第四章 第二节 氯气

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1、第四章 非金属及其化合物第二节 富集在海水中的元素氯高考目标定位：1. 了解氯气及其重要的含氯化合物的主要性质及应用。2了解氯气及其重要化合物对环境质量的影响。3.通过实验掌握Cl-的检验方法。必备知识梳理知识点 1：氯气是性质1氯气的物理性质通常情况下，氯气是色，有气味的气体，密度比空气,溶于水，有毒，易。2. 氯气的化学性质(1)与金属反应2Na+Cl2(现象：)Cu+Cl2 (现象：)2Fe+3Cl2(现象：，)(2) 与非金属反H2+Cl2(现象：安静燃烧，色的火焰)HCl溶于水形成盐酸，工业上利用此方法生产盐酸。(3) 与水反应化学方程式为：Cl2+H2O，离子方程式为：氯气的水溶液

2、叫氯水，饱和氯水呈，主要含有h2o、，等粒子。【典例11 (2011 重庆高一检测)氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图四种物质 发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。能证明氯水具有漂白性的是傾“a”、“b”、“c”或“d”)。(2) c过程中的现象是，b过程中反应的离子方程式为o(3) a过程中反应的化学方程式为o【互动探究】 (1)氯水久置过程中发生什么反应？(2)若是久置的氯水，上述a、b、c、d四个反应中哪些会改变？ 【变式训练】下列关于氯水的叙述中，正确的是()A. 新制氯水中只有分子，没有离子B.新制氯水在光照的条件下，可以产生气体

3、，该气体是氯气C.新制氯水中滴加硝酸银溶液，没有任何现象D.新制氯水可以使干燥的有色布条褪色【典例2】把氯气溶于水得到黄绿色的溶液一-氯水。(1) 写出Cl2和水反应的离子方程式：o(2) 分析下列性质与氯水中含有的哪种粒子有关： 黄绿色漂白性强酸性加入AgNO3有沉淀生成(3) 向该新制的氯水中加入石蕊试液，观察到的现象为0原因是o(4) 若把该氯水放在日光下照射足够长时间，再滴加石蕊试液，现象为，相对于(3)中的现象有所不同，原因是(用化学方程式来表示)。(5) 把1 mol氯气通入足量的石灰水中，完全反应后，假设得到纯净的漂白粉，则得到的漂白粉的质量为 g。(4) 与碱液反应与碱的反应：

4、CI2+2NaOH=。2CI2+2Ca(OH)2=。(5) 与还原性物质反应Cl2+2FeCl2=。 CI2+2KI=2KCI+I2。思考：漂白粉的漂白原理是什么？为什么要密封保存？知识点 2：氯气的实验室制法及氯离子的检验。1氯气的实验室制法(1) 反应原理：，是氧化剂，是还原剂。(2)仪器装置固+液 r* 气 使用的主要仪器有、，、等。 分液漏斗和圆底烧瓶在此实验中的作用分别是和 制气装置一般包括四个组成部分：制取一净化一收集一尾气吸收。(3) 收集方法： (Cl2的密度比空气大)。 排饱和食盐水法(Cl2在饱和食盐水中的溶解度小，故也可用排饱和食盐水法收集，也常用 除去Cl2中的HCI杂

5、质)。(4) 验满方法 将靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即，则证明已集满。 将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生的变化，则证明已集满。(5) 尾气吸收：发生的反应是：，。2. 氯离子的检验在被检溶液中滴入少量使其酸化，然后再滴加溶液，若有产生，证明溶液中存在Cl-延伸：1. 稀盐酸不能与MnO2反应制取氯气。2. 浓盐酸与MnO2反应时，随着反应的进行，盐酸的浓度不断降低后反应不再进行(即MnO2过量时，氯气 的实际产量小于以盐酸计算的氯气的理论产量)。3. 氯气的尾气吸收液不能选用澄清石灰水，因Ca(OH)2溶解度小，吸收的氯气有限。【典例 3】氯气是一种重要的化工原

6、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。制取氯气在该实验中，制取氯气的装置是（填字母）。 C装置中盛放饱和氯化钠溶液，其作用是。 D装置的作用是干燥氯气，其中盛放的试剂是。 该实验存在明显的缺陷，改进的方法是。【互动探究】（1）若在E中放入干燥的有色布条，布条褪色吗？（2）若E中放入的是滴加了 KSCN溶液的氯化亚铁溶液，会观察到怎样的现象？【变式训练】实验室里常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取少量的氯气，反应的化学方程式为MnO +4HCl（浓）= MnCl +Cl f +2H O2 2 2 2取一定量的浓盐

7、酸使其与二氧化锰发生反应，产生的氯气在标准状况下的体积为22.4L。请回答下列问题:（1）该反应的离子方程式为。（2）反应中被氧化的HCl的物质的量为。核心考点解读考点 1:氯气的组成和性质:氯水中存在四个平衡体系，如下： 化学平衡：CI2+H2O HCI+HCIO 电离平衡：HClOH+CIO-, H2O H+OH-氯水的多种成分决定了它具有多重性质：Cl2的强氧化性；HC啲强酸性；HCIO的强氧化性、弱酸性；CI-的性质。在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下：参与反应的微粒所加试剂实验现象离子方程式或解释CI-AgNO3溶液白色沉淀CI-+Ag+=AgCI!H+Na2CO3固体

8、有气泡产生2H + + CO32- =CO2 f +H2OHCIO有色布条布条颜色褪去发生氧化还原反应ci2FeCI2溶液溶液变棕黄色2Fe2+CI2=2Fe3+2CI-ci2、h2oSO2黄绿色褪去SO2 + Cl2 + 2H2O=4H + +2CI-+SO,-HCIO、H+石蕊试液先变红后褪色酸性和漂白性（强氧化性）Cl2、H+镁粉氯水的颜色褪去并 有少量气泡产生Mg+Cl2=Mg2+2Cl-Mg +2H+=Mg2+H2 t【例1】（2010 试题调研，江苏徐州一中期中）新制氯水与久置的氯水相比较，下列结论不正确的是（）A. 颜色相同B .前者能使有色布条褪色C.都含有H+D.加AgNO3

9、溶液都能生成白色沉淀深化拓展：氯水中各组分性质的体现（1）氯水中Cl2的强氧化性： 某些含非金属阴离子的溶液中加氯水，如Br-、I-、S2-、SO32-等。 某些含有较强还原性阳离子的溶液中加氯水。如Fe2+。 某些还原性气体通入氯水中，如：h2s、S02、HX（X: F、Cl除外）。（2）氯水中次氯酸的强氧化性。如新制氯水起漂白作用时，便是由于HCIO的强氧化性将色素氧化使之颜色 褪去的结果。也是Cl2的漂白、消毒、杀菌作用必须有水存在下才能实现的根本原因。（3）以下两种情况，是氯水中的盐酸和次氯酸共同起作用。 新制氯水滴入NaOH等强碱溶液中，氯水褪色。 新制氯水中滴入紫色石蕊试液时，溶液

10、先变红色，后来颜色又褪去，便是盐酸的强酸性和次氯酸的强氧 化性共同作用的具体表现。（4）注意氯水中盐酸的强酸性和Cl2的强氧化性。如向氯水中加镁粉、铝粉等较活泼的金属时，可观察到氯 水颜色逐渐褪去且有气泡冒出，是氯水中的Cl2和HCl与镁、铝共同作用的结果。氯水中Cl-的性质：如在AgNO3溶液中滴加适量的氯水，有白色沉淀生成，是氯水中的HCl与AgNO3作 用的结果。变式训练（2010 原创）下列物质中只含有游离态氯元素的是（）A. 液氯B.氯水 C.盐酸 D.次氯酸考点2：氯离子的检验1.所用试剂：AgNO3溶液和稀硝酸。2.反应原理：Ag+Cl-=AgCH。稀HNOaAgNO3溶液3.

11、操作步骤：待测液 酸化液 白色沉淀（不溶于稀HNO3）。4. 实验结论：证明溶液中存在Cl-。特别关注C卜的检验必须先加HNO3酸化，以排除CO32-等离子的干扰;含有Ag+且不溶于水的白色 沉淀中，只有AgCl不溶于稀硝酸。【例2】 下列实验操作中，先后顺序正确的是（）A. 稀释浓硫酸时，先在烧杯中加入一定体积的浓H2SO4，后注入蒸馏水B. 为测定硫酸铜晶体的结晶水含量，先称取一定量的晶体，后放入坩埚中C. 为检验酸性溶液中的Cl-和SO42-，先加AgNO3溶液，滤去沉淀后加硝酸钡溶液D. 在制取干燥纯净的Cl2时，先使氯气通过水（或饱和食盐水），后通过浓硫酸变式训练：检验某溶液中是否含

12、有C1 -,正确的操作是（）A. 取样，滴加AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成B. 取样，先加盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成C. 取样，先加稀硫酸酸化，再加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成D. 取样，加少量AgNO3溶液，有白色沉淀生成，再加稀硝酸，看白色沉淀是否消失【典例3】有一包白色固体，它可能是KC1、K2CO3、KNO3中的一种或几种，为确定白色固体的成分进 行下列实验： 溶于水，得无色溶液； 在所得溶液中滴入AgNO3溶液，生成白色沉淀（说明：Ag2CO3为白色沉淀）； 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

13、固体一定含有的成分是，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：高考高分策略 客观题: 有关氯气的氧化还原反应的计算。【例1】向100 mL FeBr2溶液中通入标准状况下的Cl2 3.36 L, Cl2全部被还原，最终测得溶液中c（Br-）= c（CI-），则原FeBr2溶液的物质的量浓度是（）A. 0.75 mol L-1 B. 1.5 mol L-1C. 2 mol L-1D. 3 mol L-1高分策略此题考查了氯气的强氧化性性质，同时也考查了考生还原性强弱及氧化还原反应的计算能力解此题时需注意当氯气面对两种还原性离子Fe2+、Br-时，优先氧化Fe2+（因为还原性

14、比较，Fe2+Br-）, 这就是解对此题的关键。（2）净化装置的顺序能否颠倒？为什么？以含14.6 g HC1的浓盐酸与足量MnO2充分反应，制得的Cl2在标准状况下总小于2.24 L,原因可能是 :。（4）据 4HC1（浓）+ MnO =MnCl + Cl f+ 2H O , 4HCl（g） + O = 2H O + 2C1 16HCl（浓）+22222 400 C500 C 22,2KMnO”=2KCl+2MnCl+5C1 f+8HQ。4 2 2 2 判断MnO、0、KMnO的氧化性由强到弱的顺序是。2 2 4【例3】 （10分）在实验室里可用如图所示装置制取氯酸钾，次氯酸钠和探究氯水的性

15、质。 图中：为氯气发生装置；的试管里盛有15 mL 30% KOH溶液并置于水浴中；的试管里盛有15 mL 8% NaO H溶液，并置于冰水浴中；的试管里加有紫色石蕊试液；为尾气吸收装置。请填写下列空 白：（1）制取氯气时，在烧瓶里加入一定量的二氧化锰，通过（填写仪器名称）向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体，可在与之间安装盛（填写下列编号字母）的净化装置。A.碱石灰B .饱和食盐水C.浓硫酸D.饱和碳酸氢钠溶液（2）比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件。二者的差异是： 。反应完毕经冷却后，的试管中有大量晶体析出。右图中符合该晶体溶解度曲线的 傾写编号字母）；从的试管中分离出该

16、晶体的方法 （填写实验操作名称）。(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是实验现象原因溶液最初从紫色逐渐变为色氯气与水反应生成的H+使石蕊变色随后溶液逐渐变为无色然后溶液从无色逐渐变为色(4)实验中可观察到的试管里溶液的颜色发生了如下变化，请填写下表中的空白:【课堂基础巩固】1下列化合物中，不能通过两种单质间化合直接制取的是(AFeCl3BCuCl2CHClDFeCl2下列说法中正确的是()用鼻子对着盛有氯气的瓶口，就可以嗅到氯气的气味 B 氯气有漂白性D下列关于氯水的叙述，正确的是( 新制氯水中只含有Cl2和h2o分子 光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2 自来水是用氯气杀菌消毒的，不法商贩用

17、自来水冒充纯净水出售。为辨真伪，可用下列哪一种试剂鉴 )A.酚酞试液B.氯化铁溶液5.用氯气制漂白粉的主要目的是()A.转变为较稳定且便于贮存的物质C.提高氯的百分含量6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，由此判断未知液中含有()ACl、SO2BCl、NOCCl、CO2DCl、OH437. 有关氯气的性质或用途的叙述中错误的是()A.工业上用氯气与消石灰反应来制漂白粉C. 氯气有毒，制取氯气的尾气要用碱溶液来吸收&如图所示，两个集气瓶装满干燥的Cl2，向两个集气瓶中依次分别投入干燥的红纸和湿润的红纸

18、， 过一段时间，红纸的变化是()2 A C3. AC4 别(BD用排水集气法便可以收集到纯净的氯气自来水常用氯气来杀菌、消毒B.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色 D.氯水久置后，由于Cl2挥发，酸性减弱C.硝酸银溶液 D.氢氧化钠溶液转变为很易溶于水的物质增强漂白能力B.自来水常用氯气来消毒杀菌，其有效成分是HC10D. 氢气不能在氯气中燃烧A.和都褪色B.和都不褪色9. 下列物质反应有关现象描述错误的是(A.氢气在氯气中燃烧苍白色火焰C. 铁在氯气中燃烧棕褐色的烟C.褪色，不褪色D.不褪色，褪色)B.钠在空气中燃烧一一黄色火焰，且有白色固体生成D. 铜在氯气中燃烧棕黄色的烟10. 制取漂

19、白液的化学方程式是：Cl2+2Na0H=NaCl+NaCl0+H20,该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为()A.1 ： 1B.1 ： 2C.2 ： 1D. 3 ： 211. (1)新制的氯水显色，说明氯水中有_存在；(2)蓝色石蕊试纸遇到氯水后，首先变红，起作用的成分是，但很快又褪色，起作用的成分是(3) 氯水经光照后产生气体,该反应的化学方程式是。课后巩固练习：1. 自来水可以用氯气消毒。某学生用这种自来水去配制下列物质的溶液，不会产生明显的药品变质问题的 是()AgNO3 :FeCl3；Na2SO3；AICI3；KI；Na2CO3；NaOHA. B. C.D.2. 制备氯化物时，常用两

20、种方法：用金属与氯气直接化合制得；用金属与盐酸反应制得。用以上两种方法都可制得的氯化物是()AAlClBFeClCFeClDCuCl3 3 2 23. 新制氯水与久置的氯水相比较，下列结论不正确的是()A都呈酸性B前者能使有色布条褪色C光照新制氯水有气泡逸出，该气体是Cl2D加AgNO3溶液都能生成白色沉淀5. 关于氯化钠、氯化钙、氯化钾的下列说法正确的是()A. 工业上利用钠与氯气反应制取氯化钠B. 向氯化钠的饱和溶液中加入少量钠无明显现象C. 氯化钙是漂白粉的有效成分D向氯化钠、氯化钙、氯化钾的溶液中分别加入少量硝酸银溶液，均出现白色沉淀6. 已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2

21、。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气及它 与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是()II A.只有和处 B.只有处C.只有和处D.处7. (2009 年浙江省检测)2009 年 3 月 29 日，由山东济宁开往南京金陵石化公司的装有近30 吨液氯的罐装车 在京沪高速公路淮安段撞上一辆迎面驶来的货车，引起罐装液氯泄漏，造成公路旁3 个乡镇的村民重大伤 亡。如果你刚好住在公路旁的村子里，当你闻到氯气味时，你的选择是( )A.立即关闭大门，躲到床下B.伏倒在地，观察情况变化C.冲出家门，向洼地转移D.用湿毛巾捂住口腔和鼻子，朝上风口走，迅速离开村子8. 下列说法不正确的是

22、()A. 氯气是黄绿色的有毒气体；氯离子是无色、无毒、比氯原子结构稳定的微粒B. 纯净的氢气可以在氯气中燃烧，产生苍白色火焰并在瓶口产生大量白烟C. 磷可以在氯气中燃烧产生大量白烟D铜和铁在氯气中燃烧都会生成棕黄色烟9. 在制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是()连接好装置，检查气密性；缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出；在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉 末；从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中；将多余的Cl2用NaOH溶液吸收；用向 上排空气法收集氯气。A.B.C. D.10. (中)实验室制Cl2的反应为MnO2+4HCl(浓)f+2H2O，下列说法错误的是()A. 还原剂是HC1，氧

23、化剂是MnO2B. 每生成1 mol Cl2，转移电子的物质的量为2 molC. 每消耗1 mol MnO2，起还原剂作用的HCl消耗4 molD. 生成的Cl2中，除含有一些水蒸气外，还含有HCl杂质11某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到NaCI、NaCIO、NaCIO3的混合液。经测定CIO-与CIO 的物质的量浓度之比为1 ： 3,贝UCI2与NaOH溶液反应时，被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之 比为()A21： 5B11： 3C3： 1D4： 112. (8分)(2011.泰安高一检测)洪水过后，饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法 之一。漂白粉

24、是常用的消毒剂。(1) 工业上将氯气通入石灰乳Ca(0H)2制取漂白粉，化学反应方程式为。(2) 漂白粉的有效成分是(填名称)。(3) 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。(4) 反应(1)和反应(3)中，属于氧化还原反应的是(填编号)。13. (10分)某课外活动小组利用下列装置迅速制备少量氯气。提供的试剂有：浓盐酸、饱和食盐水、氢氧 化钠溶液、高锰酸钾固体。2KMnO+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl+5Cl f+8HO4 2 2 2试回答： 装置P中盛放的试剂是;H中盛放的试剂是。(2) 尾气处理时关闭弹簧夹a和弹簧夹，打开弹簧

25、夹，有关的化学方程式为。(3) 此反应不需要加热，而且对盐酸的浓度要求不高。若参加反应的氧化剂的物质的量是).2 mol，则产生的氯气在标准状况下的体积为，转移电子mol。14. 某同学应用如图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，杂质是水蒸气。回答下列问题：(1) 该项研究(实验)的主要目的是。(2) 浓硫酸的作用是，与研究目的直接相关的实验现象是。(3) 从物质性质的方面来看，这样的实验设计存在着事故隐患，事故隐患是，请在图中D框中以图的形式表示出排除事故隐患的措施。14.(12分)(挑战能力)常温下，A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体，A、B、C、D、E都含X元(1) 请分别写出A、B、D的化学式(如为溶液请填溶质的化学式):A、B、D；(2) 写出下列反应的化学方程式或离子方程式(请注明条件)：A+H2O(离子方程式):；A+NaOH(离子方程式):；D-A(化学方程式)：_