2022届全国版统编教材学海导航高中总复习（第1轮）化学氯气

第课时

12卤素第四章氯气

(2009抽检·江西)如图所示的四条直线分别表示Na、Al、Fe、Cu在足量Cl2中燃烧时，消耗金属质量与Cl2质量的关系，其中代表Na与Cl2反应的直线是

(

)

A.a

B.b

C.c

D.d体验１B教材导学

(2010高考·全国Ⅰ)一定条件下磷与干燥氯气反应，若0.25g磷消耗掉314mL氯气(标准状况)，则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于()A．1∶2B．2∶3C．3∶1D．5∶3

体验２C【解析】设n(PCl3)=xmol，n(PCl5)=ymol，由P元素守恒有：x+y=0.25/31≈0.008……①；由Cl元素守恒有3x+5y=(0.314´2)/22.4≈0.028……②。联立可解得：x=0.006，y=0.002。

漂白粉是

指的混合物，其有效成分是

，漂白粉在空气中失效的化学原理是体验３Ca(ClO)2CaCl2和Ca(ClO)2Ca(ClO)2+CO2+H2O

CaCO3↓+2HClO，2HClO

光

2HCl+O2↑。

氯气对饮用水进行消毒时，水中的有机物会与氯发生反应形成潜伏的致癌物：三氯甲烷。因此，2008年北京奥运会场馆均采用臭氧、活性炭对游泳池中的水进行消毒和净化。下列说法中正确的是

(

)

A.臭氧、活性炭、氯气处理水的原理相同

B.有机物与氯气生成三氯甲烷的反应为加成反应

C体验４

C.Cl2用于处理水是因为Cl2与水反应可生成HClO

D.使用O3消毒时，会留下对人体有害的O3

O3、Cl2处理水是因为它们的强氧化性，而活性炭是吸附作用，A项错误；Cl2与有机物生成三氯甲烷是取代反应，B项错误；残留的O3会自动分解为O2，D项错误。解析氯气、氯水和次氯酸的化学性质

1.氯水和液氯的比较考点一氯水液氯物质类别混合物纯净物粒子种类H2O、Cl2、HClO、ClO-、H+、Cl-等Cl2主要性质黄绿色溶液，能导电，具有酸性、漂白性黄绿色液体，不导电，具有氯气的性质存在条件常温常压下可存在，不宜久置，必须随用随配常温常压下不能存在保存方法棕色瓶盛装，放阴凉处特制耐压钢瓶中

2.氯水在与不同物质发生反应时，表现出成分的复杂性和氯水性质的多样性。成分表现的性质反应实例Cl2强氧化性呈黄绿色加成反应Cl2+H2S

S↓+2HClCl2+2KI2

KCl+I2Cl2+2FeCl2

2FeCl3Cl2+H2SO3+H2O

H2SO4+2HClCl2+CH2

CH2

CH2Cl—CH2Cl

H+强酸性2H++CaCO3

Ca2++CO2↑+H2O滴入紫色石蕊试液，先变红后褪色HClO弱酸性强氧化性HClO+OH-

ClO-+H2O漂白、杀菌、消毒Cl-沉淀反应Cl2+H2O+AgNO3

AgCl↓+HNO3+HClO成分表现的性质反应实例3.Cl2+H2O

HCl+HClO平衡移动的应用向氯水中加入的物质浓度变化平衡移动的方向应用可溶性氯化物c(Cl-)增大左移①用饱和食盐水除Cl2中的HCl②用排饱和食盐水法收集Cl2盐酸c(H+)和c(Cl-)增大左移次氯酸与浓盐酸反应制Cl2

NaOHc(H+)减小右移用NaOH溶液吸收多余的Cl2Ca(OH)2c(H+)减小右移制漂粉精和漂白粉CaCO3c(H+)减小右移制高浓度HClO溶液光照c(HClO)减小右移氯水避光保存或现用现配向氯水中加入的物质浓度变化平衡移动的方向应用4.氯及其化合物知识体系

【例1】自来水常用Cl2消毒，某学生在实验室用这种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(

)

①AgNO3②FeCl3③Na2SO3④AlCl3⑤FeCl2

⑥NaHCO3

A.①②③

B.②③④

C.③④⑥

D.②④

此题主要考查氯水的成分及其性质。Cl2通入水后，溶液中含有Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-，其中Cl2、HClO能氧化有还原性的Na2SO3、FeCl2；Cl-与Ag+反应生成AgCl白色沉淀；H+能与碱性物质反应，如NaHCO3。故答案为D。

【答案】D

点评：解决此题的关键是掌握氯水中所含有的各种粒子以及它们所对应的性质。①酸性——H+的性质；②漂白性——HClO的性质；③氧化性——Cl2的性质。解析

【变式1】某城市以“液氯泄漏”作为应急预警演习的项目，演习时下列防护措施合理的是(

)

①及时向上风口和地势较高处转移疏散人群

②及时戴上用浓烧碱溶液湿润过的口罩

③用高压水枪向泄露口附近喷洒稀碱液并设法控制氯气泄漏C④及时戴上用稀纯碱溶液湿润过的口罩⑤及时用毛巾包裹活性炭捂住口鼻⑥就近向地下商场转移

A.②③④⑤

B.①②④⑤

C.①③④⑤

D.①③④⑥

【变式2】某学习小组设计以下四个实验探究氯水中的成分，请根据下表回答问题。实验序号实验方法实验现象结论①将氯水滴加到AgNO3溶液中生成白色沉淀氯水中含有Cl-②将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中氯水中含有HClO③试纸变蓝色氯水中含有Cl2④将氯水滴加到Na2CO3溶液中氯水中含有H+

(1)实验③中“实验方法”的具体操作过程是。

(2)实验室保存饱和氯水的方法是。

(3)指出实验②和实验④中的实验现象：②

；④

。取一小段KI淀粉试纸，置于表面皿或玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取氯水，滴在试纸上用棕色细颈瓶盛饱和氯水并置于阴凉处褪色有气泡产生实验②现象的原因可能有两种(简要文字说明)：①是由于

；②是由于

简述怎样用实验证明红色褪去原因是①或者②?

氯水与氢氧化钠反应，使溶液的碱性减弱氯水过量后，HClO将红色酚酞漂白验证的方法是向褪色溶液中再滴加氢氧化钠溶液至碱性，若溶液红色恢复则为原因①，反之，则为原因②

氯气的制取

1.药品及反应条件的选择原理

在Cl2制备反应中必须用浓盐酸，并且必须加热，因为MnO2在加热条件下以及在浓酸中，其氧化性都能明显增强，有利于将盐酸中Cl-氧化为Cl2；且HCl的还原性与其浓度有关，盐酸浓度越大，其还原性越强。常温下浓盐酸不能与MnO2反应，稀盐酸在加热条件下也不能与MnO2反应。考点二

2.有关气体的制备和性质实验，其装置流程可以归纳如下：

3.气体制备装置设计的依据是产生气体的反应原理，如氯气的制备：固+液△气体[MnO2+HCl(浓)△Cl2]和固+液气体[KMnO4+HCl(浓)

Cl2↑]的气体发生装置是不同的。气体制备干燥性质实验尾气处理净化

4.净化、干燥、性质实验、尾气处理装置关键是试剂的选择，其选择为所制备气体的性质。

注意：①当制备纯净干燥的气体时，干燥装置一般放在净化装置后面，收集装置不能用排水法。②加热装置要注意实验开始和结束时点燃和熄灭酒精灯的顺序以及防倒吸操作。③实验操作不一定严格遵守上述流程，在分析问题时要灵活运用，具体问题具体分析。

【例2】在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。图中：①为氯气发生装置；②的试管里盛有15mL30％的KOH溶液，并置于水浴中；③的试管里盛有15mL8%的NaOH溶液，并置于冰水浴中；④试管里加有紫色石蕊试液；⑤为尾气吸收装置。请填写下列空白：

(1)制取氯气时，在烧瓶里加入一定量的二氧化锰。通过

(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体，可在①与②之间安装盛有

(填写编号)的净化装置。

A．碱石灰B．饱和食盐水

C．浓硫酸D．饱和碳酸氢钠溶液分液漏斗B

(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件。二者的差异是

；反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出。右图中符合该晶体溶解度曲线的是

(填写编号字母)；从②的试管中分离出该晶体的方法是

(填写实验操作名称)。

(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是

。的浓度不同，反应温度不同碱溶液(或反应物)M过滤Cl2+2OH-

ClO-+Cl-+H2O

(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化，请填写下表中的空白：实验现象原因溶液最初从紫色逐渐变为

色氯气与水反应生成的H+使石蕊变色随后溶液逐渐变为无色然后溶液从无色逐渐变为

色红黄绿氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质继续通入的氯气溶于水使溶液呈黄绿色本题为实验探究题，主要考查Cl2的制备，Cl2、氯水及NaClO等物质的性质，并以此为依托考查考生观察、分析问题的能力。

(1)烧瓶中的MnO2与通过分液漏斗加入的浓盐酸发生反应，MnO2+4HCl(浓)△MnCl2+Cl2↑+2H2O,产生的Cl2中常因浓HCl易挥发而含有HCl，可通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去(浓H2SO4只能干燥Cl2，并不与HCl反应)，碱石灰可同时吸收Cl2和HCl，而NaHCO3溶液则会引入新的杂质CO2。解析

(2)比较装置②③中所给物质的特点及反应条件可知，制备KClO3和NaClO二者的条件差异在于反应物的浓度不同、反应温度不同；反应完毕后冷却②的试管有大量晶体析出，则该晶体的溶解度随温度升高而增大，故符合曲线M的特征，分离②中的固体与溶液可用过滤的方法。

(4)Cl2+H2O

H++Cl-+HClO,生成的H+可使石蕊试液变红色，又由于HClO具有强氧化性，可把石蕊氧化为无色物质，故石蕊试液又变为无色，当然通入Cl2过量时，水溶液中含较多Cl2而呈黄绿色。

【答案】(1)分液漏斗；B

(2)碱溶液(或反应物)的浓度不同，反应温度不同；M；过滤

(3)Cl2+2OH-

ClO-+Cl-+H2O

(4)红；氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质；黄绿；继续通入的氯气溶于水使溶液呈黄绿色

【变式3】某校化学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)下列方法中，可制得氯气的正确组合是

。①MnO2和浓盐酸混合共热；②MnO2、NaCl和浓硫酸混合共热；③次氯酸钠和浓盐酸混合；④K2Cr2O7和浓盐酸混合；⑤KClO3和浓盐酸混合共热；⑥KMnO4和浓盐酸混合。

A.①②⑥

B.②④⑥

C.①④⑥

D.全部可以D

(2)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

(3)①装置B的作用是

，现象是

。浓盐酸的浓度随着反应的进行变稀以后，将不再反应；加热时浓盐酸因挥发而损失。证明有水蒸气产生白色变蓝色(其他合理答案也可以)②装置C和D出现的不同现象说明的问题是

。③装置E的作用是

。④写出装置F中发生反应的离子方程式