氯元素及其化合物解读

第11讲 │要点探究
D Fe2＋被Cl2氧化成Fe3＋，Cl2具有氧化性，A项结论错误； Cl2是单质，不能提供H＋，B项结论错误；Cl2和H2O反应生成 HClO，HClO具有漂白性，C项结论错误；Cl2氧化I－生成使 淀粉变蓝的I2，D项结论正确。
第11讲 │要点探究
► 探究点二 氮气的制取
氧化
避光、密闭
第11讲 │要点探究
【要点深化】 1．氯水与液氯的区别
液氯 Cl2 纯净物 黄绿色 氧化性 新制氯水 Cl2、HClO、H2O、H＋、 Cl－、ClO－、OH－(少量) 混合物 黄绿色 酸性、氧化性、漂白性 久置氯水 H＋、Cl－、H2O、 OH－(少量) 混合物 无色 酸性
成分
分类 颜色 性质
[点评]解答该类综合实验题首先应明确实验目的，然 后根据“气体的发生→净化→性质实验或物质制备→尾气 处理”的顺序分析仪器的使用及作用，再结合单质及其化 合物的性质综合分析，整体解答。变式题则以氯气的制取 原理为依据，考查该原理的常见易错点——只有浓盐酸才 能反应。
第11讲 │要点探究
取17.4 g MnO2固体粉末与一定体积的浓盐酸(含溶质 0.4 mol)共热制取氯气(假设HCl挥发不计)，下列说法正确的是 ( ) A．反应过程中MnO2作催化剂 B．盐酸未完全反应 C．MnO2过量，盐酸完全反应 D．反应产生2.24 L氯气(标况)
第11讲 │要点探究
特别提醒：用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，因为Cl2与NaOH 的反应属于氧化还原反应，进行得比较缓慢，不会引起倒吸，因 此导气管可直接插入NaOH溶液中，不需要采取防倒吸装置 【典例精析】 例2 如图11－3所示，是一个制取氯气并以氯气为原料进行 特定反应的装置，其中各试剂瓶装的试剂为：B(氢硫酸)、C(溴 化亚铁溶液)、D(碘化钾淀粉溶液)、E(混有SO2的氯化钡溶液) 、F(水)、H(紫色石蕊试液)
第11讲 │要点探究
D____________；E____________；F____________。 (5)G装置的硬质玻璃管内盛有碳粉，发生氧化还原反应，其 产物为二氧化碳和氯化氢，写出G中的反应的化学方程式 _________________________________________________________ _______________。 装置F的作用是________________。 (6)在H处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无 色，其原因是 _________________________________________________________ ____________。
第11讲 │要点探究
3．净化方法：用饱和食盐水除去HCl，再用浓H2SO4除去水 蒸气。 4．尾气处理：多余的Cl2排放到空气中会造成环境污染，须 用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。 5．注意事项 (1)本实验中浓盐酸要过量，因随着反应的进行，盐酸的浓度 降低，而MnO2与稀盐酸不反应, 则反应中盐酸不可能完全消耗。 (2)实验结束时，先撤导气管，后撤酒精灯，防止倒吸。 (3)除MnO2外，还可以用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等强氧化 剂代替。应用上述氧化剂与浓盐酸制备Cl2时，反应不需要加热， 实验的发生装置相应发生变化。
第11讲 │要点探究
△ 例 2 (1)MnO2＋4H＋＋2Cl－=====Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O (2)饱和食盐水 (3)Ⅱ可行，Ⅲ不可行 Ⅱ原理同Ⅰ，而Ⅲ中因 c 瓶口密封，体 积不能改变，压强增大会有危险 (4)①观察， 当整个装置内充满黄绿色气体时， 说明氯气已充满 整个装置 ②溶液由浅绿色变为深红棕色 溶液变蓝 生成白色沉淀 溶液变为浅黄绿色 △ (5)C＋2H2O＋2Cl2=====CO2＋4HCl 向 G 中提供反应所需 的水蒸气 (6)生成 HCl 使紫色石蕊试液变红色，剩余的氯气又与水反应 生成 HClO，起漂白作用，使红色褪去
第11讲 │要点探究
2.新制氯水的成分与性质 (1)氯水中的粒子及其性质 在不同的反应中，氯水中起作用的粒子不同
所加试剂 AgNO3溶液 Na2CO3 固体 有色布条 FeCl2溶液 石蕊溶液 参与反应 的粒子 Cl－ H＋ HClO Cl2 HClO、H＋ 实验现象 白色沉淀 有气泡产生 离子方程 式或解释 Cl－＋Ag＋＝ AgCl↓ 2H＋＋CO＝ CO2↑＋H2O
有色布条颜色褪 发生氧化还原反应 去 溶液变棕黄色 先变红后褪色 2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3 ＋＋2Cl－ 酸性和漂白性
第11讲 │要点探究
(2)新制氯水中平衡Cl2＋H2O
向氯水中加 入的物质 浓度变化
HCl＋HClO的应用
平衡移 动的方向 左移 应用 ①用饱和食盐水除 去Cl2中的HCl ②用排饱和食盐水 法收集Cl2
第11讲 │要点探究
点燃 Fe： 2Fe＋3Cl2=====2FeCl3 ①与金属 点燃 Cu ＋ Cl ===== CuCl2 Cu ： 2
点燃 H ＋ Cl ===== 2HCl 2 化学方程式： 2 ②与非金属 点燃时，发出 苍白色 火焰 如H2 现象 爆炸 光照时：发生 ③与水： Cl2＋H2O HCl＋HClO Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O ④与碱 如 NaOH ： Cl2＋SO2＋2H2O=== 2HCl＋H2SO4 ⑤与还原性 2FeCl3 2FeCl2＋Cl2=== 物质的反应 2KCl＋I2 2KI＋Cl2=== CH3Cl＋HCl Cl2＋CH4―→ ⑥与有机物的反应 CH2Cl-CH2Cl Cl2＋CH2＝CH2―→
第11讲 │要点探究
图11－1
第11讲 │要点探究
【要点深化】 氯气的实验室制备 实验室制取、收集纯净干燥Cl2的装置如下
Biblioteka Baidu
图11－2
第11讲 │要点探究
1．收集方法 (1)Cl2的密度比空气大，可用向上排空气法收集。 (2)Cl2能溶于水，在饱和食盐水中的溶解度较小，可用排饱 和食盐水法收集。 2．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Cl2时，常根据氯气的颜色判断是否收集满。
第11讲 │要点探究
[解析] (3)Ⅱ原理同Ⅰ，可代替Ⅰ；Ⅲ中c瓶口密封，不安全。 (4)②Cl2有强氧化性，可将Fe2＋、Br－、I－、SO2氧化为Fe3＋、 Br2、I2、SO，故C中溶液由浅绿色变为深红棕色；D中溶液变蓝； E中产生白色沉淀BaSO4；F中由于吸收了Cl2变为浅黄绿色。
第11讲 │要点探究
第11讲 │要点探究
B 随反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，对应的还原性逐渐减 弱，直至氧化还原反应被停止。因此该反应过程中，虽然 MnO2 过量，盐酸也不能完全反应，同样的，收集到的气体也不可能是 2.24 L(标况)，故正确答案为 B。本题易错解为：根据反应中量的 关系：MnO2～4HCl～Cl2 可知，该反应中 MnO2 过量，因此 HCl 完全反应，反应产生 0.1 mol Cl2，在标准状况下的体积为 2.24 L， 选 CD。
第11讲 │要点探究
例 1 C 加入少量Na2CO3粉末，会与其中的氢离子反应，使平 衡右移，HClO浓度增大，但因为氢离子发生反应而浓度下降， pH增大。
第11讲 │要点探究
[点评]酸性强弱关系：HCl>H2CO3>HClO，加入的碳 酸盐消耗盐酸，导致上述平衡向右移动而使HClO浓度增大。 但如果加入Na2SO3，因其具有较强还原性，而消耗HClO， 会使HClO浓度减小。下面的变式题则对氯水的性质做了较 全面的考查。
第11讲 │要点探究
图11－3
第11讲 │要点探究
(1)A是氯气发生装置，其离子反应方程式是： _____________________________________________________。 (2)I中b瓶内加入的液体最好是____________。 (3)用图示的Ⅱ或Ⅲ代替Ⅰ是否可行？ _____________________________________________________， 简要说明理由 _____________________________________________________。 (4)实验开始时，先点燃A处酒精灯，打开分液漏斗旋塞和 Ⅰ处活塞，让氯气充满整个装置，再点燃G处酒精灯，回答下 列问题： ①怎样证明氯气已充满整个装置？ _____________________________________________________。 ②下列装置中的现象是： C___________________________________________________；
第11讲 │要点探究
(2)次氯酸
弱
光或热 2HClO ===== 2HCl＋O2↑
棕色
第11讲 │要点探究
(3)漂白粉
Ca(ClO)2和CaCl2
Ca(ClO)2
2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
碱
CO2＋Ca(ClO)2＋H2O=== CaCO3＋2HClO
第11讲 │ 要点探究 要点探究
► 探究点一 氯气的性质 【知识梳理】 1．氯气的物理性质 黄绿 色的气体，具有刺激性气味，密度比空 氯气是一种________ 有毒 ，吸入少量的氯气 气________ ，能溶于水(1∶2)。氯气________ 大 会引起胸痛和咳嗽，吸入较多的氯气会使人窒息而死。闻氯气气 味的正确方法是：打开瓶塞， 用手轻轻地在瓶口扇动，使少许气体飘入鼻孔 。 _______________________________________ 2．氯气及其化合物的化学性质 (1)氯气
第11讲 │要点探究
将氯水分别滴入下列各选项所述的溶液中，由实 验现象得出的结论完全正确的是( ) 选项 A 实验现象 滴有KSCN的FeCl2溶液变红 结论 Cl2具有还原性
B
C D
滴有酚酞的NaOH溶液褪色
紫色石蕊溶液先变红后褪色 KI淀粉溶液变蓝色
Cl2具有酸性
Cl2具有漂白性 Cl2具有氧化性
第11讲 │要点探究
【典例精析】 例1 在新制的氯水中存在下列平衡：Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO，若向氯水中加入少量Na2CO3粉末，溶 液中发生的变化是( ) A．pH增大，HClO浓度减小 B．pH减小，HClO浓度增大 C．pH增大，HClO浓度增大 D．pH减小，HClO浓度减小
【知识梳理】
1．装置(如图11－1)
△ MnO ＋ 4HCl( 浓 )===== MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ； 2 2．反应原理：________________________________________
向上排空气法 ； 3．收集方法：_______________ 4．尾气吸收反应的离子方程式为： Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O 。 _______________________________
可溶性 氯化物 盐酸
NaOH Ca(OH)2 CaCO3 光照
c(Cl－)增大
c(H＋)和c(Cl－) 增大
c(H＋)减小 c(H＋)减小 c(H＋)减小 c(HClO)减小
左移
右移 右移 右移 右移
次氯酸与浓盐酸反 应制Cl2 用NaOH溶液吸收 多余的Cl2 制漂白粉 制高浓度HClO溶液 氯水避光保存或现 用现配
第11讲 │富集在海水中的元素——氯
第11讲 富集在海水中的元素——氯
第11讲 │ 无机非金属材料的主角——硅 考纲导学
考纲要求 命题预测
1.氯及卤族元素知识的综合应 用。通常以实验探究、框图推 断形式考查，以选择、填空的 形式考查氯气的性质、制法以 1.了解Cl元素单质及其重要化 及工业生产为本部分知识的主 合物的主要性质及应用。 要命题形式，难度较大。 2.了解Cl元素单质及其重要化 2. 氯及其主要化合物的应用。 合物对环境质量的影响。 一般与工业生产、日常生活、 医疗保健相结合考查氯气及其 化合物的性质与其应用的关系， 难度中等。