第二节 氯及其化合物
第1课时 氯气的性质
课后篇巩固提升
夯实基础·轻松达标
1.下列关于氯气的说法不正确的是( )
A.氯气化学性质很活泼,但是液氯能用钢瓶贮存
B.氯气和液氯是两种不同物质
C.可以用浓硫酸除去氯气中的水蒸气
D.氯气有毒,它曾在战争中被用于制造毒气弹
2.下列关于Cl2的描述中正确的是( )
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,生成蓝色固体CuCl2
C.有Cl2参加的化学反应必须在溶液中进行
D.钠在Cl2中燃烧生成白色固体
3.当有大量Cl2逸散到周围空间时,你认为以下措施合理的是( )
①迅速拨打求救电话 ②迅速撤离至地势较高处
③迅速撤离至下风口 ④用浸有一定浓度NaOH溶液的口罩或毛巾捂住口鼻 ⑤用浸有一定浓度Na2CO3溶液的口罩或毛巾捂住口鼻 ⑥尽可能切断泄漏源(如堵住泄漏口,将其浸入碱液池等)
A.①②④⑥ B.①②⑤⑥
C.①③⑤⑥ D.①②④⑤⑥
4.用玻璃棒蘸取新制氯水点在pH试纸上,观察到的现象是( )
5.为探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质,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,证明氯水中含有的粒子是 。?
(2)向氯水中滴入碳酸钠溶液,有气体生成,说明氯水中含有的粒子是 。?
(3)盛有氯水的试管中的有色布条褪色,说明氯水中含有的粒子是 。?
(4)将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液显红色,起作用的微粒是 ,过一会儿,溶液的颜色褪去,起作用的微粒是 。?
(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成,证明氯水中含有的粒子是 。?
(6)氯水经光照后,颜色逐渐消失,放出的无色气体是 ,溶液的酸性 (填“增强”“不变”或“减弱”)。?
(7)将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯微粒是 。?
提升能力·跨越等级
1.下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是( )
①氯气 ②液氯 ③新制的氯水 ④氯气的酒精溶液
⑤盐酸 ⑥盐酸酸化的漂白粉溶液
A.①②③ B.①②③⑥
C.③⑥ D.②③⑥
2.将紫色石蕊溶液滴入NaOH溶液中,溶液变蓝色,再通入氯气,溶液由蓝色先变成红色,最后颜色慢慢褪去,其原因是( )
①氯气有漂白性 ②氯气与NaOH溶液反应 ③氯气的水溶液呈酸性 ④次氯酸有漂白性 ⑤氯化钠有漂白性
A.①④ B.②③④ C.①②③ D.④⑤
3.在新制氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是( )
A.加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明溶液中有Cl2存在
B.溶液呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2存在
C.先加入盐酸酸化,再加入AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl-存在
D.加入NaOH溶液,氯水浅黄绿色消失,说明有HClO存在
4.为预防“H1N1”甲型流感,可用“84”消毒液(NaClO溶液)消毒,下列说法中正确的是( )
A.NaClO溶液的消毒原理是HClO具有强氧化性
B.Cl2与NaOH的反应中,Cl2只做氧化剂
C.NaClO溶液的漂白原理与Na2O2、活性炭相同
D.“84”消毒液与“洁厕灵”(盐酸)共同使用,可达到既清洁又消毒的双重效果
5.NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.25 ℃时,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运,所以Cl2不与铁反应
D.上图所示转化反应都是氧化还原反应
6.如图所示,从a处通入新制备的Cl2,关闭b阀时,c处的红色布条看不到明显现象;当打开b阀后,c处红色布条逐渐褪色。d瓶中装的是( )
①浓硫酸 ②NaOH溶液 ③H2O ④饱和NaCl溶液
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
7.室温下,单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体,在合适反应条件下,它们可按下面框图进行反应。又知E溶液是无色的。
请回答:
(1)A是 ,B是 ,C是 (填化学式)。?
(2)反应①的化学方程式为 。?
(3)反应③的化学方程式为 。?
(4)反应④的化学方程式为 。?
8.由于用氯气对饮用水消毒会使水中的有机物发生氯代反应,生成含氯有机化合物,对人体有害,世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法,建议采用具有强氧化性的广谱高效消毒剂二氧化氯(ClO2)。ClO2极易爆炸,生产和使用时应尽量用稀有气体稀释,避免光照、振动或加热。
(1)在ClO2分子中,氯元素的化合价是 价。?
(2)欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2,同时有Cl2生成,且Cl2分子的数目为ClO2分子数目的一半。表示这一反应的化学方程式是 。?
(3)我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气通入填有固体氯酸钠(NaClO3)的柱内制得ClO2,这一反应的化学方程式是 ,和欧洲的方法相比,我国这一方法的主要优点是 。?
贴近生活·拓展创新
★为了探究新制饱和氯水的组成和性质而进行了下列科学实验,请根据要求回答问题:
(1)请写出新制饱和氯水中含有氯元素的物质的化学式: 。?
(2)若不再进行更多的实验,请说明能快速判断氯水中含有Cl2的主要依据: 。?
(3)取适量新制饱和氯水滴入品红溶液后褪色,可得出氯气与水反应的产物HClO具有漂白性,请你评价该结论是否合理? 。若不合理,请说明理由(若合理,则无需填写): 。?
(4)先观察了氯水的外观性质以后,又用胶头滴管将该氯水逐滴滴入含有酚酞的NaOH溶液中,边滴边振荡,并连续观察现象,发现溶液的红色逐渐褪去而得无色溶液。根据预测,实验中溶液红色褪去的原因可能有两种,请用简要的文字说明:
① 。?
② 。?
他们又要通过实验进一步探究溶液红色褪去的原因究竟是上述中的①还是②。
[实验步骤]
a.取试管内的无色溶液3 mL盛于另一支洁净的试管中;
b. ,振荡试管。?
[实验现象及结论]
Ⅰ.若 ,则证明溶液红色褪去的原因是①而不是②;?
Ⅱ.若 ,则证明溶液红色褪去的原因是②而不是①。?
第二节 氯及其化合物
第1课时 氯气的性质
课后篇巩固提升
夯实基础·轻松达标
1.下列关于氯气的说法不正确的是( )
A.氯气化学性质很活泼,但是液氯能用钢瓶贮存
B.氯气和液氯是两种不同物质
C.可以用浓硫酸除去氯气中的水蒸气
D.氯气有毒,它曾在战争中被用于制造毒气弹
答案B
解析在通常状况下,液氯可以用钢瓶储运,A项正确;氯气和液氯是不同状态的同一种物质,B项不正确;除去氯气中混有的水蒸气,应选用不能和氯气反应的干燥剂,因为氯气呈酸性,不宜选用碱性干燥剂,如碱石灰等,常选用酸性或中性干燥剂,如浓硫酸、无水氯化钙等,C项正确;氯气有毒,对人体有害,D项正确。
2.下列关于Cl2的描述中正确的是( )
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,生成蓝色固体CuCl2
C.有Cl2参加的化学反应必须在溶液中进行
D.钠在Cl2中燃烧生成白色固体
答案D
3.当有大量Cl2逸散到周围空间时,你认为以下措施合理的是( )
①迅速拨打求救电话 ②迅速撤离至地势较高处
③迅速撤离至下风口 ④用浸有一定浓度NaOH溶液的口罩或毛巾捂住口鼻 ⑤用浸有一定浓度Na2CO3溶液的口罩或毛巾捂住口鼻 ⑥尽可能切断泄漏源(如堵住泄漏口,将其浸入碱液池等)
A.①②④⑥ B.①②⑤⑥
C.①③⑤⑥ D.①②④⑤⑥
答案B
解析Cl2是有毒的气体,当发现大量Cl2泄漏时,一定要及时报警,同时尽可能切断泄漏源;Cl2的密度比空气大,容易沉降在地势低凹处,因此人要撤离至高处;Cl2遇水会发生反应生成酸性物质,因此应该用碱性溶液浸湿口罩或毛巾捂住口鼻,但由于NaOH是腐蚀性很强的碱,故不应使用。故正确答案为B。
4.用玻璃棒蘸取新制氯水点在pH试纸上,观察到的现象是( )
答案B
解析新制氯水中存在H+和HClO,H+使溶液显酸性,故试纸先变为红色,后因HClO具有强氧化性又会使红色(中间部分)褪去,故B正确。
5.为探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质,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,证明氯水中含有的粒子是 。?
(2)向氯水中滴入碳酸钠溶液,有气体生成,说明氯水中含有的粒子是 。?
(3)盛有氯水的试管中的有色布条褪色,说明氯水中含有的粒子是 。?
(4)将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液显红色,起作用的微粒是 ,过一会儿,溶液的颜色褪去,起作用的微粒是 。?
(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成,证明氯水中含有的粒子是 。?
(6)氯水经光照后,颜色逐渐消失,放出的无色气体是 ,溶液的酸性 (填“增强”“不变”或“减弱”)。?
(7)将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯微粒是 。?
答案(1)Cl2 (2)H+ (3)HClO (4)H+ HClO (5)Cl- (6)O2 增强 (7)Cl2、ClO-、HClO
解析(1)氯水中含有的微粒有Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-和OH-,含有Cl2,使溶液呈现浅黄绿色。
(2)滴入Na2CO3溶液有气体生成,证明溶液呈酸性,含H+。
(3)氯水能使有色布条褪色,说明具有漂白性,证明氯水中含有HClO。
(4)紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液呈红色,说明有H+存在,过一会儿颜色褪去,则是因为HClO的漂白作用。
(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成,证明氯水中有Cl-。
(6)HClO不稳定,见光易分解并放出O2,同时生成盐酸,而HClO为弱酸,盐酸是强酸,故溶液酸性增强。
(7)氯水中的Cl2、ClO-、HClO具有强氧化性。
提升能力·跨越等级
1.下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是( )
①氯气 ②液氯 ③新制的氯水 ④氯气的酒精溶液
⑤盐酸 ⑥盐酸酸化的漂白粉溶液
A.①②③ B.①②③⑥
C.③⑥ D.②③⑥
答案C
解析能使干燥的蓝色石蕊试纸变红说明溶液显酸性,而后褪色,说明溶液中有表现漂白性的物质。Cl2溶于水后得到氯水,既表现酸性又表现漂白性。盐酸酸化的漂白粉溶液既表现酸性又表现漂白性。
2.将紫色石蕊溶液滴入NaOH溶液中,溶液变蓝色,再通入氯气,溶液由蓝色先变成红色,最后颜色慢慢褪去,其原因是( )
①氯气有漂白性 ②氯气与NaOH溶液反应 ③氯气的水溶液呈酸性 ④次氯酸有漂白性 ⑤氯化钠有漂白性
A.①④ B.②③④ C.①②③ D.④⑤
答案B
解析Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO,当Cl2过量时,Cl2与水反应生成HCl和HClO,溶液呈酸性,因此使石蕊变红色,而HClO有漂白性,又使溶液褪色。
3.在新制氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是( )
A.加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明溶液中有Cl2存在
B.溶液呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2存在
C.先加入盐酸酸化,再加入AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl-存在
D.加入NaOH溶液,氯水浅黄绿色消失,说明有HClO存在
答案B
解析新制氯水中能使有色布条褪色的是HClO,A项错误;Cl2呈黄绿色,且有刺激性气味,B项正确;加入盐酸酸化即引入了Cl-,无法说明新制氯水中是否有Cl-存在,C项错误;加入NaOH溶液,氯水浅黄绿色消失,不能说明有HClO存在,D项错误。
4.为预防“H1N1”甲型流感,可用“84”消毒液(NaClO溶液)消毒,下列说法中正确的是( )
A.NaClO溶液的消毒原理是HClO具有强氧化性
B.Cl2与NaOH的反应中,Cl2只做氧化剂
C.NaClO溶液的漂白原理与Na2O2、活性炭相同
D.“84”消毒液与“洁厕灵”(盐酸)共同使用,可达到既清洁又消毒的双重效果
答案A
解析Cl2在与NaOH的反应中,既做氧化剂又做还原剂,B项错误;活性炭的漂白原理是物理吸附,而NaClO、Na2O2的漂白原理是氧化褪色,C项错误;D项,“84”消毒液与“洁厕灵”会发生反应Cl-+ClO-+2H+Cl2↑+H2O,并生成有毒气体Cl2,D项错误。
5.NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.25 ℃时,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运,所以Cl2不与铁反应
D.上图所示转化反应都是氧化还原反应
答案B
解析A项,25 ℃时,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的小,故不正确;C项,氯气与铁在加热或潮湿的环境中易反应,而在常温和干燥的环境中不反应,不正确;D项,NaHCO3生成和分解的反应均不是氧化还原反应,故不正确。
6.如图所示,从a处通入新制备的Cl2,关闭b阀时,c处的红色布条看不到明显现象;当打开b阀后,c处红色布条逐渐褪色。d瓶中装的是( )
①浓硫酸 ②NaOH溶液 ③H2O ④饱和NaCl溶液
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
答案C
解析本题解题关键在于明确HClO有漂白作用,干燥的Cl2不具备漂白作用。先判断a处通入的Cl2是否带有水蒸气。根据b阀打开时,红色布条褪色,说明a处通入的是潮湿的Cl2;潮湿的Cl2在b阀关闭后通过d,看不到c处红色布条有明显变化,说明d处溶液吸收了氯气或者吸收了潮湿氯气中的水蒸气。因此正确选项为C。
7.室温下,单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体,在合适反应条件下,它们可按下面框图进行反应。又知E溶液是无色的。
请回答:
(1)A是 ,B是 ,C是 (填化学式)。?
(2)反应①的化学方程式为 。?
(3)反应③的化学方程式为 。?
(4)反应④的化学方程式为 。?
答案(1)Fe Cl2 H2
(2)2Fe+3Cl22FeCl3
(3)Fe+2HClFeCl2+H2↑
(4)2FeCl2+Cl22FeCl3
解析解答推断题的关键在于寻找“突破口”。由B为黄绿色的气体单质,可知B为Cl2,C为无色气体且与Cl2能发生反应,则C为H2,E为HCl;由反应③④可以推出,A为金属活动性顺序排在H前面的金属,且A为变价金属,因此A为Fe。
8.由于用氯气对饮用水消毒会使水中的有机物发生氯代反应,生成含氯有机化合物,对人体有害,世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法,建议采用具有强氧化性的广谱高效消毒剂二氧化氯(ClO2)。ClO2极易爆炸,生产和使用时应尽量用稀有气体稀释,避免光照、振动或加热。
(1)在ClO2分子中,氯元素的化合价是 价。?
(2)欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2,同时有Cl2生成,且Cl2分子的数目为ClO2分子数目的一半。表示这一反应的化学方程式是 。?
(3)我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气通入填有固体氯酸钠(NaClO3)的柱内制得ClO2,这一反应的化学方程式是 ,和欧洲的方法相比,我国这一方法的主要优点是 。?
答案(1)+4
(2)2NaClO3+4HCl(浓)2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O
(3)2NaClO3+Cl22NaClO+2ClO2 副产物少,原料利用率高
贴近生活·拓展创新
★为了探究新制饱和氯水的组成和性质而进行了下列科学实验,请根据要求回答问题:
(1)请写出新制饱和氯水中含有氯元素的物质的化学式: 。?
(2)若不再进行更多的实验,请说明能快速判断氯水中含有Cl2的主要依据: 。?
(3)取适量新制饱和氯水滴入品红溶液后褪色,可得出氯气与水反应的产物HClO具有漂白性,请你评价该结论是否合理? 。若不合理,请说明理由(若合理,则无需填写): 。?
(4)先观察了氯水的外观性质以后,又用胶头滴管将该氯水逐滴滴入含有酚酞的NaOH溶液中,边滴边振荡,并连续观察现象,发现溶液的红色逐渐褪去而得无色溶液。根据预测,实验中溶液红色褪去的原因可能有两种,请用简要的文字说明:
① 。?
② 。?
他们又要通过实验进一步探究溶液红色褪去的原因究竟是上述中的①还是②。
[实验步骤]
a.取试管内的无色溶液3 mL盛于另一支洁净的试管中;
b. ,振荡试管。?
[实验现象及结论]
Ⅰ.若 ,则证明溶液红色褪去的原因是①而不是②;?
Ⅱ.若 ,则证明溶液红色褪去的原因是②而不是①。?
答案(1)Cl2、HCl、HClO (2)氯水显浅黄绿色
(3)不合理 没有事先证明干燥的氯气和盐酸无漂白性
(4)①HCl和HClO中和了NaOH ②HClO氧化了酚酞
[实验步骤]b.再向试管内滴加2滴NaOH溶液
[实验现象及结论]Ⅰ.溶液恢复红色 Ⅱ.溶液仍为无色
解析(1)溶于水的Cl2,一部分与H2O发生化学反应生成HCl和HClO,另一部分以Cl2的形式溶解于水中。
(2)氯水因Cl2的存在而显浅黄绿色,氯水显浅黄绿色就是其中含有Cl2的依据。
(3)将氯水滴入品红溶液后溶液褪色,不能得到氯气与水反应的产物HClO具有漂白性的结论,因为没有事先证明干燥的氯气和盐酸无漂白性。
(4)溶液显红色是酚酞与NaOH相互作用的结果。若没有酚酞,NaOH溶液呈无色;若没有NaOH,酚酞溶液也呈无色。由(1)中的分析可知,新制的氯水中既含有以显强酸性为主的HCl,又含有以显强氧化性为主的HClO,故可滴加NaOH溶液来验证红色褪去的原因。滴入少量NaOH溶液后恢复红色,说明酚酞还存在,红色褪去的原因是HCl和HClO与NaOH发生了反应;若加入NaOH溶液后仍为无色,说明溶液中不存在酚酞,即酚酞已被HClO氧化。
课件33张PPT。第二节 氯及其化合物第1课时 氯气的性质知识铺垫新知预习自主测试1.你在生活中经常接触到的含氯物质有哪些?
提示食盐、海水、84消毒液、漂白粉等。
2.为什么氯元素被称为“成盐元素”?
提示氯元素是活泼的非金属元素,易与金属元素化合形成盐。知识铺垫新知预习自主测试一、氯气的发现
18世纪70年代,瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热制得了氯气,但未确认,直到1810年,英国化学家戴维才确认氯气。
二、氯的存在及氯原子结构
1.氯元素在自然界中主要以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式存在于海水、盐湖和盐矿中。
2.氯的原子结构示意图为? ,氯原子最外电子层上有7个电子,在化学反应中很容易得到1个电子,使最外层达到8个电子的稳定结构。氯气是很活泼的非金属单质,具有强氧化性。知识铺垫新知预习自主测试三、氯气的性质
1.物理性质 温馨提示闻气体的方法是用手在瓶口轻轻扇动,仅使少量气体飘进鼻孔。知识铺垫新知预习自主测试2.化学性质
(1)与金属单质反应温馨提示Cl2是一种强氧化剂,和变价金属反应时,生成最高价态金属氯化物。知识铺垫新知预习自主测试(2)与非金属单质反应
纯净的氢气可在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,反应生成的气体是HCl,它在空气中与水蒸气结合,呈现雾状。
化学方程式为H2+Cl2 2HCl。
【微思考1】通过氢气在氯气中的燃烧,你对“燃烧”有何新的认识?
提示任何发光、放热的剧烈的化学反应都叫燃烧,燃烧不一定要有氧气参加。知识铺垫新知预习自主测试(3)与水反应
①化学方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO。
②氯气的水溶液称为氯水,颜色为浅黄绿色。
(4)与碱反应
①与NaOH反应——制漂白液
化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
漂白液的有效成分为NaClO。
②与Ca(OH)2反应——制漂白粉或漂粉精
化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
漂白粉或漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。3.用途
大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等。 知识铺垫新知预习自主测试四、次氯酸
1.性质
(1)弱酸性(酸性小于碳酸):NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO。
(2)不稳定性:次氯酸不稳定,只存在于水溶液中,见光易分解,化学方程式为2HClO 2HCl+O2↑。
(3)漂白性知识铺垫新知预习自主测试【微思考2】氯气本身有无漂白性?
提示氯气本身无漂白性,氯气遇水生成的次氯酸有漂白性。
2.用途
次氯酸可用作棉、麻和纸张的漂白剂。知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)发生氯气泄漏时,污染区居民应向顺风、低洼处转移,并用湿毛巾护住口鼻。 ( )
(2)过量Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2。 ( )
(3)湿润的有色布条遇Cl2褪色,说明Cl2具有漂白性。 ( )
(4)Cl2通入到紫色石蕊溶液中的现象是先变红后褪色。( )
(5)纯净的H2在Cl2中安静燃烧,发出苍白色火焰。 ( )
(6)Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,故氯水中无Cl2分子。 ( )
答案(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)×知识铺垫新知预习自主测试2.下列说法中正确的是( )
A.液氯和氯水都含有氯离子
B.氯气和液氯都能使干燥的有色布条褪色
C.盐酸和氯水都含有氯离子
D.盐酸和氯水都能使湿润的有色布条褪色
答案C
解析液氯中只含有Cl2不含Cl-,A项错误;干燥的氯气和液氯均不能使有色布条褪色,B项错误;氯气溶于水后发生反应Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,C项正确;盐酸不能使有色布条褪色,D项错误。探究一探究二素养脉络随堂检测 氯水的成分及其多重性质
问题探究
1.将氯水滴入NaHCO3溶液中,有何现象?为什么?
提示溶液中产生气泡,因为氯水中的H+与NaHCO3发生反应2.氯水中加入AgNO3溶液,有什么现象?为什么?
提示溶液中有白色沉淀生成,因为氯水中的Cl-与Ag+发生反应生成AgCl沉淀。
3.氯水在光照条件下,有什么现象?为什么?
提示氯水中有气泡冒出,因为氯水中的HClO在光照条件下分解生成HCl和O2。
4.久置的氯水的成分是什么?应如何保存氯水?
提示因为HClO易分解,久置的氯水的成分是HCl和H2O;氯水应放在棕色瓶中密封保存。探究一探究二素养脉络随堂检测深化拓展
1.氯水的成分
(1)相关化学反应及物质的电离(2)氯水的成分
①三分子:Cl2、HClO、H2O。
②四离子:H+、Cl-、ClO-、OH-。探究一探究二素养脉络随堂检测2.氯水的性质
氯水成分的多样性决定了其性质的多重性:探究一探究二素养脉络随堂检测3.新制氯水、久置氯水、液氯的比较 探究一探究二素养脉络随堂检测素能应用
典例1在新制氯水含有的各种微粒中:
(1)使氯水呈浅黄绿色的是 (填化学式或离子符号,下同)。?
(2)能使AgNO3溶液产生白色沉淀的是 。?
(3)能使紫色石蕊溶液显红色的是 。?
(4)能使红色石蕊试纸褪色的是 。?
(5)能使无水CuSO4变蓝的是 。?
(6)能与NaHCO3溶液反应放出气体的是 。?
答案(1)Cl2 (2)Cl- (3)H+ (4)HClO (5)H2O
(6)H+
解析根据新制氯水的成分进行分析,其中使红色石蕊试纸褪色的是HClO而非Cl2。探究一探究二素养脉络随堂检测变式训练1在新制氯水中存在多种分子和离子,下列实验现象和结论一致且正确的是( )
A.新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰,说明有Cl2
B.加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl-
C.将KHCO3固体加入新制的氯水中,有气泡产生,说明有HClO
D.光照新制氯水有气泡逸出,该气体一定是Cl2
答案B
解析A项,新制氯水中因含HClO而具有漂白性,Cl2没有漂白性;C项,氯水中的盐酸与KHCO3反应产生CO2;D项,光照下氯水中的HClO发生分解反应产生O2。探究一探究二素养脉络随堂检测次氯酸漂白性的实验探究
问题探究
为了探究HClO的漂白性,某同学设计了如下的实验。1.通入Cl2,根据集气瓶A、B中红色花朵的现象,你能得出什么结论?
提示Cl2不能使烘干的红色花朵褪色,Cl2能使新鲜的红色花朵褪色,因此Cl2不具有漂白作用,但Cl2溶于水后具有漂白作用。探究一探究二素养脉络随堂检测2.为了确认是HClO使新鲜的红色花朵褪色,你认为还需增加的实验是什么?
提示Cl2溶于水并与H2O发生反应:Cl2+H2O=HClO+HCl,因此为了确认是HClO具有漂白性,还应增加一个将HCl通过新鲜的红色花朵的实验装置,以验证盐酸不具有漂白性。
3.烧杯中NaOH溶液的作用是什么?反应的离子方程式是怎样的?
提示NaOH溶液用于吸收Cl2,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。探究一探究二素养脉络随堂检测深化拓展
1.氯水、次氯酸盐溶液的漂白实质是HClO具有强氧化性。
2.次氯酸的漂白性探究一探究二素养脉络随堂检测素能应用
典例2右图是一组检验氯气性质的装置。(1)现关闭活塞K,通入氯气,若有色布条是干燥的,溶液B为浓硫酸,则有色布条 ;若溶液B为水,则有色布条 ;若溶液B为足量饱和的NaHCO3溶液,则有色布条 。?
(2)现打开K,溶液B为氢氧化钠溶液,通入的Cl2是湿润的,布条是干燥的,则有色布条 。?探究一探究二素养脉络随堂检测答案(1)不褪色 褪色 不褪色 (2)褪色
解析(1)关闭K并通入Cl2,若B为浓硫酸,则进入(Ⅱ)的是干燥的Cl2,有色布条不褪色;若B为水,则进入(Ⅱ)的是湿润的Cl2,有色布条褪色;若B是足量NaHCO3溶液,则Cl2在(Ⅰ)中被消耗,有色布条不褪色。
(2)打开K,尽管B是NaOH溶液,但湿润的Cl2能直接进入(Ⅱ),有色布条褪色。探究一探究二素养脉络随堂检测变式训练2实验表明:将氯水滴加到一张蓝色石蕊试纸上,试纸上会出现如图所示的半径慢慢扩大的内外两个圆环,且两环颜色不同。下列有关说法中不正确的是 ( )A.此实验表明氯水具有酸性、漂白性
B.内环呈白色,外环呈红色或浅红色
C.内、外环颜色的差异表明此变化过程中,中和反应比氧化还原反应快
D.氯水中,形成次氯酸的反应的还原产物是HClO探究一探究二素养脉络随堂检测答案D
解析内、外两环颜色不同,说明氯水中两种物质起作用,分别表现出酸性和漂白性,A项正确;HClO表现强氧化性,起漂白作用,使内环呈白色,H+表现酸性,使外环呈红色或浅红色,B项正确;由现象可知,外环呈红色或浅红色是由于H+表现酸性的结果,说明中和反应快,内环呈白色是HClO的强氧化性的表现,氧化还原反应慢些,C项正确;由反应Cl2+H2O=HCl+HClO可知,HClO是Cl元素化合价升高的产物,为氧化产物,D项错误。探究一探究二素养脉络随堂检测探究一探究二素养脉络随堂检测1.下列说法中不正确的是( )
A.氯气的密度比空气的大
B.氯气是黄绿色气体
C.可用鼻子对着盛有氯气的集气瓶瓶口闻氯气的气味
D.氯气可用于自来水杀菌、消毒
答案C
解析氯气有毒且有强烈的刺激性气味,闻药品气味时不应将鼻子对着瓶口,而是用手在瓶口轻轻扇动,使少量气体飘进鼻孔,C项错误。探究一探究二素养脉络随堂检测2.用自来水养金鱼时,通常先将自来水经日晒一段时间后,再注入鱼缸,其目的是( )
A.利用紫外线杀死水中的细菌
B.提高水温,有利于金鱼生长
C.增加水中氧气的含量
D.促使水中的次氯酸分解
答案D
解析自来水常用Cl2做消毒剂,Cl2溶于水会与水反应生成HClO,HClO是强氧化剂,它的存在对金鱼的生长有害,而HClO见光易分解。探究一探究二素养脉络随堂检测3.关于新制氯水与久置氯水的说法中,错误的是( )
A.新制氯水的氧化性比久置氯水强
B.久置氯水可以视为稀盐酸
C.新制氯水中无Cl-,久置氯水中有Cl-
D.新制氯水的酸性比久置氯水弱
答案C
解析新制氯水中含有Cl2、H+、Cl-、HClO、H2O、ClO-、OH-,而久置氯水由于HClO的分解,变成稀盐酸(含有H+、Cl-、H2O),都存在Cl-。探究一探究二素养脉络随堂检测4.有关漂白粉和漂白液的说法正确的是( )
A.漂白粉是纯净物,漂白液是混合物
B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C.工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
D.漂白液的有效成分是Na2O2
答案B
解析漂白粉是将Cl2通入石灰乳中制得的混合物,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故其主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2,其有效成分为Ca(ClO)2,漂白液的主要成分是NaClO,符合题意的只有B项。探究一探究二素养脉络随堂检测5.氯水具有多种性质,如图为新制氯水分别与五种物质发生的反应(氯水足量)。(1)写出对应化学方程式:
b. 。?
c. 。?
e. 。?
(2)能证明氯水具有漂白性的现象是 。?
(3)久置的氯水最终变为 (填名称),用化学方程式表示为 。?探究一探究二素养脉络随堂检测答案(1)b.2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑
c.HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
e.Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
(2)石蕊溶液先变红后褪色
(3)稀盐酸 2HClO 2HCl+O2↑第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验
课后篇巩固提升
夯实基础·轻松达标
1.欲除去Cl2中的少量HCl气体,可选用( )
A.NaOH溶液 B.饱和食盐水
C.浓硫酸 D.石灰水
2.某化学小组用下图所示装置制取氯气,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
3.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的正确装置是( )
4.实验室用下列两种方法制氯气:①用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应;②用87 g 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
5.向盛有氯气的集气瓶中,注入约五分之一容器体积的下列液体并轻轻振荡,观察到的现象记录如图所示。判断瓶中注入的液体是( )
A.AgNO3溶液 B.NaOH溶液
C.水 D.FeCl2溶液
6.检验某溶液中是否含有Cl-,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;再加稀硝酸,看白色沉淀是否消失
7.有一包白色固体,它可能是KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种,进行下列实验:
①溶于水,得无色溶液;
②在所得溶液中滴入AgNO3溶液,生成白色沉淀;
③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: 。?
提升能力·跨越等级
1.下列离子方程式书写正确的是( )
A.氯气溶于水:Cl2+H2OH++Cl-+HClO
B.氯气和烧碱作用:Cl2+OH-2Cl-+H2O
C.浓盐酸制取氯气:MnO2+2H++2Cl-Cl2↑+Mn2++H2O
D.钠和水作用:Na+2H2ONa++H2↑+2OH-
2.下列变化不能直接实现的是( )
①(HCl)→②(Cl2)→③[Ca(ClO)2]→④(HClO)→⑤(CO2)
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
3.现有盐酸、NaCl溶液、NaOH溶液和新制氯水,可用来区别它们的一种试剂是( )
A.AgNO3溶液 B.酚酞溶液
C.紫色石蕊溶液 D.饱和食盐水
4.下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是( )
A.将混有HCl杂质的Cl2通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去杂质
B.实验室制取Cl2的反应中,浓盐酸起到酸性和氧化剂作用
C.实验室用如图装置除去Cl2中少量的HCl
D.实验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集
5.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HCl可全部消耗完
B.图Ⅱ:证明新制氯水只具有酸性
C.图Ⅲ:产生了棕黄色的雾
D.图Ⅳ:湿润的有色布条褪色
6.为了证明氯酸钾晶体中含有氯元素,选用下面给出的试剂和操作进行验证。其操作顺序正确的是( )
①滴加AgNO3溶液 ②加水溶解 ③过滤、取滤液 ④与二氧化锰混合加热 ⑤加稀硝酸 ⑥与浓盐酸反应 ⑦与NaOH溶液混合加热
A.⑥⑦①⑤ B.⑥⑦
C.④②③①⑤ D.②①⑤
7.Cl2是一种重要的化工原料,下图是一些含氯产品。
(1)①中钢瓶上应贴的标签为 。?
A.腐蚀品 B.爆炸品
C.有毒品 D.易燃品
(2)工业上利用Cl2制盐酸,其化学方程式为 。Cl2溶于水可制得氯水,检验一瓶氯水是否已经完全变质,可选用的试剂是 。?
A.硝酸银溶液 B.酚酞溶液
C.碳酸钠溶液 D.紫色石蕊溶液
(3)将8.7 g MnO2与足量浓盐酸混合加热,被氧化的HCl的质量是 g。?
8.在实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验,所用仪器如图:
(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母): 接 ; 接 ; 接 ; 接 。?
(2)装置中,饱和食盐水的作用是 ;NaOH溶液的作用是 。?
(3)化学实验中常用湿润的淀粉KI试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生,可观察到 ,反应的化学方程式为 。?
(4)写出下列化学反应的化学方程式:
①气体发生装置中进行的反应:?
。?
②NaOH溶液中发生的反应:?
。?
贴近生活·拓展创新
★某研究小组为了制备84消毒液(主要成分为NaClO)设计了如图装置。并查阅到下列资料:“氯气与水的反应是放热反应,在加热条件下氯气与碱液发生如下反应:3Cl2+6OH-5Cl-+Cl+3H2O”。
回答下列问题:
(1)装置中的试管内发生反应的离子方程式为 。?
(2)装置中能否省去盛饱和NaCl溶液的洗气瓶? (填“能”或“不能”,下同),理由是 。?
(3)装置中能否省去盛浓硫酸的洗气瓶? ,理由是 。?
(4)装置中能否省去盛冰水的烧杯? ,理由是 。?
第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验
课后篇巩固提升
夯实基础·轻松达标
1.欲除去Cl2中的少量HCl气体,可选用( )
A.NaOH溶液 B.饱和食盐水
C.浓硫酸 D.石灰水
答案B
解析利用了HCl极易溶于水而Cl2在饱和食盐水中溶解度很小的原理。
2.某化学小组用下图所示装置制取氯气,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
答案B
3.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的正确装置是( )
答案C
解析集气瓶用单孔橡胶塞塞紧,只能进气,不能排气,则瓶内压强增大到一定程度,可能将橡胶塞弹出,A项错误;因为Cl2比空气的密度大,用B项装置收集时,Cl2应从短管进入,空气从长管排出,B项错误;C项装置既能收集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D项装置不能收集到Cl2,D项错误。
4.实验室用下列两种方法制氯气:①用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应;②用87 g 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
答案B
解析由化学方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O知,参加反应的MnO2与HCl的质量比为87∶146,但是由于稀盐酸与MnO2不反应,所以含有146 g HCl的浓盐酸不能与MnO2完全反应,但87 g MnO2可与足量的浓盐酸完全反应,所以途径②产生的氯气多。
5.向盛有氯气的集气瓶中,注入约五分之一容器体积的下列液体并轻轻振荡,观察到的现象记录如图所示。判断瓶中注入的液体是( )
A.AgNO3溶液 B.NaOH溶液
C.水 D.FeCl2溶液
答案C
解析A项,Cl2作用于AgNO3溶液会产生AgCl白色沉淀;B项,Cl2与NaOH溶液反应会产生NaCl、H2O和NaClO,溶液呈无色;C项,Cl2溶于水,所得氯水呈浅黄绿色;D项,Cl2氧化FeCl2生成FeCl3,溶液呈棕黄色。
6.检验某溶液中是否含有Cl-,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;再加稀硝酸,看白色沉淀是否消失
答案D
解析A项,没有排除C等离子的干扰;B项,加入盐酸,引入了Cl-;C项,先加稀硫酸酸化会产生Ag2SO4沉淀。
7.有一包白色固体,它可能是KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种,进行下列实验:
①溶于水,得无色溶液;
②在所得溶液中滴入AgNO3溶液,生成白色沉淀;
③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: 。?
答案(1)KCl和K2CO3 KNO3
(2)Ag++Cl-AgCl↓,2Ag++CAg2CO3↓,Ag2CO3+2H+2Ag++H2O+CO2↑
解析由②中产生白色沉淀知,原白色固体可能含有K2CO3和KCl中的一种或两种;由③中沉淀量减少且有气泡生成知,一定含有K2CO3;根据沉淀不完全消失可知,一定含有KCl。
提升能力·跨越等级
1.下列离子方程式书写正确的是( )
A.氯气溶于水:Cl2+H2OH++Cl-+HClO
B.氯气和烧碱作用:Cl2+OH-2Cl-+H2O
C.浓盐酸制取氯气:MnO2+2H++2Cl-Cl2↑+Mn2++H2O
D.钠和水作用:Na+2H2ONa++H2↑+2OH-
答案A
解析HClO是难电离的弱酸,写化学式,A项正确;B项还有ClO-生成;C、D两项均没配平。
2.下列变化不能直接实现的是( )
①(HCl)→②(Cl2)→③[Ca(ClO)2]→④(HClO)→⑤(CO2)
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
答案D
解析HClO的酸性比碳酸弱,所以HClO不能直接与碳酸盐反应生成CO2。
3.现有盐酸、NaCl溶液、NaOH溶液和新制氯水,可用来区别它们的一种试剂是( )
A.AgNO3溶液 B.酚酞溶液
C.紫色石蕊溶液 D.饱和食盐水
答案C
解析紫色石蕊溶液遇盐酸变红,遇NaCl溶液无明显现象,遇NaOH溶液变蓝,遇新制氯水先变红后褪色。
4.下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是( )
A.将混有HCl杂质的Cl2通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去杂质
B.实验室制取Cl2的反应中,浓盐酸起到酸性和氧化剂作用
C.实验室用如图装置除去Cl2中少量的HCl
D.实验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集
答案D
解析Cl2可与饱和NaHCO3溶液反应生成CO2,引入新的杂质,并且消耗Cl2,A项不正确;实验室制取Cl2的反应中,浓盐酸起到酸性和还原剂的作用,B项不正确;用饱和食盐水除去Cl2中少量的HCl气体时,导气管应长进短出,C项不正确;因为Cl2能溶于水,而难溶于饱和食盐水,故实验室可用排饱和食盐水法收集Cl2,D项正确。
5.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HCl可全部消耗完
B.图Ⅱ:证明新制氯水只具有酸性
C.图Ⅲ:产生了棕黄色的雾
D.图Ⅳ:湿润的有色布条褪色
答案D
解析MnO2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,HCl也不能全部消耗完,A错误;不仅能证明新制氯水具有酸性,还可以证明新制氯水具有漂白性,B错误;铜丝在Cl2中燃烧,生成棕黄色的烟,C错误。
6.为了证明氯酸钾晶体中含有氯元素,选用下面给出的试剂和操作进行验证。其操作顺序正确的是( )
①滴加AgNO3溶液 ②加水溶解 ③过滤、取滤液 ④与二氧化锰混合加热 ⑤加稀硝酸 ⑥与浓盐酸反应 ⑦与NaOH溶液混合加热
A.⑥⑦①⑤ B.⑥⑦
C.④②③①⑤ D.②①⑤
答案C
解析氯酸钾晶体中无Cl-,要证明氯酸钾晶体中含有氯元素,就必须使之产生Cl-。故可通过与MnO2混合加热使之分解产生KCl,然后再通过检验Cl-的存在,证明其含有氯元素。由于MnO2不溶于水,故可通过加水溶解、过滤的方法分离出MnO2,然后向滤液中加AgNO3溶液和稀硝酸进行验证。
7.Cl2是一种重要的化工原料,下图是一些含氯产品。
(1)①中钢瓶上应贴的标签为 。?
A.腐蚀品 B.爆炸品
C.有毒品 D.易燃品
(2)工业上利用Cl2制盐酸,其化学方程式为 。Cl2溶于水可制得氯水,检验一瓶氯水是否已经完全变质,可选用的试剂是 。?
A.硝酸银溶液 B.酚酞溶液
C.碳酸钠溶液 D.紫色石蕊溶液
(3)将8.7 g MnO2与足量浓盐酸混合加热,被氧化的HCl的质量是 g。?
答案(1)C (2)H2+Cl22HCl D (3)7.3
解析(1)Cl2有毒,贮存Cl2的钢瓶应贴的标签为有毒品。
(2)久置氯水的成分为稀盐酸,新制氯水中含有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-,新制氯水和稀盐酸均与AgNO3溶液反应生成白色沉淀,均与Na2CO3溶液反应放出CO2气体,遇酚酞溶液均无明显现象。新制氯水中加入紫色石蕊溶液先变红后褪色,而稀盐酸中加入紫色石蕊溶液只变红色。
(3)利用化学方程式进行计算。
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
87 g 146 g
8.7 g m(HCl)
解得m(HCl)=14.6 g
被氧化的HCl的质量为参加反应HCl的质量的一半,即7.3 g。
8.在实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验,所用仪器如图:
(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母): 接 ; 接 ; 接 ; 接 。?
(2)装置中,饱和食盐水的作用是 ;NaOH溶液的作用是 。?
(3)化学实验中常用湿润的淀粉KI试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生,可观察到 ,反应的化学方程式为 。?
(4)写出下列化学反应的化学方程式:
①气体发生装置中进行的反应:?
。?
②NaOH溶液中发生的反应:?
。?
答案(1)E C D A B H G F
(2)除去氯气中的HCl杂质 吸收多余的氯气
(3)试纸变蓝 2KI+Cl22KCl+I2
(4)①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
②2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O
解析(1)按照制备气体的“反应装置→净化装置→收集装置→尾气处理装置”的顺序可确定仪器连接的正确顺序。(2)题述装置中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl杂质,浓硫酸的作用是干燥Cl2,NaOH溶液的作用是吸收多余的Cl2。(3)湿润的淀粉KI试纸遇Cl2时发生反应Cl2+2KI2KCl+I2,淀粉遇I2变蓝。
贴近生活·拓展创新
★某研究小组为了制备84消毒液(主要成分为NaClO)设计了如图装置。并查阅到下列资料:“氯气与水的反应是放热反应,在加热条件下氯气与碱液发生如下反应:3Cl2+6OH-5Cl-+Cl+3H2O”。
回答下列问题:
(1)装置中的试管内发生反应的离子方程式为 。?
(2)装置中能否省去盛饱和NaCl溶液的洗气瓶? (填“能”或“不能”,下同),理由是 。?
(3)装置中能否省去盛浓硫酸的洗气瓶? ,理由是 。?
(4)装置中能否省去盛冰水的烧杯? ,理由是 。?
答案(1)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
(2)不能 氯气中混有的HCl气体进入试管中会和氢氧化钠溶液反应,降低NaClO的产量和纯度
(3)能 少量水蒸气进入试管中不影响反应
(4)不能 氯气与水的反应是放热反应,反应时温度升高,可能引起副反应生成NaClO3
解析本题具有较强的综合性,装置产生的Cl2在冰水冷却下与NaOH发生反应制得消毒液。发生装置产生的Cl2必须通过饱和NaCl溶液除去HCl,否则HCl与NaOH反应将生成NaCl,降低NaClO的产量和纯度;但干燥装置可以省略,因为少量水蒸气不会影响试管中反应;冷却装置不可省略,因为题给信息:氯气与水的反应是放热反应,会使试管内温度升高,引起副反应3Cl2+6OH-5Cl-+Cl+3H2O。
课件32张PPT。第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验知识铺垫新知预习自主测试1.实验室制取气体时,如何确定气体的发生装置?
提示依据反应物的状态及反应条件(如是否需要加热等)。
2.气体的收集方法知识铺垫新知预习自主测试一、氯气的实验室制法 1.反应原理是MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
2.由于氯气的密度大于空气的密度,所以可采用向上排空气法收集氯气。
3.由于氯气有毒,所以应用NaOH溶液吸收尾气,发生的反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。知识铺垫新知预习自主测试二、氯离子的检验 知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)待测液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀产生,说明该溶液中含有Cl-。 ( )
(2)实验室制取Cl2时,MnO2做氧化剂。 ( )
(3)MnO2与稀盐酸在高温下反应也可产生Cl2。 ( )
(4)实验室制Cl2时,Cl2中往往含有HCl杂质。( )
答案(1)× (2)√ (3)× (4)√知识铺垫新知预习自主测试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.a中可用分液漏斗代替长颈漏斗
B.a中缺少加热装置
C.b中盛放NaOH溶液可以净化Cl2
D.d中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸知识铺垫新知预习自主测试答案C
解析生成的氯气中易混有氯化氢气体,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b中不能盛放氢氧化钠溶液。探究一探究二素养脉络随堂检测 Cl2的实验室制法
问题探究
下列装置是实验室制取氯气的典型装置:探究一探究二素养脉络随堂检测(1)实验室制取气体的整套装置一般包含哪些装置?
提示一般包含:气体发生装置→除杂装置→收集装置→尾气处理装置。
(2)氯气有毒,实验室中制取氯气时应做哪些安全措施?
提示可在通风橱中进行实验,用氢氧化钠溶液吸收尾气。
(3)二氧化锰只能氧化浓盐酸,进行该实验时,浓盐酸能否完全反应?
提示不能。随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应即停止。
(4)结合实验室制取氯气的原料及其性质,思考氯气中会含有什么杂质,该如何除去。
提示盐酸具有挥发性,故Cl2中会含有HCl、水蒸气,可用饱和食盐水除去HCl,用浓硫酸吸收水蒸气。探究一探究二素养脉络随堂检测深化拓展
1.氯气的实验室制法
(1)反应原理MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)仪器装置
装置特点:固+液 气。
主要仪器:铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯、石棉网等。装置如下图所示。探究一探究二素养脉络随堂检测说明:C装置的作用是除去Cl2中的HCl;D装置的作用是干燥Cl2;F装置的作用是吸收多余的Cl2,防止污染环境。探究一探究二素养脉络随堂检测(3)收集方法
①向上排空气法(Cl2的密度大于空气的密度)。
②排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小,且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl气体)。
(4)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将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛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。
(5)尾气处理
Cl2有毒,易污染空气,需用NaOH溶液吸收。探究一探究二素养脉络随堂检测2.实验室制取氯气的其他方法
可用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等氧化剂代替MnO2与浓盐酸反应(不需加热),如2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。探究一探究二素养脉络随堂检测素能应用
典例1氯是一种海水富集元素。下图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置:探究一探究二素养脉络随堂检测回答下列问题:
(1)装置Ⅰ中,仪器a的名称为 。?
(2)装置Ⅱ的作用是 。?
(3)当有少量Cl2气流通过后,装置Ⅲ中反应的离子方程式为 。?
(4)当Cl2气流持续通过时,装置Ⅳ中干燥的有色布条能否褪色? 。?
(5)装置Ⅴ反应的离子方程式为 。?探究一探究二素养脉络随堂检测答案(1)分液漏斗 (2)吸收Cl2中的HCl
(3)Cl2+2I-=I2+2Cl- (4)能
(5)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
解析装置Ⅰ为Cl2的发生装置,仪器a为分液漏斗;装置Ⅱ为净化装置,吸收Cl2中的HCl;Cl2可与KI发生反应Cl2+2I-=I2+2Cl-,生成的I2使淀粉溶液变为蓝色;干燥的Cl2无漂白性,但Cl2从装置Ⅱ、Ⅲ中逸出时会带入H2O,故装置Ⅳ中干燥的有色布条会褪色;装置Ⅴ为尾气吸收装置,Cl2可与NaOH溶液发生反应Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。探究一探究二素养脉络随堂检测变式训练1在制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是( )
①连接好装置,检查气密性
②缓缓加热,加快反应,使气体均匀逸出
③在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末
④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中
⑤将多余的Cl2用NaOH溶液吸收
⑥用向上排空气法收集氯气
A.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤
答案D
解析确定实验室制取气体的操作顺序要注意:①连接好装置后,要先检查气密性,后装药品;②装药品的顺序是先加固体,后加液体;③对于有毒的气体,一定要有尾气处理装置。探究一探究二素养脉络随堂检测Cl-的检验
问题探究探究一探究二素养脉络随堂检测(1)若在某无色溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有Cl-吗?为什么?
提示不一定含Cl-,C 与Ag+反应也生成白色沉淀。
(2)检验Cl-时为何要加入稀硝酸?
提示防止C 等离子的干扰。探究一探究二素养脉络随堂检测深化拓展
1.检验待测液中含有Cl-的一般答题模板2.溶液中Cl-检验的注意事项 探究一探究二素养脉络随堂检测素能应用
典例2检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl-),正确的操作是( )
A.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生
B.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,加入盐酸,沉淀不消失
C.向未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生
D.向未知溶液中加入稀盐酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生
答案C
解析A操作不正确,它不能排除C 等的干扰;B操作不正确,若未知溶液中含C ,其与Ag+生成的Ag2CO3跟盐酸反应时,生成AgCl白色沉淀;D操作不正确,用盐酸酸化,引入了Cl-。探究一探究二素养脉络随堂检测变式训练2在某未知液中加入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。由此判断该未知液中含有( )答案C
解析能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体应是CO2,又因为加入稀硝酸后沉淀部分溶解,故原溶液中除含有C 外,还有Cl-。探究一探究二素养脉络随堂检测探究一探究二素养脉络随堂检测1.检验Cl-时所用试剂稀硝酸的作用是( ) 答案A
解析检验Cl-时,加入的AgNO3溶液能与C 反应生成Ag2CO3白色沉淀,干扰Cl-的检验,加入稀硝酸可排除C 等的干扰。探究一探究二素养脉络随堂检测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
答案C
解析由于浓盐酸易挥发,故必须缓慢加热以减少其挥发;Cl2的密度比空气的大,故应用向上排空气法收集Cl2;Cl2极易与碱溶液反应,如Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,故应用较浓的碱液吸收多余的Cl2。探究一探究二素养脉络随堂检测3.已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并验证其与金属的反应,每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是( )A.①和②处 B.只有②处
C.②和③处 D.②③④处探究一探究二素养脉络随堂检测答案D
解析①是氯气的发生装置,②应是除去氯气中氯化氢杂质的装置,③是干燥装置,④是氯气与金属反应的装置。除杂时不能消耗欲保留的气体,因为氯气可与NaOH溶液反应,化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,所以②处错误;③中进气管短,出气管却插入液面下,无法干燥气体,也不能使气体进入④中与金属反应,所以③处错误;④是一个封闭体系,未反应的气体不断蓄积,会使容器内压强过大而发生爆炸,且进气导管应伸入试管底部,所以④处错误。探究一探究二素养脉络随堂检测4.能证明某溶液中含有NaCl的是( )
A.焰色试验显黄色
B.溶液有咸味
C.取少量溶液于试管中,滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液,出现白色沉淀
D.焰色试验显黄色,同时又能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀
答案D
解析焰色试验显黄色,则证明含有Na+;加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液后生成白色沉淀,则证明含有Cl-。探究一探究二素养脉络随堂检测5.(1)实验室制取Cl2时,下列操作不正确的是 (填序号)。? 探究一探究二素养脉络随堂检测①装置Ⅰ可用于制取少量Cl2
②用装置Ⅱ除去Cl2中的少量HCl
③用装置Ⅲ制取Cl2
④用装置Ⅳ干燥Cl2
(2)实验室制取干燥、纯净的氯气,除了用二氧化锰、浓盐酸外还需要的药品有 、 、 。探究一探究二素养脉络随堂检测答案(1)①②③④
(2)饱和食盐水 浓硫酸 NaOH溶液
解析(1)①实验室制取Cl2用浓盐酸和MnO2反应,而不能用稀盐酸;②除去Cl2中的HCl气体应用饱和食盐水,NaHCO3溶液与Cl2反应并放出CO2气体,且气体应“长进短出”;③MnO2与浓盐酸需在加热条件下反应;④使用浓硫酸洗气瓶干燥Cl2,应“长进短出”。(2)实验室制取干燥、纯净Cl2,还需饱和食盐水除去HCl气体,浓硫酸干燥Cl2、NaOH溶液除去多余的Cl2。
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