2022-2023學(xué)年高中化學(xué) 第四章 非金屬及其化合物 第二節(jié) 第2課時《氯氣與堿反應(yīng)及Cl－的檢驗》知識點歸納及例題解析 新人教版必修1

2022-2023學(xué)年高中化學(xué) 第四章 非金屬及其化合物 第二節(jié) 第2課時氯氣與堿反應(yīng)及Cl的檢驗知識點歸納及例題解析 新人教版必修1學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.根據(jù)氯氣與水的反應(yīng)能正確寫出氯氣與堿NaOH、Ca(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式。2.知道漂白粉的成分和用途。3.學(xué)會氯離子的檢驗方法。一氯氣與堿的反應(yīng)1Cl2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOHCl2=NaClNaClOH2O。2工業(yè)上制取漂白粉(Cl2和石灰乳)的原理與上述反應(yīng)原理相似，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Ca(OH)22Cl2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。3自來水常用氯氣來殺菌消毒，但因氯氣的溶解度不大，而且生成的HClO很不穩(wěn)定，不便于保存，而次氯酸鹽性質(zhì)穩(wěn)定，且遇酸或空氣中的CO2和水蒸氣又可再生成HClO。因此常用氯氣與堿反應(yīng)制取漂白粉。歸納總結(jié)漂白液(粉)的制取與保存(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：利用復(fù)分解反應(yīng)原理和較強酸能夠制取較弱酸的原理使Ca(ClO)2轉(zhuǎn)化為HClO進行漂白。Ca(ClO)22HCl=CaCl22HClO，離子方程式：ClOH=HClO。Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO(酸性：HClO酸性比H2CO3弱)。(3)漂白粉保存不當(dāng)會變質(zhì)的原因是Ca(ClO)2和空氣中的CO2和水蒸氣反應(yīng)生成HClO，易分解。因此漂白粉和漂粉精的保存方法是密封、避光并置于陰涼干燥處。1某化工廠生產(chǎn)的漂白粉，產(chǎn)品說明書如下：漂白粉使用說明書主要成分：次氯酸鈣，氯化鈣用法用量：每次取漂白粉2 g，水1 000 mL，配成0.2%0.3%的濁液。將病人用具浸泡其中510分鐘，如需要，濃度可提高，時間可延長。注意事項：請你回答：(1)請你為漂白粉寫一份保存、使用的注意事項(不超過30字)_。(2)用化學(xué)方程式表示：漂白粉的生產(chǎn)原理：_。一般情況下，漂白粉失效的主要原因：_。答案(1)密封、避光保存在陰涼處，隨配隨用，勿接觸皮膚，不能用以漂洗絲、毛織品等(2)2Ca(OH)22Cl2=Ca(ClO)2CaCl22H2OCa(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO、2HClO2HClO2二Cl2的實驗室制法實驗室制取氯氣的裝置如圖所示：(1)用化學(xué)方程式表示制取氯氣的反應(yīng)原理：_。(2)發(fā)生裝置所用儀器的名稱為_。(3)裝置C的作用是_，裝置D的作用是_。(4)檢驗E瓶集滿氯氣的方法是_。(5)燒杯F中盛放的液體是_，其作用是_。答案(1)MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O(2)分液漏斗、圓底燒瓶(3)除去Cl2中的少量HCl氣體干燥氯氣(或除去氯氣中的水蒸氣)(4)濕潤的紅色布條放在瓶口褪色(或濕潤淀粉­KI試紙放在瓶口變藍)(5)NaOH溶液吸收過量的氯氣，防止污染環(huán)境歸納總結(jié)1反應(yīng)原理MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O2儀器裝置裝置特點：固液氣主要儀器：鐵架臺(帶鐵圈)、酒精燈、石棉網(wǎng)、圓底燒瓶、分液漏斗、集氣瓶、燒杯等。裝置如圖所示。說明：C裝置的作用是除去Cl2中的HCl；D裝置的作用是干燥Cl2；F裝置的作用是吸收多余的Cl2，防止污染環(huán)境。3收集方法(1)向上排空氣法(Cl2密度大于空氣)。(2)排飽和食鹽水法(Cl2在飽和NaCl溶液中的溶解度很小，且用此法可除去實驗過程中揮發(fā)產(chǎn)生的HCl氣體)。4驗滿方法(1)將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即變藍，則證明已集滿。(2)將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛 Cl2的瓶口，觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化，則證明已集滿。5尾氣處理Cl2有毒，易污染空氣，需用NaOH溶液吸收。2某化學(xué)小組用下圖所示裝置制取氯氣，下列說法不正確的是()A該裝置圖中至少存在兩處明顯錯誤B該實驗中收集氯氣的方法不正確C為了防止氯氣污染空氣，必須進行尾氣處理D在集氣瓶的導(dǎo)管口處放一片濕潤的淀粉­碘化鉀試紙可以證明是否有氯氣逸出答案B三Cl的檢驗1在5支試管中分別加入23 mL稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、自來水、蒸餾水，然后各滴入幾滴AgNO3溶液，再分別加入少量稀硝酸，觀察現(xiàn)象，填寫下表：實驗現(xiàn)象滴入幾滴AgNO3溶液加入少量稀硝酸稀鹽酸有白色沉淀生成沉淀不溶解NaCl溶液有白色沉淀生成沉淀不溶解Na2CO3溶液有白色沉淀生成沉淀溶解，有氣泡產(chǎn)生自來水有少量白色沉淀生成沉淀不溶解蒸餾水無明顯變化無明顯變化2.請寫出上述實驗中有關(guān)的化學(xué)方程式NaClAgNO3=AgClNaNO3；Na2CO32AgNO3=Ag2CO32NaNO3，Ag2CO32HNO3=CO2H2O2AgNO3；Cl2H2O=HClHClO，HClAgNO3=AgClHNO3。歸納總結(jié)檢驗Cl的方法先滴加AgNO3溶液后滴加少量稀HNO3，或滴加經(jīng)稀HNO3酸化的AgNO3溶液。注意：檢驗Cl時，滴加AgNO3后還要滴加稀HNO3，目的是排除CO等離子的干擾。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，有無色無味的氣體生成，將氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁，由此判斷水溶液中含有()ACl、SO BCl、NOCCl、CO DCl、OH答案C解析根據(jù)題給現(xiàn)象，生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸，且產(chǎn)生使石灰水變渾濁的氣體，則原溶液中存在CO和Cl。1氯氣是有毒的，曾被法西斯制成毒氣彈用于侵略戰(zhàn)爭，當(dāng)這種毒氣彈順風(fēng)爆炸時，通?？捎玫姆烙椒ㄊ?)A人應(yīng)躲到低洼的地方B人、畜應(yīng)到較高的地方去C人、畜應(yīng)多飲豆?jié){和牛乳D可用NaOH溶液浸濕軟布蒙面答案B2下列關(guān)于漂白粉的敘述不正確的是()A漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2B漂白粉在空氣中久置后能變質(zhì)C漂白粉是將Cl2通入石灰乳中制得D漂白粉的主要成分是CaCl2答案D3下列檢驗Cl的方法正確的是()A在某溶液中滴加AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀說明該溶液中有ClB在某溶液中先滴加鹽酸，再滴加AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中有ClC在某溶液中先滴加AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再滴加鹽酸，沉淀不消失，說明溶液中有ClD在某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中有Cl答案D解析可能有CO、PO等的干擾，A錯誤；加入鹽酸，引入Cl，B、C錯誤；硝酸酸化排除干擾，加硝酸銀溶液得到不溶于稀硝酸的白色沉淀即為AgCl，由此說明原溶液中有Cl，D正確。4實驗室用下列兩種方法制氯氣：用含HCl 146 g的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)；用87 g MnO2與足量濃鹽酸反應(yīng)。所得的氯氣()A比多 B比多C一樣多 D無法比較答案B解析146 g HCl的物質(zhì)的量為4 mol,87 g MnO2的物質(zhì)的量為1 mol，由化學(xué)方程式：MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O知，1 mol MnO2可以與4 mol HCl反應(yīng)，但是由于稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，所以含有4 mol HCl的濃鹽酸不能與MnO2完全反應(yīng)。5“84消毒液”與硫酸溶液反應(yīng)可以制取氯氣，反應(yīng)方程式為NaClONaClH2SO4Na2SO4Cl2H2O。為探究氯氣的性質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計了如下所示的實驗裝置。請回答：(1)在該實驗中，制取氯氣的裝置是_(填字母)。(2)裝置B、C中依次放的是干燥的紅色布條和濕潤的紅色布條，實驗過程中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)裝置B中的布條也褪色，其原因可能是_，請?zhí)岢龊侠淼母倪M方法_。(3)D中的現(xiàn)象是_，反應(yīng)的離子方程式為_，分離D中液體的方法是_。(4)寫出氯氣與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式_，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_。為驗證尾氣吸收后的溶液中存在Cl，正確的操作是_。(5)氯氣通入飽和NaHCO3溶液能產(chǎn)生無色氣體，已知酸性：鹽酸碳酸次氯酸，該實驗證明Cl2與H2O反應(yīng)的產(chǎn)物中含有_。答案(1)c(2)Cl2中混有少量H2O(g)在AB之間增加裝有濃H2SO4的洗氣瓶(3)下層CCl4層呈紫紅色Cl22I=I22Cl分液(4)Cl22OH=ClClOH2O11取少量燒杯內(nèi)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，證明其中含有Cl(5)鹽酸解析(1)根據(jù)“固液氣”原理可知應(yīng)選擇c裝置制取Cl2。(2)布條褪色證明Cl2中混有H2O(g)，生成了HClO，應(yīng)增加除H2O(g)的裝置。(3)Cl22I=I22Cl，CCl4將I2萃取出來，I2溶于CCl4，溶液呈紫紅色，分離兩種互不相溶的液體采用分液法。(4)Cl2與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為Cl22OH=ClClOH2O，根據(jù)反應(yīng)前后Cl2l1lO1說明Cl2既作氧化劑，又作還原劑，且物質(zhì)的量之比為11；檢驗Cl，應(yīng)先用稀HNO3酸化中和溶液中的OH，并將ClO轉(zhuǎn)化為HClO，再加AgNO3溶液，若有AgCl白色沉淀生成，證明含有Cl。(5)因酸性HClH2CO3HClO，HCl與NaHCO3反應(yīng)：HClNaHCO3=NaClH2OCO2，而HClO不與NaHCO3反應(yīng)，故氯氣與H2O反應(yīng)的產(chǎn)物中含鹽酸。6(1)實驗室制取Cl2時，下列操作不正確的是_(填序號)。裝置可用于制取少量Cl2用裝置除去Cl2中的少量HCl用裝置制取Cl2用裝置干燥Cl2(2)實驗室制取干燥、純凈的氯氣，除了二氧化錳、濃鹽酸外還需要_、_、_。(3)已知KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)能產(chǎn)生Cl2。若用如下圖所示的實驗裝置來制備純凈、干燥的氯氣及驗證它與金屬的反應(yīng)。每個虛線框表示一個單元裝置，其中有錯誤的是_(填字母，下同)。(4)在實驗室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進行相關(guān)實驗。下列收集Cl2的裝置正確的是_。答案(1)(2)飽和食鹽水濃H2SO4NaOH溶液(3)BD(4)C解析(1)實驗室制取Cl2用濃鹽酸和MnO2反應(yīng)，而不用稀鹽酸；除去Cl2中的HCl氣體用飽和食鹽水，NaHCO3溶液與Cl2反應(yīng)并放出CO2氣體，氣體應(yīng)“長進短出”；MnO2與濃鹽酸需在加熱條件下反應(yīng)；干燥Cl2使用濃H2SO4洗氣瓶，應(yīng)“長進短出”。(2)制取純凈Cl2還需飽和食鹽水除去HCl氣體，濃H2SO4干燥Cl2、NaOH溶液除去多余的Cl2。(3)B處NaOH溶液與Cl2能反應(yīng)；D處試管缺少出氣導(dǎo)管且將導(dǎo)管末端通入NaOH溶液中。(4)集氣瓶中使用單孔橡膠塞塞緊，只能進氣，不能排氣，則瓶內(nèi)壓強增大到一定程度，可能將橡膠塞壓出，A項錯誤；因為Cl2比空氣的密度大，Cl2應(yīng)短管進，B項錯誤；該裝置既能收集Cl2，又能進行尾氣處理且防倒吸，C項正確；由于Cl2和NaOH反應(yīng)，所以不能收集到Cl2，D項錯誤。