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知识梳理知识梳理一氯气的生产原理一氯气的生产原理1.1.氯气的工业制法氯气的工业制法(1)(1)电解饱和食盐水实验电解饱和食盐水实验黄绿黄绿实验装置实验装置实验现象实验现象接通电源后接通电源后, ,石墨棒上产生石墨棒上产生 色色气泡气泡, ,铁棒上产生铁棒上产生 色气泡色气泡, ,左左管溶液使酚酞溶液变红管溶液使酚酞溶液变红无无(2)(2)电解产物的验证电解产物的验证实验操作实验操作实验现象实验现象实验结论实验结论试管移近酒精灯以后试管移近酒精灯以后, ,发出发出 . .与电源负极相连的铁棒与电源负极相连的铁棒上逸出上逸出 . .黄绿色气体使湿润的淀黄绿色气体使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝粉碘化钾试纸变蓝与电源正极相连的石墨与电源正极相连的石墨棒上逸出棒上逸出 . .溶液变溶液变 . .左管溶液中有左管溶液中有 产生产生爆鸣声爆鸣声H H2 2ClCl2 2红色红色NaOHNaOH(3)(3)电解饱和食盐水的化学方程式电解饱和食盐水的化学方程式 。(4)(4)以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为 , ,它是目前它是目前化学工业的重要支柱之一。化学工业的重要支柱之一。2.2.实验室制法实验室制法(1)(1)氯气的发现氯气的发现17741774年年, ,瑞典化学家舍勒发现瑞典化学家舍勒发现ClCl2 2, ,反应原料是软锰矿反应原料是软锰矿( (主要成分是主要成分是 ) )和和 。18101810年年, ,英国化学家戴维确认氯气是一种单质。英国化学家戴维确认氯气是一种单质。2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O O2NaOH+H2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2 氯碱工业氯碱工业MnOMnO2 2浓盐酸浓盐酸(2)(2)氯气的实验室制备装置氯气的实验室制备装置氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液浓盐酸浓盐酸(3)(3)反应的化学方程式反应的化学方程式 。MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓) )MnClMnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O 核心突破核心突破氯气的实验室制法氯气的实验室制法【特别提示特别提示】 制备氯气必须用浓盐酸制备氯气必须用浓盐酸( (稀盐酸与二氧化锰不反应稀盐酸与二氧化锰不反应););制制氯气的装置氯气的装置, ,适用于适用于“固体固体( (或液体或液体)+)+液体液体 气体气体”类型的反应。类型的反应。考点精练考点精练1.1.在实验室利用浓盐酸和在实验室利用浓盐酸和MnOMnO2 2制氯气制氯气, ,制备装置中应安装分液漏斗而不制备装置中应安装分液漏斗而不是长颈漏斗是长颈漏斗, ,有关理由叙述错误的是有关理由叙述错误的是( ( ) )A.A.尽量避免尽量避免HClHCl挥发到空气中挥发到空气中B.B.长颈漏斗不便于添加液体长颈漏斗不便于添加液体C.C.防止氯气扩散到空气中造成污染防止氯气扩散到空气中造成污染D.D.便于控制加入盐酸的量便于控制加入盐酸的量B B解析解析: :分液漏斗和长颈漏斗相比分液漏斗和长颈漏斗相比, ,结构上多了能控制流速的活塞结构上多了能控制流速的活塞, ,这样就能这样就能便于控制加入盐酸的量。另外氯气有毒便于控制加入盐酸的量。另外氯气有毒, ,也可以防止氯气扩散到空气中造也可以防止氯气扩散到空气中造成污染成污染, ,因此选项因此选项A A、C C、D D都是正确的。都是正确的。2.2.已知已知KMnOKMnO4 4与浓盐酸在常温下能反应产生与浓盐酸在常温下能反应产生ClCl2 2。若用如图所示的实验装。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气置来制备纯净、干燥的氯气, ,并使它与金属反应。每个虚线框表示一个并使它与金属反应。每个虚线框表示一个单元装置单元装置, ,其中错误的是其中错误的是( ( ) )D D解析解析: :NaOHNaOH与与ClCl2 2反应反应, ,不能用不能用NaOHNaOH溶液除去溶液除去ClCl2 2中的中的HClHCl气体杂质气体杂质, ,错错误误; ;中的进气管短中的进气管短, ,出气管长出气管长, ,均错误均错误; ;为密闭装置为密闭装置, ,错误。错误。A.A.和处和处 B.B.只有处只有处C.C.和处和处 D.D.处处3.3.实验室制备、收集纯净干燥的实验室制备、收集纯净干燥的ClCl2 2, ,所需仪器如下所需仪器如下, ,装置装置A A为发生装置为发生装置; ;除装置除装置A A中所需的药品外中所需的药品外, ,其他装置中供选择的药品有其他装置中供选择的药品有: :浓硫酸、碱石灰、五氧化二磷、浓硫酸、碱石灰、五氧化二磷、饱和食盐水、氢氧化钠溶液。饱和食盐水、氢氧化钠溶液。(1)(1)装置装置A A中发生反应的化学方程式中发生反应的化学方程式: : 。(2)(2)按气流的方向连接各仪器接口按气流的方向连接各仪器接口, ,顺序为顺序为aaf f。(3)(3)指出装置指出装置B B、C C、E E中的药品中的药品( (从提供的药品中选择从提供的药品中选择):):B B,C,C,E,E。(4)(4)写出写出E E中的化学反应方程式中的化学反应方程式: : 。解析解析: :实验室制备实验室制备ClCl2 2反应反应:MnO:MnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓) MnCl) MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O,O,制得的制得的ClCl2 2中混有少量的中混有少量的HClHCl和水蒸气和水蒸气,HCl,HCl可以用饱和食盐水除去可以用饱和食盐水除去, ,水蒸气可以水蒸气可以用酸性干燥剂除去用酸性干燥剂除去, ,又由题中的装置知又由题中的装置知,C,C中装饱和食盐水中装饱和食盐水; ;则则B B是干燥装是干燥装置置, ,只能装固体干燥剂只能装固体干燥剂, ,根据根据ClCl2 2的性质选择五氧化二磷的性质选择五氧化二磷;D;D用来收集氯用来收集氯气气;E;E是尾气吸收装置是尾气吸收装置, ,用用NaOHNaOH溶液作吸收液。仪器连接时应先除溶液作吸收液。仪器连接时应先除HClHCl后后干燥再收集。干燥再收集。答案答案: :(1)MnO(1)MnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓) MnCl) MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O(2)d(2)de eb(b(或或c)c)c c或或(b)(b)(3)(3)五氧化二磷饱和食盐水氢氧化钠溶液五氧化二磷饱和食盐水氢氧化钠溶液(4)Cl(4)Cl2 2+2NaOH NaCl+NaClO+H+2NaOH NaCl+NaClO+H2 2O O二氯气的性质二氯气的性质知识梳理知识梳理1.1.氯气的物理性质氯气的物理性质颜色颜色气味气味毒性毒性状态状态密度密度溶解度溶解度 色色 气味气味 毒毒 . .比空气比空气 . .能溶于能溶于水水(12)(12)2.2.氯气的化学性质氯气的化学性质(1)(1)与金属单质反应与金属单质反应黄绿黄绿刺激性刺激性有有气体气体大大反应方程式反应方程式反应现象反应现象FeFe .棕褐色的烟棕褐色的烟CuCu .棕黄色的烟棕黄色的烟NaNa2Na+Cl2Na+Cl2 2 2NaCl2NaCl白烟白烟2Fe+3Cl2Fe+3Cl2 22FeCl2FeCl3 3 Cu+ClCu+Cl2 2CuClCuCl2 2 (2)(2)与非金属反应与非金属反应H H2 2在在ClCl2 2中燃烧中燃烧, ,产生产生 色火焰。工业上用此方法制备盐酸。反应方程色火焰。工业上用此方法制备盐酸。反应方程式为式为 。H H2 2和和ClCl2 2混合光照或点燃混合光照或点燃, ,则发生爆炸。则发生爆炸。(3)(3)与水的反应与水的反应反应方程式反应方程式: : 。次氯酸次氯酸(HClO)(HClO)具有杀菌消毒和具有杀菌消毒和 性性, ,能使有机色素褪色能使有机色素褪色, ,其酸性比其酸性比H H2 2COCO3 3弱。弱。苍白苍白H H2 2+Cl+Cl2 22HCl2HCl ClCl2 2+H+H2 2O OHCl+HClOHCl+HClO 漂白漂白次氯酸不稳定次氯酸不稳定, ,见光易分解见光易分解: :2HClO 2HCl+O2HClO 2HCl+O2 2。氯气溶于水得氯水氯气溶于水得氯水, ,氯水呈氯水呈 色。色。黄绿黄绿【特别提示特别提示】 可逆反应可逆反应: :在同一条件下在同一条件下, ,既可以向正反应方向进行既可以向正反应方向进行, ,又可以向逆反应方向进行的反应。又可以向逆反应方向进行的反应。(4)(4)与碱的反应与碱的反应与与NaOHNaOH溶液的反应溶液的反应ClCl2 2+2NaOH +2NaOH 。应用应用: :氯气的尾气处理。氯气的尾气处理。NaCl+NaClO+HNaCl+NaClO+H2 2O O与与Ca(OH)Ca(OH)2 2的反应的反应2Ca(OH)2Ca(OH)2 2+2Cl+2Cl2 2 。应用应用: :制漂白粉。制漂白粉。CaClCaCl2 2+Ca(ClO)+Ca(ClO)2 2+2H+2H2 2O O3.3.氯气及其化合物在实际生活中的应用氯气及其化合物在实际生活中的应用(1)Cl(1)Cl2 2主要用于主要用于 的消毒、农药的生产及药物的合成。的消毒、农药的生产及药物的合成。自来水自来水(2)(2)漂白粉杀菌消毒、漂白的原理漂白粉杀菌消毒、漂白的原理 。Ca(ClO)Ca(ClO)2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O OCaCOCaCO3 3+2HClO+2HClO 【思考思考1 1】 漂白粉长期放置在空气中会变质而失效漂白粉长期放置在空气中会变质而失效, ,其原因是什么其原因是什么? ?提示提示: :漂白粉久置于空气中会吸收空气中的漂白粉久置于空气中会吸收空气中的COCO2 2、H H2 2O O生成生成HClO,HClOHClO,HClO不稳定不稳定, ,容易分解而失效。容易分解而失效。核心突破核心突破1.1.氯气与金属的反应氯气与金属的反应2.2.液氯、新制氯水、久置氯水的比较液氯、新制氯水、久置氯水的比较(1)(1)液氯、新制氯水、久置氯水的比较液氯、新制氯水、久置氯水的比较液氯液氯新制氯水新制氯水久置氯水久置氯水区别区别氯气的液体状态氯气的液体状态氯气的水溶液氯气的水溶液很稀的盐酸很稀的盐酸分类分类纯净物纯净物混合物混合物混合物混合物颜色颜色黄绿色黄绿色黄绿色黄绿色无色无色组成组成微粒微粒一种分子一种分子: :ClCl2 2三种分子三种分子:H:H2 2O O、ClCl2 2、HClOHClO四种离子四种离子:H:H+ +、ClCl- -、OHOH- -、ClOClO- -一种分子一种分子:H:H2 2O O三种离子三种离子:H:H+ +、ClCl- -、OHOH- -性质性质仅表现出仅表现出ClCl2 2的性质的性质多种成分多种成分, ,多种性质。如有酸多种性质。如有酸性、漂白性、强氧化性等性、漂白性、强氧化性等有酸性有酸性( (比新制氯水要比新制氯水要强强),),无漂白性无漂白性(2)(2)新制氯水的性质新制氯水的性质考点精练考点精练1 1.(2017.(2017浙江名校协作体联考浙江名校协作体联考) )关于干燥氯气的性质说法不正确的是关于干燥氯气的性质说法不正确的是( ( ) )A.A.还原性还原性B.B.氧化性氧化性C.C.漂白性漂白性D.D.黄绿色的气体黄绿色的气体C C解析解析: :干燥的氯气没有漂白性干燥的氯气没有漂白性, ,氯水中的氯水中的HClOHClO才有漂白性。才有漂白性。2 2.(2017.(2017浙江宁波一模改编浙江宁波一模改编) )下列说法不正确的是下列说法不正确的是( ( ) )A.A.氯气能使品红氯气能使品红( (一种红色有机物一种红色有机物) )溶液褪色溶液褪色B.B.漂白粉暴露在空气中久置会变质漂白粉暴露在空气中久置会变质C. C. 在加热条件下在加热条件下, ,钠能和氯气反应产生白烟钠能和氯气反应产生白烟D.D.氯水中真正起漂白、杀菌、消毒作用的微粒是其含有的氯气分子氯水中真正起漂白、杀菌、消毒作用的微粒是其含有的氯气分子D D解析解析: :氯气溶于水生成的氯气溶于水生成的HClOHClO具有漂白性具有漂白性,A,A正确正确; ;漂白粉暴露在空气中会漂白粉暴露在空气中会与空气中的与空气中的COCO2 2、H H2 2O O反应生成次氯酸反应生成次氯酸, ,次氯酸不稳定次氯酸不稳定, ,分解变质分解变质,B,B正确正确; ;钠钠和氯气加热反应生成和氯气加热反应生成NaCl,CNaCl,C正确正确; ;氯水中真正起漂白、杀菌、消毒作用的氯水中真正起漂白、杀菌、消毒作用的微粒是微粒是HClO,DHClO,D不正确。不正确。3.3.下列关于氯水的叙述下列关于氯水的叙述, ,正确的是正确的是( ( ) )新制氯水中只含新制氯水中只含ClCl2 2分子分子新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色光照氯水有气泡逸出光照氯水有气泡逸出, ,该气体是该气体是HClHCl氯水放置数天后变为稀盐酸氯水放置数天后变为稀盐酸A.A.B.B.C.C.D.D.C C解析解析: :新制氯水中有分子新制氯水中有分子ClCl2 2、HClOHClO、H H2 2O,O,有离子有离子H H+ +、ClCl- -、ClOClO- -和极少量和极少量的的OHOH- -, ,故错故错; ;新制氯水中含有新制氯水中含有H H+ +和和HClO,HClO,蓝色石蕊试纸遇蓝色石蕊试纸遇H H+ +变红变红, ,变红后变红后的试纸被强氧化剂的试纸被强氧化剂HClOHClO氧化而褪色氧化而褪色, ,正确。正确。2HClO 2HCl+O2HClO 2HCl+O2 2,逸出逸出的气体是的气体是O O2 2, ,不是不是HCl,HCl,错。错。HClOHClO分解后生成分解后生成HCl,HCl,正确。正确。4.4.下列关于氯气及其化合物的叙述不正确的是下列关于氯气及其化合物的叙述不正确的是( ( ) )A.A.干燥的氯气和氯水均能使鲜花褪色干燥的氯气和氯水均能使鲜花褪色B.B.因为氯气有毒因为氯气有毒, ,有强氧化性有强氧化性, ,所以可用于杀菌、消毒、漂白所以可用于杀菌、消毒、漂白C.C.除去氯气中少量氯化氢可使气体通过饱和食盐水除去氯气中少量氯化氢可使气体通过饱和食盐水D.D.新制备的氯水可使蓝色石蕊试液先变红后褪色新制备的氯水可使蓝色石蕊试液先变红后褪色B B解析解析: :A A中鲜花本身含有水中鲜花本身含有水, ,与干燥的氯气反应能生成与干燥的氯气反应能生成HClOHClO。B B中用于杀菌、中用于杀菌、消毒、漂白的是消毒、漂白的是HClO,HClO,与与ClCl2 2的毒性无关。的毒性无关。C C、D D正确。正确。三溴、碘的性质三溴、碘的性质知识梳理知识梳理1.1.单质的物理性质及特性单质的物理性质及特性BrBr2 2I I2 2色、态色、态通常状况下为通常状况下为 色液体色液体通常状况下为通常状况下为 色色固体固体溶解性溶解性在水中的溶解度很在水中的溶解度很 , ,易溶于易溶于 、 等有机溶剂等有机溶剂特性特性易挥发易挥发易易 . .淀粉溶液遇碘变淀粉溶液遇碘变 色色深红棕深红棕紫黑紫黑 小小酒精酒精四氯化碳四氯化碳升华升华蓝蓝ClCl2 2+2KBr+2KBr2KCl+Br2KCl+Br2 2 2.Cl2.Cl2 2、BrBr2 2、I I2 2之间的置换反应之间的置换反应(1)(1)试剂瓶中反应试剂瓶中反应: : ; ;现象现象: :无色溶液变为黄色。加入少量无色溶液变为黄色。加入少量CClCCl4 4, ,振荡振荡, ,溶液分两层溶液分两层, ,上层为无色上层为无色, ,下层橙红色。下层橙红色。(2)(2)试剂瓶中反应试剂瓶中反应: : ; ;现象现象: :无色溶液变为橙色。加入少量无色溶液变为橙色。加入少量CClCCl4 4, ,振荡振荡, ,溶液分两层溶液分两层, ,上层无色上层无色, ,下下层紫红色。层紫红色。ClCl2 2+2KI+2KI2KCl+I2KCl+I2 2 BrBr2 2+2KI+2KI2KBr+I2KBr+I2 2 (3)(3)若把溴蒸气通入若把溴蒸气通入KIKI溶液中发生反应为溶液中发生反应为 ; ;结论结论: :氧化性强弱为氧化性强弱为ClCl2 2BrBr2 2II2 2。3.3.溴、碘的重要应用溴、碘的重要应用(1)(1) 常被用作感光材料。常被用作感光材料。(2)(2)碘是重要的药用元素碘是重要的药用元素, ,还可以用来生产含碘食品。还可以用来生产含碘食品。(3)(3) 用于人工降雨。用于人工降雨。【思考思考2 2】 能否用酒精萃取溴水中的溴或碘水中的碘能否用酒精萃取溴水中的溴或碘水中的碘? ?提示提示: :不能。因为酒精和水以任意比互溶不能。因为酒精和水以任意比互溶, ,溶液不能分层。溶液不能分层。溴化银溴化银碘化银碘化银核心突破核心突破1.1.溴水、碘水的鉴别溴水、碘水的鉴别(1)(1)用用CClCCl4 4进行鉴别进行鉴别实验实验实验现象实验现象取少量溴水取少量溴水, ,加入加入CClCCl4 4分层分层,CCl,CCl4 4层层( (下层下层) )呈橙红色呈橙红色取少量碘水取少量碘水, ,加入加入CClCCl4 4分层分层,CCl,CCl4 4层层( (下层下层) )呈紫红色呈紫红色本实验用苯也可以鉴别溴水和碘水本实验用苯也可以鉴别溴水和碘水, ,但要注意苯的密度比水小但要注意苯的密度比水小, ,分层后分层后, ,苯在上层。苯在上层。(2)(2)用淀粉溶液进行鉴别用淀粉溶液进行鉴别实验实验实验现象实验现象取少量溴水取少量溴水, ,加入淀粉加入淀粉无明显现象无明显现象取少量碘水取少量碘水, ,加入淀粉加入淀粉溶液呈蓝色溶液呈蓝色2.Cl2.Cl- -、BrBr- -、I I- -的鉴别的鉴别(1)(1)置换萃取法置换萃取法ClCl2 2能将溴化钾、碘化钾中的溴和碘置换出来能将溴化钾、碘化钾中的溴和碘置换出来,Br,Br2 2也能将碘化钾中的碘置换出来也能将碘化钾中的碘置换出来, ,实验现象和反应的离子方程式如下实验现象和反应的离子方程式如下: :(2)(2)沉淀法沉淀法考点精练考点精练1 1.(2017.(2017浙江稽阳联考浙江稽阳联考) )适量的下列物质中适量的下列物质中, ,不能使湿润的淀粉碘化钾不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的是试纸变蓝的是( ( ) )A.A.氯气氯气 B.B.碘水碘水C.C.氯化钠溶液氯化钠溶液 D.D.溴水溴水C C解析解析: :A A、D D中氯气、溴水均能与中氯气、溴水均能与KIKI反应置换出单质碘反应置换出单质碘,B,B中碘水本身含有单中碘水本身含有单质碘质碘, ,淀粉遇碘变蓝。氯化钠与淀粉遇碘变蓝。氯化钠与KIKI不反应不反应, ,故选故选C C。2.2.下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.A.海带中含有丰富的单质碘海带中含有丰富的单质碘, ,适量食用有助于健康适量食用有助于健康B.B.可以用酒精萃取溶解在水中的碘可以用酒精萃取溶解在水中的碘C.C.新制氯水应保存在棕色细口瓶中新制氯水应保存在棕色细口瓶中D.D.某溶液焰色反应呈黄色某溶液焰色反应呈黄色, ,说明溶液中含有说明溶液中含有NaNa+ +, ,不含不含K K+ +C C解析解析: :A A中海带中的碘元素以化合物形式存在。中海带中的碘元素以化合物形式存在。B B中酒精与水互溶中酒精与水互溶, ,不能用作不能用作萃取剂。萃取剂。C C中氯水中的次氯酸见光易分解中氯水中的次氯酸见光易分解, ,所以要保存在棕色细口瓶中所以要保存在棕色细口瓶中,C,C正正确。确。D D中焰色反应呈黄色中焰色反应呈黄色, ,说明溶液中含有说明溶液中含有NaNa+ +, ,可能含可能含K K+ +, ,检验钾的焰色反检验钾的焰色反应需透过蓝色钴玻璃观察。应需透过蓝色钴玻璃观察。3 3.(2017.(2017浙江宁波模拟改编浙江宁波模拟改编) )下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.A.鉴别鉴别KBrKBr和和KIKI两种溶液两种溶液, ,可以用硝酸酸化的硝酸银溶液可以用硝酸酸化的硝酸银溶液B.B.用焰色反应鉴别用焰色反应鉴别NaClNaCl固体和固体和NaOHNaOH固体固体C.C.用丁达尔效应鉴别用丁达尔效应鉴别NaClNaCl溶液和溶液和KClKCl溶液溶液D.D.蒸馏操作时蒸馏操作时, ,应使温度计水银球插入混合溶液的液面下应使温度计水银球插入混合溶液的液面下A A解析解析: :A A中中AgBrAgBr沉淀为淡黄色沉淀为淡黄色, ,碘化银沉淀为黄色碘化银沉淀为黄色, ,故可以用硝酸酸化的硝故可以用硝酸酸化的硝酸银溶液来鉴别酸银溶液来鉴别KBrKBr和和KIKI两种溶液。两种溶液。B B中中NaClNaCl固体和固体和NaOHNaOH固体的焰色反应固体的焰色反应均为黄色均为黄色, ,无法鉴别。无法鉴别。C C中丁达尔效应鉴别的是胶体。中丁达尔效应鉴别的是胶体。D D中蒸馏操作时中蒸馏操作时, ,应应使温度计水银球置于蒸馏烧瓶支管口。使温度计水银球置于蒸馏烧瓶支管口。4.4.见光能分解的盐是见光能分解的盐是( ( ) )A.AgBrA.AgBrB.HClOB.HClOC.C.氯水氯水D.Ca(ClO)D.Ca(ClO)2 2A A解析解析: :A A中中AgBrAgBr见光分解为银和单质溴。见光分解为银和单质溴。B B、C C均不属于盐。均不属于盐。D D中中Ca(ClO)Ca(ClO)2 2见见光不分解。光不分解。
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