内容正文:
初高中衔接专题七:氯及其化合物
【学习目标】
1. 了解氯气的物理性质。
2. 掌握氯气的化学性质,学会从化合价视角重新审视氯元素。
3. 了解常见氯化物的用途。
4. 掌握实验室制取氯气的方法,并总结实验室制取气体的一般思路。
5. 掌握氯离子的检验方法。
【知识回顾】
1. 氯原子的结构示意图为 ,氯原子最外电子层上有 个电子,在化学反应中很容易
电子以达到8电子稳定结构。
2. 氯气的化学式是__________,它属于__________(填“单质”或“化合物”),一个氯分子中含有__________个氯原子。
3. 下列关于氯气的描述中,错误的是( )
A. 氯气呈黄绿色 B. 氯气有刺激性气味
C. 氯气的密度比空气小 D. 氯气能用于自来水消毒
4. 写出下列两个反应对应的化学方程式,并注明基本反应类型(化合反应/分解反应/置换反应)。
(1)钠在氯气中燃烧(产生大量白烟):
____________________________________,属于__________反应。
(2)氢气在氯气中燃烧(发出苍白色火焰):
____________________________________,属于__________反应。
5. 下列关于HCl的说法正确的是( )
A. 该气体的水溶液能使紫色石蕊试液变蓝
B. 该气体密度比空气小
C. 该气体溶于水形成的溶液能与活泼金属反应放出H2
D. 该气体是造成酸雨的主要污染物
【新知学习】
一、氯气的物理性质
1. 色态味:氯气是一种______色,__________味_______毒气体。
2. 密度:__________空气。
3. 溶解度:可溶于水,1体积水能溶解______体积氯气。
4. 氯气易液化,液氯是一种________(填纯净物或混合物)。
二、氯的化学性质
1、与金属单质(如Na、Fe、Cu)的反应
(1)钠能在氯气中燃烧,产生 色烟,化学方程式____________________________________
(2)铁能在氯气中燃烧,产生 色烟,化学方程式____________________________________
(3)铜能在氯气中燃烧,产生 色烟,化学方程式____________________________________
[注意]从氧化还原角度,氯气与金属单质的反应体现了氯气有较强的__________性,氯气与变价金属反应要生成________ 价金属氯化物。
2、与非金属单质反应(如H2)
氢气能在氯气中安静的燃烧,发出 色火焰,瓶口产生白雾( 小液滴),化学方程式为:_______________________________________________,工业用于制取盐酸。
[注意]氢气与氯气混合点燃或光照条件下会爆炸。
3、与水的反应
(1)氯气能和水反应,方程式为________________________。
[实验探究]HClO的漂白性
实验操作
实验现象
解释
有色布条
干燥的Cl2
有色布条
在有H2O存在的条件下,
Cl2有
有色鲜花
在有H2O存在的条件下,
Cl2有
结论
氯气没有漂白性,氯气与水反应生成的
有漂白性。
(2)次氯酸的性质
①弱酸性:酸性比碳酸弱;
②强氧化性:可用于杀菌、消毒、漂白;
③不稳定:见光或受热易分解,化学方程式: 。
(3)液氯、新制氯水和久置氯水的比较
液氯
新制氯水
久置氯水
物质类别
纯净物
成分
Cl2
三分子: 四离子:
盐酸
颜色
有无漂白性
4、与碱反应
(1)制漂白液
(2)制漂白粉
5、与某些还原剂反应
Cl2+2NaBr =
Cl2+2KI = (使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色,用于氯气的检验)
Cl2+2FeCl2 =
Cl2+SO2+2H2O =
[练习一]
1、 判断正误
(1)铁丝在足量Cl2燃烧生成FeCl3,在少量的Cl2中燃烧生成FeCl2。( )
(2)Cl2在H2点燃会安静地燃烧,发出苍白色火焰。( )
(3)Cl2能使鲜花褪色,说明Cl2具有漂白性。( )
(4)氯气、氯水、液氯是同一种物质,都属于纯净物。( )
(5)可以用干燥的淀粉-KI试纸检验Cl2。( )
(6)可用pH试纸测定NaClO溶液的pH。( )
2、下列关于氯及其化合物的叙述中,正确的组合是( )
①氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体
②氯气在常温下能与铁反应,故不能用钢瓶储存液氯
③氯气与铜在加热条件下反应,生成CuCl
④纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰
⑤新制的氯水显酸性,向其中滴加少量紫色石蕊试液,充分振荡后溶液呈红色
⑥氯气通入冷的石灰乳中,可制得以Ca(ClO)2为有效成分的漂白粉
A.①②⑤ B.①④⑥ C.②③⑤ D.③④⑥
3、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
4、下列关于氯水的说法中正确的是( )
A.新制氯水中只含有Cl2和H2O分子
B.新制氯水能杀菌消毒是因为Cl2有毒,能毒杀细菌
C.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2
D.氯水放置数天后酸性增强
5、漂白剂是破坏、抑制食品的发色因素,使其褪色或使食品免于褐变的物质。下列褪色的变化中,不属于化学变化的是( )
A.过氧化钠使品红溶液褪色 B.氯水使有色布条褪色
C.活性炭使红墨水褪色 D.漂粉精使某些染料褪色
6.84消毒液的有效成分是NaClO,使用时为增强其消毒能力,可加入少量( )
A.食盐 B.蔗糖 C.白酒 D.白醋
三、氯气的实验室制法
1.实验原理
化学方程式:
离子方程式:
[注意]①不加热不反应,盐酸不浓不反应;
②盐酸在反应中体现 性和 性;
③反应中氧化剂和还原剂的比为 。
2.实验装置
(1)发生装置(Ⅰ部分)
①装置选择:固体+液体气体
②试剂:A( )中盛放 ,B中盛放 。
(2) 净化装置(Ⅱ部分)
C中盛放 ,作用是 ;
D中盛放 ,作用是 。
[注意]在气体净化时,一般先除杂后干燥。
(3) 收集装置(Ⅲ部分):用 法收集氯气。氯气还可以用排 法收集。氯气验满的方法:
①观察到E中充满 气体,则证明已集满。
②将湿润的 靠近盛氯气的瓶口,观察到试纸变 ,则证明已集满。
(4)尾气处理装置(Ⅳ部分)
F中盛放的试剂: 溶液,作用是吸收过量的氯气,防止污染环境。
化学方程式:
【小结】一套完整的实验室制备气体的装置一般包括四个以下部分:
、 、 、 。
3.其它实验室制氯气的反应原理(将MnO2换成氧化性更强的固体KMnO4或KClO3)
(1)16HCl+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑;(不需加热)
(2)6HCl(浓)+KClO3===KCl+3H2O+3Cl2↑;(不需加热)
四、氯离子的检验
1.实验探究
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
(2)氯化钠溶液
(3)碳酸钠溶液
实验结论
CO32-、Cl-都可以与AgNO3溶液产生白色沉淀;
CO32-与Ag+结合产生的AgCO3白色沉淀,遇到稀硝酸会溶解。
2.氯离子检验方法
(1)试剂: 、 。
(2)操作(答题模板)
取少量待测液于试管中,先滴加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,说明待测液中含有Cl-。
[练习二]
1、 判断正误
(1)实验室制取的Cl2中混有HCl气体,可通过盛有碱石灰的干燥管除去。( )
(2)MnO2与稀盐酸在加热条件下也可制取Cl2。( )
(3)在实验室制取Cl2的试剂中,HCl只做还原剂。( )
(4)实验室可以用排水法收集Cl2。( )
(5)某溶液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀生成,则该溶液中一定含有Cl-。( )
(6)检验Cl2中是否混有HCl,可通入AgNO3溶液中,若有白色沉淀产生,说明Cl2中混有HCl。( )
2.实验室制备氯气的化学方程式是MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑。下列关于实验室制氯气的说法中错误的是( )
A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2
B.每生成1个Cl2,转移2个电子
C.该反应的离子方程式为 MnO2+4H++4Cl-MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的
3.实验室利用如图所示的装置制取并收集氯气,下列有关描述正确的是( )
A.F中NaOH溶液也可以换成澄清石灰水
B.饱和食盐水可以用饱和碳酸氢钠溶液代替
C.可以用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的氯气
D.若用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气,说明浓盐酸的氧化性较强
4.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.碳酸钙与稀盐酸反应:
B.向氢氧化钠中通入过量二氧化碳:
C.用硝酸银溶液检验盐酸中的氯离子:
D.将铜丝伸入硝酸银溶液中:
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初高中衔接专题七:氯及其化合物解析
【学习目标】
1. 了解氯气的物理性质。
2. 掌握氯气的化学性质,学会从化合价视角认识氯元素的性质。
3. 了解常见氯化物的用途。
4. 掌握实验室制取氯气的方法,并总结实验室制取气体的一般思路。
5. 掌握氯离子的检验方法。
【知识回顾】
1. 氯原子的结构示意图为,氯原子最外电子层上有 7 个电子,在化学反应中很容易
得1个 电子以达到8电子稳定结构。
2. 氯气的化学式是_Cl2____,它属于_单质__(填“单质”或“化合物”),一个氯分子中含有___2__个氯原子。
3. 下列关于氯气的描述中,错误的是( C )
A. 氯气呈黄绿色 B. 氯气有刺激性气味
C. 氯气的密度比空气小 D. 氯气能用于自来水消毒
4. 写出下列两个反应对应的化学方程式,并注明基本反应类型(化合反应/分解反应/置换反应)。
(1)钠在氯气中燃烧(产生大量白烟):
____,属于__化合_反应。
(2)氢气在氯气中燃烧(发出苍白色火焰):
_____,属于_化合__反应。
5. 下列关于HCl的说法正确的是( C )
A. 该气体的水溶液能使紫色石蕊试液变蓝
B. 该气体的密度比空气小
C. 该气体溶于水形成的溶液能与活泼金属反应放出H2
D. 该气体是造成酸雨的主要污染物
【新知学习】
一、氯气的物理性质
1. 色态味:氯气是一种_黄绿_色,__有刺激性气__味____有___毒气体。
2. 密度:__大于__空气。
3. 溶解度:可溶于水,1体积水能溶解_2_体积氯气。
4. 氯气易液化,液氯是一种__纯净物__(填纯净物或混合物)。
二、氯的化学性质
1、与金属单质(如Na、Fe、Cu)的反应
(1)钠能在氯气中燃烧,产生 白 色烟,化学方程式_______
(2)铁能在氯气中燃烧,产生 棕褐 色烟,化学方程式______
(3)铜能在氯气中燃烧,产生 棕黄 色烟,化学方程式______
[注意]从氧化还原角度,氯气与金属单质的反应体现了氯气有较强的___氧化___性,氯气与变价金属反应要生成___高___ 价金属氯化物。
2、与非金属单质反应(如H2)
氢气能在氯气中安静的燃烧,发出 苍白 色火焰,瓶口产生白雾( 盐酸 小液滴),化学方程式为:__________,工业用于制取盐酸。
[注意]氢气与氯气混合点燃或光照条件下会爆炸。
3、与水的反应
(1)氯气能和水反应,方程式为_____。
[实验探究]HClO的漂白性
实验操作
实验现象
解释
有色布条 不褪色
干燥的Cl2 无漂白性
有色布条 褪色
在有H2O存在的条件下,
Cl2有 漂白性
有色鲜花 褪色
在有H2O存在的条件下,
Cl2有 漂白性
结论
氯气没有漂白性,氯气与水反应生成的
次氯酸 具有漂白性。
(2)次氯酸的性质
①弱酸性:酸性比碳酸弱;
②强氧化性:可用于杀菌、消毒、漂白;
③不稳定:见光或受热易分解,化学方程式: 。
(3)液氯、新制氯水和久置氯水的比较
液氯
新制氯水
久置氯水
物质类别
纯净物
混合物
混合物
成分
Cl2
三分子:Cl2、HClO、H2O四离子:H+、Cl-、ClO-、OH-
盐酸
颜色
黄绿色
浅黄绿色
无色
有无漂白性
无
有
无
4、与碱反应
(1)制漂白液
(2)制漂白粉
5、与某些还原剂反应
Cl2+2NaBr = Br2+2NaCl
Cl2+2KI = I2+2KCl (使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色,用于氯气的检验)
Cl2+2FeCl2 = 2FeCl3
Cl2+SO2+2H2O = 2HCl +H2SO4
[练习一]
1、 判断正误
(1)铁丝在足量Cl2燃烧生成FeCl3,在少量的Cl2中燃烧生成FeCl2。( × )
(2)Cl2在H2点燃会安静地燃烧,发出苍白色火焰。( × )
(3)Cl2能使鲜花褪色,说明Cl2具有漂白性。( × )
(4)氯气、氯水、液氯是同一种物质,都属于纯净物。( × )
(5)可以用干燥的淀粉-KI试纸检验Cl2。( × )
(6)可用pH试纸测定NaClO溶液的pH。( × )
2、下列关于氯及其化合物的叙述中,正确的组合是( B )
①氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体
②氯气在常温下能与铁反应,故不能用钢瓶储存液氯
③氯气与铜在加热条件下反应,生成CuCl
④纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰
⑤新制的氯水显酸性,向其中滴加少量紫色石蕊试液,充分振荡后溶液呈红色
⑥氯气通入冷的石灰乳中,可制得以Ca(ClO)2为有效成分的漂白粉
A.①②⑤ B.①④⑥ C.②③⑤ D.③④⑥
3、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( D )
A.CuCl2 B.FeCl2 C.FeCl3 D.AlCl3
4、下列关于氯水的说法中正确的是( D )
A.新制氯水中只含有Cl2和H2O分子
B.新制氯水能杀菌消毒是因为Cl2有毒,能毒杀细菌
C.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2
D.氯水放置数天后酸性增强
5、漂白剂是破坏、抑制食品的发色因素,使其褪色或使食品免于褐变的物质。下列褪色的变化中,不属于化学变化的是( C )
A.过氧化钠使品红溶液褪色 B.氯水使有色布条褪色
C.活性炭使红墨水褪色 D.漂粉精使某些染料褪色
6.84消毒液的有效成分是NaClO,使用时为增强其消毒能力,可加入少量( D )
A.食盐 B.蔗糖 C.白酒 D.白醋
三、氯气的实验室制法
1.实验原理
化学方程式:
离子方程式:
[注意]①不加热不反应,盐酸不浓不反应;
②盐酸在反应中体现 酸 性和 还原 性;
③反应中氧化剂和还原剂的比为 1:2 。
2.实验装置
(1)发生装置(Ⅰ部分)
①装置选择:固体+液体气体
②试剂:A( 分液漏斗 )中盛放 浓盐酸 ,B中盛放 二氧化锰固体 。
(2) 净化装置(Ⅱ部分)
C中盛放 饱和食盐水 ,作用是 除去氯气中的氯化氢 ;
D中盛放 浓硫酸 ,作用是 除去氯气中的水 。
[注意]在气体净化时,一般先除杂后干燥。
(3) 收集装置(Ⅲ部分):用 向上排空气 法收集氯气。氯气还可以用排 饱和食盐水 法收集。氯气验满的方法:
①观察到E中充满 黄绿色 气体,则证明已集满。
②将湿润的 淀粉-KI试纸 靠近盛氯气的瓶口,观察到试纸变 蓝 ,则证明已集满。
(4)尾气处理装置(Ⅳ部分)
F中盛放的试剂: NaOH 溶液,作用是吸收过量的氯气,防止污染环境。
化学方程式: Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
【小结】一套完整的实验室制备气体的装置一般包括四个以下部分:
发生装置 、 净化装置 、 收集装置 、 尾气处理装置 。
3.其它实验室制氯气的反应原理(将MnO2换成氧化性更强的固体KMnO4或KClO3)
(1)16HCl+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑;(不需加热)
(2)6HCl(浓)+KClO3===KCl+3H2O+3Cl2↑;(不需加热)
四、氯离子的检验
1.实验探究
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
有白色沉淀产生
沉淀不溶解
Cl-+Ag+=AgCl↓
(2)氯化钠溶液
有白色沉淀产生
沉淀不溶解
Cl-+Ag+=AgCl↓
(3)碳酸钠溶液
有白色沉淀产生
沉淀溶解并有无色气泡
CO32-+2Ag+=Ag2CO3↓;
Ag2CO3+2H+=2Ag++CO2↑+H2O
实验结论
CO32-、Cl-都可以与AgNO3溶液产生白色沉淀;
CO32-与Ag+结合产生的Ag2CO3白色沉淀,遇到稀硝酸会溶解。
2.氯离子检验方法
(1)试剂: 硝酸银溶液 、 稀硝酸 。
(2)操作(答题模板)
取少量待测液于试管中,先滴加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,说明待测液中含有Cl-。
[练习二]
1、 判断正误
(1)实验室制取的Cl2中混有HCl气体,可通过盛有碱石灰的干燥管除去。( × )
(2)过量MnO2可将浓盐酸完全消耗生成Cl2。( × )
(3)在实验室制取Cl2的试剂中,HCl只做还原剂。( × )
(4)实验室可以用排水法收集Cl2。( × )
(5)某溶液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀生成,则该溶液中一定含有Cl-。( × )
(6)检验Cl2中是否混有HCl,可通入AgNO3溶液中,若有白色沉淀产生,说明Cl2中混有HCl。( × )
2.实验室制备氯气的化学方程式是MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑。下列关于实验室制氯气的说法中错误的是( C )
A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2
B.每生成1个Cl2,转移2个电子
C.该反应的离子方程式为 MnO2+4H++4Cl-MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的
3.实验室利用如图所示的装置制取并收集氯气,下列有关描述正确的是( C )
A.F中NaOH溶液也可以换成澄清石灰水
B.饱和食盐水可以用饱和碳酸氢钠溶液代替
C.可以用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的氯气
D.若用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气,说明浓盐酸的氧化性较强
4.下列反应的离子方程式书写正确的是( C )
A.碳酸钙与稀盐酸反应:
B.向氢氧化钠中通入过量二氧化碳:
C.用硝酸银溶液检验盐酸中的氯离子:
D.将铜丝伸入硝酸银溶液中:
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