氯 详细版课件

1、第二讲富集在海水中的元素1了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3卤族元素的性质递变规律及有关卤素的综合利用。1氯的单质和化合物的性质和应用。2与氯的单质和化合物相关联的化工生产流程及综合实验。 一、氯气的性质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黄绿色刺激性2Fe+ 3Cl2=2FeCl3点燃棕黄Cu+ Cl2=CuCl2点燃棕黄H2+ Cl2=2HCl点燃苍白色氧化性氧化性还原性Cl2+H2O HCl+HClO2FeCl2+ Cl2=2FeCl32H2O+SO2+ Cl2=H2SO4+2HCl

2、2KI+ Cl2=I2+2KCl强氧化性2.化学性质(写出反应的化学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)氯水中的平衡体系有哪些？ Cl2+H2O HCl+HClO 化学平衡 H2O H+ + OH- 电离平衡 HClO H+ + ClO- 电离平衡氯水中的平衡体系：二、氯的重要化合物1次氯酸2漂白粉Ca(ClO)2和CaCl2Ca(ClO)22Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2 +2H2OCa(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClOCa(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClO2HClO=2HCl+O

3、2碱氧化为什么在工业上将氯气制成漂白粉？提示氯气用于杀菌消毒时，起作用的是HClO，而HClO不稳定，难以保存。所以在工业上用Cl2与石灰乳反应制成漂白粉，便于贮存和运输。Cl2 向上排空气法 排饱和食盐水法 一套完整的制取气体的实验装置包括哪几部分？提示一套完整的制取气体的实验装置包括四个部分：发生装置净化装置收集或性质验证装置尾气处理装置。写出(1)(2)的反应条件，(3)(4)所加的反应试剂。提示(1)加热或光照(2)点燃(3)NaOH溶液(4)铁粉一种方法正确闻气体气味的方法取一只盛满气体的集气瓶，稍微打开玻璃片，用手在瓶口轻轻扇动，使极少量的气体飘进鼻孔，闻气体的气味。三种比较新制氯

4、水、久置氯水、液氯的比较名称新制氯水久置氯水液氯物质类别微粒种类主要性质Cl2、HClO、H2O、H、Cl、ClO、OHH2O、H、Cl、OHCl2黄绿色溶液，能导电，有酸性、漂白性、强氧化性即为稀盐酸，无色溶液，只有强酸性黄绿色液体，不导电，有Cl2的氧化性混合物混合物纯净物 Cl2+H2O HCl+HClO平衡体系的应用1、加入可溶性氯化物时：C(Cl-)增大,平衡左移，氯气溶解度降低；应用：排饱和食盐水法来收集Cl2, 用饱和食盐水法除Cl2中的杂质HCl;2.加浓盐酸时：应用：可用次氯酸盐和浓盐酸作用来制取Cl2或 测漂白粉中“有效氯”；3.加入CaCO3或Na2CO3时：应用：增强漂

5、白的作用 4.加入碱时:c(H)和c(HClO)都减小，平衡右移应用：实验室经常用浓强碱溶液吸收未反应完的Cl2， 工业上利用此原理制漂白粉和漂白液。C(H+)减少，平衡右移，C(HClO)增大，C(H+)和C(Cl-)都增大，平衡左移；1常见有色气体：NO2(红棕色)、Cl2(黄绿色)、F2(淡黄绿色)、溴蒸气(红棕色)；SO2、H2S、NO、NO2、CO、Cl2等；Cl2、SO2、NH3等。3常见易液化气体：2常见有毒气体：我的警示：1.氯气(Cl2)与碱、水歧化反应：Cl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2OCl22NaOH1e- Cl2+H2O HCl+HClO反

6、应为可逆反应，故而1molCl2参加反应失去的电子数少于NA个2.次氯酸根(ClO-)在酸性条件下，氧化性增强，但又不同于硝酸根（NO3-）,在任何条件下，次氯酸根均有强氧化性，如ClO-与 I- , Fe2+ 无论酸性或碱性环境均不能大量共存问题征解如何辨析氯水中Cl2和HClO的氧化性？ 必考点27 新制氯水的成分及相关性质1.氯水的成分 Cl2溶于水 Cl2+H2O HCl+HClO三种分子：Cl2 、H2O 、HClO四种离子：Cl- 、H+ 、 OH-、ClO-2氯水的性质（多种成分决定）(1)Cl2的强氧化性(2)HCl的强酸性：(3)HClO的强氧化性、弱酸性和不稳定性：(4)C

7、l的性质。H+ 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：参与反应的微粒所加试剂实验现象离子方程式或解释Cl2 、H2OSO2HClO、H+石蕊试液Cl2 、H+镁粉2H2O+SO2+Cl2=H2SO4+2HCl黄绿色褪去先变红后褪色酸性和漂白性氯水褪色有气泡产生Mg+Cl2=Mg2+2Cl-Mg+2H+=Mg2+H2参与反应的微粒所加试剂实验现象离子方程式或解释Cl-AgNO3H+碳酸钠固体HClO有色布条Cl2FeCl2白色沉淀Cl- +Ag+=AgCl产生气泡褪色发生氧化还原反应溶液变成棕黄色2H+CO32-=H2O+CO22Fe2+Cl2 =2Fe3+2Cl-【典例

8、1】(2013唐山模拟节选)新制氯水中含有多种粒子，某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质，做了如下实验，请你帮助完成：(1)HClO不稳定，见光易分解生成HCl和O2。请设计实验证明有O2生成 : _。答案：(1)将盛满氯水的无色矿泉水瓶倒置在水槽中，光照一段时间后，瓶底有无色气体生成。将瓶子倒转过来，把带火星的木条放在瓶口，若木条复燃，证明HClO分解生成的气体为氧气(2)氯气能使湿润的红色布条褪色。对于使红色布条褪色的物质，同学们的看法不一致，认为氯水中存在的几种粒子都有可能。请你设计实验，得出正确结论。提出问题收集资料提出假设验证假设得出结论氯水中何种物质能使湿润的红色布条褪色？氯气

9、有强氧化性氯气与冷水反应生成盐酸和次氯酸次氯酸有强氧化性_H2O使布条褪色实验：把红色干布条放入充满氯气的集气瓶中，布条不褪色；实验：_实验：把红色布条放在水里，布条不褪色_氯气使红色布条褪色HClO使红色布条褪色盐酸使红色布条褪色把红色布条伸入稀盐酸，布条不褪色次氯酸使红色布条褪色明确实验目的根据物质的组成、结构和性质提出假设设计实验、验证假设观察现象、记录数据分析比较现象和数据综合归纳概括总结得出结论。 【应用1】饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液的方法之一。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：在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20 mL饱和氯水，

10、充分反应，有少量气泡产生，溶液的黄绿色褪去；为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其漂白性更强；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：_。 答案：Cl2溶于水 Cl2+H2O HCl+HClO；加入过量碳酸钙后，消耗盐酸，使平衡正向移动，HClO浓度增大；(2)写出步骤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，

11、在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)_。Ca2+HCO3-+OH-=CaCO3 +H2OHCO3- + 2 H+ = CO2 + H2OHClO、CaCl2 、Ca(HCO3)2必考点28 氯气的制备及相关实验探究1实验装置2制取过程反应原理:制备装置类型净化方法用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸4HCl + MnO2=MnCl2 + Cl2 + 2H2O固体 + 液体 气体用饱和食盐水去HCl,再用浓H2SO4除去水蒸气向上排空气法或排饱和食盐水法收集方法2制取过程尾气吸收用强碱（如氢氧化钠）吸收验满方法1.湿

12、润的淀粉-碘化钾试纸2.湿润的蓝色石蕊试纸3.根据氯气的颜色判定是否收集满3注意事项(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl的挥发(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆缷装置，避免污染空气(4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液Ca(OH)2浓度小，吸收不完全(1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应【典例2】如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为原料进行待定反应的装置(1)要将C装置接入B和D之间，正确的接法是：a_d；(2)实验开始先点燃A处的酒精灯，打开旋塞k，让Cl2充满整个装置，再点燃D处的酒精灯。Cl2通过C装置

13、后进入D，D装置内盛有碳粉，发生氧化还原反应，生成CO2和HCl(g)，发生反应的化学方程式为_。Cb2Cl2+C+2H2O=4HCl+CO2 加入的浓硫酸溶于水放出大量的热，有利于试管中的水变成水蒸气，从而提供足量的水蒸气供反应需要(3).为了使C装置发挥更好的作用，可向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是_。(4)D处反应完毕后，关闭旋塞k，移去酒精灯，由于余热的作用，A处仍有少量Cl2产生，此时B中的现象是 ： B的作用是_瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升；储存少量Cl2,避免Cl2对环境的污染(4)用量筒取20 mLE中溶液，倒入已检查完好的分液漏斗中，然后再注入10 mL CCl4，

14、盖好玻璃塞，振荡，静置于铁架台上(如图)，等分层后取上层液和下层液，呈黄绿色的是_(填“上层液”或“下层液”)，再装入如图所示的烧杯中，能使有色布条褪色的是_(填“上层液”或“下层液”)下层液上层液(5)在A、B、C、D、E装置中有一个需要改进，说明需要改进的理由并画出改进后的装置图。吸收法：如用NaOH溶液吸收Cl2、SO2、H2S等；燃烧法：如对CO、H2S、H2、烃类等可燃性气体可点燃处理。收集法：如对于一些气体也可先收集后处理。 【应用2】实验室用MnO2和浓盐酸来制取氯气，主要操作有：将蒸馏烧瓶固定在铁架台上；把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈的高度，固定好铁圈，放好石棉网；用

15、药匙向蒸馏烧瓶中加入MnO2，再向分液漏斗中加浓盐酸，并将导管放入集气瓶中；检查气密性；在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导管。最好的实验操作顺序是 ()。A BC DC解析本题考查了实验室制取Cl2方法。实验装置的安装顺序一般为“自下而上”(即放铁架台放酒精灯根据火焰的大致高度确定铁圈位置)，“从左而右”，且制备气体时，加入药品(先固后液)前应检查装置的气密性，否则就要错选A、B、D。答案一、卤素单质性质的递变性、相似性和特殊性1物理性质递变性F2Cl2Br2I2颜色 熔、沸点 密度 水溶性 氧化性 还原性（X-） 浅黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色从左往右颜色加深气体气体液体固体 从左往右逐渐升高

16、 从左往右逐渐增大反应溶解溶解微溶从左往右逐渐减少 与H2化合或与水反应由易到难从左往右逐渐增强化学性质都相似（1）都能与大多数金属反应：2Fe+3Br2=2FeBr3; I2+Fe=FeI2（2）都能与氢气反应：H2+X2=2HX; H2O+X2=HX+HXO; （F2除外） （3）都能与水反应：（4）都能与碱反应：2NaOH+X2=NaX+NaXO+H2O; （F2除外） 【典例3】为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。实验过程：.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。.当B中溶液由黄色变为棕

17、红色时，关闭活塞a。.(1)A中产生黄绿色气体，其电子式是_。(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是_。(3)B中溶液发生反应的离子方程式是_。(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程的操作和现象是_。(5)过程实验的目的是_。(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下_，得电子能力逐渐减弱。过程实验，当B中黄色溶液继续通入过量Cl2，溶液变为棕红色，以此为对照，说明C中黄色溶液无Cl2，从而排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。 明确实验目的和实验原理(卤素之间的相互置换)。向D中加入的C少量即可，关闭b后应对D充分振荡，以使碘萃取充分。根据相似相溶原理，Br2、I2在水中溶解度小

18、，而易溶于酒精、苯、四氯化碳等有机溶剂中。对于在溶液中生成Br2、I2的反应，常通过加入苯或四氯化碳，通过有机层的颜色来加以确认。 【应用3】某同学向一支试管中按一定的顺序分别加入下列几种物质(一种物质只加一次)：aKI溶液；b.淀粉溶液；c.NaOH溶液；d.稀H2SO4；e.氯水。发现溶液颜色按如下顺序变化：无色棕黄色蓝色无色蓝色，对此过程进行的分析中错误的是 ()。A加入以上药品的顺序是aebcdB反应的化学方程式为I22NaOH=NaINaIO3H2OC溶液由棕黄色变为蓝色的原因是淀粉溶液遇碘变蓝色D反应的离子方程式为2ICl2=I22Cl解析无色棕黄色说明有碘生成，棕黄色蓝色说明是碘

19、遇淀粉溶液显色，蓝色无色说明碘被消耗，无色蓝色说明又生成了碘，此时发生的是NaI和NaIO3在酸性条件下生成碘的反应。答案D Hold住考向考向1氯的单质和化合物性质的考查5年12考考向2氯及其重要化合物的相关计算5年6考考向3氯气的制备及与其性质相关的实验探究5年8考名师揭秘本讲内容与化工生产、日常生活、科学技术等方面有着广泛的联系，如氯碱工业、漂白粉应用、饮用水消毒、环境保护等，是近几年高考命题的热点。预计2014年高考仍会以与氯气及其化合物的知识有关的化工生产、科学技术等方面为载体，结合氧化还原反应、离子反应、化学实验方案设计进行相关考查，复习时注意这方面的知识。角度1.氯水成分及性质1

20、判断正误(1)Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性 () (2012山东理综，12A)(2)冷的氢氧化钠溶液中通入氯气发生反应：Cl22OH=ClOClH2O () (2012大纲全国卷，7C)(3)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度() (2010全国理综，8A)(4)将氯气溶于水制备次氯酸：Cl2H2O=2HClClO () (2010天津理综，5C)角度2.氯气的性质2(2012上海化学，15)下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。已知：2KMnO416HCl2KCl5

21、Cl22MnCl28H2O对实验现象的“解释或结论”正确的是 ()。选项实验现象解释或结论Aa处变蓝，b处变红棕色氧化性：Cl2Br2I2Bc处先变红，后褪色氯气与水生成了酸性物质Cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质De处变红色还原性：Fe2Cl解析A项，由现象得，氧化性：Cl2Br2、Cl2I2，但无法对比Br2与I2的氧化性强弱；B项，由现象可知在此过程中有酸性物质生成，同时生成了漂白性物质；C项，在此过程中只能判断溶液不再显碱性，无法判断有无漂白性物质生成；D项，此时Fe2被Cl2氧化为Fe3，而Cl2被还原为Cl，还原剂Fe2的还原性强于还原产物Cl。答案D1(2009海南，11)在

22、5 mL 0.05 molL1的某金属氯化物溶液中，滴加0.1 molL1 AgNO3溶液，生成沉淀质量与加入AgNO3溶液体积关系如图所示，则该氯化物中金属元素的化合价为 ()。A1 B2 C3 D4解析从图中可以看出，AgNO3溶液的体积应在78 mL之间。由于5 mL金属氯化物的溶液中所含Cl的物质的量与Ag的物质的量相等，设金属氯化物的化学式为MClx，粗略计算有：5 mL103 LmL10.05 molL1x7.5 mL103 LmL10.1 molL1，解得x3。所以，该金属元素的化合价为3价。答案C2(2010全国，12)一定条件下磷与干燥氯气反应，若0.25 g磷消耗掉314

23、mL氯气(标准状况)，则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于 ()。A31 B53 C23 D12解析根据反应的化学方程式：2P3Cl2=2PCl3,2P5Cl2=2PCl5得出生成PCl3时n(P)n(Cl2)11.5，生成PCl5时n(P)n(Cl2)12.5，题目中n(P)n(Cl2)11.75方法一“十字交叉法”则PCl3与PCl5的物质的量之比为31。方法二“三角法”15x2.5(0.008 molx)n(Cl2)0.014 mol解得：x0.006 mol所以，PCl3为0.006 mol，PCl5为0.002 mol，两者的物质的量之比为31。12011全国，29节选(1

24、)请回答下列实验室中制取气体的有关问题。(1)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：_。解析A是制取氯气的装置；B是利用氯气的密度大于空气的密度，用向上排空气法收集氯气的装置；C装置可以防止D中的稀NaOH溶液倒吸进入集气管B中，起安全瓶的作用；氯气有毒，装置D可以吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境。答案向上排气收集氯气安全作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境2(2012福建理综，25)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(发生装置如图所示)。(1)制备实验开始时，先检查装置气密性，

25、接下来的操作依次是_(填序号)。A往烧瓶中加入MnO2粉末B加热C往烧瓶中加入浓盐酸(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案：甲方案：与足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl质量。乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。丙方案：与已知量CaCO3(过量)反应，称量剩余的CaCO3质量。丁方案：与足量Zn反应，测量生成的H2体积。继而进行下列判断和实验：判定甲方案不可行，理由是_。进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。a量取试样20.00 mL，用0.100 0 molL1 NaOH标准溶液滴定，消耗22.00 mL，该次滴定测得试样中盐酸浓度为_molL1；b平行滴定后获得实验结果。判断丙方案的实验结果_(填“偏大”、“偏小”或“准确”)。已知：Ksp(CaCO3)2.8109、Ksp(MnCO3)2.31011进行丁方案实验：装置如右图所示(夹持器具已略去)。()使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将_转移到_中。()反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积，气体体积逐次减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是_(排除仪器和实验操作的影响因素)。从Ksp看MnCO3比CaCO3更难溶，Ca