高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二章 海水中的重要元素——钠和氯第二节 氯及其化合物优质导学案

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二章 海水中的重要元素——钠和氯第二节 氯及其化合物优质导学案，共9页。学案主要包含了氯气的实验室制备，卤素性质及离子的检验等内容，欢迎下载使用。






















核心知识点一


一、氯气的实验室制备


1. 氯气的实验室制备


（1）实验室制取、收集干燥纯净氯气的装置





（2）验满方法


①将湿润的淀粉­KI试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，观察到试纸变蓝，证明已集满。


②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，观察到试纸先变红后褪色的变化，则证明已集满。


③实验室制取Cl2时，常常根据氯气的颜色判断是否收集满。


（3）注意事项


①制取Cl2时必须用浓盐酸，稀盐酸不反应；随着反应进行，浓盐酸将逐渐变稀，一定程度时，该反应会自动停止，HCl不可能消耗尽。


②因氧化性强弱不同，MnO2氧化浓盐酸需要加热；KClO3氧化浓盐酸微热即可，KMnO4氧化浓盐酸不需要加热。


③为了减少制得的Cl2中HCl的含量，应缓缓加热，以减少HCl挥发。


④实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。


⑤尾气吸收时，不能使用澄清的石灰水，因为石灰水中Ca（OH）2浓度太小，吸收不完全。


2. 氯气性质的实验探究常见实验形式如图所示：








核心知识点二：


二、卤素性质及离子的检验


1. 溴、碘单质的物理性质


2. 氯、溴、碘的化学性质


（1）与碱溶液反应


如与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH＋X2===NaX＋NaXO＋H2O（X＝Cl、Br、I）。


（2）氧化性


①都能与金属反应生成金属卤化物，如与钠反应的化学方程式为2Na＋X2===2NaX（X＝Cl、Br、I）。


②氯、溴、碘单质的氧化性强弱是Cl2>Br2>I2，阴离子的还原性：Cl－

③与一些还原性离子反应，如Br2与SO、Fe2＋反应的离子方程式分别为SO＋Br2＋H2O===SO＋2Br－＋2H＋、2Fe2＋＋Br2===2Br－＋2Fe3＋。


3. 卤素离子的检验方法


（1）AgNO3溶液——沉淀法


未知液生成


（2）置换——萃取法


未知液有机层


（3）氧化——淀粉法检验I－


未知液蓝色溶液，表明有I－


4. 卤素的特征


（1）Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴易挥发且有毒，通常用水液封来保存。


（2）氟元素无正价，F2与H2O发生置换反应生成O2：2F2＋2H2O===4HF＋O2，所以F2不能从NaX溶液中置换出X2（X代表Cl、Br、I）。


（3）F2、Cl2、Br2均能将Fe氧化为Fe3＋，而I2只能将铁氧化为Fe2＋。


（4）加碘食盐中的碘是KIO3而不是I2或KI。


（5）氯易液化，溴易挥发，碘易升华。








核心知识点一：





在实验室中制取纯净、干燥的氯气，常使生成的氯气依次通过两个洗气瓶，这两个瓶内盛放的试剂依次是（ ）


①盐酸 ②饱和食盐水 ③浓硫酸 ④石灰水 ⑤烧碱溶液


A. ①② B. ②③ C. ③⑤ D. ②④


【答案】B


【解析】实验室制取氯气，用二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下反应制取的，因为浓盐酸易挥发，而且反应是在溶液中进行的，所以生成物氯气中含有氯化氢和水蒸气，氯化氢极易溶于水，而氯气在用饱和的食盐水中溶解度小，所以用饱和食盐水出去氯气中的氯化氢，水蒸气用浓硫酸除去，故选B。


【考点】实验室制取氯气除杂。








实验室用下列方法制取氯气：①用含146gHCl的浓盐酸与足量的二氧化锰反应；②用87g二氧化锰与足量的浓盐酸反应，若不考虑HCl 的挥发，则反应后得到氯气的质量（ ）


A. 方法①比方法②多


B. 方法②比方法①多


C. 两种方法一样多


D. 无法比较


【答案】B


【解析】如果146g盐酸完全反应的话和87g二氧化锰反应得到的氯气相同。但是如果只有146g浓盐酸，那么随着反应的进行盐酸浓度降低，盐酸将不会再是浓盐酸，有一部分不会与二氧化锰反应。所以B。②比①多


【考点】实验室制取氯气相关计算。








向KCl、KI的混合溶液中加入足量的溴，然后蒸干、灼烧混合液，最后剩余的固体物质为（ ）


A. KCl B. KBr C. I2与KCl D. KCl与KBr


【答案】D


【解析】KCl不能与溴反应，KI可以与溴反应生成溴化钾和碘单质，然后蒸干、灼烧混合液，碘单质挥发了，所以最后剩下KCl与KBr


【考点】卤素间的反应。








下列能证明某溶液中含有NaCl的是（ ）


A. 灼烧时焰色呈黄色


B. 溶液有咸味


C. 取少量溶液于试管中，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，出现白色沉淀


D. 灼烧时焰色呈黄色，同时又能与硝酸酸化的AgNO3溶液反应生成白色沉淀


【答案】D


【解析】Na的焰色反应呈现黄色，所以灼烧时火焰呈黄色，证明有钠离子。与硝酸酸化的AgNO3溶液反应生成白色沉淀，证明有氯离子，所以D选项可以证明溶液中含有NaCl。


【考点】离子的检验。








（答题时间：25分钟）


一、选择题：本题包括12小题，每小题4分，共48分。


1. 甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X−（X−为Cl−、Br−、I−）。向甲溶液中加淀粉溶液和新制的氯水，溶液变橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙溶液中依次含有（ ）


A. Br−、Cl−、I−


B. Br−、I−、Cl−


C. I−、Br−、Cl−


D. Cl−、Br−、I−


2. 溴（Br）与氯同属“卤族”元素，其单质在性质上具有很大的相似性，但Cl2比Br2的活泼性强，下面是根据氯的性质对溴的性质的预测，其中不正确的是（ ）


A. 溴单质常温下为液态，但极容易挥发为溴蒸气


B. 溴单质只具有氧化性


C. 溴原子外层有7个电子，在化学反应中容易得1个电子，表现氧化性


D. 溴离子可以用酸性AgNO3溶液来检验


3. 现有盐酸、氯化钠、氢氧化钠和氯水四种溶液，可用来区别它们的一种试剂是（ ）


A. AgNO3溶液


B. 酚酞试液


C. 紫色石蕊试液


D. 饱和食盐水


4. 自来水可以用氯气消毒。如果实验室中临时没有蒸馏水，可以用自来水配制某些急需的药品，但有些药品若用自来水配制，则明显会导致药品变质。下列哪些药品不能用自来水配制（ ）


A. Na2SO4 B. NaCl C. AgNO3 D. AlCl3


5. 只用一种试剂就能把Na2SO4、NaCl、（NH4）2SO4、NH4Cl四种溶液区分开来，这种试剂（ ）


A. AgNO3 B. NaOH C. BaCl2 D. Ba（OH）2


6. 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：仅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


7. 室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适反应条件下，它们可按下面框图进行反应。又知E溶液是无色的。





请回答：


（1）A是________，B是________，C是________（填化学式）。


（2）反应①的化学方程式为____________________________。


（3）反应③的化学方程式为____________________________。


（4）反应④的化学方程式为______________________。


8. 实验室制取氯气的装置如下图，连接好实验装置。





（1）连接好装置后，先_____________________________。


（2）烧瓶内反应的化学方程式为____________________________


（3）以含14.6 g HCl的浓盐酸与足量MnO2充分反应，制得的Cl2在标准状况下总小于2.24 L，原因可能是①_______________________②________________________


（4）A中盛放的是________，其作用为_____________________________。


（5）B中盛放的是________，其作用为______________________。


（6）D盛放的是________，其作用为_____________________，该反应的化学方程式为_________________________











1. B


【解析】向甲溶液中加入淀粉溶液和新制氯水，溶液不显蓝色，证明甲溶液中不含I，溶液变橙色，证明甲溶液中含Br−（溴水显橙色）；再加丙溶液，颜色无明显变化，表明丙溶液中不含I−，故丙溶液中含有Cl−，乙溶液中含I−。


2. B


【解析】B. Cl原子最外层有7个电子，Cl2在化学反应中可以得到电子体现氧化性，也可以失去电子体现还原性，Br2同样既具有氧化性，又具有还原性；∴B不正确。


3. C


【解析】盐酸使紫色石蕊试液变红；NaCl溶液遇石蕊试液无明显现象；NaOH溶液使紫色石蕊试液变蓝色；氯水使紫色石蕊试液先变红，后褪色，C项正确。盐酸、NaCl溶液和氯水中都含Cl−，都能使AgNO3溶液产生白色沉淀，A项不可选。


4. C


【解析】用Cl2消毒的自来水中会有Cl2、H2O、HClO、H+、OH-、Cl-和ClO-，Na2SO4、NaCl、和AlCl3都不会和自来水中的粒子反应，而AgNO3中的Ag+会和自来水中的Cl-反应生成白色沉淀，从而使AgNO3变质。


5. D


【解析】


由上表可见，只有加入Ba（OH）2后，四种溶液中才出现不同的现象


6. D


【解析】A. 实验室制氯气是用MnO2与浓盐酸反应制取的，随着反应的进行，浓盐酸变成了稀盐酸，反应不能进行，所以如果MnO2过量，则浓盐酸也不能全部消耗完。A错。


B. 可以证明新制氯水具有酸性，还可以证明新制氯水有漂白性；B错。


C. 产生了棕黄色的烟


D. 氯气能使湿润的有色布条褪色


7. （1）Fe（1分） Cl2（1分） H2（1分）


（2）2Fe+3Cl22FeCl3（2分）


（3）Fe+2HCl===FeCl2+H2↑（2分）


（4）2FeCl2+Cl2===2FeCl3（2分）


【解析】解答推断题的关键在于寻找“突破口”。由B为黄绿色的气体单质，可知B为Cl2，C为无色气体且与Cl2能发生反应，则C为H2，E为HCl；由反应③、④可以推出，A为排在H前面的金属，且A为变价金属，因此A为Fe。


8. （1）检查装置的气密性


（2）MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O


（3）①随着反应的进行，盐酸浓度变小，MnO2与稀盐酸不反应，该反应停止 ②加热过快，部分HCl挥发


（4）饱和食盐水除去HCl制得纯净的Cl2


（5）浓硫酸


吸收Cl2中的水蒸气，制得干燥的Cl2


（6）氢氧化钠溶液


吸收剩余Cl2，防止Cl2污染空气


Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O


【解析】（1）做实验需要检验装置的气密性。


（2）实验室制取氯气是用二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下反应制取的。MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O


（3）实验室制取氯气是用二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下反应制取；随着反应的进行，生成水，并且盐酸的量也变少了，所以浓盐酸慢慢变成稀盐酸反应停止。反应是在加热的条件下进行的，浓盐酸易挥发，也会导致参加反应的盐酸量变少。故答案为：


①随着反应的进行，盐酸浓度变小，MnO2与稀盐酸不反应，该反应停止 ②加热过快，部分HCl挥发


（4）实验室制取氯气是用二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下反应制取。浓盐酸易挥发，故生成的氯气中含有氯化氢。氯化氢极易溶于水，氯气在饱和食盐水中溶解度小。


所以A中盛有饱和食盐水，其作用是除去HCl制得纯净的Cl2


（5）因为生成的氯气中含有水蒸气，所以用浓硫酸除去氯气中含有的水蒸气。


故B中盛放浓硫酸；其作用是吸收Cl2中的水蒸气，制得干燥的Cl2


（6）氯气有毒，不能排到空气中，所以D盛放氢氧化钠溶液，其作用为吸收剩余Cl2，防止Cl2污染空气，该反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O


重难点
题型
分值
重点
1. 氯气的实验室制法


2. 氯离子的检验


3. 以氯及其化合物的性质为载体，用来设计实验
填空
12-15分
难点
1. 氯及其化合物的化学性质利用


2. 以氯及其化合物的性质为载体，用来设计实验
装置
试剂
实验现象
实验目的
A
浓硫酸
—
验证氯气无漂白作用，湿润的氯气有漂白作用
B
干燥红布条
无明显变化
C
湿润红布条
红布条褪色
D
淀粉KI溶液
溶液变蓝色
验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性化合物反应
E
浓硫酸
—
F
铁粉
产生棕色烟
G
NaOH溶液
—
吸收多余的氯气
单质
Br2
I2
颜色
深红棕色
紫黑色
状态
液体
固体
溶解性
水中
可溶
可溶
酒精、CCl4等
易溶
易溶
特性
易挥发、有毒
易升华、遇淀粉变蓝色
保存
棕色细口瓶并用水封，置冷暗处
棕色广口瓶
Na2SO4
NaCl
（NH4）2SO4
NH4Cl
A. AgNO3
↓
↓
↓
↓
B. NaOH
——
——
↑
↑
C. BaCl2
↓
——
↓
——
D. Ba（OH）2
↓
——
↓+↑
↑