课时8 氯及其化合物
考点各个击破
氯气的物理性质
颜色 状态 气味 密度 毒性 溶解性
气体 比空气 有毒 1体积水溶解约2体积Cl2
氯气的化学性质
1. 氯原子的结构示意图:
(1) 与金属反应
① 与Na反应: (现象:产生黄色火焰和白烟)。
② 与Cu反应: (现象:产生棕黄色的烟)。
③ 与Fe反应: (现象:产生棕褐色的烟)。
Cl2与大多数金属在点燃或加热条件下,能化合生成 价态的金属氯化物。
(2) 与H2反应:点燃时,氢气在氯气中安静地燃烧,产生 的火焰,集气瓶口有 产生;光照时爆炸,有白雾产生。化学方程式: 。
(3) 与水反应:常温下,1体积水中溶解2体积氯气,得到氯水。氯水呈浅黄绿色,是Cl2的颜色;溶于水的Cl2中有部分Cl2与水发生反应: (写离子方程式),该反应是可逆反应。
(4) 与强碱反应: (写离子方程式)。
(次氯酸钠——84消毒液的主要成分)
(5) 氧化性
① 与I-反应: (写离子方程式)。
② 与Fe2+反应: (写离子方程式)。
漂白粉的制备及保存
原料 氯气与 (不能用澄清石灰水)
化学方程式
漂白粉主要成分 CaCl2、Ca(ClO)2
漂白粉有效成分
漂白粉的保存 密封保存
漂白粉失效原理 Ca(ClO)2+H2O+CO2CaCO3+2HClO2HClO
例1 (2015·江苏学测)下列关于Cl2性质的说法正确的 ( )
A. 密度比空气小 B. 是无色无味的气体
C. 能使干燥的有色布条褪色 D. 可与NaOH溶液反应
例2 (2015·江苏学测)漂白粉的有效成分是 ( )
A. Ca(ClO)2 B. CaCl2 C. Ca(OH)2 D. CaCO3
例3 (2021·江苏学测)含氯消毒剂在卫生防疫方面起着重要的作用。常见的含氯消毒剂有漂白粉[有效成分为Ca(ClO)2]、“84”消毒液(有效成分为NaClO)等。
(1) 漂白粉和“84”消毒液具有杀菌消毒功能,主要是因为两者均含有 (填离子符号)。
(2) 以下实验能鉴别Ca(ClO)2溶液和NaClO溶液的是 (填字母序号)。
a. 焰色试验 b. 加入Na2CO3溶液 c. 加入NaCl稀溶液
(3) ① 将“84”消毒液与洁厕剂(含有盐酸)混合,反应生成 气体(填化学式), 能使人中毒。
② “84”消毒液与H2O2溶液混合会发生反应,减弱杀菌消毒功能。该反应生成三种常见物质,其中一种是O2,写出反应的化学方程式: 。
氯水的成分和主要性质
反应的微粒 所加试剂 实验现象 离子方程式或解释
Cl- 稀硝酸酸化,AgNO3溶液 白色沉淀 Cl-+Ag+AgCl↓
H+ Na2CO3固体 有气泡产生 2H++CCO2↑+H2O
HClO 有色布条 布条颜色褪去 发生氧化还原反应
Cl2 FeCl2 溶液 溶液变棕黄色 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
Cl2、H2O SO2 黄绿色褪去 SO2+Cl2+2H2O 4H++2Cl-+S
HClO、H+ 石蕊溶液 先变红,后褪色 酸性和漂白性
Cl2、H+ 镁粉 氯水的颜色褪去并有气泡产生 Mg + Cl2Mg2++2Cl-Mg + 2H+Mg2++H2↑
例4 (2020·江苏合格考试样卷)在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是 ( )
A. 氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B. 向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C. 向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D. 向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
氯气的制备
1. 氯气的工业制法
氯碱工业的化学方程式:
2. 氯气的实验室制法
原料 MnO2、浓盐酸
反应原理 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
实验装置图
装置类型 固体+液体气体
气的净化 Cl2(HCl、水蒸气)Cl2(水蒸气)纯净干燥的Cl2(一定要 ,顺序不能颠倒)
氯气的收集
尾气处理 用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
气体的验满 将 靠近盛Cl2的集气瓶口,观察到 ,则证明已集满
注意事项 ① 必须用浓盐酸;② 不可用长颈漏斗;③ 洗气时导气管“长进短出”,收集氯气时因氯气的密度大于空气的密度,导气管也应该“长进短出”
例5 判断:用NaOH溶液除去Cl2中含有的少量HCl ( )
例6 (2016·江苏学测)下列气体可用向上排空气法收集的是 ( )
A. NH3 B. H2 C. Cl2 D. CH4
氯离子的检验
试剂:硝酸银溶液和稀硝酸,化学方程式:
Ag++Cl-AgCl↓(白色沉淀,不溶于稀盐酸或稀硝酸)
达标巩固检测
1. (2021·徐州学测合格考模拟)下列气体中有毒且有颜色的是 ( )
A. Cl2 B. O2 C. N2 D. CO
2. 下列气体有颜色且具有刺激性气味的是 ( )
A. SO2 B. NO C. NH3 D. Cl2
3. (2022·南京学测合格考模拟)下列关于氯气性质的描述中,不正确的是 ( )
A. 黄绿色气体
B. 能溶于水
C. 相同条件下密度比空气的小
D. 能与氢气反应
4. (2016·扬州学测三模)下列关于氯水的叙述正确的是 ( )
A. 新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B. 新制氯水中只含Cl2和H2O分子
C. 光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2
D. 氯水放置数天后pH将变大
5. (2016·无锡学测二模)下列有关Cl2的说法错误的是 ( )
A. Cl2是一种黄绿色、密度比空气大的有毒气体
B. 红热的铁丝在Cl2中剧烈燃烧,产生白色烟雾
C. 工业上用Cl2和石灰乳为原料制造漂白粉
D. Cl2能与水反应生成盐酸和次氯酸
6. 下列氯化物中既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金属和盐酸反应制得的是 ( )
A. AlCl3 B. FeCl2 C. CuCl2 D. FeCl3
7. 下列物质能够用来干燥氯气的是 ( )
A. 碱石灰固体 B. 浓硫酸
C. 饱和食盐水 D. 石灰乳
8. 漂白粉久置于潮湿的空气中会失效的原因是 ( )
A. CaCl2易吸收空气中的水
B. Ca(ClO)2见光易分解
C. Ca(ClO)2与空气中的水和CO2反应
D. Ca(ClO)2与空气中的氮气反应
9. (2019·苏州学测合格考)下列关于Cl2性质的说法正确的是 ( )
A. 用排水集气法收集
B. 与石灰乳反应可制取漂白粉
C. 能使干燥的有色布条褪色
D. 是无色无味的气体
10. (2021·宿迁学测合格考模拟)下列关于氯气的说法正确的是 ( )
A. 常温下是无色气体
B. 可用于自来水消毒
C. 能使干燥的红色布条褪色
D. H2在Cl2中燃烧,火焰呈黄色
11. 下列有关Cl2性质的说法正确的是 ( )
A. 是密度比空气小的气体
B. 可以使干燥的有色布条褪色
C. 不能被烧碱溶液吸收
D. 通入海水提取食盐后的母液中,可将Br-氧化成Br2
12. (2019·盐城学测一模)下列关于漂白粉的说法错误的是 ( )
A. 属于混合物 B. 可敞口贮存
C. 可用作消毒剂 D. 能与盐酸反应
13. (2021·淮安学测合格考模拟)下列说法不正确的是 ( )
A. 氯气具有强氧化性
B. 氯气可用于自来水的杀菌、消毒
C. 漂白液、漂白粉可用于环境消毒
D. 向某无色溶液中滴加AgNO3溶液出现白色沉淀证明原溶液中一定有Cl-
14. (2021·泰州学测合格考模拟)下列说法正确的是 ( )
A. 氯气溶于水后得到的溶液叫作氯水或液氯
B. 次氯酸不稳定,见光易分解出氯气
C. Cl-和Cl2都是氯元素组成的
D. 漂白粉是纯净物
15. (2021·扬州学测合格考模拟)某学生用氯气消毒的自来水配制下列溶液,可能会出现白色浑浊的是 ( )
A. MgCl2溶液 B. NaNO3溶液
C. AgNO3溶液 D. KCl溶液
16. 一定量Cl2通入足量的水中,发生反应Cl2+H2OHClO+HCl. 能说明该反应的产物中可能含有Cl-的是 ( )
A. 氯水具有漂白作用
B. 氯水可以FeSO4溶液反应
C. 氯水具有杀菌消毒作用
D. 氯水可与AgNO3溶液反应
17. 氯气可用于消灭田鼠,方法是将氯气通过管子灌入鼠洞。这是利用了氯气 ( )
① 是黄绿色气体 ② 能溶于水 ③ 有毒 ④ 易液化 ⑤ 密度大约是空气的2.5倍.
A. ③④ B. ③⑤ C. ① D. ②③
18. (2017·连云港学测一模)下列说法正确的是 ( )
A. 久置的漂白粉漂白效果更好
B. 以海水为原料能提取出Na、Mg、Br2等物质
C. 次氯酸和二氧化硫的漂白原理相同
D. 二氧化硅不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器
19. (2016·扬州中学)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,有无色气泡(H+)
B. 滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl-)
C. 向KI溶液中滴加氯水,再滴加CCl4溶液,发现CCl4溶液呈紫色(Cl2)
D. 使红色布条褪色(HCl)
20. (2020·连云港学测一模)下列关于Cl2的制备、净化、收集及尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是 ( )
A. 制取氯气 B. 除氯化氢 C. 收集氯气 D. 吸收尾气
课时8 氯及其化合物
【考点各个击破】
考点1 黄绿色 刺激性气味 大
考点2 1.
(1) ① 2Na+Cl22NaCl
② Cu+Cl2CuCl2
③ 2Fe+3Cl22FeCl3 高
(2) 苍白色 白雾 H2+Cl22HCl
(3) Cl2+H2OH++Cl-+HClO
(4) Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
(5) ① Cl2+2I-2Cl-+I2
② Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+
考点3 石灰乳 2Ca(OH)2+2Cl2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O Ca(ClO)2 2HCl+O2↑
例1 D 解析:Cl2的摩尔质量为71 g/mol,比空气的平均摩尔质量29 g/mol要大,所以Cl2的密度比空气大,A错误;Cl2是黄绿色的有刺激性气味的气体,B错误;Cl2与干燥有色布条不会产生有漂白性的HClO,所以有色布条不会褪色,C错误; Cl2与NaOH反应生成NaClO和NaCl,D正确。
例2 A 解析:漂白粉的成分为Ca(ClO)2和CaCl2,其中有效成分是Ca(ClO)2,A正确。
例3 (1) ClO- (2) ab (3) ① Cl2
② NaClO+H2O2NaCl+O2↑+H2O
解析:(1) 漂白粉和“84”消毒液具有杀菌消毒功能主要是因为都含有强氧化离子ClO-。
(2) Ca(ClO)2、NaClO中的阳离子不同,可用焰色试验鉴别,a正确;Ca(ClO)2与Na2CO3反应生成白色沉淀,NaClO与Na2CO3不反应,可鉴别,b正确;Ca(ClO)2、NaClO 与NaCl溶液均不反应,无法鉴别,c错误。(3) ① “84”消毒液与浓盐酸反应的离子方程式:ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O,有Cl2生成。
例4 D 解析:溶液中氯气、HClO都强氧化性,都可以将亚铁离子氧化为铁离子,而使溶液变为棕黄色,不能说明氯水中含有HClO,D错误。
考点4 2NaCl+2H2O2NaOH+ H2↑+ Cl2↑ 先除氯化氢再除水蒸气 向上排空气法 湿润的淀粉-碘化钾试纸 试纸立即变蓝
例5
例6 C 解析:密度大于空气且不与空气反应的气体可以用向上排空气法收集,氯气的密度大于空气且不与空气反应,氨气、氢气、甲烷的密度都小于空气的密度,用向下排空气法收集,C正确。
【达标巩固检测】
1. A 解析:Cl2为黄绿色气体,有毒,A正确;O2无色无毒气体,B错误;N2无色无毒气体,C错误;CO无色有毒气体,D错误。
2. D 3. C 4. A 5. B 6. A 7. B 8. C
9. B 解析:氯气能溶于水并与水反应生成盐酸和次氯酸,Cl2+H2OHCl+HClO,不能用排水法收集,A错误;工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,B正确;干燥的氯气不具有漂白性,不能使有色布条褪色,C错误;氯气为黄绿色,有刺激性,有毒的气体,D错误。
10. B 解析:氯气为黄绿色、有刺激性气味的气体,A错误;氯气和水反应,生成盐酸,次氯酸,次氯酸具有强氧化性,可用于自来水消毒,B正确;氯气无漂白性,氯气和水反应生成的次氯酸具有强氧化性而漂白,氯气不能使干燥的红色布条褪色,能使湿润的有色布条褪色,C错误;氢气在氯气中燃烧,火焰呈苍白色,D错误。
11. D
12. B 解析:漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙属于混合物,A正确;次氯酸钙与空气中的二氧化碳和水反应使漂白粉变质,所以漂白粉要密封保存,B错误;次氯酸钙具有强氧化性可做消毒剂,C正确;次氯酸钙与盐酸反应生成氯化钙和次氯酸,D正确。
13. D 解析:氯气中氯元素为0价,可以降低,所以氯气具有氧化性,A正确;氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸具有强的氧化性,能够使蛋白质变性,所以氯气可用于自来水的杀菌、消毒,B正确;漂白液、漂白粉可与空气中二氧化碳和水反应生成次氯酸,次氯酸具有杀菌消毒作用,所以漂白液、漂白粉可用于环境消毒,C正确;检验氯离子,应加入硝酸酸化的硝酸银,防止生成硫酸银等,对氯离子检验造成干扰,D错误。
14. C 解析:氯水为混合物,而液氯为单质,则氯气溶于水后得到的溶液叫作氯水,A错误;次氯酸不稳定,分解生成氧气,B错误;均为Cl元素的不同微粒,分别为离子和分子,C正确;漂白粉的主要成分为氯化钙、次氯酸钙,则为混合物,D错误。
15. C 解析:氯气部分溶于水,与水发生反应:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,所以溶液中存在Cl2、H+、Cl-、HClO等成分,AgNO3溶液中的溶质电离产生Ag+、N,Ag+与Cl-反应产生AgCl白色沉淀,使溶液变浑浊,C正确。
16. D 解析:能说明该反应的产物中可能含有Cl-的即用硝酸银溶液与之反应,看是否生成白色沉淀,所以氯水可与AgNO3溶液反应生成白色沉淀,能说明该反应的产物中可能含有Cl-,D正确。
17. B 解析:氯气可以用来消灭田鼠利用了它的毒性,使田鼠中毒死亡;将氯气通过软管灌入田鼠洞中,氯气的相对分子质量比空气的大,所以密度比空气的大,与空气混合时,在混合气体的下部,所以能够被田鼠呼吸,从而达到灭鼠目的,B正确。
18. B 19. D
20. D 解析:实验室用二氧化锰和浓盐酸制备氯气需要加热,A错误;用饱和食盐水除去氯气中的HCl,氢氧化钠与氯气反应,不能用氢氧化钠除去氯气中的HCl,B错误;氯气的密度大于空气用向上排空气法收集,C错误。