高考化学一轮复习教学案第19讲氯气 7页

第19讲：氯气 ‎【考纲要求】‎ ‎1.氯气的性质。‎ ‎2.次氯酸的性质(不稳定性、酸性、氧化性、漂白性) 。‎ ‎3. 氯气实验室制法( 装置、净化、收集、尾气处理等问题 ) 。‎ 教与学方案 ‎【自学反馈】‎ ‎1．氯气的物理性质 ‎ 氯气呈 色有 气味， 毒，密度比空气 易液化，能溶于水的气体。‎ ‎2.氯气的化学性质( 活泼的非金属单质，是强氧化剂。)‎ ‎(1)与金属的反应 Cu + Cl2 → 现象 ： ‎ Fe + Cl2 → 现象： ‎ 干躁Cl2与Fe 反应，所以液氯可以贮存在 中。‎ ‎(2)与H2的反应 Cl2 + H2 → 现象：点燃 (盐酸的工业制法) 光照 (故不能用与工业制盐酸) ‎ ‎(3)与水的反应 Cl2 + H2O → ‎ HClO 是一种强 ，常用来 ‎ 氯水的成分 ‎ 氯水的保存 ‎ ‎(4)与碱的反应 Cl2 + NaOH → (常用与吸收多余的 Cl2 ) 。 ‎ Cl2 + Ca(OH)2 → (工业制漂白精)‎ ‎(5)与还原性物质的反应 Cl2 + FeCl2 → ‎ Cl2 + H2S (HBr HI) → ‎ Cl2 + Na2SO3→ ‎ Cl2 +FeBr2 → ‎ ‎(6)与有机物的反应 Cl2 + CH4 → ‎ Cl2 + C2H4 → ‎ ‎3.氯气实验室制法 ‎(1)反应原理 。‎ ‎(2)装置类型 。‎ ‎(3)仪器名称 。‎ ‎(4)收集方法 。‎ ‎(5)净化方法 。‎ ‎(6)尾气吸收 。‎ ‎4.氯气工业制法(用方程式表示)‎ ‎ 。‎ ‎【例题解析】‎ ‎[例1]将KMnO4与 KClO3的混合物加热可得气体A ，在反应后的残留固体中加入一定量的浓 H2SO4并加热，又可得到单质气体B 。写出有关化学方程式 。‎ ‎[例2]某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合溶液，经测定ClO- 与ClO-3的浓度之比为1：3，则Cl2与 NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为 ( ) ‎ A. 21 ：5 B. 11：‎3 C. 3：1 D. 4：1‎ ‎【考题再现】‎ ‎1.下列实验操作正确的是 ( ) ‎ A.将氢氧化钠固体放在纸上秤量 ‎ ‎ B.用10ml量筒量取8.58ml蒸馏水 C.制取氯气时，用二氧化锰与浓盐酸在常温下反应，并用排水集气法收集 D.配制氯化铁溶液时，将一定量氯化铁溶解在较浓盐酸中，再用水稀释到所需浓度 ‎2.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2 ： ‎ ‎ 2KClO3 + H‎2C2O4 + H2SO4 = 2ClO2+ K2SO4 + 2 CO2+ 2 H2O 下列说法正确的是( ) ‎ A. KCl03在反应中得到电子 B. ClO2是氧化产物 C. H‎2C2O4在反应中被氧化 D. 1mol KCl03参加反应有2mol电子转移 ‎【针对训练】‎ A．基础训练 ‎1．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是( )‎ A. CuCl2 B. FeCl‎2 ‎ C. FeCl3 D. AlCl3‎ ‎2．为防止贮存液氯的钢瓶被腐蚀，装氯气之前钢瓶必须 ( ) ‎ A．充入稀有气体 B. 除去铁锈 C. 彻底干燥 D. 放入铁粉 ‎3． 氯水的漂白作用是通过 ( ) ‎ A．中和作用 B. 氧化作用 C. 漂白粉分解 D. 还原作用 ‎4．漂白粉在空气中容易失效的原因是( ) ‎ A．次氯酸不稳定，易分解 B. 氯化钙易潮解 C．Ca(ClO)2易与盐酸反应 D. Ca(ClO)2易与空气中的CO2和H2O反应 ‎5．次氯酸钙可与浓盐酸反应生成氯气。若用贮存过久的漂白粉与浓盐酸反应，制得的氯气中可能含有的杂质气体是（填化学式） 。‎ ‎6．关于氯水的叙述正确的是( ) ‎ A．氯水中只含CL2和H2O分子 ‎ B. 新制氯水可使红色石蕊试纸先变蓝后褪色 C．光照氯水有汽泡冒出，该气体是Cl2 ‎ D. 氯水放置数天后,pH值变小,几乎无漂白性 ‎7．下列褪色过程不是因为氧化还原反应而褪色的是( ) ‎ A．SO2气体通入到溴水中使溴水褪色 B．氯水使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，加入NaOH后不变红 C．乙二酸能洗去溅在布条上的蓝墨水 D．在含有碘单质的淀粉溶液中，加入KOH溶液后蓝色褪去 ‎8． 在100ml含等物质的量HBr和H2SO3的溶液里通入0.01mol Cl2，有一半Br－变为Br2（已知Br2能氧化H2SO3）。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于( ) ‎ A．0.0075mol/L B. 0.0018mol/L C. 0.075mol/L D. 0.08mol/L B．提高训练 ‎9． 检验氯化氢气体中是否混有氯气，可采用的方法是( ) ‎ A．用干燥的蓝色石蕊试纸 B. 用干燥的有色布条 C．将气体通入硝酸银溶液 D. 用湿润的淀粉碘化钾试纸 ‎10．为防止吸进氯气中毒,可以用浸有某种物质的水溶液的毛巾捂住鼻子。该物质可以是() ‎ A．NaOH B. Na2CO‎3 ‎C. NH3 D. Na2SO3‎ ‎11．欲除去氯气中少量的氯化氢气体，可选用的试剂是 （ ） ‎ A．氢氧化钠溶液 B. 硝酸银溶液 C. 饱和食盐水 D. 饱和碳酸钠溶液 ‎12．为了从新制的氯水中制得高浓度的HCLO，可向氯水中加入的试剂是（ ） ‎ A．Na2CO3 B. H2SO‎4 ‎ C. CaCO3 D. Ca(OH)2‎ ‎13．用1mol MnO2和含HCl为4mol的浓盐酸充分反应（共热），在不考虑HCl挥发的情况下，得到的氯气的物质的量 （ ） ‎ A．等于2mol B. 等于1mol C. 小于1mol D. 大于2mol ‎14．今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水，浓度均为0.1mol/L。如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体（m mol），在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体（m mol），丙瓶不变。片刻后，甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度的大小关系是（溶液体积变化忽略不计）() A．甲=乙>丙 B. 甲>丙>乙 C. 丙>甲=乙 D. 乙>丙>甲 ‎15.在相同条件下,下列物质分别与H2反应,当消耗等物质的量的H2放出热量最多的是 ( )‎ A.Cl2 B.Br‎2 C. I2 D. S C．能力训练 ‎16．由一种阳离子与两种酸根离子组成的盐称为混盐。混盐CaOCl2在酸性条件下可以产生Cl2。下列关于混盐CaOCl2的有关判断不正确的是 （ ） ‎ A．该混盐与硫酸反应产生1mol氯气时转移2NA个电子 B．该混盐的水溶液呈碱性 C．该混盐具有较强的氧化性 D．该混盐中的氯元素的化合价为＋1和－1价 ‎17．有X、Y、Z三种元素（1）X、Y、Z的单质在常温下均为气体；（2）X单质可以在Z的单质中燃烧，生成物为XZ，火焰呈苍白色；（3）XZ极易溶于水，在水溶液中电离出X＋和Z－，某水溶液能使蓝色石蕊试纸变红；（4）每两个X2分子能与一个Y2分子化合成2个X2Y分子，X2Y常温下为液体；（5）Z单质溶于X2Y中，所得到溶液具有漂白性。试写出其元素符号：X Y Z ，以及化合物的分子式：XZ ，X2Y 。‎ ‎18． 对某宇航员从太空某星球外层空间取回的气体样品进行如下分析：‎ ‎①将样品溶于水，发现其主要成分气体A极易溶于水。‎ ‎②将A的浓溶液与MnO2共热产生一种黄绿色气体单质B，将B通入NaOH溶液中生成两种钠盐。‎ ‎③A的稀溶液与锌粒反应生成气体C，C与B的混合气体经光照发生爆炸又生成气体A，实验测得反应前后气体体积不变。‎ 据此回答下列问题：‎ ‎（1）写出A、B、C的化学式：A 、B 、C 。‎ ‎（2）A的浓溶液与MnO2共热的化学反应方程式： 。‎ ‎（3）气体B与NaOH溶液反应的化学方程式： 。‎ ‎（4）科研资料表明，若该星球上有生命活动，则这些生物可能从该星球上液态氨的海洋中产生，因为那里的液氨相当于地球上的水。据此推测：该星球上是否有生命活动？简述理由。‎ ‎ ‎ D．奥赛一瞥 ‎19.绿矾（化学式FeSO4·7H2O）是硫酸法生产钛白粉的主要副产物，每生产1t钛白粉，副产绿矾4.5t～5.0t，目前全国每年约副产物75万吨，除极少量用于制备新产品外，绝大部分作为废料弃去，对环境造成污染。因此开发综合利用绿矾的工艺，是一项很有意义的工作。某研究者提出如附图所示的绿色工艺流程。‎ 附图工艺流程 其中B是氯化物，C是不含氯的优质钾肥，D是一种氮肥，E是红色颜料；A，B，C，D均是盐类，E和F是常见的化合物。该工艺实现了原料中各主要成分的利用率均达94%以上，可望达到综合利用工业废弃物和防治环境污染的双重目的。‎ ‎（1）写出A，B，C，D，E，F的化学式。‎ ‎（2）写出反应（1）、（2）、（3）的化学方程式。‎ 参考答案 ‎【例题解析】‎ ‎1．解析：此题是两种制气体实验的结合，以上两种钾盐是制取O2的主要药品，由于KMnO4分解时有O2和MnO2 、 K2MnO4 产生，产物中MnO2正好做KClO3制O2的催化剂，当加入一定量的浓 H2SO4并加热时，其中的KCl、MnO2与浓H2SO4产生单质Cl2。答案：O2 Cl2‎ ‎2．解析：根据Cl2通入NaOH溶液中所发生两个反应Cl2+2NaOH = NaCl + NaClO +H2O 3Cl2+6NaOH =5 NaCl + NaClO3 +3H2O从 ClO- 与ClO-3的浓度之比为1：3，利用电子得失数目相同，不难推出Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为4：1‎ 答案：D ‎【考题再现】‎ ‎1. D 2. A C ‎【针对训练】‎ ‎1.D 2.C 3.B 4.A D 5.HCl 6.D 7.C 8.D ‎9. D 10.B 11.C 12.C 13. C 14.B 15.A 16.A ‎ ‎17.H O Cl HCl H2O ‎ ‎18. (1)A: HCl B:Cl‎2 C: H2 (2) MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + H2O ‎ ‎(3) Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O (4) 无。因为HCl和NH3不能共存。‎ ‎19..解析：本题是中学化学中最熟悉的框图题，我们可根据题给反应物FeSO4这一信息，“顺藤摸瓜”推理出A，B，C，D，E，F的化学式。‎ FeSO4与盐A在水中发生反应（1），生成一种沉淀和溶液，并放出气体，被回收得F。A盐应是常见的碳酸盐。它与FeSO4反应得碱式碳酸亚铁沉淀和硫酸盐溶液，并放出CO2气体。这与题中反应（2）信息完全相符，接着Fe(OH)3煅烧得红色颜料Fe2O3。因此E是Fe2O3，F是CO2。‎ 经过上述分析，A盐的阴离子为CO32－，那么它的阳离子是什么呢?根据反应（3）后的框图分析，FeSO4中SO42－与盐A的阳离子组成新盐，它溶于水，因此进入反应后的滤液中，与氯化物B发生反应（3），这也是盐与盐反应，生成一种沉淀和溶液。沉淀经干燥得产品C；滤液经蒸发得产品D。由于C是不含氯的钾盐，说明B中氯元素没有进入C的组成，而进入了D的组成，因而D是氯化物。题中又提供D是氮肥，自然联想到D为氯化铵。D中的NH4＋可能来自A盐，也可能来自B盐。若为后者，则B也为NH4Cl，这样反应（3）在通常情况下不能发生。因此D中NH4＋只能来自于A盐，而C中的K＋来自B盐。于是B是ＫCl，C为Ｋ2SO4，A为NH4HCO3或(NH4)2CO3。反应方程式为：‎ ‎（1）(m＋n)FeSO4＋2(m＋n)NH4HCO3＝Femn(OH)2n(CO3)m↓＋(2n＋m)CO2↑＋(n＋m)(NH4)2SO4＋mH2O ‎（2）2Femn(OH)2n(CO3)m＋(m＋n)/2O2＋(‎3m＋n)H2O＝2(m＋n)Fe(OH)3↓＋2nCO2↑‎ ‎（3）(NH4)2SO4＋2ＫClＫ2SO4↓＋2NH4Cl