11-12版高中化学课时讲练通配套课件：2.1.1氯气的生产原理和性质（苏教版必修1）
文档属性
| 名称 | 11-12版高中化学课时讲练通配套课件：2.1.1氯气的生产原理和性质（苏教版必修1） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2012-09-12 19:18:56 | ||
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文档简介
(共72张PPT)
1.在电解饱和食盐水的实验中，两极产生的气体有何特点？
提示：在电解饱和食盐水的实验中，与电源负极相连的电极产生无色无味的氢气，与电源正极相连的电极产生有刺激性气味的氯气。
2.在上述两个制备氯气的装置中，有何共同点？这样设计的原因可能是什么？
提示：在上述两个制备氯气的装置中最后都将产生的黄绿色气体通入NaOH溶液中。这样做的原因是氯气有毒，用NaOH溶液吸收氯气，防止空气污染。
3.实验室中收集氯气采用的方法是什么？说明氯气的什么性质？
提示：实验室中收集氯气采用的方法是向上排空气法，说明氯气的密度比空气大。
4.在电解饱和食盐水的实验中，有人提出将产生的H2通入肥皂液中，然后再检验，你认为可否 如何操作
提示：可以，利用H2将肥皂泡吹大，直接移近酒精灯火焰，听到爆鸣声即可验证。
例1 如图是电解饱和NaCl溶液的实验装置，X、Y都是石墨电极，a是饱和NaCl溶液，同时在两边各滴入几滴酚酞试液。下列有关实验的说法正确的是(已知氢气难溶于水，而氯气能够部分溶于水)
A.Y电极产生的气体无色无味
B.X电极附近溶液变红色，且有刺激性气味气体产生
C.若将X、Y两极产生的气体收集起来，其体积比略大于1∶1
D.电解后，将溶液混匀，电解前后溶液的酸碱性未发生变化
【规范解答】选C。电解饱和NaCl溶液时，与电源负极相连的电极X上产生无色无味的H2，电极X附近产生NaOH，与电源正极相连的电极Y上产生有刺激性气味的氯气，反应的化学方程式为：2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，A选项错误；NaOH能够使酚酞试液变红色，但H2无刺激性气味，B选项错误；由于氯气能够部分溶于水，所以其体积偏小，C选项正确；电解后溶液中含有NaOH，碱性增强，D选项错误。
通电
====
【变式训练】如图所示装配仪器，接通直流电源，电解的是未精制的饱和食盐水(含有Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙等杂质)，结果很快在某一电极附近出现浑浊现象。造成浑浊的难溶物主要是( )
A.碳酸镁 B.硫酸钡
C.氢氧化镁 D.碳酸钡
【解析】选C。未精制的饱和食盐水中含有Ca2+、Mg2+、
SO42-及泥沙等杂质，阴极H+得到电子生成H2，产生OH-，
OH-和Mg2+反应生成Mg(OH)2白色沉淀，而使阴极附近出现
浑浊现象。
实验室制备氯气的注意事项
(1)制取时要注意反应条件是“浓盐酸”和“加热”，一旦浓盐酸成为稀盐酸，反应将不再进行。
(2)若无MnO2，可以用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等氧化剂代替，如2KMnO4＋16HCl(浓)====2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O。
(3)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl挥发。
(4)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。
(5)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。
1.结合氯气的性质，请思考以下问题：
(1)活泼金属与盐酸反应能够生成氯化物，与氯气反应也能生成氯化物，请比较生成的氯化物是否相同？
提示:不一定相同，某些变价的金属与盐酸和氯气反应时生成的氯化物可能会不同，如Fe+2HCl====FeCl2+H2↑，2Fe+3Cl2
2FeCl3，而与不变价的金属生成的物质则是相同的。
点燃
====
(2)氯气的化学性质非常活泼，能与铁直接化合，为什么液氯可以储存于钢瓶中？
提示:氯气与其他物质的反应是有条件的，常温下，干燥的氯气不易与其他物质反应，所以液态氯气可以储存在钢瓶中。
2.某地生产氯气的储罐泄漏，如果你是附近的居民，请思考应如何自救和治理污染。
提示:(1)氯气密度比空气大，应逆风往高处跑。
(2)立即用浸过水或弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻。
(3)向空中喷洒NaOH溶液或石灰水。
3.漂白粉在空气中放置久了有何变化？为什么？
提示：会变质失效。漂白粉在空气中放置时发生反应Ca(ClO)2
＋CO2＋H2O====CaCO3＋2HClO ，生成的HClO不稳定，发生分
解2HClO 2HCl+O2↑导致漂白粉失效。
光照
====
例2 (双选)如图是一种试验某气体化学性质的实验装置，图中B为活塞。如先打开B，在A处通入干燥氯气，C中干燥的红色布条颜色无变化；当关闭B时，C中干燥的红色布条颜色褪去。则D瓶中盛有的溶液可能是
A.浓硫酸 B. 饱和NaCl溶液
C.浓NaOH溶液 D. 水
【规范解答】选B、D。当B打开时，干燥的Cl2直接进入C试管，干燥的红色布条不褪色；当关闭B时，干燥的Cl2先进入D瓶后再进入C试管，干燥的红色布条褪色，说明D中的溶液不与Cl2反应，还可以提供水，使其成为潮湿的Cl2,对照选项逐一分析，符合题目要求的是B、D项。
【互动探究】若A处通入的为湿润的氯气，则打开B时，C中干燥的红色布条有何变化？若关闭B时，C处无明显变化，则D中溶液可能是什么？
提示：若A处通入的为湿润的氯气，干燥的红色布条褪色；关闭B时，C处无明显变化，即红色布条不褪色，则D处含有的物质能与氯气反应或能吸水，可能为浓硫酸或浓NaOH溶液。
含氯物质的漂白性
(1)氯水的漂白性是通过次氯酸体现的，干燥的氯气没有漂白性。
(2)氯水能够使紫色石蕊试液先变红后褪色，加热不能恢复原色。
(3)次氯酸盐，如NaClO、Ca(ClO)2等是常用的漂白液或漂白粉的主要成分，但是它们本身没有漂白性，它们溶于水或吸收某些酸性物质生成HClO才表现漂白性。
一、氯气的实验室制法
示例：在实验室中，常用MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑
+2H2O来制取氯气，请从下列所给仪器装置中选择制备并收集干燥、纯净Cl2的装置。
△
====
探究：请结合示例问题探究。
1.实验室中制取氯气的反应原理有何特点？如何选择气体发生装置？
提示：实验室中制取氯气的反应原理的特点：“固体和液体在加热条件下生成气体”，要根据反应原理的特点来选择气体发生装置。盛放固体用烧瓶，液体用分液漏斗，用酒精灯加热。
2.结合反应原理，分析制得的Cl2中可能含有哪些杂质？如何除去？
提示：因为浓盐酸易挥发，故制得的Cl2中含有HCl和H2O。因为Cl2在水中有一定的溶解度，而在饱和食盐水中溶解度较小，但HCl极易溶于水，故可用饱和食盐水除去HCl，再通入浓硫酸，除去H2O。
3.选择Cl2收集方法的依据是什么？还可以如何收集？
提示：选择气体的收集方法主要依据气体的密度和水溶性。Cl2的密度比空气大，可溶于水，而在饱和食盐水中溶解度很小，故可用向上排空气法或排饱和食盐水的方法收集。
4.如何验证氯气是否收集满了？
提示：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将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即先变红后褪色，则证明已集满。③根据瓶内气体的颜色判断是否收集满。
5.结合Ca(OH)2的溶解度，试探究除去多余的氯气能否选择澄清石灰水？为什么？
提示：不能。澄清石灰水中碱的浓度太小，可能导致吸收氯气不完全，从而造成污染。
二、氯水的成分和性质
氯气溶于水得到黄绿色的溶液——氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应，Cl2 + H2O HCl + HClO (次氯酸)，大部分是以Cl2分子状态存在于水中。
试探究：
1.分别用玻璃棒蘸取新制氯水和稀盐酸，滴在pH试纸上，观察并比较现象。可以得出什么结论？
提示：①现象：氯水滴在pH试纸上，试纸先变红，然后慢慢褪色；稀盐酸滴在pH试纸上，试纸变红不褪色。②结论：氯水中含有H+ 和HClO 。
2.在洁净的试管中加入2 mL新制氯水，再向试管中加入两滴品红溶液，观察现象。可以得出什么结论？
提示：①现象：品红溶液由红色褪至无色。
②结论：氯水中有HClO，HClO能使品红褪色。
3.在洁净的试管中加入2 mL新制氯水，再向试管中加入几滴硝酸银溶液和几滴稀硝酸，观察现象。可以得出什么结论？
提示：①现象：加入硝酸银溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸沉淀不溶解。②结论：氯水中有Cl-。
4.试讨论新制氯水、长久放置的氯水和液氯有何联系和区别？将结果填入下表。
1.下列关于Cl2的描述正确的是( )
A.Cl2以液态形式存在时可称作氯水或液氯
B.红热的铜丝在Cl2中燃烧后生成蓝色的CuCl2
C.自来水常用氯气来杀菌、消毒
D.Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2
【解析】选C。氯水为混合物，氯气或液氯为纯净物，A错；CuCl2是棕黄色固体，B错；Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2，D错。
2.下列关于液氯、氯水和盐酸的说法正确的是( )
A.三者的化学成分相同
B.三者加入AgNO3溶液都生成白色沉淀
C.三者都显酸性
D.三者都是混合物
【解析】选B。液氯加入AgNO3溶液会发生反应Cl2+H2O
HCl+HClO,生成的Cl－与Ag＋作用生成AgCl。
3.化学小组用如图所示的装置制取氯气，下列说法不正确的是( )
A.该装置图中至少存在两处明显错误
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，可以证明是否有氯气逸出
【解析】选B。应用酒精灯加热、尾气应处理，A项正确。向上排空气法收集Cl2是正确的，B项错误；为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理，C项正确；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氯气逸出，若有气体逸出则试纸变蓝，反之则不变色，D项正确。
4.(2011·包头高一检测)关于新制的氯水和久置的氯水，下列说法不正确的是( )
A.新制的氯水呈黄绿色，久置的氯水无色
B.新制的氯水漂白作用强，久置的氯水漂白作用很弱或消失
C.新制的氯水中没有氯离子，久置的氯水中才含有氯离子
D.新制的氯水中含氯气多，久置的氯水中含有极少量的氯气或不含氯气
【解析】选C。氯水久置后，其中的HClO基本分解掉了，Cl2也反应耗尽了，均变成了盐酸。
5.(2011·南京高一检测)氯气是一种重要的化工原料，在生产和生活中应用十分广泛，制取氯气也有多种方法。
(1)写出实验室制取氯气的化学方程式__________________
__________________________________________。
(2)KMnO4跟浓盐酸在室温下制氯气的反应方程式为2KMnO4+16HCl(浓)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，该反应_____(填“是”或“不是”)氧化还原反应。
(3)历史上曾用“地康法”制氯气。这一方法是用CuCl2作催化剂，在450 ℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。这一反应的化学方程式为_____________________。
(4)从氯元素的化合价看，以上三种方法的共同点是
_______________________________________________。
【解析】(1)实验室用MnO2和浓盐酸反应制取氯气，在该反应中氯元素的化合价由-1价变成0价；(2)在KMnO4跟浓盐酸反应中，氯元素的化合价也由-1价变成0价，所以属于氧化还原反应；(3)氯化氢和氧气是反应物，氯气和水是生成物，然后再配平即得相应的化学方程式，在该反应中氯元素的化合价也是由-1价变成0价。
答案：(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)是
(3)O2+4HCl 2Cl2+2H2O
(4)氯元素的化合价都由-1价变成0价
△
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CuCl2 450 ℃
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一、选择题(本题包括6小题，每小题4分，共24分)
1.(2011·三明高一检测)下列有关氯气的说法正确的是( )
A.氯气是黄绿色气体，有毒，有刺激性气味，可以用来消毒杀菌
B.液氯就是氯气的水溶液，它能使干燥的红色布条褪色
C.红热的铜丝在氯气中燃烧时产生棕色的烟雾；H2在Cl2中燃烧火焰呈淡蓝色
D.氯水久置会变质，是因为氯气挥发，剩下的就是水
【解析】选A。液氯是由氯气加压或降温后得到的，不具有漂白性，不能使干燥的红色布条褪色，B错；红热的铜丝在氯气中燃烧时产生棕黄色的烟，H2在Cl2中燃烧火焰呈苍白色，C错；氯水久置会变质，不仅因为氯气挥发，还会发生反应2HClO 2HCl+O2↑，剩下的是稀盐酸。
光照
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2.(2011·温州高一检测)用漂白粉溶液浸泡过的有色布条，如果晾置在空气中，过一段时间其漂白效果会更好，其原因可能是( )
A.漂白粉被氧化了
B.有色布条跟空气中的氧气又进一步反应了
C.漂白粉跟空气中的 CO2反应，生成了较多的 HClO
D.漂白粉溶液蒸发掉部分水，其浓度增大
【解析】选C。漂白粉在空气中放置时发生反应Ca(ClO)2＋CO2＋H2O====CaCO3↓＋2HClO ，生成了较多的 HClO ，使漂白效果更好。
3.(2011·杭州高一检测)检验氯化氢气体中是否混有氯气，采用的方法是( )
A.用干燥的蓝色石蕊试纸
B.用干燥的有色布条
C.将气体通入硝酸银溶液
D.用湿润的淀粉碘化钾试纸
【解析】选D。干燥的蓝色石蕊试纸、干燥的有色布条均不与HCl和Cl2反应，A、B均错；将气体通入硝酸银溶液时，Cl2+H2O====HCl+HClO，HCl+AgNO3====AgCl↓+HNO3，故不能检验，C错；Cl2+2KI====I2+2KCl，湿润的淀粉碘化钾试纸会变蓝，D正确。
4.制备金属氯化物时，常用两种方法：
①用金属和氯气直接化合制得；
②用金属和盐酸反应制得。
用以上两种方法均可制得的氯化物是( )
A.CuCl2 B.FeCl2 C.FeCl3 D.AlCl3
【解析】选D。氯气能够将变价金属氧化成高价金属氯化物。而盐酸只能将变价金属氧化成低价金属氯化物。Fe和Cl2反应生成FeCl3 ，Fe和HCl反应生成FeCl2，Cu在金属活动性顺序表中位于氢的后面，不能和盐酸反应。
5.实验室制取HCl气体的反应原理为：NaCl(固)+H2SO4(浓)
NaHSO4+HCl↑，则其所用的气体发生装置是( )
【解析】选A。制氯化氢是固体和液体且需要加热的反应，所用气体的发生装置与制备氯气的装置相同。
△
====
【举一反三】若用细小的颗粒状的高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应制取氯气：2KMnO4+16HCl(浓)====2KCl+
2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，则应该选择哪个气体发生装置？
提示：固体和液体反应，不加热制取，可以选择C和D装置，但是细小的颗粒状态的高锰酸钾能够从D装置中有孔的塑料板上漏下，不容易控制反应的速度，所以应选C装置。
6.实验室用下列两种方法制氯气：①用含HCl 4 mol的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用1 mol MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气( )
A.①比②多 B.②比①多 C.一样多 D.无法比较
【解析】选B。由方程式：MnO2+4HCl(浓)====MnCl2+Cl2↑
+2H2O，1 mol MnO2可以与4 mol HCl反应，但是，应注意稀盐酸与MnO2不反应的事实，也就是说1 mol MnO2与足量浓盐酸反应生成的Cl2多。
二、非选择题(本题包括2小题，共26分)
7.(10分)实验室用如图所示装置来制取纯净、干燥的氯气，该装置由A、B、C三个基本装置组合而成，请回答下列问题：
(1)该制取氯气的装置有一个错误，请指出错误_____。
(2)说出A、C两个基本装置的名称：A是_____装置，C是_____装置。要完成实验目的，在_____和_____之间还需添加______。
(3)C装置中烧杯内所装液体是_____溶液。
(4)写出A装置中反应的化学方程式______，该反应_____(填“是”或“不是”)氧化还原反应。
【解析】(1)烧瓶不能用酒精灯直接加热，应该垫上石棉网；(2)典型的制气装置分为四部分：气体发生装置→气体净化装置→气体收集装置→尾气处理装置，本题缺少气体净化装置(依次盛放饱和食盐水和浓硫酸)；(3)一般用碱溶液吸收多余的氯气防止污染，其反应原理是Cl2+2NaOH====
NaCl+NaClO+H2O；(4)MnO2和浓盐酸反应制取氯气的化学方程式为：MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O，在该反应中Cl元素的化合价有变化，是氧化还原反应。
△
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答案：(1)加热时烧瓶底部缺少石棉网
(2)气体发生 尾气吸收 A B
盛饱和食盐水的洗气瓶和盛浓硫酸的洗气瓶
(3)NaOH或KOH
(4)MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O 是
△
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【规律方法】气体的收集方法
(1)排水法或排饱和盐溶液法
①难溶于水或微溶于水且与水不发生反应的气体，都可以用排水法收集，如H2、O2、NO、CH4、C2H4、CO等；②如Cl2、H2S、CO2等气体能溶于水，可分别用排饱和食盐水、排饱和NaHS溶液、排饱和NaHCO3溶液等排饱和盐溶液法收集；③像NH3、HCl等极易溶于水的气体，不能用排水法收集，只能用排空气法收集；④像NO等与空气中的O2易反应的气体，只能用排水法收集，不能用排空气法收集。
(2)排空气法
①ρ气＞ρ空气，且不与空气反应，用向上排空气法收集，如O2、Cl2、H2S、CO2等；②ρ气＜ρ空气，且不与空气反应，用向下排空气法收集，如H2、CH4、NH3等；③密度和空气相差不大的，不能用排空气法收集，如CO、N2等。
(1)实验①得出的结论___________________________。
(2)指出实验②和实验④中的“实验现象”：
②_________________________,④__________________。
(3)实验③中“实验方法”的具体操作过程是：_______。
(4)通过实验②的“实验现象”，同学们得出两个不同的结论。这两个结论可能是
a.___________________,b._______________________。
请设计简单的实验证明哪一个是正确的结论。_________
_______________________________________________。
【解析】氯水中存在：Cl2+H2O HCl+HClO,通过AgNO3溶液检验Cl-的存在。通过淀粉KI试纸检验氯水中存在Cl2,发生的反应为：Cl2+2KI====I2+2KCl。通过氯水能与Na2CO3溶液反应说明氯水中存在HCl，发生的反应为：Na2CO3+2HCl
====2NaCl+H2O+CO2↑。往含有酚酞的NaOH溶液中滴加氯水，溶液红色褪去，有两种可能，一是氯水中含有HClO，它的漂白作用能使红色褪去，二是氯水中含有H+，能中和OH-，使酚酞褪色。通过向褪色后的溶液中再加入NaOH溶液，看溶液是否重新变成红色来验证溶液褪色的原因。
答案：(1)氯水中含有Cl- (2)溶液褪色 有气泡冒出
(3)取一片淀粉KI试纸，置于表面皿(或玻璃片)上，用洁净的玻璃棒蘸取氯水，滴在试纸上
(4)a.氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液褪色
b.氯水中含有H+，中和OH-使溶液褪色
向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性，若溶液不再显红色，证明红色消失是HClO的漂白作用引起的；若溶液再次显红色，证明是H+的中和作用引起的
1.在电解饱和食盐水的实验中，两极产生的气体有何特点？
提示：在电解饱和食盐水的实验中，与电源负极相连的电极产生无色无味的氢气，与电源正极相连的电极产生有刺激性气味的氯气。
2.在上述两个制备氯气的装置中，有何共同点？这样设计的原因可能是什么？
提示：在上述两个制备氯气的装置中最后都将产生的黄绿色气体通入NaOH溶液中。这样做的原因是氯气有毒，用NaOH溶液吸收氯气，防止空气污染。
3.实验室中收集氯气采用的方法是什么？说明氯气的什么性质？
提示：实验室中收集氯气采用的方法是向上排空气法，说明氯气的密度比空气大。
4.在电解饱和食盐水的实验中，有人提出将产生的H2通入肥皂液中，然后再检验，你认为可否 如何操作
提示：可以，利用H2将肥皂泡吹大，直接移近酒精灯火焰，听到爆鸣声即可验证。
例1 如图是电解饱和NaCl溶液的实验装置，X、Y都是石墨电极，a是饱和NaCl溶液，同时在两边各滴入几滴酚酞试液。下列有关实验的说法正确的是(已知氢气难溶于水，而氯气能够部分溶于水)
A.Y电极产生的气体无色无味
B.X电极附近溶液变红色，且有刺激性气味气体产生
C.若将X、Y两极产生的气体收集起来，其体积比略大于1∶1
D.电解后，将溶液混匀，电解前后溶液的酸碱性未发生变化
【规范解答】选C。电解饱和NaCl溶液时，与电源负极相连的电极X上产生无色无味的H2，电极X附近产生NaOH，与电源正极相连的电极Y上产生有刺激性气味的氯气，反应的化学方程式为：2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，A选项错误；NaOH能够使酚酞试液变红色，但H2无刺激性气味，B选项错误；由于氯气能够部分溶于水，所以其体积偏小，C选项正确；电解后溶液中含有NaOH，碱性增强，D选项错误。
通电
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【变式训练】如图所示装配仪器，接通直流电源，电解的是未精制的饱和食盐水(含有Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙等杂质)，结果很快在某一电极附近出现浑浊现象。造成浑浊的难溶物主要是( )
A.碳酸镁 B.硫酸钡
C.氢氧化镁 D.碳酸钡
【解析】选C。未精制的饱和食盐水中含有Ca2+、Mg2+、
SO42-及泥沙等杂质，阴极H+得到电子生成H2，产生OH-，
OH-和Mg2+反应生成Mg(OH)2白色沉淀，而使阴极附近出现
浑浊现象。
实验室制备氯气的注意事项
(1)制取时要注意反应条件是“浓盐酸”和“加热”，一旦浓盐酸成为稀盐酸，反应将不再进行。
(2)若无MnO2，可以用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等氧化剂代替，如2KMnO4＋16HCl(浓)====2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O。
(3)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl挥发。
(4)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。
(5)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。
1.结合氯气的性质，请思考以下问题：
(1)活泼金属与盐酸反应能够生成氯化物，与氯气反应也能生成氯化物，请比较生成的氯化物是否相同？
提示:不一定相同，某些变价的金属与盐酸和氯气反应时生成的氯化物可能会不同，如Fe+2HCl====FeCl2+H2↑，2Fe+3Cl2
2FeCl3，而与不变价的金属生成的物质则是相同的。
点燃
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(2)氯气的化学性质非常活泼，能与铁直接化合，为什么液氯可以储存于钢瓶中？
提示:氯气与其他物质的反应是有条件的，常温下，干燥的氯气不易与其他物质反应，所以液态氯气可以储存在钢瓶中。
2.某地生产氯气的储罐泄漏，如果你是附近的居民，请思考应如何自救和治理污染。
提示:(1)氯气密度比空气大，应逆风往高处跑。
(2)立即用浸过水或弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻。
(3)向空中喷洒NaOH溶液或石灰水。
3.漂白粉在空气中放置久了有何变化？为什么？
提示：会变质失效。漂白粉在空气中放置时发生反应Ca(ClO)2
＋CO2＋H2O====CaCO3＋2HClO ，生成的HClO不稳定，发生分
解2HClO 2HCl+O2↑导致漂白粉失效。
光照
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例2 (双选)如图是一种试验某气体化学性质的实验装置，图中B为活塞。如先打开B，在A处通入干燥氯气，C中干燥的红色布条颜色无变化；当关闭B时，C中干燥的红色布条颜色褪去。则D瓶中盛有的溶液可能是
A.浓硫酸 B. 饱和NaCl溶液
C.浓NaOH溶液 D. 水
【规范解答】选B、D。当B打开时，干燥的Cl2直接进入C试管，干燥的红色布条不褪色；当关闭B时，干燥的Cl2先进入D瓶后再进入C试管，干燥的红色布条褪色，说明D中的溶液不与Cl2反应，还可以提供水，使其成为潮湿的Cl2,对照选项逐一分析，符合题目要求的是B、D项。
【互动探究】若A处通入的为湿润的氯气，则打开B时，C中干燥的红色布条有何变化？若关闭B时，C处无明显变化，则D中溶液可能是什么？
提示：若A处通入的为湿润的氯气，干燥的红色布条褪色；关闭B时，C处无明显变化，即红色布条不褪色，则D处含有的物质能与氯气反应或能吸水，可能为浓硫酸或浓NaOH溶液。
含氯物质的漂白性
(1)氯水的漂白性是通过次氯酸体现的，干燥的氯气没有漂白性。
(2)氯水能够使紫色石蕊试液先变红后褪色，加热不能恢复原色。
(3)次氯酸盐，如NaClO、Ca(ClO)2等是常用的漂白液或漂白粉的主要成分，但是它们本身没有漂白性，它们溶于水或吸收某些酸性物质生成HClO才表现漂白性。
一、氯气的实验室制法
示例：在实验室中，常用MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑
+2H2O来制取氯气，请从下列所给仪器装置中选择制备并收集干燥、纯净Cl2的装置。
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探究：请结合示例问题探究。
1.实验室中制取氯气的反应原理有何特点？如何选择气体发生装置？
提示：实验室中制取氯气的反应原理的特点：“固体和液体在加热条件下生成气体”，要根据反应原理的特点来选择气体发生装置。盛放固体用烧瓶，液体用分液漏斗，用酒精灯加热。
2.结合反应原理，分析制得的Cl2中可能含有哪些杂质？如何除去？
提示：因为浓盐酸易挥发，故制得的Cl2中含有HCl和H2O。因为Cl2在水中有一定的溶解度，而在饱和食盐水中溶解度较小，但HCl极易溶于水，故可用饱和食盐水除去HCl，再通入浓硫酸，除去H2O。
3.选择Cl2收集方法的依据是什么？还可以如何收集？
提示：选择气体的收集方法主要依据气体的密度和水溶性。Cl2的密度比空气大，可溶于水，而在饱和食盐水中溶解度很小，故可用向上排空气法或排饱和食盐水的方法收集。
4.如何验证氯气是否收集满了？
提示：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将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即先变红后褪色，则证明已集满。③根据瓶内气体的颜色判断是否收集满。
5.结合Ca(OH)2的溶解度，试探究除去多余的氯气能否选择澄清石灰水？为什么？
提示：不能。澄清石灰水中碱的浓度太小，可能导致吸收氯气不完全，从而造成污染。
二、氯水的成分和性质
氯气溶于水得到黄绿色的溶液——氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应，Cl2 + H2O HCl + HClO (次氯酸)，大部分是以Cl2分子状态存在于水中。
试探究：
1.分别用玻璃棒蘸取新制氯水和稀盐酸，滴在pH试纸上，观察并比较现象。可以得出什么结论？
提示：①现象：氯水滴在pH试纸上，试纸先变红，然后慢慢褪色；稀盐酸滴在pH试纸上，试纸变红不褪色。②结论：氯水中含有H+ 和HClO 。
2.在洁净的试管中加入2 mL新制氯水，再向试管中加入两滴品红溶液，观察现象。可以得出什么结论？
提示：①现象：品红溶液由红色褪至无色。
②结论：氯水中有HClO，HClO能使品红褪色。
3.在洁净的试管中加入2 mL新制氯水，再向试管中加入几滴硝酸银溶液和几滴稀硝酸，观察现象。可以得出什么结论？
提示：①现象：加入硝酸银溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸沉淀不溶解。②结论：氯水中有Cl-。
4.试讨论新制氯水、长久放置的氯水和液氯有何联系和区别？将结果填入下表。
1.下列关于Cl2的描述正确的是( )
A.Cl2以液态形式存在时可称作氯水或液氯
B.红热的铜丝在Cl2中燃烧后生成蓝色的CuCl2
C.自来水常用氯气来杀菌、消毒
D.Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2
【解析】选C。氯水为混合物，氯气或液氯为纯净物，A错；CuCl2是棕黄色固体，B错；Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2，D错。
2.下列关于液氯、氯水和盐酸的说法正确的是( )
A.三者的化学成分相同
B.三者加入AgNO3溶液都生成白色沉淀
C.三者都显酸性
D.三者都是混合物
【解析】选B。液氯加入AgNO3溶液会发生反应Cl2+H2O
HCl+HClO,生成的Cl－与Ag＋作用生成AgCl。
3.化学小组用如图所示的装置制取氯气，下列说法不正确的是( )
A.该装置图中至少存在两处明显错误
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，可以证明是否有氯气逸出
【解析】选B。应用酒精灯加热、尾气应处理，A项正确。向上排空气法收集Cl2是正确的，B项错误；为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理，C项正确；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氯气逸出，若有气体逸出则试纸变蓝，反之则不变色，D项正确。
4.(2011·包头高一检测)关于新制的氯水和久置的氯水，下列说法不正确的是( )
A.新制的氯水呈黄绿色，久置的氯水无色
B.新制的氯水漂白作用强，久置的氯水漂白作用很弱或消失
C.新制的氯水中没有氯离子，久置的氯水中才含有氯离子
D.新制的氯水中含氯气多，久置的氯水中含有极少量的氯气或不含氯气
【解析】选C。氯水久置后，其中的HClO基本分解掉了，Cl2也反应耗尽了，均变成了盐酸。
5.(2011·南京高一检测)氯气是一种重要的化工原料，在生产和生活中应用十分广泛，制取氯气也有多种方法。
(1)写出实验室制取氯气的化学方程式__________________
__________________________________________。
(2)KMnO4跟浓盐酸在室温下制氯气的反应方程式为2KMnO4+16HCl(浓)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，该反应_____(填“是”或“不是”)氧化还原反应。
(3)历史上曾用“地康法”制氯气。这一方法是用CuCl2作催化剂，在450 ℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。这一反应的化学方程式为_____________________。
(4)从氯元素的化合价看，以上三种方法的共同点是
_______________________________________________。
【解析】(1)实验室用MnO2和浓盐酸反应制取氯气，在该反应中氯元素的化合价由-1价变成0价；(2)在KMnO4跟浓盐酸反应中，氯元素的化合价也由-1价变成0价，所以属于氧化还原反应；(3)氯化氢和氧气是反应物，氯气和水是生成物，然后再配平即得相应的化学方程式，在该反应中氯元素的化合价也是由-1价变成0价。
答案：(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)是
(3)O2+4HCl 2Cl2+2H2O
(4)氯元素的化合价都由-1价变成0价
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CuCl2 450 ℃
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一、选择题(本题包括6小题，每小题4分，共24分)
1.(2011·三明高一检测)下列有关氯气的说法正确的是( )
A.氯气是黄绿色气体，有毒，有刺激性气味，可以用来消毒杀菌
B.液氯就是氯气的水溶液，它能使干燥的红色布条褪色
C.红热的铜丝在氯气中燃烧时产生棕色的烟雾；H2在Cl2中燃烧火焰呈淡蓝色
D.氯水久置会变质，是因为氯气挥发，剩下的就是水
【解析】选A。液氯是由氯气加压或降温后得到的，不具有漂白性，不能使干燥的红色布条褪色，B错；红热的铜丝在氯气中燃烧时产生棕黄色的烟，H2在Cl2中燃烧火焰呈苍白色，C错；氯水久置会变质，不仅因为氯气挥发，还会发生反应2HClO 2HCl+O2↑，剩下的是稀盐酸。
光照
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2.(2011·温州高一检测)用漂白粉溶液浸泡过的有色布条，如果晾置在空气中，过一段时间其漂白效果会更好，其原因可能是( )
A.漂白粉被氧化了
B.有色布条跟空气中的氧气又进一步反应了
C.漂白粉跟空气中的 CO2反应，生成了较多的 HClO
D.漂白粉溶液蒸发掉部分水，其浓度增大
【解析】选C。漂白粉在空气中放置时发生反应Ca(ClO)2＋CO2＋H2O====CaCO3↓＋2HClO ，生成了较多的 HClO ，使漂白效果更好。
3.(2011·杭州高一检测)检验氯化氢气体中是否混有氯气，采用的方法是( )
A.用干燥的蓝色石蕊试纸
B.用干燥的有色布条
C.将气体通入硝酸银溶液
D.用湿润的淀粉碘化钾试纸
【解析】选D。干燥的蓝色石蕊试纸、干燥的有色布条均不与HCl和Cl2反应，A、B均错；将气体通入硝酸银溶液时，Cl2+H2O====HCl+HClO，HCl+AgNO3====AgCl↓+HNO3，故不能检验，C错；Cl2+2KI====I2+2KCl，湿润的淀粉碘化钾试纸会变蓝，D正确。
4.制备金属氯化物时，常用两种方法：
①用金属和氯气直接化合制得；
②用金属和盐酸反应制得。
用以上两种方法均可制得的氯化物是( )
A.CuCl2 B.FeCl2 C.FeCl3 D.AlCl3
【解析】选D。氯气能够将变价金属氧化成高价金属氯化物。而盐酸只能将变价金属氧化成低价金属氯化物。Fe和Cl2反应生成FeCl3 ，Fe和HCl反应生成FeCl2，Cu在金属活动性顺序表中位于氢的后面，不能和盐酸反应。
5.实验室制取HCl气体的反应原理为：NaCl(固)+H2SO4(浓)
NaHSO4+HCl↑，则其所用的气体发生装置是( )
【解析】选A。制氯化氢是固体和液体且需要加热的反应，所用气体的发生装置与制备氯气的装置相同。
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【举一反三】若用细小的颗粒状的高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应制取氯气：2KMnO4+16HCl(浓)====2KCl+
2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，则应该选择哪个气体发生装置？
提示：固体和液体反应，不加热制取，可以选择C和D装置，但是细小的颗粒状态的高锰酸钾能够从D装置中有孔的塑料板上漏下，不容易控制反应的速度，所以应选C装置。
6.实验室用下列两种方法制氯气：①用含HCl 4 mol的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用1 mol MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气( )
A.①比②多 B.②比①多 C.一样多 D.无法比较
【解析】选B。由方程式：MnO2+4HCl(浓)====MnCl2+Cl2↑
+2H2O，1 mol MnO2可以与4 mol HCl反应，但是，应注意稀盐酸与MnO2不反应的事实，也就是说1 mol MnO2与足量浓盐酸反应生成的Cl2多。
二、非选择题(本题包括2小题，共26分)
7.(10分)实验室用如图所示装置来制取纯净、干燥的氯气，该装置由A、B、C三个基本装置组合而成，请回答下列问题：
(1)该制取氯气的装置有一个错误，请指出错误_____。
(2)说出A、C两个基本装置的名称：A是_____装置，C是_____装置。要完成实验目的，在_____和_____之间还需添加______。
(3)C装置中烧杯内所装液体是_____溶液。
(4)写出A装置中反应的化学方程式______，该反应_____(填“是”或“不是”)氧化还原反应。
【解析】(1)烧瓶不能用酒精灯直接加热，应该垫上石棉网；(2)典型的制气装置分为四部分：气体发生装置→气体净化装置→气体收集装置→尾气处理装置，本题缺少气体净化装置(依次盛放饱和食盐水和浓硫酸)；(3)一般用碱溶液吸收多余的氯气防止污染，其反应原理是Cl2+2NaOH====
NaCl+NaClO+H2O；(4)MnO2和浓盐酸反应制取氯气的化学方程式为：MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O，在该反应中Cl元素的化合价有变化，是氧化还原反应。
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答案：(1)加热时烧瓶底部缺少石棉网
(2)气体发生 尾气吸收 A B
盛饱和食盐水的洗气瓶和盛浓硫酸的洗气瓶
(3)NaOH或KOH
(4)MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O 是
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【规律方法】气体的收集方法
(1)排水法或排饱和盐溶液法
①难溶于水或微溶于水且与水不发生反应的气体，都可以用排水法收集，如H2、O2、NO、CH4、C2H4、CO等；②如Cl2、H2S、CO2等气体能溶于水，可分别用排饱和食盐水、排饱和NaHS溶液、排饱和NaHCO3溶液等排饱和盐溶液法收集；③像NH3、HCl等极易溶于水的气体，不能用排水法收集，只能用排空气法收集；④像NO等与空气中的O2易反应的气体，只能用排水法收集，不能用排空气法收集。
(2)排空气法
①ρ气＞ρ空气，且不与空气反应，用向上排空气法收集，如O2、Cl2、H2S、CO2等；②ρ气＜ρ空气，且不与空气反应，用向下排空气法收集，如H2、CH4、NH3等；③密度和空气相差不大的，不能用排空气法收集，如CO、N2等。
(1)实验①得出的结论___________________________。
(2)指出实验②和实验④中的“实验现象”：
②_________________________,④__________________。
(3)实验③中“实验方法”的具体操作过程是：_______。
(4)通过实验②的“实验现象”，同学们得出两个不同的结论。这两个结论可能是
a.___________________,b._______________________。
请设计简单的实验证明哪一个是正确的结论。_________
_______________________________________________。
【解析】氯水中存在：Cl2+H2O HCl+HClO,通过AgNO3溶液检验Cl-的存在。通过淀粉KI试纸检验氯水中存在Cl2,发生的反应为：Cl2+2KI====I2+2KCl。通过氯水能与Na2CO3溶液反应说明氯水中存在HCl，发生的反应为：Na2CO3+2HCl
====2NaCl+H2O+CO2↑。往含有酚酞的NaOH溶液中滴加氯水，溶液红色褪去，有两种可能，一是氯水中含有HClO，它的漂白作用能使红色褪去，二是氯水中含有H+，能中和OH-，使酚酞褪色。通过向褪色后的溶液中再加入NaOH溶液，看溶液是否重新变成红色来验证溶液褪色的原因。
答案：(1)氯水中含有Cl- (2)溶液褪色 有气泡冒出
(3)取一片淀粉KI试纸，置于表面皿(或玻璃片)上，用洁净的玻璃棒蘸取氯水，滴在试纸上
(4)a.氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液褪色
b.氯水中含有H+，中和OH-使溶液褪色
向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性，若溶液不再显红色，证明红色消失是HClO的漂白作用引起的；若溶液再次显红色，证明是H+的中和作用引起的