2018-2019版化學新學案人教通用版講義：第四章 第二節(jié) 富集在海水中的元素-氯 第2課時

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第2課時氯氣與堿反應及Cl－的檢驗[學習目標定位］1.根據(jù)氯氣與水的反應能正確寫出氯氣與堿［NaOH、Ca(OH)2］反應的化學方程式。2.了解實驗室制取Cl2的原理和實驗裝置。3.掌握Cl－的檢驗方法.一、氯氣與堿的反應1．與氫氧化鈉溶液反應——制取漂白液（1）制取反應的化學方程式:Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。(2)離子方程式：Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O。(3）漂白液的有效成分是次氯酸鈉.2．與石灰乳反應——制取漂白粉(1)制取反應的化學方程式: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)漂白粉的漂白原理：利用復分解反應原理，漂白粉中的次氯酸鈣與酸（如鹽酸或碳酸等)反應生成具有漂白性的次氯酸。(4)漂白粉長期露置于空氣中,最終會生成氯化鈣而失效，有關反應的化學方程式：①Ca(ClO)2＋H2O＋CO2=CaCO3↓＋2HClO;②2HClOeq\o(=,\s\up7(光照）)2HCl＋O2↑；③CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑。(1）氯氣的溶解度不大，而且生成的次氯酸很不穩(wěn)定，不便于保存，而次氯酸鹽性質(zhì)穩(wěn)定，常用氯氣與堿反應制取漂白粉。(2)漂白粉在空氣中保存不當會變質(zhì).因此漂白粉和漂粉精的保存方法是密封、避光并置于陰涼干燥處。例1在抗震救災中要用大量漂白粉和漂白液殺菌消毒.下列說法中正確的是（）A．漂白粉是純凈物，漂白液是混合物B．漂白粉的有效成分是Ca（ClO)2C．工業(yè)上將氯氣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解析漂白粉的主要成分是氯化鈣和次氯酸鈣，有效成分是次氯酸鈣,是混合物；漂白液的主要成分是氯化鈉和次氯酸鈉，有效成分是次氯酸鈉,是混合物。例2用漂白粉溶液浸泡過的有色布條晾置在空氣中一段時間，漂白效果更好，原因是(）A．漂白粉被氧化了B．有色布條被空氣中的氧氣氧化了C．漂白粉跟空氣中的CO2充分反應，生成了較多量的HClOD．漂白粉溶液蒸發(fā)掉部分水，其濃度增大答案C解析晾置在空氣中一段時間漂白效果更好是因為漂白粉跟空氣中的CO2充分反應，生成較多量的HClO。二、氯氣的實驗室制法1．反應原理實驗室常用強氧化劑（如MnO2、KMnO4等）氧化濃鹽酸等來制取氯氣：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=，\s\up7(△））MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O2．儀器裝置（1)氣體發(fā)生裝置類型:固＋液eq\o(→，\s\up7(△)）氣(2)發(fā)生裝置所用儀器的名稱為分液漏斗、圓底燒瓶。（3)裝置C的作用是除去Cl2中少量的HCl氣體。（4）裝置D的作用是干燥氯氣(或除去氯氣中的水蒸氣)。3．收集方法（1)向上排空氣法(氯氣密度大于空氣）.（2)排飽和食鹽水法（氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度很小，用此法可除去實驗中揮發(fā)產(chǎn)生的氯化氫氣體)。4．驗滿方法(1）將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近盛氯氣的瓶口，觀察到試紙立即變藍，則證明已集滿。（2）將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛氯氣的瓶口,觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化，則證明已集滿.5．尾氣處理(1)儀器裝置圖中燒杯F中盛放的液體是NaOH溶液。(2)該液體的作用是吸收過量的氯氣,防止污染環(huán)境。例3某化學興趣小組利用MnO2和濃鹽酸及如圖裝置制備Cl2。下列分析中不正確的是()A．①中可用分液漏斗代替長頸漏斗B．①中缺少加熱裝置C．②中盛放的NaOH溶液可以凈化氯氣D．④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾氣答案C解析A中可用分液漏斗代替長頸漏斗，避免鹽酸揮發(fā)，氣體逸出，同時便于控制反應速率，A正確；二氧化錳和濃鹽酸需要加熱才能反應生成氯氣,需要添加加熱裝置，B正確;B中盛放的NaOH溶液吸收氯氣，不能凈化Cl2，可以用飽和食鹽水凈化氯氣,C錯誤;氫氧化鈉溶液與氯氣反應，可以吸收氯氣,防止污染空氣，D正確。例4如圖所示裝置可用于二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下制取氯氣，并利用產(chǎn)物進行后續(xù)實驗，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1）寫出二氧化錳與濃鹽酸反應的化學方程式：________________________________.（2）在該反應中，HCl充當?shù)氖莀___________（填“氧化劑"或“還原劑”).(3)洗氣瓶B中盛有飽和食鹽水，洗氣瓶C中盛有品紅溶液,在洗氣瓶D中放有石灰乳,則C瓶中觀察到的現(xiàn)象是______________________；D瓶中發(fā)生反應的化學方程式是________________________________________________________________________。(4)若反應產(chǎn)生了標況下11.2L的氯氣，則參與氧化還原反應的HCl的物質(zhì)的量是____mol。答案(1）4HCl(濃）＋MnO2eq\o(=，\s\up7(△）)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O（2)還原劑（3)品紅溶液褪色2Cl2＋2Ca（OH）2=CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O（4）1思維啟迪（1)稀鹽酸與MnO2不反應，制取氯氣時必須選用濃鹽酸；加熱溫度不宜過高，以減少氯化氫的揮發(fā)。(2）制取的氯氣有毒,且在加熱時容易逸出,所以應選用分液漏斗，而不用長頸漏斗。(3)尾氣處理時，不能用澄清石灰水吸收氯氣，因為澄清石灰水中Ca(OH)2含量少，吸收不完全。(4）實驗結束后，先使反應停止并排出裝置中殘留的氯氣，再拆卸裝置，避免污染空氣。三、氯離子的檢驗1．在5支試管中分別加入2～3mL稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、自來水、蒸餾水，然后各滴入幾滴AgNO3溶液，再分別加入少量稀硝酸，觀察現(xiàn)象，填寫下表：實驗現(xiàn)象滴入幾滴AgNO3溶液加入少量稀硝酸①稀鹽酸有白色沉淀生成沉淀不溶解②NaCl溶液有白色沉淀生成沉淀不溶解③Na2CO3溶液有白色沉淀生成沉淀溶解,有氣泡產(chǎn)生④自來水有少量白色沉淀生成沉淀不溶解⑤蒸餾水無明顯變化無明顯變化2.請寫出上述實驗中有關的化學方程式:②NaCl＋AgNO3=AgCl↓＋NaNO3；③Na2CO3＋2AgNO3=Ag2CO3↓＋2NaNO3，Ag2CO3＋2HNO3=CO2↑＋H2O＋2AgNO3。氯離子(Cl－)的檢驗方法（1)方法：先加稀HNO3溶液，再加AgNO3溶液。（2)現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀。(3）原理:Ag＋＋Cl－=AgCl↓。（4)加稀硝酸的目的：排除COeq\o\al（2－,3)等離子的干擾。例5在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后，沉淀部分溶解,有無色無味的氣體生成,將氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁，由此判斷水溶液中含有()A．Cl－、SOeq\o\al(2－,4) B．Cl－、NOeq\o\al（－,3)C．Cl－、COeq\o\al(2－,3) D．Cl－、OH－答案C解析根據(jù)題給現(xiàn)象，生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸，且產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體，則原溶液中存在COeq\o\al(2－，3)和Cl－。例6有一包白色固體，它可能是KCl、K2CO3、KNO3中的一種或幾種，進行下列實驗：①溶于水，得到無色溶液；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，沉淀量減少但不完全消失，同時有氣泡生成。根據(jù)上述現(xiàn)象判斷：（1）白色固體中一定含有的成分是______________，可能含有的成分是________。（2)請寫出上述實驗中有關反應的離子方程式:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)KCl和K2CO3KNO3(2)Ag＋＋Cl－=AgCl↓、2Ag＋＋COeq\o\al(2－,3)=Ag2CO3↓、Ag2CO3＋2H＋=2Ag＋＋H2O＋CO2↑解析三種物質(zhì)溶于水均得到無色溶液，且相互之間不反應；加入AgNO3溶液生成白色沉淀，說明固體中可能含KCl、K2CO3或兩者中的一種;滴加稀HNO3,沉淀量減少說明固體中含有K2CO3，沉淀不完全消失說明固體中含有KCl.1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)（1）工業(yè)上將氯氣通入澄清石灰水制取漂白粉（）（2）漂白粉在空氣中久置不可能發(fā)生氧化還原反應（）(3）漂白粉在空氣中不穩(wěn)定,所以可用于漂白紙張(）（4）實驗室制取干燥、純凈的氯氣，可依次通過濃硫酸、飽和食鹽水(）（5）檢驗Cl－時，要加稀硝酸排除其他離子的干擾(）（6)1molCl2與足量的NaOH溶液反應，轉移電子數(shù)為2NA（)答案（1)×（2)×(3）×(4)×（5）√(6）×2．已知:2Ca(OH）2＋2Cl2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，下列關于該反應的說法正確的是（)A．工業(yè)上可用來制取漂白粉B．屬于復分解反應C．氯元素只被還原D．還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物的質(zhì)量比為1∶1答案A解析氯氣與氫氧化鈣溶液反應，生成氯化鈣（還原產(chǎn)物)和次氯酸鈣(氧化產(chǎn)物），二者的物質(zhì)的量之比為1∶1；該反應中氯氣既是氧化劑又是還原劑,氯元素既被氧化又被還原.3．“84消毒液”在日常生活中被廣泛使用，該消毒液無色，pH大于7，對某些有色物質(zhì)有漂白作用.已知，強堿弱酸形成的鹽溶液呈堿性，則你認為“84消毒液"的有效成分是()A．氯化氫B．次氯酸鈉C．高錳酸鉀D．碳酸鈉答案B解析pH大于7，說明溶液顯堿性，氯化氫溶于水顯酸性；“消毒液無色"，高錳酸鉀溶液顯紫紅色；碳酸鈉溶液雖顯堿性，但碳酸鈉不能殺菌消毒。gMnO2與足量濃鹽酸反應。所得的氯氣（)A．①比②多 B．②比①多C．一樣多 D．無法比較答案B5．下列檢驗Cl－的方法正確的是（）A．向某溶液中滴加AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀說明該溶液中有Cl－B．向某溶液中先滴加鹽酸，再滴加AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中有Cl－C．向某溶液中先滴加AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再滴加鹽酸，沉淀不消失，說明溶液中有Cl－D．向某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液,若產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中有Cl－答案D解析可能有COeq\o\al（2－，3)、SOeq\o\al(2－，4）等的干擾，A錯誤；加入鹽酸,引入Cl－，B、C錯誤；硝酸酸化排除COeq\o\al(2－，3)等其他離子的干擾，加硝酸銀溶液得到不溶于稀硝酸的白色沉淀即為AgCl,由此說明原溶液中有Cl－，D正確。[對點訓練]題組一氯氣與堿的反應及其應用1．某高速公路一輛載有35噸液氯的槽罐車與一輛貨車相撞，導致槽罐車中液氯大面積泄漏，造成多人傷亡.下列處理方法和過程合理的是（）A．將人群轉移到地勢較低的地方,等待營救B．將槽罐車推入附近的水塘中，撒上石灰C．用高壓水槍向空中噴灑大量酸性溶液D．被轉移人群可戴上用氫氧化鈉處理過的口罩答案B解析氯氣的密度比空氣大，人群應轉移到地勢較高處；氯氣能與石灰發(fā)生反應而與酸不反應；氫氧化鈉對皮膚有強烈的腐蝕作用.2．有關漂白粉的下列說法中,錯誤的是(）A．漂白粉是混合物，其有效成分是次氯酸鈣B．為了提高漂白粉的漂白效果，使用時可加少量鹽酸C．漂白粉長期敞口放置在空氣中會變質(zhì)失效D．漂白粉能與少量二氧化碳、水反應生成碳酸氫鈣和次氯酸答案D解析漂白粉的主要成分是次氯酸鈣和氯化鈣，有效成分是次氯酸鈣，在酸性條件下易生成次氯酸具有漂白作用；漂白粉在空氣中敞口存放，會與空氣中的二氧化碳、水反應生成次氯酸，次氯酸不穩(wěn)定易分解，使漂白粉失效。3．向盛有氯氣的三個集氣瓶中，分別注入約五分之一的液體并振蕩，觀察下圖所記錄的現(xiàn)象，其中判斷各瓶所注入的液體正確的是（）A．①中為硝酸銀溶液B．②中為氫氧化鈉溶液C．③中為蒸餾水D．③中為澄清石灰水答案C解析瓶①中氯氣完全被吸收，加入的是堿溶液；瓶②中氯氣完全被吸收，有白色沉淀生成,加入的可能是硝酸銀溶液；瓶③中氯氣部分被吸收，得到淺黃綠色氯水溶液,加入的是蒸餾水.題組二氯氣的實驗室制法4．下列關于實驗室制氯氣的說法中錯誤的是（）A．該反應是一個氧化還原反應,其中二氧化錳是氧化劑B．每生成1mol氯氣，就要轉移2mol電子C．該反應的離子方程式為MnO2＋4H＋＋4Cl－eq\o（=,\s\up7（△))MnCl2＋2H2O＋Cl2↑D．該方法是瑞典化學家舍勒最先發(fā)現(xiàn)的答案C解析由MnO2＋4HCl(濃）eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋2H2O＋Cl2↑可知，二氧化錳是氧化劑，鹽酸部分作還原劑，部分起酸的作用；每生成1mol氯氣，轉移2mol電子，4mol濃鹽酸中有2mol被氧化成氯氣；氯化錳是可溶于水的強電解質(zhì)，在離子方程式中應寫成離子符號.5．將0。2molMnO2和50mL12mol·L－1的鹽酸混合后緩緩加熱，向反應完全后的溶液中加入足量AgNO3溶液，則生成的AgCl沉淀的物質(zhì)的量(不考慮鹽酸的揮發(fā))()A．等于0.3mol B．小于0.3molC．在0.3～0。6mol之間 D．以上結論均不正確答案C解析本題易錯之處在于沒有考慮到鹽酸濃度降低到一定程度后，MnO2與HCl不再繼續(xù)反應，因而錯選A。由題意可知n（HCl)＝0。6mol，根據(jù)化學方程式MnO2＋4HCl（濃)eq\o（=,\s\up7(△)）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O可判斷出MnO2過量。若0.6molHCl完全反應，則有0.3molHCl被氧化，反應后的溶液中存在0。3molCl－，加入足量AgNO3溶液生成0.3molAgCl。但隨著反應的進行，鹽酸的濃度減小，而稀鹽酸與MnO2不反應，所以實際被氧化的HCl的物質(zhì)的量必然小于0.3mol，即反應后溶液中存在的Cl－的物質(zhì)的量大于0。3mol，故加入足量AgNO3溶液產(chǎn)生的AgCl的物質(zhì)的量大于0.3mol,小于0。6mol，C項正確。6．在實驗室利用濃鹽酸和二氧化錳制氯氣，制備裝置中應使用分液漏斗而不能使用長頸漏斗,下列有關理由敘述錯誤的是()A．防止氯氣擴散到空氣中造成污染B．便于控制加入鹽酸的量C．長頸漏斗便于添加液體D．盡量避免氯化氫揮發(fā)到空氣中答案C解析用分液漏斗既可防止氯化氫氣體和氯氣揮發(fā)污染環(huán)境,同時又可控制滴加鹽酸的量和快慢,從而控制反應速率,提高鹽酸的利用率。7．某化學小組用如圖所示裝置制取氯氣。下列說法不正確的是（)A．該裝置圖中至少存在三處明顯錯誤B．該實驗中收集氯氣的方法不正確C．為了防止氯氣污染空氣，必須進行尾氣處理D．在集氣瓶的導管口處放一片濕潤的淀粉碘化鉀試紙可以證明是否有Cl2逸出答案B解析裝置中未用酒精燈加熱，應該用分液漏斗，沒有尾氣吸收裝置，共3處明顯錯誤。題組三氯離子的檢驗8．自來水廠常用氯氣對生活用水進行殺菌消毒.市場上有些不法商販為牟取暴利,用這樣的自來水冒充純凈水(離子的濃度非常低）出售，給人們的生活造成了一定的不良影響。在下列化學試劑中，可以用于鑒別這種自來水和純凈水的是()A．酚酞溶液 B．氯化鋇溶液C．氫氧化鈉溶液 D．硝酸銀溶液答案D解析Cl2消毒過的自來水中含有HCl和HClO，用AgNO3溶液即可鑒別，產(chǎn)生白色沉淀的是自來水，不產(chǎn)生沉淀的是純凈水。9．氯仿(CHCl3)可用作麻醉劑，常因保存不慎而被空氣氧化產(chǎn)生劇毒物質(zhì)COCl2（光氣)和氯化氫,為防止事故發(fā)生，使用前要檢驗氯仿是否變質(zhì)，應選用的檢驗試劑是（）A．水 B．AgNO3溶液C．NaOH溶液 D．KI溶液答案B解析氯仿氧化后生成COCl2（光氣）和HCl,因此，用AgNO3溶液檢驗HCl中Cl－的存在即可判斷氯仿是否變質(zhì)。題組四氯及其化合物性質(zhì)的應用10．(2018·福州三中期末)能使?jié)駶櫟腒I—淀粉試紙變藍的是(）①氯水②溴水③碘水④氯化鈉⑤溴化鉀A．①②B．①②③C．①②④D．①③⑤答案B解析①氯水與KI反應生成碘，②溴水與KI反應生成碘,③碘水中含有碘，①②③均可使KI—淀粉試紙變藍色，正確；④氯化鈉與KI不反應,無碘單質(zhì)生成,⑤溴化鉀不能氧化碘離子生成碘單質(zhì)，所以④⑤不能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{，錯誤；答案選B。11．利用下列裝置可以制備無水氯化鐵。下列有關說法正確的是（）A．燒瓶B中制備氯氣的反應物為二氧化錳和稀鹽酸B．裝置C、D中分別盛有濃硫酸、飽和食鹽水C．裝置E和裝置F之間需要增加一個干燥裝置，才能制得無水氯化鐵D．裝置F的目的是檢驗有無氯氣逸出答案C解析干燥裝置應在除雜裝置后，裝置C、D中分別盛有飽和食鹽水、濃硫酸；裝置F中揮發(fā)出的水蒸氣易逆行進入裝置E，需在裝置E、F之間增加干燥裝置;裝置F是尾氣吸收裝置。12．某溶液中陽離子只含K＋，其中Cl－、Br－、I－的個數(shù)比為1∶2∶3,欲使這些離子個數(shù)比變?yōu)?∶2∶1,需要通入的氯分子與原溶液中I－的個數(shù)比應為()A．1∶2 B．2∶1C．1∶3 D．3∶1答案C解析將比例看成具體物質(zhì)的量，即Cl－、Br－、I－分別是1mol、2mol、3mol,還原性強弱順序:Cl－<Br－<I－，反應后Br－的物質(zhì)的量不變，僅剩余1molI－，說明氯氣只和I－發(fā)生了反應，只反應掉2molI－，Cl2＋2KI=2KCl＋I2，每反應掉2molI－時，消耗1molCl2.［綜合強化］13．某化工廠生產(chǎn)的漂白粉,產(chǎn)品說明書如下：漂白粉使用說明書主要成分:次氯酸鈣、氯化鈣用法用量：每次取漂白粉2g，水1000mL，配成0。2%～0。3%的濁液。將病人用具浸泡其中5～10分鐘，如需要，濃度可提高，時間可延長.注意事項：……回答下列問題:（1)請你為漂白粉寫一份保存、使用的注意事項（不超過35字)_____________________.(2)用化學方程式表示:①漂白粉的生產(chǎn)原理：______________________________________________________;②一般情況下，漂白粉失效的主要原因：______________________________________。答案（1）密封、避光保存在陰涼處,隨配隨用，勿接觸皮膚，不能用以漂洗絲、毛織品等(2)①2Ca（OH）2＋2Cl2=Ca（ClO)2＋CaCl2＋2H2O②Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO、2HClOeq\o(=,\s\up7(光照）)2HCl＋O2↑14．常溫下，A是可用來對自來水進行消毒的黃綠色單質(zhì)氣體,A、B、C、D、E都含X元素,其轉化關系如圖所示:(1）請分別寫出下列物質(zhì)的化學式(如為溶液請?zhí)钊苜|(zhì)的化學式）：A________、B________、D________.(2）寫出下列反應的化學方程式或離子方程式(請注明反應條件)：A＋H2O（離子方程式）：___________________________________________________；A＋NaOH（離子方程式):_________________________________________________；D→A(化學方程式）:_____________________________________________________。答案（1)Cl2HClOHCl(2）Cl2＋H2O=H＋＋Cl－＋HClOCl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O4HCl(濃)＋MnO2eq\o（=,\s\up7（△)）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O解析由題意可知A為氯氣，B為次氯酸，D為氯化氫,C為氯化鈉,E為次氯酸鈉。15．在實驗室中用二氧化錳跟濃鹽酸反應制備干燥純凈的氯氣.進行此實驗，所用儀器如圖所示。（1）連接上述儀器的正確順序(填各接口處的字母）：________接________；________接________；________接_