人教版化学必修1课件：4.2.2 氯气与碱的反应、氯气的制法及氯离子的检验

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1、第四章 第二节 富集在海水中的元素氧气,第2课时 Cl2和OH的反应、Cl2的制法及Cl的检验,1.了解Cl2和NaOH、Ca(OH)2反应的应用，知道漂白粉的成分。 2.学会Cl2的实验室制法，掌握Cl的检验。,目标导航,基础知识导学,重点难点探究,随堂达标检测,栏目索引,分层训练,一、Cl2和碱的反应,基础知识导学,答案,1.按要求书写化学方程式 (1)制漂白液： 。 (2)制漂白粉： 。 2.漂白粉的成分是 ，其有效成分是 ，在空气中的漂白原理是 。,Cl22NaOH=NaClNaClOH2O,2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O,CaCl2和Ca(ClO)2,C

2、a(ClO)2,Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO,二、Cl的检验,答案,1.实验探究,沉淀不溶解,沉淀不溶解,AgCl=AgCl,产生白色沉淀,产生白色沉淀,AgCl=AgCl,答案,沉淀不溶解,沉淀溶解,AgCl=AgCl,无明显现象,产生白色沉淀,答案,2.氯离子的检验方法 (1)操作方法：向未知溶液中先加 ，再加 。 (2)现象：产生 ，加稀硝酸时，沉淀 。 (3)原理： 。,AgNO3溶液,稀HNO3,白色沉淀,不溶解,AgCl=AgCl,(4)加入稀硝酸的目的：排除 等离子的干扰。,练一练 1.氯气是有毒的，曾被法西斯制成毒气弹用于侵略战争，当这种毒气弹顺风爆炸时，

3、通常可用的防御方法是( ) A.人应躲到低洼的地方 B.人、畜应到较高的地方去 C.人、畜应多饮豆浆和牛乳 D.可用NaOH溶液浸湿软布蒙面,答案,B,2.有关漂白粉和漂白液的说法正确的是_(填序号)。 (1)工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉。 (2)漂白液的有效成分是NaClO，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2。 (3)漂白粉和明矾都常用于自来水的处理，二者的作用原理不相同。 (4)漂白粉空气中久置不可能发生氧化还原反应。 (5)漂白粉空气中久置变质，理由是漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3。 (6)漂白粉在空气中不稳定，所以可用于漂白纸张。,解析答案,解析 (1)

4、不正确，漂白粉是将Cl2通入石灰乳中制得的混合物，反应方程式为2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O； (2)正确，漂白液有效成分是NaClO，漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2； (3)正确，漂白粉用于自来水杀菌消毒，明矾用于除去水中的悬浮杂质，二者的作用原理不同；,解析答案,(5)不正确，漂白粉空气中失效原因是Ca(ClO)2H2OCO2=CaCO32HClO，而CaCl2与H2O和CO2不反应； (6)漂白粉能用于漂白纸张，与其强氧化性有关，与不稳定性无关。 答案 (2)(3),3.实验室制备氯气的化学方程式是MnO24HCl

5、(浓) MnCl22H2OCl2。下列关于实验室制氯气的说法中错误的是( ) A.还原剂是HCl，氧化剂是MnO2 B.每生成1 mol Cl2，转移电子2 mol C.每消耗1 mol MnO2，起还原作用的HCl为4 mol D.生成的氯气中含有水蒸气和HCl,答案,C,答案,4.回答下列问题。 (1)某酸性溶液中含有Cl和SO ，检验Cl的方法是 _。,先加足量的Ba(NO3)2溶液，充分反应后静置，取上层清液加入AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明含有Cl,答案,(2)检验Na2CO3固体中是否混入少量NaCl杂质的实验操作是_，有关离子方程式为_。,答案 取少量样品，加水溶解，配

6、制成溶液。向该溶液中加入过量的Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，过滤除去沉淀。向滤液中加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，说明原Na2CO3固体中混有NaCl；若没有白色沉淀产生，说明原Na2CO3固体中没有NaCl,答案,(3)生产消毒液是将氯气通入NaOH溶液中，发生反应的离子方程式为_。 消毒液稀释后喷洒在空气中，可以生成有漂白性的物质，请写出此过程的离子反应方程式：_。 该物质有漂白性是因为它有强氧化性，但是它也很不稳定，请写出其分解的化学方程式：_。 洁厕灵(含有浓盐酸)和漂白液不能混合使用，结合离子方程式解释其原因：_。,Cl22OH=ClClOH2O,C

7、lClO2H=Cl2H2O，产生有毒气体Cl2，使人中毒,答案,(4)漂白精是利用Cl2与_反应制取的，Cl2与漂白精用于漂白均是因为在一定条件下产生_的缘故，工业上之所以把Cl2加工成漂白精再用于漂白，是因为_。 (5)漂白液、漂白粉、漂粉精为什么密封避光保存？,石灰乳,HClO,漂白精比较稳定且易于保存和运输,答案 Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO 2NaClOCO2H2O=Na2CO32HClO,返回,氯气的实验室制法,重点难点探究,3.装置,(1)发生装置(),仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗等。 试剂：A中盛放浓盐酸，B中盛放二氧化锰。,(2)净化装

8、置(),(3)收集装置() 收集方法：向上排空气法(装置E，Cl2的密度大于空气的密度)。也可用排饱和食盐水法(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)。 验满方法：用湿润的蓝色石蕊试纸检验。将湿润的蓝色石蕊试纸放在集气瓶口，若试纸变红，则证明Cl2已收集满。 (4)尾气处理装置() 导气管要伸入液面以下。 F中盛放试剂：氢氧化钠溶液，作用：吸收过量的氯气，防止污染环境。,特别提醒 (1)实验室制备Cl2注意事项 必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。 为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl的挥发。 实验结束后，先使反

9、应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。 尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。,(2)气体净化装置的选择 气体净化装置的设计必须同时考虑主要成分和杂质成分的性质，以便选择适当的装置除去杂质。用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，氯气中混有HCl和水蒸气等杂质，除去氯气中的HCl可以用饱和食盐水(如下图中所示)；除去氯气中的水蒸气可用浓硫酸(如下图中所示)或干燥的CaCl2(如下图中所示)。,(3)MnO2与浓HCl反应特点 浓盐酸中，部分Cl的化合价升高，4 mol HCl参加反应，被氧化的Cl为2 mol。 随着反应的进行盐酸浓度变小

10、，故MnO2足量时，盐酸不能完全反应，反应后溶液为盐酸和MnCl2混合液。,例 如图所示是某学生设计的实验室制备并干燥Cl2及吸收多余氯气的实验装置图，请回答：,解析答案,(1)指出上述图中的各处错误： _；_； _；_。,解析 从试剂，装置(制气、净化、收集、尾气吸收)角度考虑。 答案 不能用稀盐酸，而应用浓盐酸 应有加热装置，应用酒精灯加热 盛浓硫酸和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒 两洗气瓶里进气导管和出气导管的长短颠倒,(2)在改进后的装置中，下列物质的作用分别是： 饱和食盐水_； 浓硫酸_； NaOH溶液_。 解析 先除HCl，后干燥，再收集，最后尾气吸收。,解析答案,除去Cl2中的氯化

11、氢,除去氯气中的水蒸气,吸收多余的氯气,(3)制备实验开始时，先检查装置的气密性，接下来的操作依次是_。 A.向烧瓶中加入MnO2粉末 B.加热 C.向烧瓶中加入浓盐酸 解析 检查装置气密性后的操作顺序为先加固体药品，然后加入液体药品，最后加热。,解析答案,ACB,(4)如果将过量二氧化锰与20 mL 12molL1的盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于 0.06mol。其主要原因有： _， _。 解析 题中所给盐酸中HCl的物质的量是 0.24 mol，但由于盐酸受热易挥发，且随反应的不断进行，盐酸浓度越来越小，变为稀盐酸后不再与MnO2反应，所以产生的Cl2的物质的量小于0.06 m

12、ol。 (5)为了提高浓盐酸的利用率，你对实验的建议是_ _。 解析 为减少盐酸的挥发，慢慢滴加浓盐酸，用小火加热。,解析答案,加热使HCl大量挥发,盐酸变稀后不再发生反应,将浓盐酸慢慢,滴下；加热用小火,(6)圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是 _。 实验结束清洗仪器时，为了减少烧瓶中残留氯气对环境的污染，可以向烧瓶中加入的溶液是_，有关的离子方程式是 _。 解析 利用Cl2和NaOH溶液反应除多余的Cl2。,解析答案,NaOH溶液,Cl22OH=ClClOH2O、HOH=H2O,(1)气体的制备装置一般包括反应装置、净化装置、收集装置和尾气处理装置等。 反应装置的选择依据反应物的状态和反应条

13、件； 收集方法的选择应依据气体密度、溶解性及在空气中能否与H2O、O2、CO2反应； 尾气是否需要处理，取决于该气体是否污染环境，是否在空气中易燃烧。 (2)气体制备实验操作一般顺序： 连接装置检查装置气密性加药品(先固后液)排装置空气收集气体。,解题反思,变式训练 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：“卤素与水的反应是放热反应，在加热情况下卤素与碱液发生如下反应：,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

14、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_。,解析答案,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。运用该装置必须通过饱和NaCl溶液除去HCl，否则与NaOH反应将生成NaCl，降低NaClO的纯度；但干燥装置可以省略，因为少量水蒸气不会影响反应；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，温度升高，引起副反应：,答案 (1)Cl22OH=ClClOH2O (2)不能 氯气中混有的HCl气体进入试管中也会和氢氧化钠溶液反应，降低了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

15、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,实验室制取气体，进一步制备新物质，为使产品纯净，常采取以下措施： (1)排尽装置中的空气后再制备； (2)先除杂后制备； (3)防止产物与空气中的H2O、CO2、O2反应，添加防变质装置。,解题反思,返回,随堂达标检测,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 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。,1,2,3,4,解析答案,B,2.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

16、B.漂白粉在空气中久置后会变质 C.漂白粉是将Cl2通入石灰水中制得的 D.漂白粉的主要成分是CaCl2 解析 漂白粉是由Cl2和石灰乳反应制得，它的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，故A、C、D错； Ca(ClO)2易和空气中的CO2和H2O反应而失效，故B正确。,1,2,3,4,解析答案,B,3.检验氯化氢气体中是否混有Cl2，可采用的方法是( ) A.用干燥的蓝色石蕊试纸检验 B.用干燥有色布条检验 C.将气体通入硝酸银溶液检验 D.用湿润的淀粉KI-试纸检验 解析 HClO具有漂白性，而Cl2不具有，在干燥环境下，Cl2不能转变为HClO，因而无漂白性

17、，无法与HCl气体区分。气体通入AgNO3溶液都产生白色沉淀，因为Cl2与H2O反应也产生Cl。Cl2与KI反应产生I2，淀粉遇I2变蓝，可以与HCl区分。,解析答案,1,2,3,4,D,4.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，由此判断水溶液中含有( ),解析答案,1,2,3,4,C,返回,基础过关,分层训练,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,一、氯气与碱反应的应用 1.当不慎有大量Cl2扩散到周围空间时，处在该环境中的人可以用浸有一定浓度某物质水溶液的毛巾捂

18、住鼻子，以防中毒，该物质最适合的是( ) A.NaOH B.NaCl C.NaHCO3 D.NH3H2O 解析 该物质可以吸收Cl2，故排除B；NaOH对皮肤有腐蚀性；氨水则易挥发出NH3，有毒。,C,解析答案,2.植物中山茶花、石榴可以吸收氯气，紫藤和月季对氯气的吸收净化能力也很强。在实验室制取Cl2时，尾气一般要用NaOH溶液吸收而不用澄清石灰水吸收的理由是( ) A.氯气不与石灰水反应 B.Ca(OH)2微溶于水，澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少，吸收的尾气也很少 C.氯气与Ca(OH)2反应生成的CaCl2难溶于水 D.澄清石灰水能吸收空气中的CO2而变浑浊 解析 Ca(OH)2在水

19、中的溶解度小，吸收Cl2的量较少，吸收不充分。注意D项与题目所问无关。,B,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,3.将Cl2制成漂白粉的主要目的是( ) 使它转变成较易溶于水的物质 转变成较稳定、便于贮存的物质 提高氯的质量分数 提高漂白能力 A. B. C. D. 解析 将Cl2制成漂白粉的主要目的是转变成较稳定、便于贮存的物质。Ca(ClO)2比HClO稳定，便于贮存、运输。,D,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,二、Cl的检验 4.检验Cl时所用试剂HNO3的作用是 ( ),A,1,2,3,4,5,6,7,

20、8,9,10,11,12,13,14,解析答案,5.自来水厂常用氯气对生活用水进行杀菌消毒。市场上有些不法商贩为牟取暴利，用这样的自来水冒充纯净水(离子的浓度非常低)出售，给人们的生活造成了一定的不良影响。在下列化学试剂中，可以用于鉴别这种自来水和纯净水的是( ) A.酚酞溶液 B.氯化钡溶液 C.氢氧化钠溶液 D.硝酸银溶液 解析 Cl2消毒过的自来水中含有HCl和HClO，用AgNO3溶液即可鉴别，产生白色沉淀的是自来水，不产生沉淀的是纯净水。,D,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,6.能证明某溶液中含有NaCl的是 ( ) A.焰色反应是黄色 B

21、.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.焰色反应是黄色，同时又能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀 解析 要证明含有Na，则焰色反应为黄色；要证明含有Cl，则加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液后生成白色沉淀。,D,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,三、氯气的制取实验 7.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，并试验其与金属的反应，每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是( ),A.和处 B.只有处 C.和处 D.、处,1,2,3,4,5,6,7,8,9

22、,10,11,12,13,14,解析 是制备氯气的装置，是除去氯气中氯化氢杂质的装置，是干燥装置，是用于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Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，所以处错误； 中进气管短，出气管却插入液面下，所以无法干燥气体，也不能使气体进入中与金属反应，所以处错误； 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，所以处错误。 答案 D,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,8.实验室用浓盐酸与足量的二氧化锰反应产生少量的氯气。若反应过程中消耗了0.2 mol

23、 HCl，理论上可收集到的氯气的质量( ) A.等于3.55 g B.小于3.55 g C.大于3.55 g D.约等于7.1 g,解析 理论上可收集到的氯气的质量，可直接根据化学方程式计算，设收集到氯气的质量为x，则,4 mol 71 g 0.2 mol x x3.55 g。,A,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,9.某化学兴趣小组利用MnO2和浓HCl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中盛放的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,1,2,3

24、,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 本题考查Cl2的制备，旨在考查学生的实验分析与设计能力。氯气中混有氯化氢气体，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。 答案 C,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,10.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( ),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 集气瓶中使用单孔橡胶塞塞紧，只能进气，不能排气，则瓶内压强增大到一定程度，可能将橡胶塞压出，A项错误； 因为C

25、l2比空气的密度大，Cl2应短管进，B项错误； C项该装置既能收集Cl2，又能进行尾气处理且防倒吸，正确； 由于Cl2和NaOH反应，所以不能收集到Cl2，D项错误。 答案 C,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,11.溴的氧化性介于氯和碘之间，利用这一性质解决下面的问题。 (1)将含有下列分子或离子的试剂加入到含有Br的溶液中，可以将Br氧化为Br2的是_(填选项编号)。 A.I2 B.I C.Cl2 D.Cl,能力提升,解析 因为氧化性Cl2Br2，所以Cl2可以氧化Br。,C,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答

26、案,(2)如果把氯气缓慢地通入含有相同物质的量浓度的Br、I的混合溶液中，_先被氧化，原因是_。,解析 因为氧化性Cl2Br2I2，所以还原性：ClBrI，所以I先被氧化。,I,还原性：IBr,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,(3)把滤纸用淀粉和碘化钾的混合溶液浸泡，晾干后就是实验室常用的淀粉-KI试纸。这种试纸润湿后遇到氯气发生的变化是_,原因是_。,解析 湿润的淀粉-KI试纸遇到Cl2发生下列反应： 2KICl2=2KClI2(或2ICl2=2ClI2) I2使淀粉变蓝。,试纸变蓝色,Cl2将I氧化成了I2，I2使淀粉变蓝色,1,2,3,4,5,

27、6,7,8,9,10,11,12,13,14,12.常温下，A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体，A、B、C、D、E都含X元素，其转化关系如图所示：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,(1)请分别写出A、B、D的化学式(如为溶液请填溶质的化学式)： A_、B_、D_。 (2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式(请注明条件)： AH2O(离子方程式)：_； ANaOH(离子方程式)：_； DA(化学方程式)：_。 解析 由题意可知A为氯气，B为次氯酸，D为盐酸，C为氯化钠，E为次氯酸钠。,Cl2,HClO,HCl,Cl2H2O=HClHClO,C

28、l22OH=ClClOH2O,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,13.某化工厂生产的漂白粉，产品说明书如下：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,请你回答： (1)请你为漂白粉写一份保存、使用的注意事项(不超过30字)_ _ _ 。 (2)用化学方程式表示： 漂白粉的生产原理：_； 一般情况下，漂白粉失效的主要原因：_ _ 。,答案,避光保存在阴凉处，随配随用，勿接触皮肤，不能用以漂洗丝、毛织品等,密封、,2Ca(OH)22Cl2=Ca(ClO)2CaCl22H2O,Ca(ClO)2CO2H2O= CaCO3,2HClO、,1,2,

29、3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,14.地震是一种危害极大的自然灾害，会造成大量的人员伤亡和财产损失。在地震后的灾区常需要大量的消毒剂、漂白剂。请回答下列相关问题： (1)次氯酸盐是一些漂白剂和消毒剂的有效成分。“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠，制取NaClO的反应的离子方程式是_ _。,答案,拓展探究,H2O,Cl22OH=ClClO,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,(2)二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，它可由KClO3溶液在一定条件下与SO2反应制得。该反应的离子方程式为_。,解析 KClO3与S

30、O2的反应为氧化还原反应，还原产物为二氧化氯，氧化产物为硫酸根离子。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,(3)过碳酸钠是一种有多种用途的新型固态漂白剂，化学式可表示为Na2CO33H2O2，它具有Na2CO3和H2O2的双重性质。下列物质不能使过碳酸钠失效的是_(填选项编号)。 A.MnO2 B.KMnO4溶液 C.稀盐酸 D.NaHCO3溶液,解析 过碳酸钠中的碳酸钠能够与酸反应，故稀盐酸能使之失效；二氧化锰能使过氧化氢分解；高锰酸钾能氧化过氧化氢；碳酸钠、过氧化氢与碳酸氢钠都不反应。,D,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,(4)漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温与黑暗处可保存一年，但亚氯酸不稳定可分解，反应的离子方程式为HClO2 ClO2HClH2O(未配平)。当1 mol HClO2发生分解反应时，转移的电子数是_。,解析 HClO2中Cl为3价，ClO2中Cl为4价，Cl中Cl为1价，故5HClO2=4ClO2HCl2H2O，故1 mol HClO2发生分解反应时，转移的电子数是0.86.021023，即4.81023。,4.81023,返回,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,本课结束,