2012届高考化学第一轮氯及其化合物导学案复习

第11讲：氯及其化合物
【内容与解析】
本节课复习的内容是氯及其化合物的性质与应用。主要是通过氯气与单质的反应，氯气与水的反应氯气与碱的反应，但在其反应过程中应该记住反应的现象。第二个问题就是关于氯气的制法上，它是一个气体的制备实验，是高考过程中的主要实验考查的方向，所以本节课是复习的重要内容。应该重要的地方放在两个地方，这样就能加强这两个方面的训练。
【目标与解析】
1．目标
1.了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2．了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
2．目标解析
1.了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。就是指氯与单质的反应，氯与水的反应，氯与碱的反应，其应用主要是体现在氯与碱的反应中作为漂白液与漂 *** 的制取。
2．了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。就是指氯气是有毒的，所以在其收集以及其作为物质的生成来说一定要进行尾气的吸收。
【问题诊断分析】
本节中学生感到困难的地方就是在于复习过程中，关于氯的计算上，特别是在氯气的制备这个实验问题上的计算，因为这个过程中关于氯气的计算中氯化氢一定要过量，因为这个物质在反应中是浓溶液。所以在这个问题上要与学生分析清楚。
【教学条件支持】
这节课主要是通过PPT这个手段，因为这样能加快复习的速度，节约复习的时间。
【复习过程】
问题一：氯的结构与性质
设计意图：结构决定性质。学习物质的性质，首先要清楚他的结构。
师生活动：1．氯的原子结构？
氯元素位于第三周期第ⅦA族，其原子结构示意图为 ，氯原子最外层有7个电子易得到1个电子而形成氯离子，是活泼的非金属元素。在 自然界中以化合态形式存在。
2．氯气的物理性质？
通常情况下，氯气是黄绿色，有刺激性气味的气体，密度比空气大，易溶于水，有毒，易液化。
特别提醒：气体的颜色通常是解无机推断题的题眼。
3．氯气的化学性质？
(1)与金属反应
2Na＋Cl2======2NaCl(现象：黄色火焰，白烟)
Cu＋Cl2======CuCl2　2Fe＋3Cl2=====2FeCl3
(2)与非金属反应
H2＋Cl22HCl(现象：安静燃烧，苍白色火焰)
HCl溶于水形成盐酸，工业上利用此方法生产盐酸。
例1：：（07年上海）有关物质燃烧时火焰颜色描述错误的是
A 氢气在氯气中燃烧-苍白色 B 钠在空气中燃烧——黄色
C 乙醇在空气中燃烧——淡蓝色 D 硫在氧气中燃烧——绿色

(3)与水反应
化学方程式为：Cl2＋H2O===HCl＋HClO，离子方程式为：Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO(Cl2既是氧化剂又是还原剂)。
①氯气的水溶液叫氯水，饱和氯水呈浅黄绿色，主要含有H2O、Cl2、HClO、H＋、Cl－、ClO－等粒子。
②次氯酸的性质
a．弱酸性：是一元弱酸，属弱电解质，酸性弱于碳酸。
b．不稳定性：2HClO2HCl＋O2↑(氯水要现用现制，保存在棕色试剂瓶中)。
c．强氧化性：HClO能氧化许多物质。
d．杀菌漂白性：能使有色布条、品红等有色物质褪色，其原理主要是利用其强氧化性。
(4)与碱液反应
①与碱的反应
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O(工业制漂白液，实验室吸收多余的Cl2)。
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O(工业生产漂粉精)。
②漂 ***
a．漂 *** (有效氯含量为35%)的有效成分是Ca(ClO)2，漂粉精(有效氯含量为70%)的主要成分是Ca(ClO)2。
b．NaClO、Ca(ClO)2都比HClO要稳定，容易保存。
c．漂白原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO,2NaClO＋CO2＋H2O===Na2CO3＋2HClO。
d．漂白液、漂 *** 和漂粉精既可用于漂白又可用于消毒，露置于空气中会与CO2反应而变质，所以需要隔绝空气密封保存。
:例题1：（2003年广东、22、12分）根据下列反应框图填空，已知反应①是工业上生产化合物D的反应，反应⑤是实验室鉴定化合物E的反应。
（1）单质L是 （2）化合物B是
（3）图中除反应①以外，还有两个用于工业生产的反应，是 和 （填代号）。
它们的化学反应方程式分别是


(5)与还原性物质反应
Cl2＋2FeCl2===2FeCl3(溶液从浅绿色变为棕黄色)。
Cl2＋2KI===2KCl＋I2(用湿润的KI淀粉试纸检验Cl2的存在)。
例题：（09年海南化学?13）（9分）有关物质存在如图所示的转化关系(部分产物已省略)。通常C为气体单质，G为紫黑色固体单质。实验室中，常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H。

请回答下列问题：
（1）反应①的化学方程式为
（2）反应②的离子方程式为
（3）写出另外一种实验室制取H的化学方程式
（4）D溶液与Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀，此沉淀的Ksp=7.0×10—9。将等体积的D溶液与Pb(NO3)2溶液混合，若D的浓度为1×10—2mo1/L ，则生成沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为 。

(6)与有机物反应
CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl(反应类型：取代反应)
CH2===CH2＋Cl2?→CH2Cl—CH2Cl(反应类型：加成反应)

问题二：氯气的实验室制法
师生活动：1．反应原理？
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，MnO2是氧化剂，HCl是还原剂。
2．仪器装置
固＋液气

①使用的主要仪器有 铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。
②分液漏斗和圆底烧瓶在此实验中的作用分别是添加反应物和反应器。
③制气装置一般包括四个组成部分：制取→净化→收集→吸收。
(3)收集方法
①向上排空气法(Cl2的密度比空气大)。
②排饱和食盐水法收集(Cl2在饱和食盐水中的溶解度小，故也可用排饱和食盐水法收集，也常用饱和食盐水除去Cl2中的HCl杂质)。
(4)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。
(5)尾气吸收
发生的反应是：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
【例1】（2004年?辽宁文理大综合?29）已知KMnO4与浓HCl在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装备来制备纯净、干燥的氯气，并试验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是

A．只有①和②处B．只有②处
C．只有②和③处D．只有②、③、④处
【例2】　在实验室里可用图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。

图中：①为氯气发生装置；②的试管里盛有15mL 30% KOH溶液，并置于水浴中；③的试管里盛有15mL 8% NaOH溶液，并置于冰水浴中；④的试管里加有紫色石蕊试液；⑤为尾气吸收装置。
请填写下列空白：
(1)制取氯气时，在烧瓶里加入一定量的二氧化锰，通过___________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体，可在①与②之间安装盛有___________(填写下列编号字母)的净化装置。
A．碱石灰　B．饱和食盐水
C．浓硫酸 D．饱和碳酸氢钠溶液

(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件，二者的差异是：________________________________________________________________________。
反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出。图中符合该晶体溶解度曲线的是___________(填写编号字母)；从②的试管中分离出该晶体的方法是___________(填写实验操作名称)。
(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是：
________________________________________________________________________。
(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化，请填写下表中的空白：
实验现象原因
溶液最初从紫色逐渐变为________色氯气与水反应生成的H＋使石蕊变色
随后溶液逐渐变为无色_______________
然后溶液从无色逐渐变为________色______________
[解析]　(1)浓盐酸属液体试剂，应通过分液漏斗逐滴加入；除Cl2中的HCl，应防止Cl2消耗，排除A、D项，又需吸收HCl，排除C项。
(2)①从题目条件上看：浓度不同，KOH溶液是30%，NaOH溶液是8%；温度不同，KOH溶液需水浴加热，而NaOH溶液却用冰水浴冷却。②“反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出”指明该晶体的溶解度随温度降低而降低，则在“溶解度—温度”图像中，应为增函数曲线。③晶体与液体分离的方 法应采用过滤操作。
(3)由氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠的化学方程式Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，改写即可。
(4)①“H＋使石蕊变色”，溶液呈酸性石蕊应变红。②石蕊属有色有机物，褪色应考虑漂白作用，是Cl2与水产生的HClO作用的结果。③持续通入Cl2，会因Cl2溶于水中而使溶液显黄绿色。
[答案]　(1)分液漏斗　B
(2)碱溶液(或反应物)的浓度不同，反应温度不同　M　过滤
(3)Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O
(4)
红
氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质
黄绿继续通入的氯气溶于水使溶液呈黄绿色
[点评]　本题是对学生实验基础知识的考查，包括对药品的取用、物质的分离、现象的推理及解释等。
变式1　下图是某学生设计的实验室制备干燥Cl2及吸收多余氯气的实验装置图，请回答：

(1)指出上述图中的各处错误：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________。
(2)在改过后的装置中，下列物质的作用分别是：
①饱和食盐水_______ _________________________________________________________________；
②浓硫酸_______________________________________________________________________ _；
③NaOH溶液_______________________________________________ _________________________。
解析：氯气的制备是气体制备中的一个典型，同学们应引起重视。给一 套实验装置的仪器和试剂找错应从这样几个方面着手：①反应物的类型、状态、浓 度，②反应条件，③杂质及除杂试剂，④使用仪器及仪器的连接顺序，⑤导管的长短，⑥吸收剂的状态及吸收装置等。具体到该题则是：①MnO2和浓盐酸制氯气要加热，②氯气从浓盐酸中逸出会带出杂质气体——氯化氢和水蒸气，除水蒸气应在除氯化氢之后，因为除氯化氢时，还是要通过溶液——饱和食盐水。
答案：(1)①不能用稀盐酸，而应用浓盐酸　②应有加热装置，应用酒精灯加热　③盛浓硫酸和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒　④两洗气瓶里进气导管和出气导管的长短不对
(2)①除去Cl2中的氯化氢　②除去氯气中的水蒸气　③吸收多余的氯气
【例2】　(2010?安徽师大附中检测)氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是(　　)
A．加入有色布条，片刻后有色布条褪色，说明有Cl2存在
B．溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在
C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明有Cl－存在
D．加入NaOH溶液，氯水的浅黄绿色消失，说明 有HClO存在
[解析]　A项，氯水能使有色物质褪色是因为氯水中含有的HClO具有强氧化性；C项，由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl－，所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在Cl－；D项，因Cl2、HCl和HClO均能与NaOH溶液反应，所以加入NaOH溶液时氯水颜色消失不能说明其中有HClO存在。
[答案]　B
变式2　(2010?昆明期考) 下列关于氯水的叙述正确的是(　　)
A．新制的氯水中只含有Cl2和H2O分子
B．新制的氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C．光照氯水有气体逸出，该气体是Cl2
D．氯水放置数天后pH会变大
解析：新制的氯水中含有H2O、Cl2、HClO分子和H＋、Cl－、ClO－、OH－，光 照氯水发生反应2HClO2HCl＋O2↑，故A、C项错误；氯水中的H＋可使石蕊试纸变红，HClO具有漂白性可使石蕊试纸褪色，前者反应速率较快，后者反应速率较慢，故试纸先变红后褪色，故B项正确；氯水久置，因弱酸HClO分解成强酸(盐酸)使溶液酸性增强、pH减小，故D项错误。
答案：B

【目标检测】
1.中央电视台新闻联播报道了2006年3月29日晚发生在京沪高速江苏省淮安段的一起交通事故，一辆载有约35 t液氯的槽罐车与一货车相撞，导致槽罐车中的液氯大面积泄漏。由于肇事司机逃逸，延误了最佳抢险救援时机，造成周边几百人中毒，28人中毒死亡。当遇到这种突 发事件，大量氯气逸散到周围空间，你认为以下措施合理的是(　　)
①迅速拨打求救电话；②迅速撤离人员至上风口；③迅速撤离人员至下风口；④用浸有一定浓度NaOH溶液的口罩或毛巾捂住鼻口；⑤用浸有一定浓度Na2CO3溶液的口罩或毛巾捂住鼻口；⑥尽可能切断泄漏源(如堵住泄漏口、将其浸入碱液池等)。
A．①②④⑥　B．①②⑤⑥
C．①③⑤⑥ D．①②④⑤⑥
2．(2010?芜湖一中模拟)下列说法正确的是(　　)
①氯气的性质活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸
②实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收
③新制氯水的氧化性强于久置氯水
④检验HCl气体中是否混有Cl2，方法是将气体通入硝酸银溶液
⑤除去HCl气体中的Cl2，可将气体通入饱和食盐水
A．①②③ B．②③④
C．③ D．③⑤
3．实验室用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气，下列有关说法中正确的是(气体体积在标准状况下测定)(　　)
A．若提供0.4 mol HCl，MnO2不足量，则可制得氯气2.24 L
B．若提供0.4 mol HCl，MnO2过量，则可制得氯气2.24 L
C．若有0.4 mol HCl参与反应，则可制得氯气2.24 L
D．若有0.4 mol HCl被氧化，则可制得氯气2.24 L
4．自来水常用Cl2消毒，某学生在实验室用这种自来水去配制下列物质的溶液，不会产生明显药品变质问题的是(　　)
①AgNO3　②FeCl3　③Na2SO3　④AlCl3　⑤FeCl2　⑥NaHCO3
A．①②③ B．②③④
C．③④⑥ D．②④
5．下列关于卤素(用X表示) 的叙述正确的是(　　)
A．其单质都能与水反应，通式为X2＋H2O====HX＋HXO
B．HX易溶于水，其水溶液都是强酸
C．其单质都有颜色，都有毒
D．最高价含氧酸的通式为HXO4
6．(2010?山东省潍坊市抽样)某校化学实验兴趣小组欲采用如图所示的实验装置制备Cl2，同时进行与氯气有关的某些实验，按要求回答问题。

(1)A是浓盐酸，B是二氧化锰，将A滴入B中时发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)甲同学用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2，结果制得的Cl2体积(标准状况下)小于1.12 L，这是由于反应过程中盐酸浓度变小造成的。请列举导致盐酸浓度变小的原因：_____________________________________。
(3)在实验室中，乙同学欲用下图中的装置净化氯气，则瓶①②中应盛放的试剂分别是① ________，②________(填试剂名称)。

(4)丙同学将纯净的Cl2通入一定量石灰乳中来制取漂 *** ，若通入224 mL(标准状况下)Cl2完全反应，则反应过程中转移电子的物质的量为________。
【课堂小结】
本节课复习的两个重要问题是：1氯气的化学性质2。氯气的实验室制取。
【配餐作业】
A组：名师一号：1、2、3、5、7、8
B组：名师一号：4、6、9、10、11、12、13、14
C组：名师一号：15

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