資源簡介

(共21張PPT)
　
1.氯的存在與原子結構

第二節 氯及其化合物
知識點 1 氯氣
必備知識 清單破
2.氯氣的物理性質
顏色 狀態 氣味 溶解性
黃綠色 氣體 刺激性氣味 1體積的水溶解約2體積的氯氣
3.氯氣的化學性質

特別提醒 氯氣具有很強的氧化性,能與絕大多數金屬反應,變價金屬(如Fe、Cu)一般被氧
化到高價;氯氣能與許多還原性化合物反應,如FeCl2、KI等。
4.氯水的成分與性質探究(詳見定點1)
5.氯氣的實驗室制法(詳見定點2)
1.HClO的性質
(1)次氯酸是易溶于水的弱酸,比碳酸酸性弱,寫離子方程式時不能拆成離子形式。氯氣和水
反應的離子方程式為Cl2+H2O H++Cl-+HClO。
(2)次氯酸不穩定,見光易分解,反應的化學方程式為2HClO 2HCl+O2↑。
(3)次氯酸具有強氧化性,可以用于自來水的殺菌消毒,還可以用作棉、麻和紙張的漂白劑。
知識點 2 次氯酸和次氯酸鹽

歸納總結　次氯酸的漂白原理、特點及應用范圍
②漂白原理:漂白粉的漂白原理與漂白液相同,在使用過程中與酸(如碳酸)反應生成HClO而
漂白。
③失效原因
Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3+2HClO
2HClO 2HCl+O2↑
2.次氯酸鹽
(1)漂白液:漂白液和84消毒液的有效成分均為NaClO。
(2)漂白粉
①主要成分為Ca(ClO)2和CaCl2,其有效成分為Ca(ClO)2。
方法 原理 優點
NaClO2與Cl2反應法 2NaClO2+Cl2 2NaCl+2ClO2 安全性好,不產生毒副產品
NaClO3與Na2SO3反應法 2NaClO3+Na2SO3+H2SO4 2ClO2↑+2Na2SO4+H2O 可用于實驗室制備少量ClO2
KClO3與SO2反應法 2KClO3+SO2 2ClO2+K2SO4 利用SO2,減少空氣污染
知識拓展　綠色消毒劑——ClO2的常見制備方法
　　ClO2是一種安全無毒的綠色消毒劑,常見的制備方法主要有以下幾種:
　

知識點 3 氯離子的檢驗
知識辨析
1.Cl2具有強氧化性,能將變價金屬氧化至高價態,故Cl2在化學反應中只能做氧化劑。這種說
法是否正確
2.向新制氯水中加入紫色石蕊溶液,溶液先變紅后褪色,說明氯水具有酸性和漂白性。這種說
法是否正確
3.工業上將氯氣通入澄清石灰水中制取漂白粉,反應生成氯化鈣和次氯酸鈣。這種說法是否
正確
4.87.0 g MnO2與足量濃鹽酸反應、含HCl為146.0 g的濃鹽酸與足量MnO2反應,產生的Cl2的
量相等。這種說法是否正確
5.某溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀產生,說明該溶液中一定含有Cl-。這種說法是否正確
一語破的
1.不正確。Cl2具有強氧化性,在化學反應中主要做氧化劑,但在某些化學反應中能做還原劑;
也可能既做氧化劑,又做還原劑。
2.正確。由于新制氯水中含有HCl,故氯水能使紫色石蕊溶液變紅;新制氯水中還含有HClO,
HClO具有強氧化性,能使紅色溶液褪色。
3.不正確。澄清石灰水中氫氧化鈣的含量低,不利于大量制備漂白粉。工業上是將氯氣通入
石灰乳中制取漂白粉。
4.不正確。87.0 g MnO2與足量濃鹽酸反應可生成71.0 g Cl2;MnO2只能與濃鹽酸反應,含HCl
為146.0 g的濃鹽酸隨著不斷反應,變成稀鹽酸后,反應停止,實際生成Cl2的質量小于71.0 g。
故前者產生的Cl2比后者多。
5.不正確。生成的白色沉淀可能是AgCl或Ag2CO3等,因此無法確定溶液中是否含有Cl-。
關鍵能力 定點破
定點 1 氯水的成分與性質探究

1.新制氯水的成分
　　氯水中存在反應:Cl2+H2O HCl+HClO,HClO和HCl發生電離。新制氯水中含有以下
粒子:
2.氯水性質的多重性
3.液氯、新制氯水與久置氯水的區別
液氯 新制氯水 久置氯水
類別 純凈物 混合物 混合物
顏色 黃綠色 淺黃綠色 無色
所含粒子 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH- H+、Cl-、OH-、H2O
性質 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性
1.反應原理
　　實驗室常用強氧化劑(如KMnO4、MnO2等)氧化Cl-來制取氯氣:
(1)MnO2與濃鹽酸反應:MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)KMnO4與濃鹽酸反應:2KMnO4+16HCl(濃) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(3)KClO3與濃鹽酸反應:KClO3+6HCl(濃) KCl+3Cl2↑+3H2O。
定點 2 氯氣的實驗室制法

3.收集方法
(1)向上排空氣法。
(2)排飽和食鹽水法(氯氣在飽和食鹽水中的溶解度很小,用此法可除去實驗中揮發出的氯化
氫氣體)。
2.儀器裝置
4.驗滿方法
(1)將潤濕的淀粉碘化鉀試紙靠近盛氯氣的瓶口,觀察到試紙變藍,則證明已集滿。
(2)將潤濕的藍色石蕊試紙靠近盛氯氣的瓶口,觀察到試紙發生先變紅后褪色的變化,則證明
已集滿。
5.注意事項
(1)稀鹽酸與MnO2不反應,制取氯氣時必須選用濃鹽酸;加熱溫度不宜過高,以減少氯化氫的
揮發。
(2)為了便于控制反應速率,一般應選用分液漏斗,而不用長頸漏斗。
(3)尾氣處理時,不能用澄清石灰水吸收氯氣,因為澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少,吸收不完全。
(4)實驗結束后,先使反應停止并排出裝置中殘留的氯氣,再拆卸裝置,避免污染空氣。
典例 某研究性學習小組的同學設計了用二氧化錳與濃鹽酸反應制取純凈干燥的氯氣的實
驗,其實驗裝置如下:
(1)裝置連接完成后必須進行的操作是　　　　　　　 ,指出裝置中的一處錯誤:　　　 。
(2)裝置A中發生反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　 ,如果將過量的二氧
檢查裝置的氣密性
裝置D中的導管長度不對,左側應為長導管,右側應為短導管
MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O
化錳與含14.6 g HCl的濃鹽酸混合加熱,充分反應后生成的氯氣明顯少于7.1 g,其主要的原因
有　　　　　　　　　　　　 、　　　　　　　　 。
(3)B中盛放的液體是　　　 　　 ,裝置C的作用是　　　 。
(4)L的作用是 ,
裝置E中發生反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　 。
(5)為了提高濃鹽酸的利用率,可以使用KMnO4固體在常溫下與濃鹽酸反應,得到的氧化產物
和還原產物與濃鹽酸和MnO2反應得到的相同,該反應的離子方程式為　　　　　　　　
　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 。
濃鹽酸變稀,不能繼續反應
HCl揮發
飽和食鹽水
干燥氯氣
平衡氣壓,便于濃鹽酸順利滴下
Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
2Mn +10Cl-+16H+ 5Cl2↑+2Mn2++8H2O
思路點撥 一套完整的氣體制備與性質檢驗實驗裝置,一般應包含以下四部分:

裝置A用于制取氯氣;裝置B中為飽和食鹽水,用于除去氯氣中含有的HCl氣體;裝置C中為濃
硫酸,干燥氯氣;裝置D用于收集氯氣,氯氣密度比空氣大,應用向上排空氣法,即“長進短出”;
裝置E為尾氣處理裝置,吸收多余的氯氣,防止污染空氣。
解析 (1)連接好儀器,應先檢查裝置的氣密性,防止氣體泄漏;裝置D用于收集氯氣,氯氣密度
比空氣大,應用向上排空氣法,即“長進短出”。(2)裝置A用于制取氯氣,其反應為MnO2+4
HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O,濃鹽酸變為稀鹽酸該反應停止。(3)裝置B中為飽和食鹽水,
用于除去氯氣中含有的HCl氣體;裝置C中為濃硫酸,干燥氯氣。(4)L可以平衡圓底燒瓶和分
液漏斗中的氣壓,使分液漏斗中的液體順利滴下;裝置E為尾氣處理裝置,吸收多余的氯氣,防
止污染空氣,發生反應的離子方程式為Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。(5)根據題意,KMnO4固
體與濃鹽酸反應的離子方程式為2Mn +10Cl-+16H+ 5Cl2↑+2Mn2++8H2O。第二章　海水中的重要元素——鈉和氯
第二節　氯及其化合物
第1課時　氯氣的性質
基礎過關練
題組一　氯氣的性質
1.某污水處理廠發生氯氣泄漏事故,導致五百多人中毒。救援人員在現場的下列處理方法和過程較合理的是 (　　)
①及時將人群逆風轉移到地勢較高的地方
②用高壓水槍向空中噴灑飽和食鹽水
③將泄漏氯氣的鋼瓶用生石灰掩埋
④及時清理現場,檢查水源和食物等是否被污染
A.①③④　　　　　B.①②③
C.②④　　　　　 D.①②③④
2.(易錯題)下列實驗現象描述中,正確的是 (　　)
A.金屬鈉在氯氣中燃燒,產生黃色的煙
B.鐵絲在氯氣中燃燒,火星四射,生成黑色固體顆粒
C.氫氣在氯氣中燃燒的火焰為蒼白色,瓶口有白色的煙生成
D.銅絲在氯氣中燃燒產生棕黃色的煙,產物溶于水為藍色溶液
3.(經典題)某同學用下列裝置進行有關Cl2的實驗,下列說法不正確的是 (　　)
A.圖Ⅰ中:實驗現象證明干燥的氯氣無漂白作用,潮濕的氯氣有漂白作用
B.圖Ⅱ中:聞Cl2的氣味時應吸入足量氯氣
C.圖Ⅲ中:生成棕黃色的煙
D.圖Ⅳ中:若氣球膨脹,證明Cl2可與NaOH溶液反應
4.某研究性學習小組欲探究氯氣的化學性質,設計如圖所示的實驗裝置。
已知:該裝置氣密性良好;銅粉放在耐高溫托盤內(防止硬質玻璃管炸裂)。
請回答下列問題:
(1)為防止銅與空氣中的氧氣反應,在加熱之前應該進行的操作為　　　　　　　　　　　　　　　　;銅與氯氣反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)當觀察到AgNO3溶液中出現白色沉淀時,點燃酒精燈加熱;寫出AgNO3溶液中發生反應的化學方程式:　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　。
(3)裝置中空試管的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)實驗中,觀察到紫色石蕊溶液顏色的變化為　　　　　　　　。
(5)燒杯中氫氧化鈉溶液的作用是　　　　　　　　　　　 　　(用離子方程式表示)。
題組二　氯水的成分及性質分析
5.(經典題)在新制氯水中存在多種分子和離子,它們在不同的反應中表現各自的性質。下列關于新制氯水的說法不正確的是 (　　)
A.加入有色布條,一會兒有色布條褪色,說明溶液中有Cl2存在
B.溶液呈淺黃綠色,說明有Cl2分子存在
C.向新制氯水中加入純堿,有氣泡產生,說明新制氯水中含有H+
D.加入AgNO3溶液,出現白色沉淀,說明有Cl-存在
6.某同學在一pH試紙上滴幾滴新制的氯水,現象如圖所示,下列有關該實驗的說法中正確的是 (　　)
A.該實驗說明Cl2具有漂白性
B.該實驗說明H+擴散速度比HClO分子快
C.將實驗后的pH試紙在酒精燈上微熱,試紙又恢復為原來的顏色
D.若用久置的氯水進行實驗,現象相同
7.將一定量Cl2通過甲裝置后,再通過放有濕潤紅色布條的乙裝置,紅色布條不褪色。甲裝置中所盛試劑可能是 (　　)
①濃硫酸?、贜aOH溶液?、奂儔A溶液
④飽和食鹽水?、軰I溶液
A.①④⑤　　　　　B.①②③
C.②③④　　　　　D.②③⑤
題組三　漂白劑的制備及性質探究
8.工業上將氯氣通入到石灰乳中制備漂白粉,制備流程如下。下列有關說法正確的是 (　　)
A.漂白粉是混合物
B.“反應”中Cl2是氧化劑,石灰乳是還原劑
C.漂白粉配成溶液后必須加入鹽酸才能制得具有漂白性的物質
D.工業制備漂白粉的離子方程式為2OH-+Cl2 Cl-+ClO-+H2O
9.常溫下,氯氣與燒堿溶液反應可制得“84”消毒液,NaClO是“84”消毒液的有效成分。
(1)化學品儲藏室中存放Cl2容器上應貼的標簽的名稱為　　　　(填字母)。
a.易燃品　　　b.爆炸品　　　c.有毒品
(2)氯氣與燒堿溶液反應可制得“84”消毒液,該反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)將反應溫度控制在70 ℃時,Cl2通入NaOH溶液中可以得到NaClO3、NaCl和水,反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　。
(4)在一定條件下,把氯氣通入NaOH溶液中,生成物中含有Cl-、ClO-、Cl三種含氯元素的離子,其中ClO-、Cl兩種離子的數目與反應時間(t)的曲線如圖所示。t1時開始有Cl生成的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。在0~t2時間內,Cl2與NaOH反應的離子方程式為　　　　　　。
能力提升練
題組一　氯及其化合物的轉化及性質的綜合考查
1.有關氯及其化合物,下列敘述正確的是 (　　)
A.H2在純凈的Cl2中點燃會立即發生爆炸
B.潔廁靈不能與“84”消毒液混用,原因是兩種溶液混合產生的HClO易分解
C.若發生Cl2泄漏,可用蘸有NaHCO3溶液的毛巾捂住口鼻向高處轉移
D.漂白粉比HClO穩定,可露置在空氣中長期保存
2.(易錯題)已知鹵素互化物(例如BrCl)、擬鹵素[例如(CN)2]等物質的性質與Cl2單質相似,下列相關反應的化學方程式不正確的是(　　)
A.3BrCl+2Fe FeCl3+FeBr3
B.BrCl+H2O HBr+HClO
C.(CN)2+H2O HCN+HCNO
D.(CN)2+2KOH KCN+KCNO+H2O
3.常溫下,A是可用來對自來水進行消毒的黃綠色氣體單質,A、B、C、D、E都含X元素,其轉化關系如圖所示,部分產物已省略。
(1)請分別寫出B、C、D、E的化學式(如為溶液請填溶質的化學式):B　 　　,C　　 　,D　　　　,E　　　　。
(2)寫出A+H2O反應的化學方程式:　　　　　　　　　　　。
(3)通常情況下,為了防止污染環境,在做完實驗后,多余的氣體A應用NaOH溶液吸收,其反應的化學方程式為　　　　　　。
(4)漂白粉的有效成分是　　　　(填化學式),漂白粉溶于水后,受空氣中的CO2作用,產生有漂白、殺菌作用的次氯酸,化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　,次氯酸不穩定,次氯酸見光分解的化學方程式為　　　　　　　　　。
題組二　實驗探究氯水及次氯酸鹽的性質
4.(教材深研拓展)驗證次氯酸光照分解的產物可設計成數字化實驗。將pH傳感器、氯離子傳感器、氧氣傳感器分別與數據采集器、計算機連接,并將這三種傳感器插入盛有氯水的廣口瓶中,用強光照射氯水,測得的實驗數據如圖所示。下列說法正確的是 (　　)
　　甲　　　　　　　　乙
丙
A.圖甲說明光照使氯水的酸性增強,新制氯水需避光保存
B.圖乙說明氯水中Cl2在強光照射下逐漸被氧化為Cl-
C.圖丙說明光照時HClO可能催化水分解產生O2
D.圖甲、乙、丙說明新制氯水比久置氯水所含成分少
5.用飽和氯水與碳酸鈣反應是制取較濃HClO溶液的方法之一。某興趣小組進行了如下實驗探究。
①在試管中加入過量的塊狀碳酸鈣,再加入約20 mL飽和氯水(如圖所示),充分反應,有少量氣泡產生,溶液淺黃綠色褪去。
②過濾,將濾液滴在有色布條上,發現濾液比飽和氯水的漂白性更強。
③為了確定反應產物,將濾液分為三份,分別進行以下實驗:第一份濾液與澄清石灰水混合,立即產生大量白色沉淀;第二份濾液與稀鹽酸混合,立即產生大量無色氣體;對第三份濾液進行加熱,看到濾液變渾濁且有大量無色氣體產生。
經檢測,上述實驗中產生的無色氣體均為CO2。依據上述實驗可推知,濾液中的溶質除CaCl2、HClO外,還有 (　　)
A.Ca(ClO)2　　　　　B.CaCO3　　C.Ca(HCO3)2　　　　　D.CaO
6.84消毒液是一種常見的含氯消毒劑,廣泛用于家庭、醫院的消毒。某興趣小組對84消毒液的組成、性質與使用進行探究。
所用試劑:84消毒液(含NaClO)、醫用酒精(CH3CH2OH體積分數為70%~75%)。
Ⅰ.探究84消毒液的成分
(1)實測該84消毒液pH=12.4(溶液呈堿性),能使pH試紙　　　　　,因此其成分中,除了NaCl、NaClO,還含有少量　　　(填化學式)。
(2)84消毒液露置于空氣中,消毒效果先增強,而再將其光照后消毒效果又降低。消毒效果降低的原因是　　　　　　　　　　　　(用化學方程式表示)。
Ⅱ.探究84消毒液的性質與使用
(3)84消毒液具有氧化性,預測的依據是　　　　　　　　　　。某游泳場,由于工作人員將84消毒液與雙氧水混用,導致游泳池藻類快速生長,池水變綠。一種可能的原因是NaClO與H2O2反應產生O2促進藻類快速生長,該反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　。
Ⅲ.探究84消毒液能否與醫用酒精混用,實驗裝置如圖所示
已知:KI是常見的還原劑;單質碘(I2)遇淀粉變藍。
實驗 液體A 液體B 現象
① 20 mL 84消毒液(pH=12.4) 20 mL 蒸餾水 溶液中無明顯現象;溶液pH變為12.0;淀粉-KI試紙在8 min時變藍,49 min時藍色完全褪去
② 20 mL 84消毒液(pH=12.4) 20 mL 醫用酒精 產生氣泡,顏色無明顯變化;溶液pH升高到13.1,淀粉-KI試紙在3 min時變藍,21 min時藍色完全褪去
(4)判斷實驗②中生成了Cl2的依據是　　　　　　　　　。
(5)圖中NaOH溶液的作用是　　　　　　　　　　　　　　　。
結論:醫用酒精可與84消毒液發生反應,二者不可混用。
答案與分層梯度式解析
基礎過關練
1.A 2.D 3.B 5.A 6.B 7.D 8.A
1.A　Cl2密度比空氣大,Cl2發生泄漏時會集中在地勢較低處,救援人員應及時將人群逆風轉移到地勢較高的地方,①正確;Cl2在飽和食鹽水中的溶解量非常小,故不能用高壓水槍向空中噴灑飽和食鹽水來吸收氯氣,②錯誤;潮濕的Cl2能與生石灰反應,救援人員可將泄漏Cl2的鋼瓶用生石灰掩埋,以減少Cl2擴散到空氣中,③正確;Cl2是有毒氣體,故Cl2泄漏時,要及時清理現場,檢查水源和食物等是否被污染,④正確。
2.D　Na在Cl2中燃燒產生白煙,生成NaCl,A錯誤;鐵絲在Cl2中燃燒,產生棕褐色的煙,B錯誤;H2在Cl2中燃燒,發出蒼白色火焰,瓶口上方有白霧,C錯誤;Cu在Cl2中燃燒,產生棕黃色的煙,生成CuCl2,CuCl2溶于水,得到藍色溶液,D正確。
易錯分析?、匐m然鈉的焰色呈黃色,但是Na在Cl2中燃燒產生的是白煙,注意二者的區別。②注意“煙”和“霧”的區別:固體的小顆粒均勻分散在空氣中,得到的是煙;而液態物質的小液滴均勻分散在空氣中得到的是霧。
3.B　濕潤的有色布條褪色,說明潮濕的氯氣具有漂白性,是因為Cl2與水反應生成的HClO具有漂白作用,A項正確;Cl2有毒,聞氣味時用手輕輕在瓶口扇動,使極少量氣體飄入鼻孔,B項錯誤;Cu絲在Cl2中燃燒生成棕黃色的煙,C項正確;若Cl2與NaOH溶液反應,燒瓶內氣體壓強迅速減小,外壓大于內壓,故氣球會膨脹,D項正確。
4.答案　(1)先通入氯氣排盡裝置中的空氣　Cu+Cl2 CuCl2
(2)Cl2+H2O HCl+HClO　HCl+AgNO3 AgCl↓+HNO3
(3)防止右側試管中的水倒吸入硬質玻璃管中,使硬質玻璃管炸裂
(4)先變紅后褪色
(5)Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
解析　(1)為防止銅與空氣中的O2反應,在加熱前應先通入Cl2排盡裝置中的空氣。(2)在AgNO3溶液中,先是Cl2與水反應生成HCl和HClO,HCl再與AgNO3反應生成AgCl白色沉淀,其化學方程式分別為Cl2+H2O HCl+HClO、HCl+AgNO3 AgCl↓+HNO3。(3)裝置中空試管可防止右側試管中的水倒吸入硬質玻璃管中,引起硬質玻璃管炸裂。(4)Cl2與石蕊溶液中的水發生反應Cl2+H2O HCl+HClO,溶液呈酸性,紫色石蕊溶液變紅,但HClO有漂白性,又能使溶液褪色,故可看到紫色石蕊溶液先變紅后褪色。(5)Cl2有毒,可用NaOH溶液吸收多余的Cl2,其離子方程式為Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。
5.A　新制氯水中含Cl2、H2O、HClO、Cl-、H+、OH-、ClO-,能使有色布條褪色的是HClO,A錯誤;Cl2為黃綠色氣體,溶于水后溶液呈淺黃綠色,B正確;向新制氯水中加入純堿產生氣泡,說明H+與C反應有CO2生成,C正確;新制氯水中加入AgNO3溶液出現白色沉淀,說明有Cl-存在,D正確。
6.B　HClO具有漂白性,Cl2無漂白性,A錯誤;滴加新制氯水的區域變白色,而周圍變成淺紅色,可說明H+的擴散速度比HClO分子快,B正確;HClO的漂白持久、穩定,加熱實驗后的pH試紙,試紙不會恢復原來的顏色,C錯誤;久置的氯水中主要成分為HCl,無漂白性,D錯誤。
7.D　濃硫酸具有吸水性,所以通過甲裝置后氯氣為干燥氯氣,而干燥氯氣與濕潤紅色布條中的水反應能生成次氯酸,所以紅色布條褪色,①不符合題意;NaOH溶液能夠吸收氯氣,所以通過甲裝置后,氯氣被吸收,再通過放有濕潤紅色布條的乙裝置,紅色布條不褪色,②符合題意;純堿溶液能夠吸收氯氣,所以通過甲裝置后,氯氣被吸收,再通過放有濕潤紅色布條的乙裝置,紅色布條不褪色,③符合題意;飽和食鹽水不能吸收氯氣,所以通過甲裝置后,再通過放有濕潤紅色布條的乙裝置,紅色布條褪色,④不符合題意;KI具有還原性,KI溶液能夠吸收氯氣,所以通過甲裝置后,氯氣被吸收,再通過放有濕潤紅色布條的乙裝置,紅色布條不褪色,⑤符合題意;故選D。
8.A　漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,屬于混合物,A正確;“反應”的化學方程式為2Ca(OH)2+2Cl2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,Cl2既是氧化劑又是還原劑,B錯誤;漂白粉配成溶液后,遇到空氣中的CO2,可生成次氯酸,C錯誤;工業制備漂白粉過程加入的是石灰乳,在書寫離子方程式時應寫化學式,D錯誤。
知識拓展　Cl2與石灰乳或NaOH溶液的反應中,Cl2既是氧化劑又是還原劑。漂白粉露置在空氣中易變質:Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3+2HClO,2HClO 2HCl+O2↑,故漂白粉需密閉保存。
9.答案　(1)c　(2)Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
(3)3Cl2+6NaOH NaClO3+5NaCl+3H2O
(4)反應放熱,溶液溫度升高,在較高溫度下有Cl+7Cl-+5H2O
解析　(1)Cl2是有毒的氣體,故存放Cl2的容器上應貼有毒品的標簽。(2)氯氣與燒堿溶液反應的化學方程式為Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O,離子方程式為Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。(3)在70 ℃時,Cl2與NaOH反應生成NaClO3、NaCl和H2O,該反應的化學方程式為3Cl2+6NaOH NaClO3+5NaCl+3H2O。(4)Cl2與NaOH在常溫下反應有NaClO生成,在70 ℃時有Cl生成,在t1時開始反應生成NaClO3,是因為隨著反應進行,溶液溫度升高,在較高溫度下有Cl生成。在0~t2時間內,Cl2與NaOH反應生成ClO-、Cl的離子數目之比為2∶1,即生成物中ClO-、Cl化學計量數之比為2∶1,結合得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒可寫出Cl2與NaOH反應的離子方程式為5Cl2+10OH- 2ClO-+Cl+7Cl-+5H2O。
能力提升練
1.C 2.B 4.A 5.C
1.C　H2能在Cl2中安靜地燃燒,若和Cl2光照會發生爆炸,A錯誤;潔廁靈中含有鹽酸,“84”消毒液中含有NaClO,這兩種溶液混合會發生氧化還原反應產生有毒的Cl2,B錯誤;Cl2有毒且密度比空氣大,Cl2能與NaHCO3溶液反應,故若發生Cl2泄漏,可用蘸有NaHCO3溶液的毛巾捂住口鼻并向高處轉移,C正確;漂白粉易和空氣中的CO2、水蒸氣等反應而變質,故漂白粉需密閉保存,以防止在空氣中變質失效,D錯誤。
2.B　在BrCl中Br為+1價,Cl為-1價,由得失電子守恒可知BrCl與Fe的反應為3BrCl+2Fe FeCl3+FeBr3,A正確;BrCl與H2O的反應為BrCl+H2O HBrO+HCl,B錯誤;(CN)2與Cl2性質相似,則(CN)2與水的反應為(CN)2+H2O HCN+HCNO,C正確;結合Cl2與NaOH的反應,可寫出(CN)2與KOH的反應為(CN)2+2KOH KCN+KCNO+H2O,D正確。
易錯分析　聯想Cl2的相關反應,判斷題中化學方程式的正誤,尤其要注意鹵素互化物中各元素價態不同,與Cl2的性質不完全相同,如BrCl與水的反應不是氧化還原反應。
3.答案　(1)HClO　NaCl　HCl　NaClO
(2)Cl2+H2O HCl+HClO
(3)Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O
(4)Ca(ClO)2　Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3↓+2HClO　2HClO 2HCl+O2↑
解析　(1)常溫下,A是可用來對自來水進行消毒的黃綠色氣體單質,則A為Cl2,A、B、C、D、E都含X元素,由轉化關系可知B為HClO,D為HCl,C為NaCl,E為NaClO。
(2)A為Cl2,Cl2與H2O反應的化學方程式為Cl2+H2O HCl+HClO。
(3)Cl2與NaOH反應的化學方程式為Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O。
(4)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,漂白粉溶于水后,與空氣中的CO2反應,有HClO生成,化學方程式為Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO2↓+2HClO;次氯酸見光分解的化學方程式為2HClO 2HCl+O2↑。
4.A　由圖甲可知光照后溶液的pH減小,即溶液中H+濃度增大,溶液酸性增強,故新制氯水需避光保存,A正確;由圖乙可知在強光照射下,氯水中Cl2逐漸被還原為Cl-,B錯誤;由圖丙可知光照可促使氯水中HClO分解,而不是催化水分解,C錯誤;新制氯水中含三分子四離子,久置氯水中只含H2O、H+、Cl-、OH-,故新制氯水所含成分比久置氯水多,D錯誤。
方法點津　結合圖甲溶液的pH減小,則溶液中H+濃度增大,圖乙溶液中Cl-濃度增大,圖丙溶液中O2的體積分數增大,可說明光照時,加快了HClO的分解,即2HClO 2HCl+O2↑,溶液酸性變強,溶液中H+、Cl-濃度均增大,O2的體積分數也增大。
5.C　結合本題信息,可對該實驗進行如下梳理:
結合前兩份濾液的反應,可知濾液中可能含C;再結合第三份濾液中的反應并聯想NaHCO3受熱易分解,參考四個選項可知濾液中應該含有Ca(HCO3)2,C項正確。
解題指導　①C均能與鹽酸反應生成CO2氣體;均能與澄清石灰水反應生成白色沉淀,其離子方程式分別為C。②結合NaHCO3受熱易分解可聯想碳酸氫鹽受熱易分解。
6.答案　(1)先變藍后褪色　NaOH
(2)2HClO 2HCl+O2↑
(3)ClO-具有氧化性　NaClO+H2O2 H2O+NaCl+O2↑
(4)相同條件下,實驗②的淀粉-KI試紙變色比實驗①快
(5)吸收Cl2,防止污染空氣
解析　(1)84消毒液顯堿性且消毒液具有漂白性,故pH試紙先變藍后褪色,84消毒液是氫氧化鈉溶液吸收氯氣制成的,溶液顯堿性,則其成分中除了NaCl、NaClO,還含有少量氫氧化鈉。(2)NaClO與空氣中的水蒸氣、CO2反應有HClO生成,HClO具有強氧化性,消毒效果增強;HClO不穩定,見光分解導致消毒效果降低,化學方程式為2HClO 2HCl+O2↑。(3)ClO-具有氧化性,84消毒液中含ClO-,故84消毒液具有氧化性;NaClO與H2O2反應產生O2,化學方程式為NaClO+H2O2 H2O+NaCl+O2↑。(4)氯氣能和碘離子反應生成碘單質,過量的氯氣能進一步氧化碘單質使試紙褪色,故判斷實驗②中生成了Cl2的依據是相同條件下,實驗②的淀粉-KI試紙變色比實驗①快。(5)題圖中NaOH溶液的作用是吸收Cl2,防止污染空氣。
19第二章　海水中的重要元素——鈉和氯
第二節　氯及其化合物
第2課時　氯離子的檢驗　氯氣的實驗室制法
基礎過關練
題組一　氯離子的檢驗
1.某溶液中含有較大量的Cl-、C、OH-三種陰離子,如果只取一次該溶液就能夠分別將三種陰離子依次檢驗出來。下列實驗操作的順序中,正確的是(檢驗過程中滴加的試劑均過量) (　　)
①滴加Mg(NO3)2溶液　②過濾　③滴加AgNO3溶液?、艿渭覤a(NO3)2溶液
A.①②④②③　　　　　B.④②①②③
C.①②③②④　　　　　D.④②③②①
2.有一包白色固體,它可能含有KCl、K2CO3、KNO3中的一種或幾種,現進行如下實驗:
①溶于水,得無色溶液;
②向溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀;
③再滴加稀硝酸,沉淀減少但不完全消失,同時有氣泡生成。根據上述現象判斷:
(1)白色固體一定含有的成分是　　　,可能含有的成分是　　　。
(2)寫出上述實驗中有關反應的離子方程式:　　　　　　　　　。
題組二　氯氣的實驗室制法
3.在制氯氣時有如下操作,操作順序正確的是 (　　)
①連接好裝置,檢查氣密性;②緩緩加熱,加快反應,使氣體均勻逸出;③在圓底燒瓶中加入二氧化錳粉末;④將分液漏斗中的濃鹽酸緩緩滴入燒瓶中;⑤將多余的Cl2用NaOH溶液吸收;⑥用向上排空氣法收集氯氣。
A.①②③④⑤⑥　　　　　B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤　　　　　D.①③④②⑥⑤
4.已知KMnO4與濃鹽酸在常溫下能反應產生Cl2。若用如圖所示的實驗裝置來制備純凈、干燥的氯氣,并與金屬反應。每個虛線框表示一個單元裝置,其中有錯誤的是 (　　)
A.①處和②處　　　　　B.只有②處
C.③處和④處　　　　　D.②處、③處和④處
5.如圖是一套制取并驗證氯氣部分化學性質的實驗裝置。
回答下列問題:
(1)裝置A中,儀器a的名稱是　　　　　,該儀器中盛放的試劑為　　　　　　。
(2)當有少量Cl2通過后,觀察到裝置C中現象為　　　　　　　。
(3)當Cl2持續通過時,裝置D中現象為　　　　　　　　　　。
(4)若要證明Cl2無漂白性,則必須在裝置　　　　(填字母)之前增加裝有濃硫酸的洗氣裝置。
(5)裝置E的作用是　　　　　　　　　　,該反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　。
能力提升練
題組一　氯氣的制備與性質探究
1.將分液漏斗中的濃鹽酸滴入具支試管中生成Cl2,將Cl2通入后續的玻璃彎管中,進行如圖探究實驗。下列說法正確的是 (　　)
A.固體X可以是MnO2
B.a處花瓣褪色,Cl2與水反應的離子方程式為Cl2+H2O Cl-+ClO-+2H+
C.加熱b處,可見到蒼白色火焰
D.d處玻璃管膨大處起防止液體沖出的作用
2.①~③是浸有相應溶液的濾紙條,該實驗制備氯氣的原理為KClO3+6HCl(濃) KCl+3Cl2↑+3H2O(已知:Fe3+和KSCN溶液反應會生成紅色物質)。下列說法正確的是 (　　)
A.①處先變紅后褪色,證明氯氣具有漂白性
B.②處變藍,證明還原性:Cl->I-
C.③處變紅,證明氧化性:Cl2>Fe3+
D.與KClO3的反應中濃鹽酸只體現了還原性
題組二　以氯氣制備為載體的實驗
3.(經典題)Cl2O是棕黃色具有強烈刺激性氣味的氣體,是一種強氧化劑,易溶于水且會與水反應生成次氯酸,與有機物、還原劑接觸或濃度過高時會發生燃燒并爆炸。制取Cl2O的裝置如圖所示。
已知:Cl2O的熔點為-116 ℃,沸點為3.8 ℃;Cl2的沸點為-34.6 ℃;HgO+2Cl2 HgCl2+Cl2O。NH3的沸點為-33.3 ℃。下列說法不正確的是 (　　)
A.裝置①的主要目的是制備Cl2
B.通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋減少爆炸危險
C.裝置④與⑤之間不能用橡皮管連接
D.從裝置⑤中逸出氣體的主要成分是Cl2O
4.(經典題)某化學小組在實驗室制備84消毒液并探究其相關性質。回答下列問題:
(1)裝置甲中盛放濃鹽酸的儀器名稱是　　　　,裝置甲中反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)裝置丙中淀粉-KI試紙變藍,所發生反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)裝置丁制備NaClO的反應中,氧化產物和還原產物的化學計量數之比為　　　　。
(4)裝置戊的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)為了進一步研究消毒液的性質,興趣小組向盛有2 mL 84消毒液的試管中,逐滴加入10%的雙氧水,發現有大量的氣泡產生,對此作出以下猜測。
猜測1:雙氧水與消毒液發生反應產生氧氣。
猜測2:……
①猜測2可能為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②為了驗證猜測,某探究小組設計用如圖裝置進行實驗。操作如下:在相同條件下,用注射器取等量的雙氧水,分別加入盛有足量84消毒液和二氧化錳的錐形瓶中,做對照實驗,若觀察到　　　　　　　　,則證明猜測1正確。
答案與分層梯度式解析
基礎過關練
1.B　取該溶液先滴加過量硝酸鋇溶液,反應生成碳酸鋇白色沉淀,檢驗并除去C,隨后過濾,濾液中加入過量硝酸鎂溶液生成白色沉淀,檢驗并除去OH-,過濾,濾液中加入硝酸銀溶液,生成AgCl白色沉淀,檢驗Cl-,則可依次檢驗三種陰離子,實驗操作順序為④②①②③,故選B。
2.答案　(1)KCl和K2CO3　KNO3
(2)Ag++Cl- AgCl↓、2Ag++C Ag2CO3↓、Ag2CO3+2H+ 2Ag++H2O+CO2↑
解析　由②產生白色沉淀知,可能含有K2CO3和KCl中的一種或兩種。由③沉淀減少且有氣泡生成知,一定含有K2CO3;由沉淀不完全消失可知,一定含有KCl。
3.D　確定實驗室制取氣體的操作順序要注意:①連接好裝置后,要先檢查氣密性,后裝藥品;②裝藥品的順序是先加固體,后加液體;③對于有毒的氣體,一定要有尾氣處理裝置。
4.D　KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應生成Cl2,①正確;濃鹽酸易揮發,生成的Cl2中混有HCl和水蒸氣,應通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去HCl,而Cl2能和NaOH溶液反應,不能選用NaOH溶液除雜,②錯誤;濃硫酸干燥Cl2時,導管應長進短出,③錯誤;Cl2與金屬在試管中反應,用單孔塞會造成試管內壓強過大,④錯誤。
5.答案　(1)分液漏斗　濃鹽酸　(2)溶液變成藍色　(3)有色布條褪色　(4)D　(5)吸收多余的氯氣,防止污染空氣　Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
解析　(2)裝置C中發生反應2KI+Cl2 2KCl+I2,淀粉遇I2變藍。(3)當Cl2持續通過時,裝置D中干燥有色布條遇潮濕的氯氣會被漂白。(4)干燥的Cl2無漂白性,若要證明此結論,需在Cl2通入裝置D前對其進行干燥,即在裝置D前增加裝有濃硫酸的洗氣裝置。(5)裝置E中NaOH溶液可進行尾氣處理,防止污染空氣,反應的離子方程式為Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。
能力提升練
1.D　該制取Cl2的裝置沒有加熱儀器,固體X可以是KMnO4,不能是MnO2,A錯誤;HClO是弱酸,書寫離子方程式時保留化學式,即Cl2+H2O H++Cl-+HClO,B錯誤;加熱b處有白煙生成,是Na與Cl2反應生成了NaCl小顆粒,看不到蒼白色火焰,C錯誤;d處玻璃管膨大處起防止液體沖出的作用,D正確。
2.C　Cl2沒有漂白性,A錯誤;②處變藍,Cl2將I-氧化為I2,自身被還原為Cl-,可證明還原性:I->Cl-,B錯誤;③處變紅,即Cl2將Fe2+氧化為Fe3+,證明氧化性:Cl2>Fe3+,C正確;濃鹽酸和KClO3的反應中,濃鹽酸生成Cl2時表現出還原性,生成KCl時表現出酸性,即反應中濃鹽酸體現了酸性和還原性,D錯誤。
3.D?、贋镃l2的制備裝置,②③分別用于Cl2的除雜和干燥,④中Cl2和HgO反應生成Cl2O,由沸點可知⑤中收集Cl2O,最后出來的氣體為空氣及過量的Cl2。裝置①中KMnO4和濃鹽酸反應用于制備Cl2,A正確;根據題意,高濃度的Cl2O可能發生爆炸,故通干燥空氣能將生成的Cl2O稀釋,減少爆炸危險,B正確;因Cl2O與有機物或還原劑接觸會發生燃燒并爆炸,故④與⑤之間不用橡皮管連接,C正確;由Cl2O的沸點可知,Cl2O在⑤中轉化為液態,從裝置⑤中出來的氣體為空氣及過量的Cl2,D錯誤。
4.答案　(1)分液漏斗　2Mn+16H++10Cl- 2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(2)Cl2+2KI I2+2KCl
(3)1∶1
(4)尾氣處理,防止污染空氣
(5)①84消毒液催化H2O2分解,生成了氧氣?、陔p氧水與84消毒液反應產生的氣體的體積是二氧化錳與雙氧水生成的氣體體積的2倍
解析　裝置甲制備Cl2:2KMnO4+16HCl(濃) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
裝置乙除去HCl:用飽和食鹽水除雜。
裝置丙驗證Cl2的性質:Cl2+2KI 2KCl+I2。
裝置丁制備84消毒液:Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O。
裝置戊尾氣處理:堿石灰能吸收Cl2,防止污染空氣。
(1)裝置甲中盛放濃鹽酸的儀器是分液漏斗,甲中反應的離子方程式為2Mn+16H++10Cl- 2Mn2++5Cl2↑+8H2O。(3)根據裝置丁中反應可知,氧化產物為NaClO,還原產物為NaCl,即氧化產物和還原產物的化學計量數之比為1∶1。(5)①猜測2可能是84消毒液催化H2O2分解,生成了O2。②NaClO與H2O2發生反應的化學方程式為NaClO+H2O2 O2↑+NaCl+H2O;為了驗證猜測,做對照實驗,若觀察到雙氧水與84消毒液反應產生的氣體的體積是MnO2與雙氧水生成的氣體體積的2倍,則證明猜測1正確。
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