第11講：氯及其化合物

【內容與解析】

本節(jié)課復習的內容是氯及其化合物的性質與應用。主要是通過氯

氣與單質的反應，氯氣與水的反應氯氣與堿的反應，但在其反應過程

中應該記住反應的現(xiàn)象。第二個問題就是關于氯氣的制法上，它是一

個氣體的制備實驗，是高考過程中的主要實驗考查的方向，所以本節(jié)

課是復習的重要內容。應該重要的地方放在兩個地方，這樣就能加強

這兩個方面的訓練。

【教學目標與解析】

1.教學目標

1.了解氯元素單質及其重要化合物的主要性質及應用。

2.了解氯元素單質及其重要化合物對環(huán)境質量的影響。

2.目標解析

1.了解氯元素單質及其重要化合物的主要性質及應用。就是指氯

與單質的反應，氯與水的反應，氯與堿的反應，其應用主要是體現(xiàn)在

氯與堿的反應中作為漂白液與漂白粉的制取。

2.了解氯元素單質及其重要化合物對環(huán)境質量的影響。就是指

氯氣是有毒的，所以在其收集以及其作為物質的生成來說一定要進行

尾氣的吸收。

【問題診斷分析】

本節(jié)中學生感到困難的地方就是在于復習過程中，關于氯的計算

上，特別是在氯氣的制備這個實驗問題上的計算，因為這個過程中關

于氯氣的計算中氯化氫一定要過量，因為這個物質在反應中是濃溶

液。所以在這個問題上要與學生分析清楚。

【教學條件支持】

這節(jié)課主要是通過PPT這個手段，因為這樣能加快復習的速度，

節(jié)約復習的時間。

【復習過程】

問題一：氯的結構與性質

設計意圖：結構決定性質。學習物質的性質，首先要清楚他的結

構。

師生活動：1.氯的原子結構？

氯元素位于第三周期第迎族，其原子結構示意圖為

(+17)287

")〃，氯原子最外層有二個電子易得到L個電子而形成氯離

子，是活潑的非金屬元素。在自暴界中以化合態(tài)眩式存在。

2.氯氣的物理性質？

通常情況下，氯氣是黃綠色，有刺激性氣味的氣體,密度比空氣

大，易溶于水，有毒，易液化。

特別提醒：氣體的顏色通常是解無機推斷題的題眼。

3.氯氣的化學性質？

(1)與金屬反應

2Na+CL======2NaCl(現(xiàn)象:黃色火焰，白煙)

Cu+Cb======CuCl?2Fe+3Cl2=====2FeCl3

(2)與非金屬反應

H,+C1,2HC1(現(xiàn)象:安靜燃燒，蒼白色火焰)

HC1溶于水形成鹽酸，工業(yè)上利用此方法生產鹽酸。

例1：：(07年上海)有關物質燃燒時火焰顏色描述錯誤的是

A氫氣在氯氣中燃燒-蒼白色B鈉在空氣中燃燒——黃色

C乙醇在空氣中燃燒——淡藍色D硫在氧氣中燃燒——綠色

(3)與水反應

化學方程式為：Cl2+H2O=HC1+HC1O,離子方程式為：Cl2

+H2O=H++C「+HC1O(CI2既是氧化劑又是還原劑)。

①氯氣的水溶液叫氯水，飽和氯水呈淺黃綠色,主要含有H2。、

02、HC1O、出、CT>C1CT等粒子。

②次氯酸的性質

a.弱酸性：是一元弱酸，屬弱電解質，酸性弱于碳酸。

b.不穩(wěn)定性：2HC1O2HC1+O"(氯水要現(xiàn)用現(xiàn)制,保存在桃色

試劑瓶中)。

c.強氧化性：HC1O能氧化許多物質。

d.殺菌漂白性：能使有色布條、品紅等有色物質褪色,其原理

主要是利用其強氧化性。

(4)與堿液反應

①與堿的反應

Cb+2NaOH=NaCl+NaC10+工業(yè)匐」漂白液,實驗室吸收

多余的Ch)。

2cb+2Ca(OH),=CaCb+Ca(ClO),+2HQ(工業(yè)生產漂粉精)。

②漂白粉

a.漂白粉(有效氯含量為35%)的有效成分是Ca(ClO)2,W精(有

效氯含量為70%）的主要成分是Ca（ClO）2o

b.NaClO、Ca（ClO）2都比HCIO要穩(wěn)定，容易保存。

c.漂白原理:Ca（ClO）2+CO2+H2O=CaCO31+2HClO,2NaClO

+CO2+H2O=Na2CO3+2HClO。

d.漂白液、澳白舫和漂粉精既可用于漂白又可用于消毒，露置

于空氣中會與CO?反應而變質，所以需要隔絕空氣密封保存。

:例題1：（2003年廣東、22、12分）根據下列反應框圖填空，已知反應①是工'也上生產化合

物D的反應，反應⑤是實驗室鑒定化合物E的反應。

（1）單質L是（2）化合物B是

（3）圖中除反應①以外，還有兩個用于工業(yè)生產的反應，是和（填代

號。

它們的化學反應方程式分別是

（5）與還原性物質反應

C"+2FeCl,=2FeCh（溶液從淺綠色變?yōu)樽攸S色）。

Cb+2KI=2KC1+L（用濕潤的KI淀粉試紙檢驗Cb的存在）。

例題：（09年海南化學43）（9分）有關物質存在如圖所示的轉化關系（部分產物已省略）。通

常c為氣體單質，G為紫黑色固體單質。實驗室中，常用固體E在B的催化下加熱制取

氣體單質H?

請回答下列問題：

（1）幽①的化學方程式為

(2)反應②的離子方程式為______________________________________________

(3)寫出另外一種實驗室制取H的化學方程式

(4)D溶液與Pb(NC)3)2溶液混合可形成沉淀，此沉淀的(「=7.0x10—9。將等體積的D溶液

與Pb(NO3)2溶液混合，若D的濃度為lxlO-2mol/L,則生成沉淀所需Pb(NC)3)2溶液的最

小濃度為o

(6)與有機物反應

CHi+CLCHCl+HCl(反應類型:取代反應)

CH2=CH2+C12YH2CI—CH?C1(反應類型:加成反應)

問題二：氯氣的實驗室制法

師生活動：1.反應原理？

MnC)2+4HCl(濃)MnCb+Ckt+2H2。，MnO2是氧化劑，HC1

是還原劑。

2.儀器裝置

固+液氣

①使用的主要儀器有鐵架臺、酒精燈、圓底燒瓶、分液漏斗、集

氣瓶、燒杯等。

②分液漏斗和圓底燒瓶在此實驗中的作用分別是添加反應物和

反應器。

③制氣裝置一般包括四個組成部分：制取一凈化一收集一吸收。

(3)收集方法

①向上排空氣法(CL的密度比空氣大)。

②排飽和食鹽水法收集(C12在飽和食鹽水中的溶解度小，故也可

用排飽和食鹽水法收集，也常用飽和食鹽水除去Cb中的HC1雜質)。

(4)驗滿方法

①將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即

變藍，則證明已集滿。

②將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛Cb的瓶口，觀察到試紙立即發(fā)

生先變紅后褪色的變化,則證明已集滿。

（5）尾氣吸收

發(fā)生的反應是：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2Oo

【例1】（2004年?遼寧文理大綜合?29）已知KMnC>4與濃HC1在常溫下反應能產生。2。

若用如圖所示的實驗裝備來制備純凈、干燥的氯氣，并試驗它與金屬的反應。每個虛線框表

示一個單元裝置，其中有錯誤的是

A.只有①和②處B.只有②處

C.只有②和③處D.只有②、③、④處

【例2】在實驗室里可用圖所示裝置制取

氯酸鉀、次氯酸鈉和探究氯水的性質。

圖中：①為氯氣發(fā)生裝置；②的試管里盛有15mL30%KOH溶

液，并置于水浴中；③的試管里盛有15mL8%NaOH溶液，并置于

冰水浴中；④的試管里加有紫色石蕊試液；⑤為尾氣吸收裝置。

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>

（1）制取氯氣時，在燒瓶里加入一定量的二氧化鎰，通過

（填寫儀器名稱）向燒瓶中加入適量的濃鹽酸。實驗時為

了除去氯氣中的氯化氫氣體，可在①與②之間安裝盛有

（填寫下列編號字母）的凈化裝置。

A.堿石灰B.飽和食鹽水

C.濃硫酸D.飽和碳酸氫鈉溶液

⑵比較制取氯酸鉀和次氯酸鈉的條件，二者的差異是:

反應完畢經冷卻后，②的試管中有大量晶體析出。圖中符合該晶

體溶解度曲線的是___________(填寫編號字母)；從②的試管中分離

出該晶體的方法是___________(填寫實驗操作名稱)。

(3)本實驗中制取次氯酸鈉的離子方程式是：

(4)實驗中可觀察到④的試管里溶液的顏色發(fā)生了如下變化，請

填寫下表中的空白：

實驗現(xiàn)象原因

溶液最初從紫色逐漸變?yōu)?/p>

氯氣與水反應生成的H+使石蕊變色

________色

隨后溶液逐漸變?yōu)闊o色

然后溶液從無色逐漸變?yōu)?/p>

________色—

［解析］(1)濃鹽酸屬液體試劑，應通過分液漏斗逐滴加入；除

02中的HC1,應防止C12消耗，排除A、D項，又需吸收HCL排除

C項。

(2)①從題目條件上看：濃度不同，KOH溶液是30%,NaOH溶

液是8%;溫度不同，KOH溶液需水浴加熱，而NaOH溶液卻用冰水

浴冷卻。②“反應完畢經冷卻后，②的試管中有大量晶體析出”指明

該晶體的溶解度隨溫度降低而降低，則在“溶解度一溫度”圖像中，

應為增函數曲線。③晶體與液體分離的方法應采用過濾操作。

(3)由氯氣與氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉的化學方程式Cl2+

2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,改寫即可。

(4)①“H’使石蕊變色”，溶液呈酸性石蕊應變紅。②石蕊屬有色

有機物，褪色應考慮漂白作用，是Ck與水產生的HC1O作用的結果。

③持續(xù)通入Ck，會因Ck溶于水中而使溶液顯黃綠色。

［答案］(1)分液漏斗B

(2)堿溶液(或反應物)的濃度不同，反應溫度不同M過濾

(3)C12+2OH~=C1O+C1+H2O

⑷____________________________________________________

紅

氯氣與水反應生成的HC1O將石蕊氧化為無色物質

黃綠繼續(xù)通入的氯氣溶于水使溶液呈黃綠色

［點評］本題是對學生實驗基礎知識的考查，包括對藥品的取

用、物質的分離、現(xiàn)象的推理及解釋等。

變式1下圖是某學生設計的實驗室制備干燥C12及吸收多余氯

氣的實驗裝置圖，請回答：

(1)指出上述圖中的各處錯誤:

①

②

③

④

(2)在改過后的裝置中，下列物質的作用分別是：

①飽和食鹽水

濃硫酸

③NaOH溶液

解析：氯氣的制備是氣體制備中的一個典型，同學們應引起重視。

給一套實驗裝置的儀器和試劑找錯應從這樣幾個方面著手：①反應物

的類型、狀態(tài)、濃度，②反應條件，③雜質及除雜試劑，④使用儀器

及儀器的連接順序，⑤導管的長短，⑥吸收劑的狀態(tài)及吸收裝置等。

具體到該題則是：①MnC)2和濃鹽酸制氯氣要加熱，②氯氣從濃鹽酸

中逸出會帶出雜質氣體——氯化氫和水蒸氣，除水蒸氣應在除氯化氫

之后，因為除氯化氫時，還是要通過溶液——飽和食鹽水。

答案：(1)①不能用稀鹽酸，而應用濃鹽酸②應有加熱裝置，

應用酒精燈加熱③盛濃硫酸和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒

④兩洗氣瓶里進氣導管和出氣導管的長短不對

(2)①除去Ck中的氯化氫②除去氯氣中的水蒸氣③吸收多余

的氯氣

［例2］（2010?安徽師大附中檢測）氯水中存在多種分子和離子,

它們在不同的反應中表現(xiàn)出不同的性質。下列結論正確的是（）

A.加入有色布條，片刻后有色布條褪色，說明有Ck存在

B.溶液呈淺黃綠色，且有刺激性氣味，說明有Cb存在

C.先加入鹽酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，說明

有C「存在

D.加入NaOH溶液，氯水的淺黃綠色消失，說明有HC1O存在

［解析］A項,氯水能使有色物質褪色是因為氯水中含有的HC1O

具有強氧化性；C項，由于加入鹽酸酸化的過程中引入了C「，所以

根據生成白色沉淀無法說明氯水中是否存在C「；D項，因Ch、HC1

和HC1O均能與NaOH溶液反應，所以加入NaOH溶液時氯水顏色消

失不能說明其中有HC1O存在。

［答案］B

變式2（2010?昆明期考）下列關于氯水的敘述正確的是（）

A.新制的氯水中只含有Ck和H2O分子

B.新制的氯水可使藍色石蕊試紙先變紅后褪色

C.光照氯水有氣體逸出，該氣體是Cb

D.氯水放置數天后pH會變大

解析：新制的氯水中含有H2。、。2、HC1O分子和H*、Cl\CIO

一、OH',光照氯水發(fā)生反應2HC1O2HC1+O2f,故A、C項錯誤；

氯水中的H*可使石蕊試紙變紅，HC1O具有漂白性可使石蕊試紙褪

色，前者反應速率較快，后者反應速率較慢，故試紙先變紅后褪色，

故B項正確；氯水久置，因弱酸HC1O分解成強酸（鹽酸）使溶液酸性

增強、pH減小，故D項錯誤。

答案：B

【目標檢測】

1.中央電視臺新聞聯(lián)播報道了2006年3月29日晚發(fā)生在京滬高

速江蘇省淮安段的一起交通事故，一輛載有約35t液氯的槽罐車與一

貨車相撞，導致槽罐車中的液氯大面積泄漏。由于肇事司機逃逸，延

誤了最佳搶險救援時機，造成周邊幾百人中毒，28人中毒死亡。當

遇到這種突發(fā)事件，大量氯氣逸散到周圍空間，你認為以下措施合理

的是（）

①迅速撥打求救電話；②迅速撤離人員至上風口；③迅速撤離人

員至下風口；④用浸有一定濃度NaOH溶液的口罩或毛巾捂住鼻口；

⑤用浸有一定濃度Na2c。3溶液的口罩或毛巾捂住鼻口；⑥盡可能切

斷泄漏源（如堵住泄漏口、將其浸入堿液池等）。

A.①②④⑥B.①②⑤⑥

C.①③⑤⑥D.①②④⑤⑥

2.（2010?蕪湖一中模擬）下列說法正確的是（）

①氯氣的性質活潑，它與氫氣混合后立即發(fā)生爆炸

②實驗室制取氯氣時,為了防止環(huán)境污染，多余的氯氣可以用氫

氧化鈣溶液吸收

③新制氯水的氧化性強于久置氯水

④檢驗HC1氣體中是否混有Cl2,方法是將氣體通入硝酸銀溶液

⑤除去HC1氣體中的Ck，可將氣體通入飽和食鹽水

A.①②③B.②③④

C.③D.③⑤

3.實驗室用濃鹽酸與二氧化鎰反應制取氯氣，下列有關說法中

正確的是（氣體體積在標準狀況下測定）（）

A.若提供0.4molHCLMnO2不足量，則可制得氯氣2.24L

B.若提供0.4molHCLMnO2過量，則可制得氯氣2.24L

C.若有0.4molHC1參與反應，則可制得氯氣2.24L

D.若有0.4molHC1被氧化，則可制得氯氣2.24L

4.自來水常用Cb消毒，某學生在實驗室用這種自來水去配制

下列物質的溶液，不會產生明顯藥品變質問題的是（）

@AgN