高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 氯及其化合物达标测试

第2课时　氯气与碱反应及Cl－的检验

一、氯气与碱的反应

1．与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液

(1)制取反应的化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。

(2)离子方程式：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。

(3)漂白液的有效成分是次氯酸钠。

2．与石灰乳反应——制取漂白粉

(1)制取反应的化学方程式：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：利用复分解反应原理，漂白粉中的次氯酸钙与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的次氯酸。

(4)漂白粉长期露置于空气中，最终会生成氯化钙而失效，有关反应的化学方程式：

①Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO；

②2HClO2HCl＋O2↑；

③CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。

(5)漂白粉应密封、避光保存，并置于阴凉干燥处。

(1)下列物质都有漂白作用，其原理相同的是________(填序号)。

①Na2O2　②活性炭　③H2O2　④Ca(ClO)2

(2)“84”消毒液(主要成分为NaClO)为什么不能与洁厕剂(通常含盐酸)等酸性产品同时使用？

(3)氯气及含氯化合物常被用来杀菌、消毒。

①我国多数地区的自来水厂使用氯气杀菌、消毒。氯气和水反应生成具有杀菌作用的物质是________。

②工业上将氯气通入氢氧化钠溶液中制取消毒液，反应的化学方程式是___________________

_______________________________________________________________________________，

其中氧化剂是________；消毒液中的有效成分是______(填名称)。

③使用氯水消毒不如用消毒液方便，原因是___________________________________________

_______________________________________________________________________________。

(1)次氯酸盐比次氯酸稳定，不易分解且次氯酸盐固体比氯水(次氯酸)易于贮存和运输，故生产、生活中常用次氯酸盐(如漂白粉)代替次氯酸作漂白剂和消毒剂。

(2)次氯酸盐中的ClO－具有氧化性，且随着溶液酸性的增强，其氧化性增强。

(3)具有漂白和消毒作用的含氯化合物有次氯酸、次氯酸盐(次氯酸钙、次氯酸钠)、二氧化氯(ClO2)。二氧化氯的漂白和消毒能力比氯气强且使用起来更安全。

二、氯气的实验室制法

1．反应原理

(1)化学方程式

MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O[来源:学&科&网Z&X&X&K]

浓盐酸的作用是作还原剂，并起酸的作用。

(2)该反应中的氧化剂是MnO2。

2．仪器装置

(1)气体发生装置类型：固＋液气

(2)发生装置所用仪器的名称为分液漏斗、圆底烧瓶。

(3)装置C的作用是除去Cl2中少量的HCl气体。

(4)装置D的作用是干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)。

3．收集方法

(1)向上排空气法(氯气密度大于空气)。

(2)排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，用此法可除去实验中挥发产生的氯化氢气体)。

4．验满方法

(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。

(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。

5．尾气处理

(1)仪器装置图中烧杯F中盛放的液体是NaOH溶液。

(2)该液体的作用是吸收过量的氯气，防止污染环境。

(1)一定量的浓盐酸与足量的二氧化锰反应，盐酸是否能完全参与反应？为什么？

(2)实验室制取氯气时，需要加热，加热温度是否越高越好？

(3)某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是________。

A．①中可用分液漏斗代替长颈漏斗

B．①中缺少加热装置

C．②中盛放的NaOH溶液可以净化氯气

D．④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气

(1)实验室制取氯气的反应原理是选用氧化剂(如MnO2、KMnO4等)将盐酸中的部分氯离子氧化而得到氯气。

(2)制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以应选用分液漏斗，而不用长颈漏斗。

(3)尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为澄清石灰水中Ca(OH)2含量少，吸收不完全。

(4)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的氯气，再拆卸装置，避免污染空气。

三、氯离子的检验

三支试管中分别加入2～3 mL下列溶液：

写出上述实验中有关反应的离子方程式：

①Cl－＋Ag＋===AgCl↓；

②Cl－＋Ag＋===AgCl↓；

③CO＋2Ag＋===Ag2CO3↓、Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋CO2↑＋H2O。

(1)检验Cl－时为何要加入稀硝酸酸化？

(2)若被检验的溶液中含有SO，应如何检验溶液中是否含有Cl－？

氯离子(Cl－)的检验方法

(1)方法：先加稀硝酸溶液，再加硝酸银溶液。

(2)现象：产生白色沉淀。[来源:Zxxk.Com]

(3)原理：Ag＋＋Cl－===AgCl↓。

(4)加稀硝酸的目的：排除CO等离子的干扰。

随堂练习：

1．在抗震救灾中要用大量漂白粉和漂白液杀菌消毒。下列说法中正确的是(　　)

A．漂白粉是纯净物，漂白液是混合物

B．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2

C．工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉

D．漂白液的有效成分是Na2O2

2．用漂白粉溶液浸泡过的有色布条晾置在空气中一段时间，漂白效果更好，原因是(　　)

A．漂白粉被氧化了

B．有色布条被空气中的氧气氧化了

C．漂白粉跟空气中的CO2充分反应，生成了较多量的HClO

D．漂白粉溶液蒸发掉部分水，其浓度增大[来源:学§科§网]

3．已知：2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，下列关于该反应的说法正确的是(　　)

A．工业上可用来制取漂白粉

B．属于复分解反应

C．氯元素只被还原

D．还原产物与氧化产物的质量比为1∶1

4．(2019·甘肃省静宁一中期末)实验室用MnO2和浓盐酸制取氯气时，有14.6 g氯化氢被氧化，所得Cl2全部用石灰乳吸收，可制得漂白粉的质量是(　　)

A．14.3 g  B．25.4 g  C．28.6 g  D．50.8 g

5．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，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，由此判断水溶液中含有(　　)

A．Cl－、SO   B．Cl－、NO

C．Cl－、CO   D．Cl－、OH－

6．某同学利用如图所示的装置进行有关实验。其中气体A的主要成分是氯气，还含有少量空气和水蒸气。请回答下列问题：

(1)该实验的主要目的是研究干燥的氯气是否具有________作用。

(2)浓硫酸的作用是________。

(3)实验过程中观察到B瓶中干燥的有色布条________(填“褪”或“不褪”)色。

(4)在该实验中，装置存在缺陷，还应加盛有__________的装置。

7．有一包白色固体，它可能是KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种，进行下列实验：

①溶于水，得到无色溶液；

②在所得溶液中滴入AgNO3溶液，生成白色沉淀；

③再滴加稀硝酸，沉淀量减少但不完全消失，同时有气泡生成。

根据上述现象判断：[来源:学|科|网Z|X|X|K]

(1)白色固体中一定含有的成分是______________，可能含有的成分是________。

(2)请写出上述实验中有关反应的离子方程式：________________________________________

________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

课后作业：

1．某高速公路一辆载有35吨液氯的槽罐车与一辆货车相撞，导致槽罐车中液氯大面积泄漏，造成多人伤亡。下列处理方法和过程合理的是(　　)

A．将人群转移到地势较低的地方，等待营救

B．将槽罐车推入附近的水塘中，撒上石灰

C．用高压水枪向空中喷洒大量酸性溶液

D．被转移人群可戴上用氢氧化钠处理过的口罩

2．有关漂白粉的下列说法中，错误的是(　　)

A．漂白粉是混合物，其有效成分是次氯酸钙

B．为了提高漂白粉的漂白效果，使用时可加少量盐酸

C．漂白粉长期敞口放置在空气中会变质失效

D．漂白粉能与少量二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙和次氯酸

3．下列说法中正确的是(　　)

A．“84”消毒液是混合物，可以长期保存

B．“84”消毒液中含有次氯酸，所以“84”消毒液能使有色布条褪色

C．工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉

D．漂白粉在空气中容易失效的原因是Ca(ClO)2易与空气中的二氧化碳和水反应

4．化学来源于生活，也服务于生活，下列有关生活中的化学知识叙述正确的是(　　)

A．氯气和活性炭均可作为漂白剂，若同时使用，漂白效果会明显加强

B．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂

C．测定溶液pH的实验中，用干燥pH试纸测定新制氯水的pH对测定结果无影响

D．洁厕灵不能与“84”消毒液混用，原因是两种溶液混合产生的HClO易分解

5．下列关于实验室制氯气的说法中错误的是(　　)

A．该反应是一个氧化还原反应，其中二氧化锰是氧化剂

B．HCl表现还原性和酸性

C．该反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋4Cl－MnCl2＋2H2O＋Cl2↑

D．该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的

6．实验室用下列两种方法制氯气：①用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气(　　)

A．①比②多   B．②比①多

C．一样多   D．无法比较

7．在实验室利用浓盐酸和二氧化锰制氯气，制备装置中应使用分液漏斗而不能使用长颈漏斗，下列有关理由叙述错误的是(　　)

A．防止氯气扩散到空气中造成污染

B．便于控制加入盐酸的量

C．长颈漏斗便于添加液体

D．尽量避免氯化氢挥发到空气中

8．某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法不正确的是(　　)

A．该装置图中存在三处明显错误

B．该实验中收集氯气的方法不正确[来源:Z#xx#k.Com]

C．为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理

D．在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有Cl2逸出

9．(2019·大连高一期中)下列关于氯气的实验装置能达到实验目的或实验效果的是(　　)

①可用于氯气的收集

②可用于除去氯气中少量的氯化氢气体

③可证明氯气具有漂白性

④可用于实验室氯气的尾气吸收

A．①②  B．①③  C．②③  D．①④

10．自来水厂常用氯气对生活用水进行杀菌消毒。市场上有些不法商贩为牟取暴利，用这样的自来水冒充纯净水(离子的浓度非常低)出售，给人们的生活造成了一定的不良影响。在下列化学试剂中，可以用于鉴别这种自来水和纯净水的是(　　)

A．酚酞溶液   B．氯化钡溶液

C．氢氧化钠溶液   D．硝酸银溶液

11．氯仿(CHCl3)可用作麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化产生剧毒物质COCl2(光气)和氯化氢，为防止事故发生，使用前要检验氯仿是否变质，应选用的检验试剂是(　　)

A．水   B．AgNO3溶液

C．NaOH溶液   D．KI溶液

12．氧气是无色无味的气体，但用氯酸钾与二氧化锰加热制得的气体却有异常的气味，将用这种方法制得的气体通入蒸馏水中，然后滴加含硝酸的硝酸银溶液，产生了白色沉淀。根据上述事实，得出下列结论：

①这种方法制得的气体不是纯净物，而是混合物；

②这种方法制得的气体中含有氯元素；

③这种方法制得的气体中至少有一种含氯元素的物质；

④这种方法制氧气的实验中至少发生了两个化学反应。

以上结论正确的是(　　)

A．①②③④   B．仅①②

C．仅①②③   D．仅①③

13．Cl2是一种重要的化工原料，如图是一些含氯产品。

(1)①中钢瓶上应贴的标签为________(填字母，下同)。

A．腐蚀品   B．爆炸品

C．有毒品   D．易燃品

(2)下列有关漂白粉和84消毒液的说法正确的是____________________________________。

A．漂白粉是纯净物，84消毒液是混合物

B．84消毒液的有效成分是NaClO

(3)工业上利用Cl2制取盐酸，其化学方程式为_________________________________________

____________________。Cl2溶于水可制得氯水，检验一瓶氯水是否已经完全变质，可选用的试剂是_________________________________________________________________________。

A．硝酸银溶液   B．酚酞溶液

C．碳酸钠溶液   D．紫色石蕊溶液

14．某化工厂生产的漂白粉，产品说明书如下：

回答下列问题：

(1)请你为漂白粉写一份保存、使用的注意事项(不超过35字)__________________________。

(2)用化学方程式表示：

①漂白粉的生产原理：____________________________________________________________；

②一般情况下，漂白粉失效的主要原因：____________________________________________

_______________________________________________________________________________。

15．某化学兴趣小组欲在实验室探究氯气的性质及模拟工业制取漂白粉，设计了如下装置进行实验。

请按要求回答下列问题：

(1)淀粉­KI溶液中观察到的现象是_________________________________________________，

反应的离子方程式为_____________________________________________________________。

(2)若干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色，则甲中盛放的是________(填名称)。

(3)Cl2与石灰乳反应制取漂白粉的化学方程式为______________________________________

_______________________________________________________________________________。

(4)该兴趣小组用8.7 g 二氧化锰与足量的浓盐酸制备氯气，则理论上最多可制得氯气的质量是______。