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文档简介
海水中含盐3%,主要为氯化钠;还含有氯化镁、硫酸镁等。氯在自然界中以化合态存在(主要是NaCl)。浩瀚的海洋资源的宝库(1)地球“不缺水”又“缺水”,为什么?(2)据估算,将海水中的NaCl全部取出铺在陆地,陆地会升高150米。(3)人体内的NaCl对于维持人体各个系统平衡所具有的作用。第二章海水中的重要元素
第二节氯及其化合物(1)
(P44)
化学是人类文明、进步的关键一、氯气的性质
结构
预测性质
发现史
1774年,舍勒发现氯气,他将这种元素命名为Chlorine,这个名称来自希腊文,有“绿色”的意思。我国早年译文将其译成“绿气”,后改为氯气。+17Cl287得e-+17Cl-288强氧化性和还原性一、氯气的性质
1、物理性质
颜色状态气味密度溶解性熔沸点黄绿色气刺激性气味比空气大能溶于水(1:2)相对较高注意:1、氯气易液化成液氯,液氯为纯净物2、氯气有毒。(如何正确闻气体气味?)2、氯气的化学性质——较强氧化性(1)与金属反应Cu+Cl2===CuCl2点燃(棕黄色)
+22Fe+3Cl2===2FeCl3点燃结论:(1)氯气在点燃或灼热的条件下,可以与大多数金属反应,+3溶于水蓝绿色溶液注意:常温下液氯不与铁反应,用钢瓶储运液氯。稀释变蓝(棕褐色)溶于水黄色溶液(2)多生成高价金属氯化物。(3)氯气与大多数金属反应为放热反应。常温下干燥的氯气也不与铁反应P45思考:过量铁呢?延伸:Na:Mg:Al:H2+Cl2===2HCl点燃H2+Cl2===2HCl光照—HCl的工业制法燃烧:任何发光、发热的剧烈的化学反应。现象:安静燃烧,苍白色火焰,瓶口有白雾(2)与非金属反应烟——固体小颗粒分散在空气中雾——液体小液滴分散在空气中①氯化氢是一种无色、有刺激性气味的气体。密度比空气大。
②氯化氢极易溶解于水。(0℃下,1体积的水可溶解500体积的氯化氢)通过H2在Cl2中燃烧的实验,你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识?现象:爆炸;①与氢气反应③HCl溶于水即形成盐酸,具有酸的通性。注意:干燥的HCl不显酸性,因无H+电离出来。HCl+NH3=NH4Cl④氯化氢气体遇氨气有白烟生成。②:与O2、S反应:Cl2不足(S2Cl2):Cl2过量(SCl2):O2:不反应S③:与N2、P反应:Cl2不足(PCl3):Cl2过量(PCl5):现象:点燃的磷在氯气中继续燃烧,产生白色烟雾。3Cl2+2P=2PCl3(白雾)5Cl2+2P=2PCl5(白烟)N2:不反应P:S+Cl2=S2Cl2S+Cl2=SCl2④:与C、Si反应:C:很难反应;Si:ClFBrCl⑤:与同列元素反应(卤素互化物):(3)与常见还原剂反应Cl2+H2S=2HCl+SCl2+SO32-+H2O=2Cl-+SO42-+2H+Cl2+2I-=2Cl-+I2Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+新制氯水中起氧化性作用的是Cl2(4)与水反应Cl2+H2O=HCl+HClO+1(歧化反应)次氯酸H2O、Cl2、HClOH+、Cl-
、ClO-
(OH-
)H2OH+、Cl-
讨论1:对比液氯、新制氯水、久置氯水的成分Cl2新制氯水分子
离子久置氯水
液氯强氧化性酸性沉淀反应强氧化性注意:新制氯水成分复杂,性质多样。实验中常用新制氯水代替氯气。干燥的氯气不能使有色物质褪色;湿润的氯气能使有色物质褪色。A、不稳定(P48)B、强氧化性(P46)杀菌、消毒、漂白(永久漂白)关于HClOC、酸性:思考:以下反应能否发生及可能的产物?HClO+Na2CO3=NaHCO3+NaClO=CO2+NaClO=HClO是不稳定、强氧化性的一元弱酸酸性:H2CO3>HClO>HCO3
-2HClO===2HCl+O2↑光照氯水要放在阴暗处,并储存在棕色瓶中。
讨论2:将以下物质分别加入到新制的氯水中,有何现象?①碳酸氢钠溶液②硝酸银溶液③品红溶液④紫色石蕊试液讨论3:往NaOH溶液中滴加酚酞溶液,再逐滴滴加氯水,会有什么现象?实验中酚酞褪色的原因是什么?②因为氯水中含有的HClO起漂白作用你是否能设计实验证明哪种猜测是对的呢?①因为Cl2与碱发生了反应酚酞变红后褪色
取褪色后的溶液少量滴加几滴NaOH溶液。若溶液恢复红色,说明是原因①;若溶液未恢复红色,说明是原因②讨论4:将一盛满标况下氯气的烧瓶倒置于水槽中,光照足够长的时间,进入烧瓶中的液体约占烧瓶总体积的多少?1/2(5)与碱反应(自行剖析)
与NaOH:Cl2+H2O=HCl+HClO2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O常用NaOH吸收多余Cl2(次氯酸钠)★次氯酸不稳定,次氯酸盐较稳定。向次氯酸钠溶液中通入CO2:2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(石灰乳)漂白粉的制法:漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
(酸性:H2CO3>HClO>HCO3-)漂白粉(混合物)有效成分注意:讨论:漂白粉久置空气中失效的原因Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO2HClO===2HCl+O2↑光照
制取盐酸及其它氯化物Cl2制取漂白剂作消毒剂(自来水)是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药和药品的重要原料盐酸西布曲明3、氯气的用途1、下列叙述中正确的是()
A、活性炭和氯气加入溶液中都会使有机色质脱色,若两者同时使用,一定会大大增强脱色效果
B、Cl2有强氧化性,能使染料和有机色素褪色
C、Cl2、Cl与Cl-均属氯元素,它们具有相似的化学性质
D、钢瓶可以贮存液氯,但不能贮存氯水D2、检验HCl气体中是否混合氯气,下列方法中最好采用()
A、闻气味B、将气体通入AgNO3溶液
C、将气体通入NaHCO3溶液
D、用湿润蓝色石蕊试纸接触气体D练习:3、某同学用经过氯气消毒的自来水配制下列物质的溶液,不会引起溶液明显变质的是()
A、KClB、NaOHC、AgNO3D、FeCl2A4、如图是一种验证某气体化学性质的实验装置,图中B为活塞。如先打开B,在A处通入干燥氯气,C中红布条颜色无变化;当关闭B时,C中红布条颜色褪去。则D瓶中盛有的液体是A.浓硫酸B.浓NaOH溶液
C.四氯化碳
D.饱和NaCl溶液D第二章海水中的重要元素
第二节氯及其化合物(2)
化学是人类文明、进步的关键三、氯气的制法1、反应原理:MnO2+4HCl(浓)==MnCl2+Cl2↑+2H2O△
注意:(2)
MnO2可用KMnO4、KClO3、NaClO等强氧化剂代替。2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O浓盐酸可用浓H2SO4和NaCl固体代替。(1)浓HCl的作用:(一)实验室制法(只能用浓盐酸)思考:足量MnO2与含100个HCl分子的浓盐酸反应,可制得多少Cl2分子?还原剂、酸性2、制取装置:气体发生装置:固体与液体加热制气体气体收集装置:向上排空气法收集尾气处理装置:氯气有毒,用NaOH溶液吸收。气体净化装置:先用饱和食盐水(或水)除去混有的HCl气体,再用浓硫酸除去水蒸气(或排饱和食盐水法)发生装置净化装置收集装置尾气处理装置3、实验步骤(1)仪器的安装:由下而上,从左到右(2)检查气密性:(3)添加药品:先固后液,先下后上(4)缓缓加热:思考:如何验满?(5)结束实验:制备实验的二意识、三原理、四过程二意识:安全意识与环保意识三原理:反应原理、装置原理、操作原理四过程:气体发生过程、净化过程、收集过程、尾气处理过程(二)工业制法:电解饱和食盐水(了解)MnO2浓盐酸NaOH溶液Cl2气体发生装置收集装置尾气处理装置?安全瓶讨论1:实验室用加热二氧化锰和浓盐酸的混合物制取氯气,某同学对发生装置进行仪器组装时,进行如下操作:
a、将烧瓶固定在铁架台上
b、塞紧带分液漏斗和导气管的橡胶塞
c、将酒精灯放在铁架台上
d、根据酒精灯高度调整铁圈位置,并在铁圈上垫上石棉网(1)其正确操作顺序是
;(2)装置连接好后,在实验前还必需进行的操作
;(3)氯气有毒,为避免尾气对空气污染,需增加尾气吸收装置。可供选择的试剂:A、AgNO3溶液,B、石灰水,C、NaOH溶液。你认为最好选用
,理由是:cdab检查气密性C
用AgNO3溶液成本太高,吸收速率较慢;石灰水中Ca(OH)2量太少,吸收Cl2不完全。
用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化剂代替MnO2制取氯气,反应不需加热且反应速率较快①2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O②KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O③NaClO+2HCl(浓)=NaCl+Cl2↑+H2O④K2Cr2O7+14HCl(浓)=2CrCl3+2KCl+3Cl2↑+7H2O2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2OClO3-+6H++5Cl-=3Cl2↑+3H2OClO-+2H++Cl-=Cl2↑+H2OCr2O72-+14H++6Cl-=2Cr3++3Cl2↑+7H2O拓展其他制备Cl2的方法“84”消毒液与洁厕灵不能混合使用三、氯离子的检验
试剂:硝酸酸化的硝酸银溶液。现象:产生不溶于硝酸的白色沉淀。反应离子方程式为:Ag++Cl-=AgCl↓实验2-9Ag++Cl-=AgCl↓2Ag++CO32-=Ag2CO3↓Ag2CO3+2H+=2Ag++H2O+CO2↑讨论:如果氯气泄露该采用什么防御办法?※(了解):其他X-(Br-、I-)的检验也用此法:
AgX↓颜色不同,AgBr↓浅黄色、AgI↓黄色补充、氯化氢的实验室制法1
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