【人教创新设计】高考化学一轮复习 第二节 富集在海水中的元素-氯课件 新人教

1.了解氯气及其重要的含氯化合物的主要性质及应用。2．了解氯气及其重要化合物对环境质量的影响。3．从原子的核外电子排布，了解卤族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。4．了解工业上从海水中提取溴、碘的方法。5．通过实验掌握Cl－的检验方法。6．卤素性质的迁移应用。7．以上各部分知识的综合运用。

第二节富集在海水中的元素——氯1．氯气的分子结构

氯元素位于第

周期第

族，其原子结构示意图为

，氯原子最外层

个电子易得到

个电子而形成氯离子，是活泼的非金属元素。在自然界中以化合态形式存在。 由此再根据8电子的稳定结构理论可得氯气分子为

原子分子，它的电子式可表示为

。三ⅦA71双2．氯气的物理性质

通常情况下，氯气是

色，有

气味的气体，密度比空气

，

溶于水，有毒，易

。3．氯气的化学性质 (1)与金属反应 2Na＋Cl2

(现象：

) Cu＋Cl2

(现象：

) 2Fe＋3Cl22FeCl3(现象：

)黄绿刺激性大能液化2NaCl黄色火焰，白烟CuCl2剧烈燃烧，棕色的烟剧烈燃烧，棕黄色的烟(2)与非金属反应H2＋Cl2

(现象：安静燃烧，

色的火焰)HCl溶于水形成盐酸，工业上利用此方法生产盐酸。(3)与水反应化学方程式为：Cl2＋H2O

，离子方程式为：

。氯气的水溶液叫氯水，饱和氯水呈

，主要含有H2O、

、

、

、

、

等粒子。2HCl苍白HCl＋HClO浅黄绿色Cl2HClOH＋Cl－ClO－(4)与碱液反应与碱的反应Cl2＋2NaOH===

。2Cl2＋2Ca(OH)2===

。(5)与还原性物质反应Cl2＋2FeCl2===

。Cl2＋2KI===2KCl＋I2。

NaCl＋NaClO＋H2OCaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O2FeCl3【记忆口诀】漂白粉的漂白原理是什么？为什么要密封保存？提示：工业上常用氯气和石灰乳制取漂白粉，漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，漂白粉的漂白原理是：Ca(ClO)2＋2HCl===CaCl2＋2HClO，Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，产生的HClO具有漂白性和强氧化性，由于Ca(ClO)2能与空气中的CO2、H2O反应生成HClO且HClO见光易分解，所以漂白粉应密封保存。1．氯气的实验室制法 (1)反应原理

，

是氧化剂，

是还原剂。 (2)仪器装置 固＋液气MnO2HCl①使用的主要仪器有

、

、

、

、

、

等。②分液漏斗和圆底烧瓶在此实验中的作用分别是

和

。③制气装置一般包括四个组成部分：制取→净化→收集→尾气吸收。(3)收集方法①

(Cl2的密度比空气大)。铁架台酒精灯圆底烧瓶分液漏斗集气瓶烧杯添加液体反应物反应器向上排空气法②排饱和食盐水法(Cl2在饱和食盐水中的溶解度小，故也可用排饱和食盐水法收集，也常用

除去Cl2中的HCl杂质)。(4)验满方法①将

靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即

，则证明已集满。②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生

的变化，则证明已集满。饱和食盐水湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝先变红后褪色(5)尾气吸收收发生的反反应是是：。氯气的的制取取实验验口诀诀：Cl2．氯离子子的检检验在被检溶溶液中中滴入入少量量使其酸酸化，，然后后再滴滴加溶液，，若有有产生，，证明明溶液液中存存在Cl－。稀硝酸酸AgNO3白色沉沉淀延伸：：1．稀盐酸不不能与与MnO2反应制制取氯氯气。。2．浓浓盐酸酸与MnO2反应时时，随随着反反应的的进行行，盐盐酸的的浓度度不断断降低低后反反应不再再进行行(即即MnO2过量时时，氯氯气的的实际际产量量小于于以盐盐酸计计算的的氯气气的理论论产量量)。。3．氯氯气的的尾气气吸收收液不不能选选用澄澄清石石灰水水，因因Ca(OH)2溶解度度小，，吸收收的氯气气有限限。1．卤卤素卤素位位于元元素周周期表表中第第族，包包括：：氟(F)、氯氯(Cl)、溴溴(Br)、碘碘(I)、、砹(At)，，它们们的单单质都都是分子(除At外外)，，化学学式分分别为为：F2、Cl2、Br22．结构与性质

卤素原子最外层都是

个电子，都是典型的非金属元素，其单质具有相似的化学性质。ⅦA双原子子7(1)卤素单质质和H2的反应应X2＋H2(2)卤素单质和H2O的反应2F2＋2H2O===

，X2＋H2O===

(X为Cl、Br、I)(3)卤素单质间的置换反应氧化性：

，可以发生反应Cl2＋2NaBr===

，Cl2＋2KI＝2KCl＋I2，Br2＋2KI===

。2HX4HF＋O2HX＋＋HXO按F2、Cl2、Br2、I22NaCl＋Br22KBr＋＋I2提示：：卤素单单质的的特性性①溴是常常温下下唯一一易挥挥发的的液态态非金金属单单质；；②淀粉遇遇碘变变蓝——常用于检检验I2或淀粉的的存在。。③碘易升华华，常利利用该性性质来分分离提纯纯碘。氯水中存存在四个个平衡体体系，如如下：①化学平衡衡：Cl2＋H2OHCl＋＋HClO②电离平衡衡：HClOH＋＋ClO－，H2OH＋＋OH－氯水的多种成分决定了它具有多重性质：①Cl2的强氧化性；②HCl的强酸性；③HClO的强氧化性、弱酸性；④Cl－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Cl－AgNO3溶液白色沉淀Cl－＋Ag＋===AgCl↓H＋Na2CO3固体有气泡产生2H＋＋CO===CO2↑＋H2OHClO有色布条布条颜色褪去发生氧化还原反应Cl2FeCl2溶液溶液变棕黄色2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－Cl2、H2OSO2黄绿色褪去SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SOHClO、H＋石蕊试液先变红后褪色酸性和漂白性(强氧化性)Cl2、H＋镁粉氯水的颜色褪去并有少量气泡产生Mg＋Cl2===Mg2＋＋2Cl－Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑【例1】】(2010·试题题调研，，江苏徐徐州一中中期中)新制氯水与久久置的氯氯水相比比较，下下列结论论不正确确的是()A．颜色色相同B．前者者能使有有色布条条褪色C．都含含有H＋D．加AgNO3溶液都能能生成白白色沉淀淀解析：新制氯水水因溶有有氯气而而显浅黄黄绿色，，久置氯氯水已变变成为很很稀的盐盐酸了，，为无色色。答案：A氯水中各各组分性性质的体体现(1)氯氯水中Cl2的强氧化化性：①某些含非非金属阴阴离子的的溶液中中加氯水水，如Br－、I－、S2－、SO等等。②某些含有有较强还还原性阳阳离子的③某些还原性气体通入氯水中，如：H2S、SO2、HX(X：F、Cl除外)。(2)氯水中次氯酸的强氧化性。如新制氯水起漂白作用时，便是由于HClO的强氧化性将色素氧化使之颜色褪去的结果。也是Cl2的漂白、消毒、杀菌作用必须有水存在下才能实现的根本原因。(3)以以下两种种情况，，是氯水水中的盐盐酸和次次氯酸共共同起作作用。①新制氯水水滴入NaOH等强碱碱溶液中中，氯水水褪色。。②新制氯水水中滴入入紫色石石蕊试液液时，溶溶液先变变红色，，后来颜颜色又褪褪去，便便是盐酸酸的强酸酸性和次次氯酸的的强氧化化性共同同作用的的具体表表现。(4)注注意氯水水中盐酸酸的强酸酸性和Cl2的强氧化性。。如向氯水中中加镁粉、铝铝粉等较活泼泼的金属时，，可观察到氯氯水颜色逐渐渐褪去且有气气泡冒出，是是氯水中的Cl2和HCl与镁镁、铝共同作作用的结果。。(5)氯水1．(2010··原创)下列物质中只含含有游离态氯氯元素的是()A．液氯B．氯水水C．盐酸酸D．次氯氯酸解析：液氯中只有氯氯分子；氯水水中有H2O、Cl2、HClO、、H＋、Cl－、ClO－、OH－ 答案：A1．所用试剂：AgNO3溶液和稀硝酸酸。2．反应原理理：Ag＋＋Cl－===AgCl↓。3．操作步骤骤：待测液酸酸化液白色沉淀(不不溶于稀HNO3)。4．实验结论论：证明溶液液中存在Cl－。Cl－的检验必须先先加HNO3酸化，以排除除、、等等离离子的干扰；；含有Ag＋且不溶于水的的白色沉淀中中，只有AgCl不溶于于稀硝酸。【例2】下列实验操作中中，先后顺序序正确的是()A．稀释浓硫硫酸时，先在在烧杯中加入入一定体积的的浓H2SO4，后注入蒸馏馏水B．为测定硫硫酸铜晶体的的结晶水含量量，先称取一一定量的晶体体，后放入坩坩埚中C．为检验酸酸性溶液中的的Cl－和，，先加AgNO3溶液，滤去沉沉淀后加硝酸酸钡溶液D．在制取干干燥纯净的Cl2时，先使氯气气通过水(或或饱和食盐水水)，后通过过浓硫酸解析：A项中稀释浓浓H2SO4时应先在烧杯杯里加水，再再缓慢倒入浓浓H2SO4并不断搅拌；；B项中测定定硫酸铜晶体体中的结晶水水含量，应先先用天平称量量空坩埚的质质量，再加入入晶体称量；；C项中检验验酸性溶液中中Cl－和应应先加Ba(NO3)2再加AgNO3；D项中制取取干燥纯净的的Cl2时，先使Cl2通过水(或饱饱和食盐水)可除去其中中混有的HCl。答案：D2．试探究KClO3中是否含有Cl－；设计实验证证明其含氯元元素。解析：此题考查了Cl－的检验方法，，KClO3是离子化合物物，其中ClO是是一个原子团团，是没有自自由移动的Cl－的。而检验证证明其中含Cl元素，就就需要将ClO中中的Cl原子转变为为自由移动的的Cl－，这就要将KClO3加热分解成为为KCl，继继而再用HNO3酸化的AgNO3溶液检验。答案：取少量KClO3晶体溶于水，，加入用HNO3酸化的AgNO3溶液，观察有有无白色沉淀淀生成，如没没有白色沉淀淀生成，证明明不含Cl－。取KClO3晶体与MnO2混合加热，，将加热后后的混合物物加水溶解解，过滤，，取滤液，，加入用HNO3酸化的AgNO3溶液，如有有白色沉淀淀证明之。。【例1】向100mLFeBr2溶液中通入入标准状况况下的Cl23.36L，Cl2全部被还原原，最终测测得溶液中中c(Br－)＝c(Cl－)，则原FeBr2溶液的物质质的量浓度度是()A．0.75mol·L－1B．1.5mol·L－1C．2mol·L－1D．3mol·L－1解析：n(Cl2)＝＝＝0.15mol，n(Br－)＝n(Cl－)＝2n(Cl2)＝0.3mol，设n(FeBr2)＝xmol，则则被氧化的的Fe2＋为xmol，被被氧化的Br－为(2x－0.3)mol。。根据氧化化还原反应应中得失电电子守恒得得：x×1＋(2x－0.3)×1＝0.15×2，求得x＝0.2，，答案：C

高分策略此题考查了了氯气的强强氧化性性性质，同时时也考查了了考生还原原性强弱及及氧化还原原反应的计计算能力。。解此题时时需注意当当氯气面对对两种还原原性离子Fe2＋、Br－时，优先氧氧化Fe2＋(因为还原原性比较，，Fe2＋>Br－)，这就是是解对此题题的关键。。【例2】(10分)在实验室里可可用如图所所示装置制制取氯酸钾钾，次氯酸酸钠和探究究氯水的性性质。图中：①为氯气发生生装置；②的试管里盛盛有15mL30%KOH溶液液并置于水水浴中；③的试管里盛盛有15mL8%NaOH溶液液，并置于于冰水浴中中；④的试管里加加有紫色石石蕊试液；；⑤为尾气吸收收装置。请请填写下列列空白：(1)制取氯气时，，在烧瓶里里加入一定定量的二氧氧化锰，通通过________(填写写仪器名称称)向烧瓶瓶中加入适适量的浓盐盐酸。实验验时为了除除去氯气中中的氯化氢氢气体，可可在①与②之间安装盛盛有________(填写写下列编号号字母)的的净化装置置。A．碱石灰灰B．饱和和食盐水C．浓硫酸酸D．饱饱和碳酸氢氢钠溶液(2)比较较制取氯酸酸钾和次氯氯酸钠的条条件。二者者的差异是是：___________