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文檔簡介

第二章氯及其化合物復習課(1分鐘)1.構建氯的知識體系。2.掌握元素和物質學習的思維方,熟悉相關題型的解題步驟。3.通過體驗實驗探究和問題討論的過程,了解實驗研究化學物質的一般方法,初步形成分析推理、綜合歸納的能力,培養(yǎng)科學探究與創(chuàng)新意識的核心素養(yǎng)。一、知識框架(3分鐘)二、重難突破(18分鐘)1.氯氣的性質(1)干燥的氯氣沒有漂白性,干燥的氯氣可以用鋼瓶儲運。(2)氯氣與金屬反應只能生成高價態(tài)的化合物,如氯化鐵、氯化銅。(3)氯氣與水反應,氯氣既是氧化劑又是還原劑,1個氯氣分子參加反應轉移1個電子。例1.下列關于氯氣的說法不正確的是()A.氯氣的化學性質很活潑,但是干燥的液氯能用鋼瓶貯存B.氯氣和液氯是兩種不同的物質C.可以用濃硫酸除去氯氣中的水蒸氣D.氯氣有毒,它曾在戰(zhàn)爭中被用于制造毒氣彈【答案】B【解析】在通常狀況下,干燥的液氯可以用鋼瓶貯存,所以A選項正確;氯氣和液氯是同一種物質的不同狀態(tài),所以B選項不正確;除去氯氣中混有的水蒸氣應選用不能和氯氣反應的干燥劑,不宜選用堿性干燥劑,如堿石灰等,常選用酸性或中性干燥劑,如濃硫酸、無水氯化鈣等,所以C選項正確;氯氣有毒,對人體有害,曾在戰(zhàn)爭中被用于制造毒氣彈,所以D選項正確。針對訓練1.下列有關氯氣的敘述,正確的是()A.液氯可使?jié)駶櫟募t布條褪色,所以液氯具有漂白性B.氯氣沒有漂白性,但通入品紅溶液中,品紅的紅色褪去C.在通常情況下,氯氣可以和任何金屬直接化合D.氯氣有毒,可以用澄清石灰水吸收尾氣;久置的氯水最終變?yōu)橄←}酸【答案】B【解析】次氯酸具有漂白性,液氯沒有漂白性,A項錯誤;氯氣沒有漂白性,但通入品紅溶液中,氯氣和水反應生成的次氯酸使品紅褪色,B項正確;在點燃或加熱的情況下,氯氣可以和大多數金屬直接化合,C項錯誤;氯氣有毒,可以用氫氧化鈉溶液吸收尾氣,而澄清石灰水中OH-濃度太小,吸收效果不好,D項錯誤。2.氯水和次氯酸(1)氯水中含有多種微粒(如圖),是混合物。(2)新制氯水的多種成分決定了它具有多重性質,氯水的氧化性通過氯氣分子體現,漂白性通過HClO體現,在不同的化學反應中,氯水中參與反應的微粒不同。具體體現如圖:(3)次氯酸具有三性,如圖所示:例2.下列關于氯水的敘述中,正確的是()A.新制氯水中有3種分子,有4種離子B.新制氯水在光照的條件下,可以產生氣體,該氣體是氯氣C.向新制氯水中滴加硝酸銀溶液,沒有任何現象D.新制氯水不可以使干燥的有色布條褪色【答案】A【解析】氯水中含有水分子、次氯酸分子、氯氣分子、氫離子、氯離子、氫氧根離子、次氯酸根離子,故A正確;新制氯水中含有次氯酸,次氯酸在光照的條件下分解生成HCl和氧氣,故B錯誤;新制氯水中含有HCl,與硝酸銀反應生成氯化銀沉淀,故C錯誤;新制氯水中含有次氯酸,能使干燥的有色布條褪色,故D錯誤。針對訓練2.下列關于氯氣、液氯、新制氯水和久置氯水的比較正確的是()A.氯氣、液氯、新制氯水和久置氯水中均含氯元素的單質B.氯氣和久置氯水無漂白性,而液氯和新制氯水有漂白性C.久置氯水中無HClO,其他成分與新制氯水相同D.新制氯水和久置氯水均具有酸性,且后者酸性強【答案】D【解析】久置氯水為稀鹽酸,A項錯誤;液氯為氯元素的單質,無漂白性,B項錯誤;久置氯水中沒有HClO和Cl2,C項錯誤;HClO分解生成HCl,故久置氯水中鹽酸的濃度比新制氯水中鹽酸的濃度大、酸性強,D項正確。3.次氯酸鹽(1)次氯酸鹽都具有強氧化性,在潮濕的空氣中會與二氧化碳反應生成HClO,故漂白液、漂白粉均具有漂白性。次氯酸、次氯酸鹽都不能用pH試紙測量pH。(2)氯水中因HClO見光易分解為HCl,故久置氯水酸性增強,失去漂白性,因此,氯水要現用現配。例3.在抗震救災中要用大量漂白粉和漂白液殺菌消毒。下列說法中正確的是()A.漂白粉是純凈物,漂白液是混合物B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2C.工業(yè)上將氯氣通入澄清石灰水制取漂白粉D.漂白液的有效成分是Na2O2【答案】B【解析】漂白粉的主要成分是氯化鈣和次氯酸鈣,有效成分是次氯酸鈣,是混合物;漂白液的主要成分是氯化鈉和次氯酸鈉,有效成分是次氯酸鈉,是混合物。針對訓練3.用漂白粉溶液浸泡過的有色布條晾置在空氣中一段時間,漂白效果更好,原因是()A.漂白粉被氧化了B.有色布條被空氣中的氧氣氧化了C.漂白粉跟空氣中的CO2充分反應,生成了較多量的HClOD.漂白粉溶液蒸發(fā)掉部分水,其濃度增大【答案】C【解析】晾置在空氣中一段時間漂白效果更好是因為漂白粉跟空氣中的CO2充分反應,生成較多量的HClO。4.氯氣的實驗室制法(1)可用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2等作氧化劑與濃鹽酸反應制取氯氣,使用以上物質時,反應不需要加熱,如KClO3+6HCl(濃)===KCl+3Cl2↑+3H2O。(2)用鹽酸與MnO2反應制取氯氣時,必須用濃鹽酸,稀鹽酸與MnO2不反應,且隨著反應的進行,濃鹽酸變?yōu)橄←}酸時,反應停止,故鹽酸中的HCl不可能全部參加反應。(3)氯氣難溶于飽和食鹽水,故可用飽和食鹽水除去HCl,再用濃硫酸除去水蒸氣。(4)用強堿溶液(如NaOH溶液)吸收,不用Ca(OH)2溶液吸收的原因是Ca(OH)2溶解度小,溶液濃度低,吸收不完全。(5)收集氯氣時,將濕潤的淀粉-KI試紙靠近盛Cl2的試劑瓶口,觀察到試紙立即變藍,則證明已集滿;或將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛Cl2的試劑瓶口,觀察到試紙先變紅后褪色,則證明已集滿。(6)實驗結束后,先使反應停止并排出殘留的Cl2后,再拆卸裝置,避免污染空氣。例4.(雙選)(2020山東濰坊期末)三氯化碘(ICl3)在藥物合成中用途非常廣泛,其熔點為33℃,沸點為73℃,遇水易反應。實驗室可用下圖裝置(部分夾持裝置已略去)制取ICl3,制備的反應原理:I2+3Cl2===2ICl3。下列說法正確的是()A.利用裝置甲制備氯氣選用的藥品為二氧化錳和濃鹽酸B.裝置乙中長頸漏斗液面上升說明丙裝置可能發(fā)生堵塞C.裝置丙中氯化鈣的作用是干燥Cl2D.裝置丁中生成ICl3,其中碘元素的化合價為-3價【答案】BC【解析】裝置甲無加熱裝置,而二氧化錳和濃鹽酸反應制氯氣需要加熱,A項錯誤;若丙中U形管堵塞,則氣體會滯留在裝置乙中,導致乙中長頸漏斗液面上升,B項正確;氯化鈣是干燥劑,因此丙的作用是干燥制得的氯氣,C項正確;氯氣的氧化性強于碘,因此氯氣做氧化劑得電子,氯元素化合價降低,故ICl3中,Cl顯-1價,I顯+3價,D項錯誤。針對訓練4.實驗室常用二氧化錳和濃鹽酸共熱的方法制取氯氣。根據要求回答下列問題。(1)A、B、C三套裝置中,應選用的裝置是(選填“A”“B”或“C”)。(2)寫出制取氯氣的化學方程式:。(3)為了防止氯氣污染環(huán)境,圖中溶液甲中發(fā)生的化學方程式為。(4)由于氯氣貯存運輸不方便,工業(yè)上常將氯氣轉化為漂白粉,工業(yè)上生產漂白粉的主要化學方程式是,在空氣中漂白粉長期存放會變質而失效的原理是(用化學方程式說明)。【答案】(1)B(2)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O(3)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O(4)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO、2HClO2HCl+O2↑【解析】(1)實驗室常用二氧化錳和濃鹽酸共熱的方法制取氯氣,為防止?jié)恹}酸揮發(fā),同時便于控制反應速率,需要用分液漏斗,不用長頸漏斗。(2)二氧化錳和濃鹽酸共熱,反應生成氯化錳、氯氣和水,化學方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(3)氯氣有毒,需要進行尾氣處理,一般用氫氧化鈉溶液吸收氯氣。(4)漂白粉的主要成分為氯化鈣和次氯酸鈣,有效成分為次氯酸鈣,漂白粉長期暴露在空氣中會逐漸失效,是因為次氯酸鈣和空氣中的二氧化碳、水反應生成碳酸鈣和次氯酸,次氯酸見光分解生成氧氣和氯化氫。5.氯離子的檢驗(1)檢驗溶液中的氯離子時,應該先在待檢測的溶液中加入足量的稀硝酸酸化,排除碳酸根離子等其他離子的干擾,再加入硝酸銀溶液。(2)必須用稀硝酸,用稀鹽酸會引入氯離子,用稀硫酸會產生硫酸銀沉淀。(3)如果溶液中含有硫酸根離子,要先加過量的硝酸鋇溶液除去硫酸根離子。例5.在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,有無色無味的氣體生成,將氣體通入澄清石灰水,石灰水變渾濁,由此判斷水溶液中含有()A.Cl-、SO42-B.Cl-、NO3-C.Cl-、CO32- D【答案】C【解析】根據題給現象,生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸,且產生使澄清石灰水變渾濁的氣體,則原溶液中存在CO32-和Cl針對訓練5.為了證明氯酸鉀晶體中含有氯元素,選用下面給出的試劑和操作進行驗證。其操作順序正確的是()①滴加AgNO3溶液②加水溶解③過濾,取濾液④與二氧化錳混合加熱⑤加稀HNO3⑥與濃鹽酸反應⑦與NaOH溶液混合加熱⑧用淀粉-KI試紙A.⑥⑦①⑤B.⑥⑦C.④②③①⑤D.②①⑤【答案】C【解析】氯酸鉀晶體中無Cl-,要證明氯酸鉀晶體中含有氯元素,必須使之產生Cl-。故可通過與MnO2混合加熱使之分解產生KCl,然后再通過檢驗Cl-的存在,證明其含有氯元素。由于MnO2不溶于水,故可通過加水溶解過濾的方法分離出MnO2,然后向濾液中加入AgNO3溶液和稀HNO3進行驗證。(12分鐘)一、宏觀辨識與微觀探析【沙場點兵】1.下列實驗現象與新制氯水中的某些成分(括號內物質)沒有關系的是()A.向新制氯水中滴加紫色石蕊溶液,溶液先變紅色后褪色(H+、HClO)B.新制氯水中滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl-)C.鎂粉加入新制氯水中,有無色氣泡產生(H+)D.將有色布條放入新制氯水中,有色布條褪色(HCl)【答案】D【解析】新制氯水中含有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-及少量OH-。A項,H+使紫色石蕊溶液變紅色,HClO具有漂白性,使紅色的石蕊溶液褪色,正確;B項,Cl-與AgNO3溶液反應生成AgCl白色沉淀,正確;C項,鎂粉與H+反應放出氫氣,正確;D項,HClO具有漂白作用,使有色布條褪色,HCl沒有漂白作用,不能使有色布條褪色,錯誤。二、變化觀念與平衡思想【沙場點兵】2.下列變化不能直接實現的是()①(HCl)→②(Cl2)→③[Ca(ClO)2]→④(HClO)→⑤(CO2)A.①→②B.②→③ C.③→④D.④→⑤【答案】D【解析】HClO的酸性比碳酸弱,所以HClO不能直接與碳酸鹽反應生成CO2。三、證據推理與模型認知【沙場點兵】3.從元素化合價和物質類別兩個角度學習、研究物質的性質,是一種行之有效的方法。以下是氯元素形成物質的二維圖的部分信息。(1)根據圖中信息,寫出任意兩種氯的氧化物的化學式:____________。(2)寫出高氯酸(HClO4)與NaOH反應的化學方程式:___________________________。(3)HCl既具有氧化性,又具有還原性。①請任意寫出一個體現HCl氧化性的離子方程式:____________________________。②濃鹽酸可作為還原劑在加熱條件下與MnO2發(fā)生反應制備Cl2,寫出該反應的化學方程式:________________________________________________________________。(4)Cl2既具有氧化性,又具有還原性。①請結合上圖說明原因:____________________________________。②潮濕的Cl2與Na2CO3混合制取少量Cl2O的反應中,Cl2既體現了氧化性,也體現了還原性。寫出反應的化學方程式:___________________________________________________。【答案】(1)Cl2O、Cl2O3、ClO2、Cl2O5、Cl2O7等中任意兩種(2)HClO4+NaOH===NaClO4+H2O(3)①Zn+2H+===Zn2++H2↑(或Fe+2H+===Fe2++H2↑等其他合理答案)②MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O(4)①Cl2中Cl元素化合價為0價,氯元素還有-1價以及+1價等價態(tài),因此氯元素化合價可以升高,氯氣體現還原性;氯元素化合價可以降低,氯氣體現氧化性②2Cl2+2Na2CO3+H2O===2NaHCO3+2NaCl+Cl2O【解析】(1)根據圖中信息可知氯元素的常見正化合價有+1、+3、+4、+5、+7等,因此氯的氧化物的化學式有Cl2O、Cl2O3、ClO2、Cl2O5、Cl2O7等。(2)高氯酸(HClO4)是一元強酸,與NaOH反應的化學方程式為HClO4+NaOH===NaClO4+H2O。(3)①金屬與鹽酸反應生成氫氣體現氯化氫的氧化性,例如Zn+2H+===Zn2++H2↑、Fe+2H+===Fe2++H2↑等。②濃鹽酸可作為還原劑在加熱條件下與MnO2發(fā)生反應制備Cl2,該反應的化學方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。四、科學探究與創(chuàng)新意識【沙場點兵】4.某校化學興趣小組為研究Cl2的性質,設計如圖所示裝置進行實驗。裝置Ⅲ中夾持裝置已略去,其中a為干燥的品紅試紙,b為濕潤的品紅試紙。(1)裝置Ⅰ中儀器c的名稱是,實驗室以二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣的離子方程式為。(2)裝置Ⅱ的作用是。(3)實驗過程中裝置Ⅳ中的實驗現象為。(4)實驗結束后,該組同學在裝置Ⅲ中觀察到b的紅色褪去,但是并未觀察到“a無明顯變化”這一預期現象。為了達到這一實驗目的,你認為還需在上圖裝置Ⅱ與Ⅲ之間添加下圖中的裝置(填序號)。(5)裝置Ⅴ的目的是防止尾氣污染空氣,寫出裝置Ⅴ中發(fā)生反應的離子方程式。【答案】(1)分液漏斗;MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(2)除去氯氣中的氯化氫氣體(3)無色溶液變?yōu)樗{色(4)④(5)Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O【解析】(1)裝置Ⅰ中儀器c的名稱是分液漏斗,實驗室用二氧化錳和濃鹽酸反應制備氯氣的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。(2)裝置Ⅱ中盛有飽和食鹽水,因為濃鹽酸具有揮發(fā)性,則制取的氯氣中混有氯化氫,用飽和食鹽水可以除去氯化氫。(3)氯氣具有氧化性,能夠與碘化鉀溶液反應生成碘單質,淀粉遇碘變藍,所以裝置Ⅳ中通入氯氣后,無色溶液變?yōu)樗{色。(4)干燥的氯氣不具有漂白性,Ⅱ和Ⅲ之間應加一個干燥裝置,除去氯氣中的水蒸氣,根據氯氣的化學性質可知,應選濃硫酸做干燥劑。(5)裝置Ⅴ中盛放的是氫氧化鈉溶液,目的是防止尾氣污染空氣,反應的離子方程式為Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。五、科學態(tài)度與社會責任【沙場點兵】5.用氯氣對飲用水消毒,會使水中的有機物發(fā)生氯化,生成有機含氯化合物于人體有害,世界環(huán)保聯盟即將全面禁止這種消毒方法。建議采用具有強氧化性的高效消毒劑二氧化氯(ClO2)。二氧化氯極易爆炸,生產和使用時盡量用惰性氣體稀釋,避免光照、震動或加熱。(1)歐洲一些國家用氯酸鈉(NaClO3)氧化濃鹽酸來制取二氧化氯,同時有氯氣生成,且氯氣的體積為二氧化氯的一半,這一反應的化學方程式是_________________________________。(2)濃鹽酸在上述反應中顯示出來的性質是__________(填字母)。A.只有還原性B.還原性和酸性C.只有氧化性D.氧化性和酸性(3)二氧化氯為高效低毒的消毒劑,其消毒的效率(以單位質量得到電子數表示)是氯氣的________倍。(4)我國廣泛采用將經干燥空氣稀釋的氯氣通入填有固體亞氯酸鈉(NaClO2)的柱內制得二氧化氯,表示這一反應的化學方程式是_________________________________。和歐洲的方法相比,我國這一方法的主要優(yōu)點是______________________________________。【答案】(1)2NaClO3+4HCl(濃)===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O(2)B(3)2.63(4)2NaClO2+Cl2===2NaCl+2ClO2;對環(huán)境的污染較小【解析】(1)根據原子守恒可知,一定還有水和氯化鈉生成,反應的化學方程式是2NaClO3+4HCl(濃)===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。(2)根據方程式可知,鹽酸中氯元素的化合價從-1價升高到0價,失去電子,作還原劑。同時還有氯化鈉生成,所以鹽酸還起酸性的作用。(3)71g氯氣的物質的量是1mol,在反應中得到2mol電子。而71g二氧化氯的物質的量約是1.052mol,在反應中得到5.26mol電子,其消毒的效率(以單位質量得到電子數表示)是氯氣的2.63倍。(4)由原子守恒可知,另外一種生成物是氯化鈉,反應的化學方程式是2NaClO2+Cl2===2NaCl+2ClO2。由于生成的二氧化氯中不含氯氣雜質,和歐洲的方法相比,我國這一方法的主要優(yōu)點是對環(huán)境污染較小。(3分鐘)(6分鐘)1.(2020·天津)在全國人民眾志成城抗擊新冠病毒期間,使用的“84消毒液”的主要有效成分是()A.NaOHB.NaClC.NaClOD.Na2CO3【答案】C【解析】“84消毒液”可由氯氣與NaOH溶液反應制取:2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O,“84消毒液”的有效成分是NaClO,C項正確。2.(雙選)下

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