2022高考化學一輪復習學案：4.3氯水、氯氣的制備-重點專攻

1、PAGE24第3課時重點專攻氯水、氯氣的制備考點一氯水的成分和性質(zhì)從平衡的角度理清氯水的成分與性質(zhì)1氯水中存在三個平衡關(guān)系Cl2H2OHClHClOHClOHClOH2OHOH2氯水性質(zhì)的多重性新制氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì)：Cl2的強氧化性；HCl的強酸性；HClO的強氧化性、弱酸性、不穩(wěn)定性；Cl的性質(zhì)。在不同的反應(yīng)中，新制氯水中起作用的成分不同。3外界因素對平衡Cl2H2OHClHClO的影響外界條件的改變離子濃度的變化平衡移動方向應(yīng)用加入可溶性氯化物如NaCl時cCl增大左移排飽和食鹽水法收集Cl2；用飽和食鹽水除去Cl2中混有的HCl加入濃鹽酸cH、cCl均增大左移用次氯酸鹽

2、和濃鹽酸制Cl2時，有利于Cl2的逸出加入NaHCO3或CaCO3二者只與H反應(yīng)，不與HClO反應(yīng)，cH減小右移cHClO增大，氯水的漂白性增強加入堿cH、cHClO減小右移Cl2的尾氣處理、漂白粉的制備光照HClO分解，cHClO減小右移氯水需避光保存，久置的氯水最終會變成鹽酸提醒新制氯水作氧化劑時，若Cl2能發(fā)生反應(yīng)，則認為主要是Cl2反應(yīng)，若Cl2不能發(fā)生反應(yīng)，則認為是HClO發(fā)生反應(yīng)；新制氯水與足量強堿反應(yīng)時，可認為Cl2先與水反應(yīng)，生成的HCl、HClO再與堿反應(yīng)生成氯化物和次氯酸鹽?？挤ň隹挤ㄒ恍轮坡人煞值膶嶒炋骄康淅?在探究新制氯水成分及性質(zhì)的實驗中，依據(jù)下列方法和現(xiàn)象，不能

3、得出相應(yīng)結(jié)論的是選項方法現(xiàn)象結(jié)論A觀察氯水顏色氯水呈淺黃綠色氯水中含Cl2B向飽和NaHCO3溶液中加入足量氯水有無色氣體產(chǎn)生氯水中含HClOC向紅色紙條上滴加氯水紅色紙條褪色氯水具有漂白性D向FeCl2溶液中滴加氯水溶液變成棕黃色氯水具有氧化性解析氯氣為黃綠色氣體，氯水呈淺黃綠色，是因為溶解了氯氣，A正確；向飽和NaHCO3溶液中加入足量氯水，有無色氣體產(chǎn)生，是因為HCOeqoal,3與氯水中的H發(fā)生反應(yīng)生成水和二氧化碳，B錯誤；紅色紙條褪色，說明氯水具有漂白性，C正確；向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液變成棕黃色，是因為發(fā)生反應(yīng)2FeCl2Cl2=2FeCl3，說明氯水具有氧化性，D正確。答

4、案B備考方略新制氯水成分的實驗探究方法參與反應(yīng)的微粒所加試劑或材料實驗現(xiàn)象離子方程式或解釋Cl硝酸酸化的AgNO3溶液白色沉淀ClAg=AgClHNa2CO3固體有氣泡產(chǎn)生2HCOeqoal2,3=CO2H2OHClO有色布條布條顏色褪去HClO具有漂白性Cl2FeCl2溶液溶液由淺黃綠色變?yōu)樽攸S色2Fe2Cl2=2Fe32ClCl2、H2OSO2溶液淺黃綠色褪去SO2Cl22H2O=4H2ClSOeqoal2,4H、HClO石蕊溶液溶液先變紅后褪色酸性和漂白性考法二新制氯水與久置氯水的比較典例2下列關(guān)于新制氯水及久置氯水的說法，不正確的是A新制的氯水呈淺黃綠色，而久置的氯水無色B新制的氯水漂

5、白作用強，而久置的氯水漂白作用很弱C新制的氯水所含成分多，而久置的氯水所含成分少D新制的氯水中無氯離子，而久置的氯水中則含氯離子解析新制氯水中含有氯氣，呈淺黃綠色，而久置氯水溶質(zhì)為HCl，溶液為無色，A正確；新制氯水含有次氯酸，具有漂白性，HClO不穩(wěn)定，見光易分解，久置氯水中HClO濃度較小，漂白作用很弱，B正確；氯氣與水發(fā)生反應(yīng)：Cl2H2OHClHClO，HClO不穩(wěn)定，見光易分解，促進平衡向正反應(yīng)方向移動，久置的氯水所含Cl2少，新制氯水含有Cl2、HClO、H、Cl、ClO、OH等粒子，C正確、D錯誤。答案D備考方略液氯、新制氯水、久置氯水的比較液氯新制氯水久置氯水分類純凈物混合物混

6、合物顏色黃綠色淺黃綠色無色性質(zhì)氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性粒子種類Cl2Cl2、HClO、H2O、H、Cl、ClO、OHH2O、H、Cl、OH綜合訓練1向新制氯水中加入少量下列物質(zhì)，能增強溶液漂白能力的是A碳酸鈣粉末B稀硫酸C氯化鈣溶液D二氧化硫水溶液解析：選A在氯水中存在反應(yīng)：Cl2H2OHClHClO，若反應(yīng)使溶液中cHClO增大，則溶液的漂白能力會增強。A項，由于酸性HClH2CO3HClO，所以向溶液中加入碳酸鈣粉末，會發(fā)生反應(yīng)：2HClCaCO3=CaCl2H2OCO2，使平衡Cl2H2OHClHClO正向移動，導致cHClO增大，溶液的漂白能力會增強，正確；B項，若加入稀硫酸，使

7、溶液中cH增大，平衡逆向移動，溶液的漂白能力減弱，錯誤；C項，加入氯化鈣溶液，不能發(fā)生反應(yīng)，但對氯水起稀釋作用，使溶液的漂白能力減弱，錯誤；D項，加入二氧化硫的水溶液，SO2與Cl2反應(yīng)，平衡左移，cHClO減小，溶液的漂白能力減弱，錯誤。2SO2是大氣污染物之一，某同學在實驗室中對SO2與氯水的反應(yīng)進行了探究。制備SO2與氯水可供選擇的儀器如圖所示，請回答下列問題：1該同學選用KMnO4和濃鹽酸快速制備Cl2，該反應(yīng)的離子方程式為_。欲利用上圖中的裝置制備一瓶飽和氯水，正確的連接順序為_按氣流方向，用字母表示。2制備SO2選用的最合適試劑為_填代號。Na2SO3固體Na2SO3溶液20%H2

8、SO4溶液70%H2SO4溶液銅片3對SO2與氯水的反應(yīng)進行探究用注射器吸入一定量的飽和氯水和SO2，振蕩，靜置，再吸入少量品紅溶液，發(fā)現(xiàn)品紅溶液不褪色，解釋其原因用化學方程式表示：_。改變氯水用量，重復操作，發(fā)現(xiàn)品紅溶液褪色，你認為可能的原因是_，設(shè)計實驗來驗證你的假設(shè)：_說明操作方法、現(xiàn)象及結(jié)論。4請設(shè)計一個實驗，測定飽和氯水中氯元素的含量：_。解析：1KMnO4和濃鹽酸反應(yīng)的離子方程式為2MnOeqoal,410Cl16H=5Cl22Mn28H2O，發(fā)生裝置為固液不加熱型，故選擇B裝置制備氯氣，并將生成的氯氣先通入飽和食鹽水中除去HCl，再通入水中，尾氣可以用NaOH溶液或堿石灰吸收，防

9、止污染。2SO2在水中的溶解度較大，制備SO2可以選用Na2SO3固體和70%H2SO4溶液。3氯氣與SO2在水中能夠反應(yīng)生成HCl和H2SO4，反應(yīng)的化學方程式為Cl2SO22H2O=2HClH2SO4，HCl和H2SO4均沒有漂白性。改變氯水用量，過量氯水將品紅氧化漂白或過量SO2與品紅結(jié)合成無色物質(zhì)；氯水漂白后的物質(zhì)不能恢復成原來的顏色，SO2漂白后的物質(zhì)加熱后能夠恢復原來的顏色，將實驗注射器中的溶液注入試管少許，加熱，若無紅色出現(xiàn)，原因為前者，反之則為后者。4氯水具有氧化性，可加入還原劑將氯水中的氯全部轉(zhuǎn)化為氯離子，再轉(zhuǎn)化為氯化銀沉淀，通過稱量氯化銀的質(zhì)量進行測定，具體步驟為量取一定量

10、的試樣，加入足量的FeNO32溶液，再加入足量的硝酸銀溶液，過濾、洗滌、干燥，稱量沉淀質(zhì)量。答案：12MnOeqoal,410Cl16H=5Cl22Mn28H2OBFEH或BFEC23Cl2SO22H2O=2HClH2SO4過量氯水將品紅氧化漂白或過量SO2與品紅結(jié)合成無色物質(zhì)將實驗注射器中的溶液注入試管少許，加熱，若無紅色出現(xiàn)，則是過量氯水將品紅氧化漂白，反之則是過量SO2與品紅結(jié)合成無色物質(zhì)4量取一定量的試樣，加入足量的FeNO32溶液，再加入足量的硝酸銀溶液，過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀質(zhì)量或其他合理答案也可考點二氯氣的實驗室制法氯氣的制備是中學化學中最典型的固液制氣實驗，高考既可直接考查

11、Cl2的制備，又可以此實驗為基礎(chǔ)，考查相關(guān)的陌生氣體的制備，因此是命題者眼中的極好素材。高考“題在書外，理在書中”，高考實驗無非是教材實驗的創(chuàng)新考查而已。本書對一些經(jīng)典實驗的編排不囿舊規(guī)，創(chuàng)新編排思路在用直觀的實驗圖示展示實驗流程的同時，又巧妙地將一些高考創(chuàng)新實驗給予對照比較，旨在讓考生遷移思維、開闊視野，記牢更要用活，學會更要學通。裝置圖解思考交流1如何檢驗集氣瓶中已收集滿氯氣提示：1實驗室制取Cl2時，常常根據(jù)集氣瓶中氣體的顏色判斷是否收集滿。2將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙先變紅后褪色，則證明已集滿。3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

12、明已集滿。2實驗室里能否用K2Cr2O7或KClO3代替MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2若能，寫出反應(yīng)的離子方程式。提示：能；常溫下即可反應(yīng)，故不需要酒精燈加熱，離子方程式為Cr2Oeqoal2,76Cl14H=2Cr33Cl27H2O，ClOeqoal,35Cl6H=3Cl23H2O。3400mL10molL1的濃鹽酸與足量的MnO2混合共熱，能否得到1molCl2提示：不能；因為MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)，故生成的Cl2小于1mol?？挤ň隹挤ㄒ宦葰獾闹迫∨c性質(zhì)探究典例1如圖是實驗室制備氯氣并進行一系列相關(guān)實驗的裝置夾持裝置已略。1制備氯氣選用的試劑為漂粉精固體和濃鹽酸，則相關(guān)反應(yīng)的化學方程式

13、為_。2裝置B中飽和食鹽水的作用是_；同時裝置B也是安全瓶，監(jiān)測實驗進行時裝置C是否發(fā)生堵塞，請寫出發(fā)生堵塞時裝置B中的現(xiàn)象：_。3裝置C的實驗?zāi)康氖球炞C氯氣是否具有漂白性，為此裝置C中、處依次放入_填字母。abcd干燥的有色布條干燥的有色布條濕潤的有色布條濕潤的有色布條堿石灰硅膠濃硫酸無水氯化鈣濕潤的有色布條濕潤的有色布條干燥的有色布條干燥的有色布條4設(shè)計裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性。當向D裝置中緩緩通入一定量氯氣時，可以看到無色溶液逐漸變?yōu)開色，說明氯的非金屬性強于溴。5打開活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，振蕩后靜置。觀察到的現(xiàn)象是_。解析1根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，次氯

14、酸鈣與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、氯氣與水，反應(yīng)的化學方程式為CaClO24HCl濃=CaCl22Cl22H2O。2濃鹽酸易揮發(fā)，反應(yīng)制取的氯氣中含有HCl，裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HCl；若裝置C發(fā)生堵塞，裝置B中的壓強會增大，長頸漏斗中液面上升，形成水柱。3驗證氯氣是否具有漂白性，要對比驗證干燥氯氣和濕潤氯氣有無漂白性，因此處應(yīng)為濕潤的有色布條，處應(yīng)為干燥劑，處應(yīng)為干燥的有色布條，U形管中應(yīng)用固體干燥劑。4當向裝置D中緩緩通入少量氯氣時，可以看到無色溶液逐漸變?yōu)樽攸S色，發(fā)生反應(yīng)：Cl22NaBr=2NaClBr2。5打開活塞，將裝置D中含Br2的少量溶液加入裝置E中，發(fā)生反應(yīng)：B

15、r22KI=2KBrI2，碘單質(zhì)溶于苯呈紫紅色，振蕩后靜置，觀察到的現(xiàn)象是裝置E中液體分為兩層，上層苯層為紫紅色。答案1CaClO24HCl濃=CaCl22Cl22H2O2除去Cl2中的HCl長頸漏斗中液面上升，形成水柱3d4棕黃5裝置E中液體分為兩層，上層苯層為紫紅色考法二陌生氯化物的制備典例2TiCl4是制備鈦及其化合物的重要中間體，某小組同學利用下列裝置在實驗室制備TiCl4，設(shè)計實驗如下夾持裝置略去：相關(guān)信息如下表所示：化合物熔點/沸點/密度/gcm3水溶性TiCl425136易水解生成難溶于水的物質(zhì)，能溶于有機溶劑CCl425難溶于水請回答下列問題：1按照氣流由左到右的方向，上述裝置

16、合理的連接順序為a_fg_dej。填儀器接口字母2根據(jù)完整的實驗裝置進行實驗，實驗步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入試劑，_按正確的順序填入下列操作的序號。關(guān)閉分液漏斗活塞打開分液漏斗活塞停止加熱，充分冷卻加熱裝置D中陶瓷管3裝置A中導管m的作用是_。4裝置D中除生成TiCl4外，同時生成一種氣態(tài)不成鹽氧化物，該反應(yīng)的化學方程式為_。5設(shè)計實驗證明裝置E中收集到的液體中含有TiCl4：_。6制得的TiCl4中常含有少量CCl4，從混合液體中分離出TiCl4的操作名稱為_。解析1由于TiCl4易溶于水，所以參加反應(yīng)的Cl2必須先干燥，而收集TiCl4的裝置后面必須有防止水蒸氣進入的裝置，則正確的連

17、接順序為acbfghidej。2為防止炭粉在高溫下被氧化，防止裝置內(nèi)的水蒸氣使TiCl4變質(zhì)，所以應(yīng)先通入Cl2一段時間后再加熱裝置D，正確的操作順序為。3分液漏斗上連接的導管是為了平衡壓強，使液體順利流下。4裝置D中的反應(yīng)物為TiO2、C和Cl2，而生成物為TiCl4和CO，所以反應(yīng)的化學方程式為TiO22C2Cl2eqo=,suL12molL1的鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)，所得氯氣可以制取D實驗過程中應(yīng)先點燃A處的酒精燈，待裝置中充滿黃綠色氣體時再點燃D處的酒精燈解析：選C實驗室利用二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成Cl2，制得的Cl2中混有HCl和水蒸氣，HCl極易溶于水，而Cl2在飽和

18、NaCl溶液中溶解度很小，因此B裝置中所裝試劑為飽和NaCl溶液，用于除去Cl2中的HCl，A正確；因為AlCl3易水解，所以鋁和氯氣反應(yīng)必須在干燥的環(huán)境下進行，因此裝置C和F中的試劑均為濃硫酸，其作用是防止水蒸氣進入E中，B正確；50mL12molL1的鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)，由于濃鹽酸不斷消耗，變?yōu)橄←}酸，不再與二氧化錳反應(yīng)，所以50mL12molL1的鹽酸產(chǎn)生氯氣的量小于，因此氯氣與鋁反應(yīng)生成AlCl3的量少于，質(zhì)量小于，C錯誤；實驗過程中應(yīng)先點燃A處的酒精燈，反應(yīng)產(chǎn)生氯氣，利用氯氣排凈裝置內(nèi)的空氣，再點燃D處的酒精燈，D正確。2硫酰氯SO2Cl2是一種重要的化工試劑，氯化法是合成硫酰

19、氯SO2Cl2的常用方法。實驗室合成硫酰氯的實驗裝置如下圖所示部分夾持裝置未畫出：已知：SO2gCl2g=SO2Cl2lHmol1。常溫下硫酰氯為無色液體，熔點，沸點，在潮濕空氣中“發(fā)煙”。100以上或長時間存放硫酰氯都易分解，生成二氧化硫和氯氣?；卮鹣铝袉栴}：1硫酰氯在潮濕空氣中“發(fā)煙”的原因是_用化學方程式表示。2裝置B中盛放的試劑是_；儀器D的名稱為_。3裝置E的作用是_，E中冷凝水的入口是_填“a”或“b”；整套裝置存在的一處缺陷是_。4當裝置A中生成氯氣已折算成標準狀況時，硫酰氯的產(chǎn)率為44%，則最終得到純凈的硫酰氯_g。5氯磺酸ClSO3H加熱分解，也能制得硫酰氯與另外一種物質(zhì)，該反應(yīng)的化學方程式為_，分離兩種產(chǎn)物的方法是_。6硫酰氯的工業(yè)品中常含有少量硫酸，請你設(shè)計實驗驗證其中含有硫酸寫出實驗方案及相關(guān)實驗現(xiàn)象，不必寫出具體實驗操作?？蛇x試劑：稀鹽酸、稀硫酸、B