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-1-第1课时氯及其重要化合物[课时设计]本章内容是命制高考综合实验题、选择实验题及考查其他知识的重要载体,共设计10课时,其中第1、2、3、4、5、6课时为基础知识梳理课,重在巩固学生基础知识,第7、8课时分别是基于前面学习基础上的总结提升课,第9、10课时是结合该部分内容在高考中的考查方式设置的题型课和拓展课。第1课时氯及其重要化合物[课型标签:知识课基础课]知识点一氯及其重要化合物的性质和应用1.氯气的物理性质颜色气味毒性密度特性黄绿色强烈刺激性气味有毒比空气大易液化2.从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性(1)与金属反应:与变价金属反应生成高价金属氯化物①与铁反应:2Fe+3Cl22FeCl3(红棕色烟,溶于水后溶液呈黄色,铁在常温下与液氯不反应)。②与铜反应:Cu+Cl2CuCl2(棕黄色烟,溶于水后溶液呈蓝绿色)。(2)与非金属反应与H2反应:H2+Cl22HCl。(3)与还原性无机化合物反应①与碘化钾溶液反应:Cl2+2KI2KCl+I2。②与SO2水溶液反应:Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl。③与FeCl2溶液反应:Cl2+2FeCl22FeCl3。3.从化合价的角度认识Cl2的歧化反应氯气与水或碱反应,氯的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现氧化性又表现还原性。-2-(1)氯气与水反应:溶于水的氯气部分与水反应:Cl2+H2OHCl+HClO。(2)氯气与碱反应①与烧碱反应:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。②制取漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。4.氯的重要化合物(1)次氯酸(2)漂白液(3)漂白粉[名师点拨](1)新制氯水具有多种成分决定了它具有多重性质:①Cl2的强氧化性;②HCl的强酸性;③HClO的强氧化性、弱酸性;④Cl-的性质。在不同的反应中,新制氯水起作用的成分不同。(2)氯水中平衡移动的应用-3-①氯水中的三大平衡ⅰ.Cl2+H2OHCl+HClOⅱ.HClOH++ClO-ⅲ.H2OH++OH-②氯水中平衡移动的应用向氯水中加入的物质浓度变化平衡移动的方向应用可溶性氯化物c(Cl-)增大左移①用饱和食盐水除Cl2中的HCl②用排饱和食盐水法收集Cl2盐酸c(H+)和c(Cl-)增大左移次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2NaOHc(H+)减小右移用NaOH溶液吸收多余Cl2Ca(OH)2c(H+)减小右移制漂白粉CaCO3c(H+)减小右移制高浓度的HClO溶液光照c(HClO)减小右移氯水避光保存或现用现配1.氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性,下列叙述中不正确的是(B)A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,产生棕黄色的烟B.通常状况下,干燥的氯气能和Fe反应C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶瓶口呈现雾状;光照H2和Cl2的混合气体时,因迅速化合而爆炸D.氯气能与水反应生成HClO和HCl,久置氯水最终变为稀盐酸解析:Cl2与Fe反应需要点燃或加热,通常状况下,Fe与干燥Cl2不反应。2.(2019·湖北安陆一中月考)向新制氯水中加入少量下列物质,能增强溶液漂白能力的是(A)-4-A.碳酸钙粉末B.稀硫酸C.氯化钙溶液D.二氧化硫水溶液解析:在氯水中存在反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO,若反应使溶液中次氯酸浓度增大,则溶液漂白性会增强,由于酸性:HClH2CO3HClO,向溶液中加入碳酸钙粉末发生反应:2HCl+CaCO3CaCl2+CO2↑+H2O,使化学平衡正向进行,导致次氯酸浓度增大,溶液漂白性增强,故A正确;加入稀硫酸使溶液中氢离子浓度增大,平衡逆向进行,次氯酸浓度减小,溶液漂白性减弱,故B错误;加入氯化钙溶液,次氯酸浓度减小,漂白性减弱,故C错误;加入二氧化硫的水溶液,二氧化硫有还原性,能被氯气氧化,平衡逆向进行,次氯酸浓度减小,漂白性减弱,故D错误。3.(2015·北京卷)下列我国古代的技术应用中,其工作原理不涉及化学反应的是(C)A.火药使用B.粮食酿酒C.转轮排字D.铁的冶炼解析:A项,火药使用过程中发生了氧化还原反应;B项,粮食酿酒是淀粉在一定条件下水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下发生化学反应生成酒精;C项,转轮排字是物理变化,不涉及化学反应;D项,铁的冶炼过程中发生了氧化还原反应。4.(2019·天津七校期末)A、B、C是常见的三种单质,A、B、C及其他物质之间的反应关系如图所示,其中B、D、E、F的水溶液呈酸性。若D+CE+F,且常温下只有B为气态,则A、B、C分别为(A)A.Fe、Cl2、CuB.Fe、Cl2、H2C.Cu、Cl2、FeD.Fe、Cl2、Mg解析:Fe和Cl2发生反应生成FeCl3,Cu和Cl2反应生成CuCl2,CuCl2与Fe发生置换反应,F为FeCl2,C为Cu,氯气具有强氧化性,能把FeCl2氧化成FeCl3,Cl2的水溶液中存在Cl2+H2OHCl+HClO,Cl2的水溶液显酸性,FeCl3、CuCl2、FeCl2都属于强酸弱碱盐,水溶液显酸性,故A符合题意;根据信息,常温下只有B为气态,根据所给组合,Cl2和H2都是气体,故B不符合题意;Fe和Cl2发生反应生成FeCl3,Cu和Cl2反应生成CuCl2,FeCl3与Cu发生反应生成CuCl2-5-和FeCl2,不符合转化关系,故C不符合题意;Fe和Cl2发生反应生成FeCl3,Mg和Cl2反应生成MgCl2,MgCl2与铁不发生反应,不符合转化关系,故D不符合题意。知识点二氯气的实验室制法1.实验装置2.制取过程(1)原理:用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸,如:MnO2和浓盐酸反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑。(2)装置类型:固体+液体气体。(3)净化方法:用饱和食盐水除去HCl,再用浓H2SO4除去水蒸气。(4)收集方法:向上排空气法或排饱和食盐水法。(5)尾气吸收:用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。3.验满方法(1)将湿润的淀粉KI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。4.注意事项(1)必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO2不反应。(2)浓盐酸的作用:酸性、还原性。(3)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高,以减少HCl挥发。(4)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。-6-(5)尾气吸收时,不能使用澄清的石灰水,因为石灰水浓度太小,吸收不完全。[名师点拨](1)反应原理拓展①14HCl+K2Cr2O72KCl+2CrCl3+7H2O+3Cl2↑②16HCl+2KMnO42KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑③6HCl(浓)+KClO3KCl+3H2O+3Cl2↑④4HCl+Ca(ClO)2CaCl2+2H2O+2Cl2↑其中,①②④使用稀盐酸就可发生反应产生氯气。(2)杂质去除拓展CO2(HCl):用饱和NaHCO3溶液去除HCl;SO2(HCl):用饱和NaHSO3溶液去除HCl;H2S(HCl):用饱和NaHS溶液去除HCl;CO2(SO2):用饱和NaHCO3溶液去除SO2。1.(2019·山西五市联考)在制备和收集Cl2的实验过程中,下列装置正确的是(D)解析:实验室用MnO2与浓盐酸共热反应制备Cl2,A装置中缺少酒精灯,故A错误;Cl2中含有氯化氢,Cl2不溶于饱和食盐水,应通过饱和食盐水除去氯化氢,HCl与饱和NaHCO3溶液反应会生成CO2杂质,且Cl2也会溶于饱和NaHCO3溶液,达不到除杂目的,故B错误;Cl2密度比空气大,用向上排空气法收集Cl2,应从长管通入气体,故C错误;Cl2有毒,需要用氢氧化钠溶液吸收,倒置的漏斗能够防止倒吸,故D正确。2.如图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3,仪器连接顺序正确的是(B)A.a—b—c—d—e—f—g—hB.a—e—d—c—b—h—i—g-7-C.a—d—e—c—b—h—i—gD.a—c—b—d—e—h—i—f解析:制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气,用食盐水除去氯化氢,制备干燥的氯化铁需用浓硫酸除去水蒸气,反应后的尾气用氢氧化钠溶液吸收,故正确的连接顺序为a—e—d—c—b—h—i—g。3.(2019·海南海口灵山中学月考)如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备及A中酒精灯已略)。(1)实验室制氯气的离子方程式为。(2)装置B中饱和食盐水的作用是;请写出装置B的另一个作用:。(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入物质的组合是(填编号)。编号abcdⅠ干燥的有色布条干燥的有色布条湿润的有色布条湿润的有色布条Ⅱ碱石灰硅胶浓硫酸无水氯化钙Ⅲ湿润的有色布条湿润的有色布条干燥的有色布条干燥的有色布条(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。反应一段时间后,打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡,静置,观察到的现象是,该现象不能说明溴的非金属性强于碘,原因是。(5)装置F中所发生的离子反应方程式:。解析:(1)装置A中的固体药品是MnO2,分液漏斗中盛放的是浓盐酸,MnO2与浓盐酸发生反应的化学方程式为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O,离子方程式:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。-8-(2)装置B中饱和食盐水的作用是除去氯气中的氯化氢,如果实验过程中装置C发生堵塞,则装置B中长颈漏斗中的液面就会上升,所以装置B的作用既能除去氯气中的氯化氢,还能监测实验进行时C中是否发生堵塞。(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,验证氯气是否具有漂白性,要验证干燥氯气无漂白性,湿润的有色布条中,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性,Ⅰ处是湿润的有色布条,则Ⅱ处应加入固态干燥剂且不能吸收氯气,Ⅲ处放置干燥的有色布条,所以C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条,故选d。(4)打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,氯单质和溴化钠反应生成溴单质,溴单质和碘化钾反应生成碘单质,碘单质溶于苯呈紫红色,振荡;观察到的现象是:E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色,下层接近无色;氯气具有强氧化性,过量的氯气能够将碘离子氧化成碘单质,所以该现象不能说明溴的非金属性强于碘。(5)装置F的作用是吸收多余的氯气,防止污染环境,反应的离子方程式为Cl2+23SO+H2O2Cl-+24SO+2H+。答案:(1)MnO2+2Cl-+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O(2)除去氯气中的氯化氢监测实验进行时C中是否发生堵塞(3)d(4)溶液分层,上层为紫红色,下层接近无色当氯气过量时,也可以置换出碘单质(5)Cl2+23SO+H2O2Cl-+24SO+2H+