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第11课时氯及其重要化合物卤族元素三、氯气的制备(1)装置(2)反应原理：(3)收集方法：；(4)尾气吸收反应的离子方程式为：；向上排空气法Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2OMnO2＋4HCl(浓)===MnCl2＋2H2O＋Cl2↑△。；弱H2CO3光稀硝酸硝酸银2．次氯酸：是一元酸(比弱)，具有强氧化性，不稳定(见光或受热分解)：2HClO=====光2HCl＋O2↑，可用作漂白剂或消毒剂。3．氯离子的检验：在被检物质的溶液中，先滴入少量的将其酸化，排除CO2－3等离子的干扰，然后再滴入溶液，如产生白色沉淀，则可判断该溶液中含有Cl－。1．下列有关氯气的说法正确的是()A．氯气是黄绿色气体，有毒，有刺激性气味，氯水还可消毒杀菌B．液氯就是氯气的水溶液，它能使干燥的有色布条褪色C．红热的铁丝在Cl2中燃烧产生棕色的雾；H2在Cl2中燃烧火焰呈淡蓝色D．氯水长时间放置会变质，是因为氯气几乎完全挥发，剩下的就是水A【解析】A项，氯水中含有的次氯酸具有强氧化性，有消毒杀菌作用，正确；B项，液氯是液态的氯单质，仍然是纯净物，而干燥的氯气没有漂白性，错误；C项，生成的氯化铁为固体粉末，所以产生棕色的烟，H2在Cl2中燃烧，火焰是苍白色的，错误；D项，氯水长时间放置，HClO分解，最终变成盐酸，错误。2．下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是()①干燥的氯气②液氯③新制氯水④氯气的苯溶液⑤盐酸⑥盐酸酸化的漂白粉溶液A．①②③B．①②③⑥C．③⑥D．③④⑥C【解析】氯气、液氯中只含有氯气分子；氯气的苯溶液中存在的是氯气分子和苯分子，氯气分子不能使干燥的蓝色石蕊试纸变红或褪色；盐酸能使干燥的蓝色石蕊试纸变红，而不能使其褪色；在盐酸酸化的漂白粉溶液中，盐酸与Ca(ClO)2反应生成HClO，酸性溶液使干燥的蓝色石蕊试纸变红，生成的HClO使试纸的红色褪去；新制氯水中含有盐酸和HClO，符合要求。3．用漂白粉溶液浸泡过的有色布条，如果晾置在空气中，过了一段时间，其漂白效果会更好的原因可能是()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反应充分，生成了较多量的HClOD．漂白粉溶液蒸发掉部分水，其浓度增大【解析】对于漂白粉来说，其漂白作用主要是由次氯酸引起的，当漂白粉放置在空气中的时候，漂白粉会和空气中的CO2发生反应：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，所以会使HClO的浓度增大，漂白效果变得更好。C4．下列关于含氯物质的说法正确的是()A．Cl2在化学反应中既能作氧化剂，又能作还原剂B．新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈红色C．Cl2通入到含有酚酞的NaOH溶液中，红色褪去，因为氯气有漂白性D．将少量SO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸【解析】A.Cl2化合价处于中间价态，在化学反应中，既能作氧化剂，又能作还原剂，正确；B.新制氯水含盐酸和次氯酸，向其中滴加少量紫色石蕊试液，溶液显酸性先变红色，次氯酸具有漂白性，使红色褪色，错误；C.Cl2通入含有酚酞的NaOH溶液中，红色褪去，因为生成了次氯酸钠，NaClO水解生成的次氯酸具有漂白性，红色褪去，错误；D.将SO2通入次氯酸钙溶液中，生成的次氯酸把二氧化硫氧化成硫酸钙，错误。A5．回答下列与氯有关的问题：(1)自来水可以用氯气消毒。①某学生用这种自来水配制下列物质的溶液，不会产生明显的药品变质的是________(填字母序号)。A．硝酸银B．氢氧化钠C．碳酸钠D．氯化铝②自来水厂常使用氯气消毒，市场上有些小商小贩用自来水充当纯净水出售。下列试剂中，可用来辨其真伪的是________(填字母序号)。A．酚酞试液B．氯化钡溶液C．氢氧化钠溶液D．硝酸银溶液③用自来水养金鱼时，通常先将自来水经日晒一段时间后，再注入鱼缸，其目的是________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。(2)写出下列反应的化学方程式：氯气与铁反应：________________________________________________________________________；氯气与氢氧化钠反应：________________________________________________________________________。【解析】用氯气消毒的自来水中含氯离子、氢离子，氯离子可与硝酸银反应生成白色沉淀，氢离子可与氢氧化钠、碳酸钠反应。根据氯离子与硝酸银反应生成白色沉淀，可用硝酸银溶液鉴别；自来水经日晒可使次氯酸分解。【答案】(1)①D②D③2HClO=====光照2HCl＋O2↑(2)2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O一、氯水的成分和性质1．成分三种分子(H2O、Cl2、HClO)四种离子(ClO－、Cl－、H＋、OH－)2．性质氯水的多种成分决定了它具有多重性质：Cl2的强氧化性；HCl的强酸性；HClO的强氧化性、弱酸性；Cl－的性质。【例1】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)a、b、c中反应的离子方程式分别为：___________________________________________、___________________________________________、___________________________________________。e中的化学反应方程式为________________________________________________________________________。上述反应中发生了氧化还原反应的是________(填“a”、“b”、“c”或“e”)。(2)能证明氯水具有漂白性的现象是________________________________________________________________________。(3)久置的氯水变为________，用化学反应方程式表示为___________________________________。(4)实验室保存饱和氯水的方法是________________________________________________________________________。【解析】(1)a为Cl2氧化Fe2＋，离子方程式：Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋，b为氯水中的盐酸与Na2CO3反应，离子方程式为：CO32－＋2H＋===H2O＋CO2↑，c为氯水中的Cl－与AgNO3溶液中的Ag＋反应，离子方程式为：Cl－＋Ag＋===AgCl↓，e为Cl2与Ca(OH)2反应，化学方程式为：2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O，反应a、e中元素化合价发生了变化，为氧化还原反应。(2)新制氯水中加入石蕊试液，氯水显酸性使石蕊变红，HClO使石蕊褪色，说明氯水具有漂白性。(3)HClO分解生成HCl和O2，所以久置的氯水变为稀盐酸，化学方程式为：2HClO=====光照2HCl＋O2↑。(4)因为HClO在光照条件下易分解，所以氯水应放在阴凉处，置于棕色试剂瓶中密封保存。【答案】(1)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－2H＋＋CO32－===H2O＋CO2↑Ag＋＋Cl－===AgCl↓2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2Oae(2)氯水与石蕊试液反应，先变红后褪色(3)稀盐酸2HClO=====光照2HCl＋O2↑(4)在阴凉处置于棕色试剂瓶中密封保存【练1】在氯水中存在多种分子和离子，可通过实验的方法加以确定，下列说法中，可能错误的是()A．加入含有NaOH的酚酞试液，红色褪去，说明有H＋存在B．加入有色布条后，有色布条褪色，说明有HClO分子存在C．氯水呈浅黄色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在D．加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，说明有Cl－存在【解析】加入含有NaOH的酚酞试液，红色褪去，可能是氯水中的H＋恰好与OH－中和，也可能是HClO漂白，A项错误；HClO有强氧化性，可使有色布条褪色，B项正确；氯水中因含有Cl2分子而呈浅黄色，C项正确；氯水中含有Cl－，与硝酸酸化的AgNO3溶液反应产生白色沉淀，D项正确。【答案】A二、氯气的实验室制法1．反应原理MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O若无MnO2，可以用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等氧化剂代替，如2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O。2．制备气体的类型固体＋液体――→△气体3．收集方法向上排空气法或排饱和食盐水法。4．净化方法用饱和食盐水除去HCl，再用浓H2SO4除去水蒸气。5．尾气吸收用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。6．验满方法(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2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Cl2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。(3)实验室制取Cl2时，常常根据氯气的颜色判断是否收集满。7．注意事项(1)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。(2)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。(3)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。(4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中含Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。【例2】二氧化锰与浓盐酸混合加热得到氯气，如图是制取并探究Cl2化学性质的装置图。(1)圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为：________________________________________________________________________。(2)若要得到干燥纯净的气体，B、C中应分别盛放的试剂为____________、__________。(3)①E中若装有滴有KSCN溶液的FeCl2溶液，能观察到的现象是________________________________________________________________________；②E中若装有淀粉碘化钾溶液，能观察到的实验现象是________________________________________________________________________。(4)实验中发现：浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气，稀盐酸与MnO2混合加热不生成氯气。针对上述现象某化学兴趣小组对“影响氯气生成的原因”进行了讨论，并设计了以下实验方案：a．稀盐酸滴入MnO2中，然后通入HCl气体加热b．稀盐酸滴入MnO2中，然后加入NaCl固体加热c．稀盐酸滴入MnO2中，然后加入浓硫酸加热d．MnO2与NaCl的浓溶液混合加热e．浓硫酸与NaCl固体、MnO2固体共热①实验b的目的是________________________________________________________________________，实验c的目的是________________________________________________________________________。②实验现象：a、c、e有黄绿色气体生成，b、d没有黄绿色气体生成。由此得出影响氯气生成的原因是________________________________________________________________________。【解析】(1)MnO2与浓盐酸反应的化学方程式为：MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(2)用该方法