钠及其化合物教案.docx

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钠及其化合物教案

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第2讲　氯及其重要化合物

[考纲要求]　1.了解Cl2的性质及应用，并能用氧化还原反应的观点解释Cl2的性质。

2.知道Cl2的实验室制法。

3.掌握氯水的成分，氯的重要化合物HCl、HClO、次氯酸盐的重要性质及应用。

考点一　氯气

1．物理性质

颜色

状态

气味

密度

毒性

溶解性

气体

比空气大

有毒

1体积水溶解

2体积Cl2

注意　实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量

气体飘进鼻孔。

（如图所示）

2．氯气的化学性质（写出反应方程式和部分反应现象，指出在反应中表现氧化性还是还原性）

1．如遇到氯气泄漏应如何自救？

2．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应得到，又能由金属和盐酸反应制得的是（　　）

A．FeCl2B．AlCl3C．FeCl3D．CuCl2

3．把氯气通入下列各物质的溶液中，阴离子和阳离子都能被氧化的是（　　）

A．NaOHB．Na2SO3C．FeBr2D．FeSO4

考点二　几种含氯化合物

1．次氯酸（HClO）

（1）不稳定性：

化学方程式为_________________________________________________。

（2）弱酸性：

比碳酸酸性____，电离方程式为_____________________________________

________________________________________________________________________。

（3）强氧化性：

具有________性。

2．Ca（ClO）2的主要化学性质

（1）Ca（ClO）2是________的有效成分，它的稳定性比HClO____。

（2）水解显____性，其水解离子方程式：

________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）与酸反应生成________，作为漂白或消毒剂的原理可用化学方程式表示为

________________________________________________________________________。

4．将Cl2通入石蕊试液中的现象是什么？

能用pH试纸测定氯水的pH值吗？

5．如何保存氯水、漂白粉？

说明原因。

6．工业上用Cl2和碱制漂白粉、漂粉精及漂白液。

请回答下面的问题：

（1）工业上将氯气制成漂粉精的主要目的是_____________________________________

________________________________________________________________________，

制漂粉精的主要反应的化学方程式是_________________________________________。

（2）下列物质露置在空气中会变质，在变质过程中既有非氧化还原反应发生，又有氧化

还原反应发生的是________。

A．生石灰B．漂白粉

C．NaOHD．Na2SO3

（3）用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质气体是

________（填编号）。

①HCl　②O2　③CO2　④H2O（气）

氯水成分寻找方法及氯水性质的探究

1．氯水成分寻找方法

氯水中存在三个平衡关系：

（1）Cl2＋H2OHCl＋HClO

（2）HClOH＋＋ClO－

（3）H2OH＋＋OH－

根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。

2．氯水的多重性质

氯水的各种成分决定了它具有多重性质：

（1）Cl2的氧化性——与还原性物质反应。

如：

2FeCl2＋Cl2===2FeCl3（除去FeCl3溶液中的FeCl2）

SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4（SO2和Cl21∶1混合物通入水中不再具有漂白性）

Na2SO3＋Cl2＋H2O===2HCl＋Na2SO4（除去水中的余氯）

（2）HCl——酸性和Cl－的性质

向NaHCO3溶液中加入氯水，有气泡产生就是利用了盐酸的酸性。

加入AgNO3溶液可以检验出氯水中的Cl－，现象是有白色沉淀生成。

（3）HClO的氧化性

在解释漂白性、杀菌消毒时，使用的是HClO的氧化性。

向氯水中滴加紫色石蕊溶液，先变红（H＋作用的结果），后褪色（HClO作用的结果）。

【例1】　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。

实验

序号

实验方法

实验现象

结论

①

将氯水滴加到AgNO3溶液中

生成白色沉淀

②

将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中

③

淀粉KI试纸变蓝色

氯水中含有Cl2

④

将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中

氯水中含有H＋

（1）实验①得出的结论__________________________________________________。

（2）指出实验②和实验④中的“实验现象”：

②________________，④____________________________________________。

（3）实验③中“实验方法”的具体操作过程是__________________________________

________________________________________________________________________。

（4）通过实验②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________________________________________

________________________________________________________________________。

【例2】　饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液方法之一。

某同学运用这一方

法，尝试制取HClO溶液并进行了如下定性实验：

①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水，充分反应，有少量气

泡产生，溶液的黄绿色褪去；

②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其漂白性更强；

③为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：

第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；

第二份与稀盐酸混合，立刻产生大量气泡；

第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。

经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。

（1）试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因：

_______________________

________________________________________________________________________。

（2）写出步骤③中第一份及第二份滤液发生反应的离子方程式：

第一份__________________________________________________________________。

第二份________________________________________________________________。

（3）试根据所学知识推测，在②的滤液中含有的溶质，除了溶解的极少量氯气外，还含

有的其他溶质为（写化学式）________________________________________________。

氯气的实验室制备中的绿色化学思想

化学是一门以实验为基础的学科，通过实验可以使学生观察到语言难以表达清晰的实验现象，在实验过程中除了培养学生的观察能力、实验能力外，还应培养绿色化学思想。

实验过程中必定会涉及有毒、有害物质，实验中要求用最少的药品获得最佳的实验效果、最大限度地减少废弃物及尾气排放，提高环保意识。

实验室制取Cl2的过程中，绿色化学思想得到了充分的体现。

其具体过程如下：

用强氧化剂（如KMnO4、K2Cr2O7、

【例3】　用50mL12mol·L－1的浓盐酸与足量的MnO2混合加热，并用排水法收集Cl2，结

果在标准状况下收集到的Cl2的体积远小于3.36L，请分析可能的原因。

【例4】　某学习小组通过查阅资料发现用KClO3和浓盐酸反应也可以制备氯气。

为此该小

组利用如图所示装置在实验室中制取Cl2并探究其相关性质：

（1）装置A中存在一处错误，请改正这处错误：

________________________________。

（2）写出装置A中发生反应的化学方程式：

___________________________________。

（3）为了除去氯气中的氯化氢，需要在装置A、B之间添加装置E，装置E中所盛装的试

剂为__________。

为了探究使有色布条褪色的是氯气还是氯气与水反应的生成物，需

要在整套装置中添加装置E，其中加入浓硫酸，装置E在整套装置中的添加位置为

________（填序号）。

a．A、B之间　　　　　　　b．B、C之间

c．C、D之间d．D之后

（4）取下集气瓶B，将铁丝加热至红热状态，伸入到集气瓶B中，可以观察到的现象是

________________________________________________________________________，

能检验该反应产物中铁元素价态的试剂是______（填序号）。

a．氯水b．蒸馏水和铁粉

c．氢氧化钠溶液d．KSCN溶液

（5）另外一个化学学习小组就环境保护方面指出了上述装置的缺陷，并给出了改进措

施，该改进措施是________________________________________________________。

高考题组一　有关Cl2及其化合物所参与的离子

反应

1．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”

（1）将氯气溶于水制备次氯酸：

Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－（　　）

（2010·天津理综，5C）

（2）用惰性电极电解熔融氯化钠：

2Cl－＋2H2O

Cl2↑＋H2↑＋2OH－（　　）

（2010·江苏，3A）

（3）FeBr2溶液与等物质的量Cl2反应：

2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋4Cl－＋Br2（　　）

（2010·课标全国卷，13D）

（4）向次氯酸钙溶液中通入过量CO2：

Ca2＋＋2ClO－＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋

2HClO（　　）

（2009·宁夏理综，12A）

（5）漂白粉在空气中失效：

ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO

（　　）

（2009·江苏，11A）

（6）用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气：

MnO2＋2H＋＋2Cl－

Mn2＋＋Cl2↑＋

2H2O（　　）

（2009·江苏，11B）

（7）在强碱溶液中次氯酸钠与Fe（OH）3反应生成Na2FeO4：

3ClO－＋2Fe（OH）3===2FeO

＋

3Cl－＋H2O＋4H＋（　　）

（2009·江苏，11D）

高考题组二　氯气的制备及性质

2．（2011·上海春季，19）实验室制备氯气的装置如下图。

图中涉及气体发生、除杂、干燥、

收集、尾气处理装置，其中错误的是（　　）

A．①B．②C．③D．④

3．请回答下列实验室中制取气体的有关问题。

下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。

装置B、C、D的作用分别是：

B_______________________________________________________________________；

C_______________________________________________________________________；

D_______________________________________________________________________。

4．（2010·上海，18）右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏

的装置，下列有关说法错误的是（　　）

A．烧瓶中立即出现白烟

B．烧瓶中立即出现红棕色

C．烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性

D．烧杯中的溶液是为了吸收有害气体

5．（2010·大纲全国卷Ⅰ，12）一定条件下磷与干燥氯气反应，若0.25g磷消耗掉314mL氯

气（标准状况），则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于（　　）

A．3∶1B．5∶3C．2∶3D．1∶2

6．（2009·海南，13）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1×10－2mol·L－1，则生成沉淀所需Pb（NO3）2溶液

的最小浓度为______________。

挖掘隐含条件，紧扣关键词

开始沉淀时的pH

沉淀完全时的pH

Mg2＋

9.6

11.0

Ca2＋

12.2

c（OH－）＝1.8mol·L－1

课时规范训练

教材习题回扣

1．[必修1－P18－2

（1）]下列有关氯气的叙述中，不正确的是（　　）

A．氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体

B．氯气、液氯和氯水是同一种物质

C．氯气能溶于水

D．氯气是一种有毒的气体

2．下列化合物中，不能通过单质间化合直接制取的是（　　）

A．FeCl3B．CuCl2C．HClD．FeCl2

3．[必修1－P18－2

（2）改编]把氯气通入紫色石蕊溶液中，可观察到现象（　　）

A．溶液仍为紫色B．溶液变为红色

C．溶液先变红后褪色D．溶液变为蓝色

4．（必修1－P28－2）有X、Y、Z三种元素，它们的单质在常温、常压下皆为气体。

①X单质可在Z单质中燃烧生成XZ，其火焰为苍白色；

②化合物XZ的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红；

③每2molX2可与1molY2化合生成2molX2Y，X2Y在常温下为液体；

④Z单质溶于化合物X2Y，所得溶液具有漂白作用。

试推断：

（1）元素符号X：

________，Y：

________，Z：

________。

（2）化学式XZ：

________，X2Y：

________。

（3）写出Z单质与化合物X2Y反应的化学方程式：

_______________________________。

能力提升训练

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，因迅速化合而爆炸

D．氯气能与水反应生成HClO和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸

2．检验氯化氢气体中是否混有Cl2，可采用的方法是（　　）

A．用干燥的蓝色石蕊试纸

B．用干燥的有色布条

C．将气体通入硝酸银溶液

D．用湿润的淀粉KI试纸

3．今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水，浓度均为0.1mol·L－1。

如果在甲瓶中加入少量

的NaHCO3晶体（nmol），在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体（nmol），丙瓶不变。

片刻后，

甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度的大小关系是（溶液体积变化忽略不

计）（　　）

A．甲＝乙>丙B．甲>丙>乙

C．丙>甲＝乙D．乙>丙>甲

4．实验室用下列两种方法制氯气：

①用含HCl146g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用

87gMnO2与足量浓盐酸反应。

所得的氯气（　　）

A．①比②多B．②比①多

C．一样多D．无法比较

5．饱和氯水长时间放置后，下列微粒在溶液中的物质的量减少的是（　　）

①Cl2　②HClO　③H2O　④HCl　⑤O2

A．①②B．①②③C．①②④D．①②⑤

6．下列离子方程式正确的是（　　）

A．漂白粉溶液在空气中失效：

ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO

B．用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气：

MnO2＋4H＋＋2Cl－

Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O

C．Fe（OH）3溶于氢碘酸：

Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O

D．向Na2S2O3溶液中通入足量氯气：

S2O

＋2Cl2＋3H2O===2SO

＋4Cl－＋6H＋

7．某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。

下列说法正确的是（　　）

A．Ⅰ图中：

如果MnO2过量，浓盐酸就可全部被消耗

B．Ⅱ图中：

量筒中发生了加成反应

C．Ⅲ图中：

生成蓝色的烟

D．Ⅳ图中：

湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有

Cl2生成

8．“84”消毒液（由氯气通入氢氧化钠溶液中制得）、生石灰是预防甲型H1N1流感的常见

物质，下列有关说法正确的是（　　）

A．“84”消毒液中c（Na＋）＝c（Cl－）＋c（HClO）

B．温度不变，只在饱和石灰水溶液中加入生石灰，c（H＋）不变

C．适当加热“84”消毒液、饱和石灰水，溶液pH都增大

D．用pH试纸测定某“84”消毒液显碱性，可得pH＝8.5

9．将0.03molCl2缓缓通入含0.02molH2SO3和0.02molHBr的混合溶液中，在此过程溶液

的c（H＋）与Cl2用量的关系示意图是（溶液的体积视为不变）（　　）

10．ClO2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求，ClO2将逐渐取代Cl2成为自来

水的消毒剂。

工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，

在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为（　　）

A．1∶1B．2∶1C．1∶2D．2∶3

11．将Cl2通入盛有湿润有色布条的密闭容器中时发现布条褪色，有的同学认为是Cl2造成

的，还有的同学认为是Cl2和H2O反应的产物造成的。

为此探究如下：

其中，气体A的主要成分是Cl2，杂质是空气和水蒸气。

回答下列问题：

（1）浓硫酸的作用是________________________________________________________。

（2）证明Cl2无漂白性而Cl2和H2O反应产物有漂白性的实验现象为

________________________________________________________________________。

（3）为进一步确定使有色布条褪色的物质是HClO还是HCl，还应补充什么实验操作：

_______________________________________________________________________。

该实验观察到的什么现象可进一步证明HClO有漂白性___________________________

__________________________________________________________________________。

（4）从物质性质的方面看，这套设计还存在隐患，事故表现是

________________________________________________________________________。

请在图中的虚线框内以图的形式表明克服事故隐患的措施。

12.某化工厂生产的漂白粉，产品说明书如下：

漂白粉使用说明书

[主要成分]次氯酸钙，氯化钙

[用法用量]每次取漂白粉2g，水1000mL，配成0.2%～0.3%的浊液。

将病人用具浸泡其中5～10分钟，如需要，浓度可提高，时间可延长。

[注意事项]……

请你回答：

（1）请你为漂白粉写一份保存、使用的注意事项（不超过30字）。

_______________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）用化学方程式表示：

①漂白粉的生产原理：

____________________________________________________；

②一般情况下，漂白粉失效的主要原因：

________________________________________

________________________________________________________________________（用

化学方程式表示）。

13．

（1）为了提高生