四川省成都市高中化学 专题 氯气的实验室制法课件 新人教版必修1.ppt

专题氯气的实验室制法,氯气,一、原子结构及在自然界中的存在形式,二、物理性质,三、化学性质,1.与金属反应,2.与大多数非金属反应,3.氯气与水的反应,4.氯气与碱的反应,5.与还原性物质反应,五、制法,四、用途,六、Cl-的检验,一、氯元素的原子结构及在自然界的存在：,1、氯的原子结构：,在自然界以化合物形式存在（NaCl、MgCl2等，海水中，盐矿里）。,Cl2中元素显零价,还有-1,+1，+3，+5，+7等价。处于中间价，既有氧化性,又有还原性，但以氧化性为主。,2、化合价分析,返回,二、氯气的物理性质：,黄绿色气体，强刺激性气味，有毒，比空气重（7129）可溶于水（1：2）易液化(还有CO2，SO2，NH3)。,有毒，请注意闻气体气味的方法：,用手轻轻的在集气瓶口煽动，仅使极少量的氯气飘进鼻孔。,返回,三、氯气的化学性质：,1.可与大多数金属反应：,黄色、火焰白烟,棕色的烟,棕黄色的烟,（产生棕色的烟，溶于水溶液呈黄色）,（产生棕黄色的烟，溶于水溶液呈蓝绿色）,显强氧化性，把变价金属(如铁，铜)氧化成高价态。,Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2,Cl2Fe3+Cu2+H+,常温下干燥的氯气或液氯不能与铁发生反应，所以工业上常把干燥的液氯储存在钢瓶中。,说明：,氧化性：,2.可与大多数非金属反应：,实验现象：,把HCl气体溶于水得盐酸(利用该反应工业制盐酸),对“燃烧”认识的拓展：,不一定要有O2参加条件,有发光、发热现象(“火”)剧烈反应,属于氧化还原反应,有白色烟雾产生,氯气与磷反应,（无色液体）,（白色固体）,现象：,PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl,PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl,PCl3、PCl5均会水解：,3.氯气与水的反应：,次氯酸,酸性极弱(比碳酸弱),不稳定(受热或光照分解),具有强氧化性(比氯气强),干燥的氯气不能使有色布条褪色,潮湿的氯气或氯水能使有色布条褪色。,【实验】：,起漂白作用的是次氯酸而不是氯气。,【结论】：,液氯、新制氯水、久置氯水比较：,Cl2分子,Cl2H2OHClOCl-、H+、ClO-,H2OCl-、H+,无明显变化,先变红后褪色,变红,黄绿色液体,淡黄绿色液体,变成无色液体,纯净物,混合物,混合物,【思考】：,氯水成分复杂,加入不同试剂,起作用的成分各不相同.指出下列现象,说明理由(写出反应式)：,有气体生成,2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2+H2O,有气体生成,Zn+2H+=Zn2+H2,先变红,后褪色,酸性,后被HClO氧化漂白,褪色,HClO氧化漂白,有白色沉淀生成,Ag+Cl-=AgCl,在滴有酚酞的NaOH溶液中,逐滴加入氯水,结果发现红色慢慢褪去,请问是氯水与NaOH反应使溶液褪色还是因为氯水的漂白性而褪色,设计实验证明你的结论?,实验探究：,向溶液中滴入几滴NaOH溶液，若溶液变红，则说明溶液颜色褪去是因为氯水与NaOH溶液反应，反之则是因为氯水的漂白性而使溶液褪色！,答：,4.氯气与碱的反应：,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,漂白粉的制备及漂白原理,漂白粉：,主要成分CaCl2和Ca(ClO)2(有效成分Ca(ClO)2),漂白粉的漂白原理：,Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO(起漂白作用),(失效原因),Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,84漂白液：,（有效成分）,漂白原理：,2NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+2HClO,84漂白液主要成分,漂白物质比较,有漂白性的物质Na2O2O3HClO氯水SO2活性炭,Na2O2O3HClO氯水,SO2,活性炭木炭等,不可逆,可逆，加热复原,可逆，加热解析复原,棉、麻、纸张品红等,纸浆、毛、丝、才草帽辫、品红等,品红等色素臭味，小颗粒,5.与还原性物质反应：,1:1Cl2+FeI2=FeCl2+I2,3:23Cl2+2FeI2=2FeCl3+2I2,6.与有机物反应：,Cl2+H2S=2HCl+S,Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,Cl2+Na2SO3+H2O=2HCl+Na2SO4,加成、取代。,返回,四、氯气的用途：,制盐酸,自来水、游泳池消毒,制漂白粉(精),漂白棉、麻、纸张,用于冶金工业和有机化工,氯气有毒,实验室制氯气用NaOH吸收多余的氯气,而不用Ca(OH)2(熟石灰溶解度小,吸收不完全)。,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,可以伸进液面,返回,(2).装置图：(3).收集气体的方法：(4).除杂（HCl）：(5).尾气的处理：(6).检验氯气是否收集满:,向上排空气,饱和食盐水,NaOH溶液,湿润的KI-淀粉试纸,五、氯气的制法：,(1).反应的原理：,1、氯气实验室的制法,氯气的实验室制法：,除HCl,除H2O,MnO2+4HCl（浓）=MnCl2+Cl2+2H2O,返回,2NaCl(熔)2NaCl2,.电解熔融的氯化钠（可制得金属钠）,.电解饱和食盐水（氯碱工业）,2NaCl2H2ONaOH+H2Cl2,2、氯气的工业制法,返回,六、Cl-的检验：,Ag+Cl-=AgCl,Ag+Cl-=AgCl,Ag+Cl-=AgCl,Ag2CO3+2HNO3=2AgNO3+CO2+H2O,白色沉淀,不溶解,白色沉淀,白色沉淀,白色沉淀,无现象,不溶解,不溶解,溶解,有气体生成,无现象,加入AgNO3溶液+再加稀HNO3,氯气单质及其重要的化合物知识网络图,返回,课堂习题：,例1、工业上是用和反应制取漂白粉，其化学反应方程式表示为，反应的氧化剂是。自来水常用氯水来消毒，棉花和纸张常用漂白粉来漂白，其本质是。（指出一种物质）发生作用。用化学反应方程式表示漂白粉在空气和水蒸气存在下变质的原因。,Cl2,Ca(OH)2,Cl2+Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+H2O,Cl2,HClO,Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO,B,例2、（浙江联考题）今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水，浓度均为0.1molL-1。如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体（mmol），在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体（mmol），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乙丙甲简述选择的理由：_。,氯水中存在下列平衡：Cl2H2OHClHClO，加入NaHCO3后，因为酸性：HClH2CO3HClO，所以NaHCO3与HCl反应而不与HClO反应，平衡向右移动，HClO浓度增大；又因HClO具有强氧化性，可将NaHSO3氧化，从而使HClO浓度下降。,例3、为了探究氯水的成分，某同学在氯水中分别加入下列物质，请分别写出实验的现象和反应的离子方程式。（1）紫色石蕊试纸。（2）FeCl2溶液。（3）Na2CO3溶液。（4）AgNO3、HNO3溶液。,石蕊试纸先变红，再褪色。,溶液由浅绿色变成棕黄色,2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-,产生气泡，2H+CO32-=H2O+CO2,产生白色沉淀，Ag+Cl-=AgCl,例4、在MnO2+4HCl（浓）=MnCl2+Cl2+2H2O反应中，被氧化的HCl与参加反应的HCl质量关系是（）A、11B、12C、21D、14,B,例5、Cl2可用于消毒生活用水的原因是（）A、Cl2能杀灭细菌B、Cl2是氧化性很强的气体C、Cl2有毒，以毒攻毒D、Cl2与水反应生成的HClO，可杀菌。,D,例6、下列氯化物中，不能通过单质之间直接制取的是（）AFeCl2BFeCl3CNaClDCuCl2,A,例7、下列物质中，既含有氯分子，又含有氯离子的是（）A、氯化钠溶液B、新制氯水C、漂白粉D、液氯,B,例8、往PH试纸上滴入新制氯水，观察到的现象是（）A、变红B、褪色C、先变红后褪色D、不变色,C,例9、下列叙述中能证明次氯酸是一种弱酸的是（）A次氯酸不稳定，易分解B次氯酸是一种强氧化剂C次氯酸钙能与碳酸作用生成碳酸钙和次氯酸D次氯酸能使染料和有机色质褪色,C,例10、下列说法中正确的是（）A用鼻子对着盛有氯气的瓶口，就可以嗅到氯气的气味B用排水集气法便可以收集到纯净的氯气C氯气有漂白性D自来水常用氯气来杀菌、消毒,D,例11、下列关于液氯和氯水的叙述中正确的是（）A液氯是纯净物，而氯水是混合物B液氯无酸性，氯水有酸性C液氯较氯水的漂白作用更强D液氯无色，氯水呈黄绿色,AB,例12、下列物质中能使干燥的有色布条褪色的是（）A氯水B液氯C氯气D次氯酸,AD,例13、将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中，当日光照射相当一段时间后，试管中最后剩余的气体约占试管容积的（）A2/3B1/2C1/3D1/4,B,例14、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（）ACl-，SO42-BCl-，NO32-CCl-，CO32-DCl-，OH-,C,例15、浓盐酸和Ca(ClO)2能发生如下反应：Ca(ClO)2+4HCl（浓）=CaCl2+2Cl2+2H2O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（）CO2HClH2OO2ABCD,A,例16、下列氯化物，不能用金属和氯气直接反应制得的是()ACuCl2BFeCl2CMgCl2DKCl,B,例17、（1）如图所示，将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有湿润有色布条的广口瓶，可观察到的现象是：,湿润有色布条褪色而干燥有色布条不褪色。,（2）为防止氯气尾气污染空气，根据氯水显酸性的性质，可用溶液吸收多余的氯气，原理是（用化学方程式表示）_。根据这一原理，工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉，漂白粉的有效成分是_（填化学式），长期露置于空气中的漂白粉，加稀盐酸后产生的气体是_（用字母代号填）。AO2BCl2CCO2DHClO,氢氧化钠（NaOH）,2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O,Ca(ClO)2,C,（3）2004年4月15日至16日，位于重庆市江北区的天原化工总厂相继发生氯气泄漏和爆炸事故。截至记者发稿时，已有9人在事故中失踪死亡，3人受伤，15万人被紧急疏散。当人们逃离爆炸现场时，可以用浸有一定浓度的某种物