高中化学第二节 氯及其化合物精练

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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：

实验现象
滴入几滴硝酸银溶液
加入少量稀硝酸
①稀盐酸
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
②氯化钠溶液
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
③碳酸钠溶液
有白色沉淀生成
沉淀溶解，有气泡产生

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：
一、选择题（单选，每小题3分，共42分）
1、新制氯水中存在多种分子和离子，可通过实验的方法加以确定。下列有关新制氯水中存在的粒子的说法错误的是(　　)
A．加入含有硫酸氢钠的红色石蕊溶液红色褪去，说明有Cl2存在
B．加入有色布条，有色布条褪色，说明有HClO存在
C．新制氯水呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在
D．加入硝酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀，说明有Cl－存在
2、欲除去Cl2中的少量HCl气体，可选用(　　)
A．NaOH溶液 B．饱和食盐水
C．浓硫酸 D．石灰水
3、用下列两种方法制取氯气：
①用含氯化氢146 g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应；②用87 g二氧化锰与足量的浓盐酸反应。则所得氯气(　　)
A．②比①多 B．①比②多
C．一样多 D．无法比较
4、下列实验过程中，不会产生气体的是(　　)

5、下列说法中正确的是（ ）
A、Cl2在与金属反应时表现强氧化性。
B、任何物质的燃烧必须有O2参与
C、Cl2与H2O反应的离子方程式为Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－
D、漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2
6、下列关于氯气的叙述正确的是(　　)
A．钠在氯气中燃烧产生白色烟雾
B．红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl
C．纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，发出黄色火焰
D．向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠，利用了氯气有毒和密度比空气大的性质
7、下列关于氯水的叙述中正确的是(　　)
A．新制氯水中只含有Cl2和H2O分子
B．新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C．光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2　HClO有漂白性
D．氯水放置数天后，酸性减弱2HClO2HCl＋O2↑
8、下列各化合物不能由单质直接化合制取的是(　　)
A．FeCl3 B．CuCl2
C．AlCl3 D．FeCl2
9、已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并试验其与金属的反应，每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是(　　)

A．①和②处 B．只有②处
C．②和③处 D．②、③、④处
10、下列检验Cl－的方法正确的是(　　)
A．在某溶液中滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl－
B．在某溶液中先滴加盐酸，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－
C．在某溶液中先滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，再滴加盐酸，沉淀不消失，说明溶液中有Cl－
D．在某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－
11、(2019年北京顺义)下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是(　　)
A．使红色布条褪色(HCl)
B．将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色气泡(H＋)
C．向FeCl2溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，发现呈红色(Cl2)
D．滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl－)
12、某同学用以下装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是(　　)

A．图Ⅰ：若MnO2过量，则浓盐酸可全部消耗完
B．图Ⅱ：只证明新制氯水具有酸性
C．图Ⅲ：产生了棕黄色的雾
D．图Ⅳ：湿润的有色布条褪色
13、已知：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，如图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好。如表中由实验现象得出的结论完全正确的是(　　)

选项
实验现象
结论
A
FeCl2溶液由浅绿色变为棕黄色
Cl2具有还原性
B
滴有酚酞的NaOH溶液褪色
Cl2具有酸性
C
紫色石蕊溶液先变红后褪色
Cl2具有漂白性
D
淀粉－KI溶液变为蓝色
Cl2具有氧化性
14、已知氯气和NaOH溶液在一定温度下能发生反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，3Cl2＋6NaOH===5NaCl＋NaClO3＋3H2O。某温度下，将氯气通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合溶液，经测定ClO－与ClO的个数比为1∶3，则氯气与氢氧化钠反应时，被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数比为(　　)
A．21∶5 B．11∶3
C．3∶1 D．4∶1
二、非选择（共58分）
15、（9分）为探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质，某化学兴趣小组做了如下实验：
(1)观察氯水颜色，发现氯水呈黄绿色，证明氯水中含有的粒子是________。
(2)向氯水中滴入碳酸钠溶液，有气体生成，说明氯水中含有的粒子是________。
(3)在盛有氯水的试管中的有色布条褪色，说明氯水中含有的粒子是________。
(4)将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液显红色，起作用的微粒是________，过一会儿，溶液的颜色褪去，起作用的微粒是________。
(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成，证明氯水中含有的粒子是________。
(6)氯水经光照后，颜色逐渐消失，并放出的气体是________，溶液的酸性________(填“增强”、“不变”或“减弱”)。
(7)将Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯微粒是__________。
16、（11分）Cl2是一种重要的化工原料。下图是一些含氯产品。

(1)①中钢瓶上应贴的标签为________。
A．腐蚀品 B．爆炸品
C．有毒品 D．易燃品
(2)下列有关漂白粉和漂白液的说法正确的是________。
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
(3)工业上利用Cl2制盐酸，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
17、（14分）常温下，A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体，A、B、C、D、E都含X元素，其转化关系如图所示：

(1)请分别写出A、B、D的化学式(如为溶液请填溶质的化学式)：
A________、B________、D________。
(2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式(请注明条件)：
A＋H2O(离子方程式)：____________________________；
A＋NaOH(离子方程式)： _____________________；
D→A(化学方程式)：________________________。
18、（14分）如图所示是某学生设计的实验室制备并干燥Cl2及吸收多余氯气的实验装置图，请回答：

(1)指出上述图中的各处错误：
①__________________________________________；
②__________________________________________；
③__________________________________________；
④__________________________________________。
(2)在改进后的装置中，下列物质的作用分别是：
①饱和食盐水___________________________________；
②浓硫酸_______________________________________；
③NaOH溶液____________________________________。
(3)制备实验开始时，先检查装置的气密性，接下来的操作依次是________。
A．向烧瓶中加入MnO2粉末
B．加热
C．向烧瓶中加入浓盐酸
(4)如果将过量二氧化锰与含HCl 8.76 g的浓盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于4.26 g。其主要原因有：①_______________________________，
②____________________________________________________。
(5)为了提高浓盐酸的利用率，你对实验的建议是_______________________
_______________________________________________________。
(6)圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是____________________________。
实验结束清洗仪器时，为了减少烧瓶中残留氯气对环境的污染，可以向烧瓶中加入的溶液是________，有关的离子方程式是________________________。
解析　(2)先除HCl，后干燥，再收集，最后尾气吸收。(3)检查装置气密性后的操作顺序为先加固体药品，然后加入液体药品，最后加热。(4)题中所给盐酸中HCl的质量是8.76 g，但由于盐酸受热易挥发，且随反应的不断进行，盐酸浓度越来越小，变为稀盐酸后不再与MnO2反应，所以产生的Cl2的质量小于4.26 g。(5)为减少盐酸的挥发，慢慢滴加浓盐酸，用小火加热。(6)利用Cl2和NaOH溶液反应除多余的Cl2。
19、（10分）某研究小组为了制备84消毒液(主要成分为NaClO)设计了如图装置。并查阅到下列资料：“卤素与水的反应是放热反应，在加热情况下卤素与碱液发生如下反应：
3X2＋6OH－5X－＋XO＋3H2O”。

回答下列问题：
(1)装置中的试管内发生反应的离子方程式为_________________________
(2)装置中能否省去盛饱和NaCl溶液的洗气瓶？________(填“能”或“不能”，下同)，理由是_______________________________。
(3)装置中能否省去盛浓硫酸的洗气瓶？________，理由是__________________。
(4)装置中能否省去盛冰水的烧杯？________，理由是___________________

课后作业：
1．下列气体中有毒、有刺激性气味，有颜色的是(　　)
A．HCl　　　　　　　 B．Cl2
C．O2 D．CO
2．下列说法不正确的是(　　)
A．钠和铁一样，都能在氯气中燃烧生成金属氯化物
B．液氯是氯气的水溶液，它能使干燥的有色布条褪色
C．氯气与变价金属反应生成高价金属氯化物
D．氯水具有杀菌、漂白作用是因为氯水中含有强氧化性的次氯酸
3．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接化合制得，又能由金属和盐酸反应制得的是(　　)
A．CuCl2 B．FeCl2
C．MgCl2 D．FeCl3
4．一家大型化工厂发生爆炸，有大量的Cl2扩散，下列应急措施不正确的是(　　)
A．向顺风方向的低洼处跑
B．用浸有纯碱液的毛巾捂住口鼻迅速逃离
C．向逆风方向的高处跑
D．来不及逃离的可用浸湿的棉被堵好门窗，并及时请求救援
5．如图所示的实验不会产生气体的是(　　)

6．新制氯水与久置氯水相比较，下列结论不正确的是(　　)
A．都呈酸性
B．都能使有色布条褪色
C．都是混合物
D．加入AgNO3溶液都能生成白色沉淀
7．下列离子方程式书写正确的是(　　)
A．次氯酸钙溶液中通入过量的CO2：
Ca2＋＋2ClO－＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO
B．氢氧化钠溶液吸收氯气：
2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O
C．盐酸与硝酸银溶液反应：HCl＋Ag＋===AgCl↓＋H＋
D．氯气通入水中：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－
8．漂白液、漂白粉、臭氧等均可用于杀菌消毒，以下有关漂白粉的说法正确的是(　　)
A．漂白粉是氯气与氢氧化钠反应的产物
B．漂白粉能杀菌消毒的原因是漂白粉有毒，能毒死病菌
C．漂白粉放入稀酸中可以提高漂白速度
D．氯气与碱反应的产物没有杀菌消毒作用
9．下列关于氯气的实验装置能达到实验目的的是(　　)

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可用于实验室中氯气的尾气吸收
A．①② B．①③
C．②③ D．①④
10．某化学兴趣小组为了探究新制氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质，做了如下四组实验，其中结论错误的是(　　)
A．将有色纸条或布条、有色花瓣放入盛有氯水的试管中，它们均褪色，说明氯水中含有HClO，有漂白作用
B．向氯水中加大理石，有气体产生，说明氯水中含有H＋
C．向氯水中滴加硝酸银溶液有白色沉淀产生，说明氯水中含有Cl－
D．光照氯水后，发现颜色逐渐变浅并产生气泡，说明放出的气体是Cl2
11.氯水具有多种性质，根据新制氯水分别与如图五种物质发生的反应填空(氯水足量)。





(1)b中反应的化学方程式为___________________________。
(2)能证明氯水具有漂白性的现象是_______________。
(3)久置氯水变为____________________________________。
12．(1)铁丝在氯气中燃烧时，可观察到的现象是剧烈燃烧，生成______色的烟，反应的化学方程式为__________，然后向燃烧后的集气瓶中加入少量水，振荡，可观察到溶液呈________色。
(2)铜丝在氯气中燃烧时，可观察到的现象是剧烈燃烧，生成________色的烟，反应的化学方程式为____________________________，向集气瓶中加少量水振荡，溶液为________色。
(3)在空气中点燃氢气，然后把导管伸入盛有Cl2的集气瓶中，现象为安静地燃烧，火焰呈__________色，瓶口有________，反应的化学方程式为________________，工业上常利用这一反应制备盐酸。
解析：(1)铁与氯气反应生成棕褐色氯化铁，其化学方程式为2Fe＋3Cl22FeCl3，溶液呈棕黄色。(2)铜与氯气反应生成棕黄色氯化铜，其化学方程式为Cu＋Cl2CuCl2，溶液呈蓝色。(3)氢气与氯气反应生成氯化氢，火焰呈苍白色，氯化氢易溶于水，可观察到瓶口有白雾生成，其化学方程式为Cl2＋H22HCl。
答案：(1)棕褐　2Fe＋3Cl22FeCl3　棕黄　(2)棕黄　Cu＋Cl2CuCl2　蓝　(3)苍白　白雾　Cl2＋H22HCl
13.(1)如图所示，将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有湿润有色布条的广口瓶，可观察到的现象是_________________________
______________________________________________。





(2)为防止氯气尾气污染空气，可用________溶液吸收多余的氯气。
(3)漂白粉是常用的消毒剂。
①漂白粉的有效成分是____________________________________________(填化学式)。
②漂白粉溶于水后，受空气中的CO2作用，即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸，化学方程式为_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③长期露置于空气中的漂白粉，加稀盐酸后产生的气体是________(填字母)。
A．O2 B．Cl2
C．CO2 D．HClO
解析：(1)氯气无漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性：Cl2＋H2O===HCl＋HClO；干燥的有色布条无明显现象，湿润的有色布条褪色；(2)为了防止氯气尾气污染空气，可用NaOH溶液吸收；(3)①漂白粉的有效成分是次氯酸钙[Ca(ClO)2]；②次氯酸钙[Ca(ClO)2]溶于水后受空气中CO2的作用，即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸和一种沉淀，反应的化学方程式为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO；③长期露置于空气中的漂白粉变质生成碳酸钙，加稀盐酸后产生的气体是二氧化碳，故选C。
答案：(1)干燥的有色布条无明显现象，湿润的有色布条褪色　(2)NaOH　(3)①Ca(ClO)2　②Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO　③C
14．将充满氯气的试管倒扣在盛有水的水槽中，经过足够长的时间光照后，最后观察到的现象是(　　)

15．用玻璃棒蘸取新制氯水滴在蓝色石蕊试纸中部，观察到的现象是(　　)

16．下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是(　　)
①氯气　②液氯　③新制的氯水　④盐酸
⑤盐酸酸化的漂白粉溶液
A．①②③ B．①②④
C．③⑤ D．②③
17.如图是一种测试某气体化学性质的装置，图中b为开关，如先打开b，在a处通入干燥氯气，c中红色布条颜色无变化；当关闭b时，c处红色布条颜色褪去，则d瓶中盛有的溶液是(　　)
A．浓H2SO4 B．饱和NaCl溶液
C．浓NaOH溶液 D．浓Ba(OH)2溶液
18．某兴趣小组拟利用如图装置探究验证干燥的Cl2和潮湿的Cl2有无漂白性。

回答下列问题：
(1)按气体从左向右流向将各装置依次连接起来(填接口标号)：Cl2接b，c接________，________接________，________接h。
(2)通入Cl2后，从集气瓶B、C中红色布条的现象可得出的实验结论是________；其中发生反应的化学方程式为____________________________________________________。
(3)为了确证是HClO使湿润的红色布条褪色，而非其他成分，现有六种试剂：①干燥氯气　②稀硫酸　③新制氯水　④有色布条　⑤稀盐酸　⑥食盐水，则还需选用________(填试剂序号)进行后续实验。
(4)烧杯E中发生反应的化学方程式为_____________________________________
________________________________________________________________________。