专题4 第16讲 氯气及氯的化合物(基础课)(教参)-【名师导航】2024年高考化学一轮总复习(新教材新高考)江苏专用

第16讲　氯气及氯的化合物(基础课) 　1．了解氯及其重要化合物的性质、制备及应用。　2．掌握Cl2的实验室制法(包括所用试剂、原理、仪器和收集等)。　3．了解氯水的成分及其性质多重性。 　氯气的制备 1．Cl2的实验室制法 (1)实验装置： (2)反应原理：(写出上述制Cl2的化学方程式) MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 (3)发生装置类型：固体＋液体气体。 (4)净化装置： ①除去Cl2中的HCl用饱和食盐水的原理是增大c(Cl－)，减少Cl2与H2O的反应，即减少Cl2的溶解； ②干燥Cl2可以用浓硫酸，也可以用P2O5或CaCl2，用P2O5或CaCl2时可用的仪器名称为干燥管或U形管。 (5)收集装置：Cl2可用向上排空气法，也可以用排饱和食盐水法。 (6)尾气处理：Cl2有毒，一般用NaOH溶液吸收，其反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。一般不用澄清石灰水的理由是Ca(OH)2微溶，Ca(OH)2的浓度较小，吸收Cl2不完全。 (7)验满方法：将湿润的淀粉­KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满；或将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。 　①用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、次氯酸盐等与浓盐酸在不加热的条件下可以制取Cl2。当浓盐酸反应变为稀盐酸时，反应停止。无论氧化剂KMnO4等是否过量，盐酸永远有剩余。 ②洗气瓶除杂时从长管进短管出；干燥管除杂时从粗口进，细口出；U形管、玻璃管除杂无前后。 2．氯气的工业制法 (1)电解饱和食盐水的原理： 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ (2)电解饱和食盐水的装置及产物的验证： ①电解饱和食盐水的装置 ②电解产物的验证 实验操作 实验现象 试管靠近火焰，有爆鸣声 湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 溶液变红 实验结论 与负极相连的铁棒上有氢气生成 与正极相连的石墨棒上有氯气生成 U形管左端溶液中有氢氧化钠生成 　①与电源正极相连的石墨棒上生成氯气，与负极相连的铁棒附近生成NaOH。Cl2与NaOH可发生反应，两极产物必须隔开。 ②电解饱和食盐水时，在与电源正极、负极相连的电极上得到的气体体积比为1∶1。 ③检验Cl2的反应为2KI＋Cl2===2KCl＋I2，淀粉遇碘变蓝色。 3．Cl2性质及应用探究模型 净化气体→干燥→干燥有色布条→湿润有色布条→FeCl2、KBr、NaI等溶液→干燥→Fe加热→安全瓶→尾气处理 　①为了防止G中溶液倒吸，可在F、G之间连一个防倒吸安全瓶。 ②如果F中生成易水解或易潮解的氯化物，则F装置前后均要有干燥装置。 1．实验室制取Cl2时，下列装置能达到相应实验目的的是(　　) 　　　　 D　[A.浓盐酸与二氧化锰常温下不反应，缺少加热装置，不能制备氯气，故A错误；B.应先通过饱和食盐水除去HCl，后通入浓硫酸干燥氯气，除杂顺序错误，故B错误；C.氯气的密度比空气密度大，应长管进短管出，故C错误；D.氯气有毒，可用NaOH溶液吸收，反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，图中装置可吸收尾气，故D正确；故答案为D。] 2．实验室制备氯气时的尾气吸收一般使用的是氢氧化钠溶液，氯气和氢氧化钠溶液反应时会随着温度的变化而发生如下两个反应：Cl2 ＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O；3Cl2＋6NaOH===5NaCl＋NaClO3＋3H2O。将一定量的氯气通入100 mL浓度为10.00 mol/L的热的氢氧化钠溶液中使其完全反应，溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO3共存体系，下列判断不正确的是(　　) A．n(Na＋)∶n(Cl－)可能为9∶7 B．与NaOH反应的氯气一定为0.5 mol C．若反应中转移的电子为n mol，则0.5＜n＜2/3 D．n(NaCl)∶n(NaClO)∶n(NaClO3)可能为11∶1∶2 C　[A.若氯气和NaOH只发生反应 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋ H2O，则n(Na＋)∶n(Cl－)＝2∶1；若氯气和NaOH只发生反应 3Cl2＋6NaOH===5NaCl＋ NaClO3＋3H2O，则：n(Na＋)∶n(Cl－)＝6∶5,9∶7介于两者之间，所以 n(Na＋)∶n(Cl－)可能为 9∶7，故A 正确；B.NaCl、NaClO、NaClO3中 Na和 Cl的个数均相等，所以和1 mol NaOH 参加反应的氯气为 0.5 mol，故B正确；C.若氯气和NaOH只发生反应 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O,1 mol NaOH 参加反应，转移0.5 m