(共53张PPT)
第二节
氯及其化合物
基础课时9
氯气的性质
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
必备知识·自主预习储备
NO.1
成盐
化工原料
盐酸
黄绿
刺激性气味
大
2
氯水
舍勒
戴维
得到
强氧化
强氧化
燃烧
苍白色
白雾
盐酸
漂白剂
次氯酸钠
消毒剂
漂白剂
关键能力·情境探究达成
NO.2
学习任务1
学习任务2
深化理解氯水的成分及其多重性
学习效果·随堂评估自测
NO.3
1
3
2
4
2
1
3
4
2
1
3
4
3
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1
2
3
4
1
2
3
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答案
学习任务
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解析答案
学字习任务2
碳酸钠
KI
氯水(c硝酸银
d
石蕊氯气的性质
学
习
任
务
1．能通过实验探究Cl2、HClO、次氯酸盐的性质，培养学生“实验探究与证据推理”的核心素养。2．建立含氯元素的物质间的转化关系，培养学生“变化观念与模型认知”的核心素养。3．了解Cl2的主要用途和发现史，培养学生“科学态度与社会责任”的核心素养。
一、氯的存在和氯气的物理性质
1．氯的存在：氯是一种重要的“成盐元素”，在自然界中除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中，还存在于陆地的盐湖和盐矿中。
2．氯气的主要用途：重要的化工原料，制造盐酸，有机溶剂、农药、染料和药品等，也可生产漂白液和漂白粉等。
3．氯气的物理性质与发现
(1)Cl2是黄绿色、有刺激性气味的气体，有毒，熔点为－101_℃，沸点为－34.6_℃，密度为3.214
g·L－1(0
℃)，比空气的密度大。25
℃时，1体积水可溶解2体积Cl2，其水溶液称为氯水。
(2)18世纪70年代，瑞典化学家舍勒发现了Cl2,1810年，英国化学家戴维确认为Cl2。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)氯元素在自然界中以化合态存在。
(
)
(2)氯气是一种无色有毒气体。
(
)
(3)氯气泄漏时可逆风躲到低洼处。
(
)
[答案]
(1)√
(2)×
(3)×
二、氯气的化学性质
氯原子结构示意图为，最外层有7个电子，化学反应中容易得到1个电子，达到8电子稳定结构，故Cl2是很活泼的非金属单质，是一种强氧化剂，具有强氧化性。
1．Cl2与金属单质的反应
写出下列反应的化学方程式
(1)与钠反应：2Na＋Cl22NaCl。
(2)与铁反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。
(3)与铜反应：Cu＋Cl2CuCl2。
2．氯气与非金属单质的反应
在空气中点燃氢气，然后把导管伸入盛有氯气的集气瓶中。
(1)现象：氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口上方出现白雾。
(2)化学方程式：H2＋Cl22HCl。
(3)HCl气体溶于水形成盐酸。
3．氯气与H2O反应
(1)新制氯水能杀菌、消毒，是因为氯气与H2O反应，反应的化学方程式是Cl2＋H2O===HCl＋HClO，次氯酸具有强氧化性，能杀菌、消毒。
(2)次氯酸
①稳定性：
次氯酸分解反应的化学方程式为2HClO2HCl＋O2↑。
②强氧化性：
ⅰ.能将有色物质氧化为无色物质，作漂白剂。
ⅱ.杀菌、消毒。
③弱酸性：
HClO的酸性比H2CO3弱，向NaClO溶液中通入足量CO2，离子方程式为ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO。
4．氯气与碱的反应
(1)与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液
①制取反应的化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
②离子方程式：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
③漂白液的有效成分是次氯酸钠。
(2)与冷的石灰乳反应——制取漂白粉
①制取反应的化学方程式：2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
②漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。
(3)漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白剂又可作消毒剂。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)Cl2是一种常见氧化剂，可以氧化金属或某些非金属单质。
(
)
(2)Cl2与过量Fe反应生成FeCl2。
(
)
(3)任何物质的燃烧必须有O2参与。
(
)
(4)Cl2与H2O反应的离子方程式为Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－。
(
)
[答案]
(1)√
(2)×
(3)×
(4)×
(1)氯水中存在粒子有________、OH－等粒子。
(2)“84”消毒液的有效成分为________。
[答案]
(1)H2O、Cl2、HClO、H＋、Cl－、ClO－
(2)NaClO
(1)氯水作漂白剂相对于漂白粉和漂白液作漂白剂的不足有哪些？
[提示]
Cl2在水中溶解度小，且生成的HClO不稳定、难以保存，使用不方便，效果不理想等。
(2)夏天、游泳池常放入一些漂白粉，其目的是什么？
[提示]
漂白粉中在水中生成HClO，能杀菌消毒。
(3)漂白液中加几滴食醋，可增强漂白性的原理是什么？写出有离子方程式。
[提示]
加食醋，漂白液中生成了较多的HClO，ClO－＋CH3COOH===HClO＋CH3COO－。
全面理解Cl2的性质及应用
下面两幅图片是某氯气泄漏事故现象。
从图片可以看出现场人员撤离时均用一块毛巾捂住口鼻以防止吸入氯气。
(1)现场人员撤离时，是向高处转移还是向低处转移？若有风时，是逆风撤离还是顺风撤离？
(2)捂口鼻的毛巾如何处理？
(3)消防人员在现场向空中喷洒石灰水，这是为什么？写出有关化学方程式。
[答案]
(1)高处、逆风撤离。
(2)将毛巾蘸碱性肥皂水或小苏打水吸收Cl2，不能蘸碱性很强的Na2CO3和NaOH溶液。
(3)吸收空气中的Cl2，2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
氯气(Cl2)的主要性质
1．氯气与单质的反应
注意：(1)Cl2是具有强氧化性的非金属单质，与变价金属反应时，生成高价态的金属氯化物，如与Fe反应生成FeCl3而不是FeCl2，Cu与Cl2反应生成的是CuCl2而不是CuCl(氯化亚铜)。
(2)描述现象时，固体小颗粒分散在空气中形成“烟”，液体小液滴分散到空气中形成“雾”。
2．氯气与H2O反应——氯水
Cl2＋H2O===HCl＋HClO
注意：Cl2通入水中部分Cl2参与反应，氯水中含Cl2。
3．氯气与碱反应
①制漂白液：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
②制漂白粉：Cl2与石灰乳反应制漂白粉，2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
4．氯气与某些化合物反应
(1)Cl2通入FeCl2溶液中：Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－
(2)Cl2通入KI溶液中：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－
1．下列氯化物既能由金属和氯气直接化合制得，又能由金属和盐酸反应制得的是(
)
A．CuCl2
B．FeCl2
C．NaCl
D．FeCl3
C
[A项，铜与盐酸不反应，错误；B项，铁与氯气反应生成氯化铁，与盐酸反应生成氯化亚铁，错误；C项，钠与氯气或盐酸反应均生成氯化钠，正确；D项，根据B中分析可知D错误。]
2．将紫色石蕊试液滴入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
B
[Cl2与NaOH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。]
深化理解氯水的成分及其多重性
(1)[实验一]中产生气泡的成分是什么？由[实验一]的现象说明氯水中含有的微粒是什么？写出该反应的离子方程式。
(2)解释[实验二]中现象．
(3)[实验三]中2
mL新制氯水在太阳光下放置发生的反应是什么？实验中“红色不褪去”的原因是什么？
(4)由[实验四]的现象，说明氯水中含有的微粒是什么？写出反应的离子方程式。
[答案]
(1)CO2气体；说明氯水中含有H＋，反应离子方程式为CO＋2H＋===H2O＋CO2↑。
(2)紫色石蕊试液变红是因为氯水存在大量H＋，红色褪去是因为Cl2与H2O反应生成HClO具有漂白性。
(3)氯水中的HClO光照分解，反应的化学方程式为2HClO2HCl＋O2↑；长时间放置氯水中无HClO，失去漂白性，故红色不褪去。
(4)Cl－，Ag＋＋Cl－===AgCl↓。
1．氯水的成分及主要性质
(1)氯水的成分——“三分子、四离子”
(2)氯水的性质
2．次氯酸的主要性质
注意：氯水应保存于棕色试剂瓶中，放于冷暗处。
3．液氯、新制氯水、久置氯水的比较
物质
液氯
新制氯水
久置氯水
成分
Cl2
Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－
H＋、Cl－、H2O、OH－
分类
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
浅黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性、漂白性
酸性
保存
特制钢瓶
棕色试剂瓶盛装，密封保存于阴凉处，一般现用现配
—
3．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．溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在
B．加入有色布条，有色布条褪色，说明有Cl2存在
C．加入盐酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明有Cl－存在
D．加入NaOH溶液，新制氯水浅黄绿色消失，说明有HClO存在
A
[因为Cl2是黄绿色且有刺激性气味的气体，所以溶液呈浅黄绿色且有刺激性气味，说明有Cl2存在，故A正确；加入有色布条，有色布条褪色，体现了HClO的漂白性，故B错误；盐酸中含有Cl－，加入盐酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，不能说明原溶液中有Cl－存在，故C错误；NaOH溶液能和新制氯水中的Cl2发生反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，新制氯水浅黄绿色消失，故D错误。]
4．(双选)新制氯水与久置氯水相比较，下列说法不正确的是(
)
A．都呈酸性
B．前者能使有色布条褪色
C．光照新制氯水有气体逸出，该气体是Cl2
D．加入KI淀粉溶液后溶液均变蓝
CD
[新制氯水中含有Cl2、HClO、H2O
3种分子，H＋、Cl－、ClO－、OH－
4种离子，光照时发生反应2HClO2HCl＋O2↑，所以久置的氯水实际上已经是盐酸，故A、B项正确，C、D项错误。]
1．田鼠对庄稼产生危害，Cl2可用于消灭田鼠，因此可将Cl2用软管通入田鼠洞中，这是利用了氯气下列性质中的(
)
①黄绿色
②密度比空气大
③有毒
④易液化
⑤能溶于水
A．①②
B．②③
C．①②③
D．③④⑤
[答案]
B
2．氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，下列叙述中不正确的是(
)
A．红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，生成CuCl2
B．钠在氯气中燃烧，生成白色的烟
C．纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口呈现白色烟雾
D．氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸，久置氯水最终变为稀盐酸
C
[H2与Cl2反应生成的HCl在瓶口形成的雾，不是烟雾，C项错误。]
3．实验室为了使用方便，通常将氯气溶解于水中形成氯水或将氯气降温加压形成液氯来使用。下列有关这两种液体的实验描述都正确的是(
)
A．两种液体都可以使干燥的布条褪色
B．两种液体都可以使干燥的蓝色石蕊试纸变红
C．用这两种液体都可给自来水消毒
D．分别向这两种液体中投入几颗金属锌粒均有气泡产生
C
[液氯不能使干燥的布条或石蕊试纸褪色，液氯与Zn反应也不能生成气体，ABD项均错。]
4．结合氯气的相关知识解决下列问题。
(1)漂白粉能与盐酸发生反应，但盐酸浓度不同时，漂白粉与盐酸混合发生反应的类型不同。
①漂白粉与稀盐酸发生复分解反应，化学方程式为
________________________________________________________________。
②漂白粉与浓盐酸发生氧化还原反应，化学方程式为
________________________________________________________________。
(2)氯水中含有多种成分，因而具有很多性质，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)。
①能证明氯水具有漂白性的是______(填“a”“b”“c”或“d”)。
②c过程中的现象是___________________________________。
③a过程的离子方程式为_______________________________。
[解析]
(1)①盐酸酸性强于次氯酸，漂白粉与稀盐酸反应生成氯化钙和次氯酸，化学方程式为Ca(ClO)2＋2HCl===CaCl2＋2HClO；
②次氯酸根离子具有强的氧化性，能够氧化浓盐酸，次氯酸钙与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气、氯化钙和水，化学方程式为Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。
(2)①氯水中的HClO有强氧化性，一般在应用其漂白性时，HClO的强氧化性将有色物质氧化成无色物质，本题中氯水能使石蕊试液先变红，后褪色，故合理选项是d。
②氯水中有Cl－，加入AgNO3溶液，发生反应：Ag＋＋Cl－===AgCl↓，生成AgCl白色沉淀。
[答案]
(1)①Ca(ClO)2＋2HCl===CaCl2＋2HClO
②Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
(2)①d
②产生白色沉淀
③Cl2＋2I－===I2＋2Cl－
PAGE
-
8
-(共51张PPT)
第二节
氯及其化合物
基础课时10
氯气的实验室制法及Cl－的检验
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
必备知识·自主预习储备
NO.1
分液漏斗
圆底烧瓶
向上排空气法
产生白色沉淀
沉淀不溶解
产生白色沉淀
沉淀不溶解
产生白色沉淀
沉淀溶解，放出无色气体
稀硝酸
白色沉淀
不溶解
关键能力·情境探究达成
NO.2
学习任务1
学习任务2
氯气的实验室制法
学习效果·随堂评估自测
NO.3
1
3
5
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4
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3
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答案
学习任务
点此进入
解析答案
学字习任务2
题后反思
二氧化锰
排入
和浓盐酸
空气中
石棉网
饱和
食盐水氯气的实验室制法及Cl－的检验
学
习
任
务
1．根据Cl2的性质，掌握Cl2的实验室制法(发生、除杂、收集和尾气处理)，培养学生的“科学探究与创新意识”的核心素养。2．掌握Cl－的一般检验方法(试剂、步骤)，培养学生的“证据推理与模型认知”的核心素养。
一、氯气的实验室制法
1．反应原理：实验室用MnO2和浓盐酸加热反应制取Cl2，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。
2．实验装置
A
B
C
(1)仪器a的名称分液漏斗，仪器b的名称圆底烧瓶。
(2)Cl2的收集方法是向上排空气法。
(3)烧杯中NaOH溶液的作用是吸收多余的Cl2、以防污染环境。
(4)A装置中导出的气体有Cl2、HCl、H2O(g)等。
实验室制O2、CO2的试剂一般是什么？怎样收集？写出制取O2、CO2的化学方程式。
[提示]
制O2的试剂一般为双氧水和MnO2、2H2O22H2O＋O2↑，排水法收集；制CO2的试剂一般为大理石和稀盐酸，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，向上排空气法收集。
二、氯离子(Cl－)的检验
1．实验探究
实验现象
离子方程式
加入AgNO3溶液
加入稀硝酸
稀盐酸
产生白色沉淀
沉淀不溶解
Ag＋＋Cl－===AgCl↓
NaCl溶液
产生白色沉淀
沉淀不溶解
Ag＋＋Cl－===AgCl↓
Na2CO3溶液
产生白色沉淀
沉淀溶解，放出无色气体
2Ag＋＋CO===Ag2CO3↓、Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋CO2↑＋H2O
2.氯离子的检验方法
(1)操作方法：向未知溶液中先加AgNO3溶液，再加稀硝酸。
(2)现象：产生白色沉淀，加稀硝酸时，沉淀不溶解。
(3)原理：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(离子方程式)。
(4)加入稀硝酸的目的：排除CO等离子的干扰。
(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？
(2)若被检验的溶液中既有Cl－也含有SO，应如何检验是否含有Cl－？
[提示]
(1)不一定。因为Ag＋也可与CO等反应生成白色的Ag2CO3沉淀。
(2)因为Ag2SO4微溶于水，SO的存在会干扰Cl－的检验，故先加足量Ba(NO3)2溶液除去溶液中的SO，然后再加入硝酸酸化的AgNO3溶液，看是否产生白色沉淀，检验Cl－的存在。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)在某溶液中滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl－
(
)
(2)在某溶液中先滴加盐酸，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－
(
)
(3)在某溶液中先滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，再滴加盐酸，沉淀不消失，说明溶液中有Cl－
(
)
(4)在某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－
(
)
[答案]
(1)×
(2)×
(3)×
(4)√
氯气的实验室制法
Cl2的实验室制取的实验流程
问题：(1)除了MnO2能氧化浓盐酸制Cl2外，还有哪些氧化剂？举例说明。
[答案]
KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7这些氧化剂氧化性较强，氧化浓盐酸时可以不用加热。
(2)饱和食盐水能否换成Na2CO3溶液？为什么？
[答案]
否，Na2CO3溶液吸收Cl2和HCl，同时生成杂质气体CO2。
(3)瓶中浓硫酸能否换成P2O5干燥剂？为什么？
[答案]
否，P2O5为固体，不能放于洗气瓶，应放于干燥管中。
(4)上述两个除杂装置能否颠倒？为什么？
[答案]
否，若颠倒收集不到干燥的Cl2。
(5)收集Cl2除了用向上排空气法外还可用什么法？
[答案]
排饱和食盐水法。
(6)若MnO2足量，浓盐酸能完全反应吗？为什么？
[答案]
不能，当浓盐酸变稀时，反应可能停止。
(7)某同学认为可以用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液进行尾气处理，同时还可以制得漂白粉，你认为该同学的想法是否合理？
[答案]
不合理。澄清石灰水的浓度很小，不能确保氯气被完全吸收，制备漂白粉应该利用氯气与石灰乳反应。
(8)如何检验Cl2?
[答案]
使湿润的淀粉KI试纸放于管口，试纸变蓝或使湿润的蓝色石蕊试纸放于管口，试纸先变红后褪色。
1．Cl2的实验室制法
(1)反应原理
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
[注]
MnO2足量，HCl不能完全反应，因为浓盐酸变稀后，反应停止。
(2)仪器装置
装置特点：固＋液气。
(3)除杂装置：分别用盛有饱和食盐水和浓H2SO4的洗气瓶除去Cl2中的HCl和H2O(g)。干燥也可用固体干燥剂P2O5、CaCl2等，但固体干燥剂需用干燥管或U形管。
(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。
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，Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。
1．18世纪70年代，瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热，发现了氯气的制备方法，至今还是实验室制备氯气的主要方法。下列关于实验室制氯气的说法中正确的是
(
)
A．浓盐酸在反应中起到酸性和氧化剂作用
B．将87
gMnO2和足量浓盐酸反应，与将含有146
g
HCl的浓盐酸与足量MnO2反应制得的氯气一样多
C．为防止氯气污染环境，必须进行尾气处理，可选用澄清石灰水
D．收集氯气时，可采用湿润的淀粉KI试纸进行验满
D
[A项，浓盐酸在反应中未起氧化剂作用，而是还原剂，错误；B项，浓盐酸变稀时，反应可能停止，二者制得的氯气不一样多，错误；C项，澄清石灰水浓度小，不能作为吸收尾气Cl2的吸收剂，错误；D项，Cl2把I－氧化为I2，I2遇淀粉变蓝，正确。]
2．已知KMnO4在常温下与浓盐酸反应生成Cl2，如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2的简易装置，下列叙述不正确的是(
)
①
②
③
A．在试管①中盛有饱和食盐水，用试管②收集Cl2
B．用试管①收集Cl2，试管②可防止NaOH溶液倒吸入试管①中
C．③用于吸收多余的Cl2，防止污染环境
D．用该装置收集到的Cl2中会混有HCl气体和水蒸气
A
[根据导管的长短可知试管①用于收集Cl2，试管②用于防止NaOH溶液倒吸入试管①中，A错误，B正确；NaOH溶液吸收多余的Cl2，防止污染环境，C正确；浓盐酸易挥发，①中收集到的Cl2中混有HCl和水蒸气，D正确。]
Cl－的检验及其推断
有一包白色固体，它可能是KCl、CaCl2、K2CO3、KNO3中的一种或几种，进行下列实验：
①溶于水，得到无色溶液；
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)白色固体中一定含有的成分是________，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：________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
[解析]
在所得溶液中滴入AgNO3溶液，生成白色沉淀，可能生成AgCl或Ag2CO3，再滴加稀硝酸，沉淀量减少但不完全消失，同时有气泡生成，说明两种沉淀都含有，一定含有KCl、K2CO3，一定不含CaCl2，可能含有KNO3。
[答案]
(1)KCl和K2CO3
KNO3
(2)Ag＋＋Cl－===AgCl↓，2Ag＋＋CO===Ag2CO3↓，Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋H2O＋CO2↑
在检验Cl－时为了排除CO干扰可加稀HNO3，为了排除SO干扰可用足量Ba?NO3?2先除去SO再检验Cl－。
3．某溶液的溶质可能由下列离子组成：Cl－、SO、CO、H＋、Ba2＋、Na＋，某同学进行了如下实验：(1)向溶液中加入过量的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，过滤；(2)向(1)中滤液里加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生；(3)将(1)中的沉淀加入稀盐酸中，沉淀部分消失，有气体产生。依据以上实验可以推断，原溶液中一定含有________；一定没有________；可能含有________。
[解析]
实验(1)说明原溶液中没有Ba2＋；由实验(3)中白色沉淀部分消失、产生气体可知一定含有SO(BaSO4不溶于盐酸)、CO(BaCO3溶于盐酸)；由于加入BaCl2溶液引入了Cl－，所以不能由实验(2)确定原溶液中是否含Cl－；而CO与H＋不能大量共存，所以原溶液中肯定不含有大量H＋，则一定含有Na＋。
[答案]
SO、CO、Na＋
H＋、Ba2＋
Cl－
1．某化学小组用如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三处明显错误
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Cl2逸出
B
[装置中未用酒精灯加热，应该用分液漏斗，没有尾气吸收装置，至少有3处明显错误。]
2．下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是
(
)
A．将混有HCl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，浓盐酸体现酸性和氧化性
C．实验室用如图装置除去Cl2中的少量HCl气体
D．实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集
D
[混有HCl的Cl2通过饱和NaHCO3溶液反应生成CO2，引入新的杂质，并且消耗Cl2，A项错误；实验室制取Cl2，浓盐酸体现酸性和还原性，B项错误；用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体时，气体应长导管进短导管出，C项错误；Cl2在饱和食盐水中的溶解度比在水中的小，故实验室可用排饱和食盐水法收集Cl2，D项正确。]
3．某溶液中含有大量的Cl－、CO、OH－3种阴离子，如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来，下列实验操作顺序中，正确的是
(
)
①滴加Ba(NO3)2溶液
②过滤
③滴加Mg(NO3)2溶液
④滴加AgNO3溶液
A．①②④②③
B．④②①②③
C．①②③②④
D．④②③②①
C
[Cl－用AgNO3溶液检验，CO用Ba(NO3)2溶液检验，OH－用Mg(NO3)2溶液检验。因为CO和Mg2＋、Ag＋都反应，所以先检验CO，又由于OH－和Ag＋产生白色的AgOH沉淀，AgOH极不稳定，立即分解成棕黑色的Ag2O，故Cl－的检验在OH－之后，检验每种离子后将沉淀过滤分离，所以操作顺序为①②③②④，故选C。]
4．实验室用下列方法制取氯气：①用含146
g
HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87
g
MnO2与足量的浓盐酸反应，若不考虑HCl的挥发，则反应后所得氯气的质量
(
)
A．方法①比方法②多
B．方法②比方法①多
C．两种方法一样多
D．无法比较
B
[MnO2与浓盐酸反应制Cl2，随着反应的进行，浓盐酸变稀，稀盐酸不能与MnO2反应，故反应①所得氯气的质量小于71
g；浓盐酸足量时，根据MnO2的质量可计算出反应②所得氯气的质量为71
g，所以反应后所得氯气的质量：①＜②。]
5．(素养题)在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验，所用仪器如图所示：
(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KI?淀粉试纸检验是否有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：______________________________________
________________________________________________________________。
[解析]
(1)制备干燥纯净的氯气应按照气流方向连接各部分装置：制气装置→净化装置→干燥装置→收集装置→尾气处理装置。(3)Cl2氧化KI生成碘，碘单质遇淀粉变蓝，故观察到的现象为试纸变蓝，反应方程式为2KI＋Cl2===2KCl＋I2。
[答案]
(1)E
C
D
A
B
H
G
F
(2)除去氯气中的HCl杂质
吸收过量的氯气
(3)试纸变蓝
2KI＋Cl2===2KCl＋I2
(4)①MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
②2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
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-(共49张PPT)
第二节
氯及其化合物
能力课时5
氯及其化合物的综合实验探究
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
探究要点·典例合作细解
NO.1
探究任务1
探究任务2
氯水的性质实验探究
常见气体的实验室制法及其性质探究
学科素养·潜移默化养成
NO.2
能力过关·随堂评估自测
NO.3
1
3
2
4
1
3
2
4
2
1
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4
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探究任务
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解析答案
探究任务2
题后归纳
NaHcO3溶液碱石灰NaOH溶液浓硫酸氯及其化合物的综合实验探究
探
究
任
务
1．氯水的性质实验探究。2．以Cl2制备为载体的性质实验探究。
氯水的性质实验探究
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
离子方程式或解释
AgNO3溶液
Cl－
白色沉淀
Cl－＋Ag＋===AgCl↓
Na2CO3固体
H＋
有气泡产生
2H＋＋CO===CO2↑＋H2O
有色布条(湿润)
HClO
布条颜色褪去
漂白性
FeCl2溶液
Cl2
溶液变棕黄色
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
石蕊溶液
HClO、H＋
先变红后褪色
酸性和漂白性
在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是
(
)
选项
方法
现象
结论
A
观察氯水颜色
氯水呈黄绿色
氯水中含Cl2
B
向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水
有无色气体产生
氯水中含HClO
C
向红色纸条上滴加氯水
红色纸条褪色
氯水具有漂白性
D
向FeCl2溶液中滴加氯水
溶液变成棕黄色
氯水具有氧化性
B
[Cl2是黄绿色气体，氯水呈黄绿色，是由于溶于水的Cl2仅部分与水反应，氯水中含有Cl2，A对；饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水，有气泡产生，是因为HCO与氯水中的H＋反应生成CO2和H2O，B错；向红色纸条上滴加氯水，红色纸条褪色，说明氯水具有漂白性，C对；向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液变成棕黄色，是因为发生反应2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，说明氯水具有氧化性，D对。]
[借题发挥]
写出B、D项涉及反应的离子方程式_________________________________
________________________________________________________________。
[答案]
HCO＋H＋===CO2↑＋H2O
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
1．氯气能使湿润的红色布条褪色。对于使红色布条褪色的物质，同学们的看法不一致，认为氯水中存在的几种粒子都有可能。请你设计实验，得出正确结论。
提出问题
收集资料
提出假设
验证假设
得出结论
氯水中哪种物质能使湿润的红色布条褪色
①氯气有强氧化性；②氯气与冷水反应生成盐酸和次氯酸；③次氯酸有强氧化性
①__________；②__________；③__________
实验①：把红色干布条放入充满干燥氯气的集气瓶中，布条不褪色；实验②：________；实验③：把红色布条放入稀盐酸中，布条不褪色
________________________
[解析]
氯气溶于水发生反应Cl2＋H2O===HCl＋HClO，新制氯水中的成分有氯气、水、次氯酸分子和H＋、Cl－、ClO－、OH－离子，根据氯水中的成分进行假设：①氯气使布条褪色；②HClO使布条褪色；③盐酸使布条褪色。干燥的氯气和稀盐酸都不能使有色布条褪色，把红色布条伸入新制氯水中，红色布条褪色，利用对比实验，得出结论：次氯酸可使有色布条褪色。
[答案]
氯气使布条褪色
HClO使布条褪色
盐酸使布条褪色
把红色布条伸入新制氯水中，红色布条褪色
次氯酸使布条褪色
常见气体的实验室制法及其性质探究
1．常见的气体发生装置
①
②
③
①适用于用KClO3(MnO2)、KMnO4加热制O2
②适用于用MnO2与浓HCl共热制Cl2
③适用于H2O2制O2，CaCO3与酸反应制CO2
2．常见的除杂装置——用于除去气体中的杂质气体
3．常见的气体收集装置
4．尾气处理装置
①点燃法：如CO、H2、CH4等易燃性气体，可用此法。
②吸收法：如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用碱液吸收。
③转化法：采用一定的方法，使有毒气体转化为无毒气体后再排放，如NO、NO2若能转化为N2，即可排放。
实验室用浓盐酸和MnO2制Cl2，并以干燥的Cl2为原料进行实验，已知FeCl3易潮解。装置如图所示：
(1)装置B、C中应盛放的试剂名称分别为________、________；从A装置导出的气体若不经过B、C装置而直接进入D管，将对实验产生的不良后果是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)实验时，先点燃A处的酒精灯，让Cl2充满装置，再点燃D处酒精灯，写出D中反应的化学方程式：__________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)F装置所起的作用是___________________________________________。
(4)用石灰乳吸收氯气可制得漂粉精，写出工业制漂粉精反应的化学方程式：____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析]
(1)浓盐酸具有挥发性，Cl2中含有HCl、H2O(g)，依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去HCl、H2O(g)，得到干燥的Cl2。HCl、H2O(g)都能与铁反应生成H2，H2和Cl2混合在加热时会发生爆炸。
(2)铁粉与Cl2在加热条件下反应生成氯化铁，化学方程式为2Fe＋3Cl22FeCl3。
(3)Cl2有毒，污染环境，所以不能直接排放到空气中，碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠，Cl2和氧化钙、氢氧化钠能反应，所以可用碱石灰处理尾气，空气中有水蒸气，碱石灰还能吸收水蒸气，防止空气中的水蒸气进入E中，所以可作干燥剂。
(4)Cl2和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
[答案]
(1)饱和食盐水
浓硫酸
未经除去的氯化氢和水蒸气随Cl2进入D中和铁能反应生成H2，H2和Cl2混合会发生爆炸
(2)2Fe＋3Cl22FeCl3
(3)吸收多余的Cl2，防止污染环境；防止空气中的水蒸气进入E中
(4)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
?1?利用Cl2制取氯化物时，要注意先排除装置中的空气。
?2?制备的物质若易吸水或潮解时，要注意制备该物质装置前后要防止H2O?g?进入。
2．实验室用如图装置制取氯气，并用氯气进行实验。回答下列问题：
(1)A中盛有浓盐酸，B中盛有MnO2。D中盛放浓H2SO4的目的是________________________________________________________________。
(2)E中为红色干布条，F中为红色湿布条，可观察到的现象是_________________________________________________________________，
对比E和F中现象的差异可得出的结论是____________________________
________________________________________________________________。
(3)G处的现象是_________________________________________________。
(4)用化学方程式表示H处尾气吸收装置中的反应原理：____________________________________________________________________。
[解析]
(1)根据实验装置图知，D中盛放浓H2SO4的目的是除去氯气中的水蒸气。
(2)E中为红色干布条，F中为红色湿布条，氯气和水反应生成次氯酸，而次氯酸有强氧化性，具有漂白作用，所以可观察到的现象是E中布条不褪色，F中布条褪色，对比E和F中现象的差异可得出的结论是干燥的氯气没有漂白性，氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性。
(3)如图所示，生成的氯气与碘化钾溶液反应生成单质碘，淀粉遇碘变蓝，所以G处的现象是棉花团变为蓝色。
(4)尾气处理时可用氢氧化钠溶液吸收氯气，反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
[答案]
(1)除去氯水中的水蒸气
(2)E中布条不褪色，F中布条褪色
干燥的氯气没有漂白性，氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性
(3)棉花团变为蓝色
(4)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O(合理即可)
素材1
你知道如何用自来水养金鱼吗？
首先，用容器取适量的自来水，将其放置在阳光照射的地方两天以上(三天更好)，再将其倒进鱼缸里面。这是因为自来水为了适合人类饮用，都经过了处理，其中含有氯气，此气体对于金鱼的生长不利，时间久了很容易造成金鱼中毒。将其放置在阳光照射的地方，是因为在阳光照射下，可以使得有毒物质减少，从而使得金鱼慢慢适应新的水源。
(1)自来水用Cl2消毒的原理是什么？写出化学方程式。
(2)用Cl2消毒的自来水，为了增强消毒性有哪些方法？举例说明。
(3)自来水晒过一段时间后，可以减少水中的有毒物质，发生了哪些化学反应？
[答案]
(1)Cl2通入水中发生反应，生成具有强氧化性的次氯酸能够杀菌、消毒。Cl2＋H2O===HCl＋HClO。
(2)向自来水中加少量CaCO3或NaHCO3。
(3)氯气对自来水消毒后，含有少量氯气和次氯酸。经过阳光照射后，发生的化学反应有2HClO2HCl＋O2↑。
素材2
漂白粉是常用消毒剂。如果储存不当，在空气中久置后，易出现板结现象。
(1)写出工业制漂白粉的化学方程式。
(2)请根据所学知识预测该结块中所含固体物质可能有哪些？并分析漂白粉失效的原因。
(3)若探究该结块中是否含碳酸钙，请写出你所用的试剂(除水外)。
[答案]
(1)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
(2)CaCl2、CaCO3。漂白粉能与空气中的CO2反应：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO，次氯酸易分解而失效。
(3)盐酸、澄清石灰水。
通过本情境素材1中自来水养金鱼方法和素材2中漂白粉的应用，理解氯及其化合物的重要性质及应用。提升学生“科学态度与社会责任”的核心素养。
1．城市生活用水可用漂白粉杀菌、消毒。下列关于漂白粉的叙述正确的是(
)
A．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2
B．将Cl2制成漂白粉的主要目的是使它转化为较稳定的物质，便于保存和运输
C．漂白粉是由Cl2与烧碱反应制得的
D．在使用漂白粉时最好与浓盐酸共用
B
[A．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，故A错误；B．氯水中的HClO能漂白，但易分解且不易保存、运输，所以制成固态漂白粉，故B正确；C．氯气与烧碱反应生成NaCl、NaClO和H2O，故C错误；D．漂白粉与浓盐酸发生反应生成氯气，氯气有毒，故D错误。]
2．经氯气消毒的自来水，若用于配制以下溶液：①KOH；②AgNO3；③NaHCO3；④FeCl2；⑤Na2CO3，会使配制的溶液变质的是(
)
A．全部
B．②④⑤
C．②⑤
D．④
A
[经氯气消毒的自来水相当于较稀的氯水，含有H＋，可与KOH、NaHCO3、Na2CO3发生反应；含有Cl－，可与AgNO3反应生成AgCl；含有Cl2、HClO等氧化性物质，可将FeCl2氧化成FeCl3，故使题述溶液均变质，选A。]
3．(素养题)(双选)科学家发现，自来水用ClO2处理成饮用水更能提升自来水的品质。下列说法正确的是(
)
A．ClO2、HClO的消毒原理相同
B．ClO2、Cl2稀溶液用于环境消毒，具有广谱高效的特点，对人畜无任何危害
C．ClO2在常温下为气体，在自然环境中最终转化为Cl2
D．用AgNO3溶液和稀HNO3不能确定自来水中只含有Cl－
AD
[选项A，ClO2、HClO能消毒都在于其具有强氧化性；选项B，ClO2、Cl2都是有毒物质，对人畜都有危害；选项C，因为氯气性质活泼，ClO2在常温下为气体，在自然环境中最终转化产物不可能是Cl2，应该是含氯化合物；选项D，若自来水中含有SO，加入AgNO3溶液时，也会产生不溶解于HNO3的Ag2SO4沉淀。]
4．(素养题)某校化学兴趣小组为研究Cl2的性质，设计如图所示装置进行实验。装置Ⅲ中夹持装置已略去，其中a为干燥的品红试纸，b为湿润的品红试纸。
Ⅰ
Ⅱ
Ⅳ
Ⅴ
(1)实验室用MnO2和浓盐酸制备Cl2的离子方程式为
________________________________________________________________。
(2)实验过程中装置Ⅳ中的实验现象为____________。
(3)实验结束后，该组同学在装置Ⅲ中观察到b的红色褪去，但并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的，你认为还需在装置Ⅱ与Ⅲ之间添加如图中的________(填序号)装置。
(4)装置Ⅴ的目的是防止尾气污染空气，写出装置Ⅴ中发生反应的离子方程式____________。
[解析]
(1)实验室以MnO2和浓盐酸制备Cl2的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(2)Cl2具有氧化性，能与KI反应生成碘单质，淀粉遇I2变蓝，所以装置Ⅳ中通入Cl2后，无色溶液变为蓝色。(3)干燥的Cl2不具有漂白性，可在装置Ⅱ和Ⅲ之间添加干燥装置，除去Cl2中的H2O(g)，根据Cl2的化学性质可知，应选浓硫酸作干燥剂，故选④。(4)装置Ⅴ盛放的是NaOH溶液，目的是防止尾气污染空气，发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
[答案]
(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(2)无色溶液变为蓝色
(3)④
(4)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
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