高中化学第四章非金属及其化合物4.2富集在海水中的元素——氯.ppt

第二节富集在海水中的元素,氯,知识铺垫,新知预习,自主测试,1,.,写出下列反应的化学方程式,(1),钠与氯气反应,:,2Na+Cl,2,2NaCl,;,(2),硅与氯气反应,:,Si+2Cl,2,SiCl,4,;,(3),氯水与氯化亚铁溶液反应,:,Cl,2,+2FeCl,2,=2FeCl,3,。,2,.,检验溶液中是否含有,Cl,-,所用的试剂是,稀硝酸和,AgNO,3,溶液,反应的离子方程式为,Ag,+,+Cl,-,=,AgCl,。,知识铺垫,新知预习,自主测试,一、活泼的黄绿色气体,氯气,1,.,氯的原子结构及存在,(1),氯的原子结构。,氯的原子结构示意图为,_,氯原子容易,得到,一个电子而形成,Cl,-,表现出典型的,非金属,性。,(2),氯的存在。,氯在自然界中以,化合,态存在,主要以,NaCl,的形式存在。,2,.,氯气的发现,1774,年瑞典化学家舍勒制取了氯气,反应的化学方程式为,MnO,2,+4HCl(,浓,)MnCl,2,+Cl,2,+2H,2,O,。,知识铺垫,新知预习,自主测试,3,.,物理性质,4,.,化学性质,Cl,2,的化学性质很活泼,具有很强的,氧化,性。,主要反应,:,知识铺垫,新知预习,自主测试,5,.,次氯酸的性质,6,.,漂白剂的制取,(1),漂白液,:,反应的化学方程式为,Cl,2,+2NaOH=NaCl+NaClO+H,2,O,有效成分是,NaClO,。,(2),漂白粉,:,反应的化学方程式为,2Cl,2,+2Ca(OH),2,=CaCl,2,+Ca(ClO),2,+2H,2,O,主要成分是,CaCl,2,、,Ca(ClO),2,有效成分是,Ca(ClO),2,。,知识铺垫,新知预习,自主测试,二、氯离子的检验,知识铺垫,新知预习,自主测试,1,.,下列说法中不正确的是,(,),A.,氯气的密度比空气的大,B.,氯气是黄绿色气体,C.,可用鼻子对着盛有氯气的集气瓶瓶口闻氯气的气味,D.,自来水常用氯气杀菌、消毒,解析,:,氯气有毒且有强烈的刺激性气味,闻其气味时不应将鼻子对着瓶口,而是用手在瓶口轻轻扇动,使少量氯气分子飘进鼻孔,C,项错误。,答案,:,C,知识铺垫,新知预习,自主测试,2,.,下列说法中正确的是,(,),A.,液氯和氯水都含有氯离子,B.,氯气和液氯都能使干燥的有色布条褪色,C.,盐酸和氯水都含有氯离子,D.,盐酸和氯水都能使湿润的有色布条褪色,解析,:,液氯中只含有,Cl,2,不含,Cl,-,A,项错误,;,干燥的氯气和液氯均不能使有色布条褪色,B,项错误,;,氯气溶于水后发生反应,Cl,2,+H,2,O=H,+,+,Cl,-,+,HClO,C,项正确,;,盐酸不能使有色布条褪色,D,项错误。,答案,:,C,知识铺垫,新知预习,自主测试,3,.,氯仿,(CHCl,3,),可用作麻醉剂,常因保存不慎而被空气氧化产生剧毒物质,COCl,2,(,光气,),和氯化氢,为防止事故发生,使用前要检验氯仿是否变质,应选用的检验试剂是,(,),A.,水,B.AgNO,3,溶液,C.NaOH,溶液,D.KI,溶液,解析,:,据题目信息,要检验氯仿是否变质,只要检验是否有,HCl,生成即可。,HCl,溶于水生成盐酸,含有,Cl,-,故可用,AgNO,3,溶液检验。,答案,:,B,探究一,探究二,氯水的成分及性质,问题探究,1,.,氯气有漂白性吗,?,氯水有漂白性吗,?,答案,:,氯气没有漂白性,;,氯水有漂白性,是因为氯水中含有,HClO,。,2,.,请结合氯气与水的反应,思考氯水中有哪些微粒。,答案,:,氯水中含有的微粒如下,:,三分子,:Cl,2,、,HClO,、,H,2,O;,四离子,:H,+,、,Cl,-,、,ClO,-,、,OH,-,。,3,.,将氯气通入石蕊溶液中有什么现象,?,答案,:,溶液先变红,后褪色。,4,.,久置的氯水的成分是什么,?,应如何保存氯水,?,答案,:,因为,HClO,易分解,久置的氯水的成分是,HCl,;,氯水应放在棕色瓶中密封保存。,探究一,探究二,思维建模,1,.,氯水的成,(1),氯水中的化学反应及物质的电离,:,Cl,2,+H,2,O=H,+,+,Cl,-,+,HClO,HClO,H,+,+,ClO,-,2HClO 2HCl+O,2,(2),氯水的成分,:,三分子,:Cl,2,、,HClO,、,H,2,O;,四离子,:H,+,、,Cl,-,、,ClO,-,、,OH,-,。,探究一,探究二,2,.,氯水的性质,氯水成分的多样性决定了其性质的多重性,:,探究一,探究二,3,.,新制氯水、久置氯水、液氯的比较,探究一,探究二,素能应用,【典例,1,】,在新制氯水含有的各种微粒中,:,(1),使氯水呈黄绿色的是,(,填化学式或离子符号,下同,),。,(2),能使,AgNO,3,溶液产生白色沉淀的是,。,(3),能使紫色石蕊溶液显红色的是,。,(4),能使红色石蕊试纸褪色的是,。,(5),能使无水,CuSO,4,变蓝的是,。,(6),能与,NaHCO,3,溶液反应放出气体的是,。,解析,:,根据新制氯水的成分进行分析,其中使红色石蕊试纸褪色的是,HClO,而非,Cl,2,;,由于,HClO,的酸性比,H,2,CO,3,的弱,故,HClO,与,NaHCO,3,不发生反应,能与,NaHCO,3,反应放出气体的是,HCl,。,答案,:,(1)Cl,2,(2),Cl,-,(3)H,+,(4),HClO,(5)H,2,O,(6)H,+,探究一,探究二,提能训练,1,在新制氯水中存在多种分子和离子,下列实验现象和结论一致且正确的是,(,),A.,新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰,说明有,Cl,2,B.,加入硝酸酸化的,AgNO,3,溶液产生白色沉淀,说明有,Cl,-,C.,将,KHCO,3,固体加入新制的氯水中,有气泡产生,说明有,HClO,D.,光照新制氯水有气泡逸出,该气体一定是,Cl,2,解析,:,A,项,新制氯水中因含,HClO,而具有漂白性,Cl,2,没有漂白性,;C,项,氯水中的盐酸与,KHCO,3,反应产生,CO,2,;D,项,光照下氯水中的,HClO,发生分解反应产生,O,2,。,答案,:,B,探究一,探究二,氯气的实验室制法,问题探究,1,.,根据氯气的性质推测,如何收集氯气,?,如何检验氯气是否收集满,?,答案,:,氯气的密度比空气的大,可用向上排空气法收集,;,可将湿润的淀粉,KI,试纸放在集气瓶瓶口,若试纸变蓝,即可证明氯气已收集满。,2,.,氯气有毒,实验室中制取氯气时应做哪些安全措施,?,答案,:,可在通风橱中进行实验,用氢氧化钠溶液吸收尾气。,3,.,二氧化锰只能氧化浓盐酸,进行该实验时,浓盐酸能否完全反应,?,答案,:,不能,随着反应的进行,浓盐酸变稀,反应即停止。,4,.,结合实验室制取氯气的原料及其性质,思考氯气中会含有什么杂质,该如何除去。,答案,:,盐酸具有挥发性,故,Cl,2,中会含有,HCl,、水蒸气,可用饱和食盐水除去,HCl,用浓硫酸吸收水蒸气。,探究一,探究二,思维建模,1,.,氯气的实验室制法,(1),反应原理,:MnO,2,+4HCl(,浓,)MnCl,2,+Cl,2,+2H,2,O,(2),仪器装置,:,装置特点,:,固,+,液,气,主要仪器,:,铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。装置如下图所示。,说明,:C,装置的作用是除去,Cl,2,中的,HCl;D,装置的作用是干燥,Cl,2,;F,装置的作用是吸收多余的,Cl,2,防止污染环境。,探究一,探究二,(3),收集方法,:,向上排空气法,(Cl,2,的密度大于空气的,),。,排饱和食盐水法,(Cl,2,在饱和,NaCl,溶液中的溶解度很小,且用此法可除去实验过程中挥发产生的,HCl,气体,),。,(4),验满方法,:,将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛,Cl,2,的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。,将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛,Cl,2,的瓶口,观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化,则证明已集满。,(5),尾气处理,:,Cl,2,有毒,易污染空气,需用,NaOH,溶液吸收。,探究一,探究二,2,.,实验室制取氯气的其他方法,可用,KMnO,4,、,KClO,3,、,Ca,(,ClO,),2,等氧化剂代替,MnO,2,与浓盐酸反应,(,不需加热,),如,:,2KMnO,4,+16HCl(,浓,)=2KCl+2MnCl,2,+5Cl,2,+8H,2,O,探究一,探究二,素能应用,【典例,2,】,氯是一种海水富集元素。下图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置,:,探究一,探究二,回答下列问题,:,(1),装置,中,仪器,a,的名称为,;,(2),装置,的作用是,;,(3),当有少量,Cl,2,气流通过后,装置,中反应的离子方程式为,;,(4),当,Cl,2,气流持续通过时,装置,中干燥的有色布条能否褪色,?,;,(5),装置,反应的离子方程式为,。,探究一,探究二,解析,:,装置,为,Cl,2,的发生装置,仪器,a,为分液漏斗,;,装置,为净化装置,吸收,Cl,2,中的,HCl;Cl,2,可与,KI,发生反应,Cl,2,+2I,-,=I,2,+2Cl,-,生成的,I,2,使淀粉溶液变为蓝色,;,干燥的,Cl,2,无漂白性,但,Cl,2,从装置,中逸出时会带入,H,2,O,故装置,中干燥的有色布条会褪色,;,装置,为尾气吸收装置,Cl,2,可与,NaOH,发生反应,Cl,2,+2OH,-,=,Cl,-,+,ClO,-,+H,2,O,。,答案,:,(1),分液漏斗,(2),吸收,Cl,2,中的,HCl,(3)Cl,2,+2I,-,=I,2,+2Cl,-,(4),能,(5)Cl,2,+2OH,-,=,Cl,-,+,ClO,-,+H,2,O,探究一,探究二,提能训练,2,在制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是,(,),连接好装置,检查气密性,;,缓缓加热,加快反应,使气体均匀逸出,;,在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末,;,从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中,;,将多余的,Cl,2,用,NaOH,溶液吸收,;,用向上排空气法收集氯气。,A.,B.,C.,D.,解析,:,确定实验室制取气体的操作顺序要注意,:,连接好装置以后,要先检查气密性,后装药品,;,装药品的顺序是先加固体,后加液体,;,对于有毒的气体,一定要有尾气处理装置。,答案,:,D,1,2,3,4,1,.,下列实验过程中,不会产生气体的是,(,),解析,:,A,项氯水中的,HClO,见光分解生成氧气,;B,项氯水中的,H,+,与发酵粉中的,NaHCO,3,反应生成,CO,2,;,氯水滴入,NaBr,溶液反应生成,Br,2,和,NaCl,没有气体产生,;H,2,O,与,Na,2,O,2,反应产生,O,2,。,答案,:,C,1,2,3,4,2,.,下列化合物中,不能通过两种单质间直接化合制取的是,(,),A.FeCl,3,B.CuCl,2,C.HCl,D.FeCl,2,解析,:,氯气可以和绝大多数金属或非金属化合,在与可变价金属反应时,金属被氧化成高价态,(,如,Fe,Fe,3+,Cu,Cu,2+,),而,FeCl,2,中的铁是,+2,价的低价态。,答案,:,D,1,2,3,4,3,.,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,0.4,mol,浓盐酸,MnO,2,不足量,则可制得氯气,2.24 L,B.,若提供,0.4,mol,浓盐酸,MnO,2,过量,则可制得氯气,2.24 L,C.,若有,0.4,mol,浓盐酸参与反应,则可制得氯气,2.24 L,D.,若有,0.4,mol,浓盐酸被氧化,则可制得氯气,2.24 L,解析,:,在反应中盐酸被消耗,浓度减小变稀,稀盐酸不能被氧化,故,A,、,B,两项均错误,;0.4,mol,盐酸被氧化,生成,0.2,mol,Cl,2,其体积在标准状况下应为,4.48,L,D,项错误。,答案,:,C,1,2,3,4,4,.,下列实验现象,与新制氯水中的某些成分,(,括号内物质,),没有关系的是,(,),A.,将,NaHCO,3,固体加入新制氯水,有无色气泡,(H,+,),B.,使红色布条褪色,(,HCl,),C.,向,FeCl,2,溶液中滴加氯水,再滴加,KSCN,溶液,发现溶液呈红色,(Cl,2,),D.,滴加,AgNO,3,溶液生成白色沉淀,(,Cl,-,),解析,:,A,项,氯水中存在,H,+,与,NaHCO,3,反应产生,CO,2,;B,项,氯水能使红色布条褪色是因为氯水中存在,HClO,具有漂白作用,;C,项,氯水中存在,Cl,2,能将,Fe,2+,氧化为,Fe,3+,再滴加,KSCN,溶液后,溶液呈红色,;D,项发生反应,:Ag,+,+,Cl,-,=,AgCl,。,答案,:,B,