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第2节 氯及其重要化合物,-2-,考纲要求:1.了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。 2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。 3.掌握Cl2的实验室制法(包括所用试剂、仪器,反应原理和收集方法)。,-3-,基础梳理,考点突破,氯气的性质及应用 1.研究物质性质的基本程序 观察物质的外观预测物质的性质通过实验来验证和探究预测的性质通过对现象的分析、探讨、归纳、概述得出物质的性质结论。 2.氯气的物理性质,-4-,基础梳理,考点突破,-5-,基础梳理,考点突破,v,-6-,基础梳理,考点突破,-7-,基础梳理,考点突破,-8-,基础梳理,考点突破,-9-,基础梳理,考点突破,-10-,基础梳理,考点突破,2.氯水的成分及性质 (1)成分:3种分子(H2O、Cl2、HClO),4种离子(ClO-、Cl-、H+、OH-)。 (2)性质 新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的反应中,新制氯水中起作用的成分不同。,-11-,基础梳理,考点突破,-12-,基础梳理,考点突破,-13-,基础梳理,考点突破,答案,解析,-14-,基础梳理,考点突破,-15-,基础梳理,考点突破,-16-,基础梳理,考点突破,答案,解析,-17-,基础梳理,考点突破,-18-,基础梳理,考点突破,例3化学与生活紧密相连,下列说法中正确的是( )。 A.氯气可用作消毒剂和漂白剂,是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性 B.二氧化氯具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒 C.地震灾区和洪涝灾区都用漂白粉消毒,主要是利用漂白粉溶液的碱性和氧化性 D.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂 E.能用同一原理解释ClO-与Fe2+、H+均不能大量共存 F.能用同一原理解释SO2、Cl2均能使品红溶液退色,答案,解析,-19-,基础梳理,考点突破,归纳总结:物质退色的原理 使物质退色的原理有三种:利用物质的吸附性将有色物质吸附;利用物质的强氧化性,将有色物质的显色基团氧化;与有色物质结合生成一种无色物质。常见的能用于漂白的物质及其漂白原理如下:,-20-,基础梳理,考点突破,-21-,基础梳理,考点突破,跟踪训练 1.下列说法中正确的是( ) A.向久置的氯水中滴入紫色石蕊溶液,溶液先变红后退色 B.欲除去氯气中少量的氯化氢气体,可将此混合气体通过盛饱和食盐水的洗气瓶 C.向滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液中通入氯气,溶液红色退去是由于氯气与NaOH反应使溶液碱性减弱所致 D.将氯水滴入碳酸钠溶液中,无明显现象,答案,解析,-22-,基础梳理,考点突破,2.如图所示:若关闭阀门,打开阀门,让一种含氯气的气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不退色;若关闭阀门,打开阀门,再通入这种气体,布条退色。甲瓶中所盛的试剂可能是( ),浓硫酸 饱和氯化钠溶液 亚硫酸钠溶液 饱和碳酸氢钠溶液 A. B. C. D.,答案,解析,-23-,基础梳理,考点突破,3.为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。,-24-,基础梳理,考点突破,解析,-25-,基础梳理,考点突破,解析,-26-,基础梳理,考点突破,氯气的实验室制法 1.反应原理,-27-,基础梳理,考点突破,-28-,基础梳理,考点突破,(1)发生装置:用分液漏斗、圆底烧瓶等组装的固液加热制气装置。 (2)净化装置:饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体,浓硫酸除去Cl2中的水蒸气。 (3)收集装置:向上排空气法。 (4)尾气处理:用NaOH溶液吸收多余的Cl2,以防Cl2污染空气。 3.验满方法 将湿润的淀粉KI试纸靠近收集Cl2的集气瓶瓶口,若观察到试纸立即变蓝,则证明已收集满。,-29-,基础梳理,考点突破,4.注意事项 (1)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热时温度不宜过高,以减少HCl挥发。 (2)制取时一定要注意反应条件是“浓盐酸”和“加热”,一旦浓盐酸成为稀盐酸,反应将不再发生。 (3)实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2并吸收,再拆卸装置,避免污染空气。 (4)尾气吸收时,不能用澄清石灰水吸收Cl2,因为澄清石灰水中Ca(OH)2含量少,吸收不完全。,-30-,基础梳理,考点突破,自主巩固 1.下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3,仪器连接顺序正确的是(B),A.abcdefgh B.aedcbhig C.adecbhig D.acbdehif,-31-,基础梳理,考点突破,2.下列装置应用于实验室制取氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是(C),-32-,基础梳理,考点突破,A.用装置甲制取氯气 B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢 C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液 D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制取MnCl24H2O,-33-,基础梳理,考点突破,2.氯气的实验室制法 (1)选用不同的氧化剂与浓盐酸反应制备Cl2。当用MnO2等作氧化剂时必须加热圆底烧瓶,当用KMnO4等作氧化剂时不需要加热。 (2)收集Cl2时可用向上排空气法,也可用排饱和食盐水的方法,-34-,基础梳理,考点突破,(3)验满方法 将湿润的KI淀粉试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。 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退色的变化,则证明已集满。 实验室制取Cl2时,常常根据Cl2的颜色判断是否收集满。 3.氯气的性质实验 实验室制取Cl2通常要检验其性质,常见的实验形式如下图所示:,-35-,基础梳理,考点突破,-36-,基础梳理,考点突破,例4 某学习小组通过查阅资料发现用KClO3和浓盐酸反应也可以制备氯气。为此该小组利用如下图所示装置在实验室中制取Cl2并探究相关性质:,-37-,基础梳理,考点突破,(1)装置A中存在一处错误,请改正这处错误:把长颈漏斗改为分液漏斗。,(3)为了除去氯气中的氯化氢气体,需要在装置A、B之间添加装置E,装置E中所盛装的试剂为饱和食盐水。为了探究使有色布条退色的是氯气还是氯气与水反应的生成物,需要在整套装置中添加装置E,其中加入浓硫酸,装置E在整套装置中的添加位置为b(填编号,下同)。 a.装置A、B之间 b.装置B、C之间 c.装置C、D之间 d.装置D之后,解析,-38-,基础梳理,考点突破,(4)取下装置B,将铁丝加热至红热状态,伸入到装置B中,可以观察到的现象是集气瓶内及瓶口有棕色烟产生。 (5)另外一个化学学习小组就环境保护方面指出了上述装置的缺陷,并给出了改进措施,该改进措施是在装置D后增加一个盛装浓碱液的装置,使碱液吸收逸出的氯气尾气。,-39-,基础梳理,考点突破,跟踪训练,1.下列说法正确的是( ) A.用如图装置除Cl2中含有的少量HCl B.将混有HCl的Cl2通入饱和NaHCO3溶液中除去HCl C.可以用澄清石灰水或饱和Na2CO3溶液除去尾气中的氯气 D.实验室常用排饱和食盐水的方法收集Cl2,答案,解析,-40-,基础梳理,考点突破,2.某化学小组用如图所示装置制取氯气。,下列说法正确的是( ) 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.如果要得到干燥纯净的Cl2,只需在气体发生装置和收集装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可 D.含有2 mol HCl的某浓盐酸与足量MnO2混合,在一定条件下反应,转移1 mol电子,答案,解析,-41-,基础梳理,考点突破,3.(2016南昌模拟)为了证明在实验室制备Cl2的过程中会有水蒸气和HCl挥发出来,甲同学设计了如图所示的实验装置,按要求回答问题:,(1)请根据甲同学的意图,连接相应的装置,接口顺序: b接e,f接d,c(e和f顺序可以交换)接a。 (2)U形管中所盛试剂的化学式为CuSO4。,解析,-42-,基础梳理,考点突破,(3)装置中CCl4的作用是吸收Cl2。 (4)乙同学认为甲同学实验有缺陷,不能证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种。,为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种,乙同学提出在某个装置之后再加装置。你认为装置应加在之后(填装置序号),瓶中可以放入湿润的KI淀粉试纸(或湿润的有色布条等其他合理答案)。,-43-,基础梳理,考点突破,(5)丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置,只需将原烧杯中AgNO3溶液换成其他溶液。你认为可将溶液换成紫色石蕊溶液,如果观察到紫色石蕊溶液变红而不退色的现象,则证明制Cl2时有HCl挥发出。,0,-44-,实验探究:氯水的性质探究实验 1.反应原理,新制氯水中主要存在的分子有Cl2、H2O、HClO;存在的离子有H+、Cl-、ClO-、OH-。,-45-,2.实验操作 (1)观察新制的氯水,其颜色为浅黄绿色,说明氯水中含有氯气。 (2)往新制的氯水中滴加石蕊溶液,静置一会儿,观察到溶液先变红后退色,说明氯水中含有酸性和漂白性的物质。 (3)往新制氯水中加入HNO3和AgNO3混合溶液,观察到有白色沉淀生成,说明氯水中含有Cl-。 (4)向氯水中加入苯,振荡分层后分液,观察到上层溶液呈浅黄绿色。向下层溶液中加入碘化钾溶液,观察到溶液由无色变为黄色,说明溶液中有氧化性的物质;如果向下层溶液中加入NaHCO3粉末,则有无色无味的气体生成。写出氯水中某种成分和NaHCO3反应的化学方程式:,-46-,(5)氯水分解装置的探究(如右图):将带长颈漏斗和带活塞的导气管的橡胶塞塞好广口瓶,确保密闭性良好。打开活塞并从长颈漏斗中注满氯水,关闭活塞。把装置放在光亮处照射,可观察到长颈漏斗中液面不断上升。打开活塞,用带火星的木条检验能复燃,证明生成了O2。,-47-,3.氯水的性质和应用 (1)新制氯水的性质:氯气与次氯酸的强氧化性,次氯酸的漂白性、不稳定性与弱酸性,盐酸的强酸性及Cl-的沉淀反应等。 (2)氯水的应用 HClO分子的强氧化性可以用来杀死水中的病菌及氧化有机色素。自来水可以用氯水来消毒,棉、麻和纸张都可以用氯水来漂白(永久性漂白)。 氯水中含有大量的Cl2,氯水常代替氯气与大多数还原性物质(如Fe2+、Br-、S2-、I-等)发生反应。如,-48-,Ag+与氯水中的Cl-作用产生白色沉淀,而碳酸盐则因盐酸的存在而放出CO2。 光照氯水时,因次氯酸易分解放出O2,故久置氯水会变为极稀的盐酸。,-49-,4.氯水的保存 氯水不稳定,所以常将氯气和碱反应生成稳定的次氯酸盐保存。 典例 某学习小组设计了以下四个实验来探究氯水的成分,请根据下表回答问题。,-50-,(1)指出实验得出的结论氯水中含有Cl-。 (2)指出实验和实验中的“实验现象”: 溶液退色; 有气泡生成。 (3)实验中“实验方法”的具体操作过程和现象:取一片蓝色石蕊试纸,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,试纸先变红后退色。,解析,-51-,跟踪训练 1.在新制氯水中分别进行下列实验,写出相应的现象及原因。 (1)在氯水中加入镁条,现象为有气泡产生。,(3)将红布条放入氯水中,现象为布条退色。 原因是,(3)将红布条放入氯水中,现象为布条退色。 原因是氯水中的HClO具有漂白性。 (4)氯水中滴加紫色石蕊溶液,现象为先变红后退色。 原因是氯水中有H+,显酸性,使石蕊溶液变红,其中的HClO使其退色。,解析,-52-,2.氯气的水溶液称“氯水”,氯水中含有多种分子和离子,因此氯水有多重性质,下列有关新制氯水的说法中不正确的是( ) A.新制氯水呈黄绿色,且有刺激性气味,说明氯水中含有Cl2 B.向淀粉碘化钾溶液中加入氯水,溶液变为蓝色,可证明Cl2的氧化性强于I2的 C.新制氯水滴在蓝色石蕊试纸上,试纸先变红色后退色,可说明氯水中含有Cl2 D.新制氯水滴到Na2CO3溶液中,有气体产生,说明氯水中含有H+,答案,解析,-53-,3.向盛有氯气的三个集气瓶中分别注入约三分之一的下列液体并振荡,观察下图记录的现象,判断各瓶中注入的液体,将液体的编码填入图下方相应的括号中。,A.AgNO3溶液 B.NaOH溶液 C.蒸馏水,答案,解析,
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