2021年高中化学新教材同步必修第一册第2章 第二节 第2课时　氯气与碱反应及Cl－的检验

1、第2课时氯气与碱反应及Cl的检验核心素养发展目标1.熟知氯气与碱的反应，漂白粉的主要成分、漂白原理及其保存方法。2.学会氯气的实验室制备和氯离子的检验，分析探究实验注意事项，促进“科学探究与创新意识”化学核心素养的发展。一、氯气与碱的反应1与氢氧化钠溶液反应制取漂白液(1)制取反应的化学方程式：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。(2)离子方程式：Cl22OH=ClClOH2O。(3)漂白液的有效成分是次氯酸钠。2与石灰乳反应制取漂白粉(1)制取反应的化学方程式：2Ca(OH)22Cl2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。(2)漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分

2、是Ca(ClO)2，漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。(3)漂白粉的漂白原理：利用复分解反应原理，漂白粉中的次氯酸钙与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的次氯酸。(4)漂白粉长期露置于空气中，最终会生成氯化钙而失效，有关反应的化学方程式：Ca(ClO)2H2OCO2=CaCO32HClO；2HClO2HClO2；CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2。(5)漂白粉应密封、避光保存，并置于阴凉干燥处。(1)下列物质都有漂白作用，其原理相同的是_(填序号)。Na2O2活性炭H2O2Ca(ClO)2提示(2)“84”消毒液(主要成分为NaClO)为什么不能与洁厕剂(通常含盐酸)等酸性产品同

3、时使用？提示因二者发生反应NaClO2HCl=Cl2NaClH2O，而使“84”消毒液失效，且产生的氯气是一种有强烈刺激性气味的有毒气体。(3)氯气及含氯化合物常被用来杀菌、消毒。我国多数地区的自来水厂使用氯气杀菌、消毒。氯气和水反应生成具有杀菌作用的物质是_。工业上将氯气通入氢氧化钠溶液中制取消毒液，反应的化学方程式是_，其中氧化剂是_；消毒液中的有效成分是_(填名称)。使用氯水消毒不如用消毒液方便，原因是_。提示HClO(或次氯酸)Cl22NaOH=NaClNaClOH2O氯气次氯酸钠次氯酸不稳定，见光易分解(1)次氯酸盐比次氯酸稳定，不易分解且次氯酸盐固体比氯水(次氯酸)易于贮存和运输，

4、故生产、生活中常用次氯酸盐(如漂白粉)代替次氯酸作漂白剂和消毒剂。(2)次氯酸盐中的ClO具有氧化性，且随着溶液酸性的增强，其氧化性增强。(3)具有漂白和消毒作用的含氯化合物有次氯酸、次氯酸盐(次氯酸钙、次氯酸钠)、二氧化氯(ClO2)。二氧化氯的漂白和消毒能力比氯气强且使用起来更安全。二、氯气的实验室制法1反应原理(1)化学方程式MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O浓盐酸的作用是作还原剂，并起酸的作用。(2)该反应中的氧化剂是MnO2。2仪器装置(1)气体发生装置类型：固液气(2)发生装置所用仪器的名称为分液漏斗、圆底烧瓶。(3)装置C的作用是除去Cl2中少量的HCl气体。(4)装

5、置D的作用是干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)。3收集方法(1)向上排空气法(氯气密度大于空气)。(2)排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，用此法可除去实验中挥发产生的氯化氢气体)。4验满方法(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，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氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。5尾气处理(1)仪器装置图中烧杯F中盛放的液体是NaOH溶液。(2)该液体的作用是吸收过量的氯气，防止污染环境。(1)一定量的浓盐酸与足量的二氧化锰反应，盐酸是否能完全参与反应？为什么？提示不能，因为随着反应的进行，浓

6、盐酸逐渐变为稀盐酸，不再与二氧化锰反应。(2)实验室制取氯气时，需要加热，加热温度是否越高越好？提示否，为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。(3)某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是_。A中可用分液漏斗代替长颈漏斗B中缺少加热装置C中盛放的NaOH溶液可以净化氯气D中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气答案C解析A中可用分液漏斗代替长颈漏斗，避免盐酸挥发，气体逸出，同时便于控制反应速率，A正确；二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气，需要添加加热装置，B正确；B中盛放的NaOH溶液吸收氯气，不能净化Cl2，可以用饱和

7、食盐水净化氯气，C错误；氢氧化钠溶液与氯气反应，可以吸收氯气，防止污染空气，D正确。(1)实验室制取氯气的反应原理是选用氧化剂(如MnO2、KMnO4等)将盐酸中的部分氯离子氧化而得到氯气。(2)制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以应选用分液漏斗，而不用长颈漏斗。(3)尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为澄清石灰水中Ca(OH)2含量少，吸收不完全。(4)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的氯气，再拆卸装置，避免污染空气。三、氯离子的检验三支试管中分别加入23 mL下列溶液：实验现象滴入几滴硝酸银溶液加入少量稀硝酸稀盐酸有白色沉淀生成沉淀不溶解氯化钠溶液有白色沉淀生成沉淀不溶解

8、碳酸钠溶液有白色沉淀生成沉淀溶解，有气泡产生写出上述实验中有关反应的离子方程式：ClAg=AgCl；ClAg=AgCl；CO2Ag=Ag2CO3、Ag2CO32H=2AgCO2H2O。(1)检验Cl时为何要加入稀硝酸酸化？提示加稀硝酸酸化的目的是排除CO等的干扰，因为Ag2CO3可溶于稀硝酸，而AgCl不溶。(2)若被检验的溶液中含有SO，应如何检验溶液中是否含有Cl？提示因为Ag2SO4微溶，SO的存在会干扰Cl的检验，故先加入Ba(NO3)2溶液除去溶液中的SO，然后加入硝酸酸化的AgNO3溶液检验Cl的存在。 氯离子(Cl)的检验方法(1)方法：先加稀硝酸溶液，再加硝酸银溶液。(2)现象

9、：产生白色沉淀。(3)原理：AgCl=AgCl。(4)加稀硝酸的目的：排除CO等离子的干扰。1在抗震救灾中要用大量漂白粉和漂白液杀菌消毒。下列说法中正确的是()A漂白粉是纯净物，漂白液是混合物B漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2C工业上将氯气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钙和次氯酸钙，有效成分是次氯酸钙，是混合物；漂白液的主要成分是氯化钠和次氯酸钠，有效成分是次氯酸钠，是混合物。2用漂白粉溶液浸泡过的有色布条晾置在空气中一段时间，漂白效果更好，原因是()A漂白粉被氧化了B有色布条被空气中的氧气氧化了C漂白粉跟空气中的CO2充分反应，生成了

10、较多量的HClOD漂白粉溶液蒸发掉部分水，其浓度增大答案C解析晾置在空气中一段时间漂白效果更好是因为漂白粉跟空气中的CO2充分反应，生成较多量的HClO。3已知：2Ca(OH)22Cl2=CaCl2Ca(ClO)22H2O，下列关于该反应的说法正确的是()A工业上可用来制取漂白粉B属于复分解反应C氯元素只被还原D还原产物与氧化产物的质量比为11答案A解析氯气与氢氧化钙溶液反应，生成氯化钙(还原产物)和次氯酸钙(氧化产物)，该反应中氯气既是氧化剂又是还原剂，氯元素既被氧化又被还原。4(2019甘肃省静宁一中期末)实验室用MnO2和浓盐酸制取氯气时，有14.6 g氯化氢被氧化，所得Cl2全部用石灰

11、乳吸收，可制得漂白粉的质量是()A14.3 g B25.4 g C28.6 g D50.8 g答案B解析反应：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O,2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O，可得关系式：4HCl(被氧化)2Cl2CaCl2Ca(ClO)2，设生成漂白粉的质量为m，则：4HCl(被氧化)2Cl2CaCl2Ca(ClO)2436.5 g254 g146 g m(漂白粉)所以m(漂白粉) g25.4 g。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，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，由此判断水溶液中含有

12、()ACl、SO BCl、NOCCl、CO DCl、OH答案C解析根据题给现象，生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸，且产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中存在CO和Cl。6某同学利用如图所示的装置进行有关实验。其中气体A的主要成分是氯气，还含有少量空气和水蒸气。请回答下列问题：(1)该实验的主要目的是研究干燥的氯气是否具有_作用。(2)浓硫酸的作用是_。(3)实验过程中观察到B瓶中干燥的有色布条_(填“褪”或“不褪”)色。(4)在该实验中，装置存在缺陷，还应加盛有_的装置。答案(1)漂白(2)除去H2O(干燥氯气)(3)不褪(4)NaOH溶液解析(1)该实验的主要目的是研究干燥的氯气是否具有漂白

13、作用。(2)浓硫酸的作用是作干燥剂干燥氯气。(3)实验过程中观察到B瓶中干燥的有色布条不褪色。(4)氯气对环境有污染，故装置存在缺陷，还应加盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶吸收尾气。7有一包白色固体，它可能是KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种，进行下列实验：溶于水，得到无色溶液；在所得溶液中滴入AgNO3溶液，生成白色沉淀；再滴加稀硝酸，沉淀量减少但不完全消失，同时有气泡生成。根据上述现象判断：(1)白色固体中一定含有的成分是_，可能含有的成分是_。(2)请写出上述实验中有关反应的离子方程式：_。答案(1)KCl和K2CO3KNO3(2)AgCl=AgCl、2AgCO=Ag2CO3、Ag2CO

14、32H=2AgH2OCO2解析三种物质溶于水均得到无色溶液，且相互之间不反应；加入AgNO3溶液生成白色沉淀，说明固体中可能含KCl、K2CO3或两者中的一种；滴加稀HNO3，沉淀量减少说明固体中含有K2CO3，沉淀不完全消失说明固体中含有KCl。题组一氯气与碱的反应及其应用1某高速公路一辆载有35吨液氯的槽罐车与一辆货车相撞，导致槽罐车中液氯大面积泄漏，造成多人伤亡。下列处理方法和过程合理的是()A将人群转移到地势较低的地方，等待营救B将槽罐车推入附近的水塘中，撒上石灰C用高压水枪向空中喷洒大量酸性溶液D被转移人群可戴上用氢氧化钠处理过的口罩答案B解析氯气的密度比空气大，人群应转移到地势较高

15、处；氯气能与石灰发生反应而与酸不反应；氢氧化钠对皮肤有强烈的腐蚀作用。2有关漂白粉的下列说法中，错误的是()A漂白粉是混合物，其有效成分是次氯酸钙B为了提高漂白粉的漂白效果，使用时可加少量盐酸C漂白粉长期敞口放置在空气中会变质失效D漂白粉能与少量二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙和次氯酸答案D解析漂白粉的主要成分是次氯酸钙和氯化钙，有效成分是次氯酸钙，在酸性条件下易生成次氯酸(具有漂白作用)；漂白粉在空气中敞口存放，会与空气中的二氧化碳、水反应生成次氯酸，次氯酸不稳定易分解，使漂白粉失效。3(2018海口高一检测)下列说法中正确的是()A“84”消毒液是混合物，可以长期保存B“84”消毒液中含有次氯

16、酸，所以“84”消毒液能使有色布条褪色C工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉D漂白粉在空气中容易失效的原因是Ca(ClO)2易与空气中的二氧化碳和水反应答案D解析“84”消毒液是混合物，但不能长期保存；“84”消毒液中不含HClO，只有与空气中的CO2和H2O反应后才会产生HClO；工业上制取漂白粉是用Cl2与石灰乳反应；漂白粉在空气中容易失效的原因是Ca(ClO)2易与空气中的CO2和H2O反应生成HClO，HClO不稳定易分解。4(2018广西百色高一期末)化学来源于生活，也服务于生活，下列有关生活中的化学知识叙述正确的是()A氯气和活性炭均可作为漂白剂，若同时使用，漂白效果会明显加强B

17、氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂C测定溶液pH的实验中，用干燥pH试纸测定新制氯水的pH对测定结果无影响D洁厕灵不能与“84”消毒液混用，原因是两种溶液混合产生的HClO易分解答案B解析活性炭具有吸附性，可以吸附氯气，同时使用时漂白效果不会增强，A项错误；氯气与烧碱溶液或石灰乳反应均可生成次氯酸盐，B项正确；氯水中的次氯酸具有漂白性，能漂白pH试纸，C项错误；洁厕灵与“84”消毒液不能混用的原因是消毒液中的NaClO与洁厕灵中的HCl反应生成Cl2，D项错误。题组二氯气的实验室制法5下列关于实验室制氯气的说法中错误的是()A该反应是一个氧化还原反应，其中二氧化锰是氧化剂BHCl表现

18、还原性和酸性C该反应的离子方程式为MnO24H4ClMnCl22H2OCl2D该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的答案C解析由MnO24HCl(浓)MnCl22H2OCl2可知，二氧化锰是氧化剂，盐酸部分作还原剂，部分起酸的作用；HCl中氯元素部分化合价升高，HCl既表现还原性，又表现酸性；氯化锰是可溶于水的强电解质，在离子方程式中应写成离子符号。6实验室用下列两种方法制氯气：用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应；用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气()A比多 B比多C一样多 D无法比较答案B7在实验室利用浓盐酸和二氧化锰制氯气，制备装置中应使用分液漏斗而不能使用长颈漏斗

19、，下列有关理由叙述错误的是()A防止氯气扩散到空气中造成污染B便于控制加入盐酸的量C长颈漏斗便于添加液体D尽量避免氯化氢挥发到空气中答案C解析用分液漏斗既可防止氯化氢气体和氯气挥发污染环境，同时又可控制滴加盐酸的量和快慢，从而控制反应速率，提高盐酸的利用率。8某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法不正确的是()A该装置图中存在三处明显错误B该实验中收集氯气的方法不正确C为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理D在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有Cl2逸出答案B解析装置中未用酒精灯加热，应该用分液漏斗，没有尾气吸收装置，共3处明显错误。9(2019大连高一期中)下列关于

20、氯气的实验装置能达到实验目的或实验效果的是()可用于氯气的收集可用于除去氯气中少量的氯化氢气体可证明氯气具有漂白性可用于实验室氯气的尾气吸收A B C D答案D解析氯气密度比空气大，可用向上排空气法收集，故正确；氯气微溶于水，难溶于饱和食盐水，氯化氢易溶于水，可用饱和食盐水除去氯气中少量的氯化氢气体，故错误；干燥的氯气不具有漂白性，故错误；氯气可与氢氧化钠溶液反应，故正确。题组三氯离子的检验10自来水厂常用氯气对生活用水进行杀菌消毒。市场上有些不法商贩为牟取暴利，用这样的自来水冒充纯净水(离子的浓度非常低)出售，给人们的生活造成了一定的不良影响。在下列化学试剂中，可以用于鉴别这种自来水和纯净水

21、的是()A酚酞溶液 B氯化钡溶液C氢氧化钠溶液 D硝酸银溶液答案D解析Cl2消毒过的自来水中含有HCl和HClO，用AgNO3溶液即可鉴别，产生白色沉淀的是自来水，不产生沉淀的是纯净水。11氯仿(CHCl3)可用作麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化产生剧毒物质COCl2(光气)和氯化氢，为防止事故发生，使用前要检验氯仿是否变质，应选用的检验试剂是()A水 BAgNO3溶液CNaOH溶液 DKI溶液答案B解析氯仿氧化后生成COCl2(光气)和HCl，因此，用AgNO3溶液检验HCl中Cl的存在即可判断氯仿是否变质。12氧气是无色无味的气体，但用氯酸钾与二氧化锰加热制得的气体却有异常的气味，将用这种

22、方法制得的气体通入蒸馏水中，然后滴加含硝酸的硝酸银溶液，产生了白色沉淀。根据上述事实，得出下列结论：这种方法制得的气体不是纯净物，而是混合物；这种方法制得的气体中含有氯元素；这种方法制得的气体中至少有一种含氯元素的物质；这种方法制氧气的实验中至少发生了两个化学反应。以上结论正确的是()A B仅C仅 D仅答案A解析由“氧气是无色无味的气体，但用氯酸钾与二氧化锰加热制得的气体却有异常的气味”可知，制得的气体不是纯净物，而是混合物；将用这种方法制得的气体通入蒸馏水中，然后滴加含硝酸的硝酸银溶液，产生了白色沉淀，是因为氯离子与银离子反应生成了氯化银白色沉淀，则气体中含有氯元素，至少有一种含氯元素的物质

23、；这种方法制氧气的实验中至少发生了两个化学反应。13Cl2是一种重要的化工原料，如图是一些含氯产品。(1)中钢瓶上应贴的标签为_(填字母，下同)。A腐蚀品 B爆炸品C有毒品 D易燃品(2)下列有关漂白粉和84消毒液的说法正确的是_。A漂白粉是纯净物，84消毒液是混合物B84消毒液的有效成分是NaClO(3)工业上利用Cl2制取盐酸，其化学方程式为_。Cl2溶于水可制得氯水，检验一瓶氯水是否已经完全变质，可选用的试剂是_。A硝酸银溶液 B酚酞溶液C碳酸钠溶液 D紫色石蕊溶液答案(1)C(2)B(3)H2Cl22HClD解析(1)Cl2有毒，贮存Cl2的钢瓶应贴的标签为有毒品。(2)漂白粉和84消毒液均是混合物，84消毒液的有效成分是NaClO，A项错误，B项正确。(3)久置氯水的成分为稀盐酸，新制氯水的主要成分为Cl2、HCl、HClO，新制氯水和稀盐酸均与AgNO3溶液反应生成白色沉淀，均与Na2CO3溶液反应放出CO2气体，遇酚酞溶液均无明显现象。新制氯