黑龙江省海林市高中化学第四章非金属及其化合物第二节富集在海水中的元素——氯课件新人教版必修1.ppt

第二节富集在海水中的元素 氯 学习目标 1 了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用 2 了解实验室制取Cl2的原理和实验装置 3 掌握Cl 的检验方法 新知预习 一 氯气 1 实验室中如何制备Cl2 2 Cl2有哪些重要的物理性质和化学性质 1 氯的原子结构及存在 1 原子结构 氯的原子结构示意图为 氯原子容易得到一个电子而形成Cl 表现出典型的 性 2 存在 氯在自然界中以 态存在 主要以 的形式存在 非金属 化合 NaCl 2 氯气的实验室制法在实验室里常用MnO2和浓盐酸共热来制取Cl2 该化学方程式为 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 3 氯气的物理性质 黄绿色 气体 刺激性气味 有毒 4 氯气的化学性质 反应方程式及主要现象 1 2 3 产生棕褐色烟 产生棕黄色烟 4 产生 色火焰 Cl2与H2的混合气体在点燃或光照时会发生爆炸 Cl2 H2O HCl HClO 2Cl2 2Ca OH 2 CaCl2 Ca ClO 2 2H2O 3Cl2 2Fe2FeCl3 Cl2 CuCuCl2 Cl2 H22HCl 苍白 5 氯气的用途 1 氯气是一种重要的化学工业物质 氯的化合物可作为制取高纯硅 锗 半导体 和金属钛的重要中间物质 2 在有机化工中 氯气是合成塑料 橡胶 人造纤维 农药 染料和药品的重要原料 二 次氯酸 1 HClO具有酸性 作用于石蕊试液时 试液有怎样的颜色变化 2 HClO有哪些主要用途 利用了HClO的什么性质 应怎样保存HClO 1 HClO漂白性的实验探究 不褪色 无 褪色 HClO 2 次氯酸的三大性质 弱酸性 比H2CO3酸性 弱 不稳定性 见光易分解 2HClO2HCl O2 强氧化性 有漂白性 有杀菌 消毒作用 三 氯离子的检验怎样检验未知溶液中是否存在Cl 检验Cl 要防止哪些离子的干扰 Cl Ag AgCl 先加 再加 原理 方法 现象 硝酸银溶液 稀硝酸 产生白色沉淀 加稀硝酸时 沉淀不溶解 正误立判 1 Cl2与变价金属反应时 生成高价态金属氯化物 分析 正确 Cl2具有强氧化性 能将变价金属氧化为高价态 如2Fe 3Cl22FeCl3 2 将Cl2通入品红溶液中 品红褪色 说明Cl2具有漂白作用 分析 错误 Cl2没有漂白作用 真正起漂白作用的是Cl2与H2O反应生成的HClO 3 Cl2与NaOH溶液反应时 Cl2作氧化剂 NaOH作还原剂 分析 错误 Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O所以该反应中 Cl2既作氧化剂 又作还原剂 NaOH既不是氧化剂 也不是还原剂 4 含4molHCl的浓盐酸与足量MnO2反应 能产生1molCl2 分析 错误 浓盐酸与MnO2反应时 盐酸浓度逐渐降低 变为稀盐酸后不再与MnO2反应 因此产生Cl2的物质的量少于1mol 得1 e 失1 e 5 检验Cl 时 要加稀硝酸排除其他离子的干扰 分析 正确 CO32 SO42 等离子均与Ag 反应生成白色沉淀 检验Cl 时 加入稀硝酸是为了排除CO32 SO42 等离子的干扰 课堂探究 一 氯水的成分及性质分析1 氯水的成分 1 氯水中的化学反应及物质的电离 Cl2 H2O H Cl HClOHClOH ClO 2HClO2HCl O2 2 氯水的成分 三分子四离子 2 氯水的性质 在不同的反应中 氯水起作用的成分不同 现列表如下 Cl 白色沉淀 Cl Ag AgCl H 有气泡产生 2H CO32 CO2 H2O HClO 布条颜色褪去 发生氧化还原反应 Cl2 溶液变棕黄色 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl HClO H 先变红后褪色 酸性和漂白性 特别提醒 1 液氯是液态的氯单质 是纯净物 氯水是Cl2的水溶液 是混合物 2 新制氯水长久放置时 由于HClO的分解 使Cl2继续与H2O反应 导致氯水的颜色变浅 刺激性气味减弱 氧化性和漂白性减弱 而酸性增强 拓展延伸 次氯酸的漂白原理 特点及应用范围原理 将有色物质氧化为稳定的无色物质特点 应用范围 几乎所有有色物质遇HClO都会褪色 被HClO漂白后的物质 久置后不再恢复原色 即HClO的漂白具有不可逆性 典例1 某学习小组设计以下四个实验探究新制氯水的成分 请根据表格回答问题 已知Cl2 2I 2Cl I2 1 实验 得出的结论是 2 指出实验 和实验 中的 实验现象 3 实验 中 实验方法 的具体操作过程是 4 通过实验 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 氯水中含有HClO 其漂白作用能使溶液褪色 b 请设计简单的实验证明上述a b结论 思路点拨 解答本题要注意以下两点 1 氯水中含有三种分子 四种离子 与不同试剂反应时起作用的微粒不同 2 HClO的漂白作用是不可逆的 解析 1 与Ag 产生白色沉淀是Cl 的性质 2 氯水能使含酚酞的NaOH溶液褪色 氯水中的H 与Na2CO3反应放出CO2气体 3 氯水中的Cl2可将KI中的I 氧化成I2使淀粉变蓝 4 实验 中的酚酞褪色有两种可能 一是HClO的漂白作用引起的 二是氯水中的H 中和OH 使碱性减弱引起的 若是中和作用引起的 再加入碱 溶液还会变红 若是HClO的漂白作用引起的 再加入碱 溶液不会再变红 答案 1 氯水中含有Cl 2 溶液褪色有气泡冒出 3 取一片淀粉KI试纸 置于表面皿或玻璃片上 用洁净的玻璃棒蘸取氯水 滴在试纸上 4 b 氯水中含有H 中和OH 使溶液褪色向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性 若溶液不再显红色 证明红色消失是HClO的漂白作用引起的 若溶液显红色 证明是H 的中和作用引起的 方法技巧 氯水强氧化性的应用 1 氯水中含有Cl2和HClO 二者均具有强氧化性 但Cl2的浓度比HClO大得多 因此当氯水作用于还原性物质时 只考虑Cl2与还原性物质反应 不再考虑HClO与之反应 2 由于干燥的Cl2无漂白作用 故当氯水作用于有色物质时 只考虑HClO将有色物质氧化为无色物质 显示漂白性质 变式训练 在氯水中存在多种分子和离子 它们在不同的反应中表现出各自的性质 下列实验现象和结论一定正确的是 A 加入有色布条 一会儿有色布条褪色 说明溶液中有Cl2存在B 溶液呈浅黄绿色 且有刺激性气味 说明有Cl2存在C 加入盐酸酸化 再加入硝酸银溶液产生白色沉淀 说明氯水中有Cl 存在D 加入NaOH溶液 氯水黄绿色消失 说明有HClO分子存在 解析 选B 氯水中存在三种分子 Cl2 HClO H2O 四种离子 Cl ClO H OH 其中HClO具有漂白性 能使有色布条褪色 氯水中含有氯气分子 溶液呈浅黄绿色 往溶液中加入NaOH溶液 Cl2与NaOH反应生成NaCl NaClO 而使氯水的黄绿色消失 不能证明HClO分子的存在 加入盐酸酸化 就会向溶液中引入Cl 再加入AgNO3产生白色沉淀 不能说明氯水中有Cl 存在 变式备选 已知 KClO3 6HCl 浓 KCl 3Cl2 3H2O 如图所示 将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置 实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上 并用表面皿盖好 如表中由实验现象得出的结论完全正确的是 解析 选D A项说明Cl2具有氧化性 B项是Cl2与H2O反应生成了有漂白性的次氯酸 C项是Cl2与H2O反应生成的HCl具有酸性 HClO具有漂白性 D项的反应为Cl2 2KI 2KCl I2 说明Cl2具有氧化性 二 氯气的实验室制取方法1 一个原理MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 典例2 制取氯化铁粉末 已知氯化铁粉末很容易吸水生成结晶化合物FeCl3 6H2O FeCl3 6H2O 1 按照气体流向从左到右顺序连接仪器应是 填仪器接口顺序 接 接 接 2 烧瓶A发生的反应中 氧化剂是 填物质名称 B中反应的化学方程式是 3 容器D的作用是 容器E的作用是 4 A B中的酒精灯应先点燃 处 填 A 或 B 的酒精灯 理由是 5 这套实验装置是否完整 填 是 或 否 若不完整 还须补充 装置 若第一问填 是 则此问不需要作答 思路点拨 解答本题的思维流程图可表示如下 特别注意Fe必须与干燥的Cl2反应来制取FeCl3 并进一步防止产物接触空气中的水分 多余Cl2一定要进行尾气处理 制Cl2 除Cl2中的HCl 干燥Cl2 制取FeCl3 吸收多余Cl2 解析 按照思维流程图和气体流向 仪器的接口顺序为 其中E装置用于除去Cl2中的HCl D装置用于干燥Cl2 加热时 先点燃A处酒精灯制取Cl2 用Cl2排净装置内空气 防止Fe被空气中O2氧化 最后必须用NaOH溶液吸收多余Cl2 答案 1 2 二氧化锰3Cl2 2Fe2FeCl3 3 吸收水分吸收氯气中的氯化氢气体 4 A使制取的Cl2排尽装置内的空气 防止铁被空气中的氧气氧化 5 否装有氢氧化钠溶液的烧杯 或尾气吸收 警示钟 1 除杂试剂的选择 除去Cl2中的HCl时 不能用NaOH溶液 因为Cl2 HCl均与NaOH发生反应 也不能用水 否则由于Cl2溶于水造成Cl2损失过多 2 尾气吸收试剂的选择 吸收多余Cl2时 不能用澄清石灰水 因为Ca OH 2属微溶物 澄清石灰水中Ca OH 2浓度小 吸收Cl2慢且吸收量少 变式训练 实验室里常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取少量的氯气 反应的化学方程式为 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O取一定量的浓盐酸使其与二氧化锰发生反应 产生的氯气在标准状况下的体积为22 4L 请回答下列问题 1 该反应的离子方程式为 2 反应中被氧化的HCl的物质的量为 解析 根据书写离子方程式的要求 可得到该反应的离子方程式为MnO2 4H 2Cl Cl2 Mn2 2H2O 该反应中每有4mol氯化氢参加反应 只有2mol氯化氢被氧化 同时生成1mol氯气 答案 1 MnO2 4H 2Cl Cl2 Mn2 2H2O 2 2mol 牛刀小试 1 2011年3月 日本发生9 0级特大地震 灾后工作中医疗人员在消毒杀菌时 通常要用到一种消毒剂 已知该消毒剂的主要成分经焰色反应 火焰呈黄色 且该物质有强氧化性 依据你所学知识判断该主要成分可能是 A NaHCO3B NaClC Na2CO3D NaClO 解析 选D NaHCO3和Na2CO3溶液呈碱性 但没有强氧化性 NaCl溶液呈中性 没有强氧化性 NaClO溶液在一定条件下有强氧化性 2 制备氯化物时 常用两种方法 用金属与氯气直接化合制得 用金属与盐酸反应制得 用以上两种方法都可制得的氯化物是 A AlCl3B FeCl3C FeCl2D CuCl2 解析 选A 铝与氯气或盐酸反应均生成AlCl3 但氯气与变价金属反应时生成高价态的氯化物 如与铁反应生成FeCl3 与铜反应生成CuCl2 但铁与盐酸反应生成FeCl2 铜不与盐酸反应 故选A 3 2012 大纲版全国卷 能正确表示下列反应的离子方程式的是 A 硫酸铝溶液中加入过量氨水Al3 3OH Al OH 3 B 碳酸钠溶液中加入澄清石灰水Ca OH 2 CO32 CaCO3 2OH C 冷的氢氧化钠溶液中通入氯气Cl2 2OH ClO Cl H2OD 稀硫酸中加入铁粉2Fe 6H 2Fe3 3H2 解析 选C 氨水是弱电解质 应写成化学式 A错误 澄清石灰水作为反应物要写成离子形式 B错误 C项符合事实 正确 D项体现了铁与弱氧化剂反应后氧化产物的价态 应生成亚铁离子 错误 3 有关漂白粉和漂白液的说法正确的是 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 2C 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 解析 选B A项 漂白粉和漂白液均为混合物 B项 漂白粉的有效成分为Ca ClO 2 C项 工业制漂白粉 是将Cl2与冷的消石灰反应 而不是与澄清石灰水中的Ca OH 2反应 D项 漂白液的有效成分为NaClO 而不是Na2O2 4 用下列两种方法制取氯气 用含氯化氢146克的浓盐酸与足量的二氧化锰反应 用87克二氧化锰与足量的浓盐酸反应 则所得氯气 A 比 多B 比 多C 一样多D 无法比较 解析 选A 浓盐酸与MnO2反应的化学方程式为4HCl 浓 MnO2MnCl2 Cl2 2H2O 随着反应进行 盐酸浓度逐渐减小 变为稀盐酸后不再与MnO2反应 中n HCl 不能完全反应 产生的n Cl2 5 洪水过后 饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一 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 化学反应方程式为 2 漂白粉的有效成分是 填名称 3 漂白粉