学年高中化学 第四章 非金属及其化合物 第二节 第2课时《氯气与碱反应及Cl的检.docx

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学年高中化学第四章非金属及其化合物第二节第2课时《氯气与碱反应及Cl的检

第2课时　氯气与碱反应及Cl－的检验

[学习目标定位]　1.根据氯气与水的反应能正确写出氯气与碱[NaOH、Ca（OH）2]反应的化学方程式。

2.知道漂白粉的成分和用途。

3.学会氯离子的检验方法。

一　氯气与碱的反应

1．Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O。

2．工业上制取漂白粉（Cl2和石灰乳）的原理与上述反应原理相似，则反应的化学方程式为2Ca（OH）2＋2Cl2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O。

3．自来水常用氯气来杀菌消毒，但因氯气的溶解度不大，而且生成的HClO很不稳定，不便于保存，而次氯酸盐性质稳定，且遇酸或空气中的CO2和水蒸气又可再生成HClO。

因此常用氯气与碱反应制取漂白粉。

归纳总结

漂白液（粉）的制取与保存

（1）漂白液是NaClO溶液；漂白粉的成分是CaCl2、Ca（ClO）2，有效成分是Ca（ClO）2；漂粉精的主要成分是Ca（ClO）2。

（2）漂白粉的使用原理：

利用复分解反应原理和较强酸能够制取较弱酸的原理使Ca（ClO）2转化为HClO进行漂白。

①Ca（ClO）2＋2HCl===CaCl2＋2HClO，离子方程式：

ClO－＋H＋===HClO。

②Ca（ClO）2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO（酸性：

HClO酸性比H2CO3弱）。

（3）漂白粉保存不当会变质的原因是Ca（ClO）2和空气中的CO2和水蒸气反应生成HClO，易分解。

因此漂白粉和漂粉精的保存方法是密封、避光并置于阴凉干燥处。

1．某化工厂生产的漂白粉，产品说明书如下：

漂白粉使用说明书

主要成分：

次氯酸钙，氯化钙

用法用量：

每次取漂白粉2g，水1000mL，配成0.2%～0.3%的浊液。

将病人用具浸泡其中5～10分钟，如需要，浓度可提高，时间可延长。

注意事项：

……

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：

①漂白粉的生产原理：

_______________________________。

②一般情况下，漂白粉失效的主要原因：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）密封、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

（2）①2Ca（OH）2＋2Cl2===Ca（ClO）2＋CaCl2＋2H2O

②Ca（ClO）2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO、

2HClO2HCl＋O2↑

二　Cl2的实验室制法

实验室制取氯气的装置如图所示：

（1）用化学方程式表示制取氯气的反应原理：

__________________________________。

（2）发生装置所用仪器的名称为_______________________________________。

（3）装置C的作用是________，装置D的作用是_______________________________

________________________________________________________________________。

（4）检验E瓶集满氯气的方法是___________________________________________。

（5）烧杯F中盛放的液体是_______，其作用是_________________________________________。

答案　

（1）MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

（2）分液漏斗、圆底烧瓶

（3）除去Cl2中的少量HCl气体　干燥氯气（或除去氯气中的水蒸气）

（4）湿润的红色布条放在瓶口褪色（或湿润淀粉KI试纸放在瓶口变蓝）

（5）NaOH溶液　吸收过量的氯气，防止污染环境

归纳总结

1．反应原理

MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

2．仪器装置

装置特点：

固＋液气

主要仪器：

铁架台（带铁圈）、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。

装置如图所示。

说明：

C装置的作用是除去Cl2中的HCl；D装置的作用是干燥Cl2；F装置的作用是吸收多余的Cl2，防止污染环境。

3．收集方法

（1）向上排空气法（Cl2密度大于空气）。

（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．某化学小组用下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两处明显错误

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氯气逸出

答案　B

三　Cl－的检验

1．在5支试管中分别加入2～3mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、自来水、蒸馏水，然后各滴入几滴AgNO3溶液，再分别加入少量稀硝酸，观察现象，填写下表：

实验现象

滴入几滴AgNO3溶液

加入少量稀硝酸

①稀盐酸

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，有气泡产生

④自来水

有少量白色沉淀生成

沉淀不溶解

⑤蒸馏水

无明显变化

无明显变化

2.请写出上述实验中有关的化学方程式

②NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3；

③Na2CO3＋2AgNO3===Ag2CO3↓＋2NaNO3，

Ag2CO3＋2HNO3===CO2↑＋H2O＋2AgNO3；

④Cl2＋H2O===HCl＋HClO，

HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3。

归纳总结

检验Cl－的方法

先滴加AgNO3溶液后滴加少量稀HNO3，或滴加经稀HNO3酸化的AgNO3溶液。

注意：

检验Cl－时，滴加AgNO3后还要滴加稀HNO3，目的是排除CO等离子的干扰。

3．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（　　）

A．Cl－、SOB．Cl－、NO

C．Cl－、COD．Cl－、OH－

答案　C

解析　根据题给现象，生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸，且产生使石灰水变浑浊的气体，则原溶液中存在CO和Cl－。

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，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．下列关于漂白粉的叙述不正确的是（　　）

A．漂白粉的有效成分是Ca（ClO）2

B．漂白粉在空气中久置后能变质

C．漂白粉是将Cl2通入石灰乳中制得

D．漂白粉的主要成分是CaCl2

答案　D

3．下列检验Cl－的方法正确的是（　　）

A．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－

B．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－

C．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－

D．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　D

解析　可能有CO、PO等的干扰，A错误；加入盐酸，引入Cl－，B、C错误；硝酸酸化排除干扰，加硝酸银溶液得到不溶于稀硝酸的白色沉淀即为AgCl，由此说明原溶液中有Cl－，D正确。

4．实验室用下列两种方法制氯气：

①用含HCl146g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87gMnO2与足量浓盐酸反应。

所得的氯气（　　）

A．①比②多B．②比①多

C．一样多D．无法比较

答案　B

解析　146gHCl的物质的量为4mol,87gMnO2的物质的量为1mol，由化学方程式：

MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O知，1molMnO2可以与4molHCl反应，但是由于稀盐酸与MnO2不反应，所以含有4molHCl的浓盐酸不能与MnO2完全反应。

5．“84消毒液”与硫酸溶液反应可以制取氯气，反应方程式为NaClO＋NaCl＋H2SO4Na2SO4＋Cl2↑＋H2O。

为探究氯气的性质，某同学设计了如下所示的实验装置。

请回答：

（1）在该实验中，制取氯气的装置是________（填字母）。

（2）装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条，实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色，其原因可能是______________________________________，

请提出合理的改进方法_______________________________________。

（3）D中的现象是__________________________________________，

反应的离子方程式为_________________________________________，

分离D中液体的方法是___________________________________________。

（4）写出氯气与NaOH溶液反应的离子方程式_______________________________________

________________________________________________________________________，

该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。

为验证尾气吸收后的溶液中存在Cl－，正确的操作是________________________________________________________。

（5）氯气通入饱和NaHCO3溶液能产生无色气体，已知酸性：

盐酸＞碳酸＞次氯酸，该实验证明Cl2与H2O反应的产物中含有________。

答案　

（1）c

（2）Cl2中混有少量H2O（g）　在A～B之间增加装有浓H2SO4的洗气瓶

（3）下层CCl4层呈紫红色　Cl2＋2I－===I2＋2Cl－　分液

（4）Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O　1∶1　取少量烧杯内吸收Cl2后的溶液，加入足量的稀HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，证明其中含有Cl－

（5）盐酸

解析　

（1）根据“固＋液气”原理可知应选择c装置制取Cl2。

（2）布条褪色证明Cl2中混有H2O（g），生成了HClO，应增加除H2O（g）的装置。

（3）Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，CCl4将I2萃取出来，I2溶于CCl4，溶液呈紫红色，分离两种互不相溶的液体采用分液法。

（4）Cl2与NaOH溶液反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋