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苏教版 (2019)必修 第一册专题3 从海水中获得的化学物质第一单元 氯气及氯的化合物第1课时练习
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这是一份苏教版 (2019)必修 第一册专题3 从海水中获得的化学物质第一单元 氯气及氯的化合物第1课时练习，共13页。试卷主要包含了氯气的化学性质等内容，欢迎下载使用。
第一单元 氯、溴、碘及其化合物
第1课时 氯气的生产原理及其性质
目标与素养：1.了解氯气的工业制法，掌握氯气的实验室制法。(科学探究与创新意识)2.了解氯元素的存在、氯气的物理性质，掌握氯气得化学性质。(宏观辨识与微观探析)3.了解氯水的主要性质及应用。(宏观辨识与微观探析)
一、氯气的生产原理
1．海水中的化学物质
(1)元素种类：80多种。
(2)氯化物：主要为氯化钠，其次为氯化镁、氯化钙、氯化钾等。
(3)溴元素：被称为“海洋元素”，原因是地球上99%以上的溴蕴藏在海水中。
(4)碘元素：含量丰富，达8×1010 t。
2．氯气的工业制法
以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为氯碱工业。
(1)氯气的制备原理：反应的化学方程式为2NaCl＋2H2Oeq \(=====,\s\up8(通电))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
(2)实验室电解饱和食盐水
①实验装置
②实验操作
a．接通电源，观察食盐水发生的变化。通电一段时间后，将小试管套在a管上，收集U形管左端产生的气体。2 min后，提起小试管，并迅速用拇指堵住试管口，移近点燃的酒精灯，松开拇指，检验收集到的气体。
b．取一支小试管，用向上排空气法收集从b管导出的气体，观察收集到的气体的颜色。
c．关闭电源，打开U形管左端的橡皮塞，向溶液中滴加1～2滴酚酞溶液，观察溶液的颜色。
③实验分析
④实验结论
根据实验推断电解饱和食盐水的产物是H2、Cl2、NaOH溶液。
3．氯气的实验室制法
(1)反应原理： MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up8(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
(2)实验装置
①A装置为气体发生装置，作用是制备气体。
②B装置为收集装置，作用是收集气体。
③C装置为尾气处理装置，作用是吸收多余Cl2。
1．含有4 ml HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应，能生成1 ml Cl2吗？
[提示] 不能，因为随着反应的进行，盐酸的浓度变小，MnO2与稀盐酸不反应，故生成的Cl2小于1 ml。
2．实验室制取氯气时，由于反应条件是“浓盐酸”和“加热”，生成的Cl2中含挥发出来的HCl气体和水蒸气，若实验室要制取纯净、干燥的Cl2，如何除去Cl2中的杂质并干燥？
[提示] 用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，并用浓硫酸干燥。
二、氯气的性质
1．氯气的物理性质
2.氯气的化学性质
氯元素的原子结构示意图为，由此可知：氯原子在化学反应中容易得到1个电子。氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，能与多种物质直接发生反应。
(1)能与绝大多数金属反应生成盐
微点拨
Cl2与变价金属反应时生成高价态的金属氯化物，即Cl2与Fe反应，不论Cl2是否过量均生成FeCl3而不是FeCl2。
(2)Cl2与非金属单质的反应
(3)氯气与水的反应
①氯气能溶于水，其水溶液俗称氯水。按照表中要求完成氯水的性质实验，将实验现象及有关结论填入表中：
②新制氯水具有漂白性是因为氯气与H2O反应生成了HClO，反应的化学方程式是Cl2＋H2OHCl＋HClO，该反应的氧化剂是Cl2，还原剂是Cl2。
③次氯酸(HClO)的性质
a．次氯酸是易溶于水的弱酸，比碳酸酸性弱，写离子方程式时不能拆成离子形式。氯气和水反应的离子方程式为Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。
b．次氯酸不稳定，见光易分解，反应的化学方程式为2HClOeq \(=====,\s\up8(光照))2HCl＋O2↑。
c．次氯酸具有强氧化性，其氧化性比Cl2强，可用于自来水的杀菌消毒，还可用作漂白剂。
微点拨
干燥的Cl2没有漂白性，但湿润的Cl2由于生成了HClO而具有漂白性。
(4)氯气与碱溶液的反应
①氯气与NaOH反应的化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，工业生产和实验室常用氢氧化钠溶液吸收氯气尾气。
②氯气与Ca(OH)2反应的化学方程式：
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
③漂白粉
a．漂白粉的成分为CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2。
b．漂白粉长期露置于空气中，最终会生成CaCl2，其反应原理为Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO、2HClOeq \(=====,\s\up8(光照))2HCl＋O2↑、CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。
④漂白液(漂白精)：漂白液的有效成分为次氯酸钠(NaClO)。
微点拨
工业制备漂白粉时只能用石灰乳而不能用石灰水；漂白粉在空气中变质包括两个反应过程：一是Ca(ClO)2与空气中CO2、H2O反应，二是生成的HClO分解。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)Cl2以液态形式存在时可称作氯水或液氯 (×)
(2)氢气在氯气中燃烧，生成白色烟雾(×)
(3)有氯气参加的化学反应必须在溶液中进行(×)
(4)钠在氯气中燃烧生成固体NaCl(√)
2．(双选)下列说法不正确的是( )
A．H2在Cl2中燃烧会产生淡蓝色火焰
B．氯水用于漂白是因为HClO的存在
C．漂白粉是混合物，其有效成分是次氯酸钠
D．漂白粉放入稀盐酸中可以提高漂白速度
AC [H2在Cl2中燃烧会产生苍白色火焰，A错误；漂白粉的有效成分为次氯酸钙，C错误；漂白粉放入稀盐酸中会发生反应Ca(ClO)2＋2HCl===CaCl2＋2HClO，从而加快HClO的产生，提高漂白速度。]
3．下列关于氯气制取方法的说法中，不正确的是( )
A．电解饱和食盐水制氯气时，与电源正极相连的石墨棒上方充满黄绿色气体
B．工业上用电解饱和食盐水的方法制取氯气的同时得到烧碱
C．实验室制法和电解饱和食盐水制法的化学方程式是不同的
D．实验室制取氯气时，最好大火加热，使温度迅速升高
D [电解饱和食盐水制氯气时，Cl－在与电源正极相连的石墨棒上转化为Cl2，A正确，B、C正确；浓盐酸具有挥发性，实验室制取氯气时，应缓缓加热以减少浓盐酸的损失，D错误。]
1.氯水和液氯的区别
2.在不同反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下
特别提醒：氯水中含有Cl2、HClO，当氯水发生氧化还原(如与FeCl2、NaBr、KI等)反应时，只看作Cl2参与反应，如2FeCl2＋Cl2===2FeCl3；当考虑氯水的漂白性和消毒性时，只看作HClO起作用。
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．将NaHCO3固体加入新制氯水中，有无色气泡产生(H＋)
B．氯水呈浅黄绿色(Cl2)
C．将AgNO3溶液滴加到新制氯水中，有白色沉淀产生(Cl－)
D．新制氯水使红色布条褪色(HCl)
D [A项，由于氯水中存在HCl，则发生反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，表现出酸性，即H＋的性质；B项，氯气为黄绿色气体，溶解在水中使其水溶液呈浅黄绿色；C项，能发生反应HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3，表现出Cl－的性质；D项，新制氯水使红色布条褪色是次氯酸的漂白作用，错误。]
1．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，溶液呈红色，起作用的微粒是________，过一会儿，溶液的颜色逐渐褪去，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”)。
[解析] 氯水中含有的微粒有Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－和OH－。含有Cl2，使溶液呈现黄绿色；(2)滴入Na2CO3溶液有气体生成，证明溶液呈酸性，含H＋；(3)氯水能使有色布条褪色，说明具有漂白性，证明氯水中含有HClO；(4)紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液呈红色，说明有H＋存在，一会溶液逐渐褪色，则是因为HClO起漂白作用；(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成，证明氯水中有Cl－；(6)HClO不稳定，见光易分解放出O2，并生成盐酸，由于HClO为弱酸，而盐酸是强酸，故溶液酸性增强。
[答案] (1)Cl2 (2)H＋ (3)HClO (4)H＋ HClO (5)Cl－ (6)O2 增强
1．试剂的选择
通常选用浓盐酸和具有强氧化性的物质(MnO2、KMnO4等)来制取氯气。如
MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up8(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
2．发生装置
选取发生装置的依据是制取气体所用试剂的状态和反应条件(加热与否)。以此分析可知，实验室制取氯气是加热固体与液体的混合物，所以应选用固液加热制气发生装置。
3．收集方法
选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性。因为氯气能溶于水，密度比空气的大，所以收集氯气时，不能用排水法，应该用向上排空气法。Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小，也可用排饱和食盐水法收集Cl2。
4．干燥剂的选择
选择气体干燥剂的主要依据是被干燥气体不能与干燥剂反应。如氯气能与碱反应，所以不能用碱石灰进行干燥，常用浓硫酸、五氧化二磷等进行干燥。
5．吸收装置
氯气有毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行，通常在收集装置的后面连接盛有NaOH溶液的吸收装置。
6．验满
常用湿润的淀粉-碘化钾试纸或湿润的蓝色石蕊试纸检验Cl2。方法是将湿润的淀粉-碘化钾试纸靠近集气瓶瓶口，试纸变蓝，或将湿润的蓝色石蕊试纸靠近集气瓶瓶口，试纸先变红后褪色，则可证明Cl2已收集满。
某学生设计如图实验装置用于制备纯净的Cl2。
(1)装置中有五处错误，请指出：
①____________________________________________________；
②___________________________________________________；
③___________________________________________________；
④___________________________________________________；
⑤_________________________________________________。
(2)在更正后的装置图中，仪器中的饱和食盐水、浓硫酸、氢氧化钠溶液的作用分别是：
①饱和食盐水的作用：______________________________；
②浓硫酸的作用：____________________________________；
③氢氧化钠溶液的作用：______________________________。
[解析] 从实验原理上来说，氯气是用浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下制取，不能用稀盐酸，因为稀盐酸与二氧化锰不反应；制得的氯气中混有HCl和水蒸气，应依次通过盛有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶将其除去；因为氯气有毒，应用尾气吸收装置，以避免对环境的污染；因为氯气比空气重，应用向上排空气法收集。
[答案] (1)①用长颈漏斗错误，应用分液漏斗 ②不能用稀盐酸，应用浓盐酸 ③没有用酒精灯，应用酒精灯加热 ④盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒，应更换位置 ⑤盛饱和食盐水的洗气瓶中的进气导管应插入液面，出气导管不应插入液面
(2)①除去混在氯气中的HCl ②除去混在氯气中的水蒸气 ③吸收多余的Cl2，防止污染环境
2．图中为实验室制取氯气及性质验证的装置图：
参考装置图回答下列问题：
(1)请指出仪器a的名称________，仪器b的名称___________，
写出装置A中反应的化学方程式__________________________
___________________________________________________。
(2)在装置D中可观察到的现象是_________________________，
装置E中可观察到的现象是_____________________________，
装置F中可观察到的现象是________。
(3)写出装置H的化学方程式_____________________________
________________________________________________________________。
[解析] (1)由装置图可知，仪器a的名称是分液漏斗，仪器b的名称是圆底烧瓶，装置A中的化学反应方程式为MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up8(△))Cl2↑＋MnCl2＋2H2O。(2)Cl2本身没有漂白作用，它与水反应生成的HClO有漂白作用，因此干燥的有色布条不会褪色，湿润的有色布条会褪色，湿润的淀粉KI试纸变蓝色。(3)装置H中盛放的是NaOH溶液，它的作用是吸收Cl2，防止污染环境，发生反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
[答案] (1)分液漏斗 圆底烧瓶 MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up8(△))Cl2↑＋MnCl2＋2H2O
(2)干燥的有色布条无变化 湿润的有色布条褪色 湿润的淀粉KI试纸变蓝
(3)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
1．一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
A [氯气有毒且密度比空气大，如果发生氯气泄漏，氯气向顺风方向和低洼处扩散较快，应逆风向高处跑，A项错误，C项正确；氯气能和碱反应生成盐，可以用浸有弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻来防止氯气中毒，B项正确；氯气能和水反应，来不及逃离的可用浸湿的棉被堵好门窗，并及时请求救援，D项正确。]
2．下列现象不属于H2在Cl2中燃烧现象的是( )
A．苍白色火焰
B．瓶口有白雾
C．集气瓶内气体颜色变浅
D．爆炸
D [H2在Cl2中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口因生成的HCl吸收空气中的H2O生成盐酸小液滴而形成白雾，集气瓶内气体的颜色因Cl2的消耗而变浅，但不发生爆炸。]
3．检验Cl2是否充满集气瓶的正确操作为( )
A．用玻璃棒沾上湿润的淀粉KI试纸伸到集气瓶口附近，观察试纸是否变蓝
B．将AgNO3溶液滴入集气瓶中，观察有无白色沉淀生成
C．用玻璃棒蘸取少许NaOH溶液放入集气瓶口附近，看是否反应
D．用手将湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口上方，观察颜色是否变蓝
A [可用湿润的淀粉KI试纸检验Cl2，不能用NaOH溶液检验，也不可将AgNO3溶液滴入集气瓶中检验Cl2是否收集满了。在使用试纸时，不能用手直接拿着试纸，故只有A正确。]
4．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Cl2
D．④中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸
C [本题考查Cl2的制备，旨在考查学生的实验分析与设计能力。氯气中混有氯化氢气体，应该用饱和食盐水除去氯化氢，氯化氢和氯气均能与氢氧化钠溶液反应，故B中不能盛放氢氧化钠溶液。]
5．下图表示在没有通风橱时制取纯净的氯气时设计的装置图，图中A、B是可控制的弹簧铁夹。
(1)烧杯中盛放的液体是________，其作用是________，水槽中盛放的液体是________。
(2)简述操作过程：(从氯气已经产生开始)在收集氯气之前，应________；当氯气纯度合乎要求时，应________，当氯气收集完毕时，应________。
(3)将8.7 g MnO2与含HCl 14.6 g的浓盐酸共热制Cl2，甲同学认为可制得Cl2 7.1 g，乙同学认为制得Cl2的质量小于7.1 g，你认为________(填“甲”或“乙”)同学正确，原因是_________________
________________________________________________________________。
[解析] 用饱和食盐水可洗去Cl2中混有的HCl，又使Cl2损失较少，故可用排饱和食盐水法收集Cl2。处理制Cl2的尾气最好的试剂是强碱溶液。由于浓盐酸会挥发，稀盐酸不能反应，故用浓盐酸制Cl2时，HCl不能完全反应。
[答案] (1)NaOH溶液 吸收多余的Cl2 饱和食盐水 (2)打开B夹，关闭A夹 打开A夹，关闭B夹 关闭A夹，打开B夹 (3)乙 ①浓盐酸易挥发；②随着反应进行，浓盐酸浓度会降低，稀盐酸将不再反应实验现象
结论
a
出现爆鸣声
a管中气体为氢气
b
产生黄绿色的气体
b管中气体为氯气
c
铁棒端溶液变红石墨棒端溶液不变色
U形管左端溶液显碱性
U形管右端溶液不显碱性
颜色
密度
气味
毒性
状态
溶解性
特性
黄绿色
比空气大
刺激性气味
有毒
气体
1 体积水约能溶解
2 体积氯气
易液化
操作
H2在Cl2中燃烧
H2和Cl2的混合气体光照
现象
H2在盛有Cl2的集气瓶中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口有白雾产生
发生爆炸
反应原理
H2＋Cl2eq \(=====,\s\up8(点燃))2HCl
实验操作
实验现象
实验结论
有色布条不褪色
干燥氯气不具有漂白性
有色布条褪色
新制氯水具有漂白性
氯水的成分与性质
液氯
新制氯水
久置氯水
分类
纯净物
混合物
混合物
成分
Cl2
Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl－、OH－、ClO－
H＋、Cl－、H2O、OH－
颜色
黄绿色
黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、强氧化性、漂白性
酸性
所加试剂
参与反应的微粒
实验现象
离子方程式或解释
AgNO3溶液
Cl－
白色沉淀
Cl－＋Ag＋===AgCl↓
Na2CO3固体
H＋
有气泡产生
COeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋CO2↑
有色布条
HClO
布条颜色褪去
HClO有漂白性
石蕊溶液
HClO、H＋
先变红后褪色
酸性和漂白性
镁粉
Cl2、H＋
氯水的颜色褪去并有气泡产生
Mg＋Cl2eq \(=====,\s\up8(点燃))MgCl2
Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
氯气的实验室制法
第一单元 氯、溴、碘及其化合物
第1课时 氯气的生产原理及其性质
目标与素养：1.了解氯气的工业制法，掌握氯气的实验室制法。(科学探究与创新意识)2.了解氯元素的存在、氯气的物理性质，掌握氯气得化学性质。(宏观辨识与微观探析)3.了解氯水的主要性质及应用。(宏观辨识与微观探析)
一、氯气的生产原理
1．海水中的化学物质
(1)元素种类：80多种。
(2)氯化物：主要为氯化钠，其次为氯化镁、氯化钙、氯化钾等。
(3)溴元素：被称为“海洋元素”，原因是地球上99%以上的溴蕴藏在海水中。
(4)碘元素：含量丰富，达8×1010 t。
2．氯气的工业制法
以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为氯碱工业。
(1)氯气的制备原理：反应的化学方程式为2NaCl＋2H2Oeq \(=====,\s\up8(通电))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
(2)实验室电解饱和食盐水
①实验装置
②实验操作
a．接通电源，观察食盐水发生的变化。通电一段时间后，将小试管套在a管上，收集U形管左端产生的气体。2 min后，提起小试管，并迅速用拇指堵住试管口，移近点燃的酒精灯，松开拇指，检验收集到的气体。
b．取一支小试管，用向上排空气法收集从b管导出的气体，观察收集到的气体的颜色。
c．关闭电源，打开U形管左端的橡皮塞，向溶液中滴加1～2滴酚酞溶液，观察溶液的颜色。
③实验分析
④实验结论
根据实验推断电解饱和食盐水的产物是H2、Cl2、NaOH溶液。
3．氯气的实验室制法
(1)反应原理： MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up8(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
(2)实验装置
①A装置为气体发生装置，作用是制备气体。
②B装置为收集装置，作用是收集气体。
③C装置为尾气处理装置，作用是吸收多余Cl2。
1．含有4 ml HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应，能生成1 ml Cl2吗？
[提示] 不能，因为随着反应的进行，盐酸的浓度变小，MnO2与稀盐酸不反应，故生成的Cl2小于1 ml。
2．实验室制取氯气时，由于反应条件是“浓盐酸”和“加热”，生成的Cl2中含挥发出来的HCl气体和水蒸气，若实验室要制取纯净、干燥的Cl2，如何除去Cl2中的杂质并干燥？
[提示] 用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，并用浓硫酸干燥。
二、氯气的性质
1．氯气的物理性质
2.氯气的化学性质
氯元素的原子结构示意图为，由此可知：氯原子在化学反应中容易得到1个电子。氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，能与多种物质直接发生反应。
(1)能与绝大多数金属反应生成盐
微点拨
Cl2与变价金属反应时生成高价态的金属氯化物，即Cl2与Fe反应，不论Cl2是否过量均生成FeCl3而不是FeCl2。
(2)Cl2与非金属单质的反应
(3)氯气与水的反应
①氯气能溶于水，其水溶液俗称氯水。按照表中要求完成氯水的性质实验，将实验现象及有关结论填入表中：
②新制氯水具有漂白性是因为氯气与H2O反应生成了HClO，反应的化学方程式是Cl2＋H2OHCl＋HClO，该反应的氧化剂是Cl2，还原剂是Cl2。
③次氯酸(HClO)的性质
a．次氯酸是易溶于水的弱酸，比碳酸酸性弱，写离子方程式时不能拆成离子形式。氯气和水反应的离子方程式为Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。
b．次氯酸不稳定，见光易分解，反应的化学方程式为2HClOeq \(=====,\s\up8(光照))2HCl＋O2↑。
c．次氯酸具有强氧化性，其氧化性比Cl2强，可用于自来水的杀菌消毒，还可用作漂白剂。
微点拨
干燥的Cl2没有漂白性，但湿润的Cl2由于生成了HClO而具有漂白性。
(4)氯气与碱溶液的反应
①氯气与NaOH反应的化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，工业生产和实验室常用氢氧化钠溶液吸收氯气尾气。
②氯气与Ca(OH)2反应的化学方程式：
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
③漂白粉
a．漂白粉的成分为CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2。
b．漂白粉长期露置于空气中，最终会生成CaCl2，其反应原理为Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO、2HClOeq \(=====,\s\up8(光照))2HCl＋O2↑、CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。
④漂白液(漂白精)：漂白液的有效成分为次氯酸钠(NaClO)。
微点拨
工业制备漂白粉时只能用石灰乳而不能用石灰水；漂白粉在空气中变质包括两个反应过程：一是Ca(ClO)2与空气中CO2、H2O反应，二是生成的HClO分解。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)Cl2以液态形式存在时可称作氯水或液氯 (×)
(2)氢气在氯气中燃烧，生成白色烟雾(×)
(3)有氯气参加的化学反应必须在溶液中进行(×)
(4)钠在氯气中燃烧生成固体NaCl(√)
2．(双选)下列说法不正确的是( )
A．H2在Cl2中燃烧会产生淡蓝色火焰
B．氯水用于漂白是因为HClO的存在
C．漂白粉是混合物，其有效成分是次氯酸钠
D．漂白粉放入稀盐酸中可以提高漂白速度
AC [H2在Cl2中燃烧会产生苍白色火焰，A错误；漂白粉的有效成分为次氯酸钙，C错误；漂白粉放入稀盐酸中会发生反应Ca(ClO)2＋2HCl===CaCl2＋2HClO，从而加快HClO的产生，提高漂白速度。]
3．下列关于氯气制取方法的说法中，不正确的是( )
A．电解饱和食盐水制氯气时，与电源正极相连的石墨棒上方充满黄绿色气体
B．工业上用电解饱和食盐水的方法制取氯气的同时得到烧碱
C．实验室制法和电解饱和食盐水制法的化学方程式是不同的
D．实验室制取氯气时，最好大火加热，使温度迅速升高
D [电解饱和食盐水制氯气时，Cl－在与电源正极相连的石墨棒上转化为Cl2，A正确，B、C正确；浓盐酸具有挥发性，实验室制取氯气时，应缓缓加热以减少浓盐酸的损失，D错误。]
1.氯水和液氯的区别
2.在不同反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下
特别提醒：氯水中含有Cl2、HClO，当氯水发生氧化还原(如与FeCl2、NaBr、KI等)反应时，只看作Cl2参与反应，如2FeCl2＋Cl2===2FeCl3；当考虑氯水的漂白性和消毒性时，只看作HClO起作用。
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．将NaHCO3固体加入新制氯水中，有无色气泡产生(H＋)
B．氯水呈浅黄绿色(Cl2)
C．将AgNO3溶液滴加到新制氯水中，有白色沉淀产生(Cl－)
D．新制氯水使红色布条褪色(HCl)
D [A项，由于氯水中存在HCl，则发生反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，表现出酸性，即H＋的性质；B项，氯气为黄绿色气体，溶解在水中使其水溶液呈浅黄绿色；C项，能发生反应HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3，表现出Cl－的性质；D项，新制氯水使红色布条褪色是次氯酸的漂白作用，错误。]
1．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，溶液呈红色，起作用的微粒是________，过一会儿，溶液的颜色逐渐褪去，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”)。
[解析] 氯水中含有的微粒有Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－和OH－。含有Cl2，使溶液呈现黄绿色；(2)滴入Na2CO3溶液有气体生成，证明溶液呈酸性，含H＋；(3)氯水能使有色布条褪色，说明具有漂白性，证明氯水中含有HClO；(4)紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液呈红色，说明有H＋存在，一会溶液逐渐褪色，则是因为HClO起漂白作用；(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成，证明氯水中有Cl－；(6)HClO不稳定，见光易分解放出O2，并生成盐酸，由于HClO为弱酸，而盐酸是强酸，故溶液酸性增强。
[答案] (1)Cl2 (2)H＋ (3)HClO (4)H＋ HClO (5)Cl－ (6)O2 增强
1．试剂的选择
通常选用浓盐酸和具有强氧化性的物质(MnO2、KMnO4等)来制取氯气。如
MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up8(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
2．发生装置
选取发生装置的依据是制取气体所用试剂的状态和反应条件(加热与否)。以此分析可知，实验室制取氯气是加热固体与液体的混合物，所以应选用固液加热制气发生装置。
3．收集方法
选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性。因为氯气能溶于水，密度比空气的大，所以收集氯气时，不能用排水法，应该用向上排空气法。Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小，也可用排饱和食盐水法收集Cl2。
4．干燥剂的选择
选择气体干燥剂的主要依据是被干燥气体不能与干燥剂反应。如氯气能与碱反应，所以不能用碱石灰进行干燥，常用浓硫酸、五氧化二磷等进行干燥。
5．吸收装置
氯气有毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行，通常在收集装置的后面连接盛有NaOH溶液的吸收装置。
6．验满
常用湿润的淀粉-碘化钾试纸或湿润的蓝色石蕊试纸检验Cl2。方法是将湿润的淀粉-碘化钾试纸靠近集气瓶瓶口，试纸变蓝，或将湿润的蓝色石蕊试纸靠近集气瓶瓶口，试纸先变红后褪色，则可证明Cl2已收集满。
某学生设计如图实验装置用于制备纯净的Cl2。
(1)装置中有五处错误，请指出：
①____________________________________________________；
②___________________________________________________；
③___________________________________________________；
④___________________________________________________；
⑤_________________________________________________。
(2)在更正后的装置图中，仪器中的饱和食盐水、浓硫酸、氢氧化钠溶液的作用分别是：
①饱和食盐水的作用：______________________________；
②浓硫酸的作用：____________________________________；
③氢氧化钠溶液的作用：______________________________。
[解析] 从实验原理上来说，氯气是用浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下制取，不能用稀盐酸，因为稀盐酸与二氧化锰不反应；制得的氯气中混有HCl和水蒸气，应依次通过盛有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶将其除去；因为氯气有毒，应用尾气吸收装置，以避免对环境的污染；因为氯气比空气重，应用向上排空气法收集。
[答案] (1)①用长颈漏斗错误，应用分液漏斗 ②不能用稀盐酸，应用浓盐酸 ③没有用酒精灯，应用酒精灯加热 ④盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒，应更换位置 ⑤盛饱和食盐水的洗气瓶中的进气导管应插入液面，出气导管不应插入液面
(2)①除去混在氯气中的HCl ②除去混在氯气中的水蒸气 ③吸收多余的Cl2，防止污染环境
2．图中为实验室制取氯气及性质验证的装置图：
参考装置图回答下列问题：
(1)请指出仪器a的名称________，仪器b的名称___________，
写出装置A中反应的化学方程式__________________________
___________________________________________________。
(2)在装置D中可观察到的现象是_________________________，
装置E中可观察到的现象是_____________________________，
装置F中可观察到的现象是________。
(3)写出装置H的化学方程式_____________________________
________________________________________________________________。
[解析] (1)由装置图可知，仪器a的名称是分液漏斗，仪器b的名称是圆底烧瓶，装置A中的化学反应方程式为MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up8(△))Cl2↑＋MnCl2＋2H2O。(2)Cl2本身没有漂白作用，它与水反应生成的HClO有漂白作用，因此干燥的有色布条不会褪色，湿润的有色布条会褪色，湿润的淀粉KI试纸变蓝色。(3)装置H中盛放的是NaOH溶液，它的作用是吸收Cl2，防止污染环境，发生反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
[答案] (1)分液漏斗 圆底烧瓶 MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up8(△))Cl2↑＋MnCl2＋2H2O
(2)干燥的有色布条无变化 湿润的有色布条褪色 湿润的淀粉KI试纸变蓝
(3)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
1．一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
A [氯气有毒且密度比空气大，如果发生氯气泄漏，氯气向顺风方向和低洼处扩散较快，应逆风向高处跑，A项错误，C项正确；氯气能和碱反应生成盐，可以用浸有弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻来防止氯气中毒，B项正确；氯气能和水反应，来不及逃离的可用浸湿的棉被堵好门窗，并及时请求救援，D项正确。]
2．下列现象不属于H2在Cl2中燃烧现象的是( )
A．苍白色火焰
B．瓶口有白雾
C．集气瓶内气体颜色变浅
D．爆炸
D [H2在Cl2中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口因生成的HCl吸收空气中的H2O生成盐酸小液滴而形成白雾，集气瓶内气体的颜色因Cl2的消耗而变浅，但不发生爆炸。]
3．检验Cl2是否充满集气瓶的正确操作为( )
A．用玻璃棒沾上湿润的淀粉KI试纸伸到集气瓶口附近，观察试纸是否变蓝
B．将AgNO3溶液滴入集气瓶中，观察有无白色沉淀生成
C．用玻璃棒蘸取少许NaOH溶液放入集气瓶口附近，看是否反应
D．用手将湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口上方，观察颜色是否变蓝
A [可用湿润的淀粉KI试纸检验Cl2，不能用NaOH溶液检验，也不可将AgNO3溶液滴入集气瓶中检验Cl2是否收集满了。在使用试纸时，不能用手直接拿着试纸，故只有A正确。]
4．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Cl2
D．④中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸
C [本题考查Cl2的制备，旨在考查学生的实验分析与设计能力。氯气中混有氯化氢气体，应该用饱和食盐水除去氯化氢，氯化氢和氯气均能与氢氧化钠溶液反应，故B中不能盛放氢氧化钠溶液。]
5．下图表示在没有通风橱时制取纯净的氯气时设计的装置图，图中A、B是可控制的弹簧铁夹。
(1)烧杯中盛放的液体是________，其作用是________，水槽中盛放的液体是________。
(2)简述操作过程：(从氯气已经产生开始)在收集氯气之前，应________；当氯气纯度合乎要求时，应________，当氯气收集完毕时，应________。
(3)将8.7 g MnO2与含HCl 14.6 g的浓盐酸共热制Cl2，甲同学认为可制得Cl2 7.1 g，乙同学认为制得Cl2的质量小于7.1 g，你认为________(填“甲”或“乙”)同学正确，原因是_________________
________________________________________________________________。
[解析] 用饱和食盐水可洗去Cl2中混有的HCl，又使Cl2损失较少，故可用排饱和食盐水法收集Cl2。处理制Cl2的尾气最好的试剂是强碱溶液。由于浓盐酸会挥发，稀盐酸不能反应，故用浓盐酸制Cl2时，HCl不能完全反应。
[答案] (1)NaOH溶液 吸收多余的Cl2 饱和食盐水 (2)打开B夹，关闭A夹 打开A夹，关闭B夹 关闭A夹，打开B夹 (3)乙 ①浓盐酸易挥发；②随着反应进行，浓盐酸浓度会降低，稀盐酸将不再反应实验现象
结论
a
出现爆鸣声
a管中气体为氢气
b
产生黄绿色的气体
b管中气体为氯气
c
铁棒端溶液变红石墨棒端溶液不变色
U形管左端溶液显碱性
U形管右端溶液不显碱性
颜色
密度
气味
毒性
状态
溶解性
特性
黄绿色
比空气大
刺激性气味
有毒
气体
1 体积水约能溶解
2 体积氯气
易液化
操作
H2在Cl2中燃烧
H2和Cl2的混合气体光照
现象
H2在盛有Cl2的集气瓶中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口有白雾产生
发生爆炸
反应原理
H2＋Cl2eq \(=====,\s\up8(点燃))2HCl
实验操作
实验现象
实验结论
有色布条不褪色
干燥氯气不具有漂白性
有色布条褪色
新制氯水具有漂白性
氯水的成分与性质
液氯
新制氯水
久置氯水
分类
纯净物
混合物
混合物
成分
Cl2
Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl－、OH－、ClO－
H＋、Cl－、H2O、OH－
颜色
黄绿色
黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、强氧化性、漂白性
酸性
所加试剂
参与反应的微粒
实验现象
离子方程式或解释
AgNO3溶液
Cl－
白色沉淀
Cl－＋Ag＋===AgCl↓
Na2CO3固体
H＋
有气泡产生
COeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋CO2↑
有色布条
HClO
布条颜色褪去
HClO有漂白性
石蕊溶液
HClO、H＋
先变红后褪色
酸性和漂白性
镁粉
Cl2、H＋
氯水的颜色褪去并有气泡产生
Mg＋Cl2eq \(=====,\s\up8(点燃))MgCl2
Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
氯气的实验室制法
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