第5讲 初升高衔接-----氯及其化合物-2026-2027学年高一上学期化学自学提升讲义

《暑假先修｜高一化学自学提升讲义》 麦子化学 《暑假先修｜高一化学自学提升讲义》 第5讲 元素化学衔接-----氯及其化合物 【学习目标】 1．回顾初中气体制备发生、收集、检验装置选择依据； 2．掌握氯气物理性质、与金属、水、碱的核心反应； 3．掌握氯离子检验方法，了解实验室制氯气简易原理； 4．对比初中 O₂、CO₂，归纳非金属单质研究思路，形成完整元素化合物学习模板。 【旧知回顾】 一、氧气的性质 1．物理性质：在标准状况下，氧气是一种无色、无味的气体，密度比空气 ， 溶于水。一定条件下可以变为液体或固体(都是 色)。 2．化学性质：氧气是化学性质比较活泼的气体，一定条件下，能和许多物质发生化学反应，具有 性 物质(颜色、状态) 现象(均放出热量) 化学方程式 在空气中 在氧气中 木炭(黑色固体) 持续红热 发出明亮的白光 C＋O2CO2 生成 的气体 红磷(暗红色固体) 发出黄色火焰，产生大量 发出耀眼的白光，产生大量 4P＋5O22P2O5 硫(黄色固体) 发出微弱的 火焰 发出明亮的 火焰 S＋O2SO2 生成 的气体 铁丝(银白色固体) 红热，不燃烧 剧烈燃烧， ，生成 固体 3Fe＋2O2Fe3O4 镁条(银白色固体) 发出 ，生成 固体 2Mg＋O22MgO 二、一氧化碳和二氧化碳 1.一氧化碳的化学性质和用途 (1)毒性：CO极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。 (2)可燃性(作气体燃料)： 。 (3)还原性(冶炼金属)： ①CO还原CuO： ； ②CO还原Fe2O3： 。 2．二氧化碳的化学性质和用途 实验 熄灭蜡烛 与水化合 与澄清石灰水反应 示意图 现象 下层的蜡烛先熄灭， 层的蜡烛后熄灭 紫色石蕊溶液变成 色 澄清石灰水 验证的性质 二氧化碳 ，密度比空气大 二氧化碳和水反应生成 二氧化碳和氢氧化钙反应生成 化学方程式 － CO2＋H2O===H2CO3 用途 用于 生产碳酸饮料 用于 ，作化工原料等 三、常见气体的制取 气体 氧气 二氧化碳 氢气 药品 高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰 过氧化氢溶液和二氧化锰 大理石(石灰石)和稀盐酸 锌和稀硫酸 反应原理 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑、2KClO32KCl＋3O2↑ 发生装置 固固加热型 固液常温型 a.操作简便，适宜制取少量气体；b.便于添加液体药品；c.可以控制反应速率；d.可以控制反应的发生和停止 注意事项 ①试管口略向下倾斜，防止 ； ②铁夹应夹在试管中上部； ③加热高锰酸钾时要在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末堵塞导管 ①若使用长颈漏斗，则长颈漏斗下端应在液面以下，形成液封，防止 ； ②用装置d进行气体的制取实验时，固体药品必须为块状或颗粒状 收集装置 排水法或向上排空气法 向上排空气法 排水法或向下排空气法 选择依据 氧气的密度比空气的大、不易溶于水 二氧化碳的密度比空气的 ，能溶于水 氢气的密度比空气的 ，难溶于水 注意事项 ①用排水法收集气体时，应当等到 后再收集气体，否则气体不纯。实验结束先 ，再 ，防止 ； ②排空气法收集气体时导管伸入集气瓶底部的目的是 检验 将带火星的木条 ，若木条复燃，则为氧气 将气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则为二氧化碳 － 验满 将带火星的木条 ，木条复燃，说明氧气已集满(若用排水法收集时，集气瓶口有大量气泡冒出，则说明氧气已集满) 将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明二氧化碳已集满 － 【新知梳理】 一、氯气的性质 1．氯气的物理性质 颜色 状态 气味 毒性 溶解性 密度 气味 25 ℃时，1体积的水可溶解约 体积的氯气 比空气 2．氯气与单质的反应 (1)原子结构：氯的原子结构示意图为 ，在化学反应中很容易得到1个电子，因此，氯气的化学性质非常活泼，表现出 。 (2)与金属单质的反应 化学方程式 反应现象 与钠反应 产生大量白色烟 与铁反应 产生大量棕褐色烟 与铜反应 产生大量棕黄色烟 3．氯气与水反应 （1）与水的反应 Cl2的水溶液称为 ,Cl2与水反应的化学方程式为 ,离子方程式为 。 （2）漂白原理的探究 实验序号 实验操作 实验现象 结论 Ⅰ 有色布条不褪色 氯气本身没有漂白性,氯气与水反应的产物 Ⅱ 有色布条褪色 （3）HClO的性质 ①弱酸性 次氯酸是 于水的弱酸,比碳酸酸性 ,写出氯气和水反应的离子方程式: 。 ②不稳定性 在光照条件下分解:2HClO2HCl＋O2↑。 ③强氧化性 HClO具有强氧化性,因此能杀菌消毒、漂白有色物质,能使有色布条褪色,能使酸碱指示剂褪色。 4．氯气与碱的反应 (1)制取漂白液 化学方程式： 。 离子方程式： 。 (2)制取漂白粉 化学方程式： 。 漂白粉的主要成分是 ，有效成分是 ，漂粉精的主要成分是 。 二、氯离子的检验 在三支试管中分别加入2～3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入几滴AgNO3溶液，再分别加入少量稀硝酸，观察现象，填写下表： 试液2～3 mL 实验现象 离子方程式 滴入几滴硝酸银溶液 加入少量稀硝酸 ①稀盐酸 ②NaCl溶液 ③Na2CO3溶液 三、氯气的实验室制法 1．实验原理 在实验室中，通常用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应来制取氯气。 化学方程式： ， 离子方程式： ， 该反应的氧化剂为 ，浓盐酸既表现 性，又表现 性。 2．仪器装置 主要仪器有铁架台、 、 、 、洗气瓶、集气瓶、烧杯等。 Cl2的制备、净化、收集、尾气处理装置如图所示。 发生装置 固体＋液体气体 净化装置(洗气瓶) 先通过饱和食盐水除去 ，再通过浓H2SO4除去 收集装置 用 排空气法收集 验满方法 ①观察法(黄绿色)；②湿润的淀粉-KI试纸，其原理是Cl2＋2KI===2KCl＋I2，淀粉遇置换出的I2变 ；③湿润的蓝色石蕊试纸(先 后 ) 尾气处理装置 盛有NaOH溶液的烧杯，NaOH溶液作用为 【典例精讲】 【例1】根据如图，下列气体的实验室制法正确的是(　　) A．选择甲装置制取CO2，X为稀硫酸 B．选择甲装置制取H2，Y为铜粒 C．选择乙装置既可收集H2也可收集CO2 D．选择乙装置干燥O2，气流方向为b进a出 【例2】CO、CO2和CaCO3的转化关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A．①可通过物质的还原性实现 B．②可通过物质的可燃性实现 C．③可通过与澄清石灰水反应实现 D．④可通过分解反应实现 【例3】氯气的水溶液称为氯水,氯水中含有多种分子和离子,因此氯水有多重性质。下列有关新制氯水的说法中不正确的是(　　) A.新制氯水呈黄绿色,且有刺激性气味,但久置后黄绿色消失 B.新制氯水滴在紫色石蕊试纸上,试纸变成红色,不会变白 C.向淀粉碘化钾溶液中加入氯水,溶液变成蓝色,说明Cl2与盐发生了置换反应 D.新制氯水滴到Na2CO3溶液中,有气体产生,说明氯水中含有H＋ 【例4】下列关于氯气的说法中正确的是(　　) A.氯气在常温下能与铁反应,故不能用铁罐存放液氯 B.点燃氢气和氯气的混合气体可以制取氯化氢 C.氯气氧化性很强,一般都能将还原剂氧化为它的最高价态 D.氯原子最外层有7个电子,所以氯元素只有-1价和＋7价 【例5】某同学用下列装置进行有关Cl2性质的实验。下列说法不正确的是(　　) A.Ⅰ中:干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条褪色证明氯气无漂白作用,氯水有漂白作用 B.Ⅱ可用来收集氯气 C.Ⅲ中:生成棕黄色的烟,加少量水溶解得到蓝色溶液 D.Ⅳ中:若气球干瘪,证明Cl2可与NaOH溶液反应 【例6】用如图所示方法,检验某固体中是否含有Cl-。下列说法正确的是(　　) A.①是BaCl2溶液,②稀盐酸 B.①是稀盐酸,②稀BaCl2溶液 C.①是稀硝酸,②是AgNO3溶液 D.①是稀硫酸,②是AgNO3溶液 【例7】部分常见含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是(　　) A.a可以作氧化剂,也可以作还原剂 B.d的浓溶液与c的固体反应生成b与e C.实验室可通过加热MnO2与d的浓溶液制得a D.可存在a→c→e→d→b→a的循环转化关系 【例8】为了证明在实验室制备得到的Cl2中会混有HCl,甲同学设计了如图所示的实验装置,按要求回答下列问题。已知:湿润的淀粉-KI试纸遇Cl2能显蓝色。 (1)请根据甲同学的示意图,将所需实验装置按从左至右的连接顺序:装置②→　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)装置②中滴加反应物的仪器名称是　　　　,装置②中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)装置③中Cu的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)乙同学认为甲同学实验设计仍然存在缺陷,不能证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为此,乙同学提出气体通入装置①之前,要加装一个检验装置⑤,以证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。你认为装置⑤应放入　　　　　　　　。  (5)丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置,只需将原来烧杯中的AgNO3溶液换成紫色石蕊试液,如果观察到　　　　　　　的现象,则证明制Cl2时有HCl挥发出来。  【重难突破】 1.氯水的成分 2.氯水中主要成分的实验验证方法 3.液氯、新制氯水和久置氯水的比较 物质 液氯 新制氯水 久置氯水 成分 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl-、ClO-、OH- H＋、Cl-、OH-、H2O 分类 纯净物 混合物 混合物 颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色 性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性 保存 方法 特制 钢瓶 棕色试剂瓶盛装,置于阴凉处,一般现配现用 置于普通试剂瓶,玻璃塞即可(会腐蚀橡胶) 4．实验室制备氯气 【基础巩固练】 1．下列关于实验室制氯气的说法中错误的是(　　) A.该反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋4Cl-MnCl2＋H2O＋Cl2↑ B.在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸,可以证明是否有氯气逸出 C.HCl表现还原性和酸性 D.该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的 2．氧气的化学性质比较活泼。下列物质在氧气中燃烧，能生成黑色固体的是(　　) A．硫粉 B．铁丝 C．镁条 D．木炭 3．下列说法中,正确的是(　　) A.氢气在氯气中燃烧,发出苍白色的火焰 B.氯气泄露,可用浸有NaOH溶液的毛巾捂住口鼻,逃离现场 C.铜丝在氯气中燃烧,生成蓝色的氯化铜固体 D.氯元素在自然界中既有游离态又有化合态存在 4．用如图所示装置制备气体，并随时控制反应的发生与停止，下列所选试剂制备相应气体合适的是(　　) ①用硫酸铜粉末与过氧化氢溶液混合制备 O2 ②用铝片与稀盐酸混合制备H2 ③用高锰酸钾固体制备O2 ④用块状碳酸钙与稀盐酸混合制备 CO2 ⑤用氯酸钾固体与二氧化锰固体混合制备 O2 A．②④ B．①③⑤ C．①③④ D．②⑤ 5．建构“性质－用途”的化学观念非常重要。下列物质的性质与用途均正确并相对应的是(　　) 选项 性质 用途 A 石墨具有润滑性 用于开启生锈的锁 B 一氧化碳具有可燃性 可用于工业炼铁 C 二氧化碳具有酸性 可用于制碳酸饮料 D 碳酸钠可与酸反应 可用作发酵粉 6．下列关于新制氯水和久置氯水的说法正确的是(　　) A.新制氯水可保存在无色细口瓶中 B.向新制氯水和久置氯水中分别加入少量石灰石粉末,都能溶解 C.可用pH试纸测定新制氯水和久置氯水的pH D.新制氯水能与 Na2CO3 反应,久置氯水不能与Na2CO3 反应 7．检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl-),正确的操作是(　　) A.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生 B.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,加入盐酸,沉淀不消失 C.向未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生 D.向未知溶液中加入稀盐酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生 8．利用甲酸(HCOOH)与浓硫酸可制备CO，化学方程式为HCOOHH2O＋CO↑。如图是制备CO并验证其性质的实验，下列有关说法错误的是(　　) A．甲处：浓硫酸可以吸收生成的H2O B．乙处：黑色固体变红说明CO具有还原性 C．丙处：CO能使澄清石灰水变浑浊 D．丁处：引燃尾气利用了CO的可燃性 9．新制氯水中含氯微粒有多种,如Cl-、ClO-、Cl2和HClO等。已知HClO的酸性比碳酸弱;SCN-遇Fe3＋显红色,而遇Fe2＋不显红色;I2遇淀粉显蓝色。为探究新制氯水的性质,进行如下实验。所得结论正确的是(　　) 实验 装置 试剂X 现象 1 滴有酚酞的NaOH溶液 红色褪色 2 NaHCO3溶液 产生气泡 3 KI-淀粉溶液 溶液变蓝 4 FeCl2-KSCN溶液 溶液变红 A.实验1:涉及的主要离子反应:H＋＋OH-H2O B.实验2:氯水中的HClO与NaHCO3反应生成了CO2 C.实验3:说明Cl2是氧化剂,发生氧化反应 D.实验4:涉及的离子反应:Cl2＋2Fe2＋2Fe3＋＋2Cl- 10．气体的制取和性质是初中化学核心知识之一，结合以下实验装置图回答问题。 (1)仪器a的名称是________________。 (2)实验室制取二氧化碳的化学方程式是____________________________________，你选择的发生装置是________(填字母)。 (3)检验二氧化碳可选用________(填序号)。 ①氢氧化钠溶液 ②氯化钙溶液 ③氢氧化钙溶液 ④蒸馏水 (4)实验室若要收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，装置的正确连接顺序是B→____________ →____→F，验满的方法是 _________________________________________。 【拓展提升练】 11．用图示装置探究Cl2的漂白原理,其中红纸①是干燥的,红纸②~④分别用表中的试剂润湿。已知:ⅰ.Na2CO3与HClO反应生成NaHCO3;ⅱ.NaHCO3不与HClO反应。向中心Ca(ClO)2粉末上滴加几滴盐酸,迅速盖上培养皿,产生大量黄绿色气体,红纸变化如表。 编号 试剂 红纸变化 ① — 不褪色 ② 蒸馏水 逐渐褪色 ③ 饱和 食盐水 几乎 不褪色 ④ NaHCO3 溶液 快速褪色 下列对于该实验的分析错误的是(　　) A.对比①②的现象,说明红纸褪色涉及反应Cl2＋H2OHCl＋HClO B.对比②③的现象,不能说明使红纸褪色的粒子是HClO C.对比②③④的现象,说明HClO浓度越大,漂白效果越好 D.④中试剂可用Na2CO3溶液代替 12．如图是一种测试某气体化学性质的装置,图中b为开关,如先打开b,在a处通入干燥的氯气,c中干燥的红色布条颜色无变化;当关闭b时,c处干燥的红色布条颜色褪去,则d瓶中盛有的溶液是(　　) A.浓H2SO4　　B.饱和NaCl溶液 C.浓NaOH溶液　　D.浓Ba(OH)2溶液 13．欲用如图所示装置制备干燥的氯气，下列相关说法正确的是(　　) A．烧瓶内装入的固体是MnO2 B．按气流方向，装置的连接顺序是aedcbgfcbh C．装置乙可干燥氯气，防止装置戊中水蒸气进入集气瓶 D．可用干燥的淀粉碘化钾试纸检验氯气 14．某兴趣小组拟利用如图装置探究验证干燥的Cl2和潮湿的Cl2有无漂白性。 回答下列问题: (1)按气体从左向右的流向将各装置依次连接起来(填接口字母):Cl2接b,c接　　　　,　　　　接　　　　,　　　　接h。  (2)通入Cl2后,从集气瓶B、C中有色布条的现象可得出的实验结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  其中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)为了确证是HClO使湿润的有色布条褪色,而非其他成分,现有六种试剂:①干燥氯气;②稀硫酸;③新制氯水;④有色布条;⑤稀盐酸;⑥食盐水。则还需选用　　　　(填序号)进行后续实验。  15．Ⅰ.氯气是一种重要的化工原料，氯气及其化合物在自来水的消毒、农药的生产、药物的合成等领域都有着重要的应用。 (1)Ca(ClO)2中Cl的化合价为________________，Ca(ClO)2具有较强的____________(填“氧化”或“还原”)性，是常用的漂白粉的有效成分。 (2)黄色气体ClO2可用于污水杀菌和饮用水净化。 ①KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得ClO2，SO2被氧化为SO，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。 ②NaClO可将酸性废水中的Fe2＋氧化为Fe3＋，本身被还原为NaCl，该反应过程中氧化剂与还原剂的个数之比为____________________。 Ⅱ.某学生设计如图所示的实验装置，利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(该反应放出热量)，回答下列问题(消石灰为氢氧化钙)： (3)在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气，写出该反应的离子方程式：________________________________________________________________________。 (4)C装置的作用是______________________________________________________(用离子方程式表示)。 (5)此实验所得漂白粉的有效成分偏低，该学生经分析并查阅资料发现，主要原因是在U形管中还存在两个副反应。 ①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2，为避免此副反应的发生，可采取的措施是将U形管置于__________________(填“冰水浴”或“热水浴”)中。 ②另一个副反应是2HCl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2H2O，为避免此副反应的发生，装置的改进措施为________________________________。 16．已知：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，如图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好。已知KSCN遇Fe3＋会生成红色的物质。 (1)在KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O反应中____________(填化学式)是氧化剂，氧化剂与还原剂个数之比为____________。 (2)滴有KSCN的FeCl2溶液变为____________色。 (3)滴有酚酞的NaOH溶液颜色变化为____________。 (4)紫色石蕊溶液颜色变化为先变红后褪色，褪色是因为____________有漂白性。 (5)淀粉-KI溶液变为蓝色，用离子方程式表示反应原理：________________________。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 《暑假先修｜高一化学自学提升讲义》 麦子化学 《暑假先修｜高一化学自学提升讲义》 第5讲 元素化学衔接-----氯及其化合物 【学习目标】 1．回顾初中气体制备发生、收集、检验装置选择依据； 2．掌握氯气物理性质、与金属、水、碱的核心反应； 3．掌握氯离子检验方法，了解实验室制氯气简易原理； 4．对比初中 O₂、CO₂，归纳非金属单质研究思路，形成完整元素化合物学习模板。 【旧知回顾】 一、氧气的性质 1．物理性质：在标准状况下，氧气是一种无色、无味的气体，密度比空气略大，不易溶于水。一定条件下可以变为液体或固体(都是淡蓝色)。 2．化学性质：氧气是化学性质比较活泼的气体，一定条件下，能和许多物质发生化学反应，具有氧化性 物质(颜色、状态) 现象(均放出热量) 化学方程式 在空气中 在氧气中 木炭(黑色固体) 持续红热 发出明亮的白光 C＋O2CO2 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 红磷(暗红色固体) 发出黄色火焰，产生大量白烟 发出耀眼的白光，产生大量白烟 4P＋5O22P2O5 硫(黄色固体) 发出微弱的淡蓝色火焰 发出明亮的蓝紫色火焰 S＋O2SO2 生成有刺激性气味的气体 铁丝(银白色固体) 红热，不燃烧 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 3Fe＋2O2Fe3O4 镁条(银白色固体) 发出耀眼的白光，生成白色固体 2Mg＋O22MgO 二、一氧化碳和二氧化碳 1.一氧化碳的化学性质和用途 (1)毒性：CO极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。 (2)可燃性(作气体燃料)：2CO＋O22CO2。 (3)还原性(冶炼金属)： ①CO还原CuO：CO＋CuOCO2＋Cu； ②CO还原Fe2O3：3CO＋Fe2O33CO2＋2Fe。 2．二氧化碳的化学性质和用途 实验 熄灭蜡烛 与水化合 与澄清石灰水反应 示意图 现象 下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭 紫色石蕊溶液变成红色 澄清石灰水变浑浊 验证的性质 二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大 二氧化碳和水反应生成碳酸 二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀 化学方程式 － CO2＋H2O===H2CO3 CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O 用途 用于灭火 生产碳酸饮料 用于检验二氧化碳，作化工原料等 三、常见气体的制取 气体 氧气 二氧化碳 氢气 药品 高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰 过氧化氢溶液和二氧化锰 大理石(石灰石)和稀盐酸 锌和稀硫酸 反应原理 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑、2KClO32KCl＋3O2↑ 2H2O22H2O＋O2↑ CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ 发生装置 固固加热型 固液常温型 a.操作简便，适宜制取少量气体；b.便于添加液体药品；c.可以控制反应速率；d.可以控制反应的发生和停止 注意事项 ①试管口略向下倾斜，防止冷凝水流至热的试管底部，避免试管炸裂； ②铁夹应夹在试管中上部； ③加热高锰酸钾时要在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末堵塞导管 ①若使用长颈漏斗，则长颈漏斗下端应在液面以下，形成液封，防止气体从长颈漏斗溢出； ②用装置d进行气体的制取实验时，固体药品必须为块状或颗粒状 收集装置 排水法或向上排空气法 向上排空气法 排水法或向下排空气法 选择依据 氧气的密度比空气的大、不易溶于水 二氧化碳的密度比空气的大，能溶于水 氢气的密度比空气的小，难溶于水 注意事项 ①用排水法收集气体时，应当等到气泡连续并较均匀的放出后再收集气体，否则气体不纯。实验结束先撤离导管，再熄灭酒精灯，防止倒吸； ②排空气法收集气体时导管伸入集气瓶底部的目的是便于排净集气瓶内的空气 检验 将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则为氧气 将气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则为二氧化碳 － 验满 将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明氧气已集满(若用排水法收集时，集气瓶口有大量气泡冒出，则说明氧气已集满) 将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明二氧化碳已集满 － 【新知梳理】 一、氯气的性质 1．氯气的物理性质 颜色 状态 气味 毒性 溶解性 密度 黄绿色 气体 有刺激性气味 有毒 25 ℃时，1体积的水可溶解约2体积的氯气 比空气大 2．氯气与单质的反应 (1)原子结构：氯的原子结构示意图为，在化学反应中很容易得到1个电子，因此，氯气的化学性质非常活泼，表现出强氧化性。 (2)与金属单质的反应 化学方程式 反应现象 与钠反应 2Na＋Cl22NaCl 产生大量白色烟 与铁反应 2Fe＋3Cl22FeCl3 产生大量棕褐色烟 与铜反应 Cu＋Cl2CuCl2 产生大量棕黄色烟 3．氯气与水反应 （1）与水的反应 Cl2的水溶液称为氯水,Cl2与水反应的化学方程式为Cl2＋H2OHCl＋HClO,离子方程式为Cl2＋H2OH＋＋Cl-＋HClO。 （2）漂白原理的探究 实验序号 实验操作 实验现象 结论 Ⅰ 有色布条不褪色 氯气本身没有漂白性,氯气与水反应的产物HClO有漂白性 Ⅱ 有色布条褪色 （3）HClO的性质 ①弱酸性 次氯酸是易溶于水的弱酸,比碳酸酸性弱,写出氯气和水反应的离子方程式:Cl2＋H2OH＋＋Cl-＋HClO。 ②不稳定性 在光照条件下分解:2HClO2HCl＋O2↑。 ③强氧化性 HClO具有强氧化性,因此能杀菌消毒、漂白有色物质,能使有色布条褪色,能使酸碱指示剂褪色。 4．氯气与碱的反应 (1)制取漂白液 化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 离子方程式：Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O。 (2)制取漂白粉 化学方程式：2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。 二、氯离子的检验 在三支试管中分别加入2～3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入几滴AgNO3溶液，再分别加入少量稀硝酸，观察现象，填写下表： 试液2～3 mL 实验现象 离子方程式 滴入几滴硝酸银溶液 加入少量稀硝酸 ①稀盐酸 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Cl－＋Ag＋===AgCl↓ ②NaCl溶液 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Cl－＋Ag＋===AgCl↓ ③Na2CO3溶液 有白色沉淀生成 沉淀溶解，有气泡产生 CO＋2Ag＋===Ag2CO3↓、 Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋CO2↑＋H2O 三、氯气的实验室制法 1．实验原理 在实验室中，通常用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应来制取氯气。 化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O， 离子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O， 该反应的氧化剂为MnO2，浓盐酸既表现还原性，又表现酸性。 2．仪器装置 主要仪器有铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、洗气瓶、集气瓶、烧杯等。 Cl2的制备、净化、收集、尾气处理装置如图所示。 发生装置 固体＋液体气体 净化装置(洗气瓶) 先通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓H2SO4除去水蒸气 收集装置 用向上排空气法收集 验满方法 ①观察法(黄绿色)；②湿润的淀粉-KI试纸，其原理是Cl2＋2KI===2KCl＋I2，淀粉遇置换出的I2变蓝色；③湿润的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色) 尾气处理装置 盛有NaOH溶液的烧杯，NaOH溶液作用为吸收过量Cl2，防止污染空气 【典例精讲】 【例1】根据如图，下列气体的实验室制法正确的是(　　) A．选择甲装置制取CO2，X为稀硫酸 B．选择甲装置制取H2，Y为铜粒 C．选择乙装置既可收集H2也可收集CO2 D．选择乙装置干燥O2，气流方向为b进a出 【答案】C 【解析】实验室使用稀盐酸制取二氧化碳，不使用稀硫酸，因为稀硫酸和碳酸钙反应生成硫酸钙微溶于水，会附着在固体药品表面阻碍反应进行，A 错误；铜活动性比氢弱，不能和酸反应放出氢气，所以Y不能为铜，B错误；二氧化碳密度比空气大，从乙装置a端通入，空气从b端排出，氢气密度比空气小，从乙装置b端通入，空气从a端排出，选择乙装置既可收集H2也可收集CO2，C正确；乙作干燥装置，需要试剂和气体充分接触，则气体从a端进入，D 错误。 【例2】CO、CO2和CaCO3的转化关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A．①可通过物质的还原性实现 B．②可通过物质的可燃性实现 C．③可通过与澄清石灰水反应实现 D．④可通过分解反应实现 【答案】B 【解析】掌握二氧化碳和一氧化碳相互转化、碳酸钙和二氧化碳相互转化的原理，以及其反应的化学方程式是解题的关键。②是二氧化碳转化为一氧化碳，可以通过碳和二氧化碳在高温的条件下反应生成一氧化碳，二氧化碳不能燃烧，因此不能通过物质的可燃性实现，B错误；将二氧化碳通入澄清石灰水中，反应生成碳酸钙和水，C正确；通过高温煅烧碳酸钙分解生成二氧化碳和氧化钙，D正确。 【例3】氯气的水溶液称为氯水,氯水中含有多种分子和离子,因此氯水有多重性质。下列有关新制氯水的说法中不正确的是(　　) A.新制氯水呈黄绿色,且有刺激性气味,但久置后黄绿色消失 B.新制氯水滴在紫色石蕊试纸上,试纸变成红色,不会变白 C.向淀粉碘化钾溶液中加入氯水,溶液变成蓝色,说明Cl2与盐发生了置换反应 D.新制氯水滴到Na2CO3溶液中,有气体产生,说明氯水中含有H＋ 【答案】B 【解析】新制氯水中主要含有Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl-、ClO-,溶液显酸性,滴在紫色石蕊试纸上,试纸变成红色,由于HClO具有强氧化性,会将有色物质氧化变为无色物质,因此新制氯水滴在紫色石蕊试纸上,试纸先变成红色,后变白,B错误。 【例4】下列关于氯气的说法中正确的是(　　) A.氯气在常温下能与铁反应,故不能用铁罐存放液氯 B.点燃氢气和氯气的混合气体可以制取氯化氢 C.氯气氧化性很强,一般都能将还原剂氧化为它的最高价态 D.氯原子最外层有7个电子,所以氯元素只有-1价和＋7价 【答案】C 【解析】常温或低温条件下,干燥氯气不能与铁反应,故常温下能用铁罐存放液氯,A不正确;在空气中燃烧着的氢气可以在氯气中安静地燃烧,生成氯化氢,但如果点燃的是氢气和氯气的混合气体,则可能会发生爆炸,B不正确;氯元素除-1价和＋7价外,还有0价(Cl2)、＋1价(HClO)、＋3价(HClO2)、＋5价(HClO3)等,D不正确。 【例5】某同学用下列装置进行有关Cl2性质的实验。下列说法不正确的是(　　) A.Ⅰ中:干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条褪色证明氯气无漂白作用,氯水有漂白作用 B.Ⅱ可用来收集氯气 C.Ⅲ中:生成棕黄色的烟,加少量水溶解得到蓝色溶液 D.Ⅳ中:若气球干瘪,证明Cl2可与NaOH溶液反应 【答案】D 【解析】挤压胶头滴管,使 NaOH 溶液进入烧瓶中,Cl2与NaOH溶液发生反应:Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O,导致烧瓶中气体压强减小,外界大气就会通过导气管进入烧瓶内的气球中,使气球鼓起胀大,从而可证明Cl2可与NaOH溶液反应,D错误。 【例6】用如图所示方法,检验某固体中是否含有Cl-。下列说法正确的是(　　) A.①是BaCl2溶液,②稀盐酸 B.①是稀盐酸,②稀BaCl2溶液 C.①是稀硝酸,②是AgNO3溶液 D.①是稀硫酸,②是AgNO3溶液 【答案】C 【解析】氯离子的特征反应是可以和银离子反应生成不溶于硝酸的白色沉淀,氯离子的检验方法是:向待测液中滴加硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,如果出现白色沉淀,则含有银离子;若①是BaCl2溶液或稀盐酸,引入氯离子,若①是稀硫酸,②是AgNO3溶液,无氯离子,硫酸银微溶,干扰检验,所以C方法正确。 【例7】部分常见含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是(　　) A.a可以作氧化剂,也可以作还原剂 B.d的浓溶液与c的固体反应生成b与e C.实验室可通过加热MnO2与d的浓溶液制得a D.可存在a→c→e→d→b→a的循环转化关系 【答案】B 【解析】由题干信息可知,物质a、b、c、d、e分别为Cl2、NaCl(或其他盐酸盐)、NaClO(或其他次氯酸盐)、HCl、HClO。a为Cl2,其中Cl元素的化合价为0价,既可以升高也可以降低,故既可作氧化剂,也可作还原剂,A合理;在浓溶液中由于存在反应ClO-＋Cl-＋2H＋Cl2↑＋H2O,故d的浓溶液即浓盐酸不可与c的固体即NaClO反应生成NaCl与HClO,B不合理;实验室可通过加热MnO2与d的浓溶液即浓盐酸制得a即Cl2,C合理;可存在a→c→e→d→b→a的循环转化关系即Cl2ClO-HClOHClCl-Cl2,D合理。 【例8】为了证明在实验室制备得到的Cl2中会混有HCl,甲同学设计了如图所示的实验装置,按要求回答下列问题。已知:湿润的淀粉-KI试纸遇Cl2能显蓝色。 (1)请根据甲同学的示意图,将所需实验装置按从左至右的连接顺序:装置②→　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)装置②中滴加反应物的仪器名称是　　　　,装置②中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)装置③中Cu的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)乙同学认为甲同学实验设计仍然存在缺陷,不能证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为此,乙同学提出气体通入装置①之前,要加装一个检验装置⑤,以证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。你认为装置⑤应放入　　　　　　　　。  (5)丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置,只需将原来烧杯中的AgNO3溶液换成紫色石蕊试液,如果观察到　　　　　　　的现象,则证明制Cl2时有HCl挥发出来。  【答案】(1)④→③→① (2)分液漏斗　MnO2＋4H＋＋2Cl-Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O (3)除去Cl2,以排除对HCl检验产生的干扰 (4)湿润的淀粉-KI试纸 (5)溶液只变红,不褪色 【解析】(1)依据甲同学的示意图,应制气→干燥→除氯气→检验氯化氢,则将所需实验装置按从左至右的连接顺序:装置②→④→③→①。(2)装置②中,MnO2与浓盐酸在加热条件下反应,生成MnCl2和氯气等,发生反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl- Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(3)在检验HCl前,需排除Cl2的干扰,所以装置③中Cu的作用是:除去Cl2,以排除对HCl检验产生的干扰。(4)乙同学的意思是:在检验HCl气体前,应证明HCl气体中不含有Cl2,也就是证明Cl2不存在,所以装置⑤应放入湿润的淀粉-KI试纸。(5)丙同学的思路是:直接通入某溶液中检验HCl,但由实验现象可确定不含有Cl2,则只能是HCl使溶液产生明显的现象,所以只需将原来烧杯中的AgNO3溶液换成紫色石蕊试液,如果观察到溶液只变红,不褪色的现象,则证明制Cl2时有HCl挥发出来。 【重难突破】 1.氯水的成分 2.氯水中主要成分的实验验证方法 3.液氯、新制氯水和久置氯水的比较 物质 液氯 新制氯水 久置氯水 成分 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl-、ClO-、OH- H＋、Cl-、OH-、H2O 分类 纯净物 混合物 混合物 颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色 性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性 保存 方法 特制 钢瓶 棕色试剂瓶盛装,置于阴凉处,一般现配现用 置于普通试剂瓶,玻璃塞即可(会腐蚀橡胶) 4．实验室制备氯气 【基础巩固练】 1．下列关于实验室制氯气的说法中错误的是(　　) A.该反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋4Cl-MnCl2＋H2O＋Cl2↑ B.在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸,可以证明是否有氯气逸出 C.HCl表现还原性和酸性 D.该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的 【答案】A 【解析】氯化锰在溶液中完全电离,反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl-Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O,A错误。 2．氧气的化学性质比较活泼。下列物质在氧气中燃烧，能生成黑色固体的是(　　) A．硫粉 B．铁丝 C．镁条 D．木炭 【答案】B 【解析】硫在氧气中燃烧，发生明亮的蓝紫色火焰，生成一种具有刺激性气味的气体，故A错误；铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体，故B正确；镁条在氧气中燃烧，发出耀眼的白光，生成一种白色固体，故C错误；木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故D错误。 3．下列说法中,正确的是(　　) A.氢气在氯气中燃烧,发出苍白色的火焰 B.氯气泄露,可用浸有NaOH溶液的毛巾捂住口鼻,逃离现场 C.铜丝在氯气中燃烧,生成蓝色的氯化铜固体 D.氯元素在自然界中既有游离态又有化合态存在 【答案】A 【解析】B项,氯气泄露,可用浸有碳酸氢钠溶液的毛巾捂住口鼻,逃离现场,不能用NaOH溶液,NaOH溶液碱性太强,错误;C项,铜丝在氯气中燃烧,生成棕黄色的氯化铜,其水溶液为蓝色,错误;D项,氯气非常活泼,自然界中氯元素没有游离态,只有化合态,错误。 4．用如图所示装置制备气体，并随时控制反应的发生与停止，下列所选试剂制备相应气体合适的是(　　) ①用硫酸铜粉末与过氧化氢溶液混合制备 O2 ②用铝片与稀盐酸混合制备H2 ③用高锰酸钾固体制备O2 ④用块状碳酸钙与稀盐酸混合制备 CO2 ⑤用氯酸钾固体与二氧化锰固体混合制备 O2 A．②④ B．①③⑤ C．①③④ D．②⑤ 【答案】A 【解析】该装置要求固体药品必须为块状或颗粒状，不能是粉末状，且反应条件不需要加热，故用铝片与稀盐酸混合制备H2和用块状碳酸钙与稀盐酸混合制备 CO2符合要求，故选A。 5．建构“性质－用途”的化学观念非常重要。下列物质的性质与用途均正确并相对应的是(　　) 选项 性质 用途 A 石墨具有润滑性 用于开启生锈的锁 B 一氧化碳具有可燃性 可用于工业炼铁 C 二氧化碳具有酸性 可用于制碳酸饮料 D 碳酸钠可与酸反应 可用作发酵粉 【答案】A 【解析】一氧化碳用于工业炼铁，利用的是一氧化碳的还原性，故B错误；二氧化碳用于制碳酸饮料，是因为二氧化碳能溶于水，故C错误；碳酸氢钠可与酸反应生成二氧化碳，可用作发酵粉，而不是碳酸钠，故D错误。 6．下列关于新制氯水和久置氯水的说法正确的是(　　) A.新制氯水可保存在无色细口瓶中 B.向新制氯水和久置氯水中分别加入少量石灰石粉末,都能溶解 C.可用pH试纸测定新制氯水和久置氯水的pH D.新制氯水能与 Na2CO3 反应,久置氯水不能与Na2CO3 反应 【答案】B 【解析】A项,新制氯水中有HClO,HClO见光易分解,则新制氯水应保存在棕色细口瓶中,并放置在冷暗处,错误;C项,新制氯水能漂白pH试纸,不能用pH试纸测定新制氯水的pH,错误;D项,新制氯水和久置氯水中都有盐酸,都能与Na2CO3反应,错误。 7．检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl-),正确的操作是(　　) A.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生 B.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,加入盐酸,沉淀不消失 C.向未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生 D.向未知溶液中加入稀盐酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生 【答案】C 【解析】A操作不正确,不能排除C等离子的干扰;B操作不正确,因为Ag2CO3与HCl反应时,生成的AgCl仍是白色沉淀;D操作不正确,用盐酸酸化,引入了Cl-,无法确定原溶液中是否含有Cl-。 8．利用甲酸(HCOOH)与浓硫酸可制备CO，化学方程式为HCOOHH2O＋CO↑。如图是制备CO并验证其性质的实验，下列有关说法错误的是(　　) A．甲处：浓硫酸可以吸收生成的H2O B．乙处：黑色固体变红说明CO具有还原性 C．丙处：CO能使澄清石灰水变浑浊 D．丁处：引燃尾气利用了CO的可燃性 【答案】C 【解析】乙处黑色固体变红说明CO和CuO在加热条件下生成Cu和CO2，说明CO具有还原性，B正确；CO不能与石灰水中的Ca(OH)2反应，故CO不能使澄清石灰水变浑浊，C错误；CO具有可燃性，则可用燃烧法处理尾气，防止CO污染空气，D正确。 9．新制氯水中含氯微粒有多种,如Cl-、ClO-、Cl2和HClO等。已知HClO的酸性比碳酸弱;SCN-遇Fe3＋显红色,而遇Fe2＋不显红色;I2遇淀粉显蓝色。为探究新制氯水的性质,进行如下实验。所得结论正确的是(　　) 实验 装置 试剂X 现象 1 滴有酚酞的NaOH溶液 红色褪色 2 NaHCO3溶液 产生气泡 3 KI-淀粉溶液 溶液变蓝 4 FeCl2-KSCN溶液 溶液变红 A.实验1:涉及的主要离子反应:H＋＋OH-H2O B.实验2:氯水中的HClO与NaHCO3反应生成了CO2 C.实验3:说明Cl2是氧化剂,发生氧化反应 D.实验4:涉及的离子反应:Cl2＋2Fe2＋2Fe3＋＋2Cl- 【答案】D 【解析】A项,新制氯水中含有HCl、HClO、Cl2等,都会与NaOH反应,涉及的主要离子反应:H＋＋OH-H2O,HClO＋OH-ClO-＋H2O等,错误;B项,将氯水滴加到NaHCO3溶液中产生气泡,是因为氯水中的HCl与NaHCO3反应生成了CO2,错误;C项,Cl2与KI反应生成KCl和I2,其中Cl2是氧化剂,发生还原反应,错误;D项,Cl2可以将Fe2＋氧化成Fe3＋,离子方程式为Cl2＋2Fe2＋2Fe3＋＋2Cl-,Fe3＋与SCN-反应生成Fe(SCN)3,正确。 10．气体的制取和性质是初中化学核心知识之一，结合以下实验装置图回答问题。 (1)仪器a的名称是________________。 (2)实验室制取二氧化碳的化学方程式是____________________________________，你选择的发生装置是________(填字母)。 (3)检验二氧化碳可选用________(填序号)。 ①氢氧化钠溶液 ②氯化钙溶液 ③氢氧化钙溶液 ④蒸馏水 (4)实验室若要收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，装置的正确连接顺序是B→____________ →____→F，验满的方法是 _________________________________________。 【答案】(1)试管　(2)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑　B　(3)③　(4)E　D　将燃着的木条放到c端管口，若木条熄灭，则已集满 【解析】(2)实验室用大理石(或石灰石)和稀盐酸制二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑；该反应需要固液常温型装置，则选择的发生装置是B。(3)①氢氧化钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，该反应无明显现象，故错误；②氯化钙溶液不能和二氧化碳反应，故错误；③氢氧化钙溶液和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，溶液会变浑浊，故正确；④蒸馏水和二氧化碳反应生成碳酸，该反应无明显现象，故错误。(4)实验室制取的二氧化碳中常混有氯化氢气体和水蒸气，氯化氢和饱和碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳，浓硫酸能吸收二氧化碳中的水蒸气，故正确连接顺序是B→E→D→F；二氧化碳的密度比空气大，从装置F中的b管进入，则验满的方法是将燃着的木条放到c端管口。 【拓展提升练】 11．用图示装置探究Cl2的漂白原理,其中红纸①是干燥的,红纸②~④分别用表中的试剂润湿。已知:ⅰ.Na2CO3与HClO反应生成NaHCO3;ⅱ.NaHCO3不与HClO反应。向中心Ca(ClO)2粉末上滴加几滴盐酸,迅速盖上培养皿,产生大量黄绿色气体,红纸变化如表。 编号 试剂 红纸变化 ① — 不褪色 ② 蒸馏水 逐渐褪色 ③ 饱和 食盐水 几乎 不褪色 ④ NaHCO3 溶液 快速褪色 下列对于该实验的分析错误的是(　　) A.对比①②的现象,说明红纸褪色涉及反应Cl2＋H2OHCl＋HClO B.对比②③的现象,不能说明使红纸褪色的粒子是HClO C.对比②③④的现象,说明HClO浓度越大,漂白效果越好 D.④中试剂可用Na2CO3溶液代替 【答案】D 【解析】A项,红纸①干燥,不褪色;红纸②湿润,褪色,说明Cl2不能使红纸褪色,而Cl2与水生成的产物使红纸褪色,正确;B项,红纸②褪色,说明Cl2＋H2OHCl＋HClO可使红纸褪色;③中饱和食盐水抑制Cl2＋H2OHCl＋HClO的发生,但不能说明能使红纸褪色的粒子是HClO,正确;C项,②中发生反应Cl2＋H2OHCl＋HClO,③中饱和食盐水抑制Cl2＋H2OHCl＋HClO的发生,④中NaHCO3溶液不与HClO反应,但是与HCl反应,增大溶液中HClO浓度,褪色最快,说明HClO浓度越大,漂白效果越好,正确;D项,Na2CO3溶液与HClO反应生成NaHCO3,消耗HClO,故不能用Na2CO3溶液代替NaHCO3溶液,错误。 12．如图是一种测试某气体化学性质的装置,图中b为开关,如先打开b,在a处通入干燥的氯气,c中干燥的红色布条颜色无变化;当关闭b时,c处干燥的红色布条颜色褪去,则d瓶中盛有的溶液是(　　) A.浓H2SO4　　B.饱和NaCl溶液 C.浓NaOH溶液　　D.浓Ba(OH)2溶液 【答案】B 【解析】浓硫酸为干燥剂,能够吸收水蒸气,当氯气通过盛有浓硫酸的d瓶时,出来的仍然是干燥的氯气,不能使干燥的红色布条褪色,A错误;干燥的氯气通过盛有饱和食盐水的d瓶时,出来的气体中含有氯气和水蒸气,能够使干燥的红色布条褪色,B正确;d瓶中装有浓氢氧化钠溶液,氯气通过d瓶时与浓氢氧化钠溶液反应,被吸收,从d瓶中出来的气体中不含氯气,不能使干燥的红色布条褪色,C错误;d瓶中装有浓Ba(OH)2溶液,氯气通过d瓶时与浓Ba(OH)2溶液反应,被吸收,不能使干燥的红色布条褪色,D错误。 13．欲用如图所示装置制备干燥的氯气，下列相关说法正确的是(　　) A．烧瓶内装入的固体是MnO2 B．按气流方向，装置的连接顺序是aedcbgfcbh C．装置乙可干燥氯气，防止装置戊中水蒸气进入集气瓶 D．可用干燥的淀粉碘化钾试纸检验氯气 【答案】C 【解析】MnO2与浓盐酸反应需要加热，装置甲没有加热装置，故A错误；收集Cl2的方法应为向上排空气法，装置的连接顺序是aedcbfgcbh，故B错误；装置乙是干燥装置，实验目的是制得干燥的氯气，装置乙要用到两次，既要除去生成Cl2中的水蒸气，又要防止戊中的水蒸气进入，故C正确；检验氯气需要湿润的淀粉碘化钾试纸，故D错误。 14．某兴趣小组拟利用如图装置探究验证干燥的Cl2和潮湿的Cl2有无漂白性。 回答下列问题: (1)按气体从左向右的流向将各装置依次连接起来(填接口字母):Cl2接b,c接　　　　,　　　　接　　　　,　　　　接h。  (2)通入Cl2后,从集气瓶B、C中有色布条的现象可得出的实验结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  其中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)为了确证是HClO使湿润的有色布条褪色,而非其他成分,现有六种试剂:①干燥氯气;②稀硫酸;③新制氯水;④有色布条;⑤稀盐酸;⑥食盐水。则还需选用　　　　(填序号)进行后续实验。  【答案】(1)g　f　e　d　(2)干燥的Cl2没有漂白性,氯水有漂白性　Cl2＋H2OHCl＋HClO　 (3)④⑤ 【解析】(1)制得的Cl2先通过湿润的有色布条,再干燥,然后通过干燥的有色布条,可分别验证潮湿的Cl2、干燥的Cl2有无漂白性,多余Cl2用NaOH溶液吸收,连接顺序是Cl2接b,c接g,f接e,d接h。(2)氯气溶于水得到氯水,B中有色布条褪色,C中有色布条不褪色,说明干燥的Cl2没有漂白性,氯水有漂白性;氯气和水反应的化学方程式为Cl2＋H2OHCl＋HClO。(3)Cl2＋H2OHCl＋HClO,所以需要设计一个实验,在一个有色布条上滴加盐酸,布条颜色无变化,排除氯化氢的漂白性,就证明起漂白作用的物质是次氯酸,所以还需选用有色布条、稀盐酸。 15．Ⅰ.氯气是一种重要的化工原料，氯气及其化合物在自来水的消毒、农药的生产、药物的合成等领域都有着重要的应用。 (1)Ca(ClO)2中Cl的化合价为________________，Ca(ClO)2具有较强的____________(填“氧化”或“还原”)性，是常用的漂白粉的有效成分。 (2)黄色气体ClO2可用于污水杀菌和饮用水净化。 ①KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得ClO2，SO2被氧化为SO，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。 ②NaClO可将酸性废水中的Fe2＋氧化为Fe3＋，本身被还原为NaCl，该反应过程中氧化剂与还原剂的个数之比为____________________。 Ⅱ.某学生设计如图所示的实验装置，利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(该反应放出热量)，回答下列问题(消石灰为氢氧化钙)： (3)在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气，写出该反应的离子方程式：________________________________________________________________________。 (4)C装置的作用是______________________________________________________(用离子方程式表示)。 (5)此实验所得漂白粉的有效成分偏低，该学生经分析并查阅资料发现，主要原因是在U形管中还存在两个副反应。 ①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2，为避免此副反应的发生，可采取的措施是将U形管置于__________________(填“冰水浴”或“热水浴”)中。 ②另一个副反应是2HCl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2H2O，为避免此副反应的发生，装置的改进措施为________________________________。 【答案】(1)＋1　氧化　 (2)①2ClO＋SO2===SO＋2ClO2　②1∶2 (3)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　 (4)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O　(5)①冰水浴　②在A、B之间加一个盛有饱和食盐水的洗气瓶 【解析】(1)Ca(ClO)2中Ca为＋2价，O为－2价，所以Cl为＋1价；Ca(ClO)2具有较强的氧化性，是常用的漂白粉的有效成分。(2)①根据得失电子守恒可知ClO与SO2的系数比为2∶1，再结合元素守恒可得离子方程式为2ClO＋SO2===SO＋2ClO2。②NaClO→NaCl，Cl元素化合价降低2价，为氧化剂，Fe2＋→Fe3＋，Fe元素化合价升高1价，为还原剂，根据得失电子守恒可知氧化剂与还原剂的个数之比为1∶2。(4)氯气是有毒气体，为防止污染空气，要进行尾气处理，装置C中的氢氧化钠溶液用于吸收未反应完的氯气，发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。(5)①因温度较高时发生副反应生成Ca(ClO3)2，故可将B装置放在冰水浴中来避免该副反应的发生。②因浓盐酸易挥发，则另一个副反应为HCl与消石灰反应，所以应除去氯气中的HCl，即在A、B之间接一个装有饱和食盐水的洗气瓶。 16．已知：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，如图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好。已知KSCN遇Fe3＋会生成红色的物质。 (1)在KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O反应中____________(填化学式)是氧化剂，氧化剂与还原剂个数之比为____________。 (2)滴有KSCN的FeCl2溶液变为____________色。 (3)滴有酚酞的NaOH溶液颜色变化为____________。 (4)紫色石蕊溶液颜色变化为先变红后褪色，褪色是因为____________有漂白性。 (5)淀粉-KI溶液变为蓝色，用离子方程式表示反应原理：________________________。 【答案】(1)KClO3　1∶5　 (2)红　 (3)溶液红色褪去　 (4)HClO(或次氯酸)　 (5)Cl2＋2I－===I2＋2Cl－ 【解析】(1)在KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O反应中，KClO3中Cl元素的化合价由＋5价→0，被还原，为氧化剂，HCl中Cl元素的化合价由－1→0，被氧化，为还原剂，其中6个HCl生成1个KCl，被氧化的HCl为5个，则氧化剂与还原剂个数之比为1∶5。(2)生成的氯气遇到滴有KSCN的FeCl2溶液，氯气能将亚铁离子氧化为铁离子，KSCN溶液遇铁离子变红。(4)氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，酸使石蕊变红，次氯酸使其褪色，则溶液先变红后褪色，能说明次氯酸具有漂白性。(5)生成的氯气遇到淀粉-KI溶液，氯气能将碘离子氧化为碘单质，淀粉溶液遇碘单质变蓝，反应的离子方程式为Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $