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第第页苏教版(2023)必修第一册专题3第一单元第1课时氯气及氯的化合物课件+练习(5份打包,含解析)(共40张PPT)

第一单元|氯气及氯的化合物

第1课时氯气及氯的化合物

(一)氯气的制备

MnCl2+Cl2↑+2H2O

黄绿

2NaOH+H2↑+Cl2↑

续表

(二)氯气的性质及应用

黄绿

白烟

棕褐色

黄色烟

HCl+HClO

漂白

Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O

续表

[微拓展]

“烟、雾、气”

对实验现象进行描述时,根据生成物状态的差异可描述为烟、雾、气;固体小颗粒分散到空气中,描述为烟;小液滴分散到空气中,描述为雾;气体从溶液中或固体表面产生,描述为气。

[微规律]氯气和变价金属铁或铜反应时,生成高价氯化物氯化铁和氯化铜。

[微点拨]

在化学方程式中,??表示在相同条件下该反应既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行,这种化学反应叫作可逆反应。

续表

3.除杂装置

C装置的作用是除去Cl2中的HCl;D装置的作用是干燥Cl2。

4.收集方法

(1)向上排空气法(Cl2的密度大于空气)。

(2)排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小)。

5.验满方法

(1)将湿润的淀粉-碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。

(2)将湿润的紫色石蕊试纸靠近盛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。

6.尾气处理

氯气有毒,实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行,通常在收集装置的后面连接盛有NaOH溶液的吸收装置。

尾气处理时,能否用水或澄清石灰水代替NaOH吸收尾气?

提示:不能,水吸收氯气的效果太差,澄清石灰水的溶解度很小,吸收效果也很差。

[跟踪训练]

1.下列关于氯气的实验装置能达到实验目的或实验效果的是()

解析:氯气的密度大于空气,采用向上排空气法收集,则导管应长进短出,故A错误;HCl极易溶于水,氯气也能溶于水,应该用饱和食盐水除去氯气中的HCl,故B错误;氯气没有漂白性,次氯酸有漂白性,该实验无法证明氯气有漂白性,故C错误;氯气能和碱性物质反应生成盐,可以用NaOH溶液吸收氯气,故D正确。

答案:D

2.下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述不正确的是()

A.MnO2与浓盐酸共热

B.缓慢加热反应

C.用向下排空气法收集Cl2

D.多余氯气常用较浓的碱液吸收

解析:由于浓盐酸易挥发,故必须缓慢加热以减少HCl的挥发;Cl2的密度比空气大,故应用向上排空气法收集Cl2;Cl2极易与碱反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,故应用较浓的碱液吸收多余的Cl2。

答案:C

3.氯气是一种重要的化工原料。

(1)实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式是___________________________________________________________________。

(2)某学习小组利用此原理设计如图所示的装置制取氯气。

①在该实验中,制取氯气的装置是________(填字母)。

②C装置中盛放饱和氯化钠溶液,其作用是_________________________________。

③D装置的作用是干燥氯气,其中盛放的试剂是____________________________。

④该实验存在明显的缺陷,改进的方法是__________________________________

______________________________________________________________________。

[新知探究(二)]

氯水的成分及性质

[探究与创新能力]

[探究活动]

为探究氯水的成分及氯水的性质,某化学兴趣小组做了以下实验:

ⅠⅡⅢ

实验操作

实验现象干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条褪色pH试纸均变红,放置一段时间后,滴有新制氯水的pH试纸褪色产生白色沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸

1.氯气有漂白性吗?上面哪组实验可证明?

提示:没有,氯气和水反应生成的HClO有漂白性。第Ⅰ组实验可以证明。

2.第Ⅱ组实验证明新制氯水的哪些性质?

提示:酸性和漂白性。

3.写出第Ⅲ组实验相关反应的化学方程式。

提示:HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3。

(3)氯水成分的验证

在氯水中含有多种微粒,因此在与不同物质发生反应时,表现出不同微粒的性质,现列表如下:

所加试剂参与反应的微粒实验现象化学方程式或解释

AgNO3溶液Cl-产生白色沉淀HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3

Na2CO3固体H+有气泡产生2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O

有色布条HClO布条颜色褪去漂白性

FeCl2溶液Cl2溶液由浅绿色变为棕黄色2FeCl2+Cl2===2FeCl3

紫色石蕊溶液HClO、H+先变红后褪色酸性和漂白性

2.新制氯水、久置氯水、液氯的比较

新制氯水久置氯水液氯

实质氯气的水溶液稀盐酸氯气的液体状态

分类混合物混合物纯净物

颜色浅黄绿色无色黄绿色

组成微粒Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-H+、Cl-、H2O、OH-Cl2

性质多种成分,多重性质,如酸性、漂白性、氧化性等有酸性(比新制氯水强)仅表现Cl2的性质

用自来水养金鱼时为什么要将自来水提前晒一下?晒过的自来水的容器边沿有一层气泡,该气泡的成分是什么?

提示:使自来水中的次氯酸发生分解;该气泡是氧气。

[跟踪训练]

1.下列有关说法正确的是()

A.氯水是纯净物

B.氯气、氯水、液氯是同一种物质,只是状态不同

C.新制氯水与久置的氯水都能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀

D.氯水不能与锌粉反应

解析:氯水是混合物,氯气、液氯是纯净物,A、B错误;新制氯水与久置的氯水中都含Cl-,都可与AgNO3溶液反应生成白色沉淀AgCl,C正确;氯水中含H+,能与锌粉反应,D错误。

答案:C

2.下列关于氯水的叙述中正确的是()

A.新制氯水中只含Cl2和H2O分子

B.新制氯水仅能使紫色石蕊试纸变红

C.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2

D.氯水放置数天后溶液酸性增强

答案:D

3.(1)氯气可溶于水,常温下,1体积水中溶解2体积的氯气,溶于水的氯气与水反应,该反应的化学方程式是________________________________________。

(2)为探究氯水中含有的部分微粒及某些微粒的性质,某化学兴趣小组做了如下实验:

①观察氯水颜色,发现氯水呈浅黄绿色,说明氯水中含有的微粒是____________;

②向氯水中滴入碳酸钠溶液,有气体生成,说明氯水中含有的微粒是____________;

③向氯水中滴入硝酸银溶液,产生白色沉淀,起作用的微粒是________。

解析:氯水中含氯气分子,所以氯水呈浅黄绿色;氯水与碳酸钠溶液反应生成的气体是二氧化碳,是因为H+与CO2-3的反应;氯水与硝酸银溶液反应产生的白色沉淀是氯化银,是Cl-起作用。

答案:(1)Cl2+H2O??HCl+HClO

(2)①Cl2②H+③Cl-

赢微点——内化学科素养

实验室制取气体的一般步骤

实验室中制取气体的装置包括发生装置和收集装置,根据实际需要,还可增加除杂装置和尾气处理装置等。

装置的一般连接顺序如下:

[应用体验]

1.实验室制备氯气的装置如图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置,其中错误的是()

A.①B.②C.③D.④

解析:装置③的导管长短错误,应长进短出。

答案:C

2.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.①中可用分液漏斗代替长颈漏斗

B.①中缺少加热装置

C.②中盛放的NaOH溶液可以净化Cl2

D.④中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸

解析:氯气中混有氯化氢气体,应该用饱和食盐水除去氯化氢,氯化氢和氯气均能与氢氧化钠溶液反应,故②中不能盛放氢氧化钠溶液。

答案:C

练好题——渗透核心价值

1.自来水常用Cl2杀菌消毒,自来水与蒸馏水可用下列哪一种试剂鉴别()

A.酚酞溶液B.FeCl3溶液

C.AgNO3溶液D.NaOH溶液

解析:自来水用Cl2杀菌消毒后会含有Cl-,加入AgNO3溶液后会产生白色沉淀,可用AgNO3溶液鉴别蒸馏水和自来水。

答案:C

2.在实验室制取Cl2时,尾气一般要用NaOH溶液吸收而不用澄清石灰水吸收的理由是()

A.氯气不与石灰水反应

B.Ca(OH)2微溶于水,澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少,吸收的尾气也很少

C.氯气与Ca(OH)2反应生成的CaCl2难溶于水

D.澄清石灰水能吸收空气中的CO2而变浑浊

解析:Ca(OH)2在水中的溶解度小,吸收Cl2的量较少,吸收不充分。

答案:B

3.(选自人教版新教材P47)如图所示,在A处通入未经干燥的氯气。当关闭B阀时,C处的红布条看不到明显现象;当打开B阀后,C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液可能是()

①饱和NaCl溶液②NaOH溶液③H2O④浓硫酸

A.①②B.①③

C.②④D.③④

解析:关闭B阀时,C处的红色布条看不到明显现象,打开B阀后,C处的红色布条褪色,说明广口瓶D物质能吸收氯气或干燥氯气。

答案:C

4.某化工厂生产的漂白粉,产品说明书如下:

回答下列问题:

(1)请你为漂白粉写一份保存、使用的注意事项(不超过35字)_________________________________________________________________。

(2)用化学方程式表示:

①漂白粉的生产原理:_______________________________________________;

②一般情况下,漂白粉失效的主要原因:______________________________。

漂白粉使用说明书,主要成分:次氯酸钙、氯化钙,用法用量:每次取漂白粉2g,水1000mL,配成0.2%~0.3%的浊液。,将病人用具浸泡其中5~10分钟,如需要,浓度可提高,时间可延长。

注意事项:……

5.(选自鲁科版新教材P38)某化学试剂厂不慎发生了氯气泄漏事故,泄漏出的氯气迅速向周围的居民区蔓延。

(1)请应用所学的相关化学知识进行自救:

①如果你当时在现场,你应该往哪里撤离?________(填“高坡上”或“低洼处”)。

②如果你当时在该厂实验室,撤离时应该准备什么样的简易防毒面具避免吸入较多的氯气?_______________________________________________________

___________________________________________________________________。

③如果你当时在距离该厂较近的家中,如何利用家中的现成物品来制作简易的防毒面具?______________________________________________________________

______________________________________________________________________。

(2)消防员赶到现场后,把泄漏的氯气钢瓶投入一盛有石灰水的水池中,写出有关物质之间所发生反应的化学方程式:_____________________________________。

(3)归纳总结上述各种处理方法的思路:____________________________________

______________________________________________________________________。

解析:(1)由于氯气的密度大于空气的密度,因此逃生时应该往高坡上撤离;利用氯气的性质,若在工厂中可以用浸有饱和碳酸氢钠溶液或者是饱和碳酸钠溶液的毛巾捂住口鼻;若在家里可以用浸有肥皂水的毛巾捂住口鼻。

(2)氢氧化钙能够与氯水发生反应:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。

(3)以上的各种处理思路均是根据氯气能与碱溶液发生反应除去氯气。

答案:(1)①高坡上②用浸有饱和碳酸氢钠溶液或者是饱和碳酸钠溶液的毛巾捂住口鼻③用浸有肥皂水的毛巾捂住口鼻

(2)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

(3)各种处理思路均是根据氯气的性质找出对应的方法

““四翼”检测评价”见““四翼”检测评价(十)”

(单击进入电子文档)第一单元|氯气及氯的化合物

第1课时氯气及氯的化合物

(一)氯气的制备

氯气的实验室制法实验装置[微点拨]二氧化锰只与浓盐酸加热生成氯气,若为稀盐酸或者不加热,反应将无法进行。

反应原理MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O

氯气的工业制法电解饱和食盐水模拟实验装置

实验现象b管导出的气体呈黄绿色;向左端U形管中,滴加1~2滴酚酞,溶液变红色

反应原理2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

氯碱工业以电解饱和食盐水为基础制取氯气、烧碱等产品的工业称为氯碱工业

(二)氯气的性质及应用

物理性质是一种黄绿色,有刺激性气味的有毒气体[微拓展]“烟、雾、气”对实验现象进行描述时,根据生成物状态的差异可描述为烟、雾、气;固体小颗粒分散到空气中,描述为烟;小液滴分散到空气中,描述为雾;气体从溶液中或固体表面产生,描述为气。[微规律]氯气和变价金属铁或铜反应时,生成高价氯化物氯化铁和氯化铜。[微点拨]在化学方程式中,??表示在相同条件下该反应既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行,这种化学反应叫作可逆反应。

化学性质与金属的反应与Na:Cl2+2Na===2NaCl,产生白烟

与Fe:2Fe+3Cl22FeCl3,产生棕褐色烟

与Cu:Cu+Cl2CuCl2,产生棕黄色烟

与非金属(H2)的反应与H2:H2+Cl22HCl

与水的反应Cl2+H2O??HCl+HClO次氯酸:有漂白作用,能杀菌消毒。不稳定易分解,分解的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑

与碱的反应与NaOH反应——制漂白剂的化学方程式:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O

与Ca(OH)2反应——制漂白粉化学方程式:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

用途可用于消毒,制造盐酸、漂白剂、农药等,广泛应用于合成聚氯乙烯、制备药物、冶金及染料工业等各个领域

[新知探究(一)]

氯气的实验室制法

[理解与辨析能力]

[发展认知]

1.试剂的选择

通常选用浓盐酸和具有强氧化性的物质(MnO2、KMnO4等)来制取,如:

MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O

2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

2.仪器装置

(1)装置特点:固+液气。

(2)主要仪器:铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、分液漏斗(A)、圆底烧瓶(B)、洗气瓶(C、D)、集气瓶(E)、烧杯(F)等。装置如图所示。

3.除杂装置

C装置的作用是除去Cl2中的HCl;D装置的作用是干燥Cl2。

4.收集方法

(1)向上排空气法(Cl2的密度大于空气)。

(2)排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小)。

5.验满方法

(1)将湿润的淀粉-碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。

(2)将湿润的紫色石蕊试纸靠近盛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。

6.尾气处理

氯气有毒,实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行,通常在收集装置的后面连接盛有NaOH溶液的吸收装置。

尾气处理时,能否用水或澄清石灰水代替NaOH吸收尾气?

提示:不能,水吸收氯气的效果太差,澄清石灰水的溶解度很小,吸收效果也很差。

[跟踪训练]

1.下列关于氯气的实验装置能达到实验目的或实验效果的是()

解析:选D氯气的密度大于空气,采用向上排空气法收集,则导管应长进短出,故A错误;HCl极易溶于水,氯气也能溶于水,应该用饱和食盐水除去氯气中的HCl,故B错误;氯气没有漂白性,次氯酸有漂白性,该实验无法证明氯气有漂白性,故C错误;氯气能和碱性物质反应生成盐,可以用NaOH溶液吸收氯气,故D正确。

2.下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述不正确的是()

A.MnO2与浓盐酸共热

B.缓慢加热反应

C.用向下排空气法收集Cl2

D.多余氯气常用较浓的碱液吸收

解析:选C由于浓盐酸易挥发,故必须缓慢加热以减少HCl的挥发;Cl2的密度比空气大,故应用向上排空气法收集Cl2;Cl2极易与碱反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,故应用较浓的碱液吸收多余的Cl2。

3.氯气是一种重要的化工原料。

(1)实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式是________________________________________________________________________。

(2)某学习小组利用此原理设计如图所示的装置制取氯气。

①在该实验中,制取氯气的装置是________(填字母)。

②C装置中盛放饱和氯化钠溶液,其作用是_____________________________________。

③D装置的作用是干燥氯气,其中盛放的试剂是____________________________。

④该实验存在明显的缺陷,改进的方法是__________________________________

________________________________________________________________________。

解析:实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的反应原理是MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,该反应是固体和液体需要加热的反应,故选c装置制取氯气。因为氯化氢易挥发,制取的氯气中含有杂质氯化氢,还有水蒸气,所以要得到干燥纯净的氯气,应先通过饱和氯化钠溶液,除去氯气中的氯化氢,再通过浓硫酸干燥氯气,最后为防止氯气污染环境,要用氢氧化钠溶液吸收尾气。

答案:(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O

(2)①c②除去氯气中的氯化氢③浓硫酸④在E装置后连接一个盛有氢氧化钠溶液的烧杯(合理即可)

[新知探究(二)]

氯水的成分及性质

[探究与创新能力]

[探究活动]

为探究氯水的成分及氯水的性质,某化学兴趣小组做了以下实验:

ⅠⅡⅢ

实验操作

实验现象干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条褪色pH试纸均变红,放置一段时间后,滴有新制氯水的pH试纸褪色产生白色沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸

1.氯气有漂白性吗?上面哪组实验可证明?

提示:没有,氯气和水反应生成的HClO有漂白性。第Ⅰ组实验可以证明。

2.第Ⅱ组实验证明新制氯水的哪些性质?

提示:酸性和漂白性。

3.写出第Ⅲ组实验相关反应的化学方程式。

提示:HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3。

[生成认知]

1.氯水的成分

(1)氯水中涉及的反应

氯水中反应的化学方程式:

Cl2+H2O??HCl+HClO,2HClO2HCl+O2↑。

(2)氯水的成分——“三分子四离子”

(3)氯水成分的验证

在氯水中含有多种微粒,因此在与不同物质发生反应时,表现出不同微粒的性质,现列表如下:

所加试剂参与反应的微粒实验现象化学方程式或解释

AgNO3溶液Cl-产生白色沉淀HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3

Na2CO3固体H+有气泡产生2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O

有色布条HClO布条颜色褪去漂白性

FeCl2溶液Cl2溶液由浅绿色变为棕黄色2FeCl2+Cl2===2FeCl3

紫色石蕊溶液HClO、H+先变红后褪色酸性和漂白性

2.新制氯水、久置氯水、液氯的比较

新制氯水久置氯水液氯

实质氯气的水溶液稀盐酸氯气的液体状态

分类混合物混合物纯净物

颜色浅黄绿色无色黄绿色

组成微粒Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-H+、Cl-、H2O、OH-Cl2

性质多种成分,多重性质,如酸性、漂白性、氧化性等有酸性(比新制氯水强)仅表现Cl2的性质

用自来水养金鱼时为什么要将自来水提前晒一下?晒过的自来水的容器边沿有一层气泡,该气泡的成分是什么?

提示:使自来水中的次氯酸发生分解;该气泡是氧气。

[跟踪训练]

1.下列有关说法正确的是()

A.氯水是纯净物

B.氯气、氯水、液氯是同一种物质,只是状态不同

C.新制氯水与久置的氯水都能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀

D.氯水不能与锌粉反应

解析:选C氯水是混合物,氯气、液氯是纯净物,A、B错误;新制氯水与久置的氯水中都含Cl-,都可与AgNO3溶液反应生成白色沉淀AgCl,C正确;氯水中含H+,能与锌粉反应,D错误。

2.下列关于氯水的叙述中正确的是()

A.新制氯水中只含Cl2和H2O分子

B.新制氯水仅能使紫色石蕊试纸变红

C.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2

D.氯水放置数天后溶液酸性增强

解析:选D新制氯水中有Cl2、HClO、H2O分子,有H+、Cl-、ClO-(OH-极少,不计),故A项错;新制氯水中含有H+和HClO,紫色石蕊试纸遇H+变红,变红后的试纸被HClO漂白而褪色,故B错误;2HClO2HCl+O2↑,逸出的气体是O2,不是Cl2,故C错误;HClO分解后变成HCl,HCl是强酸,溶液的酸性增强。

3.(1)氯气可溶于水,常温下,1体积水中溶解2体积的氯气,溶于水的氯气与水反应,该反应的化学方程式是________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)为探究氯水中含有的部分微粒及某些微粒的性质,某化学兴趣小组做了如下实验:

①观察氯水颜色,发现氯水呈浅黄绿色,说明氯水中含有的微粒是____________;

②向氯水中滴入碳酸钠溶液,有气体生成,说明氯水中含有的微粒是____________;

③向氯水中滴入硝酸银溶液,产生白色沉淀,起作用的微粒是________。

解析:氯水中含氯气分子,所以氯水呈浅黄绿色;氯水与碳酸钠溶液反应生成的气体是二氧化碳,是因为H+与CO2-3的反应;氯水与硝酸银溶液反应产生的白色沉淀是氯化银,是Cl-起作用。

答案:(1)Cl2+H2O??HCl+HClO

(2)①Cl2②H+③Cl-

赢微点——内化学科素养

实验室制取气体的一般步骤

实验室中制取气体的装置包括发生装置和收集装置,根据实际需要,还可增加除杂装置和尾气处理装置等。

装置的一般连接顺序如下:

[应用体验]

1.实验室制备氯气的装置如图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置,其中错误的是()

A.①B.②

C.③D.④

解析:选C装置③的导管长短错误,应长进短出。

2.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.①中可用分液漏斗代替长颈漏斗

B.①中缺少加热装置

C.②中盛放的NaOH溶液可以净化Cl2

D.④中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸

解析:选C氯气中混有氯化氢气体,应该用饱和食盐水除去氯化氢,氯化氢和氯气均能与氢氧化钠溶液反应,故②中不能盛放氢氧化钠溶液。

练好题——渗透核心价值

1.自来水常用Cl2杀菌消毒,自来水与蒸馏水可用下列哪一种试剂鉴别()

A.酚酞溶液B.FeCl3溶液

C.AgNO3溶液D.NaOH溶液

解析:选C自来水用Cl2杀菌消毒后会含有Cl-,加入AgNO3溶液后会产生白色沉淀,可用AgNO3溶液鉴别蒸馏水和自来水。

2.在实验室制取Cl2时,尾气一般要用NaOH溶液吸收而不用澄清石灰水吸收的理由是()

A.氯气不与石灰水反应

B.Ca(OH)2微溶于水,澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少,吸收的尾气也很少

C.氯气与Ca(OH)2反应生成的CaCl2难溶于水

D.澄清石灰水能吸收空气中的CO2而变浑浊

解析:选BCa(OH)2在水中的溶解度小,吸收Cl2的量较少,吸收不充分。

3.(选自人教版新教材P47)如右图所示,在A处通入未经干燥的氯气。当关闭B阀时,C处的红布条看不到明显现象;当打开B阀后,C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液可能是()

①饱和NaCl溶液②NaOH溶液③H2O④浓硫酸

A.①②B.①③

C.②④D.③④

解析:选C关闭B阀时,C处的红色布条看不到明显现象,打开B阀后,C处的红色布条褪色,说明广口瓶D物质能吸收氯气或干燥氯气。

4.某化工厂生产的漂白粉,产品说明书如下:

漂白粉使用说明书,主要成分:次氯酸钙、氯化钙,用法用量:每次取漂白粉2g,水1000mL,配成0.2%~0.3%的浊液。,将病人用具浸泡其中5~10分钟,如需要,浓度可提高,时间可延长。注意事项:……

回答下列问题:

(1)请你为漂白粉写一份保存、使用的注意事项(不超过35字)___________________

________________________________________________________________________。

(2)用化学方程式表示:

①漂白粉的生产原理:__________________________________________________;

②一般情况下,漂白粉失效的主要原因:____________________________________。

答案:(1)密封、避光保存在阴凉处,随用随配,勿接触皮肤,不能用以漂洗丝、毛织品等

(2)①2Ca(OH)2+2Cl2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O

②Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO、2HClO2HCl+O2↑

5.(选自鲁科版新教材P38)某化学试剂厂不慎发生了氯气泄漏事故,泄漏出的氯气迅速向周围的居民区蔓延。

(1)请应用所学的相关化学知识进行自救:

①如果你当时在现场,你应该往哪里撤离?________(填“高坡上”或“低洼处”)。

②如果你当时在该厂实验室,撤离时应该准备什么样的简易防毒面具避免吸入较多的氯气?________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

③如果你当时在距离该厂较近的家中,如何利用家中的现成物品来制作简易的防毒面具?________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)消防员赶到现场后,把泄漏的氯气钢瓶投入一盛有石灰水的水池中,写出有关物质之间所发生反应的化学方程式:_____________________________________________。

(3)归纳总结上述各种处理方法的思路:____________________________________

________________________________________________________________________。

解析:(1)由于氯气的密度大于空气的密度,因此逃生时应该往高坡上撤离;利用氯气的性质,若在工厂中可以用浸有饱和碳酸氢钠溶液或者是饱和碳酸钠溶液的毛巾捂住口鼻;若在家里可以用浸有肥皂水的毛巾捂住口鼻。

(2)氢氧化钙能够与氯水发生反应:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。

(3)以上的各种处理思路均是根据氯气能与碱溶液发生反应除去氯气。

答案:(1)①高坡上②用浸有饱和碳酸氢钠溶液或者是饱和碳酸钠溶液的毛巾捂住口鼻③用浸有肥皂水的毛巾捂住口鼻

(2)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

(3)各种处理思路均是根据氯气的性质找出对应的方法

[“四翼”检测评价]

?基础性——强调基础扎实

1.下列关于氯气的叙述不正确的是()

A.氯气可以用于自来水的杀菌、消毒

B.红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2

C.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出黄色火焰

D.向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠,利用了氯气有毒和密度比空气大的性质

解析:选C氯气可以用于自来水的杀菌、消毒,A正确;红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2,B正确;纯净的氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰,C错误;氯气有毒,密度比空气的大,可杀灭田鼠,D正确。

2.下列各化合物不能由单质直接化合制取的是()

A.FeCl3B.CuCl2C.AlCl3D.FeCl2

解析:选DFe元素有+2价、+3价,Cu元素有+1价、+2价,Al元素只有+3价,因Cl2化学性质很活泼,与变价金属反应时生成高价态化合物。

3.如图为教科书中电解饱和食盐水的实验装置。据此,下列叙述不正确的是()

A.装置中,a管能产生氢气

B.b管导出的是氯气

C.在石墨棒电极区域有NaOH生成

D.以食盐水为基础原料制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”

解析:选C由教科书中的相关实验可知,a管中导出的气体遇明火有爆鸣声,则该气体为氢气,A正确;根据题中实验装置可知,b管导出的气体可用NaOH溶液吸收,则b管中导出的气体应为氯气,B正确;根据教科书中的演示实验,在两极滴入酚酞,只有铁棒附近溶液变红色,而石墨棒附近不变红,说明NaOH不在石墨棒电极区域,C不正确;以电解饱和食盐水为基础制取氯气、烧碱等产品的工业称为氯碱工业,D正确。

4.下列实验现象,与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是()

A.将NaHCO3固体加入新制氯水中,有无色气泡产生(H+)

B.氯水呈浅黄绿色(Cl2)

C.将AgNO3溶液滴加到新制氯水中,有白色沉淀产生(Cl-)

D.新制氯水使红色布条褪色(HCl)

解析:选DA项,由于氯水中存在HCl,则发生反应NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,表现出酸性,即H+的性质;B项,氯气为黄绿色气体,溶解在水中使其水溶液呈浅黄绿色;C项,能发生反应HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3,表现出Cl-的性质;D项,新制氯水使红色布条褪色是次氯酸的漂白作用,错误。

5.漂白粉是生产生活中常用的消毒剂。

下列有关漂白粉的说法中,正确的是()

A.漂白粉是混合物,其有效成分是次氯酸

B.为了提高漂白粉的漂白效果,使用时可加少量醋酸

C.漂白粉性质稳定,但可以敞口存放

D.漂白粉能与少量CO2、H2O反应生成Ca(HCO3)2和HClO

解析:选B漂白粉是次氯酸钙与氯化钙的混合物,有效成分是次氯酸钙,A错误;加入少量醋酸,次氯酸浓度增大,漂白效果更佳,B正确;漂白粉的性质相对于HClO来说比较稳定,但在敞口存放过程中,会发生反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO,2HClO2HCl+O2↑,使漂白粉逐渐失效,C错误;与少量CO2反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO,与过量CO2反应时才生成Ca(HCO3)2,D错误。

?综合性——强调融会贯通

6.某同学用以下装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是()

A.图Ⅰ:若MnO2过量,则浓盐酸可全部消耗完

B.图Ⅱ:仅证明新制氯水具有酸性

C.图Ⅲ:产生了棕黄色的雾

D.图Ⅳ:湿润的有色布条褪色

解析:选DMnO2和浓盐酸在加热条件下反应,随着反应的进行,浓盐酸浓度变小,MnO2不与稀盐酸反应,即使MnO2过量,盐酸也不能全部消耗完,A错误;B项不仅能证明新制氯水具有酸性,还具有漂白性,B错误;铜在氯气中燃烧生成棕黄色的烟,C错误。

7.用玻璃棒蘸取新制氯水滴在蓝色石蕊试纸中部,观察到的现象是()

解析:选B氯水中的H+能使蓝色石蕊试纸变红,氯水中的HClO能使之褪色,使蘸到的中间部分变为白色,四周仍有一圈为红色。

8.常用氯气给自来水消毒,某同学用自来水配制下列物质的溶液,会使药品明显变质的是()

①FeCl3②AgNO3③NaHCO3④MgCl2⑤KI⑥NaOH

A.①②④B.②③⑤⑥

C.①②④⑥D.全部

解析:选B氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,因此与硝酸银、碳酸氢钠、碘化钾和氢氧化钠都能发生化学反应,而与FeCl3和MgCl2不反应。

9.向盛有紫色石蕊溶液的试管中持续通入氯气至过量,溶液颜色可能出现无色、浅黄绿色、红色等变化。

下列叙述正确的是()

A.过程Ⅰ溶液由紫色变成红色,起作用的微粒是H+

B.过程Ⅱ溶液由红色变成无色,证明试管②中溶液不再呈酸性

C.过程Ⅲ溶液由无色变成浅黄绿色,证明溶液中有HClO

D.若向紫色石蕊溶液中持续加入Na2O2粉末,也会出现相同的颜色变化

解析:选A过程Ⅰ溶液由紫色变成红色,起作用的微粒是H+,A正确;过程Ⅱ溶液由红色变成无色,是因为HClO具有漂白性,溶液仍然为酸性,B错误;过程Ⅲ溶液由无色变成浅黄绿色,是因为溶液中溶有氯气,C错误;若向紫色石蕊溶液中持续加入Na2O2粉末,则溶液先变蓝色,后褪色,D错误。

10.在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的装置正确的是()

解析:选C集气瓶中使用单孔橡胶塞塞紧,只能进气,不能排气,则瓶内压强增大到一定程度,可能将橡胶塞压出,A项错误;因为Cl2比空气的密度大,Cl2应短管进,B项错误;该装置既能收集Cl2,又能进行尾气处理且防倒吸,C项正确;由于Cl2和NaOH溶液反应,所以不能收集到Cl2,D项错误。

11.锥形瓶中装有部分变质的漂粉精粉末和红色纸花,向其中注射浓盐酸,观察到纸花褪色,并有黄绿色气体生成,该实验可以得到的结论是()

A.Ca(ClO)2具有漂白性

B.实验中只发生了氧化还原反应

C.浓盐酸中的HCl被氧化

D.反应中生成的气体只有Cl2

解析:选C锥形瓶中装有部分变质的漂粉精粉末和红色纸花,漂粉精没有使红色纸花褪色,所以该实验不能说明Ca(ClO)2具有漂白性,A错误;部分变质的漂粉精粉末中含有碳酸钙,加入浓盐酸,盐酸和次氯酸钙发生氧化还原反应生成了氯气,盐酸与碳酸钙发生复分解反应生成了二氧化碳,B、D错误;浓盐酸中HCl与Ca(ClO)2反应生成氯气,HCl中Cl的化合价升高,发生氧化反应,HCl被氧化,C正确。

12.新制氯水中含有的次氯酸具有杀菌作用,常用于自来水的消毒。下列有关说法正确的是()

A.次氯酸中氯元素呈-1价

B.HClO不是电解质

C.新制氯水长期放置后仍可用于自来水的消毒

D.新制氯水中次氯酸的杀菌是HClO的强氧化性

解析:选DA项,HClO中Cl为+1价;B项,HClO为酸,是电解质;C项,新制氯水久置就变成稀盐酸,无消毒性。

13.某兴趣小组设计如图所示装置进行氯气与金属钠的反应,先将钠预热,在钠熔融成小球时,撤火,并通入氯气,下列叙述中错误的是(已知Cl2能与KI反应生成I2,淀粉溶液遇I2变蓝)()

A.钠在氯气中燃烧产生黄色的火焰

B.反应产生的大量白烟是氯化钠固体

C.棉球①的作用是吸收过量氯气防止产生污染

D.棉球②变蓝色则证明氯气已被碱液完全吸收

解析:选D棉球②变蓝色则证明碱液已经反应完全,有过量Cl2通过棉球①与棉球②中KI反应,故D项错误。

14.四氯化钛(TiCl4)遇空气中的水蒸气即产生“白烟”,常用作烟幕弹。其熔点为-25℃,沸点为136.4℃。某实验小组设计如图装置(部分加热和夹持装置省略),用Cl2与炭粉、TiO2制备TiCl4。下列说法不正确的是()

A.②中应盛装浓硫酸

B.冷凝管有冷凝、回流和导气的作用

C.反应结束时,应先停止①处的加热,后停止③处的加热

D.该设计存在不足,如④、⑤之间缺少防止水蒸气进入④的装置

解析:选C四氯化钛遇空气中的水蒸气即产生“白烟”,而制得的氯气中混有水蒸气,则②中盛装浓硫酸,A正确;TiCl4的熔、沸点较低,制得的TiCl4应经过冷凝处理,则该装置中冷凝管具有冷凝、回流和导气的作用,B正确;反应结束时,应先停止③处加热,后停止①处加热,可以使制得的TiCl4在氯气氛围中冷却,防止空气进入装置中使TiCl4变质,C错误;因四氯化钛极易水解,所以应在装置④和⑤之间增加一个防止水蒸气进入④的装置,D正确。

15.洪灾过后,生活用水的消毒、杀菌成为抑制大规模传染性疾病暴发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。

(1)漂白粉的有效成分是________________。

(2)漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,反应的离子方程式为_________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)瓶装漂白粉久置于空气中会呈稀粥状而失效。试用化学方程式表示漂白粉在空气中易失效的原因:

①________________________________________________________________________;

②________________________________________________________________________。

解析:工业上制取漂白粉的反应为2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(该反应为氧化还原反应)。漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,而能起漂白作用的是Ca(ClO)2,所以漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2。漂白粉溶于水后与CO2反应的化学方程式为Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO,产生的HClO具有强氧化性,有漂白和杀菌、消毒的作用。若漂白粉久置于空气中,Ca(ClO)2也发生上述反应,且HClO会分解:2HClO2HCl+O2↑,从而使漂白粉失效,所以,漂白粉应密封且置于避光干燥处保存。

答案:(1)Ca(ClO)2

(2)Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO

(3)①Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO

②2HClO2HCl+O2↑

16.如图是制取氯化铁粉末所需的装置,已知氯化铁粉末容易吸水生成结晶化合物:FeCl3+6H2O===FeCl3·6H2O。请回答下列问题。

(1)按照气体流向从左到右的顺序连接仪器(填仪器接口):①接________,________接________,________接____________。

(2)A装置烧瓶中发生的反应中,所含元素化合价降低的物质是__________(填物质名称),B中发生反应的化学方程式为_________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)D的作用是_________________________________________________________;

E的作用是___________________________________________________________。

(4)应先点燃____________(填“A”或“B”)处的酒精灯,理由是________________________________________________________________________。

(5)这套实验装置是否完整?________(填“是”或“否”)。若不完整,还须补充______________(若第一空填“是”,则此空不需要作答)装置。

解析:仪器的连接顺序为①→⑦,⑥→④,⑤→②。其中E装置用于除去Cl2中的HCl,D装置用于干燥Cl2;加热时,先点燃A处的酒精灯制取Cl2,用Cl2排净装置内的空气,防止Fe被空气中的O2氧化,为防止污染,最后必须处理掉多余的Cl2。

答案:(1)⑦⑥④⑤②

(2)二氧化锰3Cl2+2Fe2FeCl3

(3)吸收氯气中的水蒸气吸收氯气中的氯化氢气体

(4)A使产生的Cl2排尽装置内的空气,防止铁被空气中的氧气氧化

(5)否尾气吸收

?应用性、创新性——强调创新思维,体现应用价值

17.小王同学在一次实验中发现:把新制氯水逐滴滴加到含有酚酞的氢氧化钠溶液中,当滴到最后一滴时溶液的红色突然褪去。试回答下列问题:

(1)将氯气通入水中,发生反应的化学方程式为_______________________________

________________________________________________________________________;

新制氯水中具有强氧化性的分子有______________________________________。

(2)探究“溶液的红色突然褪去”的原因。

①猜想a:新制氯水中的盐酸中和了NaOH,溶液由红色变成无色;

猜想b:____________________________________________________________。

②设计实验:向已褪色的溶液中连续滴加NaOH溶液至过量,若______________(填实验现象,下同),则证明猜想a正确;若____________,则证明猜想b正确。

解析:(1)氯气与水反应的化学方程式为Cl2+H2O??HCl+HClO,新制氯水中含有氯气分子和次氯酸分子,二者均具有强氧化性。(2)①盐酸与氢氧化钠发生中和反应,使溶液的碱性减弱,溶液褪色;次氯酸具有漂白性,能使溶液变成无色;②向已褪色的溶液中连续滴加NaOH溶液,直至溶液呈碱性,若溶液恢复红色,则说明褪色是由于碱性被中和,反之,则说明褪色是因为溶液被漂白。

答案:(1)Cl2+H2O??HCl+HClOCl2、HClO

(2)①新制氯水中的HClO具有漂白性,使溶液由红色变成无色②溶液恢复红色溶液仍为无色

18.实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品,其中肯定含有CaCl2,请设计实验探究该样品中可能存在的其他物质[已知Ca(ClO)2可使品红溶液褪色]。

Ⅰ.提出合理假设。

假设①:该漂白粉未变质,含有___________________________________________;

假设②:该漂白粉全部变质,含有_________________________________________;

假设③:该漂白粉部分变质,既含有CaCl2、Ca(ClO)2,又含有CaCO3。

Ⅱ.设计实验方案,进行实验。

实验步骤预期现象和结论

实验①:取少量上述漂白粉样品于试管中,加入适量稀盐酸,观察是否有气泡产生a.若无气泡产生,则假设______成立b.________________________________________________________________________

实验②:向实验①反应后的试管中滴加1~2滴品红溶液,振荡c.若品红溶液褪色,结合实验①中的b判断,则假设______成立d.若品红溶液不褪色,结合b判断,则假设______成立

解析:Ⅰ.漂白粉的主要成分为CaCl2、Ca(ClO)2,次氯酸钙会与空气中二氧化碳、水反应生成CaCO3而变质,除CaCl2外,该样品中可能存在的其他固体物质为Ca(ClO)2和CaCO3。假设①:该漂白粉未变质,含CaCl2、Ca(ClO)2;假设②:该漂白粉全部变质,含CaCl2、CaCO3;假设③:该漂白粉部分变质,既含有CaCl2、Ca(ClO)2,又含有CaCO3。

Ⅱ.实验①:CaCO3可与稀盐酸反应放出气体,故加入适量稀盐酸溶解后,若无气泡生成,则假设①成立;若有气泡产生,则假设②或假设③成立;实验②:Ca(ClO)2具有漂白性,可使品红溶液褪色,向实验①反应后的试管滴入1~2滴品红溶液,振荡,若品红溶液褪色,结合实验①中的b判断,则假设③成立;若品红溶液不褪色,则假设②成立。

答案:Ⅰ.CaCl2、Ca(ClO)2CaCl2、CaCO3

Ⅱ.a.①b.若有气泡产生,则假设②或假设③成立c.③d.②

19.氯元素是生产生活中常见的非金属元素。某同学欲探究Cl2及其化合物的性质。

(1)把Cl2通入水中,反应的化学方程式是___________________________________

________________________________________________________________________。

(2)用氯水进行如下表实验:

实验操作现象

Ⅰ把氯水点在蓝色石蕊试纸上试纸先变红后褪色

Ⅱ向氯水中滴加足量AgNO3溶液,不断振荡ⅰ.有白色沉淀生成ⅱ.稍后,溶液变为无色

①实验Ⅰ的现象说明,氯水具有的性质是______________________。

②实验Ⅱ:a.ⅰ现象中的白色沉淀是________(填化学式)。

b.综合ⅰ和ⅱ现象,该同学推测实验Ⅱ发生的反应为Cl2+AgNO3+________===HNO3+AgCl↓+______(将反应补充完整)。

③为探究实验Ⅰ中试纸褪色的原因及Ⅱ中另一种反应产物,该同学设计实验如下:

c.将少量稀硝酸点在蓝色石蕊试纸上,试纸变红未褪色。

d.……

上述实验d的方案是____________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)该同学查阅资料得知,最初,人们直接用氯气做漂白剂,但使用起来不方便,效果也不理想。经过多年的实验、改进,才有了今天常用的漂白粉。

①你认为“使用起来不方便,效果也不理想”的原因是

________________________________________________________________________。

②科研人员以氯气、石灰石、水为原料制取漂白粉,有关反应的化学方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析:(1)把Cl2通入水中,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应的化学方程式是Cl2+H2O===HCl+HClO。

(2)①实验Ⅰ把氯水点在蓝色石蕊试纸上,试纸先变红,证明氯水呈酸性;后褪色,说明氯水具有漂白性。②实验Ⅱ:a.向氯水中滴加足量AgNO3溶液,不断振荡,有白色沉淀生成,发生的反应为AgNO3+HCl===AgCl↓+HNO3,白色沉淀是AgCl。b.综合ⅰ和ⅱ现象,该同学推测实验Ⅱ发生的反应为Cl2+AgNO3+H2O===HNO3+AgCl↓+HClO。③为探究实验Ⅰ中试纸褪色的原因及Ⅱ中另一种反应产物,应先验证硝酸没有漂白性,再验证次氯酸具有漂白性,故实验d的方案是取实验Ⅱ中ⅱ的无色溶液,点在蓝色石蕊试纸上,试纸先变红后褪色。

答案:(1)Cl2+H2O===HCl+HClO

(2)①酸性和漂白性(或强氧化性)

②a.AgClb.H2OHClO

③取实验Ⅱ中ⅱ的无色溶液,点在蓝色石蕊试纸上,试纸先变红后褪色

(3)①氯气的溶解度不大,且生成的HClO不稳定,难保存

②CaCO3CaO+CO2↑、CaO+H2O===Ca(OH)2、2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

20.氯气(Cl2)是黄绿色气体,其水溶液叫氯水。把品红试纸(染有品红的纸)伸入氯水中,品红褪色。

发现问题:氯水中的哪些成分能使品红褪色呢?

查阅资料:氯气溶于水,部分与水反应,化学方程式为Cl2+H2O===HCl+HClO。其中,HClO名为次氯酸,是一种弱酸,具有强氧化。

猜想:

猜想1:是氯水中的水使品红褪色的;

猜想2:是氯水中的______(填化学式)使品红褪色的;

猜想3:是氯水中的盐酸使品红褪色的;

猜想4:是氯水中的次氯酸使品红褪色的。

实验探究:

实验操作实验现象过程分析

①把品红试纸伸入水中没有褪色猜想1不成立

②把品红试纸伸入干燥的氯气中没有褪色猜想2不成立

③________________没有褪色猜想3不成立

结论:氯水中的______(填化学式)使品红褪色,具有漂白作用(能使品红等有色物质褪色)。

反思:

(1)氯水中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,化学方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)向氯水中滴加紫色石蕊溶液,观察到的现象是____________________________。

解析:根据氯水中的主要成分可知猜想2为:是氯水中的Cl2使品红褪色的;要证明猜想3不成立,只要把品红试纸伸入到盐酸中,现象是无变化即可;猜想1、2、3均不成立,则猜想4成立,所以是氯水中的HClO使品红褪色;(1)AgNO3溶液和盐酸发生反应生成氯化银白色沉淀和硝酸,即HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3;

(2)因为氯水中有HCl和HClO,酸能使紫色石蕊溶液变红色,次氯酸具有漂白性,又能使颜色褪去,所以现象为先变红色后褪色。

答案:Cl2把品红试纸伸入到盐酸中HClO(1)HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3(2)先变红色后褪色第一单元|氯气及氯的化合物

第1课时氯气及氯的化合物

(一)氯气的制备

氯气的实验室制法实验装置[微点拨]二氧化锰只与浓盐酸加热生成氯气,若为稀盐酸或者不加热,反应将无法进行。

反应原理MnO2+4HCl(浓)_________

氯气的工业制法电解饱和食盐水模拟实验装置

实验现象b管导出的气体呈_________色;向左端U形管中,滴加1~2滴酚酞,溶液变_________色

反应原理2NaCl+2H2O_________

氯碱工业以电解饱和食盐水为基础制取氯气、烧碱等产品的工业称为氯碱工业

(二)氯气的性质及应用

物理性质是一种_________色,有刺激性气味的有毒气体[微拓展]“烟、雾、气”对实验现象进行描述时,根据生成物状态的差异可描述为烟、雾、气;固体小颗粒分散到空气中,描述为烟;小液滴分散到空气中,描述为雾;气体从溶液中或固体表面产生,描述为气。[微规律]氯气和变价金属铁或铜反应时,生成高价氯化物氯化铁和氯化铜。[微点拨]在化学方程式中,??表示在相同条件下该反应既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行,这种化学反应叫作可逆反应。

化学性质与金属的反应与Na:Cl2+2Na===2NaCl,产生_________

与Fe:2Fe+3Cl22FeCl3,产生_________烟

与Cu:Cu+Cl2CuCl2,产生棕_________

与非金属(H2)的反应与H2:H2+Cl22HCl

与水的反应Cl2+H2O??_________次氯酸:有_________作用,能杀菌消毒。不稳定易分解,分解的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑

与碱的反应与NaOH反应——制漂白剂的化学方程式:_________

与Ca(OH)2反应——制漂白粉化学方程式:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

用途可用于消毒,制造盐酸、漂白剂、农药等,广泛应用于合成聚氯乙烯、制备药物、冶金及染料工业等各个领域

[新知探究(一)]

氯气的实验室制法

[理解与辨析能力]

[发展认知]

1.试剂的选择

通常选用浓盐酸和具有强氧化性的物质(MnO2、KMnO4等)来制取,如:

MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O

2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

2.仪器装置

(1)装置特点:固+液气。

(2)主要仪器:铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、分液漏斗(A)、圆底烧瓶(B)、洗气瓶(C、D)、集气瓶(E)、烧杯(F)等。装置如图所示。

3.除杂装置

C装置的作用是除去Cl2中的HCl;D装置的作用是干燥Cl2。

4.收集方法

(1)向上排空气法(Cl2的密度大于空气)。

(2)排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小)。

5.验满方法

(1)将湿润的淀粉-碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。

(2)将湿润的紫色石蕊试纸靠近盛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。

6.尾气处理

氯气有毒,实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行,通常在收集装置的后面连接盛有NaOH溶液的吸收装置。

尾气处理时,能否用水或澄清石灰水代替NaOH吸收尾气?

提示:不能,水吸收氯气的效果太差,澄清石灰水的溶解度很小,吸收效果也很差。

[跟踪训练]

1.下列关于氯气的实验装置能达到实验目的或实验效果的是()

2.下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述不正确的是()

A.MnO2与浓盐酸共热

B.缓慢加热反应

C.用向下排空气法收集Cl2

D.多余氯气常用较浓的碱液吸收

3.氯气是一种重要的化工原料。

(1)实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式是________________________________________________________________________。

(2)某学习小组利用此原理设计如图所示的装置制取氯气。

①在该实验中,制取氯气的装置是________(填字母)。

②C装置中盛放饱和氯化钠溶液,其作用是_____________________________________。

③D装置的作用是干燥氯气,其中盛放的试剂是____________________________。

④该实验存在明显的缺陷,改进的方法是__________________________________

________________________________________________________________________。

(2)①c②除去氯气中的氯化氢③浓硫酸④在E装置后连接一个盛有氢氧化钠溶液的烧杯(合理即可)

[新知探究(二)]

氯水的成分及性质

[探究与创新能力]

[探究活动]

为探究氯水的成分及氯水的性质,某化学兴趣小组做了以下实验:

ⅠⅡⅢ

实验操作

实验现象干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条褪色pH试纸均变红,放置一段时间后,滴有新制氯水的pH试纸褪色产生白色沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸

1.氯气有漂白性吗?上面哪组实验可证明?

提示:没有,氯气和水反应生成的HClO有漂白性。第Ⅰ组实验可以证明。

2.第Ⅱ组实验证明新制氯水的哪些性质?

提示:酸性和漂白性。

3.写出第Ⅲ组实验相关反应的化学方程式。

提示:HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3。

[生成认知]

1.氯水的成分

(1)氯水中涉及的反应

氯水中反应的化学方程式:

Cl2+H2O??HCl+HClO,2HClO2HCl+O2↑。

(2)氯水的成分——“三分子四离子”

(3)氯水成分的验证

在氯水中含有多种微粒,因此在与不同物质发生反应时,表现出不同微粒的性质,现列表如下:

所加试剂参与反应的微粒实验现象化学方程式或解释

AgNO3溶液Cl-产生白色沉淀HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3

Na2CO3固体H+有气泡产生2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O

有色布条HClO布条颜色褪去漂白性

FeCl2溶液Cl2溶液由浅绿色变为棕黄色2FeCl2+Cl2===2FeCl3

紫色石蕊溶液HClO、H+先变红后褪色酸性和漂白性

2.新制氯水、久置氯水、液氯的比较

新制氯水久置氯水液氯

实质氯气的水溶液稀盐酸氯气的液体状态

分类混合物混合物纯净物

颜色浅黄绿色无色黄绿色

组成微粒Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-H+、Cl-、H2O、OH-Cl2

性质多种成分,多重性质,如酸性、漂白性、氧化性等有酸性(比新制氯水强)仅表现Cl2的性质

用自来水养金鱼时为什么要将自来水提前晒一下?晒过的自来水的容器边沿有一层气泡,该气泡的成分是什么?

提示:使自来水中的次氯酸发生分解;该气泡是氧气。

[跟踪训练]

1.下列有关说法正确的是()

A.氯水是纯净物

B.氯气、氯水、液氯是同一种物质,只是状态不同

C.新制氯水与久置的氯水都能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀

D.氯水不能与锌粉反应

2.下列关于氯水的叙述中正确的是()

A.新制氯水中只含Cl2和H2O分子

B.新制氯水仅能使紫色石蕊试纸变红

C.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2

D.氯水放置数天后溶液酸性增强

3.(1)氯气可溶于水,常温下,1体积水中溶解2体积的氯气,溶于水的氯气与水反应,该反应的化学方程式是________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)为探究氯水中含有的部分微粒及某些微粒的性质,某化学兴趣小组做了如下实验:

①观察氯水颜色,发现氯水呈浅黄绿色,说明氯水中含有的微粒是____________;

②向氯水中滴入碳酸钠溶液,有气体生成,说明氯水中含有的微粒是____________;

③向氯水中滴入硝酸银溶液,产生白色沉淀,起作用的微粒是________。

赢微点——内化学科素养

实验室制取气体的一般步骤

实验室中制取气体的装置包括发生装置和收集装置,根据实际需要,还可增加除杂装置和尾气处理装置等。

装置的一般连接顺序如下:

[应用体验]

1.实验室制备氯气的装置如图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置,其中错误的是()

A.①B.②

C.③D.④

2.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.①中可用分液漏斗代替长颈漏斗

B.①中缺少加热装置

C.②中盛放的NaOH溶液可以净化Cl2

D.④中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸

练好题——渗透核心价值

1.自来水常用Cl2杀菌消毒,自来水与蒸馏水可用下列哪一种试剂鉴别()

A.酚酞溶液B.FeCl3溶液

C.AgNO3溶液D.NaOH溶液

2.在实验室制取Cl2时,尾气一般要用NaOH溶液吸收而不用澄清石灰水吸收的理由是()

A.氯气不与石灰水反应

B.Ca(OH)2微溶于水,澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少,吸收的尾气也很少

C.氯气与Ca(OH)2反应生成的CaCl2难溶于水

D.澄清石灰水能吸收空气中的CO2而变浑浊

3.(选自人教版新教材P47)如右图所示,在A处通入未经干燥的氯气。当关闭B阀时,C处的红布条看不到明显现象;当打开B阀后,C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液可能是()

①饱和NaCl溶液②NaOH溶液③H2O④浓硫酸

A.①②B.①③

C.②④D.③④

4.某化工厂生产的漂白粉,产品说明书如下:

漂白粉使用说明书,主要成分:次氯酸钙、氯化钙,用法用量:每次取漂白粉2g,水1000mL,配成0.2%~0.3%的浊液。,将病人用具浸泡其中5~10分钟,如需要,浓度可提高,时间可延长。注意事项:……

回答下列问题:

(1)请你为漂白粉写一份保存、使用的注意事项(不超过35字)___________________

________________________________________________________________________。

(2)用化学方程式表示:

①漂白粉的生产原理:__________________________________________________;

②一般情况下,漂白粉失效的主要原因:____________________________________。

5.(选自鲁科版新教材P38)某化学试剂厂不慎发生了氯气泄漏事故,泄漏出的氯气迅速向周围的居民区蔓延。

(1)请应用所学的相关化学知识进行自救:

①如果你当时在现场,你应该往哪里撤离?________(填“高坡上”或“低洼处”)。

②如果你当时在该厂实验室,撤离时应该准备什么样的简易防毒面具避免吸入较多的氯气?________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

③如果你当时在距离该厂较近的家中,如何利用家中的现成物品来制作简易的防毒面具?________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)消防员赶到现场后,把泄漏的氯气钢瓶投入一盛有石灰水的水池中,写出有关物质之间所发生反应的化学方程式:_____________________________________________。

(3)归纳总结上述各种处理方法的思路:____________________________________

________________________________________________________________________。

[“四翼”检测评价]

?基础性——强调基础扎实

1.下列关于氯气的叙述不正确的是()

A.氯气可以用于自来水的杀菌、消毒

B.红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2

C.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出黄色火焰

D.向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠,利用了氯气有毒和密度比空气大的性质

2.下列各化合物不能由单质直接化合制取的是()

A.FeCl3B.CuCl2C.AlCl3D.FeCl2

3.如图为教科书中电解饱和食盐水的实验装置。据此,下列叙述不正确的是()

A.装置中,a管能产

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