第四章 第二节 第2课时

第2课时 氯气与碱反应及Cl －

的检验

[学习目标定位] 1.根据氯气与水的反应能正确写出氯气与碱[NaOH 、Ca(OH)2]反应的化学方程式。2.了解实验室制取Cl 2的原理和实验装置。3.掌握Cl －

的检验方法。

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：Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O 。 (2)离子方程式：Cl 2＋2OH －

===Cl －

＋ClO －

＋H 2O 。 (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＋2Cl 2===CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O 。

(2)漂白粉的主要成分是CaCl 2、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＋H 2O ＋CO 2===CaCO 3↓＋2HClO ； ②2HClO=====光照

2HCl ＋O 2↑；

③CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋H 2O ＋CO 2↑。

(1)氯气的溶解度不大，而且生成的次氯酸很不稳定，不便于保存，而次氯酸盐性质稳定，常用氯气与碱反应制取漂白粉。

(2)漂白粉在空气中保存不当会变质。因此漂白粉和漂粉精的保存方法是密封、避光并置于阴凉干燥处。

例

1在抗震救灾中要用大量漂白粉和漂白液杀菌消毒。下列说法中正确的是()

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

答案 B

解析漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙，有效成分是次氯酸钙，是混合物；漂白液的主要成分是氯化钠和次氯酸钠，有效成分是次氯酸钠，是混合物。

例

2

用漂白粉溶液浸泡过的有色布条晾置在

空气中一段时间，漂白效果更好，原因是( ) 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CO 2充分反应，生成了较多量的HClO

D ．漂白粉溶液蒸发掉部分水，其浓度增大 答案 C

解析 晾置在空气中一段时间漂白效果更好是因为漂白粉跟空气中的CO 2充分反应，生成较多量的HClO 。 二、氯气的实验室制法 1．反应原理

实验室常用强氧化剂(如MnO 2、KMnO 4等)氧化浓盐酸等来制取氯气： MnO 2＋4HCl(浓)=====△

MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O

2KMnO 4＋16HCl(浓)===2KCl ＋2MnCl 2＋5Cl 2↑＋8H 2O 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Cl 2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。

例

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

答案 C

解析A中可用分液漏斗代替长颈漏斗，避免盐酸挥发，气体逸出，同时便于控制反应速率，A正确；二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气，需要添加加热装置，B正确；B中盛放的NaOH溶液吸收氯气，不能净化Cl2，可以用饱和食盐水净化氯气，C错误；氢氧化钠溶液与氯气反应，可以吸收氯气，防止污染空气，D正确。

例

4如图所示装置可用于二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气，并利用产物进行后续实验，请填写下列空白：

(1)写出二氧化锰与浓盐酸反应的化学方程式：________________________________。 (2)在该反应中，HCl 充当的是____________(填“氧化剂”或“还原剂”)。

(3)洗气瓶B 中盛有饱和食盐水，洗气瓶C 中盛有品红溶液，在洗气瓶D 中放有石灰乳，则C 瓶中观察到的现象是______________________；D 瓶中发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________。 (4)若反应产生了标况下11.2 L 的氯气，则参与氧化还原反应的HCl 的物质的量是____mol 。 答案 (1)4HCl(浓)＋MnO 2=====△

MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O (2)还原剂

(3)品红溶液褪色 2Cl 2＋2Ca(OH)2===CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O (4)1 思维启迪

(1)稀盐酸与MnO 2不反应，制取氯气时必须选用浓盐酸；加热温度不宜过高，以减少氯化氢的挥发。

(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

1．在5支试管中分别加入2～3 mL 稀盐酸、NaCl 溶液、Na 2CO 3溶液、自来水、蒸馏水，然后各滴入几滴AgNO 3溶液，再分别加入少量稀硝酸，观察现象，填写下表：