復(fù)習(xí)富集在海水中的元素-氯2

第二節(jié)富集在海水中的元素——氯第四章非金屬及其化合物考綱點擊：1、了解氯單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用2、了解氯單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響3、掌握氯氣的實驗室制法１、氯的原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)氯元素常見的化合價:

-1，+1，+3，+5，+7一、氯原子的結(jié)構(gòu)及氯氣的性質(zhì)顏色：狀態(tài)：氣味：密度：溶解性：

易液化2、氯氣的物理性質(zhì)黃綠色氣體刺激性氣味比空氣大能溶于水（1:2）有毒性思考1常見的有顏色的氣體和有毒的氣體有哪些？常見有顏色的氣體：NO2(紅棕色)、F2(淡黃綠色)、Cl2(黃綠色)溴蒸氣Br2(紅棕色)。常見有毒氣體：SO2、H2S、NO、NO2、CO、Cl2等。３、氯氣的化學(xué)性質(zhì)：與金屬反應(yīng)與非金屬反應(yīng)與水反應(yīng)與堿液反應(yīng)與還原性物質(zhì)反應(yīng)與有機(jī)物反應(yīng)2Na＋Cl2

2NaClCu＋Cl2

CuCl22Fe＋3Cl2

2FeCl3（產(chǎn)生棕色的煙，溶于水溶液呈黃色）（產(chǎn)生棕黃色的煙，溶于水溶液呈藍(lán)綠色）（與變價金屬反應(yīng)，均使金屬氧化至高價態(tài)）注：常溫下干燥的氯氣或液氯不能與鐵發(fā)生反應(yīng)，所以工業(yè)上常把干燥的液氯儲存在鋼瓶中⑴跟金屬反應(yīng)：氯氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑，是強(qiáng)氧化劑（產(chǎn)生白煙）（2）與非金屬反應(yīng)H2+Cl22HCl點燃安靜燃燒，蒼白色火焰，瓶口有白霧，有刺激性氣味氣體生成

2P+3Cl22PCl3（液）點燃

PCl3+Cl2PCl５（固）

一般生成PCl3和PCl5的混和物形成白煙H2+Cl22HCl光照爆炸，瓶口有白霧形成白霧白色煙霧⑶跟水反應(yīng)：Cl2＋H2O

H+＋Cl－＋HClO氯水保存：密封儲存于棕色試劑瓶里，置于陰暗處。次氯酸●弱酸性：HClO＜H2CO3●不穩(wěn)定性:2HClO2HCl+O2↑光●強(qiáng)氧化性：HClO能氧化許多物質(zhì)（1）電子式和結(jié)構(gòu)式（2）性質(zhì)●漂白性：HClO能使有色布條、品紅、酸堿指示劑等有色物質(zhì)褪色。ClO-

與S2-、I-、Fe2+、SO32-等還原性離子不能大量共存。液氯和氯水的比較液氯氯水分類純凈物混合物新制氯水久置氯水成分性質(zhì)只有Cl2分子分子：Cl2HClOH2O離子：H+Cl-ClO-OH-分子：H2O離子：H+Cl-OH-有氧化性、無酸性也無漂白性有酸性、強(qiáng)氧化性、可消毒、殺菌、漂白，光照HClO分解生成O2與HCl有酸性、無漂白、消毒作用分子：Cl2HClOH2O離子：H+Cl-ClO-OH-練習(xí)：指出新制氯水的主要成分。若將新制氯水滴入下列溶液或?qū)⑾铝形镔|(zhì)加入新制氯水中，試完成下表：光照氯水Na2SO3NaBrAgNO3CaCO3石蕊溶液離子方程式現(xiàn)象氯水中的反應(yīng)微粒反應(yīng)物H+、HClO先變紅后褪色H+溶解產(chǎn)生氣泡CaCO3+2H+=Ca2++CO2+H2OCl2Cl－產(chǎn)生白色沉淀Ag++Cl－

=AgCl↓Cl2溶液變橙黃色2Br－+Cl2=Br2+2Cl－Cl2、H2O氯水顏色褪去SO32－+Cl2+H2O=SO42－+2Cl－+2H+HClO有氣泡產(chǎn)生————————FeCl2溶液

溶液由淺黃綠色變成黃色2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3

2HClO2HCl+O2↑光工業(yè)上用于制造漂白粉工業(yè)上用于制造漂白液，實驗室用于Cl2的吸收2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OCl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O（4）氯氣與堿反應(yīng)：漂白粉主要成分：

CaCl2和Ca(ClO)2漂白粉的有效成分：

Ca(ClO)2漂白原理：Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓

+2HClO漂白粉失效的原因：

Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓

+2HClO

2HClO2HCl+O2↑光漂白原理漂白效果HClO氯水漂白粉Na2O2H2O2O3二氧化硫活性炭氧化漂白不可逆與有色物質(zhì)結(jié)合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)。永久性漂白暫時性漂白，不能漂白指示劑常見漂白劑漂白原理的差異：物理吸附（5）與其它還原性物質(zhì)反應(yīng)思考：Cl2與Br—、I—、Fe2+、S2—、SO32—、SO2等反應(yīng)的現(xiàn)象與離子反應(yīng)方程式？Cl2Br—現(xiàn)象:反應(yīng)方程式:溶液由無色變橙色2Br—+Cl2

==Br2+2Cl—I—現(xiàn)象:反應(yīng)方程式:溶液由無色變深黃色2I—+Cl2

==I2+2Cl—Fe2+現(xiàn)象:反應(yīng)方程式:溶液由淺綠色變黃色2Fe2++Cl2

==2Fe3++2Cl—S2—現(xiàn)象:反應(yīng)方程式:溶液變渾濁S2—+Cl2

==S+2Cl—SO32—現(xiàn)象:反應(yīng)方程式:溶液無明顯現(xiàn)象H2O+SO32—+Cl2

==SO42—+2Cl—+2H+SO2現(xiàn)象:反應(yīng)方程式:溶液沒有明顯現(xiàn)象2H2O+SO2+Cl2

==SO42—+2Cl—+4H+⑹跟有機(jī)物反應(yīng)a、取代反應(yīng)CH4+Cl2CH3Cl+HCl光b、加成反應(yīng)CH2

CH2+Cl2CH2Cl－CH2Cl氯氣藥物冶金染料漂白劑氯化物聚氯乙烯4、氯氣的用途（2）如果遇到氯氣泄露如何自救？思考2

（1）將Cl2通入石蕊試液中的現(xiàn)象是什么？能用pH試紙測定氯水的pH值嗎？答：現(xiàn)象是先變紅后褪色。不能用pH試紙測定，因為氯水中的HClO能將pH試紙漂白。Cl2密度比空氣大，因此要逆著風(fēng)向往高處轉(zhuǎn)移。由于Cl2易和堿反應(yīng)，可用蘸有肥皂水或純堿溶液的毛巾捂住鼻子。1、工業(yè)制法2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑二、氯氣的制法【原理】

MnO2+4HCl(濃)=MnCl2+2H2O+Cl2↑２、實驗室制法注意:該反應(yīng)必須用濃鹽酸，因稀鹽酸幾乎無還原性，隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃鹽酸將漸稀，一定程度時，會自動停止，HCl不可能消耗盡。B

C

[例1]

(2011·全國高考，改編)請回答下列實驗室中制取氣體的有關(guān)問題。下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡易裝置。裝置B、C、D的作用分別是：B_________________________________________________；C________________________________________________；D________________________________________________；[解析]因氯氣的密度比空氣大，所以收集氯氣時可用向上排空氣法，裝置B中導(dǎo)管是長進(jìn)短出，裝置C中導(dǎo)管是短進(jìn)長出，則B、C裝置能用于收集氯氣的只能是裝置B，裝置C起安全作用，防止D中的液體倒吸入B中。裝置D中盛有稀NaOH溶液，所以裝置D的作用應(yīng)為吸收尾氣，防止氯氣擴(kuò)散到空氣中污染環(huán)境。[答案]

向上排氣收集氯氣安全作用，防止D中的液體倒吸入B中吸收尾氣，防止氯氣擴(kuò)散到空氣中污染環(huán)境

實驗室制Cl2的原理：一種是將Cl－氧化為Cl2，由于KMnO4的氧化性比MnO2強(qiáng)，故反應(yīng)不需要加熱；另一種是利用Cl－和高價態(tài)的ClO－、ClO等在酸性條件下發(fā)生歸中反應(yīng)生成Cl2。3．某化學(xué)小組用下圖所示裝置制取氯氣。下列說法正確的是(

)A．該裝置圖中至少存在三處明顯錯誤B．該實驗中收集氯氣的方法不正確C．如果需要得到干燥純凈的Cl2，只需在氣體發(fā)生裝置和收集裝置之間連接一個裝有濃硫酸的洗氣瓶即可D．含有2molHCl的某濃鹽酸與足量MnO2混合，在一定條件下反應(yīng)，轉(zhuǎn)移1mol電子答案：A4．某學(xué)生在實驗室制取Cl2時可能進(jìn)行如下操作：①連接好裝置檢查氣密性②緩慢加熱③加入MnO2粉末④由分液漏斗向燒瓶里加濃鹽酸⑤多余的Cl2用NaOH吸收⑥用向上排空氣法收集Cl2其正確操作順序是 (

)A．①②③④⑤⑥

B．③④②①⑥⑤C．①③④②⑥⑤ D．③①④②⑥⑤C解析：實驗室制取Cl2時，首先要檢查裝置的氣密性，選項B、D錯誤；實驗結(jié)束時，多余的Cl2要用堿液吸收，選項A錯誤。答案：CB二、氯的幾種重要化合物的性質(zhì)和應(yīng)用1．次氯酸的重要性質(zhì)弱棕色2．漂白粉2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2OCaCl2、Ca(ClO)2Ca(ClO)2堿性強(qiáng)氧化CaCl2＋2HClO注意：制漂白粉用的是石灰乳而不是石灰水思考3具有漂白性的物質(zhì)有哪些？漂白原理有什么不同HClO、Na2O2、H2O2等因為其具有強(qiáng)氧化性而具有漂白性。SO2與有色物質(zhì)反應(yīng)生成無色物質(zhì)而具有漂白性。加熱又會恢復(fù)到原來的顏色活性炭有很強(qiáng)的吸附性，從而也有漂白作用。成分表現(xiàn)的性質(zhì)反應(yīng)實例Cl2(1)強(qiáng)氧化性(2)呈黃綠色Cl2＋2FeCl2===2FeCl3H＋強(qiáng)酸性2H＋＋CaCO3===Ca2＋＋CO2↑＋H2O滴入紫色石蕊試液先變紅，后褪色HClO(1)弱酸性(2)強(qiáng)氧化性HClO＋OH－===ClO－＋H2O漂白、殺菌、消毒Cl－沉淀反應(yīng)Ag＋＋Cl－===AgCl↓3.氯水的性質(zhì)4．Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO平衡移動的應(yīng)用向氯水中加入的物質(zhì)濃度變化平衡移動的方向應(yīng)用可溶性氯化物c(Cl－)增大左移①用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl②用排飽和食鹽水法收集Cl2鹽酸c(H＋)和c(Cl－)增大左移次氯酸鹽與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2向氯水中加入的物質(zhì)濃度變化平衡移動的方向應(yīng)用NaOHc(H＋)減小右移用NaOH溶液吸收多余的Cl2CaCO3c(H＋)減小右移制高濃度的HClO溶液光照c(HClO)減小右移氯水避光保存或現(xiàn)用現(xiàn)配[特別提醒]

久置的氯水中由于HClO的不斷分解，最終變?yōu)橄←}酸，酸性增強(qiáng)，漂白作用減弱。液氯指的是純凈的液態(tài)的Cl2。1．用經(jīng)Cl2消毒的自來水配制下列溶液：①Na2SO3；

②KI；③AlCl3；④FeCl2；⑤AgNO3；⑥稀鹽酸，發(fā)

現(xiàn)部分藥品變質(zhì)，它們是

(

)A．①②④⑤

B．①②③④C．①②④ D．③⑥A答案：A2．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)

各自的性質(zhì)。下列實驗現(xiàn)象和結(jié)論一致且正確的是(

)A．向氯水中加入有色布條，一會兒有色布條褪色，說明

溶液中有Cl2存在B．溶液呈黃綠色，且有刺激性氣味，說明有Cl2分子存在C．先加入鹽酸酸化，再加入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，

說明溶液中有Cl－存在D．加入NaOH溶液，氯水黃綠色消失，說明有HClO分子

存在B鹵族元素

F氟Cl氯Br溴I碘At砹在周期表中位于ⅦA族三、鹵素1、結(jié)構(gòu)特點FClBrIAt原子結(jié)構(gòu)上的不相同點原子結(jié)構(gòu)上的相同點原子的最外層有7個電子→易得1個電子，有強(qiáng)氧化性元素的非金屬性依次減弱單質(zhì)的氧化性依次減弱對應(yīng)離子（X-）的還原性依次增強(qiáng)①核電荷數(shù)增加②電子層數(shù)增加③原子半徑增大2、性質(zhì)（1）物理性質(zhì)及遞變規(guī)律化學(xué)式顏色狀態(tài)密度熔沸點F2Br2I2Cl2淺黃綠色深紅棕色黃綠色紫黑色氣體氣體液體固體增大升高Cl2

Br2I2單質(zhì)顏色黃綠色紅棕色紫黑色水溶液顏色淺黃綠色橙黃色黃色四氯化碳溶液顏色黃綠色橙紅色紫紅色（2）鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)及遞變規(guī)律①鹵素單質(zhì)與H2反應(yīng)F2Cl2Br2I2方程式反應(yīng)條件反應(yīng)程度產(chǎn)物穩(wěn)定性H2+X2=2HX（X=F、Cl、Br、I）持續(xù)加熱冷、暗光照或加熱500℃慢且可逆爆炸爆炸或安靜燃燒緩慢HF＞HCl＞HBr＞HI

鹵化氫都有刺激性氣味，都極易溶于水，水溶液都有揮發(fā)性，除氫氟酸外都是強(qiáng)酸②鹵素單質(zhì)與H2O反應(yīng)反應(yīng)程度方程式I2Br2Cl2F2X2+H2O=HX+HXO2H2O+2F2=4HF+O2難以察覺劇烈安靜很緩慢③與強(qiáng)堿反應(yīng)：3X2+6NaOH=5NaX+NaXO3+3H2O（X=Cl、Br、I)△X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O④鹵素單質(zhì)與金屬反應(yīng)：Ｍ＋Ｘ2→MXnCl2Br2I2與Fe反應(yīng)方程式與Cu反應(yīng)方程式⑤相互間置換：

Cl2+2Br－=Br2+2Cl－Cl2+2I－=I2+2Cl－Br2+2I－=I2+2Br－(I2+S2－=S+2I－)F2能從NaCl溶液中置換Cl2嗎？置換能力：F2>Cl2>Br2>I23、鹵素單質(zhì)及其化合物的特殊性氟（1）單質(zhì)氧化性最強(qiáng)，Ｆ－還原性弱；（2）HF酸腐蝕玻璃，可存于塑料容器或鉛制容器中；（3）AgF溶于水，CaF2難溶；（4）F元素?zé)o正價，氟無含氧酸；（5）HF水溶液呈弱酸性，而HCl,HBr,HI水溶液為強(qiáng)酸性；氯⑴凡能生成次氯酸的物質(zhì)均有強(qiáng)氧化性〔Cl2水、NaClO、Ca(ClO)2〕；（2）HClO4酸性最強(qiáng)含氧酸。溴

⑴液溴為深紅棕色液體，易揮發(fā)；⑵腐蝕皮膚、橡膠；⑶保存液溴要密閉，冷暗處，液(水)封，玻璃塞；⑷溴水橙黃色；⑸AgBr見光分解；⑹HBr有較強(qiáng)還原性，不能用濃硫酸干燥。碘

⑴紫黑色固體，易升華(保存需密閉，冷暗處)；⑵遇淀粉變藍(lán)(KI－淀粉試紙檢驗Cl2的存在)；⑶HI有較強(qiáng)還原性，不能用濃硫酸干燥；

⑷I2易溶于有機(jī)溶劑(如：CS2、CCl4、汽油……)；⑸AgI用于人工降雨；⑹I2+Fe＝FeI2，I2+2Cu＝2CuI。4、X－離子檢驗向待測溶液中加入用硝酸酸化的硝酸銀溶液

Ｃl－+Ag+=AgCl↓(白)Br－+Ag+=AgBr↓(淺黃)I－+Ag+=AgI↓(黃)方法一:（Ｃl－、Br－、I－）

先向待測溶液中加入足量新制氯水后，再加入少量CCl4振蕩。若下層（CCl4層）呈

色，則原溶液中含I－；若下層呈

色，則原溶液中含Br－。方法二、（Br-、I-）方法三：（I-）

先向待測溶液中加入新制氯水后，再加入少量淀粉溶液。若溶液變色，則原溶液中含I－；紫紅橙紅藍(lán)思考：溴蒸汽與NO2均為紅棕色氣體，怎樣區(qū)別？水AgNO3溶液苯⑴金屬：Na,Mg,Al,Fe,Zn,Cu……⑵堿：NaOH、Na2CO3……

⑶還原性氣體：H2S、HI、SO2……

⑷還原性離子：S2－,SO32－,I－,Fe2+等⑸不飽和烴：C2H4，C2H2……

思考：2、能使溴水褪色的物質(zhì)四、類鹵化合物簡介

1、擬鹵素：有少數(shù)分子與鹵素單質(zhì)性質(zhì)相似，故把它們叫做擬鹵素，如氰(CN)2、硫氰(SCN)2等，它們對應(yīng)的類鹵陰離子為CN-、SCN-，在性質(zhì)上與鹵素陰離子的性質(zhì)也相似，擬鹵素的主要化學(xué)性質(zhì)有：

(1)、擬鹵素單質(zhì)具有較強(qiáng)氧化性，氧化性順序為F2﹥Cl2﹥Br2﹥(CN)2﹥(SCN)2﹥I2

(2)在水中或堿溶液中易發(fā)生岐化反應(yīng)。

如：(CN)2+H2OHCN+HCNO

(3)與金屬反應(yīng)生成一價陰離子的鹽。如：(CN)2+2Na2NaCN鹵素互化物:

指兩種不同鹵素相互化合形成的化合物，常見的鹵素互化物有：BrCl、ICl、BrF3、