黑龍江省海林市高中化學(xué)第四章非金屬及其化合物第二節(jié)富集在海水中的元素——氯課件新人教版必修1.ppt

第二節(jié)富集在海水中的元素 氯 學(xué)習(xí)目標 1 了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用 2 了解實驗室制取Cl2的原理和實驗裝置 3 掌握Cl 的檢驗方法 新知預(yù)習(xí) 一 氯氣 1 實驗室中如何制備Cl2 2 Cl2有哪些重要的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì) 1 氯的原子結(jié)構(gòu)及存在 1 原子結(jié)構(gòu) 氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 氯原子容易得到一個電子而形成Cl 表現(xiàn)出典型的 性 2 存在 氯在自然界中以 態(tài)存在 主要以 的形式存在 非金屬 化合 NaCl 2 氯氣的實驗室制法在實驗室里常用MnO2和濃鹽酸共熱來制取Cl2 該化學(xué)方程式為 MnO2 4HCl 濃 MnCl2 Cl2 2H2O 3 氯氣的物理性質(zhì) 黃綠色 氣體 刺激性氣味 有毒 4 氯氣的化學(xué)性質(zhì) 反應(yīng)方程式及主要現(xiàn)象 1 2 3 產(chǎn)生棕褐色煙 產(chǎn)生棕黃色煙 4 產(chǎn)生 色火焰 Cl2與H2的混合氣體在點燃或光照時會發(fā)生爆炸 Cl2 H2O HCl HClO 2Cl2 2Ca OH 2 CaCl2 Ca ClO 2 2H2O 3Cl2 2Fe2FeCl3 Cl2 CuCuCl2 Cl2 H22HCl 蒼白 5 氯氣的用途 1 氯氣是一種重要的化學(xué)工業(yè)物質(zhì) 氯的化合物可作為制取高純硅 鍺 半導(dǎo)體 和金屬鈦的重要中間物質(zhì) 2 在有機化工中 氯氣是合成塑料 橡膠 人造纖維 農(nóng)藥 染料和藥品的重要原料 二 次氯酸 1 HClO具有酸性 作用于石蕊試液時 試液有怎樣的顏色變化 2 HClO有哪些主要用途 利用了HClO的什么性質(zhì) 應(yīng)怎樣保存HClO 1 HClO漂白性的實驗探究 不褪色 無 褪色 HClO 2 次氯酸的三大性質(zhì) 弱酸性 比H2CO3酸性 弱 不穩(wěn)定性 見光易分解 2HClO2HCl O2 強氧化性 有漂白性 有殺菌 消毒作用 三 氯離子的檢驗怎樣檢驗未知溶液中是否存在Cl 檢驗Cl 要防止哪些離子的干擾 Cl Ag AgCl 先加 再加 原理 方法 現(xiàn)象 硝酸銀溶液 稀硝酸 產(chǎn)生白色沉淀 加稀硝酸時 沉淀不溶解 正誤立判 1 Cl2與變價金屬反應(yīng)時 生成高價態(tài)金屬氯化物 分析 正確 Cl2具有強氧化性 能將變價金屬氧化為高價態(tài) 如2Fe 3Cl22FeCl3 2 將Cl2通入品紅溶液中 品紅褪色 說明Cl2具有漂白作用 分析 錯誤 Cl2沒有漂白作用 真正起漂白作用的是Cl2與H2O反應(yīng)生成的HClO 3 Cl2與NaOH溶液反應(yīng)時 Cl2作氧化劑 NaOH作還原劑 分析 錯誤 Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O所以該反應(yīng)中 Cl2既作氧化劑 又作還原劑 NaOH既不是氧化劑 也不是還原劑 4 含4molHCl的濃鹽酸與足量MnO2反應(yīng) 能產(chǎn)生1molCl2 分析 錯誤 濃鹽酸與MnO2反應(yīng)時 鹽酸濃度逐漸降低 變?yōu)橄←}酸后不再與MnO2反應(yīng) 因此產(chǎn)生Cl2的物質(zhì)的量少于1mol 得1 e 失1 e 5 檢驗Cl 時 要加稀硝酸排除其他離子的干擾 分析 正確 CO32 SO42 等離子均與Ag 反應(yīng)生成白色沉淀 檢驗Cl 時 加入稀硝酸是為了排除CO32 SO42 等離子的干擾 課堂探究 一 氯水的成分及性質(zhì)分析1 氯水的成分 1 氯水中的化學(xué)反應(yīng)及物質(zhì)的電離 Cl2 H2O H Cl HClOHClOH ClO 2HClO2HCl O2 2 氯水的成分 三分子四離子 2 氯水的性質(zhì) 在不同的反應(yīng)中 氯水起作用的成分不同 現(xiàn)列表如下 Cl 白色沉淀 Cl Ag AgCl H 有氣泡產(chǎn)生 2H CO32 CO2 H2O HClO 布條顏色褪去 發(fā)生氧化還原反應(yīng) Cl2 溶液變棕黃色 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl HClO H 先變紅后褪色 酸性和漂白性 特別提醒 1 液氯是液態(tài)的氯單質(zhì) 是純凈物 氯水是Cl2的水溶液 是混合物 2 新制氯水長久放置時 由于HClO的分解 使Cl2繼續(xù)與H2O反應(yīng) 導(dǎo)致氯水的顏色變淺 刺激性氣味減弱 氧化性和漂白性減弱 而酸性增強 拓展延伸 次氯酸的漂白原理 特點及應(yīng)用范圍原理 將有色物質(zhì)氧化為穩(wěn)定的無色物質(zhì)特點 應(yīng)用范圍 幾乎所有有色物質(zhì)遇HClO都會褪色 被HClO漂白后的物質(zhì) 久置后不再恢復(fù)原色 即HClO的漂白具有不可逆性 典例1 某學(xué)習(xí)小組設(shè)計以下四個實驗探究新制氯水的成分 請根據(jù)表格回答問題 已知Cl2 2I 2Cl I2 1 實驗 得出的結(jié)論是 2 指出實驗 和實驗 中的 實驗現(xiàn)象 3 實驗 中 實驗方法 的具體操作過程是 4 通過實驗 的 實驗現(xiàn)象 同學(xué)們得出兩個不同的結(jié)論 這兩個結(jié)論可能是 a 氯水中含有HClO 其漂白作用能使溶液褪色 b 請設(shè)計簡單的實驗證明上述a b結(jié)論 思路點撥 解答本題要注意以下兩點 1 氯水中含有三種分子 四種離子 與不同試劑反應(yīng)時起作用的微粒不同 2 HClO的漂白作用是不可逆的 解析 1 與Ag 產(chǎn)生白色沉淀是Cl 的性質(zhì) 2 氯水能使含酚酞的NaOH溶液褪色 氯水中的H 與Na2CO3反應(yīng)放出CO2氣體 3 氯水中的Cl2可將KI中的I 氧化成I2使淀粉變藍 4 實驗 中的酚酞褪色有兩種可能 一是HClO的漂白作用引起的 二是氯水中的H 中和OH 使堿性減弱引起的 若是中和作用引起的 再加入堿 溶液還會變紅 若是HClO的漂白作用引起的 再加入堿 溶液不會再變紅 答案 1 氯水中含有Cl 2 溶液褪色有氣泡冒出 3 取一片淀粉KI試紙 置于表面皿或玻璃片上 用潔凈的玻璃棒蘸取氯水 滴在試紙上 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溶液至溶液顯堿性 若溶液不再顯紅色 證明紅色消失是HClO的漂白作用引起的 若溶液顯紅色 證明是H 的中和作用引起的 方法技巧 氯水強氧化性的應(yīng)用 1 氯水中含有Cl2和HClO 二者均具有強氧化性 但Cl2的濃度比HClO大得多 因此當(dāng)氯水作用于還原性物質(zhì)時 只考慮Cl2與還原性物質(zhì)反應(yīng) 不再考慮HClO與之反應(yīng) 2 由于干燥的Cl2無漂白作用 故當(dāng)氯水作用于有色物質(zhì)時 只考慮HClO將有色物質(zhì)氧化為無色物質(zhì) 顯示漂白性質(zhì) 變式訓(xùn)練 在氯水中存在多種分子和離子 它們在不同的反應(yīng)中表現(xiàn)出各自的性質(zhì) 下列實驗現(xiàn)象和結(jié)論一定正確的是 A 加入有色布條 一會兒有色布條褪色 說明溶液中有Cl2存在B 溶液呈淺黃綠色 且有刺激性氣味 說明有Cl2存在C 加入鹽酸酸化 再加入硝酸銀溶液產(chǎn)生白色沉淀 說明氯水中有Cl 存在D 加入NaOH溶液 氯水黃綠色消失 說明有HClO分子存在 解析 選B 氯水中存在三種分子 Cl2 HClO H2O 四種離子 Cl ClO H OH 其中HClO具有漂白性 能使有色布條褪色 氯水中含有氯氣分子 溶液呈淺黃綠色 往溶液中加入NaOH溶液 Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaCl NaClO 而使氯水的黃綠色消失 不能證明HClO分子的存在 加入鹽酸酸化 就會向溶液中引入Cl 再加入AgNO3產(chǎn)生白色沉淀 不能說明氯水中有Cl 存在 變式備選 已知 KClO3 6HCl 濃 KCl 3Cl2 3H2O 如圖所示 將少量試劑分別放入培養(yǎng)皿中的相應(yīng)位置 實驗時將濃鹽酸滴在KClO3晶體上 并用表面皿蓋好 如表中由實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論完全正確的是 解析 選D A項說明Cl2具有氧化性 B項是Cl2與H2O反應(yīng)生成了有漂白性的次氯酸 C項是Cl2與H2O反應(yīng)生成的HCl具有酸性 HClO具有漂白性 D項的反應(yīng)為Cl2 2KI 2KCl I2 說明Cl2具有氧化性 二 氯氣的實驗室制取方法1 一個原理MnO2 4HCl 濃 MnCl2 Cl2 2H2O 典例2 制取氯化鐵粉末 已知氯化鐵粉末很容易吸水生成結(jié)晶化合物FeCl3 6H2O FeCl3 6H2O 1 按照氣體流向從左到右順序連接儀器應(yīng)是 填儀器接口順序 接 接 接 2 燒瓶A發(fā)生的反應(yīng)中 氧化劑是 填物質(zhì)名稱 B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 3 容器D的作用是 容器E的作用是 4 A B中的酒精燈應(yīng)先點燃 處 填 A 或 B 的酒精燈 理由是 5 這套實驗裝置是否完整 填 是 或 否 若不完整 還須補充 裝置 若第一問填 是 則此問不需要作答 思路點撥 解答本題的思維流程圖可表示如下 特別注意Fe必須與干燥的Cl2反應(yīng)來制取FeCl3 并進一步防止產(chǎn)物接觸空氣中的水分 多余Cl2一定要進行尾氣處理 制Cl2 除Cl2中的HCl 干燥Cl2 制取FeCl3 吸收多余Cl2 解析 按照思維流程圖和氣體流向 儀器的接口順序為 其中E裝置用于除去Cl2中的HCl D裝置用于干燥Cl2 加熱時 先點燃A處酒精燈制取Cl2 用Cl2排凈裝置內(nèi)空氣 防止Fe被空氣中O2氧化 最后必須用NaOH溶液吸收多余Cl2 答案 1 2 二氧化錳3Cl2 2Fe2FeCl3 3 吸收水分吸收氯氣中的氯化氫氣體 4 A使制取的Cl2排盡裝置內(nèi)的空氣 防止鐵被空氣中的氧氣氧化 5 否裝有氫氧化鈉溶液的燒杯 或尾氣吸收 警示鐘 1 除雜試劑的選擇 除去Cl2中的HCl時 不能用NaOH溶液 因為Cl2 HCl均與NaOH發(fā)生反應(yīng) 也不能用水 否則由于Cl2溶于水造成Cl2損失過多 2 尾氣吸收試劑的選擇 吸收多余Cl2時 不能用澄清石灰水 因為Ca OH 2屬微溶物 澄清石灰水中Ca OH 2濃度小 吸收Cl2慢且吸收量少 變式訓(xùn)練 實驗室里常用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)來制取少量的氯氣 反應(yīng)的化學(xué)方程式為 MnO2 4HCl 濃 MnCl2 Cl2 2H2O取一定量的濃鹽酸使其與二氧化錳發(fā)生反應(yīng) 產(chǎn)生的氯氣在標準狀況下的體積為22 4L 請回答下列問題 1 該反應(yīng)的離子方程式為 2 反應(yīng)中被氧化的HCl的物質(zhì)的量為 解析 根據(jù)書寫離子方程式的要求 可得到該反應(yīng)的離子方程式為MnO2 4H 2Cl Cl2 Mn2 2H2O 該反應(yīng)中每有4mol氯化氫參加反應(yīng) 只有2mol氯化氫被氧化 同時生成1mol氯氣 答案 1 MnO2 4H 2Cl Cl2 Mn2 2H2O 2 2mol 牛刀小試 1 2011年3月 日本發(fā)生9 0級特大地震 災(zāi)后工作中醫(yī)療人員在消毒殺菌時 通常要用到一種消毒劑 已知該消毒劑的主要成分經(jīng)焰色反應(yīng) 火焰呈黃色 且該物質(zhì)有強氧化性 依據(jù)你所學(xué)知識判斷該主要成分可能是 A NaHCO3B NaClC Na2CO3D NaClO 解析 選D NaHCO3和Na2CO3溶液呈堿性 但沒有強氧化性 NaCl溶液呈中性 沒有強氧化性 NaClO溶液在一定條件下有強氧化性 2 制備氯化物時 常用兩種方法 用金屬與氯氣直接化合制得 用金屬與鹽酸反應(yīng)制得 用以上兩種方法都可制得的氯化物是 A AlCl3B FeCl3C FeCl2D CuCl2 解析 選A 鋁與氯氣或鹽酸反應(yīng)均生成AlCl3 但氯氣與變價金屬反應(yīng)時生成高價態(tài)的氯化物 如與鐵反應(yīng)生成FeCl3 與銅反應(yīng)生成CuCl2 但鐵與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2 銅不與鹽酸反應(yīng) 故選A 3 2012 大綱版全國卷 能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式的是 A 硫酸鋁溶液中加入過量氨水Al3 3OH Al OH 3 B 碳酸鈉溶液中加入澄清石灰水Ca OH 2 CO32 CaCO3 2OH C 冷的氫氧化鈉溶液中通入氯氣Cl2 2OH ClO Cl H2OD 稀硫酸中加入鐵粉2Fe 6H 2Fe3 3H2 解析 選C 氨水是弱電解質(zhì) 應(yīng)寫成化學(xué)式 A錯誤 澄清石灰水作為反應(yīng)物要寫成離子形式 B錯誤 C項符合事實 正確 D項體現(xiàn)了鐵與弱氧化劑反應(yīng)后氧化產(chǎn)物的價態(tài) 應(yīng)生成亞鐵離子 錯誤 3 有關(guān)漂白粉和漂白液的說法正確的是 A 漂白粉是純凈物 漂白液是混合物B 漂白粉的有效成分是Ca ClO 2C 工業(yè)上將氯氣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 選B A項 漂白粉和漂白液均為混合物 B項 漂白粉的有效成分為Ca ClO 2 C項 工業(yè)制漂白粉 是將Cl2與冷的消石灰反應(yīng) 而不是與澄清石灰水中的Ca OH 2反應(yīng) D項 漂白液的有效成分為NaClO 而不是Na2O2 4 用下列兩種方法制取氯氣 用含氯化氫146克的濃鹽酸與足量的二氧化錳反應(yīng) 用87克二氧化錳與足量的濃鹽酸反應(yīng) 則所得氯氣 A 比 多B 比 多C 一樣多D 無法比較 解析 選A 濃鹽酸與MnO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為4HCl 濃 MnO2MnCl2 Cl2 2H2O 隨著反應(yīng)進行 鹽酸濃度逐漸減小 變?yōu)橄←}酸后不再與MnO2反應(yīng) 中n HCl 不能完全反應(yīng) 產(chǎn)生的n Cl2 5 洪水過后 飲用水的消毒殺菌成為抑制大規(guī)模傳染性疾病爆發(fā)的有效方法之一 漂白粉是常用的消毒劑 1 工業(yè)上將氯氣通入石灰乳 Ca OH 2 制取漂白粉 化學(xué)反應(yīng)方程式為 2 漂白粉的有效成分是 填名稱 3 漂白粉