2022年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 氯基礎(chǔ)知識(shí)講解

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1、2022年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 氯基礎(chǔ)知識(shí)講解 【考綱要求】 1．了解Cl2的分子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)，掌握Cl2的制備和用途。 2．掌握Cl2與金屬、非金屬、水、堿等發(fā)生的反應(yīng)。 3．掌握氯水的成分和性質(zhì)，知道次氯酸及其鹽的性質(zhì)和用途。 4．以鹵素為例了解在周期表中同一主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。 5．通過實(shí)驗(yàn)掌握Cl―的檢驗(yàn)方法。 【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】 氯及其重要化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系 【考點(diǎn)梳理】 考點(diǎn)一：氯氣的性質(zhì)、用途 1．物理性質(zhì) 通常氯氣為黃綠色有刺激性氣味、密度比空氣大的有毒氣體，易液化。25℃時(shí)，1體積水約溶解2體積氯氣，其水溶液俗稱氯水，為淡黃綠色。 2．

2、化學(xué)性質(zhì) 要點(diǎn)詮釋： 從氧化還原角度分析氯氣的化學(xué)性質(zhì)可概括為： ① 化性：0→—1 ②氧化還原性（歧化反應(yīng)）：-1←0→+1 3．氯氣的用途：自來水的消毒，制鹽酸，漂白粉，農(nóng)藥，氯仿等。 4．Cl―的檢驗(yàn) 檢驗(yàn)溶液中的Cl―應(yīng)先加稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，證明有Cl―存在。 考點(diǎn)二：氯離子的檢驗(yàn) 　　1．試劑：稀硝酸、AgNO3溶液。 2．操作：取待測(cè)液2mL加入試管中，先滴入少量稀硝酸，然后再滴入AgNO3溶液。 3．現(xiàn)象及結(jié)論：產(chǎn)生白色沉淀，該溶液中含有Cl－。 4．原理：Ag++Cl－==AgCl↓。 要點(diǎn)詮釋：

3、 （1）加稀硝酸的目的是排除CO32－的干擾，因?yàn)锳g2CO3是可以溶于稀硝酸的白色不溶物。因此，鑒定時(shí)可以將加試劑的順序顛倒，即可以先加AgNO3，再加稀硝酸。若生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，同樣可以證明溶液中有Cl－。 （2）不用稀鹽酸、稀硫酸酸化，否則引入Cl－、SO42－產(chǎn)生干擾。 考點(diǎn)三：氯水的成分和性質(zhì) 1．氯水的成分 Cl2溶于水：Cl2+H2OH++Cl―+HClO 2．性質(zhì) 成分 表現(xiàn)的性質(zhì) 反應(yīng)實(shí)例 Cl2 ①?gòu)?qiáng)氧化性 ②氯水呈黃綠色 ③加成反應(yīng) Cl2+2KI==2KCl+I2 Cl2+H2SO3+H2O==H2SO4+2HCl

4、 Cl2+CH2＝CH2—→CH2Cl—CH2Cl H+ 強(qiáng)酸性 2H++CaCO3==Ca2++CO2↑+H2O 滴入紫色石蕊試液先變紅，后褪色 HClO ①弱酸性 ②強(qiáng)氧化性 HClO+OH―==ClO―+H2O 漂白、殺菌、消毒 Cl― 沉淀反應(yīng) Cl―+Ag+==AgCl↓ 2．分析平衡： Cl2+H2OH++Cl―+HClO 向氯水中加入的物質(zhì) 濃度變化 平衡移動(dòng)的方向 應(yīng)用 可溶性氯化物 c (Cl―)增大 左移 ①用飽和食鹽水除Cl2中的HCl ②用排飽和食鹽水法收集Cl2 鹽酸 c (H+)和c (Cl―)增大 左移 濃

5、氯酸與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2 NaOH c (H+)減小 右移 用NaOH吸收多余的Cl2 光照 c (HClO)減小 右移 氯水應(yīng)避光保存或現(xiàn)用現(xiàn)配 要點(diǎn)詮釋： 氯水久置，會(huì)因HClO的分解導(dǎo)致其中的Cl2全部與H2O反應(yīng)，HClO完全分解成鹽酸和O2，使溶液酸性增強(qiáng)，失去強(qiáng)氧化性而變質(zhì)（久置氯水實(shí)為極稀的鹽酸）。 考點(diǎn)四：幾種重要的含氯化合物 1．次氯酸 （1）弱酸性：Ca(ClO)2+CO2+H2O= CaCO3+2HClO；酸性：碳酸強(qiáng)于次氯酸。 （2）不穩(wěn)定性：反應(yīng)方程式：2HClO2HCl↑+O2↑。 （3）強(qiáng)氧化性：氧化性比Cl2強(qiáng)，可用于自來水的殺

6、菌消毒，還可以用作漂白劑。 2．次氯酸鹽 （1）強(qiáng)氧化性：ClO―有強(qiáng)氧化性，與還原性離子（S2―、I―、Fe2+、SO32―等）不能共存。 （2）ClO－的水解：其離子方程式為：ClO―+H2OHClO+OH―，與Fe3+、Al3+不能共存。 （3）漂白粉：有效成分為Ca(ClO)2。 ①制備試劑：氯氣和石灰乳 ②漂白原理：Ca(ClO)2+H2O+CO2= CaCO3+2HClO，故應(yīng)密封并儲(chǔ)存于陰涼處。 3．鹽酸：具有酸的通性和Cl－的性質(zhì) 考點(diǎn)五：氯氣的制法 有關(guān)氣體的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，其裝置流程可以歸納如下： 氣體制備 → 凈化 → 干燥

7、 → 收集或性質(zhì)實(shí)驗(yàn) → 尾氣處理 1．氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法 （1）原理：氧化法（化合價(jià)-1→0） MnO2+4HCl (濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O 或：2KMnO4+16HCl (濃)==2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O 注：若用KMnO4制Cl2，則不需加熱。 （2）發(fā)生裝置：分液漏斗、圓底燒瓶、酒精燈、鐵架臺(tái)等。 要點(diǎn)詮釋： ①制備氣體的類型：固體+液體氣體 ②用分液漏斗進(jìn)行滴加濃鹽酸，可控制反應(yīng)速率。 （3）凈化、干燥裝置：洗氣瓶。 由于使用濃鹽酸，反應(yīng)生成的氯氣中含有氯化氫和水蒸

8、氣。可以讓氣體通過飽和食鹽水，HCl氣體易溶于飽和食鹽水而氯氣則不溶，然后再用濃硫酸吸收水蒸氣，這樣可制得干燥、純凈的氯氣。 （4）收集裝置：由于氯氣能溶于水，故應(yīng)用向上排空氣法或排飽和食鹽水法。 （5）尾氣吸收裝置：用NaOH溶液吸收多余的氯氣，防止污染空氣。 注：Ca(OH)2的溶解度太小，所以尾氣吸收時(shí)不用石灰水，而用NaOH溶液。 （6）驗(yàn)滿方法 ①將濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即變藍(lán)，則證明已集滿。 ②將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙先變紅后褪色，則證明已集滿。 2．氯氣的工業(yè)制法：電解法 （1）

9、電解飽和食鹽水（氯堿工業(yè)）， 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ （2）電解熔融氯化鈉（可制得Na） 2NaCl (熔融)2Na+Cl2↑ 考點(diǎn)六：鹵素及其化合物的遞變規(guī)律及特性 1．鹵素的原子結(jié)構(gòu) 在元素周期表中，與氯元素處于同一縱行——第ⅦA族的元素還有氟（F）、溴（Br）、碘（I）、砹（At，人工合成元素）。與氯元素一樣，這些元素原子的最外電子層都有7個(gè)電子，都是典型的非金屬元素。由于第ⅦA族元素都能與Na、K、Ca、Mg等金屬化合生成鹽，所以統(tǒng)稱為鹵素（成鹽元素）。 2．物理性質(zhì) F2 Cl2 Br2 I2 顏色

10、淡黃綠色 黃綠色 深紅棕色 紫黑色 狀態(tài) 氣態(tài) 氣態(tài) 液態(tài) 固態(tài) 水中溶解性 反應(yīng) 可溶 可溶 微溶 熔沸點(diǎn) Cl2、Br2、I2易溶于苯、CCl4、汽油等有機(jī)溶劑。 注意：從溴水中萃取出Br2，可向其中加入苯，振蕩、靜置，溶液分兩層，上層橙紅色，下層為水層，近乎無色；從碘水中萃取I2，可向其中加入CCl4，振蕩、靜置，溶液分兩層，上層（水層）近乎無色，下層為紫紅色（已知苯的密度小于水的密度，CCl4的密度大于水的密度，且二者均不溶于水）。 3．鹵素及其化合物的遞變規(guī)律 （1）單質(zhì)氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2 （2）離子還原性：I

11、－＞Br－＞Cl－＞F－ （3）HX的穩(wěn)定性：HF＞HCl＞HBr＞HI （4）HX的熔沸點(diǎn)：HF（含氫鍵）＞HI＞HBr＞HCl （5）最高價(jià)含氧酸的酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4 4．鹵素中的某些特性及相關(guān)應(yīng)用 （1）氟 ①無正價(jià)和含氧酸，非金屬性最強(qiáng)。 ②2F2+2H2O==4HF+O2，與H2反應(yīng)在暗處即爆炸。 ③HF是弱酸，能腐蝕玻璃，保存在鉛皿或塑料瓶中；有毒，在HX中沸點(diǎn)最高。 ④AgF易溶于水。 （2）溴 ①Br2是深紅棕色液體，易揮發(fā)。 ②Br2易溶于有機(jī)溶劑。 ③盛溴的試劑瓶中加水，進(jìn)行水封，保存液溴不能用橡膠塞。 （3）碘 ①I2遇淀

12、粉變藍(lán)色。 ②I2加熱時(shí)易升華。 ③I2易溶于有機(jī)溶劑。 ④食用鹽中加入KIO3可防治甲狀腺腫大。 5．鹵素離子（X―）的檢驗(yàn) 由于在AgX中，除AgF可溶于水，AgCl、AgBr、AgI都是既難溶于水也不溶于稀硝酸的沉淀，所以可用稀硝酸酸化的AgNO3溶液檢驗(yàn)X―的存在。其中稀硝酸的作用主要是排除CO32―的干擾。 反應(yīng)原理： Ag++Cl―==AgCl↓（白色） Ag++Br―==AgBr↓（淡黃色） Ag++I―==AgI↓（黃色） 【典型例題】 類型一、氯氣的性質(zhì)和應(yīng)用 例1、下列無水氯化物中不能用氯氣和該元素的單質(zhì)直接化合制取的是（ ）。

13、 A．AlCl3 B．CuCl2 C．FeCl2 D．HCl 【思路點(diǎn)撥】鐵元素有變價(jià)，遇強(qiáng)氧化劑變成+3價(jià)。 【答案】C 【解析】氯氣是強(qiáng)氧化劑，能夠與大多數(shù)金屬發(fā)生化合反應(yīng)，對(duì)于有變價(jià)的金屬元素與氯氣發(fā)生反應(yīng)通常生成較高價(jià)態(tài)的金屬氯化物，所以鐵和氯氣反應(yīng)的產(chǎn)物為氯化鐵而不是氯化亞鐵。 【總結(jié)升華】氯氣與大多數(shù)金屬反應(yīng)，生成高價(jià)態(tài)金屬氯化物；只有金屬活動(dòng)順序表中氫以前的金屬，才能跟鹽酸反應(yīng)，并且一般生成低價(jià)態(tài)金屬氯化物和氫氣，所以符合題意的是具有不變價(jià)態(tài)、且在金屬活動(dòng)順序表中排在氫以前的金屬的氯化物。 舉一反三： 【高清課堂：ID:356210 例2

14、】 【變式1】已知常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)放出氯氣，現(xiàn)按下圖進(jìn)行鹵素的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。玻璃管內(nèi)裝有分別滴有不同溶液的白色棉球，反應(yīng)一段時(shí)間后，對(duì)圖中指定部位顏色描述正確的是（ ） ① ② ③ ④ A 黃綠色 橙色 藍(lán)色 白色 B 無色 橙色 紫色 白色 C 黃綠色 橙色 藍(lán)色 無色 D 黃綠色 無色 紫色 白色 【答案】A 【解析】各處的反應(yīng)原理分別為： ①KClO3+6HCl (濃)==KCl+3Cl2↑+3H2O，產(chǎn)生黃綠色的氣體。 ②2NaBr+Cl2==2NaCl+Br2，Br2溶于水顯橙（黃色）。 ③2KI+Cl2=

15、=2KCl+I2，I2遇淀粉變藍(lán)。 ④Cl2+2NaOH==NaCl+NaCl+NaClO+H2O。兩種鹽的水溶液都無顏色，故棉球顯白色。 【高清課堂：ID:356210 例3】 【變式2】已知：①向KMnO4固體滴加濃鹽酸，產(chǎn)生黃綠色氣體；②向FeCl2溶液中通入少量實(shí)驗(yàn)①產(chǎn)生的氣體，溶液變黃色；③取實(shí)驗(yàn)②生成的溶液滴在淀粉KI試紙變藍(lán)。下列判斷正確的是 A．上述實(shí)驗(yàn)證明氧化性：MnO4ˉ> Cl2 > Fe3+ > I2 B．上述實(shí)驗(yàn)中，共有兩個(gè)氧化還原反應(yīng) C．實(shí)驗(yàn)①生成的氣體不能使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán) D．實(shí)驗(yàn)②證明Fe2+既有氧化性又有還原性 【答案】A

16、 類型二、氯水的成分和性質(zhì) 例2、下列關(guān)于氯水的敘述，正確的是（ ）。 A．氯水久置后，pH增大 B．新制氯水可使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色 C．光照氯水有氣泡逸出，該氣體是Cl2 D．新制氯水中只含Cl2和H2O分子 【思路點(diǎn)撥】從Cl2和H2O反應(yīng)的化學(xué)平衡及其移動(dòng)入手分析。 【答案】B 【解析】在新制的氯水中溶有大量Cl2分子，其中小部分Cl2與水發(fā)生反應(yīng)生成：HCl和HClO，HCl完全電離產(chǎn)生H+和Cl－，HClO部分電離產(chǎn)生H+、ClO－。所以氯水中有三種分子H2O、Cl2、HClO和四種離子H+、Cl－、ClO－、OH－。H

17、ClO有強(qiáng)氧化性、漂白性，見光易分解放出O2。氯水放置數(shù)天后HClO分解接近完全，轉(zhuǎn)化為鹽酸，酸性增強(qiáng)。 【總結(jié)升華】解題的關(guān)鍵是明確氯水的各種組成成分，這些組成成分決定了其性質(zhì)的多樣性。 舉一反三： 【變式1】新制氯水中存在H2O、Cl2、HClO、HCl，其中能起殺菌消毒作用的是________，能與鋅反應(yīng)生成氫氣的是________，能與硝酸酸化的硝酸銀溶液作用生成白色沉淀的是________，能使染料和有機(jī)物質(zhì)褪色的是________，能與FeCl2反應(yīng)的是________。 【答案】HClO　 HCl　 HCl　 HClO　 Cl2 【解析】HClO具有強(qiáng)氧化性，可殺菌消毒

18、和漂白有機(jī)色質(zhì)；HCl具有強(qiáng)酸性，能與活潑金屬反應(yīng)生成H2，并且HCl電離產(chǎn)生的Cl－可與硝酸酸化的硝酸銀溶液反應(yīng)，生成白色沉淀；Cl2具有強(qiáng)氧化性，可與具有還原性的物質(zhì)反應(yīng)。 類型三、 氯氣的制取 例3、實(shí)驗(yàn)室制備H2和Cl2通常采用下列反應(yīng)： Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑ MnO2+4HCl (濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O 據(jù)此，從下列所給儀器裝置中選擇制備并收集H2的裝置 （填代號(hào)）和制備并收集干燥、純凈Cl2的裝置 （填代號(hào)）。 可選用制備氣體的裝置： 【思路點(diǎn)撥】從反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件來選擇發(fā)生

19、裝置，從生成物的性質(zhì)選擇干燥、除雜及收集方法。 【答案】e d 【解析】根據(jù)制取H2的反應(yīng)原理：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑，確定制取H2的實(shí)驗(yàn)裝置，生成的H2可用排水集氣法或向下排空氣法收集，故選e。依據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的反應(yīng)原理：MnO2+4HCl (濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O確定其實(shí)驗(yàn)裝置，生成的Cl2可用向上排空氣法或排飽和食鹽水法收集，但由于Cl2有毒，濃鹽酸具有揮發(fā)性，故制出Cl2后要用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl氣體，用盛有濃H2SO4的洗氣瓶除去Cl2中的H2O (g)，最后用NaOH溶液吸收多余的Cl2，以防污染環(huán)境。 【總結(jié)升華】從發(fā)生裝置、干燥

20、、除雜、收集、尾氣處理等角度來把握氣體的制法。 舉一反三： 【變式1】某學(xué)生設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置用于制備純凈的Cl2。 （1）裝置中有五處錯(cuò)誤，請(qǐng)指出①________，②________，③________，④________，⑤________。 （2）在更正后的裝置圖中，洗氣瓶（凈化氣體）中的飽和食鹽水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液的作用分別是： ①飽和食鹽水的作用：________；②濃硫酸的作用：________；③氫氧化鈉的作用：________。 【答案】（1）①用長(zhǎng)頸漏斗錯(cuò)誤，應(yīng)用分液漏斗 ②不能用稀鹽酸，應(yīng)用濃鹽酸 ③沒有用酒精

21、燈，應(yīng)用酒精燈加熱 ④盛濃硫酸的洗氣瓶和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒，應(yīng)予更換位置 ⑤盛飽和食鹽水洗氣瓶中的進(jìn)氣導(dǎo)管未插入液面下，出氣導(dǎo)管插入液面，應(yīng)進(jìn)氣導(dǎo)管插入液面下，出氣導(dǎo)管不插入液面下 （2）①除去氯氣中混有的HCl ②除去氯氣中混有的水蒸氣 ③吸收多余的氯氣，防止污染環(huán)境 類型四、Cl－的檢驗(yàn) 例4、檢驗(yàn)溶液中的離子，實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論均正確的是（　 ） 　　A．加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，證明一定含有Cl－離子。 　　B．加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成，證明一定含有SO42—離子。 　　C．加入HCl后產(chǎn)生氣體，該氣體能使品紅溶液

22、褪色，加熱后又變成紅色，證明一定含有SO32—離子。 　　D．加入BaCl2溶液，有白色沉淀，證明一定含有SO32—離子。 【思路點(diǎn)撥】本題涉及的白色沉淀可能有：AgCl、AgSO4、AgCO3；BaSO4、BaSO3、BaCO3等。 【答案】C 【解析】（A）加AgNO3出現(xiàn)白色沉淀，不一定含有Cl－，也可能有SO42—、SO32—等。 　（B）加入HNO3酸化的Ba(NO3)2，有白色沉淀生成此沉淀肯定為BaSO4。但不能證明原溶液中一定有SO42—離子，因?yàn)镾O42—離子的來源可能是原溶液中有的，也可能是SO32-被硝酸氧化生成的。 ?。―）加入BaCl2出現(xiàn)白色沉淀，可能含

23、有SO42—、SO32-、Ag+等。 【總結(jié)升華】離子的檢驗(yàn)要注意排除干擾。 舉一反三： 【變式1】下列說法正確的是（ ）。 A．Cl－和Cl2都有毒 B．將AgNO3溶液滴入甲溶液中，若出現(xiàn)白色沉淀，則說明甲溶液中含有Cl－ C．將NaCl溶液滴入AgNO3溶液中或?qū)l2通入AgNO3溶液中均會(huì)出現(xiàn)白色沉淀 D．含Cl－的溶液和氯水一樣均呈淺黃綠色 【答案】C 類型五、鹵素單質(zhì) 　例5、下列關(guān)于鹵素（用X表示）的敘述正確的是（　 ） 　　A．單質(zhì)都能與大多數(shù)金屬反應(yīng)，生成高價(jià)態(tài)金屬鹵化物 　　B．單質(zhì)都能與H2反應(yīng)，且從F

24、2→I2逐漸變難 　　C．單質(zhì)都能與H2O反應(yīng)，通式X2+H2O==HX+HXO 　　D．單質(zhì)的還原性順序?yàn)椋篎2＞Cl2＞Br2＞I2 【思路點(diǎn)撥】從鹵素單質(zhì)的相似性、遞變性及特性角度分析。 【答案】B 【解析】單質(zhì)都能跟金屬反應(yīng)，但I(xiàn)2與金屬反應(yīng)生成低價(jià)態(tài)的金屬碘化物，A錯(cuò)誤；隨著單質(zhì)的氧化性順序：F2＞Cl2＞Br2＞I2，單質(zhì)與H2化合也逐漸變難，所以B正確，D錯(cuò)誤； F2與H2O反應(yīng)時(shí)，2F2+2H2O==4HF+O2，所以C錯(cuò)誤。 【總結(jié)升華】鹵素單質(zhì)的性質(zhì)既存在相似性，也存在差異性，對(duì)特別的性質(zhì)需要特別記憶。 舉一反三： 【變式1】關(guān)于鹵素的下列敘述正確的是（ ）。 A．鹵素只以化合態(tài)存在于自然界中 B．隨著核電荷數(shù)的增加，鹵素單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高 C．隨著核電荷數(shù)的增加，單質(zhì)的氧化性增強(qiáng) D．單質(zhì)與水反應(yīng)，均可用通式：X2+H2O=HX+HXO表示 【答案】AB 【變式2】已知氧化性順序：Cl2＞Br2＞I2，判斷下列反應(yīng)中不能發(fā)生的是（　 ） 　　A．Cl2+2KBr==2KCl+Br2　　　 B．Br2+2KI==2KBr+I2 　　C．Cl2+2KI==2KCl+I2　　　　 D．I2+2KCl==2KI+Cl2 【答案】D