人教版 (2019)必修 第一册第二节 氯及其化合物第2课时导学案

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第二节 氯及其化合物第2课时导学案，共10页。
一、氯气与碱的反应
1．与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液
(1)制取反应的化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
(2)漂白液的有效成分是次氯酸钠。
2．与石灰乳反应——制取漂白粉
(1)制取反应的化学方程式：2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
(2)漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。
(3)漂白粉的漂白原理：利用复分解反应原理，漂白粉中的次氯酸钙与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的次氯酸。
(4)漂白粉的保存：漂白粉应密封、避光保存，并置于阴凉干燥处。
1．漂白粉长期露置于空气中，最终会失效，写出失效所发生的化学方程式。
提示 Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO；2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑。
2．用次氯酸盐而不用氯水作漂白剂的优点是什么？工业制取漂白粉时，为什么用石灰乳而不用澄清石灰水？
提示 便于保存且使用时生成的次氯酸浓度比氯水中的大。Ca(OH)2在水中溶解度小，用石灰乳可以更好的(吸收Cl2)制取漂白粉。
3．氯气及含氯化合物常被用来杀菌、消毒。
(1)我国多数地区的自来水厂使用氯气杀菌、消毒。氯气和水反应生成具有杀菌作用的物质是___________。
(2)工业上将氯气通入氢氧化钠溶液中制取消毒液，反应的化学方程式是_________________，其中氧化剂是________；消毒液中的有效成分是______(填名称)。
(3)使用氯水消毒不如用消毒液方便，原因是_________________________________________。
提示 (1)HClO(或次氯酸)
(2)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O 氯气 次氯酸钠
(3)次氯酸不稳定，见光易分解
(1)次氯酸盐比次氯酸稳定，不易分解且次氯酸盐固体比氯水(次氯酸)易于贮存和运输，故生产、生活中常用次氯酸盐(如漂白粉)代替次氯酸作漂白剂和消毒剂。
(2)次氯酸盐中的ClO－具有氧化性，且随着溶液酸性的增强，其氧化性增强。
(3)具有漂白和消毒作用的含氯化合物有次氯酸、次氯酸盐(次氯酸钙、次氯酸钠)、二氧化氯(ClO2)。二氧化氯的漂白和消毒能力比氯气强且使用起来更安全。
二、氯离子的检验
1．氯离子的检验实验
2.氯离子检验方法
(1)试剂：稀硝酸、AgNO3溶液。
(2)现象：产生不溶于稀硝酸的白色沉淀。
(1)某溶液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀生成，则该溶液中一定含有Cl－( )
(2)检验Cl2中是否混有HCl，可通入AgNO3溶液中，若有白色沉淀产生，说明Cl2中混有HCl( )
(3)检验Na2CO3溶液中是否有NaCl杂质，可先加AgNO3溶液，再加过量的稀盐酸，若沉淀不溶解，则有NaCl杂质( )
答案 (1)× (2)× (3)×
1．检验Cl－时为何要加入稀硝酸酸化？
提示 加稀硝酸酸化的目的是排除COeq \\al(2－,3)等的干扰，因为Ag2CO3可溶于稀硝酸，而AgCl不溶。
2．(2019·大连月考)有一包白色固体，它可能含有KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种，现进行如下实验：
①溶于水，得无色溶液；
②向上述溶液中滴加AgNO3溶液，生成白色沉淀；
③再滴加稀硝酸，沉淀减少但不完全消失，同时有气泡生成。
根据上述现象判断：
(1)白色固体一定含有的成分是________，可能含有的成分是________。
(2)写出上述实验中有关反应的离子方程式：_________________________________________。
答案 (1)KCl和K2CO3 KNO3
(2)Ag＋＋Cl－===AgCl↓，2Ag＋＋COeq \\al(2－,3)===Ag2CO3↓，Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋H2O＋CO2↑
解析 由②产生白色沉淀知，可能含有K2CO3和KCl中的一种或两种。由③沉淀减少且有气泡生成知，一定含有K2CO3；由沉淀不完全消失可知，一定含有KCl。
氯离子检验的答题模板
取少量被检测溶液于试管中，滴加适量稀硝酸，然后滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀则被检测液中含有Cl－，若无白色沉淀则无Cl－。
1．检验Cl－时所用试剂HNO3的作用是( )
A．防止COeq \\al(2－,3)的干扰
B．防止Cl－的干扰
C．生成Ag2CO3沉淀
D．防止NOeq \\al(－,3)的干扰
答案 A
解析 检验Cl－加入的AgNO3溶液，能与COeq \\al(2－,3)结合生成Ag2CO3白色沉淀，干扰Cl－的检验。
2．在抗震救灾中要用大量漂白粉和漂白液杀菌消毒。下列说法中正确的是( )
A．漂白粉是纯净物，漂白液是混合物
B．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C．工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
D．漂白液的有效成分是Na2O2
答案 B
解析 漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙，有效成分是次氯酸钙，是混合物；漂白液的主要成分是氯化钠和次氯酸钠，有效成分是次氯酸钠，是混合物。
3．已知：2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，下列关于该反应的说法正确的是( )
A．工业上可用来制取漂白粉
B．属于复分解反应
C．氯元素只被还原
D．还原产物与氧化产物的质量比为1∶1
答案 A
解析 氯气与氢氧化钙溶液反应，生成氯化钙(还原产物)和次氯酸钙(氧化产物)，该反应中氯气既是氧化剂又是还原剂，氯元素既被氧化又被还原。
4．用漂白粉溶液浸泡过的有色布条晾置在空气中一段时间，漂白效果更好，原因是( )
A．漂白粉被氧化了
B．有色布条被空气中的氧气氧化了
C．漂白粉跟空气中的CO2充分反应，生成了较多量的HClO
D．漂白粉溶液蒸发掉部分水，其浓度增大
答案 C
5.COVID－19在全球的蔓延，对人类的健康和全球的经济带来了很大的影响，为了控制疫情，全球进行了大面积的消杀工作，消毒液发挥了重要的作用，请回答下列有关消毒液的问题。
(1)生产消毒液是将氯气通入NaOH溶液中，发生反应的化学方程式为____________________
_______________________________________________________________________________。
(2)取少量消毒液滴加AgNO3溶液，现象是出现白色沉淀，说明消毒液中有________(填离子符号)。
(3)消毒液稀释后喷洒在空气中，可以生成有漂白性的物质和碳酸氢钠，请写出此过程的化学方程式：________________________________________________________________________；该物质有漂白性是因为它有强氧化性，但是它也很不稳定，请写出它分解的化学方程式：______________________________________________________________________________。
答案 (1)Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O
(2)Cl－
(3)NaClO＋H2O＋CO2===HClO＋NaHCO3 2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑
A组 基础对点练
题组一 氯离子的检验
1．下列检验Cl－的方法正确的是( )
A．向某溶液中滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl－
B．向某溶液中先滴加盐酸，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－
C．向某溶液中先滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，再滴加盐酸，沉淀不消失，说明溶液中有Cl－
D．向某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－
答案 D
解析 可能有COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)等的干扰，A错误；加入盐酸，引入Cl－，B、C错误；硝酸酸化排除COeq \\al(2－,3)等其他离子的干扰，加硝酸银溶液得到不溶于稀硝酸的白色沉淀即为AgCl，由此说明原溶液中有Cl－，D正确。
【考点】 氯离子的检验
【题点】 氯离子检验的正确方法
2．在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，由此判断水溶液中含有( )
A．Cl－、SOeq \\al(2－,4) B．Cl－、NOeq \\al(－,3)
C．Cl－、COeq \\al(2－,3) D．Cl－、OH－
答案 C
解析 根据题给现象，生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸，且产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中存在COeq \\al(2－,3)和Cl－。
3．自来水是用Cl2杀菌消毒的，不法商贩用自来水冒充蒸馏水出售，为辨真伪，可用下列哪一种试剂鉴别( )
A．酚酞溶液 B．FeCl3溶液
C．AgNO3溶液 D．NaOH溶液
答案 C
解析 自来水用Cl2杀菌消毒后会含有Cl－，加入AgNO3溶液后会产生白色沉淀而变浑浊。
【考点】 氯离子的检验
【题点】 氯离子的检验
4．氯仿(CHCl3)可用作麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化产生剧毒物质COCl2(光气)和氯化氢，为防止事故发生，使用前要检验氯仿是否变质，应选用的检验试剂是( )
A．水 B．AgNO3溶液
C．NaOH溶液 D．KI溶液
答案 B
解析 氯仿氧化后生成COCl2(光气)和HCl，因此，用AgNO3溶液检验HCl中Cl－的存在即可判断氯仿是否变质。
【考点】 氯离子的检验
【题点】 氯离子的检验
题组二 氯气与碱的反应及次氯酸盐的性质
5．(2020·天津一中高一调研)将Cl2制成漂白粉的最主要目的是：①使它转变成较易溶于水的物质 ②转变成较稳定、便于贮存的物质 ③提高氯的质量分数 ④提高漂白能力( )
A．①②③ B．②④ C．②③ D．②
答案 D
解析 将Cl2制成漂白粉的最主要目的是转变成较稳定、便于贮存的物质，选项②正确。
6．下列说法中正确的是( )
A．“84”消毒液是混合物，可以长期保存
B．“84”消毒液中含有次氯酸，所以“84”消毒液能使有色布条褪色
C．工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉
D．漂白粉在空气中容易失效的原因是Ca(ClO)2易与空气中的二氧化碳和水反应
答案 D
解析 “84”消毒液是混合物，但不能长期保存；“84”消毒液中不含HClO，只有与空气中的CO2和H2O反应后才会产生HClO；工业上制取漂白粉是用Cl2与石灰乳反应；漂白粉在空气中容易失效的原因是Ca(ClO)2易与空气中的CO2和H2O反应生成HClO，HClO不稳定易分解。
【考点】 次氯酸盐的制备及性质
【题点】 次氯酸盐的制备及性质
7．有关氯气的性质或用途的叙述中错误的是( )
A．工业上用氯气与消石灰反应来制漂白粉
B．自来水常用氯气来消毒杀菌，其有效成分是HClO
C．氯气有毒，制取氯气的尾气要用碱溶液来吸收
D．氢气不能在氯气中燃烧
答案 D
解析 工业上利用反应2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O制取漂白粉，A正确；用Cl2对自来水消毒时，发生反应为Cl2＋H2O===HCl＋HClO，有效成分为HClO，B正确；Cl2有毒，可用碱溶液吸收Cl2，C正确；H2能在Cl2中燃烧生成HCl，D错误。
8．(2019·山东齐河实验中学月考)下列物质不能使有色布条褪色的是( )
A．次氯酸钠溶液 B．次氯酸钙溶液
C．新制氯水 D．氯化钙溶液
答案 D
解析 次氯酸钠和次氯酸钙溶液中均含有ClO－，可以使有色布条褪色，A、B项不符合题意；新制氯水中含有HClO，具有漂白性，能使有色布条褪色，C项不符合题意；氯化钙溶液不具有漂白性，不能使有色布条褪色，D项符合题意。
9．(2019·牡丹江市一中期末)下列有关NaClO和NaCl混合溶液的叙述正确的是( )
A．该溶液中，H＋、NHeq \\al(＋,4)、Ag＋可以大量共存
B．向该溶液中通入CO2，不发生化学反应
C．该溶液可作游泳池及环境的消毒剂，有效成分是NaCl
D．常温下，将氯气通入NaOH溶液中可以得到该溶液
答案 D
解析 H＋、Cl－、ClO－会发生氧化还原反应，Cl－、Ag＋结合生成沉淀，不能共存，A错误；酸性：H2CO3>HClO，CO2、H2O与NaClO溶液发生强酸制取弱酸的反应生成HClO，B错误；NaClO具有强氧化性，可杀菌消毒，可作游泳池及环境的消毒剂，有效成分是NaClO，C错误。
10．Cl2是一种重要的化工原料，如图是一些含氯产品。
(1)①中钢瓶上应贴的标签为________(填字母，下同)。
A．腐蚀品 B．爆炸品
C．有毒品 D．易燃品
(2)下列有关漂白粉和“84”消毒液的说法正确的是__________________________________。
A．漂白粉是纯净物，“84”消毒液是混合物
B．“84”消毒液的有效成分是NaClO
(3)工业上利用Cl2制取盐酸，其化学方程式为_______________________________________。Cl2溶于水可制得氯水，检验一瓶氯水是否已经完全变质，可选用的试剂是________。
A．硝酸银溶液
B．酚酞溶液
C．碳酸钠溶液
D．紫色石蕊溶液
答案 (1)C (2)B (3)H2＋Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2HCl D
解析 (1)Cl2有毒，贮存Cl2的钢瓶应贴的标签为有毒品。
(2)漂白粉和“84”消毒液均是混合物，“84”消毒液的有效成分是NaClO，A项错误，B项正确。
(3)久置氯水的成分为稀盐酸，新制氯水的主要成分为Cl2、HCl、HClO，新制氯水和稀盐酸均与AgNO3溶液反应生成白色沉淀，均与Na2CO3溶液反应放出CO2气体，遇酚酞溶液均无明显现象。新制氯水中加入紫色石蕊溶液，溶液先变红后褪色，而稀盐酸中加入紫色石蕊溶液，溶液只变红色。
【考点】 氯气的性质和氯气的实验室制法
【题点】 氯气及化合物的性质和氯气的实验室制法综合考查
B组 综合强化练
1．漂白粉是生产生活中常用的消毒剂。
下列有关漂白粉的说法中，错误的是( )
①漂白粉是混合物，其有效成分是次氯酸钙
②为了提高漂白粉的漂白效果，使用时可加少量盐酸
③漂白粉性质稳定，可以敞口存放
④漂白粉能与少量CO2、H2O反应生成Ca(HCO3)2和HClO
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
答案 C
解析 漂白粉的性质相对于HClO来说比较稳定，但在敞口存放过程中，会发生反应：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO,2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑，使漂白粉逐渐失效，故③错误；与少量CO2反应：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，与过量CO2反应时才生成Ca(HCO3)2，故④错误。
2．(2020·贵州荔波中学期末)下列说法正确的是( )
A．自来水中通入少量Cl2用于杀菌、消毒是利用了Cl2能杀菌、消毒
B．漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2，可用于杀菌、消毒
C．漂白粉是由Cl2和NaOH浓溶液制得
D．漂白粉与空气中的CO2和H2O反应而失效，因此要密封保存在干燥阴凉处
答案 D
解析 HClO能杀菌、消毒，而Cl2不能，故A错误；漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2，具有杀菌、消毒作用，故B错误；漂白粉是由Cl2和石灰乳制得，故C错误；漂白粉露置在空气中失效的原因是发生如下两个反应，Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO,2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑，故D正确。
3．能证明某溶液中含有NaCl的是( )
A．焰色试验是黄色
B．溶液有咸味
C．取少量溶液于试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀
D．焰色试验是黄色，同时又能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀
答案 D
解析 要证明含有Na＋，则焰色试验为黄色；要证明含有Cl－，则加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液后生成白色沉淀。
4．化学来源于生活，也服务于生活，下列有关生活中的化学知识叙述正确的是( )
A．氯气和活性炭均可作为漂白剂，若同时使用，漂白效果会明显加强
B．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
C．测定溶液pH的实验中，用干燥pH试纸测定新制氯水的pH对测定结果无影响
D．洁厕灵不能与“84”消毒液混用，原因是两种溶液混合产生的HClO易分解
答案 B
解析 活性炭具有吸附性，可以吸附氯气，同时使用时漂白效果不会增强，A项错误；氯气与烧碱溶液或石灰乳反应均可生成次氯酸盐，B项正确；氯水中的次氯酸具有漂白性，能漂白pH试纸，C项错误；洁厕灵与“84”消毒液不能混用的原因是消毒液中的NaClO与洁厕灵中的HCl反应生成Cl2，D项错误。
【考点】 氯气及化合物的化学性质
【题点】 氯气及化合物的化学性质综合考查
5．已知氯气和NaOH溶液在一定温度下能发生反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，3Cl2＋6NaOH===5NaCl＋NaClO3＋3H2O。某温度下，将氯气通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合溶液，经测定ClO－与ClOeq \\al(－,3)的个数比为1∶3，则氯气与氢氧化钠反应时，被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数比为( )
A．21∶5 B．11∶3 C．3∶1 D．4∶1
答案 D
解析 假设反应后溶液中的ClO－为1个，根据ClO－与ClOeq \\al(－,3)的个数之比为1∶3，且由Cl到ClO－失去1个电子，由Cl到ClOeq \\al(－,3)失去5个电子可知，一共失去的电子为1＋3×5＝16个；由Cl到Cl－得到1个电子，则16个Cl被还原得到16个电子，所以被还原的氯原子与被氧化的氯原子的个数比为16∶(1＋3)＝4∶1。
6．为了证明氯酸钾晶体中含有氯元素，选用下面给出的试剂和操作进行验证。其操作顺序正确的是( )
①滴加AgNO3溶液 ②加水溶解 ③过滤，取滤液 ④与二氧化锰混合加热 ⑤加稀HNO3 ⑥与浓盐酸反应 ⑦与NaOH溶液混合加热 ⑧用淀粉­KI试纸
A．⑥⑦①⑤ B．⑥⑧ C．④②③①⑤ D．②①⑤
答案 C
解析 氯酸钾晶体中无Cl－，要证明氯酸钾晶体中含有氯元素，必须使之产生Cl－。故可通过与MnO2混合加热使之分解产生KCl，然后再通过检验Cl－的存在，证明其含有氯元素。由于MnO2不溶于水，故可通过加水溶解过滤的方法分离出MnO2，然后向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3进行验证。
7．(2019·湖南株洲期末)洪灾过后，饮用水的消毒、杀菌成为抑制大规模传染性疾病暴发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。
(1)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉，化学方程式为_____________________。
(2)漂白粉的有效成分是________(填化学式)。
(3)漂白粉溶于水后，受空气中的CO2作用，即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸，发生化学反应的离子方程式为______________________________________________________________。
(4)反应(1)和反应(3)中，属于氧化还原反应的是反应________(填编号)。
(5)瓶装漂白粉久置于空气中呈稀粥状而失效。试用化学方程式表示漂白粉在空气中易失效的原因：________________________________________________________________________。
答案 (1)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (2)Ca(ClO)2 (3)Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO (4)(1) (5)Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑
解析 工业制取漂白粉的反应为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O(该反应为氧化还原反应)。漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2，而能起漂白作用的是Ca(ClO)2，所以漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2。漂白粉溶于水后与CO2反应的化学方程式为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，产生的HClO具有强氧化性，有漂白、杀菌、消毒的作用。若漂白粉久置，Ca(ClO)2在空气中也发生上述反应，且HClO会分解：2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑，从而使漂白粉失效，所以漂白粉应密封保存，并放在阴凉处。
8．某化工厂生产的漂白粉，产品说明书如下：
回答下列问题：
(1)请你为漂白粉写一份保存、使用的注意事项(不超过35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：_________________________________________。
答案 (1)密封、避光保存在阴凉处，随配随用，勿接触皮肤，不能用以漂洗丝、毛织品等
(2)①2Ca(OH)2＋2Cl2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
②Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO、2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑试液2～3 mL
实验现象
离子方程式
滴入几滴硝酸银溶液
加入少量稀硝酸
①稀盐酸
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
Cl－＋Ag＋===AgCl↓
②氯化钠溶液
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
Cl－＋Ag＋===AgCl↓
③碳酸钠溶液
有白色沉淀生成
沉淀溶解，有气泡产生
COeq \\al(2－,3)＋2Ag＋===Ag2CO3↓、Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋CO2↑＋H2O
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2 g，水1 000 mL，配成0.2%～0.3%的浊液。
将病人用具浸泡其中5～10 min，如需要，浓度可提高，时间可延长。
注意事项：……