考點(diǎn)10氯氣

1.復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1.Cl2的化學(xué)性質(zhì)以及Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法和主要用途。

2.重點(diǎn)是氯水性質(zhì)的多重性,難點(diǎn)是Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法。

2.難點(diǎn)聚焦

1.氯元素的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
        
  2.次氯酸、漂白粉的性質(zhì)
  HClO分子的結(jié)構(gòu)式為H-O-Cl(氧處于中心),所以電子式為 。次氯酸、次氯酸鈣等有多方面的性質(zhì),經(jīng)常用到以下幾方面性質(zhì):
 。1)HClO是一種弱酸,與碳酸比較電離能力有如下關(guān)系:H2CO3>HClO>HCO3-,請(qǐng)分析下列反應(yīng):
     少量二氧化碳通入NaClO溶液中:NaClO + CO2 + H2O = NaHCO3 + HClO
     氯氣通入碳酸氫鈉溶液中: Cl2 + NaHCO3 = NaCl + CO2↑+ HClO
 。2)ClO-是一種弱酸的酸根離子,能發(fā)生水解反應(yīng):ClO-+H2O HClO+OH-,所以次氯酸鈣溶液顯堿性。
     若遇到鐵鹽、鋁鹽易發(fā)生雙水解:3ClO-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO
 。3)HClO和ClO-都具有強(qiáng)氧化性,無(wú)論酸性、堿性條件下都可以跟亞鐵鹽、碘化物、硫化物等發(fā)生氧化還原反應(yīng),但不能使品紅溶液褪色。如:
     硫酸亞鐵溶液遇漂白粉:2Fe2+ + 5ClO- + 5H2O = 2Fe(OH)3↓+ Cl- + 4HClO
     漂白粉遇亞硫酸酸鹽:ClO- + SO32- = Cl- + SO42-
  (4)HClO見(jiàn)光易分解:2HClO 2HCl + O2
  (5)次氯酸鈣中的Ca2+、ClO-可以表現(xiàn)出一些綜合性質(zhì)。如少量二氧化碳通入次氯鈣溶液中:
     Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3↓+ 2HClO
     注意理解二氧化碳、碳酸鈉、碳酸氫鈉分別跟次氯酸鈣溶液反應(yīng)的差異:
     Ca(ClO)2 + Na2CO3 = CaCO3↓+ 2NaClO
     Ca(ClO)2 + NaHCO3 = CaCO3↓+ HClO + NaClO

3. 例題精講

 例1:下列物質(zhì)中,能使紫色石蕊試液因漂白而褪色的是( )

  A. B.活性炭 C.氯水 D.鹽酸

  選題角度:考查氯氣的性質(zhì)。此題學(xué)生往往因不清楚 在酸性、堿性條件下均具有氧化性,從而具有漂白能力而失分。

  解析: 具有漂白作用,能使紫色石蕊試液褪色,A正確;活性碳具有吸附作用(物理現(xiàn)象),能吸附有機(jī)色素等,故B不正確;鹽酸是一種常見(jiàn)酸,可使紫色石蕊試液變紅,但沒(méi)有漂白性,不會(huì)使之褪色,故D不正確。氯水因其成分中有 等, 能使紫色石蕊試液變紅, 又具有漂白性,使之漂白褪色。

  解答:A、C

  啟示:  關(guān)于 學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn):

  氯的含氧酸有高氯酸( ),氯酸( ),亞氯酸( )和次氯酸( ),其中次氯酸最為重要,是高考中的熱點(diǎn),在學(xué)習(xí)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

 。1)它的化學(xué)式為 ,電子式為 ,結(jié)構(gòu)式為H―O―Cl

 。2)它僅存在于溶液中,濃時(shí)呈黃色,稀時(shí)無(wú)色,有強(qiáng)烈的刺激性氣味。

 。3)氯的含氧酸中,它是最弱的酸( ),

   ,比碳酸還弱( )。

  (4)它具有不穩(wěn)定性,見(jiàn)光分解,

 。5)次氯酸的生成:將氯氣通入到熟石灰溶液里,以制得次氯酸鈣。再與稀鹽酸或空氣里的二氧化碳和水蒸氣反應(yīng)便可得到次氯酸;瘜W(xué)反應(yīng)方程式如下:

  

  

  

 。6)次氯酸及其鹽的主要用途是作漂白劑和消毒劑。次氯酸的漂白作用主要有以下三種形式:

  ①次氯酸有很強(qiáng)的氧化性,某些有色物質(zhì)被次氯酸氧化,破壞了其中的顯色結(jié)構(gòu)而褪色。

  ②某些有色物質(zhì)分子中存在著不飽和鍵,次氯酸與它們起加成反應(yīng)而褪色。

 、勰承┯猩镔|(zhì)的有機(jī)物分子與次氯酸發(fā)生氯化作用而褪色。

 。7)次氯酸鹽有強(qiáng)氧化性,如在 固體中滴加濃鹽酸,會(huì)生成 (注意與5中比較)

  

  (8) 易發(fā)生水解

  所以漂白粉在水中沒(méi)有酸存在的條件下,也有一定的漂白性、殺菌性。

  例2:氯氣通入石灰乳制得漂白粉,其主要成分是 ,一定質(zhì)量的漂白粉和一定濃度的鹽酸完全反應(yīng),生成 的質(zhì)量與參加反應(yīng)的漂白粉質(zhì)量之比可標(biāo)志“有效氯”的多少。如果某漂白粉測(cè)其“有效氯”的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%,該漂白粉的組成和上述化學(xué)式相符時(shí),求式中的n值是( )

  A.0.5  B.8  C.8.5  D.10

  選題角度:考查對(duì)于氯氣化學(xué)性質(zhì)的掌握。學(xué)生往往不清楚漂白粉與鹽酸反應(yīng)實(shí)質(zhì)而導(dǎo)致錯(cuò)誤。

  解析:  題給信息有:①漂白粉的化學(xué)式: ;②有效氯

  該漂白粉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為:

  

     3×71

  

  

  解答: C

  啟示:(1)漂白粉制備

  工業(yè)上制漂白粉通常以石灰石、食鹽、水為主要原料,歷經(jīng)四步反應(yīng)制源白粉。最后一步是將氯氣通入到石灰乳中:

  

  或

  

  (2)漂白粉的質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

  按它的有效氯以及它能在長(zhǎng)時(shí)期保持有效氯的能力來(lái)決定的。

  有效氯

  (3)漂白粉的使用

  漂白粉是混和物,它的有效成分是 。商品漂白粉往往含有 、 等雜質(zhì)。

  次氯酸鈣很不穩(wěn)定,遇水就發(fā)生水解反應(yīng)

  當(dāng)溶液中堿性增大時(shí),漂白作用進(jìn)行緩慢。要短時(shí)間收到漂白的效果,必須除去 ,所以工業(yè)上使用漂白粉時(shí)要加入少量弱酸,如醋酸等,或加入少量的稀鹽酸。家庭使用漂白粉不必加酸,因?yàn)榭諝饫锏亩趸既茉谒镆财鹑跛岬淖饔谩?/p>

  

  (4)漂白粉保存一定要密封否則易變質(zhì)(硬化)

  

  

  例3:氯化碘(ICl)的化學(xué)性質(zhì)與鹵素相似,預(yù)計(jì)它跟水反應(yīng)的最初生成物是( )

 。ˋ)HI和HClO  (B)HCl和HIO

 。–)HClO3和HIO  (D)HClO和HIO

  選題角度:此題屬于一道信息遷移題,給出氯化碘與鹵素性質(zhì)形似,根據(jù)鹵素的化學(xué)性質(zhì),推斷氯化碘的性質(zhì)。

  解析:由Cl2+H2O=HCl+HClO知識(shí)點(diǎn)出發(fā),遷移H2O+I(xiàn)Cl=HCl+HIO,在ICl中I為+1價(jià),Cl為-1價(jià), ICl與H2O反應(yīng)沒(méi)有元素化合價(jià)不變。

  答案:B

  點(diǎn)評(píng):ICl為擬鹵素,與鹵素化學(xué)性質(zhì)相似但并不相同,這是該題解答時(shí)容易出錯(cuò)的地方。

  例4: 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的 混合氣體a L,經(jīng)光照充分反應(yīng)后,所得氣體恰好使溶液中b mol NaOH完全轉(zhuǎn)變?yōu)辂},則a、b的關(guān)系不可能為( )

  A. B. C. D.

  選題角度:討論法是化學(xué)題中常用的一種解題方法。當(dāng)題中隱含某一條件或某一條件不確定,結(jié)果可能是兩個(gè)或兩個(gè)以上,也可能在某個(gè)范圍內(nèi)取值,就要運(yùn)用討論法分別對(duì)所用可能性一一論證。

  解析: 混合氣在標(biāo)況下光照充分反應(yīng)可能有三種情況:

  

  設(shè)混合氣中 、

  若為第①種情況

  若為第②種情況,過(guò)量 以1:2的物質(zhì)的量反應(yīng):

     則

  若為第③種情況

     則

  解答  D

  啟示:(1)有一類特殊的過(guò)量問(wèn)題即:整個(gè)變化過(guò)程中可用兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)來(lái)描述。且兩個(gè)反應(yīng)滿足:a.連續(xù)進(jìn)行(兩個(gè)反應(yīng)一前一后);b.前者的生成物是后者的反應(yīng)物;c.前一反應(yīng)的兩個(gè)反應(yīng)物中,必須有某個(gè)反應(yīng)物過(guò)量。

例5,①將 通入澄清的石灰水,溶液先渾濁,后澄清;②將稀鹽酸逐滴滴入 溶液中,開(kāi)始時(shí)無(wú)現(xiàn)象,后產(chǎn)生氣泡;③將氯氣慢慢的推入裝有火柴頭大小紅磷的反應(yīng)器中,先有白霧,后有白煙生成等很多實(shí)例。

  研究此類習(xí)題要:利用兩個(gè)化學(xué)方程式找等點(diǎn);根據(jù)等點(diǎn)劃區(qū)間(二點(diǎn)三段式),兩頭各段利用過(guò)量討論法求解;中間一段利用不定方程求解。

 。2)例5亦可運(yùn)用極端假設(shè)法求解

   ①若a L全部是 ,則生成 為0,消耗 為0;②若a L全部是 ,生成 為0,但 要和 反應(yīng):

  

  

  但無(wú)論生成何種鹽, ,即

  現(xiàn) ,所以消耗多為 。

  綜上分析,消耗 的量應(yīng)大于0,小于 ,即: 。故答案為(D)。

 

 

 

 

4.實(shí)戰(zhàn)演練

一、選擇題?

1.氯氣可用來(lái)消滅田鼠,為此將氯氣通過(guò)軟管灌入洞中,這是利用了Cl2下列性質(zhì)中的

①黃綠色  ②密度比空氣大  ③有毒  ④較易液化  ⑤溶解于水?

A.①②③                            B.②③                         C.③④                         D.③④⑤

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2.已知HIO既能和酸又能和堿發(fā)生中和反應(yīng),則它與鹽酸反應(yīng)的產(chǎn)物是

A.IO                          B.H2O                          C.HI                                   D.ICl

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3.為了防止Cl2中毒,可用浸透某種物質(zhì)溶液的毛巾捂住口鼻。該物質(zhì)在下列物質(zhì)中的最佳選擇是

A.NH3                         B.SO2                          C.KI                                   D.Na2CO3

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4.氯的原子序數(shù)為17,35Cl是氯的一種同位素,下列說(shuō)法正確的是

A.35Cl原子所含質(zhì)子數(shù)為18?

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B.mol的1H35Cl分子所含中子數(shù)約為6.02×1023

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C.3.5 g的35Cl2氣體的體積為2.24 L?

D.35Cl2氣體的摩爾質(zhì)量為70 g?mol1

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5.下列反應(yīng)都是用鹽酸制Cl2,為制得等量Cl2,消耗鹽酸最少的是?

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A.MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O?

B.2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O?

C.KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O?

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D.4HCl+O22H2O+2Cl2↑?

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6.今有甲、乙、丙三瓶等體積的新制氯水,濃度均為0.1 mol?L1。如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶體( mol),在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶體( mol),丙瓶不變。片刻后,甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系是(溶液體積變化忽略不計(jì))

A.甲=乙>丙                                          B.甲>丙>乙?

C.丙>甲=乙                                          D.乙>丙>甲?

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7.將0.15 mol的MnO2與過(guò)量的12 mol?L1的濃鹽酸反應(yīng),和50 mL 12 mol?L1的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)兩者產(chǎn)生的Cl2相比(其他反應(yīng)條件相同)?

A.一樣多?                                       B.前者較后者多?

C.后者較前者多?                                   D.無(wú)法比較?

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8.F2是氧化性最強(qiáng)的非金屬單質(zhì)。在加熱條件下,等物質(zhì)的量的F2與燒堿完全反應(yīng),生成NaF、H2O和另一種氣體。該氣體可能是?

A.H2                                                 B.HF?

C.O2                                                        D.OF2?

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9.在一定條件下,氯氣可與氯化銨發(fā)生如下反應(yīng):?

xCl2NH4Cl===NCl+()HCl?

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當(dāng)消耗6.72 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的氯氣時(shí),生成0.10 mol氮的氯化物,則此氮的氯化物的化學(xué)式為

A.NCl2                                              B.NCl3?

C.NCl4                                              D.NCl5

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二、非選擇題?

10. 寫出下列物質(zhì)與新制氯水反應(yīng)的現(xiàn)象和化學(xué)方程式。

(1)紫色石蕊試液                                     

(2)FeCl2溶液                                         

(3)AgNO3溶液                                       

(4)Na2CO3溶液                                       

(5)SO2                                              

(6)鎂粉                                             

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11.下圖中的每一方格表示有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物。反應(yīng)時(shí)加入或生成的水,以及生成無(wú)色溶液M、白色沉淀N和黃綠色氣體C時(shí)的其他產(chǎn)物均已略去。H為短周期元素組成的單質(zhì)。A的焰色反應(yīng)為淺紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察)。

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回答下列問(wèn)題:

(1)A、H、N的化學(xué)式分別為A              ,H              ,N            

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(2)AB+C+D的化學(xué)方程式:                    。

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(3)F+I(xiàn)N的離子方程式:                    。

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12.用下圖所示裝置(酒精燈、鐵架臺(tái)等未畫出)制取三氯化磷,在短頸分餾燒瓶d中放入足量白磷,將Cl2迅速而又不間斷地通入d中,氯氣與白磷會(huì)發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生火焰。

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物質(zhì)制備裝置

三氯化磷和五氯化磷的物理常數(shù)如下表。?

物質(zhì)熔沸點(diǎn)

 

熔點(diǎn)

沸點(diǎn)

三氯化磷

-122℃

76℃

五氯化磷

148℃

200℃分解

圖中,a,b應(yīng)該裝入的試劑或藥品分別是濃鹽酸和二氧化錳,在b儀器處加熱。請(qǐng)據(jù)此回答下列回答:?

(1)在蒸餾燒瓶e中收集生成的三氯化磷,為保證三氯化磷蒸氣冷凝,應(yīng)在水槽g中加入                     。

(2)三氯化磷遇到水蒸氣強(qiáng)烈反應(yīng),甚至發(fā)生爆炸,所以d,e儀器及裝入其中的物質(zhì)都不能含有水分。為除去Cl2中的水分,c中應(yīng)裝入                   作干燥劑。

(3)實(shí)驗(yàn)室將白磷保存于水中,取出的白磷用濾紙吸干表面水分,浸入無(wú)水酒精中片刻,再浸入乙醚中片刻即可完全除去水分。已知水與酒精互溶,酒精與乙醚互溶,乙醚極易揮發(fā),用上述方法除去水分的原因是                            。

(4)為防止Cl2污染空氣,裝置末端導(dǎo)出的氣體應(yīng)如何凈化處理,畫出裝置圖并注明使用藥品:                                    。

試題詳情

13.KClO3和濃鹽酸在一定溫度條件下反應(yīng)會(huì)生成黃綠色的易爆物二氧化氯,其變化可表示為:?

    KClO3+    HCl(濃)――    KCl+    ClO2↑+    Cl2↑+    ?    ?

(1)請(qǐng)完成該化學(xué)方程式并配平(未知物化學(xué)式和系數(shù)填入框內(nèi))。?

(2)濃鹽酸在反應(yīng)中顯示出來(lái)的性質(zhì)是             (填寫序號(hào))。?

①只有還原性                      ②還原性和酸性?

③只有氧化性                      ④氧化性和酸性?

試題詳情

(3)產(chǎn)生0.1 mol Cl2,則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為                  mol

(4)ClO2具有很強(qiáng)的氧化性,因此常被用作消毒劑,其消毒的效率(以單位質(zhì)量得到的電子數(shù)表示)是Cl2的多少倍?

試題詳情

14.用純度為92.5%(雜質(zhì)不與Cl2反應(yīng))的消石灰與Cl2反應(yīng)制漂白粉,消石灰的轉(zhuǎn)化率為80%,要求某游泳池消毒一次需要4.26 kg Cl2,現(xiàn)改用上述漂白粉,假定起消毒作用的是HClO,要達(dá)到與Cl2相當(dāng)?shù)南拘Ч,需向游泳池中投放這種漂白粉多少千克?

試題詳情

15.一定質(zhì)量的氯酸鉀與二氧化錳的混合物加熱至無(wú)氣體放出時(shí),將殘余的固體與足量的濃硫酸共熱,并把此時(shí)生成的氣體通入500 mL某濃度的亞硫酸鈉溶液中,設(shè)氣體被完全吸收且無(wú)SO2逸出,也無(wú)游離氯分子存在,測(cè)得溶液的pH=0(不計(jì)溶液體積變化),最后向溶液中加入足量的BaCl2溶液,生成不溶于酸的白色沉淀16.31 g。求原混合物中氯酸鉀、二氧化錳的質(zhì)量及亞硫酸鈉溶液的物質(zhì)的量濃度。

 

 

 

試題詳情

一、1.B  2.BD  3.D  4.BD  5.CD  6.B?

7.解析:濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)時(shí),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,鹽酸濃度變小,后者反應(yīng)會(huì)停止,有一部分HCl不能轉(zhuǎn)變成Cl2。

答案:B?

8.D  9.B?

二、10.(1)先變紅,后褪色?

(2)2FeCl2+Cl2===2FeCl3  溶液由淺綠色變棕黃色?

(3)AgNO3+HCl===AgCl↓+HNO3  產(chǎn)生白色沉淀?

(4)Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑  產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體?

(5)SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl  氯水褪色?

(6)Mg+2HCl===MgCl2+H2↑  產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味氣體?

11.(1)KCl  Al  Al(OH)3?

(2)2KCl+2H2O2KOH+Cl2↑+H2

(3)Al3+3ClO+3H2O===Al(OH)3↓+3HClO?

12.(1)水  (2)無(wú)水CaCl2?

(3)白磷上殘留的水溶解在酒精中,殘留的酒精又溶解在醚中?

(4)用NaOH溶液吸收(裝置圖略)?

13.(1)2  4 ―― 2  2  1  2  H2O?

(2)②  (3)0.2  (4)2.63?

14.9.18 kg?

15.m(KClO3)為61.25 g,m(MnO2)為6.09 g;c(Na2SO3)為0.14 mol?L1。

 


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