河南省教师原创2015届新课标高考化学总复习讲义：第4章+第2节富

第二节 富集在海水中的元素——氯

[考纲定位] 1.了解氯单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解氯单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.掌握氯气的实验室制法(包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法)。

知识点一 活泼的黄绿色气体——氯气 1.物理性质

氯气是一种有强烈刺激性气味的有毒气体，能溶于水，但在饱和食盐水中的溶解度很小，所以可用排饱和食盐水法收集氯气。

2.化学性质(写出有关化学方程式)

3.应用及原理

(1)制盐酸:利用H2在Cl2中燃烧生成HCl，然后溶于水制盐酸。

(2)制漂白液:利用Cl2与NaOH溶液反应制备，其有效成分为NaClO。

(3)制漂白粉:利用Cl2与Ca(OH)2乳浊液反应制备，其有效成分为Ca(ClO)2。 巩固练习:

1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 A.燃烧反应都必须有O2参加 B.燃烧反应一定是氧化还原反应

C.H2、Cu、Fe在Cl2中均可以发生燃烧反应

D.氯气可用于消灭田鼠，为此，可将氯气用软管通入到田鼠洞中，这是利用了氯气的毒性和密度比空气的大

E.Cl2与H2O反应的氧化剂是Cl2，还原剂是H2O 答案:A.× B.√ C.√ D.√ E.× 2.写出下列反应的离子方程式:

(1)Cl2与H2O反应: ；

(2)Cl2与NaOH溶液反应: ； (3)Cl2与FeCl2溶液反应: ； (4)Cl2与NaBr溶液反应: 。 答案:(1)Cl2+H2OH++Cl-+HClO

(2)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O (3)Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl- (4)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-

知识点二 次氯酸及其盐的性质及应用 1.次氯酸的性质

2.次氯酸盐 (1)

(2)

巩固练习:

3.下列说法是否正确?(填“√”或“×”)

(1)漂白粉和明矾都常用于处理自来水，二者的作用原理是不同的 (2)漂白粉在空气中久置的过程中不可能发生氧化还原反应 (3)久置的氯水可以变为盐酸

(4)要证明Cl2无漂白性而HClO有漂白性的实验方法，可以先让干燥Cl2通入干燥的有色布条，再通入湿润的有色布条看是否褪色 答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)√

知识点三 卤离子(Cl-、Br-、I-)检验 1.AgNO3溶液——沉淀法

滴加AgNO3溶液和稀硝酸

未知液――――――――――→ 白色沉淀，则有Cl??－

生成?浅黄色沉淀，则有Br

??黄色沉淀，则有I－

－

2.置换——萃取法

加适量新制饱和氯水加入CCl4下层或汽油上层

未知液――――――――――→――――――――――――→ 振荡振荡

－

??红棕色或橙红色，表明有Br

有机层呈?－

?紫色、浅紫色或紫红色，表明有I?

巩固练习:

4.写出能证明氧化性Cl2>Br2>I2的两个离子方程式: 。 答案:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-、Br2+2I-=I2+2Br-

5.检验Na2CO3溶液中是否含有NaCl溶液的方法是 。

答案:取待检液少许于试管中，加入稀HNO3酸化，然后加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成则证明之。

考点一 [025] 氯水的性质与氯及化合物的转化关系

考题引领 判断正误与填空 1.(2012·山东高考)Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性 2.(2012·大纲全国卷)冷的氢氧化钠溶液中通入氯气发生反应:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O 3.(2010·全国高考Ⅱ)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度 4.(2010·天津高考)将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO- 5.(2013·北京高考)①Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是 。 ②pH试纸遇漂粉精溶液颜色的变化(先变蓝，后褪色)说明漂粉精溶液具有的性质是 。 答案:1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.解析: ①漂粉精的制备原理是2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。②根据pH试纸先变蓝，可知漂粉精溶液显碱性；变蓝后又褪色，说明漂粉精溶液具有漂白性。 答案:①2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O ②碱性、漂白性 一、氯水的成分和性质 1.氯水的成分——三分四离 Cl2溶于水:Cl2+H2OH++Cl-+HClO

2.氯水的主要性质分析 所加试剂 AgNO3溶液 Na2CO3固体 有色布条 FeCl2溶液 SO2 实验现象 白色沉淀 有气泡产生 色褪去布条颜 溶液变棕黄色 黄绿色褪去 参与反应的微粒 Cl- H+ HClO Cl2 Cl2、H2O 离子方程式或解释 Cl-+Ag+=AgCl↓ 2－2H++CO= 3CO2↑+H2O 发生氧化还原反应 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- SO2+Cl2+2H2O=4H++－2Cl-+SO24 酸性和漂白性 久置氯水 混合物 H2O、Cl-H+、OH- 无色 酸性 石蕊试液 先变红后褪色 HClO、H+ 3.液氯、新制氯水、久置氯水的比较 液氯 新制氯水 类别 纯净物 混合物 Cl2 微粒 H2O、Cl2、HClO、ClO-、Cl-、H+、OH- 颜色 黄绿色 淡黄绿色 性质 氧化性 酸性、氧化性、不稳定性 二、氯及其化合物的转化

——————[1个示范例]——————

(2012·高考组合题)下列叙述正确的是 (填序号)。 (1)(新课标全国卷)能使润湿的淀粉KI试纸变蓝的物质一定是Cl2 (2)(山东高考)HClO是弱酸，所以NaClO是弱电解质 (3)(山东高考)Cl2能使品红溶液褪色，说明Cl2有氧化性

(4)(北京高考)将放有湿润红纸条和饱和氯水的两小烧杯放在一个密闭的倒扣的大烧杯中，红色纸条褪色

(5)(广东高考)将混有HCl的Cl2通入饱和NaHCO3溶液中除去HCl 答案:(4)

解析:(1)能氧化KI生成I2的物质可以是FeCl3、Br2等氧化剂，错误； (2)NaClO为盐，在水中全部电离，为强电解质，错误；

(3)Cl2使品红溶液褪色是因为Cl2与H2O反应生成的HClO有强氧化性，错误； (4)饱和氯水能挥发出Cl2，Cl2使湿润的红纸条褪色，正确； (5)Cl2与NaHCO3溶液也反应，错误。 [备课记录]

——————[2个预测练]—————— 考向预测1 氯水性质与成分间关系

1.将氯水分别滴入下列各选项所述的溶液中，由实验现象得出的结论完全正确的是 选项 氯水滴入下列溶液中 实验现象 结论 A 滴有KSCN的FeCl2溶液 变红 Cl2具有还原性 B 滴有酚酞的NaOH溶液 褪色 Cl2具有酸性 C 紫色石蕊溶液 先变红后褪色 Cl2具有漂白性 D KI淀粉溶液 变蓝色 Cl2具有氧化性 答案:D

解析:A项体现Cl2的氧化性；B项是Cl2与NaOH反应，为氧化还原反应，结论不正确；C项Cl2与水反应生成HCl和HClO，HCl和HClO的酸性使石蕊变红，HClO的强氧化性使溶液褪色；D项Cl2+2I-=2Cl-+I2，淀粉遇I2变蓝色。 考向预测2 氯气的性质 2.下列叙述正确的是

①氯气的性质很活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸 ②实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收 ③新制氯水的氧化性强于久置氯水的氧化性 ④检验HCl气体中是否混有Cl2的方法是将气体通入硝酸银溶液 ⑤除去Cl2中的HCl，可使气体通过饱和食盐水 A.①②④ B.②③④ C.③⑤ D.③④ 答案:C

解析:①Cl2与H2混合后加热或光照才发生爆炸；

②Ca(OH)2溶液浓度较小，不适合吸收尾气中的Cl2； ③新制氯水含有HClO具有强氧化性；

④HCl、Cl2通入AgNO3溶液均有白色沉淀； ⑤饱和食盐水吸收HCl而不吸收Cl2。 考点二 [026] 氯气的制取 考填空

题1.(2013·北京高考)向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象引是 。 领 2.(2013·广东高考)在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。 ①下列收集Cl2的正确装置是 。 C D ②将Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是 。 ③设计实验比较Cl2和Br2的氧化性，操作与现象是:取少量新制氯水和CCl4于试管中， 。 考题引领 答案:1.生成黄绿色气体 2.答案:①C ②HClO、Cl2、ClO- ③用胶头滴管向试管中滴加溴化钠溶液，振荡使其充分反应，发现溶液出现分层现象，下层溶液变为橙色 解析:①氯气的密度比空气的大，收集时采取向上排空气法，又因为氯气有毒，所以在收集装置后要有尾气处理装置(NaOH溶液)；②氯气与水反应生成盐酸和次氯酸(具有较强的氧化性)，溶液中溶解的Cl2也具有氧化性；③比较Cl2和Br2的氧化性强弱，可以通过非金属单质间的置换反应来判断，即把溴化钠溶液加入到盛有新制氯水以及四氯化碳的试管中，然后振荡，静置后可发现溶液出现分层现象，下层溶液变为橙色(说明生成了溴单质)，从而说明Cl2的氧化性强于Br2。 一、反应原理 △

用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸:MnO2+4HCl(浓)===== MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。

二、制备装置类型

△

固体＋液体― ―→气体 三、净化方法

用饱和食盐水除去HCl，再用浓H2SO4除去水蒸气 四、收集方法

向上排空气法或排饱和食盐水法 五、尾气吸收

用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收 六、验满方法

1．将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满

2．将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满

3．实验室制取Cl2时，常常根据氯气的颜色判断是否收集满

关键提醒

为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl挥发必须用浓盐酸，稀盐酸不反应 实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中含2量少，吸收不完全

——————[1个示范例]——————

(2012·山东高考节选)无水AlCl3(183 ℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。

装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是______________。F中试剂的作用是__________________________________________________。

用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为________。 答案:除去HCl 吸收水蒸气 碱石灰(或NaOH与CaO混合物) 解析:(1)A中产生的Cl2中含有HCl和H2O(g)，要先通入饱和NaCl溶液，B中吸收HCl再通入浓H2SO4，C中干燥Cl2，防止生成的AlCl3发生水解形成大量白雾。

(2)外界水汽可能进入E中与AlCl3反应，故F是吸收水汽的作用，由于Cl2有毒，最后用G吸收Cl2。 (3)用一件仪器既吸收水汽又吸收Cl2所装试剂应为碱性干燥剂，如碱石灰。 [备课记录]

——————[2个预测练]—————— 考向预测1 制备Cl2反应原理的考查

3．实验室用下列两种方法制氯气：①用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气

A.①比②多 B.②比①多 C.一样多 D.无法比较 答案:B

△

解析:146 g HCl的物质的量为4 mol,87 g MnO2的物质的量为1 mol，由方程式：MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O知，1 mol MnO2可以与4 mol HCl反应，但是，应注意稀盐酸与MnO2不反应的事实，也就是说1 mol MnO2与足量浓盐酸反应生成的Cl2多。 考向预测2 氯气的性质实验 4．(2013·天津高考)经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:

①检验装置的气密性；②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；④……⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。 请回答下列问题：

(1)装置A中反应的化学方程式为__________________________________________________。 (2)第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端。要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是 __________________________________________________。 (3)操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号) ________。 (4)装置B中冷水浴的作用为 ____________；装置C的名称为________；装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂:________。 (5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。

△

【解析】 (1)Cl2和Fe的反应为3Cl2＋2Fe=====2FeCl3。(2)根据FeCl3加热易升华的性质，可以对反应管中沉积FeCl3的部位加热，使其升华。(3)为了防止FeCl3潮解，②赶尽装置中的空气，防止水蒸气存在；⑤冷却时要在Cl2中冷却，并用干燥的N2赶尽Cl2。(4)装置B中冷水浴的作用是将FeCl3蒸

＋

气冷却为FeCl3固体。装置C为干燥管。检验FeCl2是否失效就是检验D中是否存在Fe2，可以用

＋

K3[Fe(CN)6]溶液检验，现象：若存在Fe2，溶液中有蓝色沉淀生成。(5)Cl2是有毒气体，可以用碱液吸收。

△

【答案】 (1)2Fe＋3Cl2=====2FeCl3

(2)在沉积的FeCl3固体下方加热 (3)②⑤

(4)冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品 干燥管 K3[Fe(CN)6]溶液

(5)

常见防污染装置

一、设置防污染装置的原因

很多气体具有毒性或刺激性气味或可燃性，如果直接将这些气体排入空气中，会对环境、人体造成危害，在进行相关气体的制备及性质实验时，需要设置防污染装置，将有害气体进行合理处理。 二、常见防污染装置及其原理 1．吸收式

(1)装置(如右图) (2)原理

容器中盛有与该气体反应的溶液，将未反应的该气体吸收，防止其扩散到空气中，造成污染 (3)实例

如Cl2、SO2、H2S等气体可以用碱液吸收 2．灼烧法

(1)装置(如右图) (2)原理

点燃尖嘴处的可燃性气体，充分燃烧后，转化为对环境无污染的产物 (3)实例

在空气中易爆炸的气体(如H2)、不易吸收的有毒可燃性气体(如CO)等可以灼烧除去 3．收集式

(1)装置(如右图)

(2)原理

利用气球或球胆将气体收集后，另作处理，避免其逸散到空气中，污染环境 (3)实例

用气球将有害气体(如H2、CO)收集起来，另作处理 4．湿棉花法 (1)装置(如右图)

(2)原理

用浸有某种溶液的湿棉花吸收易溶于该溶液的气体 (3)实例

实验室用排气法收集氨气时管口放一团浸有稀硫酸的棉花

1．(必修1P87T1、T2、T6整合)下列有关氯及其化合物的说法正确的是________(填序号)。 ①Cl2可用于自来水消毒、杀菌是因为Cl2与H2O反应生成了强氧化性的HClO ②氯水滴在蓝色石蕊试纸上试纸变红但不褪色 ③氯水滴入红墨水中，红色褪去 ④H2在Cl2中不能发生燃烧反应

⑤日常生活中用的“84”消毒液的有效成分为NaClO

解析:②氯水中含有HClO，具有强氧化性，能漂白红色石蕊；④H2在Cl2中能燃烧，属于燃烧反应。 答案:①③⑤

2．(必修1P87T4)下列不能使有色布条褪色的物质是

A.氯水 B.次氯酸钠溶液 C.漂白粉溶液 D.氯化钙溶液 解析:A、B、C中均能产生强氧化性的HClO，具有漂白性。 答案:D

3.下列说法正确的是

A.取少量溶液X，向其中加入适量新制的氯水，再加几滴KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中一定含

＋

有Fe2

－－＋－

B.饱和氯水中Cl、NO3、Na、SO23能大量共存 C.1 mol Cl2与足量的铁反应，转移的电子数为3NA

D.氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度

＋－

【解析:A项，无法排除Fe3的存在；B项，Cl2氧化SO23；C项，转移的电子数为2NA；D项，由－

Cl的浓度越大，Cl2与H2O反应的程度越小，溶解度越小。 【答案:D

4.实验室制备氯气的装置如图所示。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理等装置，其中错误的是

A.① B.② C.③ 【解析:装置③的导气管应该长进短出。 【答案:C

D.④

5.(2012·新课标全国卷节选)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，实验室可用氯仿与双氧水反应制备。

(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为__________________________________________________ __________________________________________________。

(2)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为__________________________________________________。

△

【答案:(1)MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)CHCl3＋H2O2===COCl2＋H2O＋HCl

6.下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。

装置B、C、D的作用分别是：

B__________________________________________________； C__________________________________________________； D__________________________________________________。

【解析:高锰酸钾具有强氧化性，能将浓盐酸中的氯离子氧化为氯气，装置B用来收集比空气重的氯气，装置D吸收尾气，装置C起到了防倒吸的作用。 【答案:向上排空气收集氯气

安全作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中 吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境

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