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第二单元第讲氯及其化合物第1页,课件共74页,创作于2023年2月考纲定位选项示例1.掌握氯元素单质及其重要化合物的主要性质,了解其应用。2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。1.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂。(2011年江苏高考T9—B)2.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸。(2010年全国高考T7—B)3.新制氯水有酸性和强氧化性,故滴入少量的紫色石蕊的现象是先变红,后褪色。(2011年广东东莞调研T22—D)第2页,课件共74页,创作于2023年2月一、氯气的性质及氯离子的检验1.氯的原子结构氯元素位于第______周期第______族,其原子结构示意图为,氯原子最外层有______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。三ⅦA71第3页,课件共74页,创作于2023年2月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______。
在实验室闻氯气气味时,应该用手轻轻在瓶口扇动,使极少量氯气飘进鼻孔,闻其他气体气味时,也应采用这种方法。黄绿刺激性大易液化第4页,课件共74页,创作于2023年2月3.氯气的化学性质(1)与金属反应。(2)与非金属反应。
白雾)。HCl溶于水形成盐酸,工业上利用此方法生产盐酸。(现象:安静地燃烧,____色火焰,2NaCl黄色火焰,白烟2HCl苍白第5页,课件共74页,创作于2023年2月(3)与水反应。(4)与碱液反应。
Cl2+2NaOH===__________________________(工业制漂白液,实验室吸收多余的Cl2)。2Cl2+2Ca(OH)2===_________________________(工业生产漂粉精)。
(5)与还原性物质反应。
存在)。
化学方程式为:Cl2+H2O===______________,离子方程式为:Cl2+H2O===H++Cl-+HClO(Cl2既是氧化剂又是还原剂)。HCl+HClOCl2+2FeCl2===________(溶液从_____色变为_____色)。Cl2+2KI===2KCl+I2(用____________________检验Cl2的NaCl+NaClO+H2OCa(ClO)2+2H2OCaCl2+2FeCl3浅绿棕黄湿润的淀粉KI试纸第6页,课件共74页,创作于2023年2月(6)与有机物反应。
CH2===CH2+Cl2―→____________________(反应类型:____________);
4.氯离子的检验
在被检溶液中滴入少量________酸化,然后再滴加AgNO3溶液,若有____________产生,证明溶液中存在Cl-。CH4+Cl2
________________(反应类型:________);光照CH3Cl+HCl取代反应加成反应CH2Cl—CH2Cl稀硝酸白色沉淀第7页,课件共74页,创作于2023年2月二、氯的化合物1.次氯酸(HClO)(1)不稳定性:化学方程式为:________________________。氯水要现用现制,保存在________试剂瓶中。(2)弱酸性:比碳酸酸性______,电离方程式为:____________________。(3)强氧化性:使有色布条褪色,用作消毒剂、漂白剂。光照2HClO
2HCl+O2↑棕色弱HClOH++ClO-第8页,课件共74页,创作于2023年2月2.漂白粉(1)成分:____________________,有效成分:__________。(2)制取原理:_____________________________________。(3)化学性质:水解呈______性,具有强________性。(4)漂白原理:_____________________________________。CaCl2和Ca(ClO)2Ca(ClO)22Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O碱氧化Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO第9页,课件共74页,创作于2023年2月
三、卤族元素
1.卤素
卤素位于元素周期表中第________族,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)五种元素,它们的单质都是________分子(除At外),化学式分别为:F2、Cl2、Br2、I2。2.结构与性质
卤素原子最外层都有______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。 (1)卤素单质和H2
的反应。ⅦA双原子7第10页,课件共74页,创作于2023年2月第11页,课件共74页,创作于2023年2月(2)卤素单质和H2O的反应。
(3)卤素间的置换反应。
氧化性按F2、Cl2、Br2、I2顺序逐渐________,可以发生反应:Cl2+2NaBr===___________,Br2+2KI===__________。(4)卤素单质的特性。①溴是常温下唯一易挥发的______态非金属单质。②淀粉遇碘变______色——常用于鉴别I2或淀粉的存在。③碘易升华,常利用该性质来分离提纯碘。2F2+2H2O===4HF+O2;X2+H2O===____________(X为Cl、Br、I)。HX+HXO减弱2NaCl+Br22KBr+I2液蓝第12页,课件共74页,创作于2023年2月【基础导练】1.(2011年江苏高考)NaCl是一种化工原料,可以制备一)。系列物质(见图2-9-1)。下列说法正确的是(
图2-9-1第13页,课件共74页,创作于2023年2月
解析:本题考查元素化合物知识综合内容,拓展延伸至电解饱和食盐水、电解熔融氯化钠、侯氏制碱法等内容,但落点很低,仅考查NaHCO3、Na2CO3的溶解度比较、工业制漂白粉、干燥的Cl2贮存和基本反应类型。25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的要小;石灰乳与Cl2的反应中氯发生歧化反应,Cl2既是氧化剂,又是还原剂;常温下干燥的Cl2
能用钢瓶贮存仅代表常温Cl2
不与铁反应,但加热、高温时可以反应;在侯氏制碱法中不涉及氧化还原反应。答案:BA.25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存,所以Cl2不与铁反应D.图2-9-1所示转化反应都是氧化还原反应第14页,课件共74页,创作于2023年2月2.下列说法正确的是()。
①氯气的性质活泼,它与氢气混合后立即发生爆炸; ②实验室制取氯气时,为了防止环境污染,多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收; ③新制氯水的氧化性强于久置氯水; ④检验HCl气体中是否混有Cl2,方法是将气体通入硝酸银溶液; ⑤除去HCl气体中的Cl2,可将气体通入饱和食盐水。A.①②③B.②③④C.③D.③⑤第15页,课件共74页,创作于2023年2月
解析:氯气与氢气混合,达到爆炸极限,在点燃或光照的条件下能发生爆炸,①错;氢氧化钙溶液中溶质含量少,实验中用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,②错;HCl气体与AgNO3溶液可产生沉淀,④错;将气体通入饱和食盐水,除去的是HCl气体,而不是Cl2,⑤错。答案:C第16页,课件共74页,创作于2023年2月3.实验室用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气,下列有关说法中正确的是(气体体积在标准状况下测定)()。A.若提供0.4molHCl,MnO2不足量,则可制得氯气2.24LB.若提供0.4molHCl,MnO2
过量,则可制得氯气2.24LC.若有0.4molHCl参与反应,则可制得氯气2.24LD.若有0.4molHCl被氧化,则可制得氯气2.24L解析:4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O,若有0.4molHCl参加反应,则可制得标准状况下氯气2.24L,C正确。在化学反应中HCl消耗,浓度减小,稀HCl无还原性,A、B均错误。0.4molHCl被氧化生成0.2molCl2,其体积在标况下则为4.48L,D错误。C第17页,课件共74页,创作于2023年2月4.下列关于卤素(用X表示)的叙述正确的是()。
A.其单质都能与水反应,通式为X2+H2O===HX+HXO B.HX易溶于水,其水溶液都是强酸 C.其单质都有颜色,都有毒 D.最高价含氧酸的通式为HXO4
解析:本题考查卤素单质及有关化合物的基本知识和规律,解答好本题,除掌握一般规律外,要注意F2
及氟的化合物的特殊性:①F2与水反应置换H2O中的氧生成O2,不同于其他卤素单质;②F是最强的非金属元素,在化合物中不表现正价,HF的溶液表现弱酸性。C第18页,课件共74页,创作于2023年2月
5.某校化学实验兴趣小组欲采用如图2-9-2所示的实验装置制备Cl2,同时进行与氯气有关的某些实验,按要求回答问题。(1)A是浓盐酸,B是二氧化锰,将A滴入B中时发生反应的离子方程式为:_________________________________________________。
(2)甲同学用含有0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2,结果制得的Cl2
体积(标准状况)小于1.12L,这是由于反应过程中盐酸浓度变小造成的。请列举导致盐酸浓度变小的原因:______________________________________________。图2-9-2第19页,课件共74页,创作于2023年2月
(3)在实验室中,乙同学欲用图2-9-3中的装置净化氯气,则瓶①②中应盛放的试剂分别是:①________,②________(填试剂名称)。图2-9-3
(4)丙同学将纯净的Cl2通入一定量石灰乳中来制取漂白粉,若通入224mL(标准状况下)Cl2完全反应,则反应过程中转移电子的物质的量为________。第20页,课件共74页,创作于2023年2月解析:(1)二氧化锰氧化浓盐酸可以制取氯气,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。(2)浓盐酸浓度变小是因为二氧化锰和浓盐酸反应过程中消耗HCl,加热时氯化氢挥发,生成的水稀释浓盐酸。(3)制取的氯气中含有氯化氢和水蒸气,净化时应先通过饱和食盐水吸收氯化氢,后通过浓硫酸吸收水蒸气。(4)反应:2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O中,1molCl2参加反应转移1mol电子,故通入224mL(标准状况下)Cl2完全反应,转移电子0.01mol。第21页,课件共74页,创作于2023年2月
答案:
(2)①反应消耗HCl;②氯化氢挥发;③反应生成水 (3)饱和食盐水浓硫酸 (4)0.01mol第22页,课件共74页,创作于2023年2月考点1氯气的制备1.实验室制法(制取Cl2
的装置如图2-9-4)图2-9-4第23页,课件共74页,创作于2023年2月(1)反应原理:
注意:①制取时要注意反应条件是“浓盐酸”和“加热”,一旦盐酸成为稀盐酸,反应将不再进行。
(2)制备气体的类型:固体+液体加热制取气体。 (3)收集方法:向上排空气法或排饱和食盐水法。 (4)验满方法:用湿润的淀粉KI试纸或湿润的蓝色石蕊试纸。②若无MnO2,可以用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等氧化剂代替,如:2KMnO4+16HCl===2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O。第24页,课件共74页,创作于2023年2月(5)净化方法:用饱和食盐水除去挥发出来的HCl,再用浓H2SO4
除去水蒸气。(6)吸收装置:多余的Cl2
排放到空气中会造成环境污染,必须用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。2.工业制法电解电解第25页,课件共74页,创作于2023年2月【例1】在实验室里可用图2-9-5所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。图2-9-5第26页,课件共74页,创作于2023年2月
图中:①为氯气发生装置;②的试管里盛有15mL30%KOH溶液,并置于热水浴中;③的试管里盛有15mL8%NaOH溶液,并置于冰水浴中;④的试管里加有紫色石蕊试液;⑤为尾气吸收装置。请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过__________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体,可在①与②之间安装盛有__________(填写字母编号)的净化装置。A.碱石灰B.饱和食盐水C.浓硫酸D.饱和碳酸氢钠溶液第27页,课件共74页,创作于2023年2月
(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,二者的差异是:_________________________________。 反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出,图2-9-6中符合该晶体溶解度曲线的是____________(填写字母编号);从②的试管中分离出该晶体的方法是__________(填写实验操作名称)。图2-9-6
(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是:_________________________________________________________________。第28页,课件共74页,创作于2023年2月(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白:实验现象原因溶液最初从紫色逐渐变为________色氯气与水反应生成的H+使石蕊变色随后溶液逐渐变为无色______________________________________________________________然后溶液从无色逐渐变为________色______________________________________________________________第29页,课件共74页,创作于2023年2月
思路指导:实验室制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气,除去氯化氢通常用饱和食盐水;利用产生的氯气与相应的碱反应可制得氯酸钾、次氯酸钠;产生的氯气通入水中制得氯水,含变为无色。
解析:(1)用分液漏斗滴加浓HCl,易于控制反应物的量以及防止产生的有毒气体氯气逸散到空气中;除Cl2
中的HCl,应防止Cl2
消耗,排除A、D项,又需吸收HCl,排除C项。有H+可使紫色的石蕊试液变红,含有HClO分子可使溶液逐渐第30页,课件共74页,创作于2023年2月(2)从题目条件上看:浓度不同,KOH溶液是30%,NaOH溶液是8%;温度不同,KOH溶液需水浴加热,而NaOH溶液却用冰水浴冷却。“反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出”指明该晶体的溶解度随温度降低而降低,则在“溶解度—温度”图中,应为增函数曲线。晶体与液体分离的方法应采用过滤操作。(3)由氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠的化学方程式:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,改写即可。(4)“H+使石蕊变色”,溶液呈酸性,石蕊应变红。石蕊属有色有机物,褪色应考虑漂白作用,是Cl2与水产生的HClO作用的结果。持续通入Cl2,会因Cl2溶于水中而使溶液显黄绿色。第31页,课件共74页,创作于2023年2月答案:(1)分液漏斗BM过滤(2)碱溶液(或反应物)的浓度不同,反应温度不同
(4)(3)Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O红氯气与水反应生成的HClO将有色物质氧化为无色物质黄绿继续通入的氯气溶于水使溶液呈黄绿色第32页,课件共74页,创作于2023年2月实验室制取气体方法及装置的选择依据(1)选取试剂的主要依据是制取气体的性质。如氯气具有氧化性,常用氧化氯离子的方法来制取。因此要选用含有待制取物质元素的物质(如盐酸)和具有氧化性的物质(如MnO2、KMnO4等)来制取。(2)选取发生装置的依据是制取气体所用试剂的状态和反应条件(加热与否)。如实验室用2NaCl+3H2SO4+MnO2===2NaHSO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O的方法制取氯气,也是加热固体与液体的混合物,以此分析可知,发生装置与实验室制取氯气的相同。第33页,课件共74页,创作于2023年2月【变式训练】1.图2-9-7是某学生设计的实验室制备干燥Cl2
及吸收多余氯气的实验装置图,请回答:图2-9-7第34页,课件共74页,创作于2023年2月(1)指出上述图中的各处错误:①___________________________________________;②___________________________________________;③___________________________________________;④___________________________________________。(2)在改过后的装置中,下列物质的作用分别是:①饱和食盐水___________________________________;②浓硫酸_______________________________________;③NaOH溶液___________________________________。第35页,课件共74页,创作于2023年2月
解析:给一套实验装置的仪器和试剂找错应从这样几个方面着手:①反应物的类型、状态、浓度;②反应条件;③杂质及除杂试剂;④使用仪器及仪器的连接顺序;⑤导管的长短;⑥吸收剂的状态及吸收装置等。具体到本题则是:①MnO2和浓盐酸制氯气要加热;②氯气从浓盐酸中逸出会带出杂质气体——氯化氢和水蒸气,一般先除杂后干燥。
答案:(1)①不能用稀盐酸,而应用浓盐酸②没有加热装置,应用酒精灯加热③盛浓硫酸和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒④两洗气瓶里进气导管和出气导管的长短不对 (2)①除去Cl2中的氯化氢②除去氯气中的水蒸气 ③吸收多余的氯气第36页,课件共74页,创作于2023年2月考点2氯水的成分和性质1.氯水的成分分析由Cl2和水反应的特点可知,新制氯水是含Cl2、HCl、HClO三种溶质的混合溶液。溶液中含有三种分子——H2O、Cl2和HClO,还含有四种离子——H+、Cl-、OH-和ClO-。长期放置的氯水,由于HClO分解,Cl2全部反应,氯水变成HCl的水溶液即盐酸,所含成分为H+、Cl-和H2O。第37页,课件共74页,创作于2023年2月2.新制氯水的性质
由于新制的氯水中溶有大量的Cl2
分子,而呈浅黄绿色,因Cl2
可挥发,氯水有Cl2
的刺激性气味。由于氯水中存在着多种粒子,决定了它有多重性质,在不同的具体问题中,氯水究竟体现了哪种性质必须视情况而定。第38页,课件共74页,创作于2023年2月(2)由氯水提供Cl-与Ag+反应产生沉淀。如用自来水配制AgNO3溶液时,出现浑浊(产生AgCl沉淀)现象。(3)由氯水提供Cl2分子作为氧化剂(可替代氯气)。如在FeCl2溶液中加入KSCN溶液无明显现象,再加入新制氯水,溶液变红,这是因为加入氯水后,发生反应:2FeCl2+Cl2===2FeCl3。(4)由氯水提供HClO。用氯水杀菌、消毒、漂白物质时,就是利用氯水中HClO的强氧化性,杀死水中的细菌或氧化有色物质。第39页,课件共74页,创作于2023年2月【例2】氯水中存在多种分子和离子,它在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是()。
A.加入有色布条,片刻后有色布条褪色,说明有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.先加入盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,说明有Cl-存在 D.加入NaOH溶液,氯水的浅黄绿色消失,说明有HClO存在第40页,课件共74页,创作于2023年2月思路指导:本题考查氯水的组成和性质。Cl2溶于水得到氯水,溶解的Cl2部分与H2O反应生成HCl、HClO,故氯水兼有Cl2、HCl、HClO性质,是混合物。解析:A项,氯水能使有色物质褪色是因为氯水中含有的HClO具有强氧化性;C项,由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl-,所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在Cl-;D项,因Cl2、HCl和HClO均能与NaOH溶液反应,所以加入NaOH溶液时氯水颜色消失不能说明其中有HClO存在,而是有色的Cl2反应掉的原因。答案:B第41页,课件共74页,创作于2023年2月【变式训练】2.下列关于氯水的叙述正确的是()。A.新制的氯水中只含有Cl2和H2O分子B.新制的氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色C.光照氯水有气体逸出,该气体是Cl2D.氯水放置数天后pH会变大第42页,课件共74页,创作于2023年2月解析:新制的氯水中含有H2O、Cl2、HClO分子和H+、Cl-、ClO-、OH-,光照氯水发生反应2HClO
2HCl+O2↑,故A、C项错误;氯水中的H+可使石蕊试纸变红,HClO具有漂白性可使石蕊试纸褪色,前者反应速率较快,后者反应速率较慢,故试纸先变红后褪色,故B项正确;氯水久置,因弱酸HClO分解成强酸(盐酸)使溶液酸性增强,pH减小,故D项错误。答案:B光照第43页,课件共74页,创作于2023年2月考点3卤族元素1.卤素中的某些特性及相关应用(1)氟。①氟无正价和含氧酸,非金属性最强。②2F2+2H2O===4HF+O2,与H2反应在暗处即爆炸。③HF是弱酸,能腐蚀玻璃,保存在铅皿或塑料瓶中;有毒,在HX中沸点最高。④AgF易溶于水,CaF2
(萤石)难溶于水。第44页,课件共74页,创作于2023年2月(2)溴。①Br2是深红棕色液体,易挥发。②Br2易溶于有机溶剂。③盛溴的试剂瓶中加水,进行水封,保存液溴不能用橡胶塞。(3)碘。①I2遇淀粉变蓝色。②I2加热时易升华。③I2易溶于有机溶剂。④食用盐中加入KIO3可预防甲状腺肿大。第45页,课件共74页,创作于2023年2月【例3】下列关于卤素的叙述,正确的是()。
A.单质的颜色随核电荷数的增加逐渐加深 B.氢化物的稳定性随核电荷数的增加逐渐增强
思路指导:从F→I,原子的最外电子层都有7个电子,都易得1个电子形成稳定结构,而原子半径越来越大,得电子能力逐渐减弱,故所形成的单质具有相似性和递变性。第46页,课件共74页,创作于2023年2月解析:卤素单质的颜色从氟至碘依次为淡黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色,逐渐加深,A项正确;氢化物的稳定性随核电荷数的增加而逐渐减弱:HF>HCl>HBr>HI,B项错误;F2与水反应:2F2+2H2O===4HF+O2,C项错误;随核电荷数的增加,离子半径逐渐增大:F-<Cl-<Br-<I-,还原性逐渐增强:F-<Cl-<Br-<I-,D项错误。答案:A第47页,课件共74页,创作于2023年2月【变式训练】3.X、Y是元素周期表第ⅦA族中的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是()。
A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多 B.X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低 C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定 D.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
解析:A项,第ⅦA族元素的电子层数越多,非金属性越弱;B项,沸点高低是物理性质,不能用来说明物质的非金属性的强弱;D项,说明Y的非金属性比X强。C第48页,课件共74页,创作于2023年2月氯气的制备、性质探究
[考向分析]氯气作为卤族元素的主要代表物,在高中卤族元素的学习中起主导作用,也是高考在卤族元素的考查中的常考知识点,在考查氯气的实验室制法时,常常从以下几个方面考查:①考查反应方程式的书写或电子转移;②考查制取氯气时的除杂问题(常含HCl气体,浓盐酸挥发所致);③考查装置类型;④考查制取氯气时验满的具体方法;⑤考查制取氯气时尾气的处理,常采用碱液(NaOH溶液)来吸收。近几年的实验试题,都是以元素化合物性质为落点。在复习中应重视元素化合物知识跟化学实验的综合。估计近几年内这种命题趋向不会有太大的变化。第49页,课件共74页,创作于2023年2月
【典例】如图2-9-8是某研究性学习小组利用实验室制氯气的装置设计制取氯水并进行相关实验。(1)A装置中发生化学反应的离子方程式为:__________________________________。
(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成分都有可能。请你设计实验,得出正确结论。图2-9-8第50页,课件共74页,创作于2023年2月①提出假设。假设一:H2O使布条褪色;假设二:__________________________;假设三:__________________________;假设四:盐酸使布条褪色。②设计实验方案。基于提出的假设,设计出实验方案(不需要作答)。③实验过程。实验Ⅰ:________________________________________;实验Ⅱ:_______________________________________;实验Ⅲ:把红色布条放在水里,布条不褪色。④得出结论:___________________________________第51页,课件共74页,创作于2023年2月
(3)用量筒量取20mL氯水,倒入已检查完好的分液漏斗中,然后再注入10mLCCl4,盖好玻璃塞,充分振荡,静置于铁架台上(如图2-9-9),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”)。图2-9-9(4)这套制取氯水装置的缺点是________,请在上面的方框中画出改进部分的实验装置图。第52页,课件共74页,创作于2023年2月
思路指导:实验室主要是用二氧化锰氧化浓盐酸的方法制备氯气,氯气的漂白性主要是与水生成的HClO漂白,干燥的氯气、水和HCl都不能使有色布条褪色。
解析:(1)A装置适合固体与液体共热制备气体,实验室用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气。(2)氯气与水的反应是可逆反应,新制氯水中含有H2O、Cl2、HClO、HCl四种成分,每种成分都可能使有色布条褪色,应据此提出假设。要证明是HClO使有色布条褪色,只需设计实验证明H2O、Cl2、HCl不能使有色布条褪色即可。将有色布条分别放在干燥的氯气中、盐酸中、第53页,课件共74页,创作于2023年2月水中,发现有色布条均不褪色,即可证明是氯水中的HClO使有色布条褪色。(3)氯气在水中的溶解度不大,易溶于四氯化碳。在氯水中加入四氯化碳后,四氯化碳萃取了氯气,四氯化碳密度比水大,所以下层液呈黄绿色;上层液中还含有少量的HClO,能使有色布条褪色。(4)在本题制取氯水的实验中,将氯气直接通入盛有水的敞口烧杯中,会导致氯气逸散到空气中,污染环境;且没有处理尾气的装置,多余的氯气会造成污染。应将氯气通入密闭的洗气瓶中制备氯水,最后还要设置尾气吸收装置。第54页,课件共74页,创作于2023年2月答案:
(2)①氯气使布条褪色HClO使布条褪色③把红色干布条放入充满干燥氯气的集气瓶中,布条不褪色
把红色布条伸入稀盐酸中,红色布条不褪色④次氯酸使布条褪色(3)下层液上层液图2-9-10
(4)没有处理尾气,会造成环境污染 改进部分如图2-9-10所示(或其他合理方案,原理、试剂、密封均应正确)第55页,课件共74页,创作于2023年2月【突破训练】
1.如图2-9-11所示,是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置,其中各试剂瓶装的试剂为:B(氢硫酸)、C(溴化亚铁溶液)、D(碘化钾淀粉溶液)、E(混有二氧化硫的氯化钡溶液)、F(水)、H(紫色石蕊试液)。图2-9-11第56页,课件共74页,创作于2023年2月(1)A是氯气发生装置,其发生反应的化学方程式是:__________________________________。(2)Ⅰ中b瓶内加入的液体最好是______________。
(3)用图示的Ⅱ或Ⅲ代替Ⅰ是否可行?______________。简要说明理由___________________________________________。 (4)实验开始时,先点燃A处酒精灯,打开分液漏斗旋塞和Ⅰ处活塞,让氯气充满整个装置,再点燃G处酒精灯,回答下列问题:①怎样证明氯气已充满了整个装置?_________________。第57页,课件共74页,创作于2023年2月
②下列装置中的现象是:B_________________________;C_________________________;D_______________________;E_________________________;F_______________________。 (5)G装置的硬质玻璃管内盛有炭粉,发生氧化还原反应,其产物为二氧化碳和氯化氢,写出G中反应的化学方程式:___________________________________________________。装置F的作用是________________________。
(6)在H处,紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色,再变为无色,其原因是________________________________________。第58页,课件共74页,创作于2023年2月
解析:此题综合考查了氯气的制法、性质、化学实验操作及实验装置等问题。Ⅰ中的b瓶是用来贮存Cl2的,则应选择一种Cl2
在其中溶解度非常小的液体,一般选用饱和食盐水。实验开始后,Cl2可与B中的氢硫酸反应得到浅黄色的硫单质沉淀,Cl2
与C装置中的FeBr2
反应生成溴单质和FeCl3,Cl2
从D中置换出单质碘从而使溶液变蓝色,Cl2
可将SO2
溶于水形成的亚硫酸氧化为硫酸。根据(5)中的信息提示,可以写出G中的反应方程式,由于可能有Cl2过量,所以过量的Cl2
可以使H中本已变红的紫色石蕊试液褪色。第59页,课件共74页,创作于2023年2月答案:(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑(2)饱和食盐水(3)Ⅱ可行,Ⅲ不行Ⅱ与Ⅰ原理相同,而Ⅲ中因c瓶口密
(4)①观察,当整个装置内充满黄绿色气体时,说明氯气已
②产生黄色沉淀溶液由浅绿色变为红棕色溶液变蓝有白色沉淀生成液体变为浅黄绿色(5)C+2H2O+2Cl2
CO2+4HCl向G中提供反应所需的水蒸气(6)生成的HCl使紫色石蕊试液变红色,剩余的氯气又与水封,体积不能改变,增大压强会有危险充满整个装置作用生成次氯酸,起漂白作用,使红色褪去第60页,课件共74页,创作于2023年2月题组一氯气的性质1.下列有关化学反应过程或实验现象的叙述中,正确的是()。
A.氯气的水溶液可以导电,说明氯气是电解质 B.漂白粉和明矾都常用于自来水的处理,二者的作用原理是相同的 C.氯气可以使湿润的有色布条褪色,但实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气 D.在滴有酚酞的Na2CO3溶液中,加入BaCl2溶液后,溶液的红色褪去,说明BaCl2
溶液具有酸性第61页,课件共74页,创作于2023年2月答案:C解析:电解质必须是化合物,氯气是单质,既不是电解质,也不是非电解质,A选项错误;漂白粉是利用强氧化性杀菌消毒,而明矾净水是利用Al3+水解生成的Al(OH)3胶体吸附杂质,B选项错误;加入BaCl2生成BaCO3沉淀,浓度变小,水解产生的c(OH-)变小,酚酞褪色,D选项错误。第62页,课件共74页,创作于2023年2月2.某同学用图2-9-12所示装置制备并检验Cl2
的性质。下列说法正确的是()。题组二氯气的制备第63页,课件共74页,创作于2023年2月图2-9-12A.图Ⅰ中:如果MnO2过量,浓盐酸就可全部消耗B.图Ⅱ中:湿润的有色布条能褪色,将硫酸溶液滴入烧
C.图Ⅲ中:生成蓝色的烟D.图Ⅳ中:量筒中发生了加成反应杯中,至溶液显酸性,结果有Cl2生成第64页,课件共74页,创作于2023年2月答案:B解析:A项,与MnO2反应需要较浓的盐酸才可反应,因此盐酸不会因MnO2过量而完全消耗;B项,Cl2被NaOH溶液吸收可生成NaCl、NaClO,当加入稀H2SO4时,可发生归中反应生成Cl2;C项,生成CuCl2是棕黄色烟;D项,Cl2与CH4发生了取代反应。第65页,课件共74页,创作于2023年2月
3.实验室用50mL浓盐酸跟足量的氯酸钾固体共热制取氯气,反应的化学方程式为(未配平):KClO3+HCl―→KCl+Cl2↑+H2O。(1)配平上述反应化学方程式:
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是______(填写编号)。①只有还原性;②还原性和酸性;③只有氧化性;④氧化性和酸性。(3)若产生0.1molCl2
,则转移电子的物质的量为______mol。___KClO3+___HCl===____KCl+____Cl2
↑+____H2O。61331②1/6第66页,课件共74页,创作于2023年2月题组三氯水的成分和性质4.(200
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