2022年化学苏教版氯气的制备和性质配套

专题2从海水中获得的化学物质第一单元氯、溴、碘及其化合物第1课时氯气的制备和性质一、海水中的化学资源1．海水中蕴含的元素有________多种，它是一个巨大的宝藏，期待着人们的开发和利用。2．海水中的氯化物主要为________，其次是________、________和________。3．海水中还蕴含丰富的溴元素和碘元素，其中__________元素被称为“海洋元素”。80NaClMgCl2KClCaCl2溴二、氯气的生产原理1．工业上制氯气

以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“______________”。电解食盐水的化学方程式为__________________________________________________。2．实验室制氯气

浓盐酸与二氧化锰混合加热，生成一种________色气体，该反应的化学方程式为___________________________________________________________________________。氯碱工业黄绿三、氯气的性质1．氯气的物理性质

通常情况下，氯气是一种________色、密度比空气________、有________气味的________气体，氯气________溶于水，常温下，1体积的水约能溶解2体积氯气。2．氯气的化学性质(1)氯气是一种化学性质________的非金属单质，能与多种________和________直接化合。①铁在氯气中燃烧，生成________，反应方程式为__________________________。②氢气在氯气中燃烧，生成________，溶于水后得_______，反应方程式为________________________________。黄绿大刺激性有毒能很活泼金属非金属FeCl3HCl盐酸

(2)氯气的水溶液称为________，因溶有氯气呈________色，溶解在水中的氯气能与水发生反应，生成________和________，反应方程式为________________________。

(3)氯气和碱溶液反应生成________、____________和____________。工业上可用氯气和________为原料制造漂白粉，反应方程式为__________________________________________。3．氯气的用途

氯气是一种重要的________原料，在生产和生活中应用十分广泛，自来水的________、农药的生产、药物的合成等都需要用到氯气。氯水黄绿盐酸次氯酸石灰乳次氯酸盐氯化物水化工消毒四、次氯酸的性质1．次氯酸是一种________酸，其酸性比碳酸________(填“强”或“弱”)。2．次氯酸的________性很强，具有杀菌、消毒及漂白的功能。

3．次氯酸________，容易分解放出氧气，在阳光的照射下，分解速率加快，反应的化学方程式为______________________。弱弱氧化不稳定

氯气的制法1．工业制取氯气(1)反应原理2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑(2)实验装置如图2－1－1－1

图2－1－1－1(3)实验现象接通电源后，石墨棒上产生黄绿色气体；铁棒上产生无色气体。(4)电解产物的验证

①通电一段时间后用小试管收集导管a导出的气体，用拇指堵住试管口，移近点燃的酒精灯，松开拇指，现象：有轻微爆鸣声；结论：说明有氢气产生。

②取一支小试管，用向上排空气法收集从b管导出的气体，用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近管口，现象：试纸变蓝；结论：说明有氯气产生。化学方程式为：Cl2＋2KI===2KCl＋I2(碘遇淀粉变蓝)。

③关闭电源，打开U形管左端的橡皮塞，向溶液中滴加1～2滴酚酞溶液，现象：溶液颜色变红，结论：生成了碱性物质。 实验表明：电解食盐水可以得到黄绿色的氯气，同时生成氢气和氢氧化钠溶液。

2．氯气的实验室制法

(1)反应原理4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑(2)实验装置如图2－1－1－2图2－1－1－2除去HCl除去(3)实验步骤实验室制取干燥纯净的氯气可按如下思路设计：①发生装置→②净化装置→③收集装置→④尾气吸收。固＋液气H2O向上排空气法收集NaOH溶液吸收

氯气的化学性质 氯原子的最外电子层上有7个电子，容易得1个电子达到8

元素的化合价易降低，而且氯气发生这种变化的趋势比同学们熟知的氧气还要强。

(1)与金属反应 氯气能跟绝大多数的金属直接化合，如果是与变价金属反应，一般都生成高价态金属氯化物。①2Na＋Cl22NaCl(白烟)②Cu＋Cl2CuCl2(棕黄色烟，浓CuCl2溶液呈绿色，中等浓度的CuCl2

溶液呈蓝绿色)③2Fe＋3Cl22FeCl3(棕黄色烟，溶液呈棕黄色)，常温下干燥Cl2不与铁反应，可用钢瓶储存液氯。

(2)与非金属反应H2＋Cl22HCl(火焰呈苍白色，有白雾)

把生成的HCl溶于水即得盐酸。工业制盐酸就利用此反应。光照H2和Cl2的混合气体时，会发生爆炸，因此工业生产中不能用光照的方法取制HCl，要用点燃的方法。

(3)与水反应 在溶于水的氯气中，有一部分与水发生化学反应生成盐酸和次氯酸，盐酸和次氯酸同时又能起反应生成氯气和水，像这样的反应称为可逆反应。Cl2＋H2OHCl＋HClO

(4)与碱反应 ①Cl2十2NaOH===NaCl＋NaClO十H2O(实验室常用NaOH溶液来吸收多余的Cl2)。②漂白粉的制取、成分和漂白原理a．工业上生产漂白粉的原理：2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O。b．漂白粉的主要成分：Ca(ClO)2

和CaCl2；漂白粉的有效成分：Ca(ClO)2。c．漂白粉漂白和消毒的原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，生成的HClO具有漂白和消毒作用(该反应也证明了H2CO3的酸性比HClO强)。实验操作实验现象氯水中起作 用的成分将氯气通入水中氯水呈黄绿色，且有刺激性气味Cl2湿润的淀粉碘化钾试纸上加氯水试纸由白色变成蓝色Cl2向氯水中加入有色布条有色布条褪色HClO光照氯水有气泡产生，氯水黄绿色消失HClO在氯水中滴加紫色石蕊试液滴入瞬间溶液显红色随即又褪去

H+、HClO在氯水中滴加AgNO3

溶液氯水黄绿色逐渐消失，有白色沉 淀生成

Cl-氯水的多重性质氯水中含有多种成分：Cl2、H2O、HClO、HCl，因此氯水的性质具有多元性。氯气的制取

【例1】图2－1－1－3所示，A是氯气的发生装置，B、C是净化气体的装置，B中盛饱和食盐水，C中盛浓硫酸；D中装铁丝网；反应后E的底部有棕色固体聚集；F是吸收多余气体的装置。图2－1－1－3(1)反应前A中分液漏斗中装的药品是__________，烧瓶中装的药品是____________。(2)通过B是为了除去_______；通过C是为了除去_______。(3)写出A、D、F的化学方程式：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

【解析】A是氯气的发生装置，根据装置特点，应为浓盐酸和MnO2，的反应，B是除去挥发出的HCl，C是干燥装置，E收集产品，F尾气的吸收。【配对训练】

1．某校化学兴趣小组用浓盐酸与二氧化锰加热反应，制取并收集两瓶干燥、纯净的氯气，为防止换集气瓶时生成的氯气污染空气，他们设计了如图2—1—1—4所示的装置：图2—1—1—4(1)写出装置Ⅰ烧瓶中发生反应的化学方程式________________________________。

(2)装置Ⅱ中盛放的药品是饱和氯化钠溶液，其作用是________________________________；装置Ⅲ的作用是干燥氯气，应盛放____________。装置Ⅵ中盛放的药品是氢氧化钠溶液，其作用是__________________________________________。

(3)实验开始后，先________a________b(填“关闭”或“打开”，下同)，当收集满一瓶氯气时，为减少换集气瓶时氯气的外逸，再________a________b)，换好集气瓶后，继续收集氯气。答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O浓硫酸吸收多余的氯气，防止

(2)除去Cl2中混有的HCl污染空气(3)关闭打开打开关闭

2．工业生产氯气常用“电解饱和食盐水法”，根据图2－1－1－5所示，回答(1)、(2)两题(反应加入的水或生成的水均略去)。图2－1－1－5(1)写出下列物质的化学式：A________，B________，C________，D________，E________，F________。(2)写出反应①、②的化学方程式：①______________________________________________；②______________________________________________。氯气的性质

【例2】某学生用图2－1－1－6所示的方法研究物质的性质，其中气体A的主要成分是氯气，杂质是空气和水蒸气。回答下列问题：图2－1－1－6

(1)该项研究(实验)的主要目的是________________________________________________________________。

(2)浓H2SO4的作用是__________________。与研究目的直接相关的实验现象是________________________________________________________________________。

(3)从物质性质方面来看，这样的实验设计还存在事故隐患，事故表现是__________________。请在上图的D处以图的形式表明克服事故隐患的措施。

【答案】(1)证明起漂白作用