2024届高考化学一轮总复习第四章非金属及其化合物第一节氯及其化合物课件

这是一份2024届高考化学一轮总复习第四章非金属及其化合物第一节氯及其化合物课件，共60页。PPT课件主要包含了目标导航，水的漂白效果，过滤→萃取，答案1加热，刺激性，1物理性质，强氧化，②氯水的性质，HClO，HCl＋O2↑等内容，欢迎下载使用。

[自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1)Cl2 具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂。(
(2)卤素单质都能与水反应，生成 HX 和 HXO(X＝F、Cl、Br、
(3)可以用 pH 试纸测定氯水的 pH。(
(4)向新制氯水中加入碳酸钙粉末或亚硫酸钙粉末，能增大氯
(5)若贮氯罐意外发生泄露，人们应用浸有一定浓度 NaHCO3
的毛巾捂住鼻子，在低洼处等待救援。(
(6)实验室从海带提取单质碘的方法是：取样→灼烧→溶解→
答案：(1)× (2)× (3)× (4)×
(5)× (6)×
2.根据下列装置图回答问题：
(1)A、B、C 中的现象分别为________、________、________。(2)通过 A、B 可得出的结论是____________________。
(4)吸收尾气 Cl2，防止污染大气
(3)D 中反应的离子方程式为________________________。(4)F 的作用为__________________________________。答案：(1)不褪色 褪色 先变红后褪色(2)Cl2 本身无漂白性
3.氯气的制备装置如图所示。
回答下列问题：①用 KMnO4 代替 MnO2，常温下即可反应，故不需要______________，反应原理为__________________________________。②图中橡皮管 a 的作用是使____________________，便于分液漏斗中的液体流下。
2KMnO4 ＋16HCl( 浓)===2KCl ＋2MnCl2 ＋
5Cl2↑＋8H2O(2)分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等
考点一 氯气及含氯化合物
(2)化学性质①从原子结构角度认识氯气的氧化性氯元素在元素周期表处于第____周期第____族，其原子结构示意图为__________，最外层有 7 个电子，在反应中容易_____1个电子，故 Cl2 具有_________性。
Cl2＋2FeCl2===2FeCl3
Cl2＋SO2＋2H2O===
②从元素价态角度认识 Cl2 与水、碱的反应Cl2 中氯元素为 0 价，处于氯元素的中间价态，因此 Cl2 既具有氧化性又具有还原性。常温下，Cl2 与水或碱溶液反应时，Cl2发生“歧化反应”，Cl 元素由 0 价变为＋1 价和－1 价。
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO
1 ml Cl2与水反应时(可逆反应)，转移电子数小于NA，而1 mlCl2 与足量冷的 NaOH 溶液(或石灰乳)反应时，转移电子数为 NA。
(3)从平衡的角度认识氯水的成分和性质①氯水的成分
2.次氯酸和次氯酸盐(1)次氯酸(HClO)
①不稳定性：HClO 在光照或受热时会分解，化学方程式为__________________________________。②强氧化性：能将有色物质氧化为无色物质，作漂白剂；杀
③弱酸性：向 NaClO 溶液中通入少量 CO2，离子方程式为_______________________________________。
Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O
CaCl2、Ca(ClO)2
2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
Ca(ClO)2＋CO2＋2H2O===CaCO3↓＋2HClO
2HClO===2HCl＋O2↑
考点二 氯气的实验室制法
MnO2＋4HCl(浓)
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
实验室常利用 MnO2 与浓盐酸在加热条件下反应制取 Cl2。化学方程式为_______________________________________；离子方程式为_______________________________________。
MnO2＋4H＋＋2Cl－ Mn2+＋Cl2↑＋2H2O
实验结束后，先使反应停止并排出残留的 Cl2，再拆卸装置，
1.卤素单质的物理性质
2.卤素单质的化学性质(1)相似性
3.从海水中提取溴(1)工艺流程
(2)主要过程及反应原理
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
2HBr2＋Cl2===2HCl＋Br2
Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO
考向1 氯气及含氯化合物的性质和应用1.(2022 年天津联考)已知：2KMnO4＋16HCl===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O。如图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e 是浸有相关溶液的滤纸。向 KMnO4 晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。对实验现象的“解释或结论”正确
解析：Cl2 将 KI 氧化生成 I2 而使淀粉显蓝色，证明氧化性：Cl2＞I2；Cl2 将 NaBr 氧化生成 Br2，b 处变红棕色，证明氧化性：Cl2＞Br2，但不能比较 Br2 和 I2 的氧化性强弱，A 错误；Cl2 与水反应生成 HCl、HClO，c 处湿润蓝色石蕊试纸变红，由于 HClO 具有强氧化性，又使试纸褪色，B 错误；Cl2 与 NaOH 溶液反应生成NaCl、NaClO 和 H2O，溶液碱性减弱而使酚酞褪色，不能证明生成物质具有漂白性，C 错误；e 处变红色，说明 Fe2+被氧化为 Fe3+，
2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－，还原性：Fe2+>Cl－，D正确。
　　解析：“84”消毒液的有效成分是NaClO，A正确；“洁厕灵”和“84”消毒液混用，发生反应：Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，产生有毒的氯气，B正确；检验消毒液中是否含有Cl－，可向其中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，发生反应：Ag＋＋Cl－===AgCl↓，C正确；NaClO具有漂白性，可将pH试纸漂白，D错误。　　
考向2 　氯气及含氯化合物的制备
3.(2021 年广东卷节选)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774 年，舍勒在研究软锰矿(主要成分是 MnO2)的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。1810 年，戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为 chlrine(中文命名“氯气”)。(1)实验室沿用舍勒的方法制取 Cl2 的化学方程式为________________________________________________________________。
已分解。检验此久置氯水中Cl－存在的操作及现象是___________
(2)实验室制取干燥 Cl2 时，净化与收集 Cl2 所需装置的接口连
接顺序为__________________________。
(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中_____
_______________________________________________________。
稀硝酸和AgNO3溶液检验氯水中的Cl－，先加足量稀硝酸排除
CO3 等离子干扰，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，证明久
解析：(2)利用 MnO2 和浓盐酸加热制取Cl2，制得的Cl2 中混有 HCl、H2O(g)，氯气有毒，必须进行尾气处理，利用饱和食盐水吸收 HCl 气体，利用浓硫酸除去水蒸气，最后用 NaOH 溶液吸收尾气，考虑气体通过洗气瓶时“长进短出”，故接口连接顺序为 c→d→b→a→e。(3)氯水中使品红溶液褪色的是 HClO，久置氯水不能使品红溶液褪色，推测氯水中 HClO 已经完全分解。利用
答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)
(2)c→d→b→a→e(3)HClO 取少量久置氯水于试管中，加入过量稀硝酸，再加
入少量 AgNO3 溶液，有白色沉淀生成，则证明久置氯水中含有Cl－
4.(2022 年辽宁师大附中期末)锡是第五周期第ⅣA 族金属元素，四氯化锡(SnCl4)是重要的媒染剂，易与水反应，熔点为－33 ℃、沸点为 114 ℃；实验室用熔融的金属锡与干燥纯净的氯气制取无水 SnCl4 的过程放出大量的热。某研究性学习小组设计如图装置(部分夹持装置省略，MnO2 过量)制备 SnCl4。
(1)仪器 E 的名称是____________，加热装置 D 前要先排出装置内的空气，排出空气的方法是____________________________。(2)锡粉被吸附在硅胶上，其优点是_______________________
____________________。
(3)装置 C 中的试剂是__________，实验过程中，B 装置内可观察到的明显现象是___________________________________。(4)反应开始生成 SnCl4 时，可以先熄灭____(填字母)处的酒精灯，理由是____________________________________。(5)该实验装置设计尚存在缺陷，改进的方法是_____________
____________________________________________。
解析：(1)仪器 E 的名称是直形冷凝管，加热装置 D 前要先排出装置内的空气，排出空气的方法是用 A 装置生成的氯气排空气。(2)锡粉被吸附在硅胶上，其优点是可增大反应物间接触面积，有利于锡粉充分反应。(3)实验需要干燥纯净的 Cl2，装置 B 中饱和食盐水可除去 HCl，装置 C 中的浓硫酸可干燥 Cl2，实验过程中，B 装置内可观察到的明显现象是有气泡产生，液面上方充满黄绿色气体。(4)反应开始生成 SnCl4 时，可以先熄灭 D 处的酒精灯，
理由是熔融的金属锡与氯气反应过程中放出大量的热，能维持该反应继续进行。(5)该实验需熔融的金属锡参与反应，应有温度计控制温度；Cl2 有毒，需要有尾气处理装置，改进的方法是需要温度计或者在装置 F 后应连接一个装有碱石灰(或氢氧化钠固体)的干燥管(或 U 形管)。
答案：(1)直形冷凝管 用 A 装置生成的氯气排空气(2)可增大反应物间接触面积，有利于锡粉充分反应(3)浓硫酸 有气泡产生，液面上方充满黄绿色气体
熔融的金属锡与氯气反应过程中放出大量的热，能维
持该反应继续进行(5)需要温度计或者在装置 F 后应连接一个装有碱石灰(或氢氧化钠固体)的干燥管(或 U 形管)
考向3 　 卤素单质及其化合物的制备与性质
5.(2021年全国甲卷节选)碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合
物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题。
(1)I2 的一种制备方法如下图所示：
答案：(1)I2、FeCl3 I2 被过量的 Cl2 进一步氧化(2)4 　防止单质碘析出
6.实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收
实验控制在较低温度下进行的原因是_________________________________________；锥形瓶里盛放的溶液为________。
考向4 　高考热点——含氯消毒剂的制备及性质
7.(2020 年全国Ⅲ卷)氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3 和 NaClO，探究其氧化还原性质。
回答下列问题：(1)盛放 MnO2 粉末的仪器名称是______________，a 中的试剂为________。(2)b 中采用的加热方式是________。c 中化学反应的离子方程式是__________________，采用冰水浴冷却的目的是______________________________。(3)d 的作用是__________________，可选用试剂________(填标号)。
(4)反应结束后，取出 b 中试管，经冷却结晶，__________，
________________，干燥，得到 KClO3 晶体。
(5)取少量 KClO3 和 NaClO 溶液分别置于 1 号和 2 号试管中，滴加中性 KI 溶液。1 号试管溶液颜色不变，2 号试管溶液变为棕色，加入CCl4 振荡，静置后CCl4 层显____色，可知该条件下KClO3的氧化能力________(填“大于”或“小于”)NaClO。
　　解析：(1)盛放二氧化锰固体的仪器为圆底烧瓶。除去氯气中的HCl杂质可用饱和食盐水。(2)b中采用的是水浴加热。c装置中的离子反应方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，c中采用冰水浴冷却的目的是防止氯气和NaOH溶液在较高温度下生成NaClO3。(3)d装置为吸收多余Cl2的尾气处理装置，应盛放还原性物质或碱性物质，符合条件的试剂为AC。(4)从溶液中获得晶体可采用的方法步骤为冷却结晶→过滤→洗涤→干燥等。(5)1号试管中的KClO3溶液不能将I－氧化为单质I2，而2号试管中的NaClO　
溶液可将I－氧化为I2，故氧化性：KClO3小于NaClO。四氯化碳萃取出碘水中的I2后，静置一段时间可观察到液体分为两层，由于四氯化碳的密度大于水的密度，则碘的四氯化碳溶液在下层，呈紫色。
　　答案：(1)圆底烧瓶　饱和食盐水　　(2)水浴加热　Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O　避免生成NaClO3　　(3)吸收尾气(Cl2)　AC　　(4)过滤　少量(冷)水洗涤 (5)紫　小于
(1)①装置 A 的作用是去除原料气中的少量水分，可用的试剂
是______________。
②将上图中装置组装完整，虚框 D 中应选用________。
(2)有关反应柱 B，须进行的操作是______。
A.将 HgO 粉末热处理除水分、增加表面积后填入反应柱B.调控进入反应柱的混合气中 Cl2 和 N2 的比例
C.调控混合气从下口进入反应柱的流速D.将加热带缠绕于反应柱并加热
(3)装置 C，冷却液的温度通常控制在－80～－60 ℃。反应停止后，温度保持不变，为减少产品中的 Cl2 含量，可采用的方法是__________________。
(4)将纯化后的 Cl2O 产品气化，通入水中得到高纯度 Cl2O 的浓溶液，于阴凉暗处贮存。当需要 Cl2O 时，可将 Cl2O 浓溶液用CCl4 萃取分液，经气化重新得到。
针对萃取分液，从下列选项选择合适操作(操作不能重复使用)
并排序：c→____→____→e→d→f→____。
a.检查旋塞、玻璃塞处是否漏水b.将溶液和 CCl4 转入分液漏斗c.涂凡士林
e.倒转分液漏斗，小心振摇
f.经几次振摇并放气后，将分液漏斗置于铁架台上静置g.打开旋塞，向锥形瓶放出下层液体
h.打开旋塞，待下层液体完全流出后，关闭旋塞，将上层液体
解析：(1)①装置 A 的作用是去除原料气(Cl2、N2)中的少量水分，可用的试剂是浓硫酸。②Cl2 和 Cl2O 都不能直接排放于空气中，因此需要进行尾气处理，Cl2、Cl2O 能与 NaOH 溶液反应，同时需要防止 NaOH 溶液中水蒸气进入装置 C 中，因此需要在装置C 和尾气处理装置之间连接吸收水蒸气的装置，故虚框 D 中应选用 a 装置。(2)装置 B 为 HgO 与 Cl2 反应制备 Cl2O 的装置，Cl2O能与 H2O 发生反应，因此需要将 HgO 粉末热处理除水分，该反应为固体与气体接触类反应，因此增加表面积能够加快反应速率，
A 正确；N2 的作用是稀释 Cl2，在气流速率一定的条件下，氯气所占的比例越小，其转化率越高，同时 Cl2 不足时会发生副反应，因此需要调控进入反应柱的混合气中 Cl2 和 N2 的比例，B 正确；为了让气体与固体充分接触，混合气体应从下口进入反应柱，同时需要控制气体的流速，防止副反应发生，C 正确；HgO 与 Cl2 反应制备 Cl2O 的合适反应温度为 18～25 ℃，因此该反应在常温下进行，若对反应柱加热会发生副反应，D 错误。(3)Cl2 沸点小于Cl2O，
在 Cl2 未发生冷凝时抽气或通入氮气可以有效地去除产物中的Cl2。(4)萃取分液的操作顺序为：检漏→加入萃取剂和溶液→振荡摇匀→放气→静置分层→放液，下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出，因 CCl4 密度大于水，因此萃取后溶有 Cl2O 的 CCl4位于下层，故操作顺序为 c→a→b→e→d→f→g。答案：(1)①浓硫酸 ②a (2)ABC
(3)抽气(或通干燥氮气)
(4)a b g
1.(2021 年湖南卷)一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：
A.物质 X 常选用生石灰B.工业上常用电解熔融 MgCl2 制备金属镁
C.“氯化”过程中发生的反应为 MgO＋C＋Cl2
COD.“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水 MgCl2
解析：海水经一系列处理得到苦卤水，苦卤水中含 Mg2+，苦卤水中加物质 X 使 Mg2+转化为 Mg(OH)2 ，过滤除去滤液，煅烧Mg(OH)2 得 MgO，MgO 和 C、Cl2 经“氯化”得无水 MgCl2。物质 X 的作用是使 Mg2+转化为 Mg(OH)2，工业上常采用 CaO，发生反应：CaO＋H2O===Ca(OH)2，Ca(OH)2＋Mg2+===Mg(OH)2＋Ca2+，A 正确；Mg是较活泼金属，工业上常用电解熔融 MgCl2 制备金属镁，B 正确；由图可知“氯化”过程反应物为 MgO、氯气、C，
生成物之一为MgCl2，C在高温下能将二氧化碳还原为CO，则“气
体”为 CO，反应方程式为 MgO＋C＋Cl2
MgCl2＋CO，C 正
确； “煅烧”后得到 MgO，MgO 和盐酸反应得到 MgCl2 溶液，由于 MgCl2 在溶液中水解为氢氧化镁和 HCl，将所得溶液加热蒸发 HCl 会逸出，MgCl2 水解平衡正向移动，得到氢氧化镁，得不到无水 MgCl2，D 错误。答案：D
2.(2022 年浙江 1 月选考)下列推测不合理的是(
A.相同条件下，Br2 与 PBr3 反应比 Cl2 与 PCl3 反应难B.OPBrCl2 与足量 H2O 作用生成 2 种酸C.相同条件下，与水反应由快到慢的顺序：OPBr3 、OPCl3 、OPF3D.PBr3 与足量 C2H5OH 作用可得到 P(OC2H5)3
解析：氯原子半径较小，氯气更容易靠近三氯化磷中的磷原子发生反应生成五氯化磷，A 正确；OPBrCl2 与 H2O 反应的方程式为 OPBrCl2＋3H2O===H3PO4＋2HCl＋HBr，一共生成 3 种酸，B 错误；从 P—Br 键到 P—F 键，键的稳定性逐渐增强，在和水反应时越难断裂，反应速率越慢，C 正确；PBr3 与 C2H5OH 反应的时候，Br 与乙醇羟基上的氢原子结合，乙醇的其余部分和磷结合生成 P(OC2H5)3，D 正确。
3.(2021 年全国甲卷节选)碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合
物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：
(1)I2 的一种制备方法如图所示：
①加入 Fe 粉进行转化反应的离子方程式为_________________________________，生成的沉淀与硝酸反应，生成____________后可循环使用。
②通入 Cl2 的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程
式为__________________。
(2)以 NaIO3 为原料制备 I2 的方法是：先向 NaIO3 溶液中加入计量的 NaHSO3，生成碘化物；再向混合溶液中加入 NaIO3 溶液，反应得到 I2。上述制备 I2 的总反应的离子方程式为____________________________________________________________________。
4.(2020 年全国Ⅱ卷节选)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：
(1)Cl2O 为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的 HgO和 Cl2 反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备 Cl2O 的化学方程式为_______________________________________________________________________。
(2)ClO2 常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为 NaClO2、NaHSO4、NaHCO3 的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到 ClO2 溶液。上述过程中，生成 ClO2 的反应属于歧化反应，每生成 1 ml ClO2 消耗 NaClO2 的量为________ml ；产生“气泡”的化学方程式为________________________。
(3)“84”消毒液的有效成分为 NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是______________________(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入 30%的 NaOH 溶液中来制备 NaClO 溶液，若 NaClO溶液中 NaOH 的质量分数为 1% ，则生产 1000 kg 该溶液需消耗氯气的质量为________kg(保留整数)。