時，因二者迅速化合而爆炸
C．紅熱的銅絲在Cl2中燃燒，生成棕黃色固體CuCl2
D．少量Cl2和Fe在加熱時反應生成FeCl2
答案 D
解析常溫下Cl2與鐵不反應，可用鋼瓶儲運液氯，A項正確；Fe與Cl2在加熱時反應只生成FeCl3，生成物與Cl2的用量無關，D項錯誤。
2．根據(jù)下列裝置圖回答問題：
(1)裝置A、B通入干燥的Cl2后，觀察到的現(xiàn)象是_____________________________，
根據(jù)現(xiàn)象可得出的結論是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)裝置B中發(fā)生反應的離子方程式是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)實驗開始后，觀察裝置C中的現(xiàn)象是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)通入Cl2時裝置D中發(fā)生反應的離子方程式是
________________________________________________________________________。
(5)裝置E中發(fā)生反應的離子方程式是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(6)裝置F的作用是_______________________________________________________。
答案 (1)干燥的紅色(或裝置A中)布條不褪色，濕潤的紅色(或裝置B中)布條褪色 Cl2無漂白性，Cl2與水反應生成的HClO有漂白性 (2)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO (3)溶液先變紅后褪色 (4)H2O＋SOeq \\al(2－,3)＋Cl2===2H＋＋SOeq \\al(2－,4)＋2Cl－ (5)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ (6)吸收氯氣，防止污染環(huán)境
二、氯水成分及性質探究
3．下列實驗事實，分別說明氯水中含有哪些粒子？完成下列表格：
4.用滴管將新制的氯水慢慢滴入含有酚酞的氫氧化鈉稀溶液中，當?shù)蔚阶詈笠坏螘r紅色突然褪去。請你對發(fā)生這一現(xiàn)象的原因，提出兩種合理的猜想。
猜想一：________________________________________________________________________。
猜想二：________________________________________________________________________。
請用簡單的實驗方法證明你的猜想： ___________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案猜想一：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溶液至溶液顯堿性，若溶液不再顯紅色，證明紅色褪去是HClO的漂白作用引起的；若溶液重新顯紅色，證明是H＋的中和作用引起的
考點二次氯酸次氯酸鹽
1．次氯酸
2．漂白液
3．漂白粉
1．漂白粉在空氣中長時間放置，最終得到的固體產物為CaCO3( )
2．NaClO是“84”消毒液的主要成分，在使用“84”消毒液時，在空氣中放置一段時間后，漂白效果更好( )
3．“84”消毒液和酒精同時使用可增強殺菌效果( )
4．用Cl2消毒的自來水中可能含有有機氯化物，對人體有害( )
答案 1.√ 2.× 3.× 4.√
1．某消毒液的主要成分為NaClO，還含有一定量的NaOH。下列用來解釋事實的方程式中，不合理的是(已知：飽和NaClO溶液的pH約為11)( )
A．該消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制備：
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
B．該消毒液的pH約為12：ClO－＋H2OHClO＋OH－
C．該消毒液與潔廁靈(主要成分為HCl)混用，產生有毒的Cl2：2H＋＋Cl－＋ClO－===Cl2↑＋H2O
D．該消毒液加白醋生成HClO，可增強漂白作用：
CH3COOH＋ClO－===HClO＋CH3COO－
答案 B
解析已知飽和NaClO溶液的pH約為11，這是由于ClO－的水解，而該消毒液的pH約為12，主要是因為其中含有一定量的NaOH，B項錯誤。
2．二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色易溶于水的氣體，常用于飲用水消毒。按要求回答下列問題：
(1)NaClO2在酸性條件下反應生成ClO2和NaCl，寫出反應的離子方程式： ________
________________________________________________________________________。
答案 5ClOeq \\al(－,2)＋4H＋===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O
(2)ClO2在強堿性環(huán)境中失效，可能的原因是會發(fā)生歧化反應生成ClOeq \\al(－,3)和ClOeq \\al(－,2)，寫出反應的離子方程式： ___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 2ClO2＋2OH－===ClOeq \\al(－,3)＋ClOeq \\al(－,2)＋H2O
3．ClO2和Na2FeO4在水處理過程中分別被還原為Cl－和Fe3＋。
如果以單位質量的氧化劑所得到的電子數(shù)來表示消毒效率，那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三種消毒殺菌劑的消毒效率由大到小的順序是______＞______＞______(填化學式)。
答案 ClO2 Cl2 Na2FeO4
4．NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為________(計算結果保留兩位小數(shù))。
答案 1.57
解析 NaClO2在殺菌消毒的過程中被還原為Cl－，則1 ml NaClO2得到電子的物質的量為
4 ml，1 ml(即71 g)Cl2被還原為Cl－時得到電子的物質的量為2 ml，故1 g NaClO2得到電子的物質的量為eq \f(4,90.5) ml，根據(jù)“有效氯含量”的定義可知，NaClO2的有效氯含量約為1.57。
1．正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”。
(1)漂白粉與鹽酸可混合使用以提高消毒效果(2022·全國甲卷，7A)( × )
(2)“潔廁靈”(主要成分為鹽酸)和“84消毒液”(主要成分為次氯酸鈉)不能混用
(2022·浙江6月選考，9D)( √ )
(3)Cl2中含有的HCl雜質通過飽和食鹽水除去(2020·全國卷Ⅰ,9B改編)( √ )
(4)用同一針筒先后抽取80 mL氯氣、20 mL水，振蕩，氣體完全溶解，溶液變?yōu)辄S綠色
(2019·浙江4月選考，11A)( × )
(5)NaClO通過氧化滅活病毒(2020·全國卷Ⅰ,7B)( √ )
2．(2020·山東等級模擬考，10)亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效的漂白劑和氧化劑，可用于各種纖維和某些食品的漂白。馬蒂遜(Mathiesn)法制備亞氯酸鈉的流程如下：
下列說法錯誤的是( )
A．反應①階段，參加反應的NaClO3和SO2的物質的量之比為2∶1
B．若反應①通過原電池來實現(xiàn)，則ClO2是正極產物
C．反應②中的H2O2可用NaClO4代替
D．反應②條件下，ClO2的氧化性大于 H2O2
答案 C
解析根據(jù)流程知，反應①中氧化劑是NaClO3，還原劑是SO2，還原產物是ClO2，氧化產物是NaHSO4，根據(jù)化合價升降相等可得參加反應的NaClO3和SO2的物質的量之比為2∶1，A項正確；由反應①化合價變化情況，再根據(jù)原電池正極表面發(fā)生還原反應，所以ClO2是正極產物，B項正確；據(jù)反應②，在ClO2與H2O2的反應中，ClO2轉化為NaClO2，氯元素的化合價降低，作氧化劑，H2O2只能作還原劑，氧元素的化合價升高，不能用NaClO4代替H2O2，且可以推出ClO2的氧化性大于H2O2，C項錯誤，D項正確。
課時精練
1．有關Cl2的性質，下列說法不正確的是( )
A．Cl2在通常狀況下呈黃綠色
B．能與NaOH溶液反應
C．鐵絲在Cl2中燃燒，反應生成FeCl2
D．H2在Cl2中燃燒，產生蒼白色火焰
答案 C
解析在通常狀況下，氯氣是黃綠色氣體，故A正確；氯氣能夠與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，故B正確；氯氣氧化性較強，與鐵反應生成氯化鐵，故C錯誤；氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫，發(fā)出蒼白色火焰，故D正確。
2．生活中難免會遇到一些突發(fā)事件，我們要善于利用學過的知識，采取科學、有效的方法保護自己。如果發(fā)生了氯氣泄漏，以下自救方法得當?shù)氖? )
A．只要在室內放一盆水
B．向地勢低的地方撤離
C．觀察風向，順風撤離
D．用濕毛巾或蘸有石堿水的毛巾捂住口鼻撤離
答案 D
解析氯氣與水可發(fā)生化學反應，但反應慢且反應不充分，故A錯誤；氯氣的密度大于空氣，所以Cl2聚集在地勢低的地方，故應向地勢高的地方、逆風撤離，故B、C錯誤；石堿水可以吸收氯氣，故D正確。
3．化學來源于生活，也服務于生活。下列有關生活中的化學知識敘述正確的是( )
A．氯氣和活性炭均可作漂白劑，若同時使用，漂白效果會明顯加強
B．氯氣與燒堿溶液或石灰乳反應都能得到含氯消毒劑
C．測定溶液pH的實驗中，用干燥pH試紙測定新制氯水的pH，測定結果無影響
D．通常狀況下氯氣能和Fe反應，氯氣的儲存不能用鐵制容器
答案 B
解析 A項，活性炭具有吸附性，可以吸附氯氣，若同時使用，漂白效果會減弱，錯誤；B項，氯氣與燒堿溶液或石灰乳反應均可生成次氯酸鹽，正確；C項，氯水中的次氯酸具有漂白性，不能用pH試紙測定氯水的pH，錯誤。
4．氯水中存在多種分子和離子，它們在不同的反應中表現(xiàn)出不同的性質。下列結論正確的是( )
A．加入有色布條，片刻后有色布條褪色，說明有Cl2存在
B．溶液呈淺黃綠色，且有刺激性氣味，說明有Cl2存在
C．先加入鹽酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，說明有Cl－存在
D．加入NaOH溶液，氯水的淺黃綠色消失，說明有HClO存在
答案 B
解析 A項，氯水能使有色布條褪色是因為氯水中含有的HClO具有強氧化性；C項，由于加入鹽酸酸化的過程中引入了Cl－，所以根據(jù)生成白色沉淀無法說明氯水中存在Cl－；D項，因Cl2、HCl和HClO均能與NaOH溶液反應，所以加入NaOH溶液時氯水顏色消失不能說明其中有HClO存在。
5．(2022·北京和平街第一中學模擬)將Cl2通入過量石灰乳[Ca(OH)2]中即可制得以Ca(ClO)2為有效成分的漂白粉。下列解釋事實的方程式中，不正確的是( )
A．生成Ca(ClO)2：2Ca(OH)2＋2Cl2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
B．漂白粉溶液與鹽酸混合產生Cl2：ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
C．漂白粉溶液吸收CO2后產生白色沉淀：Ca2＋＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2H＋
D．漂白粉溶液加入適量醋酸，在短時間內能達到漂白效果：Ca(OH)2＋2CH3COOH
===Ca(CH3COO)2＋2H2O、Ca(ClO)2＋2CH3COOH===Ca(CH3COO)2＋2HClO
答案 C
解析將Cl2通入過量石灰乳[Ca(OH)2]中，發(fā)生氧化還原反應，生成Ca(ClO)2、CaCl2和H2O，故A正確；漂白粉溶液與鹽酸混合，氯離子和次氯酸根離子在酸性溶液中發(fā)生氧化還原反應生成氯氣和H2O，故B正確；漂白粉溶液吸收二氧化碳反應生成碳酸鈣和次氯酸，HClO是弱酸，在離子方程式中不能拆開，其反應的離子方程式為Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，故C錯誤；漂白粉溶液加入適量醋酸，會發(fā)生反應：Ca(OH)2＋2CH3COOH===Ca(CH3COO)2＋2H2O、Ca(ClO)2＋2CH3COOH===Ca(CH3COO)2＋2HClO，在短時間內HClO的濃度增大，能提高其漂白效率，故D正確。
6．為探究新制氯水的性質，某學生做了如下實驗：
由上述實驗可得新制氯水的性質與對應的解釋或離子方程式不相符的是( )
A．實驗①說明新制氯水中含有H＋、HClO
B．實驗②發(fā)生的反應為HCOeq \\al(－,3)＋HClO===ClO－＋CO2↑＋H2O
C．實驗③說明新制氯水中有Cl－，發(fā)生的反應為Cl－＋Ag＋===AgCl↓
D．實驗④說明氯氣具有強氧化性，發(fā)生的反應為Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋
答案 B
解析紫色石蕊溶液先變紅，說明有H＋存在，后褪色，說明有HClO存在，A正確；碳酸的酸性比HClO的酸性強，根據(jù)強酸制弱酸原理，正確的離子方程式為HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O，B錯誤；新制氯水中有Cl－，和銀離子反應生成白色沉淀，C正確；Cl2具有強氧化性，可以氧化亞鐵離子，D正確。
7．工業(yè)上常用NaClO堿性溶液吸收工業(yè)廢氣中的SO2，為了提高吸收效率，常用Ni2O3作為催化劑，在反應過程中產生的正四價鎳和氧原子具有極強的氧化能力，可加快對SO2的吸收，該催化過程如圖所示：
下列說法錯誤的是( )
A．過程1中，氧化劑與還原劑的物質的量之比是1∶1
B．過程2的離子方程式：2NiO2＋ClO－===Cl－＋Ni2O3＋2O
C．吸收反應的總方程式：ClO－＋SO2＋2OH－===Cl－＋SOeq \\al(2－,4)＋H2O
D．用Ca(ClO)2代替NaClO脫硫效果更好
答案 D
解析過程1中，ClO－轉化為Cl－，Cl元素化合價由＋1價變?yōu)椋?價，ClO－為氧化劑，Ni2O3轉化為NiO2，Ni元素化合價由＋3價變?yōu)椋?價，Ni2O3為還原劑，根據(jù)得失電子守恒可得，氧化劑與還原劑的物質的量之比是1∶1，A項正確；過程2中，NiO2和ClO－反應生成Ni2O3、Cl－和O，離子方程式為2NiO2＋ClO－===Cl－＋Ni2O3＋2O，B項正確；Ca2＋與SOeq \\al(2－,4)結合生成微溶的CaSO4，CaSO4會覆蓋在催化劑表面，不利于反應進行，D項錯誤。
8．用如圖裝置探究Cl2的漂白原理，其中紅紙①是干燥的，紅紙②～④分別用表中的試劑潤濕。向中心Ca(ClO)2粉末上滴加幾滴鹽酸，產生大量黃綠色氣體，紅紙變化如表：
已知酸性：H2CO3>HClO>HCOeq \\al(－,3)。
下列對于該實驗的分析不正確的是( )
A．Ca(ClO)2與鹽酸反應時，鹽酸體現(xiàn)了酸性和還原性
B．②與③現(xiàn)象的差異原因是Cl2不與飽和食鹽水反應
C．對比①②的現(xiàn)象，說明紅紙褪色涉及的反應是Cl2＋H2OHCl＋HClO
D．對比②③④的現(xiàn)象，說明溶液中HClO濃度越大，漂白效果越好
答案 B
解析次氯酸鈣與鹽酸反應的化學方程式為Ca(ClO)2＋4HCl===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O，鹽酸既體現(xiàn)了酸性又體現(xiàn)了還原性，A正確；氯氣與水的反應為可逆反應，存在平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO，飽和食鹽水中氯離子濃度很大，促使反應逆向進行，次氯酸的量很少，所以③中紅紙幾乎不褪色，B錯誤；①說明干燥氯氣沒有漂白性，②紅紙褪色，①②說明氯水有漂白性，涉及的反應為Cl2＋H2OHCl＋HClO，C正確；④中反應為Cl2＋HCOeq \\al(－,3)===CO2＋HClO＋Cl－，④中次氯酸的濃度最大，②③④中次氯酸濃度大小為④>②>③，由紅紙變化可知，HClO濃度越大，漂白效果越好，D正確。
9．將一定量的氯氣通入30 mL濃度為10.00 ml·L－1的氫氧化鈉濃溶液中，加熱一段時間后，溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO3共存體系。下列判斷正確的是( )
A．n(Na＋)∶n(Cl－)可能為7∶3
B．與NaOH反應的氯氣一定為0.3 ml
C．當轉移電子為n ml時，則0.15HClO，溶液均足量，其連接順序為A→________________________________________________________________________。
能證明H2SO3的酸性強于HClO的實驗現(xiàn)象為_______________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)Na2SO3＋H2SO4(濃)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)b (3)濃H2SO4
(4)反應放熱，且SO2Cl2沸點低，冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2
(5)SO2Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl
(6)C→B→E→D→F D裝置中品紅不褪色，F(xiàn)裝置中產生白色沉淀
解析 (2)裝置戊是利用分液漏斗中的液體把氯氣從裝置中排出，要求所加溶液與氯氣不反應且氯氣在此溶液中溶解度很?。凰匝b置戊上方分液漏斗中最好選用飽和食鹽水。(3)SO2Cl2在空氣中遇水蒸氣發(fā)生劇烈反應，并產生大量HCl白霧，裝置丙是制備SO2Cl2的反應器，必須隔絕水蒸氣，因此裝置乙和丁盛放的試劑均是濃H2SO4。(5)SO2Cl2在空氣中遇水蒸氣發(fā)生劇烈反應，并產生大量HCl白霧，根據(jù)元素守恒可知還有硫酸生成，則SO2Cl2和水反應的化學方程式為SO2Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。(6)因為次氯酸具有強氧化性，二氧化硫具有還原性，所以不能利用二氧化硫與次氯酸鈣直接反應來判斷亞硫酸、次氯酸的酸性強弱；要先驗證亞硫酸的酸性比碳酸強，A裝置制備SO2，C裝置除去二氧化硫中的HCl，B裝置用來制備CO2，E裝置用來除去CO2中的SO2，D裝置中的品紅溶液檢驗SO2是否除盡，F(xiàn)裝置是二氧化碳與次氯酸鈣反應，生成碳酸鈣白色沉淀和次氯酸，可以證明碳酸的酸性強于次氯酸，最終得出亞硫酸酸性強于次氯酸的結論；所以裝置的連接順序為A→C→B→E→D→F。
序號
實驗事實
粒子化學式
①
新制氯水顯黃綠色且有刺激性氣味
Cl2
②
向氯水中加入AgNO3溶液生成白色沉淀
Cl－
③
向氯水中加入Na2CO3粉末，有氣泡產生
H＋
④
向氯水中滴加石蕊溶液，先變紅后褪色
H＋、HClO
實驗
裝置
試劑a
現(xiàn)象
①
紫色石蕊溶液
溶液先變紅后褪色
②
NaHCO3溶液
產生氣泡
③
HNO3酸化的AgNO3溶液
產生白色沉淀
④
FeCl2溶液、KSCN溶液
溶液變紅
紅紙編號
試劑
紅紙變化
①
－
不褪色
②
蒸餾水
逐漸褪色
③
飽和食鹽水
幾乎不褪色
④
NaHCO3溶液
(調至pH＝7)
快速褪色

相關學案

相關學案更多

相關學案

相關學案 更多

相關學案更多