氯氣的制備性質(zhì)及應(yīng)用（教師版）高一化學(xué)講與練（蘇教2019）

專題3從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)第一單元氯氣及氯的化合物第1課時(shí)氯氣的制備、性質(zhì)及應(yīng)用目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀1．知道海水中的豐富資源和氯化鈉作為重要工業(yè)原料的主要用途。2．初步認(rèn)識(shí)工業(yè)上電解飽和食鹽水制取氯氣的反應(yīng)原理。3．學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的方法，通過(guò)分析、推理，設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)。4．結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解氯及其重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識(shí)這些物質(zhì)在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。1．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究氯氣的制備，能提出問(wèn)題和假設(shè)。根據(jù)假設(shè)提出具體的實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。（科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)）2．能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納氯及其化合物的性質(zhì)，認(rèn)識(shí)氯及其化合物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化。（宏觀辨識(shí)與微觀探析）3．能從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)氯及其化合物的性質(zhì)，掌握它們之間的轉(zhuǎn)化。（宏觀辨識(shí)與微觀探析）4．具有較強(qiáng)的問(wèn)題意識(shí)，能提出問(wèn)題和假設(shè)。根據(jù)假設(shè)提出具體的實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。（科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)）知識(shí)01氯氣的發(fā)現(xiàn)1．元素的存在形態(tài)游離態(tài)：元素以單質(zhì)形式存在的狀態(tài)?；蠎B(tài)：元素以化合物形式存在的狀態(tài)。2．氯元素在自然界中的存在在自然界中，氯元素全部以化合態(tài)的形式存在。海水中蘊(yùn)含豐富的氯元素，它主要以氯化鈉、氯化鎂等氯化物的形式存在。3．氯氣的發(fā)現(xiàn)1774年，瑞典化學(xué)家舍勒將軟錳礦與濃鹽酸混合加熱，意外的產(chǎn)生一種具有強(qiáng)烈刺激性氣味的黃綠色氣體。1810年，英國(guó)化學(xué)家戴維仔細(xì)研究了這種氣體，并將其命名為氯氣。知識(shí)02氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1．反應(yīng)原理實(shí)驗(yàn)室常用MnO2將濃鹽酸中化合態(tài)的氯元素氧化為游離態(tài)的氯氣，化學(xué)方程式：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。2．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．收集方法用向上排空氣法，理由是氯氣與空氣不反應(yīng)且密度比空氣的大。4．尾氣處理燒杯內(nèi)盛放的液體是NaOH溶液，其作用是吸收過(guò)量的氯氣，防止污染環(huán)境。氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1．化學(xué)原理：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O也可以用高錳酸鉀、重鉻酸鉀、氯酸鉀等氧化劑代替二氧化錳。如2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。2．實(shí)驗(yàn)裝置：(1)制備裝置：粉末狀固體＋液體eq\o(――→,\s\up7(△))氣體。(2)除雜裝置：除去Cl2中少量HCl、水蒸氣，可先通入飽和食鹽水除去HCl，再通過(guò)濃H2SO4(或P2O5或CaCl2)除去水。(3)收集裝置eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(向上排空氣法,排飽和食鹽水法))驗(yàn)滿：①觀察法：集氣瓶中充滿黃綠色氣體②濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙(變藍(lán))或品紅試紙(先變紅后褪色)(4)吸收裝置：燒杯中盛有NaOH溶液(不能用水代替)。氯氣有毒，有毒氣體必須加以吸收，防止污染空氣。一般用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。3．實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)室制取干燥純凈的氯氣可按如下思路設(shè)計(jì)：①發(fā)生裝置―→②凈化裝置―→③收集裝置―→④尾氣吸收裝置。固＋液eq\o(――→,\s\up7(△))氣eq\o(――→,\s\up7(飽和食鹽水),\s\do5(洗氣))除去HCleq\o(――→,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(洗氣))除去H2O―→向上排空氣集氣法―→NaOH溶液吸收。實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示：【即學(xué)即練1】實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的裝置如圖。圖中涉及氣體發(fā)生、除雜、干燥、收集、尾氣處理裝置，其中錯(cuò)誤的是()A．①B．②C．③D．④答案：C解析：③裝置中的導(dǎo)氣管應(yīng)從長(zhǎng)管進(jìn)短管出。知識(shí)03氯氣的工業(yè)制法1．實(shí)驗(yàn)探究——模擬工業(yè)制備氯氣(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程按下圖所示電解飽和食鹽水的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①接通電源，觀察鐵棒和石墨棒上發(fā)生的現(xiàn)象。通電一段時(shí)間后，將小試管套在a管上，收集U形管左端產(chǎn)生的氣體。2min后，提起小試管，并迅速用拇指堵住試管口，移近點(diǎn)燃的酒精燈，松開(kāi)拇指，檢驗(yàn)收集到的氣體。②取一支小試管，用向上排空氣法收集從b管導(dǎo)出的氣體，觀察收集到的氣體的顏色。③關(guān)閉電源，打開(kāi)U形管左端的橡皮塞，向溶液中滴加1～2滴酚酞溶液，觀察溶液的顏色。(2)現(xiàn)象與推理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論①出現(xiàn)爆鳴聲a管中的氣體為氫氣②產(chǎn)生黃綠色的氣體b管中的氣體為氯氣③鐵棒端溶液變紅，石墨棒端溶液不變色U形管左端溶液顯堿性，右端溶液不顯堿性(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論根據(jù)實(shí)驗(yàn)推斷電解飽和食鹽水的產(chǎn)物是H2、Cl2、NaOH溶液。2．氯堿工業(yè)(1)工業(yè)制取氯氣的反應(yīng)原理：2NaCl＋2H2Oeq\o(=====,\s\up7(通電))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。(2)氯堿工業(yè)：以電解飽和食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣、燒堿等產(chǎn)品的工業(yè)。氯氣的工業(yè)制法1．反應(yīng)原理：2NaCl＋2H2Oeq\o(=====,\s\up7(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑2．產(chǎn)物的檢驗(yàn)：H2：快速收集一試管生成的氣體，用拇指堵住試管口，移近酒精燈，松開(kāi)拇指，可聽(tīng)到爆鳴聲。Cl2：使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán)。NaOH：滴入酚酞試液，溶液變紅。3．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論鐵棒和石墨棒上通電后有氣泡產(chǎn)生通電后有新的氣體物質(zhì)生成鐵棒周圍的溶液滴加酚酞變紅色有堿性物質(zhì)(NaOH)生成將鐵棒上方收集到的氣體靠近火焰，有爆鳴聲有氫氣生成用手輕輕扇動(dòng)在石墨棒上方收集到的黃綠色氣體，聞到有刺激性氣味且該氣體能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)有黃綠色刺激性氣味的氣體(Cl2)生成【即學(xué)即練2】下列關(guān)于電解飽和食鹽水過(guò)程的說(shuō)法正確的是()A．電解飽和食鹽水的工廠要首先將食鹽進(jìn)行除雜B．與電源正極相連的電極區(qū)有NaOH生成C．與電源負(fù)極相連的電極上有氯氣生成D．電解飽和食鹽水的過(guò)程中Na＋的濃度減小答案：A解析：根據(jù)電解飽和食鹽水的裝置可知，與電源正極相連的電極區(qū)產(chǎn)生Cl2，而與電源負(fù)極相連的電極區(qū)產(chǎn)生H2和NaOH，故B、C均不正確；因?yàn)镹a＋沒(méi)有參與反應(yīng)，其物質(zhì)的量不變，但電解過(guò)程中消耗了水，溶液體積減小，Na＋的濃度增大，故D不正確。知識(shí)04氯氣的性質(zhì)1．氯的原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)示意圖為，氯原子容易得到1個(gè)電子而形成Cl－。2．氯氣的物理性質(zhì)氯氣是一種黃綠色、密度比空氣大、有刺激性氣味的有毒氣體。氯氣易液化，在加壓條件下，氯氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)，可儲(chǔ)存在鋼瓶中。氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì)，在一定條件下能與多種金屬和非金屬單質(zhì)反應(yīng)，生成氯化物。3．氯氣的化學(xué)性質(zhì)(1)與金屬單質(zhì)反應(yīng)反應(yīng)現(xiàn)象化學(xué)方程式Na劇烈燃燒，黃色火焰，產(chǎn)生大量白煙2Na＋Cl2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))2NaClFeFe絲在氯氣中燃燒，產(chǎn)生棕色煙2Fe＋3Cl2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))2FeCl3CuCu絲在氯氣中燃燒，產(chǎn)生棕黃色煙，溶于水后，溶液呈藍(lán)綠色Cu＋Cl2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))CuCl2(2)與非金屬單質(zhì)反應(yīng)氯氣與H2反應(yīng)的方程式為：H2＋Cl2eq\o(============,\s\up7(點(diǎn)燃或光照))2HCl。反應(yīng)現(xiàn)象：H2在Cl2中能安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，瓶口有白霧。工業(yè)上用電解飽和食鹽水得到的氯氣和氫氣制取鹽酸。(3)氯氣與水的反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)探究1】氯氣在水中的溶解實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)操作：取一支100mL的針筒抽取80mL的氯氣和20mL的水，振蕩。②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：活塞向里移動(dòng)，水溶液顏色逐漸變?yōu)闇\黃綠色。③實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氯氣能溶于水，常溫常壓下，1體積的水約能溶解2體積的氯氣，氯水呈淺黃綠色?！緦?shí)驗(yàn)探究2】氯水的成分探究實(shí)驗(yàn)1：將干燥的有色布條和濕潤(rùn)的有色布條分別放入兩瓶干燥的氯氣中。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論有色布條不褪色干燥氯氣不具有漂白性有色布條褪色氯水具有漂白性實(shí)驗(yàn)2：分別用玻璃棒蘸取新制氯水和稀鹽酸，滴在pH試紙上。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論新制氯水滴在pH試紙上試紙先變紅后變?yōu)榘咨轮坡人仕嵝?，有漂白性稀鹽酸滴在pH試紙上試紙變紅色稀鹽酸無(wú)漂白性實(shí)驗(yàn)3：在潔凈的試管中加入1mL性質(zhì)氯水，再向試管中加入幾滴硝酸銀溶液和稀硝酸。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：有白色沉淀生成，且白色沉淀不溶解。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氯水中含有Cl。反應(yīng)方程式為：Cl2＋H2OHCl＋HClO?？赡娣磻?yīng)的概念：在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。氯水中含有Cl2、HClO等分子，也含有H+、Cl等離子。氯氣的化學(xué)性質(zhì)1．氯氣與金屬單質(zhì)反應(yīng)氯氣與除金、鉑以外的絕大多數(shù)金屬都能反應(yīng)。變價(jià)金屬單質(zhì)與氯氣反應(yīng)，一般生成最高價(jià)氯化物，例如過(guò)量的鐵絲在氯氣中燃燒時(shí)，生成FeCl3而不生成FeCl2。干燥的氯氣在常溫下不與鐵反應(yīng)，因此，干燥的氯氣可用鋼瓶貯存。2．氯氣與非金屬單質(zhì)反應(yīng)氯氣能與H2、磷等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。氫氣在氯氣中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，集氣瓶口上方出現(xiàn)白霧（HCl氣體極易溶于水，與中的水蒸氣形成鹽酸小液滴）。若將H2與Cl2混合點(diǎn)燃或強(qiáng)光照射會(huì)發(fā)生爆炸，但在黑暗條件下能共存。燃燒有時(shí)不需要氧氣，如2P＋3Cl2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))2PCl3等。3．氯水的成分探究(1)觀察顏色，氯水為淺黃綠色，證明氯水中還存在Cl2分子。(2)關(guān)于氯水具有漂白性的證據(jù)：①干燥的氯氣不能使干燥的有色布條褪色，能使?jié)駶?rùn)的有色布條褪色。②氯水能使pH試紙變紅（說(shuō)明氯水呈酸性）后褪色，鹽酸使pH試紙變紅色。由此說(shuō)明氯氣與水反應(yīng)生成了一種具有漂白性的物質(zhì)。(3)氯水中含有H+和Cl的證據(jù)：①氯水能使pH試紙變紅，說(shuō)明氯水中含有H+。②氯水與硝酸酸化的硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀，說(shuō)明含有Cl。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，可知氯水的成分為：三分子：Cl2、H2O、HClO四離子：H+、Cl、ClO、OH（極少量）【即學(xué)即練3】為了探究氯氣的性質(zhì)，進(jìn)行了以下四個(gè)實(shí)驗(yàn)：①金屬鈉在氯氣中燃燒、②鐵絲在氯氣中燃燒、③銅絲在氯氣中燃燒、④氫氣在氯氣中燃燒。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．四個(gè)實(shí)驗(yàn)中氯氣均表現(xiàn)氧化性性B．可以用坩堝鉗夾住灼燒后的鈉立刻放入充滿氯氣的集氣瓶中C．金屬鐵和銅在實(shí)驗(yàn)中均燃燒得到高價(jià)態(tài)的金屬氯化物D．氫氣需要先驗(yàn)純?cè)偻ㄈ肼葰庵悬c(diǎn)燃答案：B解析：A.鈉在氯氣中燃燒：2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2NaCl；鐵在氯氣中燃燒：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2FeCl3；銅在氯氣中燃燒：Cu＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))CuCl2；氫氣在氯氣中燃燒：H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2HCl；四個(gè)實(shí)驗(yàn)中氯氣中氯元素都是從0價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，表現(xiàn)氧化性，故A正確；B.用坩堝鉗夾住灼燒后的鈉，此時(shí)鈉與氧氣反應(yīng)生成了過(guò)氧化鈉，正確的操作為取一塊綠豆大的金屬鈉(切去氧化層)，用濾紙吸凈煤油，放在石棉網(wǎng)上，用酒精燈微熱。待鈉熔成球狀時(shí)，將盛有氯氣的集氣瓶迅速倒扣在鈉的上方，現(xiàn)象為鈉首先熔化成閃亮的小球，然后劇烈燃燒，產(chǎn)生大量白煙，故B錯(cuò)誤；C.氯氣與變價(jià)金屬反應(yīng)，生成高價(jià)的金屬氯化物，故C正確；D.氫氣在氯氣中燃燒，點(diǎn)燃前需要先驗(yàn)純，以防止爆炸，故D正確。知識(shí)05次氯酸（HClO）的性質(zhì)及應(yīng)用1．弱酸性HClO是一種比H2CO3還弱的弱酸。寫出下列化學(xué)方程式：HClO與NaOH反應(yīng)：HClO+NaOH=NaClO+H2O。HClO與Ca(OH)2反應(yīng)：2HClO+Ca(OH)2=CaCl2+2HClO。2．強(qiáng)氧化性HClO具有強(qiáng)氧化性，其氧化性比Cl2強(qiáng)，能使染料等有機(jī)色素褪色，還能殺菌消毒。3．不穩(wěn)定性次氯酸不穩(wěn)定，在受熱或光照條件下易分解放出O2，化學(xué)方程式為：2HClOeq\o(=========,\s\up7(△或光照))2HCl+O2↑。久置氯水的成分是稀鹽酸。次氯酸的性質(zhì)1．次氯酸的三大性質(zhì)2．次氯酸的漂白原理、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍(1)原理：將有色有機(jī)物質(zhì)氧化為穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)。(2)特點(diǎn)：被HClO漂白后的物質(zhì)，久置后不再恢復(fù)原色，即HClO的漂白具有不可逆性。(3)應(yīng)用范圍：幾乎所有有色有機(jī)物質(zhì)遇HClO都會(huì)褪色?！炯磳W(xué)即練4】下列有關(guān)次氯酸的敘述不正確的是()A．次氯酸不穩(wěn)定，易分解B．次氯酸是一種強(qiáng)氧化劑C．次氯酸是弱酸，但酸性比碳酸強(qiáng)D．次氯酸能使染料和有機(jī)色質(zhì)褪色答案：C解析：HClO是一元弱酸，酸性比碳酸弱。知識(shí)06氯氣與堿的反應(yīng)1．與氫氧化鈉溶液反應(yīng)——制取漂白劑(1)反應(yīng)的化學(xué)方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。(2)漂白劑的有效成分是次氯酸鈉（NaClO）。2．與石灰乳反應(yīng)——制取漂白粉(1)反應(yīng)的化學(xué)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(fù)分解反應(yīng)原理，漂白粉中的次氯酸鈣與酸(如鹽酸或碳酸等)反應(yīng)生成具有漂白性的次氯酸。次氯酸鈣溶液與二氧化碳反應(yīng)的方程式為Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO。3．含氯消毒劑的合理使用(1)漂白粉應(yīng)密封、避光保存，并置于陰涼干燥處。(2)含氯漂白劑與潔廁劑（含有鹽酸）不能混合使用，因?yàn)閮烧呋旌蠒?huì)反應(yīng)生成氯氣。(3)新型滅菌消毒劑——二氧化氯：殺菌、消毒能力比氯氣強(qiáng)?！炯磳W(xué)即練5】城市生活用水常用漂白粉殺菌、消毒。下列關(guān)于漂白粉的敘述正確的是()A．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2B．將Cl2制成漂白粉的主要目的是使它轉(zhuǎn)化為較穩(wěn)定的物質(zhì)，便于保存和運(yùn)輸C．漂白粉是由Cl2與燒堿制得的D．在使用漂白粉時(shí)應(yīng)用濃鹽酸答案：B解析：A.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，故A錯(cuò)誤；B.氯水中的HClO能漂白，但易分解且不易保存、運(yùn)輸，所以制成固態(tài)漂白粉，故B正確；C.氯氣與燒堿反應(yīng)生成NaCl、NaClO，故C錯(cuò)誤；D.漂白粉與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氯氣，氯氣有毒，故D錯(cuò)誤。題型一氯氣的制備1．下列關(guān)于氯氣制備原理的說(shuō)法中不正確的是()A．電解飽和食鹽水制氯氣時(shí)，與電源正極相連的碳棒上方充滿黃綠色氣體B．工業(yè)上制取氯氣的原料是飽和食鹽水C．實(shí)驗(yàn)室制法和工業(yè)制法的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是相同的D．實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí)最好大火加熱使溫度迅速升高答案：D解析：電解飽和食鹽水制氯氣時(shí)，Cl－在與電源正極相連的碳棒上轉(zhuǎn)化為Cl2，A項(xiàng)正確；濃鹽酸具有揮發(fā)性，實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí)應(yīng)緩緩加熱以減少氯化氫的損失，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．某化學(xué)小組用圖示裝置制取氯氣，下列說(shuō)法不正確的是()A．該裝置圖中至少存在兩處明顯錯(cuò)誤B．為了防止氯氣污染空氣，必須進(jìn)行尾氣處理C．在集氣瓶的導(dǎo)管口處放一片濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙，可以證明是否有氯氣逸出D．該實(shí)驗(yàn)中收集氯氣的方法不正確答案：D解析：MnO2與濃鹽酸在加熱的條件下反應(yīng)，圖中缺少加熱裝置，實(shí)驗(yàn)時(shí)一般不用長(zhǎng)頸漏斗，氯氣有毒，氣體不能直接排放到空氣中，應(yīng)有尾氣吸收裝置，A、B正確；氯氣具有強(qiáng)氧化性，可與碘化鉀反應(yīng)生成單質(zhì)碘，淀粉遇碘變藍(lán)色，C正確；氯氣的密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集，裝置中的收集方法正確，D錯(cuò)誤。3．某實(shí)驗(yàn)興趣小組利用如下圖所示裝置進(jìn)行電解飽和食鹽水并檢驗(yàn)其生成產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)圖中開(kāi)關(guān)K閉合片刻后，試填空：(1)電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________。(2)a為電源的________極(填“正”或“負(fù)”)；D中收集的氣體是___________。(3)C試管盛放_(tái)_______溶液。溶液中A電極附近的現(xiàn)象為_(kāi)______________________________。答案：(1)2NaCl＋2H2Oeq\o(=====,\s\up7(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑(2)負(fù)氫氣(3)淀粉碘化鉀(或淀粉碘化鈉等其他合理答案均可)有氣泡產(chǎn)生，溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色解析：電解飽和食鹽水產(chǎn)生NaOH、H2和Cl2，H2的密度比空氣小，用向下排空氣法收集，所以D中收集的氣體是H2，而H2是在與直流電源的負(fù)極相連的電極上產(chǎn)生，所以a為電源的負(fù)極，A極上除了有氫氣產(chǎn)生外，溶液中還產(chǎn)生NaOH，所以遇酚酞試液變紅。b為電源的正極，B極上產(chǎn)生氯氣，可以用淀粉碘化鉀試液檢驗(yàn)。題型二氯氣的性質(zhì)及應(yīng)用4．下列說(shuō)法中正確的是()A．用鼻子對(duì)著盛有氯氣的瓶口，就可以嗅到氯氣的氣味B．用向下排空氣法可以收集到純凈的氯氣C．貯氯罐意外泄漏，應(yīng)沿逆風(fēng)方向疏散群眾D．氯氣車間液氯泄漏時(shí)，應(yīng)彎腰逃離氯氣泄漏區(qū)域答案：C解析：聞氣體氣味的方法是用手輕輕地在瓶口扇動(dòng)，僅使少量的氣體飄入鼻孔，不能直接用鼻子聞，A不正確；氯氣的密度比空氣大，可用向上排空氣法收集氯氣，B不正確；氯氣是一種有毒的氣體，氯氣會(huì)順著風(fēng)向擴(kuò)散，疏散時(shí)應(yīng)該逆著風(fēng)向轉(zhuǎn)移，C正確；氯氣的密度比空氣大，泄漏時(shí)離地面越近氯氣濃度越大，應(yīng)盡量向高處逃生，D不正確。5．下列氯化物既可由金屬和氯氣直接反應(yīng)制得，也可由金屬和鹽酸反應(yīng)制得的是()A．CuCl2B．FeCl3C．FeCl2D．AlCl3答案：D解析：A項(xiàng)，Cu與HCl不反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，F(xiàn)e與HCl反應(yīng)生成FeCl2，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，F(xiàn)e與Cl2反應(yīng)生成FeCl3，錯(cuò)誤。6．下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用正確的是()A．常溫下干燥氯氣與鐵不反應(yīng)，可以用鋼瓶?jī)?chǔ)存氯水B．次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性，可用于配制消毒液C．“84”消毒液與“潔廁靈”混合使用，去污效果更好D．液氯有酸性，氯水有漂白性答案：B解析：氯水中含有鹽酸，能夠與鐵反應(yīng)，腐蝕鋼瓶，因此不可以用鋼瓶?jī)?chǔ)存氯水，A項(xiàng)錯(cuò)誤；次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性，可用于配制消毒液，B項(xiàng)正確；“84”消毒液主要成分為次氯酸鈉，“潔廁靈”主要成分為鹽酸，二者混用會(huì)發(fā)生反應(yīng)，不但去污效果大大減弱，而且產(chǎn)生有毒的氯氣，C項(xiàng)錯(cuò)誤；液氯為液態(tài)的氯氣，為純凈物，無(wú)酸性，氯水中含有次氯酸，具有漂白性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用正確的是()A．常溫下干燥氯氣與鐵不反應(yīng)，可以用鋼瓶?jī)?chǔ)存氯水B．次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性，可用于配制消毒液C．“84”消毒液與“潔廁靈”混合使用，去污效果更好D．液氯有酸性，氯水有漂白性答案：B解析：氯水中含有鹽酸，能夠與鐵反應(yīng)，腐蝕鋼瓶，因此不可以用鋼瓶?jī)?chǔ)存氯水，A項(xiàng)錯(cuò)誤；次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性，可用于配制消毒液，B項(xiàng)正確；“84”消毒液主要成分為次氯酸鈉，“潔廁靈”主要成分為鹽酸，二者混用會(huì)發(fā)生反應(yīng)，不但去污效果大大減弱，而且產(chǎn)生有毒的氯氣，C項(xiàng)錯(cuò)誤；液氯為液態(tài)的氯氣，為純凈物，無(wú)酸性，氯水中含有次氯酸，具有漂白性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。題型三氯水性質(zhì)的多重性8．在探究新制飽和氯水成分的實(shí)驗(yàn)中，下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是()A．新制的氯水呈淺黃綠色，說(shuō)明氯水中含有Cl－B．向氯水中加入NaHCO3粉末，有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明氯水中含有H＋C．新制氯水滴在有色布條上，有色布條褪色，說(shuō)明Cl2有漂白性D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液顏色變?yōu)樽攸S色，說(shuō)明氯水中含有HClO答案：B解析：A項(xiàng)，Cl2呈黃綠色，Cl－為無(wú)色，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，H＋與NaHCO3反應(yīng)放出CO2，正確；C項(xiàng)，有色布條褪色是因?yàn)槁人泻蠬ClO分子，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，棕黃色為Fe3＋的顏色，Cl2與FeCl2反應(yīng)生成FeCl3，而不是HClO，錯(cuò)誤。9．向盛有紫色石蕊溶液的試管中持續(xù)通入氯氣至過(guò)量，溶液顏色可能出現(xiàn)無(wú)色、淺黃綠色、紅色等變化。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．過(guò)程Ⅰ溶液由紫色變成紅色，起作用的微粒是H＋B．過(guò)程Ⅱ溶液由紅色變成無(wú)色，起作用的微粒是HClOC．過(guò)程Ⅲ溶液顏色由無(wú)色變成淺黃綠色，證明溶液中有Cl2D．若向紫色石蕊溶液中持續(xù)加入Na2O2粉末，也會(huì)出現(xiàn)相同的顏色變化答案：D解析：氯氣與水反應(yīng)方程式：Cl2＋H2O?HCl＋HClO，生成HCl、HClO，HCl、HClO具有酸性，HClO具有漂白性，氯氣能溶于水形成氯水溶液，過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉，過(guò)氧化鈉具有強(qiáng)氧化性，據(jù)此分析解答。A.氯氣與水反應(yīng)方程式：Cl2＋H2O?HCl＋HClO，生成HCl、HClO，酸能使紫色石蕊溶液變成紅色，故A正確；具有漂白性，過(guò)程Ⅱ溶液由紅色變成無(wú)色，是次氯酸的漂白作用的結(jié)果，溶液中仍然含有鹽酸，故B正確；C.形成飽和氯水溶液中顯淺黃綠色為溶解的氯氣分子，故C正確；D.向盛有紫色石蕊溶液的試管中加入過(guò)氧化鈉，過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉，使石蕊溶液呈藍(lán)色，過(guò)氧化鈉具有強(qiáng)氧化性使藍(lán)色褪去，溶液顏色也不可能出現(xiàn)淺黃綠色、紅色，故D錯(cuò)誤?；A(chǔ)鞏固1．氯氣是重要的化工原料，能用于對(duì)自來(lái)水消毒。下列有關(guān)氯氣的敘述中正確的是()A．氯氣在常溫下能與鐵反應(yīng)，故不能用鋼罐存放液氯B．液氯和氯水不是同一物質(zhì)C．點(diǎn)燃?xì)錃夂吐葰獾幕旌蠚怏w可以制取氯化氫D．用氯氣對(duì)生活用水進(jìn)行消毒的原因是氯氣能殺滅細(xì)菌答案：B解析：干燥的氯氣與鐵在常溫下不反應(yīng)，因此可以用鋼罐存放液氯，故A錯(cuò)誤；氯水為氯氣的水溶液，液氯為純凈物，二者不是同一種物質(zhì)，故B正確；點(diǎn)燃?xì)錃夂吐葰獾幕旌蠚怏w，易發(fā)生爆炸，不安全，故C錯(cuò)誤；氯氣之所以長(zhǎng)期用于自來(lái)水消毒，是因氯氣與水反應(yīng)生成的HClO，具有強(qiáng)氧化性，可以殺死細(xì)菌、病毒，故D錯(cuò)誤。2．如圖裝置用來(lái)檢驗(yàn)氯氣的部分性質(zhì)，下列說(shuō)法不正確的是()A．裝置A的作用是除去氯氣中的水蒸氣B．該實(shí)驗(yàn)必須在通風(fēng)櫥中進(jìn)行C．裝置B的現(xiàn)象是兩種布條都褪色D．裝置C中發(fā)生的反應(yīng)為Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O答案：C解析：氯氣中混有水蒸氣，會(huì)干擾其漂白性的檢驗(yàn)，用裝置A除去氯氣中的水蒸氣，A正確；氯氣有毒，會(huì)污染環(huán)境，所以該實(shí)驗(yàn)必須在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，B正確；裝置B的現(xiàn)象是干燥的有色布條不褪色，濕潤(rùn)的有色布條褪色，C不正確；裝置C中發(fā)生的反應(yīng)為Cl2被NaOH溶液吸收，生成NaCl、NaClO、H2O，D正確。3．飽和氯水長(zhǎng)期放置后，下列微粒在溶液中不減少的是()A．HClOB．Cl－C．Cl2D．ClO－答案：B解析：飽和氯水中存在：Cl2＋H2O?HCl＋HClO，長(zhǎng)時(shí)間放置時(shí)，HClO見(jiàn)光分解，2HClOeq\o(=,\s\up7(光))2HCl＋O2↑，HClO、ClO－減少，生成HCl，Cl－增多，HClO不斷消耗時(shí)，Cl2會(huì)不斷溶于水中，Cl2分子減少。4．實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸來(lái)制取氯氣，主要操作有：①將蒸餾燒瓶固定在鐵架臺(tái)上；②把酒精燈放在鐵架臺(tái)上，根據(jù)酒精燈確定鐵圈的高度，固定好鐵圈，放好石棉網(wǎng)；③用藥匙向蒸餾燒瓶中加入MnO2，再向分液漏斗中加濃鹽酸，并將導(dǎo)管放入集氣瓶中；④檢查氣密性；⑤在蒸餾燒瓶上裝好分液漏斗，連接好導(dǎo)管。最好的實(shí)驗(yàn)操作順序是()A．②③④①⑤B．②①③⑤④C．②①⑤④③D．②①③④⑤答案：C解析：實(shí)驗(yàn)裝置的安裝順序一般為“從下到上(即放鐵架臺(tái)→放酒精燈→根據(jù)燈焰的大致高度確定鐵圈位置)，從左到右”，且制備氣體時(shí)，加入藥品前應(yīng)檢查裝置的氣密性。5．用玻璃棒蘸取新制氯水點(diǎn)在pH試紙上，觀察到的現(xiàn)象是()答案：B解析：氯水顯酸性，同時(shí)氯水具有漂白作用。6．將足量新制氯水分別滴加到下列溶液或?yàn)V紙上，對(duì)所觀察到的現(xiàn)象描述合理的一組是()選項(xiàng)AgNO3溶液藍(lán)色石蕊試紙Na2CO3溶液A產(chǎn)生沉淀變紅有氣泡B無(wú)明顯現(xiàn)象變紅產(chǎn)生沉淀C產(chǎn)生沉淀先變紅后褪色有氣泡D產(chǎn)生沉淀先變紅后褪色產(chǎn)生沉淀答案：C解析：新制氯水中含有Cl2、H＋、Cl－、HClO等微粒，滴入AgNO3溶液時(shí)，Cl－與Ag＋反應(yīng)生成AgCl白色沉淀；滴到藍(lán)色石蕊試紙上，H＋使其變紅，而后HClO又將其氧化而褪色；滴到Na2CO3溶液中，H＋與COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))反應(yīng)生成H2O和CO2，故有氣泡產(chǎn)生，答案為C項(xiàng)。7．下列實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不會(huì)產(chǎn)生氣體的是()答案：C解析：A項(xiàng)，新制氯水中的HClO見(jiàn)光分解生成氧氣，不符合題意；B項(xiàng)，新制氯水中的H＋與發(fā)酵粉中的NaHCO3反應(yīng)生成CO2，不符合題意；C項(xiàng)，新制氯水中的Cl2與NaBr反應(yīng)生成Br2和NaCl，沒(méi)有氣體產(chǎn)生，符合題意；D項(xiàng)，H2O與Na2O2反應(yīng)生成O2，不符合題意。8．下列制取Cl2、凈化、收集并驗(yàn)證某些性質(zhì)的裝置和原理能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)答案：D解析：A項(xiàng)，缺少加熱裝置，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，NaOH可以將Cl2和HCl均吸收，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，Cl2可以被堿石灰吸收，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Cl2與KI反應(yīng)生成I2，遇淀粉變藍(lán)，可用于檢驗(yàn)Cl2是否收集滿，正確。9．某校化學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組為了探究在實(shí)驗(yàn)室制備Cl2的過(guò)程中有水蒸氣和HCl揮發(fā)出來(lái)，同時(shí)證明氯氣的某些性質(zhì)，甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(支撐用的鐵架臺(tái)省略)，按要求回答問(wèn)題。(1)若用含有0.2molHCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)制取Cl2，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)___________________________________，實(shí)驗(yàn)制得的Cl2體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)總是小于1.12L的原因是_________________________________________。(2)①裝置B的作用是________________，現(xiàn)象是__________________________。②裝置D和E出現(xiàn)的不同現(xiàn)象說(shuō)明的問(wèn)題是______________________________。③裝置F的作用是______________________。④寫出裝置G中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________。答案：(1)MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O濃鹽酸隨著反應(yīng)的進(jìn)行濃度逐漸降低，最終變?yōu)橄←}酸，反應(yīng)不再產(chǎn)生氯氣(2)①證明有水蒸氣產(chǎn)生白色固體變藍(lán)色②氯氣無(wú)漂白性，氯水有漂白性③吸收氯氣④AgNO3＋HCl=AgCl↓＋HNO3解析：(1)MnO2和濃鹽酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)制Cl2。濃鹽酸變成稀鹽酸時(shí)，將不再反應(yīng)。(2)用無(wú)水CuSO4可以檢驗(yàn)H2O。用D、E可以檢驗(yàn)Cl2是否有漂白性。Cl2易溶于CCl4，可以用于吸收Cl2，但是HCl不溶于CCl4，G中HCl與AgNO3溶液反應(yīng)生成AgCl沉淀。10．Cl2是一種重要的化工原料。如圖是一些含氯產(chǎn)品。(1)①中鋼瓶上應(yīng)貼的標(biāo)簽為_(kāi)_______。A．腐蝕品B．爆炸品C．有毒品D．易燃品(2)下列有關(guān)漂白粉和漂白液的說(shuō)法正確的是___________。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(3)工業(yè)上利用Cl2制鹽酸，其化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________。Cl2溶于水可制得氯水，如何檢驗(yàn)一瓶氯水已經(jīng)完全變質(zhì)？_____________________________________________。答案：(1)C(2)B(3)H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2HCl用試管取適量該氯水，滴入幾滴紫色石蕊試液，若溶液只變紅不褪色，證明氯水已經(jīng)完全變質(zhì)解析：(1)Cl2有毒，儲(chǔ)存Cl2的鋼瓶應(yīng)貼的標(biāo)簽為有毒品。(2)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，漂白液的有效成分是NaClO，二者均是混合物，A、D項(xiàng)錯(cuò)誤；制取漂白粉時(shí)，不用澄清石灰水，因氫氧化鈣的溶解度較小，一般用石灰乳，也可用氯氣與稍濕的消石灰作用制得，C項(xiàng)錯(cuò)誤。(3)久置氯水的成分為稀鹽酸，新制氯水的成分為Cl2、HCl、HClO，新制氯水和稀鹽酸均與AgNO3溶液反應(yīng)生成白色沉淀，均與Na2CO3溶液反應(yīng)放出CO2氣體，遇酚酞溶液均無(wú)明顯現(xiàn)象。新制氯水中加入紫色石蕊溶液先變紅后褪色，而稀鹽酸中加入紫色石蕊溶液只變紅色。培優(yōu)競(jìng)賽1．同學(xué)們用手持技術(shù)對(duì)新制飽和氯水在光照條件下0～150s內(nèi)的導(dǎo)電率進(jìn)行監(jiān)測(cè)，下列圖像正確的是()答案：A解析：飽和氯水中存在如下平衡：①Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO；②HClO?H＋＋ClO－，HClO不穩(wěn)定分解：2HClOeq\o(=,\s\up7(光照),\s\do5())2HCl＋O2↑，水中的HClO最終會(huì)變?yōu)辂}酸，所以當(dāng)溶液的體積不變，溶液中的離子隨著飽和氯水變?yōu)辂}酸，離子濃度逐漸增大，溶液的導(dǎo)電能力與離子濃度成正比，所以飽和氯水在光照條件下0～150s內(nèi)的導(dǎo)電率逐漸增大，最終會(huì)變?yōu)辂}酸，導(dǎo)電率不變，故選項(xiàng)A符合。2．如圖所示，從A處通入新制備的Cl2，關(guān)閉B閥時(shí)，C處的紅色布條看不到明顯現(xiàn)象；當(dāng)打開(kāi)B閥后，C處紅色布條逐漸褪色。D中裝的是()①濃硫酸②NaOH溶液③H2O④飽和NaCl溶液A．①③B．②④C．①②D．③④答案：C解析：本題解題關(guān)鍵在于明確HClO有漂白作用，干燥的Cl2不具備漂白作用。應(yīng)先判斷A處通入的Cl2是否帶有水蒸氣。根據(jù)B閥門打開(kāi)時(shí)，紅色布條褪色，說(shuō)明A處Cl2為潮濕的；潮濕的Cl2在B閥關(guān)閉時(shí)通過(guò)D，看不到C處紅色布條有明顯變化，說(shuō)明D處溶液吸收了氯氣或者吸收了潮濕氯氣中的水蒸氣。因此正確選項(xiàng)為C。3．某同學(xué)設(shè)計(jì)用下圖的裝置制備少量的AlCl3(易和水蒸氣反應(yīng))。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．B裝置中所裝試劑為飽和的NaCl溶液，其作用是除去氯氣中的HClB．裝置C和F中的試劑均為濃硫酸，其作用是防止水蒸氣進(jìn)入E中C．用50mL12mol·L－1的鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)，所得氯氣可以制取26.7gAlCl3D．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)先點(diǎn)燃A處的酒精燈，再點(diǎn)燃D處的酒精燈答案：C解析：實(shí)驗(yàn)室是利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯氣，含有雜質(zhì)氣體氯化氫和水蒸氣，氯化氫極易溶于水，而氯氣在飽和食鹽水中溶解度很小，因此B裝置中所裝試劑應(yīng)為飽和的NaCl溶液，其作用是除去氯氣中的HCl，A正確；因?yàn)锳lCl3易與水蒸氣反應(yīng)，所以鋁和氯氣反應(yīng)必須在干燥的環(huán)境下進(jìn)行，因此裝置C和F中的試劑均為濃硫酸，其作用是防止水蒸氣進(jìn)入E中，B正確；用50mL12mol·L－1的鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)，由于濃鹽酸不斷消耗，變?yōu)橄←}酸，與二氧化錳不反應(yīng)，所以50mL12mol·L－1的鹽酸產(chǎn)生氯氣的量小于0.15mol，因此氯氣與鋁反應(yīng)生成氯化鋁的量少于0.1mol，質(zhì)量小于13.35g，C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)先點(diǎn)燃A處的酒精燈，反應(yīng)產(chǎn)生氯氣，利