1 掌握氯气的化学性质 了解几种重要的含卤素化合物的性质及用途 2 掌握常见气体 Cl2 的实验室制法 包括所用试剂 仪器 反应原理和收集方法 考点展示 基础知识回顾一 氯气的结构及性质1 结构 1 氯气分子是由2个氯原子构成的分子 2 氯原子最外电子层上有个电子 双原子 7 二 氯气的实验室制法1 反应原理MnO2 4HCl 浓 Cl2 2H2O 2 实验装置如图所示 MnCl2 指出各装置中所盛试剂及其作用 C 试剂 作用 D 试剂 作用 F 试剂 作用 饱和食盐水 除去Cl2中的HCl气体 浓H2SO4 干燥Cl2 NaOH溶液 吸收尾气中的Cl2 自我演练1 氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质 它具有较强的氧化性 下列叙述中不正确的是 A 红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧 生成棕黄色的烟B 通常状况下 干燥的氯气能和Fe反应C 纯净的H2在Cl2中安静地燃烧 发出苍白色火焰 集气瓶口呈现雾状 光照H2和Cl2的混合气体时 迅速化合而爆炸D 氯气能与水反应生成HClO和HCl 久置氯水最终变为稀盐酸答案 B 2 某化学小组用下图所示装置制取氯气 下列说法不正确的是 A 该装置图中至少存在两处明显错误B 将烧瓶中的MnO2换成KMnO4可制得Cl2C 在乙后连一盛有澄清石灰水的烧杯可进行尾气处理D 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解析 甲装置应用酒精灯加热 乙后应连尾气处理装置 A正确 KMnO4氧化性比MnO2强 常温下即可与浓盐酸反应制得Cl2 B正确 Ca OH 2在水中的溶解度很小 故石灰水不能用来进行尾气处理 C项错误 氯气可氧化I 为单质 它可使试纸变蓝 若有Cl2逸出 则变色 反之 则不变色 答案 C 3 有关液氯和新制氯水的叙述中正确的是 A 液氯是纯净物 而氯水是混合物B 液氯无酸性 氯水有酸性C 液氯较氯水有更强的漂白性D 氯水久置后漂白性增强 解析 本题考查液氯与氯水性质的异同 液氯是由氯气经过加压降温使Cl2分子间距离减小而液化得到的 除Cl2外无其他物质 具有Cl2的性质 无酸性 无漂白性 是纯净物 Cl2溶于水得氯水 溶解的部分Cl2与H2O反应生成HCl HClO 故氯水兼有Cl2 HCl HClO的性质 是混合物 氯水久置后发生反应 2HClO2HCl O2 失去漂白作用 答案 AB 4 2009 福建汕尾统考 下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是 氯气 液氯 新制氯水 氯气的四氯化碳溶液 盐酸 盐酸与少量的漂白粉的混合溶液A B C D 解析 本题考查HClO的漂白性及酸性 以及Cl2 漂白粉发挥漂白作用的原理 能使干燥的石蕊试纸先变红后褪色 要求该物质具有酸性和漂白性 酸性需有较多H 漂白性则必须产生HClO 和 中只有Cl2分子 Cl2并不具备酸性和漂白性 中Cl2分子与CCl4溶剂间也不反应 产生不了H 和HClO 中HCl有酸性 无漂白性 中氯水发生反应 Cl2 H2O HCl HClO 中发生反应 Ca ClO 2 2HCl CaCl2 2HClO 与 中有大量的H 及HClO 所以本题答案为C 若此题将干燥试纸改为湿润试纸 则 均可选 答案 C 1 氯气的性质 1 Cl2有很强的氧化性 在一定条件下几乎跟所有的金属反应 且与变价金属反应时均生成高价氯化物 2 Cl2无论与什么物质反应 其结果只有两种 一种是Cl2只作氧化剂 其变化为Cl2 Cl 一种是Cl2既作氧化剂 又作还原剂 发生歧化反应 2 氯水的性质氯水的成分较复杂 氯水成分的多样性决定了它的性质的多重性 氯水的主要性质表现如下 3 氯水中的化学平衡Cl2 H2O H Cl HClO 例1 2009 北京朝阳一模 某学习小组设计以下四个实验 探究氯水的成分 请根据下表回答问题 1 实验 得出的结论 2 指出实验 和实验 中的 实验现象 3 实验 中 实验方法 的具体操作过程是 4 通过实验 的 实验现象 同学们得出两个不同的结论 这两个结论可能是a b 请设计简单的实验证明哪一个是正确的 解析 氯水中存在 Cl2 H2O H Cl HClO 通过AgNO3溶液检验Cl 的存在 通过淀粉 KI试纸检验氯水中存在Cl2 发生的反应为 Cl2 2KI I2 2KCl 通过氯水能与Na2CO3溶液反应说明氯水中存在HCl 发生的反应为 Na2CO3 2HCl 2NaCl H2O CO2 往含有酚酞的NaOH溶液中滴加氯水 溶液红色褪去 有两种可能 一是氯水中含有强氧化性的HClO 它的漂白作用能使红色褪去 二是氯水中含有H 能中和OH 使溶液褪色 通过向褪色后的溶液中再加入NaOH溶液 看溶液是否重新变成红色来验证溶液褪色的原因 答案 1 氯水中含有Cl 2 溶液褪色有气泡冒出 3 取一片淀粉Kl试纸 置于表面皿或玻璃片上 用洁净的玻璃棒蘸取氯水 滴在试纸上 4 a 氯水中含有HClO 其漂白作用使溶液褪色b 氯水中含有H 中和OH 使溶液褪色向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性 若溶液不再显红色 证明红色消失是HClO的漂白作用引起的 若溶液显红色 证明是H 的中和作用引起的 2009 锦州模拟 已知氯水中有如下平衡 Cl2 H2O HCl HClO 常温下在一个容积为50mL的针筒 右图 活塞可自由滑动 针筒上刻有刻度 里吸入40mLCl2和10mLH2O 1 针筒中可能观察到的现象是 2 若将此针筒长时间放在有日光的地方 最终可能观察到的现象 3 用化学平衡的观点解释现象 2 答案 1 针筒内气体颜色变浅 针筒活塞上移 溶液变成黄绿色 2 针筒内气体颜色变成无色 活塞继续上移 3 Cl2 H2O HCl HClO2HClO2HCl O2 HClO光照分解 40mLCl2可生成20mLO2 活塞会继续上移 1 试剂的选择反应原理和试剂的选择主要是依据制取气体的性质 如氯气有强氧化性 常用氧化剂氧化其离子的方法来制取 因此要选用含有氯离子的物质 如盐酸 和具有氧化性的物质 如MnO2 KMnO4等 来制取 2 发生装置的选择主要是依据试剂的状态和反应条件加热与否 MnO2不是块状 且反应需要加热 所以不能选择启普发生器 3 收集方法的选择主要是依据气体的密度和溶解性 4 气体干燥剂的选择气体干燥剂常分为酸性干燥剂如浓硫酸 中性干燥剂如无水CaCl2 碱性干燥剂如碱石灰等 被干燥气体不能与干燥剂反应 5 尾气处理装置有毒或污染环境的气体应在密闭系统或通风橱中进行 通常在装置的后面连接尾气吸收或处理装置 如氯气用NaOH溶液吸收 由于氯化氢极易溶于水 在用水吸收氯化氢时 为防止吸水倒流 可在导管口连接一个倒置漏斗 并使其接触水面进行吸收为最好 例2 如下图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 多余的氯气可以贮存在b中 还可随时使用 其中各试剂瓶盛装的试剂分别为 B 氢硫酸 C 碘化钾淀粉溶液 D 水 F 紫色石蕊试液 1 若A中烧瓶中的固体为MnO2 分液漏斗中的液体为浓盐酸 则其发生反应的化学方程式为 2 中b瓶内宜加入的液体一般是 怎样检验这一部分装置的气密性 3 用图示的 或 代替 是否可行 简要说明理由 4 实验开始后B中的现象是 C中的现象是 5 E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E中反应的化学方程式 6 在F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 解析 此题综合考查了氯气的制法 性质 实验操作及实验装置等问题 题中涉及的制取氯气的原理比较简单 制取装置比较复杂 既然能用来储存Cl2 则b中应盛装一种Cl2在其中溶解度非常小的液体 一般选用饱和食盐水 检验 的气密性需采取液压差法 装置既可储存Cl2还可在适当的时候释放出Cl2 具备此功能 而 则不行 实验开始后 Cl2可从B中置换出淡黄色单质S沉淀 从C中置换出单质碘从而使溶液变蓝 根据 5 的信息提示 不难写出E中的反应方程式 由于可能有Cl2过量 所以过量的Cl2与水反应生成HClO可以使变红的石蕊试液褪色 答案 1 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 2 饱和食盐水关闭分液漏斗旋塞和 处活塞 从c中向容器内加液体 当c的下端浸入液面且c中液面高于b瓶内液面 并长时间不下降 则说明气密性良好 3 可行 不行 中c瓶位置较高 当活塞打开时 由于虹吸现象 b中储存的气体又可排出使用 而装置 中b瓶所储存的气体不能排出 4 有淡黄色沉淀生成溶液变蓝 5 C 2H2O 2Cl2CO2 4HCl 6 生成的酸性气体可使石蕊试液变红 但未反应完的氯气与水作用生成HClO HClO起漂白作用 使红色褪去 点悟 本题考查了氯气的实验室制取原理 性质 干燥方法 尾气处理等问题 只有全面掌握了有关知识点 才能准确作答 本题的侧重点在于考查考生对实验装置的评价能力 做此类试题时 应从实验反应物与生成物的性质出发 结合实验装置各部分的作用 仔细分析 准确应答 2009 汕头模拟 下图 是常见的气体发生装置 是气体收集装置 根据要求回答下列问题 1 若用MnO2与浓盐酸反应制取氯气 应选用装置 用方程式表示制取氯气的反应原理是 2 若用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气 应选用装置 试完成并配平下列离子方程式 MnO Cl H Mn2 Cl2 3 若选用 为氯气的收集装置 应该在试管口放置一团棉花 该棉花团应用 溶液浸湿 其作用是 4 若选用 为氯气收集装置 则氯气应从 口通入 用化学方法检验氯气收集满了的方法是 解析 MnO2与浓盐酸反应制取氯气需要加热 选 装置 用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气 由于KMnO4的氧化性强 可以不加热 选 装置 若先用 为氯气的收集装置 为了防止氯气逸出污染空气 就用蘸有氢氧化钠溶液的棉花团放置在试管口 由于氯气的密度大于空气的 导气管应该 长进短出 将湿润的淀粉KI试纸放在B口处 试纸变蓝色 证明氯气已集满 答案 1 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 2 21016258H2O 3 氢氧化钠防止氯气逸出污染空气 4 A将湿润的淀粉KI试纸放在B口处 试纸变蓝色 证明氯气已集满 例3 下图所示每一个方格表示一种反应物或生成物 反应时所需的水或生成的水以及部分反应中生成的常温下呈气态的物质均已略去 已知D是一种盐 焰色反应呈浅紫色 E呈气态 C G所含元素相同 填写下列空白 1 A是 B是 G是 2 A B C D E的化学方程式 3 写出E FA B的离子方程式 解析 根据A B C E D B A 并结合D是一种钾盐 E是气体 可知B A的反应为 2KClO3 2KCl 3O2 则B为KClO3 A为KCl C为酸 若C为硫酸 D为K2SO4又由于C G所含元素相同 E G C H的反应为 Cl2 H2SO3 H2O H2SO4 2HCl 然后检验上述框图反应过程均成立 答案 1 KClKClO3H2SO3 2 5KCl KClO3 3H2SO4 3K2SO4 3Cl2 3H2O 有X Y Z三种元素 X Y Z的三种单质在常温下均为气体 X单质可在X单质中燃烧 生成物为XZ 其火焰为苍白色 XZ极易溶于水 电离出X 和Z 水溶液可使湿润的蓝色石蕊试纸变红 2molX可与1molY化合生成2molX2Y X2Y常温下为液态 Z单质溶于X2Y中 溶液有漂白作用 1 这三种元素符号依次是X Y Z 2 它们形成的化合物的化学式XZ X2Y 3 实验室由XZ制取Z单质的离子方程式为 解析 由 可知 X是H2 Z是Cl2 XZ是HCl 由 可知 Y是O2 X2Y是H2O 答案 1 HOCl 2 HClH2O 3 MnO2 4H 2Cl Mn2 Cl2 2H2O