12 富集在海水中的元素氯Word文档格式.docx

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知识点精讲

知识点一：

氯气的物理性质

颜色：

黄绿色

气味：

有刺激性

密度：

比空气大

溶解性：

能溶于水（1:

2）

熔沸点：

沸点（-33.4℃），易液化成液氯

毒性：

有毒

氯气该如何收集？

液氯是纯净物还是混合物？

怎么操作闻氯气的味道？

知识点二：

氯气的化学性质

1.氯气与金属单质的反应

（1）氯气和钠的反应

2Na+Cl2

2NaCl

现象：

发出黄色火焰，产生大量白烟

（2）氯气与铁的反应

2Fe+3Cl2

2FeCl3

产生棕褐色烟，加水后溶液呈黄色

生成的是FeCl3，不是FeCl2，为什么

（3）氯气与铜的反应

Cu+Cl2

CuCl2

产生棕黄色烟，加水后溶液呈蓝绿色

2.氯气与非金属的反应

（1）氯气与氢气的反应

H2+Cl2

2HCl

将生成的HCl溶解于水就是氢氯酸，俗称盐酸

（2）实验证明，在一定条件下，Cl2还能与P、S、C等非金属直接化合。

3.氯气与水的反应

Cl2+H2O=HCl+HClO

注意：

Cl2既是氧化剂又是还原剂，水既不是氧化剂又不是还原剂

溶于水的氯气只有少部分与水反应，所以，饱和氯水的黄绿色比氯气的深

这个反应离子方程式该如何书写？

HClO（次氯酸）性质：

（1）一元弱酸（酸性比碳酸还弱）

（2）氯元素的化合价为+1价，有强氧化性（漂白、杀菌、消毒）

（3）不稳定，易分解2HClO

2HCl+O2↑

新制氯水和久置氯水的区别？

新制氯水滴加紫色石蕊试液的颜色变化？

4.氯气与碱的反应

（1）氯气与氢氧化钠的反应

Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

常温下，将氯气溶于氢氧化钠溶液中得到以次氯酸钠（NaClO）为有效成分的漂白液。

次氯酸钠也会分解，但是比次氯酸稳定的多（水溶液低温存放三年才分解一半左右）

漂白液的主要成分？

（2）氯气与氢氧化钙的反应

2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O

如果氯气与氢氧化钙反应充分，并使次氯酸钙成为主要成分，则得到漂白精

知识拓展：

1.漂白粉久置空气会失效（涉及两个反应）：

Ca（ClO）2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO，

2HClO光照2HCl+O2↑。

漂白粉变质会有CaCO3存在，外观上会结块，久置空气中的漂白粉加入浓盐酸会有CO2气体生成。

2.“84”消毒液

“84”消毒液是一种溶有NaClO和NaCl的混合物。

可以利用上面Cl2与NaOH的反应制备。

“84”消毒液的有效成份是NaClO，它具有较强的漂白和消毒作用。

当遇到稀酸（如盐酸）或空气里的二氧化碳时，“84”消毒液中会发生化学反应：

NaClO+HCl=NaCl+HClONaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO

“84”消毒液的有效期较短，放久了，会因NaClO向HClO转化和HClO的分解而降低甚至失去原有的作用。

因此，“84”消毒液不宜长时间保存，而且要密封保存，使之与空气隔离；

在购买“84”消毒液时要注意生产日期和有效日期。

“84”消毒液还对人体有很强的腐蚀性，要科学使用，注意安全。

知识点三：

·

氯气的制取

1．反应原理

4HCl（浓）＋MnO2

MnCl2＋2H2O＋Cl2↑

氧化剂：

MnO2，还原剂：

HCl

注意　①MnO2与浓HCl在加热条件下反应，与稀HCl或不加热时，均不反应，因浓HCl随反应进行变稀，故盐酸不能完全反应。

②浓HCl一部分作还原剂，一部分起酸性作用。

③应缓缓加热，防止盐酸挥发。

2．仪器装置：

固＋液

气

主要仪器：

铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等．装置如下图所示

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。

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

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，则证明已经集满。

5．尾气处理

Cl2有毒，易污染空气，需用NaOH溶液吸收。

特别提醒　

（1）气体的制备装置一般包括：

气体发生气体净化气体收集尾气吸收

（2）气体净化装置的选择依据：

反应物状态，反应条件

气体收集的选择依据：

气体的密度、溶解性及在空气中的稳定性。

（3）不用Ca（OH）2溶液吸收多余的Cl2，因为Ca（OH）2的溶解度小，吸收Cl2不彻底。

浓盐酸制氯气都体现了那些性质?

二氧化锰能否换成高锰酸钾？

Cl-的检验。

在五只试管中分别加入2-3毫升稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、自来水和蒸馏水。

然后分别加入几滴AgNO3溶液，再加入稀硝酸。

实验现象：

（见下表格）

加入AgNO3溶液后现象

加入稀硝酸后现象

解释或化学方程式

NaCl溶液

有白色沉淀生成

沉淀不溶解

NaCl＋AgNO3=AgCl+NaNO3

Na2CO3溶液

沉淀溶解

Na2CO3+＋2AgNO3=Ag2CO3+2NaNO3

自来水

Ag++Cl-=AgCl

稀盐酸

HCl＋AgNO3=AgCl+HNO3

蒸馏水

无现象

—————————————————

（2）检验Cl-的方法：

可以先加入AgNO3溶液，后用硝酸酸化；

也可以先加入硝酸酸化，再加入AgNO3溶液；

还可以加入用硝酸酸化的硝酸银溶液。

拓展提升

1.怎样用实验方法证明KClO3中含有氯元素？

2．某溶液中同时存在Cl－、SO

、Ag2SO4为难溶于水的白色沉淀，如何检验溶液中含有Cl－？

思路点拨　

（1）.在KClO3中存在K＋和ClO

，要证明KClO3中含有氯元素，需思考的问题是如何才能使ClO

转化为Cl－，通过检验Cl－来证明KClO3中存在氯元素。

（2）．检验Cl－时，为防止SO

的干扰，应选择试剂将SO

转化为BaSO4沉淀除去，再检验Cl－。

【答案】　1.将KClO3与MnO2混合并加热，然后将残余固体溶于水，过滤，向滤液中滴加AgNO3溶液和稀硝酸，若有白色沉淀生成，则说明KClO3中含有氯元素。

2．先向少许待测溶液中加入定量的Ba（NO3）2溶液，静置，取上层清液滴加AgNO3溶液和稀HNO3，若有白色沉淀生成，则证明含有Cl－。

经典例题：

【例1】下列实验现象，与新制氯水中的某些成分（括号内物质）没有关系的是（）

A．将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色气泡（H+）

B．使红色布条褪色（HCl）

C．向FeCl2溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，发现呈血红色（Cl2）

D．滴加AgNO3溶液生成白色沉淀（Cl）

【例2】已知KMnO4与浓HCl在常温下反应能产生Cl2。

若用右图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并试验它与金属的反应。

每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是（）

A.①和②处B.只有②处

C.②和③处D.②③④处

【例3】自来水常用氯气进行消毒．如果在实验室用自来水配制下列物质的溶液，不会产生明显药品变质问题的是（　　）

A．FeCl2B．Na2SO3C．NaOHD．AlCl3

【例4】下列实验现象描述正确的是（　　）

A．碘水中加入少量裂化汽油振荡，静置后上层颜色变浅，下层颜色变为紫红色。

B．红热的铜丝在氯气中燃烧，产生了棕黄色的雾。

C．电解氯化钠饱和溶液，将阴极气体产物通入碘化钾淀粉溶液中，溶液变蓝。

D．溴化钠溶液中加入少量新制的氯水振荡，再加入少量四氯化碳溶液振荡，静置后上层颜色变浅，下层颜色变为橙红色。

【例5】下列物质的溶液在空气中长期放置，其pH的变化与图示相符的是（　　）

①Ca（ClO）2　②H2SO3　③氯水④NaOH　⑤浓HCl

A．①②④B．②③⑤C．②③D．①④⑤

【解析】①Ca（ClO）2水解呈碱性，②H2SO3被氧化为H2SO4，

③最终变为HCl，④呈碱性，⑤不断挥发，pH增大．

【例6】下列说法正确的是（　　）

A．卤素单质（X2）跟水反应的通式是X2＋H2O===HX＋HXO

B．液溴保存在煤油中

C．漂白粉的有效成分是次氯酸钙

D．光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2

【例7】下列有关化学反应过程或实验现象的叙述中，正确的是（　　）

A．氯气的水溶液可以导电，说明氯气是电解质

B．漂白粉和明矾都常用于自来水的处理，二者的作用原理是相同的

C．氯气可以使湿润的有色布条褪色，但实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气

D．为证明氯水中含Cl－，可先加盐酸酸化，再加入AgNO3溶液

【例8】氯化溴是由两种卤素互相结合而成的卤素化合物，其化学性质与Cl2相似，能与金属和非金属反应生成卤化物，能与水反应：

BrCl＋H2O===HBrO＋HCl.下列有关BrCl的性质的叙述中不正确的是（　　）

A．是较强的氧化剂；

B．是一种化合物

C．能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝

D．BrCl与水反应中，BrCl既是氧化剂又是还原剂

【例9】某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质．

下列说法正确的是（　　）

A．Ⅰ图中：

如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗完；

B．Ⅱ图中：

生成蓝色的烟

C．Ⅲ图中：

量筒中发生了加成反应

D．Ⅳ图中：

湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成。

【例10】浓盐酸和Ca（ClO）2能发生反应：

Ca（ClO）2＋4HCl（浓）===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O.用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质气体是（　　）

①CO2　②HCl　③H2O　④O2

A．①②③B．②③④C．②③D．①④

【例11】为消除碘缺乏病，卫生部规定食盐必须加碘，其中碘以碘酸钾（KIO3）的形式存在．已知溶液中IO

可与I－发生反应：

IO

＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O.根据此反应，可用试纸和一些生活中常见的物质进行实验，证明在食盐中存在IO

.可供选用的物质有：

①自来水；

②蓝色石蕊试纸；

③碘化钾淀粉试纸；

④淀粉；

⑤白糖；

⑥食醋；

⑦白酒．进行上述实验时必须使用的物质是（　　）

A．①③B．③⑥C．②④⑥D．①②④⑤⑦

【例12】某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合溶液，经测定ClO－与ClO

的浓度之比为1∶3，则Cl2与NaOH溶液反应时参加反应的Cl2与被氧化的氯气的物质的量之比为（　　）

A．21∶5B．11∶3C．3∶1D．5∶1

【例13】将0.03molCl2缓缓通入含0.02molH2SO3和0.02molHBr的混合溶液中，在此过程溶液的c（H＋）与Cl2用量的关系示意图是（溶液的体积视为不变）（　　）

【例14】某学生做如下实验：

第一步，在淀粉KI溶液中滴入少量NaClO溶液，并加入少量稀硫酸，溶液立即变蓝；

第二步，在上述蓝色溶液中，滴加足量的Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失．下列叙述中该同学对实验原理的解释和所得结论不正确的是（）

A．第一步反应的离子方程式为：

ClO－＋2I－＋2H＋===I2＋Cl－＋H2O

B．淀粉KI溶液变蓝是因为I－被氧化为I2，I2遇淀粉变蓝色

C．蓝色逐渐消失的原因是Na2SO3溶液具有漂白性

D．粒子的氧化性由强到弱的顺序是：

ClO－＞I2＞SO

课后小测

1．下列说法中正确的是（　　）

A．用鼻子对着盛有氯气的瓶口，就可以嗅到氯气的气味

B．用排水集气法便可以收集到纯净的氯气

C．氯气有漂白性

D．自来水常用氯气来杀菌、消毒

2．实验室制Cl2的反应为4HCl（浓）＋MnO2△,MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，下列说法错误的是（　　）

A．还原剂是HCl，氧化剂是MnO2

B．每生成1molCl2，转移电子的物质的量为2mol

C．每消耗1molMnO2，起还原剂作用的HCl消耗4mol

D．生成的Cl2中，除含有一些水蒸气外，还含有HCl杂质

3．将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中，当阳光照射相当长一段时间后试管中最后剩余气体的体积占试管容积的（　　）

A．1/4B.1/3C.1/2D.2/3

4．实验室为了使用方便，通常将氯气溶解于水中形成氯水或将其降温加压形成液氯来使用。

下列有关这两种液体的实验描述都正确的是（　　）

A．两种液体都可以使干燥的布条褪色

B．两种液体都可以使干燥的蓝色石蕊试纸变红

C．用这两种液体都可给自来水消毒

D．分别向这两种液体中投入几颗金属锌粒均有气泡产生

5．标准状况下有22.4L氯气和氢气的混合气体，在一密闭容器中使其充分反应，冷却后将此气体与

1L1mol·

L－1的NaOH溶液充分反应，最后此溶液（　　）

A．一定显酸性B．一定显碱性

C．可能显酸性，可能显碱性，也可能显中性D．以上都不正确

6．鉴别氯水和盐酸两种物质时，最合适的试剂是（　　）

A．硝酸银溶液B.碘化钾淀粉溶液

C．碳酸钠溶液D.酚酞溶液

7．将潮湿的Cl2通过甲装置后，再通过放有干燥红色布条的乙装置，红色布条不褪色，

则甲装置中所盛试剂（足量）可能是（　　）

①浓硫酸　②NaOH溶液　③KI溶液　④饱和食盐水

A．①②B.②③C.①②③D.①②③④

8．目前H1N1甲型流感病毒蔓延，某些疫区为防止疫情流行，需要用大量的消毒剂、漂白剂等对环境进行消毒处理．请回答下列问题：

（1）某消毒液标签上有如下文字：

①本品为无色溶液；

②使用时可加水稀释；

③可对铁制餐具进行消毒．根据上述内容，你认为该消毒液可能是________（填字母）。

A．碘酒B．氯水C．高锰酸钾溶液D．次氯酸钠溶液

（2）上述消毒液会吸收空气中的CO2得到一种强氧化性弱酸，该弱酸分解的化学方程式

为：

___________________________________________________________________。

（3）ClO2和Cl2一样，在消毒时氯元素最终都变为Cl－.现对某水样进行消毒，消耗ClO2100g，若要达到相同的消毒效果，则需消耗________L（标准状况下）Cl2。

9．根据下列反应框图填空，已知反应①是工业上生产化合物D的反应，反应⑤是实验室鉴定化合物E的反应。

（1）单质L是____________。

（2）化合物B是____________。

（3）图中除反应①以外，还有两个用于工业生产的反应，是____________和____________（填代号）。

它们的化学反应方程式分别是：

_____________________________

________________和__________________________________________________________。

10．（某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置（支撑用的铁架台省略），按要求回答问题．

（1）若用含有0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2，制得的Cl2体积（标准状况下）总是小于1.12L的原因是__________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）①装置B中盛放的试剂名称为________，作用是_____________________________

_____________________________________________________________，现象是：

_________

________________________________________________________________。

②装置D和E中出现的不同现象说明的问题是：

__________________________________

③装置F的作用是____________________________________________________。

④写出装置G中发生反应的离子方程式：

_________________________________。

（3）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种．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，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置．你认为该装置应加在________与________之间（填装置字母序号），装置中应放入________（填写试剂或用品名称）。

11．某同学用200mL12mol·

L－1浓HCl和足量MnO2缓缓加热来制取Cl2，并将生成的Cl2通入FeBr2溶液和FeI2溶液中来探究Fe2＋、Br－和I－的还原性强弱．请回答下列问题：

（1）写出制取Cl2的化学方程式：

_____________________________________________。

（2）将少量的Cl2通入FeBr2溶液中，溶液由浅绿色变为棕黄色，则该反应的离子方程式

为________________________________________________________________________。

（3）若将等物质的量的Cl2和FeI2充分反应，再向所得溶液中滴加KSCN溶液，无红色

物质生成，则Fe2＋、Br－和I－的还原性由强到弱的顺序为：

___________________________。

（4）若将4.48L（标准状况下）氯气通入800mL碘化亚铁溶液中，充分反应后，测得溶液中Fe2＋和Fe3＋的物质的量浓度相等，则原碘化亚铁溶液的物质的量浓度为________。