高一化学氯气知识精讲

高一化学氯气【本讲主要内容】 氯气 知识点：通过对碱金属的学习，我们已经了解了元素周期表，在元素周期表中有这样一个“家族”，它们的最外层电子数都是7个，因此具有相似的化学性质，称之为卤族元素，其中最具代表性的元素及其单质是Cl及Cl2。【知识掌握】【知识点精析】一. 物理性质：通常情况下，氯气呈黄绿色，密度大于空气，有刺激性气味，有毒，易液化，能溶于水。二. 化学性质：氯原子最外层有7个电子，在化学反应中容易结合1个电子，形成稳定结构，因此氯气化学性质很活泼，是一种活泼的非金属单质。 1. 与金属反应：在一定条件下，氯气跟绝大多数金属反应生成盐。 （白色的烟） （棕黄色的烟） （棕红色的烟） 2. 与H2、P等非金属反应，但不能与O2、C直接化合 （苍白色火焰） （液态，形成白雾） （固体，形成白烟） 3. Cl2与H2O反应： （HClO是一种极弱的酸，不稳定，是种强氧化剂，用作消毒剂，漂白剂。） * 4. 跟碱反应 （84消毒液） *漂白原理： ，实际上起漂白，杀菌作用的是HClO 漂白粉要密封保存，防止与空气接触而变质。 5. 与某些具有还原性的物质反应 （用湿润的KI淀粉试纸检验Cl2） （Cl2在反应中均为氧化剂）三. Cl2的实验室制法 1. 原理： 氧化剂 还原剂 2. 装置：适用于固液（液液）加热反应 一套完整的制取有毒气体的装置包括： 气体发生气体净化气体收集尾气吸收 3. 检验： KI淀粉试纸（湿润） 蓝色石蕊试纸（湿润）*复习气体实验室制法* 对于常见气体制取等相关内容的复习，采用归纳、对比、总结规律等全方位的规范复习，使知识由点到面，形成知识网络。并针对部分内容引导学生进行发散思维，培养其能力。 先以氯气的实验室制法为例 可以从以下几个方面进行全方位的复习和总结。 （1）实验的原理 （2）仪器的选择使用及原理 （3）仪器的组装（顺序）方式方法 （4）实验药品的选用 （5）实验条件及其控制 （6）实验现象及其解释 （7）气体的除杂、干燥、净化、检验等实验 （8）尾气处理与环境保护 （9）安全事项 （10）注意事项 （11）实验室还可以用哪些药品、装置制取氨气（如在浓氨水中加入生石灰等方法）引导学生发散思维和创新。 气体制取小结强调如下： （1）气体的制取装置包括：发生装置、净化装置、收集装置和尾气处理装置。装置的选用与气体之间的联系和规律。 （2）每步的规范操作(如气密性的检查)。 （3）引导学生理解每步原理，解释现象。 （4）引导学生思考实验室还可以利用哪些原理、药品、装置制取该气体？【解题方法指导】 例1. 某学生用自来水（用氯气消毒）配制下列溶液，不会产生明显药品变质的是（ ） A. 石蕊B. AgNO3C. Na2SO3D. AlCl3 解析：A： HClO可使石蕊褪色 B： C： D：Cl2不与AlCl3不反应。 所以选D。 例2. 实验室里用如图所示的实验装置制取纯净的无水CuCl2。回答下列问题：（广州市毕业班测试题） （1）实验前检查整套装置的气密性的方法是_。 （2）装置（A）中发生反应的化学方程式是_。 （3）装置（B）的广口瓶中盛_（写名称），其作用是_。 装置（C）的广口瓶中盛_（写名称），其作用是_。 装置（E）的烧杯中盛_（写名称），其作用是_，发生反应的化学方程式是_。 （4）待充分反应后，装置（D）的玻璃管中剩余物呈_色。冷却后，将制得的产物配成饱和溶液，溶液呈_色。 分析：（1）装置气密性的检查是在装置连接好后而尚未放药品之前进行的。装置气密性的检查在初中实验中已涉及，在本题整套装置的气密性检查中，为使现象明显，可用酒精灯对烧瓶微热，以产生较大的压弱差。 （2）装置（A）中发生的反应为：，这样（A）中产生的Cl2中会混有HCl气体。根据HCl气体在水中溶解度比Cl2大得多，让反应产生的混合气体通过饱和食盐水（或水）可除去HCl气体，最后考虑除去Cl2中的水蒸气。 解析：（1）按图示装配好实验装置，在烧杯中盛半杯水，然后在烧瓶底部稍加热，若在烧杯中的导管口有气泡冒出，停止加热，导管口形成一段水柱，表明整套装置不漏气。 （2）。 （3）饱和食盐水（或水），除去Cl2中混有的HCl气体杂质；浓硫酸，除去Cl2中混有的水蒸气；氢氧化钠溶液，防止多余的Cl2污染空气，。 （4）棕黄（或棕褐）；绿。【考点突破】【考点指要】 本章是非金属元素的代表，性质也显得尤为重要，在2020年高考题中涉及一道选择题及几个填空，所占分值10分以上。【典型例题分析】 例：（2020年高考） 已知：向KMnO4晶体滴加浓HCl，产生黄绿色气体；向FeCl2溶液中通入少量实验产生的气体，溶液变黄；取实验生成的溶液滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝。 下列判断正确的是： A. 上述实验证明氧化性： B. 上述实验中，共有两个氧化还原反应 C. 实验生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝 D. 实验证明既有氧化性又有还原性 解析：题目中说明，结论氧化性KMnO4Cl2 说明，结论氧化性Cl2FeCl3 说明，结论氧化性FeCl3I2 选项中A正确；B错误（共3个氧化还原反应）；C错误，；D错误，证明FeCl2的还原性。【达标测试】一. 选择题 1. 用Cl2制漂白粉的主要目的是（ ） A. 转变为较安定、便于贮存的物质 B. 转变为很易溶于水的物质 C. 提高Cl的百分含量 D. 增强漂白能力 2. 用氯气消毒的自来水配制下列溶液时，会使所得溶液变质的是（ ） NaOH AgNO3 Na2CO3 NaBr FeCl2 A. 只有和B. 只有 C. 只有D. 全部 3. 在密闭容器中充满H2、Cl2和O2，点燃三者后恰好完全反应，冷却后所得溶液中溶质质量分数为33.6%，则原溶液中H2、Cl2、O2三者体积比为（ ） A. 9：2：4B. 9：1：4C. 2：1：1D. 2：2：1 4. 足量MnO2与VmL 10mol/L的浓盐酸共热制Cl2，在标准状况下产生Cl22.24升，则V的取值范围是（ ） A. V20 B. 20V40 C. V40 D. V40 5. 标况下的H2和Cl2混合气a L，经光照充分反应后，所得气体恰好使溶液中b mol NaOH完全转化成盐，则a、b的关系不可能的是（ ） A. B. C. D. 6. 两种金属组成的合金65g，与Cl2完全反应，消耗Cl271g，则合金的组成可能是（ ） A. Cu、Zn B. Na、Hg C. Fe、Ca D. Cu、Ca 7. 检验HCl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 B. 用干燥的有色布条 C. 将气体通入AgNO3溶液 D. 用湿润的淀粉碘化钾试纸 8. 浓盐酸和次氯酸钙能发生如下反应： 用贮存很久的漂粉精与浓盐酸反应制得的Cl2中可能含有的杂质气体是CO2HClCl2 O2 A. B. C. D. 9. 某金属A最高正价为n，A的最高正价氯化物的式量为M，其相同价态的氧化物式量为N，那么n、M、N三者可能符合的关系式（ ） A. 只有 B. 只有 C. 只有 D. 只有 10. 潮湿的氯气、新制的氯水、次氯酸钠及漂白粉水溶液均能使有色布条褪色，是因为它们溶液中均含有（ ） A. Cl2 B. HClO C. 次氯酸根 D. HCl 11. 取相同体积KI、Na2S和FeBr2溶液，分别通入适量Cl2，当反应恰好完全时，三者消耗Cl2相同体积（同T同p下），则KI、Na2S、FeBr2的物质的量浓度之比为（ ） A. 6：3：2 B. 1：2：3 C. 3：6：2 D. 2：1：3 12. 已知P与Cl2反应为，将0.1mol P在0.2mol Cl2中燃烧，最终产物中有PCl3和PCl5的物质的量之比为（ ） A. 1 B. 1 C. 1 D. 以上都不对 13. 已知BrCl能发生下列反应 下列推断中不正确的是（ ） A. BrCl同Br2、Cl2具有相似性的化学性质 B. BrCl与H2O反应，BrCl既是氧化剂又是还原剂 C. BrCl是较强的氧化剂 D. BrCl的氧化性强于Br2，但弱于Cl2 14. 在0、下，下列气体混合后得到的气体其平均分子量可能达到50的是（ ） A. O2、F2 B. HF、H2 C. HI、HBr D. HI、Cl2 15. 已知下列氧化还原反应 上述条件下各微粒的氧化性由强到弱的排列顺序正确的是（ ） A. B. C. D. 16. 向5mL氯化钠溶液里滴入一滴硝酸银溶液，出现白色沉淀，继续滴入一滴碘化钾溶液，沉淀变成黄色，再加入一滴硫化钠溶液，沉淀又变成黑色（Ag2S），根据上述变化过程分析三种沉淀物的溶解度关系（ ） A. AgClAgIAg2SB. AgClAgIAgIAg2SD. 因发生特殊反应无法判断 17. 检验氯酸钾晶体里含有氯元素的实验方法有：加热；溶解；加硝酸；加硝酸银溶液；氯酸钾晶体与二氧化锰混合；冷却；过滤。正确的操作顺序是（ ） A. B. C. D. 18. 有8.7gMnO2与含HCl7.3g的浓盐酸反应，得到氯气的质量是（ ） A. 71g B. 35.5g C. 小于35.5g D. 大于35.5g二. 填空题 1. （1）写出实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的化学方程式，并注明反应条件_。 （2）高锰酸钾（）是常用的氧化剂，在酸性条件下，被还原为。试写出高锰酸钾跟浓盐酸在室温下制氯气的反应的化学方程式_。 （3）历史上曾用“地康法”制氯气。这一方法是用作催化剂，在450时利用空气中的氧气跟氯化氢反应制取氯气。这一反应的化学方程式是_。 （4）从氯元素的化合价的变化看，以上三种方法的共同点是_。 （5）比较以上三个反应，认为氧化剂的氧化能力从强到弱的顺序为_。 2. 将新制氯水分别滴入下列溶液，写出观察到的现象及有关的化学方程式。 （1）溶液_； （2）石蕊试液_； （3）溶液_。 3. 某工厂排出的废水中含有氯气，为了除去废水中的氯气，而且使水变为中性，有人提出如下图所示的方案，在废水排出管的A、B处分别注入一定流量的烧碱溶液和亚硫酸钠溶液。已知氯气和亚硫酸钠溶液的反应为： （1）写出A处和B处应分别加入物质的名称。 A处_，B处_ 。 （2）写出A处和B处反应的离子方程式。 A处：_；B处：_。 4. G、W、X、Y、Z均为氯的含氧化合物，我们不了解它的化学式，但知道它们在一定条件下具有如下转化关系（未配平）： 这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序为_。【达标测试答案】一. 选择题 1. A 2. D。 转化为 碱性可与反应， 3. B。设为，为 1 1 73 2 1 36 4. D。产生2.24L为0.1mol，则需为0.4mol但浓盐酸反应后会稀，所以V40mL。 5. D。当过量时 1 2mol 1 1 当恰好时 当过量时 1 1 2 22.4 2 即 6. B。平均式量 M（正2价） 故一个比65大，一个比65小，故选B。 71 65 71 7. D 8. A 9. B。设金属为A式量为y，则氯化物为，氧化物为或，则有 解得 10. B 11. A。 2 1 1 1 2 3 2mol 1 1mol 1 1 则 12. A。守恒法：设为 为 则 13. B 14. D。 分子量达到50，则一定有比50大的，一定有比50小的。，比50小，比50大。 15. C 16. C（加入硝酸银量没变，但是沉淀颜色发生了变化，开始白色沉淀为AgCl，加入KI后白色沉淀转变为黄色沉淀，说明沉淀转化为AgI沉淀，也说明溶解度AgIAgCl，当加入Na2S后黄色沉淀又转变为黑色沉淀，又说明沉淀转化为Ag2S了，溶解度Ag2SAgI（在水溶液中越易沉淀，则该物溶解度越小。） 17. A、B（此题操作的关键是使KClO3转化为KCl后，再用AgNO3、HNO3检验。因此必须经过的程序为，得到KCl的溶液后，加入硝酸银产生白色沉淀