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齐达艺术生文化课 第四章 非金属及其化合物 第二讲 富集在海水中的元素-氯教学重点：氯气的化学性质。教学难点：氯气与水反应、氯气与NaOH溶液反应。知识梳理一、 氯元素的原子结构与自然界的存在氯元素位于周期表周期族，在自然界中的主要存在形态：。全球海洋中含盐左右，主要为、。二、 活泼的黄绿色气体氯气1、氯气的实验室制法 色有气味的体，毒，易，溶于水，难溶于。实验室中应怎样闻气体： 。2、氯气的性质氯气的物理性质： 。氯气的化学性质：由氯的原子结构示意图可知氯元素的性质如何？进而能否预测氯气的化学性质又怎样？为什么？ 。 与金属单质的反应：与钠反应方程式 。现是 。与铁反应方程式 。现象是 。与铜反应方程式 。现象是 。 与氢气的反应：化学方程式： ，反应现象：氢气在氯气中燃烧 ；氯气与氢气的爆炸实验 。Cl2 和红磷反应：化学方程式： ，反应现象 。 结论：分析以上反应中氯元素价态的变化也可得知：氯气是一种强氧化性物质，常氧化剂。思考：在初中我们是如何定义燃烧的？现在通过氢气与氯气的燃烧实验，你有什么新的认识？ 与水的反应：与水反应的离子方程式： ，说明:氯气与水反应很微弱，且未可逆反应。思考：1、氯水的成分 ？（氯水参加反应时，能表现多种性质）2、氯水的保存方法？次氯酸的性质：a、一元弱酸（比弱）b、强氧化性（、）c、不稳定（见光或受热分解）：化学方程式： 。与碱的反应Cl2 + NaOH - 。（常用于除去多余氯气）离子方程式： 。漂白液主要成分是 。漂白粉的制法： 。其主要成分： ，有效成分： 。漂粉精的有效成分： 。 漂白原理：ClO+ H = HClO（实际漂白者），Ca(ClO)2 +HCl（稀）= 。Ca(ClO)2 +CO2 +H2O = 。思考：抗洪救灾中防疫部门，向灾民发放的漂白粉片或漂粉精用于饮用水消毒。漂粉精为何要密封保存在阴暗处？三、 氯离子的检验1、填写下列表格：2、原理：被检液中滴入少量酸化，再滴入溶液，若产生，则可断定溶液中含有氯离子。不可用盐酸酸化，酸化目的是防止（、）影响。+ AgNO3(aq) + 稀硝酸 白色解释：Ag + Cl = AgCl2Ag + CO32 = Ag2CO3 Ag2CO3 + 2H = 2Ag + H2O + CO2疑难点拨一、拟卤素和卤素互化物1. 与卤素单质的性质相似，其原子团是化合物中的阴离子，也有与卤素阴离子相似的性质。如：氰(CN)2 ，硫氰(SCN)2等物质，称为拟卤素。 2. 不同的卤素之间可以互相化合，形成一系列化合物，如IBr等，这类化合物称为卤素互化物，与卤素单质的性质相似。与水反应：IBr H2O HBr HIO与碱反应：IBr 2NaOH NaBr NaIO H2O其中非金属性弱的卤素显正价。二、溴的制取1、工业制溴（以海水为原料）(1)通Cl2气将化合态的溴氧化成单质溴：Cl2 + 2 Br- = 2 Cl- + Br2(2)以硫酸酸化，NaBr与NaBrO3发生反应，结果化合态的溴转化为溴单质5Br- + BrO3- + 6H 3Br2 + 3H2O2、验室制溴一般用NaBr、浓H2SO4、MnO2共热，即：2NaBr + 2H2SO4(浓) + MnO2 Na2SO4 + MnSO4 + Br2 + 2H2O 注意：卤素单质对橡胶制品有强腐蚀性，使用橡胶管时玻璃管要靠紧，使用橡胶塞时，要用铝箔包住。三、卤素离子检验的实验操作1.在第一支试管中加入氯化钠溶液，然后滴加硝酸银溶液，观察实验现象。2.接着再滴加稀硝酸，观察实验的现象。3.在第二支试管里加入溴化钠溶液，然后滴加硝酸银溶液，观察实验的现象。4.接着加入稀硝酸，再观察实验的现象。5.在第三支试管里加入碘化钾溶液，接着滴加硝酸银溶液，观察实验的现象。6.再加入稀硝酸，观察实验的现象。7.对比三只试管里面生成的沉淀的颜色，我们可以看到在三只试管里分别有白色、浅黄色、黄色的沉淀生成，而且这三种沉淀都不溶于稀硝酸。在上述反应中三只试管里面的氯离子、溴离子、碘离子分别与银离子反应生成了不溶性的氯化银、溴化银、碘化银三种沉淀，并且三种沉淀都不溶于稀硝酸，四、“相似相溶”原理：分子极性相似的物质可以互溶。依此经验规则，卤素单质在有机溶剂中的溶解度要比在水中的溶解度大得多。根据这种特点，可以用与水不相混溶的有机溶剂把溴、碘等单质从它们的水溶液中萃取出来。溴和碘在不同溶剂中的颜色：水四氯化碳（比水重）苯或汽油（比水轻）溴黄橙橙橙红橙橙红碘深黄褐紫深紫淡紫紫红需要说明的是，溴水、碘水由于浓度不同，其溶液的颜色可能相同也可能不同。但在有机溶剂中肯定不同，溴在有机溶剂中的颜色以“橙”为主，而碘则以“紫”为主。所以鉴别时，应用有机溶剂萃取后，通过比较萃取层的颜色来区分溴和碘。典例剖析【例1】有关氯的叙述正确的是A液氯和氯水是同一物质 B红磷在氯气中燃烧产生白色烟雾 C氯气与水的反应中氯是氧化剂，水是还原剂 D用氯制漂白粉是为了得到易贮存的漂白剂 解析:液氯、氯水都是液体，但前者是纯氯，后者是氯与水的混合物，时间延长氯水中还逐渐生成盐酸和次氯酸，氯分子渐少，氯离子渐多。如果再有光照， 因分解也在渐少，出现氧气和更多盐酸。氯与水的反应是氯分子中氯原子间发生的自身氧化还原，即歧化反应, 水虽然是反应物，却未参加氧化还原。A、C不正确。 烟是分散在气体中的固体小颗粒，雾是分散在气体里的液体小珠滴。磷在氯气里燃烧的产物三氯化磷是无色液体，可发雾；五氯化磷是浅黄色固体，能形成烟。漂白粉和氯都可以作为漂白剂、消毒剂，且氯更有效。但氯气难贮存，又有剧毒，一般医用、家用的漂白剂和消毒剂使氯气是不合宜的，所以制成漂白粉便于贮存和使用。漂白粉保存得当，如密闭，以防止吸水和 而变质，可以存放较长时间。B、D正确。答案即B、D。 【例2】 下列叙述中不正确的是A. 颜色深浅： AgIAgBrAgCl B. 还原性： HIHBrHFC. 水溶液的酸性：HIHBrHClHF D. 光敏性： AgFAgClAgBrAgI解析：卤素的化学性质的变化是随原子结构有规律的变化得e-能力减弱，单质氧化性减弱，离子或气态氢化物的还原性增强，但稳定性减弱。答案：D【例3】 鉴别NaCl、NaBr、KI三种白色固体。解答：方法一：可用氯水鉴别。把这三种物质各取少量制成溶液，加入新制的氯水和汽油（或四氯化碳），振荡，分层，使汽油层呈无色的是NaCl；使汽油层呈橙色的是NaBr；呈紫色的是KI。方法二：可先用焰色反应将KI区分出来。然后再将另外两种物质各取少量制成溶液，加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成的是NaCl，有浅黄色沉淀生成的是NaBr。方法三：直接加入AgNO3溶液。分别取少量固体制成溶液，分别加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成的是NaCl，有浅黄色沉淀生成的是NaBr，有黄色沉淀生成的是KI。【例4】多原子分子氰(CN2)2 ，硫氰(SCN)2和(OCN)2的性质与卤素单质相似，故称为拟卤素。它们可以生成酸和盐（见表，表中X代表F、Cl、Br、I）。 卤素氰硫氰物质X2(CN)2(SCN)2(OCN)2酸HXHCNHOCN盐KXKCNKSCN(1)在表中空格处应该分别填写_、_、_。(2)完成下列反应的化学方程式或离子方程式。 (CN)2与KOH溶液反应的化学方程式为：_。已知阴离子的还原性强弱为： 。写出在NaBr与KSCN的混合溶液中加入(CN)2反应的离子方程式_。解析：此题主要考查“运用已学知识进行类推思维的能力”。解题时可用熟知的Cl2、HCl、KCl等物质作参照物。由还原性BrCN（CN）2（SCN）2，因而可判断（CN）2只能与KSCN反应，不能与NaBr反应，亦即由物质的氧化性和还原性的强弱，可以判断氧化还原反应能否发生。答案：（1）氧氰；HSCN；KOCN。 知能训练一、选择题1海水中含量最多的离子是 （ ）A钠离子 B氯离子 C钙离子 D镁离子2下列关于氯水的叙述中，正确的是 （ ）A新制氯水中既有分子，又有离子B新制氯水在光照的条件下，可以产生气体，该气体是氯气C新制氯水中滴加硝酸银溶液，没有任何现象D新制氯水可以使干燥的布条褪色 3下列关于对燃烧现象的认识中，不正确的是 （ ）A燃烧一定是氧化还原反应 B燃烧一定发光放热C燃烧一定是化学反应 D燃烧一定有氧气参与4下列物质中不会因见光而分解的是（ ）AHNO3 BAgNO3 CHClO DNaHCO35在含有离子的酸性溶液中，能够大量存在的离子是 （ ）AAlO2- BCO32- CCl- DSO42-6自来水可以用氯气消毒。如果实验室中临时没有蒸馏水，可以用自来水配制某些急需的药品，但有些药品若用自来水配制，则明显会导致药品变质。下列哪些药品不能用自来水配制 （ ）A Na2SO4 BNaCl C AgNO3 DAlCl37下列离子方程式中，正确的是（ ）A向氯化亚铁溶液中通入氯气 Fe2+Cl2 Fe3+2Cl-B氯气通入冷的氢氧化钠溶液中 Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2OC铝片跟氢氧化钠溶液反应： Al2OH-AlO2-H2D金属铝溶于盐酸中： Al2HAl3H28溴（Br）与氯同属“卤族”元素，其单质在性质上具有很大的相似性，但Cl2比Br2的活泼性强，下面是根据的氯性质对溴的性质的预测，其中不正确的是 （ ）A溴单质常温下为液态，但极容易挥发为溴蒸气 B溴单质只具有氧化性 C溴原子外层有7个电子，在化学反应中容易得1个电子，表现氧化性D溴离子可以用酸性AgNO3溶液来检验9可以用于除去氯气中水蒸气的干燥剂是 （ ） A 碱石灰 B浓硫酸 C无水氯化钙 D固体烧碱10下列各组物质中，仅用水及物质间相互反应就能区别的一组是（ ）ANa2O2 Al2(SO4)3 MgCl2 K2CO3 BBaCl2 Na2SO4 CaCO3 KOHCAgNO3 NaCl KCl CuCl2 DFe2(SO4)3 K2CO3 KHSO4 BaCl211制取漂白液的化学方程式是：Cl22NaOHNaClNaClOH2O，该反应的氧化剂与还原剂之比为 （ ）A1：1 B1：2 C 2：1 D 3：2二、填空题12前一段时间，各地报刊纷纷转载了不要将不同品牌洁污剂混合使用的警告。据报道，在全国各地发生了多起混合洁污剂发生氯气中毒的事件。发生反应的离子方程式是：ClO-Cl-2H+Cl2H2O。根据你所掌握的化学知识作出如下判断：当事人使用的液态洁污剂之一必定含氯，其中氯最可能的存在形式是 和 （填离子），当另一种具有 （性质）的液态洁污剂与之混合，可能发生上述反应而产生氯气。举例说明这两种洁污剂的名称（家用洁污剂的商品名称） 、 。13.近年来，某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨，其反应的化学方程式为：NH3 + HClO=H2O + NH2Cl (一氯氨)。NH2Cl较HClO稳定。试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原因： 。14.氰（CN）2、硫氰（SCN）2的化学性质和卤素很相似，化学上称为拟卤素。如：（CN）2 + H2O = HSCNO + HSCN ，它们阴离子的还原性强弱为：Cl-Br-CN-SCN-I-。试写出：(1)（CN）2与KOH溶液反应的化学方程式： 。(2)NaBr和KSCN的混合溶液中加入（CN）2反应的离子方程式： 。15甲、乙、丙、丁分别是盐酸、碳酸钠、氯化钙、硝酸银4种溶液中的一种。将它们两两混合后，观察到的现象如表所示，其中丁与乙混合产生的是无色气体。甲乙丙丁甲乙丙丁请回答下面的问题：(1)写出丁与乙反应的离子方程式：_。(2)这四种溶液分别是：甲：_、乙：_、丙：_、丁：_（用溶质的化学式表示）。16（1）如图所示，将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有潮湿有色布条的广口瓶，可观察到的现象是_ _。(1)为防止氯气尾气污染空气，根据氯水显酸性的性质， 可用 溶液吸收多余的氯气，原理是（用化学方程 式表示）_。(2)根据这一原理，工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉，漂白粉的有效成分是_（填化学式）,长期露置于空气中的漂白粉，加稀盐酸后产生的气体是_（用字母代号填）。AO2 BCl2 CCO2 DHClO (3)据“北方网”报道，2004年4月15日至16日，位于重庆市江北区的天原化工总厂相继发生氯气泄漏和爆炸事故。截至记者发稿时，已有9人在事故中失踪死亡，3人受伤，15万人被紧急疏散。当人们逃离爆炸现场时，可以用浸有一定浓度的某种物质的水溶液的毛巾捂住鼻子，最适宜采用的该物质是 。 ANaOH BNaCl C KBr D Na2CO317 A、B、C、D四种物质均含有元素X，有的还可能含有元素Y或者Z。元素Y、X、Z的原子序数依次递增。 X在A、B、C、D中的化合价分别为0、1、1、5。 室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应，可得到B和C。 化合物D受热催化分解，可制得元素Y的单质。请回答下列问题：(1)写出元素X、Y、Z的元素符号：X： ，Y： ，Z 。(2)写出A、B、C、D的化学式：A ，B ，C ，D 。(3)写出中反应的化学方程式 。(4)写出中反应的化学方程式 。参 考 答 案1B 2 AD 3 D 4D 5AC 6C 7B 8B 9BC 10AB 11A12ClO-和Cl-； 酸性；84（或者是“漂白液”、“漂白粉”等）、洁厕净（主要成分是盐酸）。13由于加液氨后使HClO部分转化为较稳定的NH2Cl，当HClO开始消耗后，上述化学平衡向逆反应方向移动，不断产生HClO而起杀菌作用。14（1）（CN）2 + 2KOH = KCN + KCNO + H2O（2）（CN）2 + 2SCN- = （SCN）2 + 2CN-15（1）2HH2OCO2 （2）CaCl2、Na2CO3、AgNO3、HCl 16（1）潮湿有色布条褪色而干燥有色布条不褪色 （2）氢氧化钠（NaOH）；2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O ； Ca(ClO)2 ； C （3）D17（1） Cl；O；K （2）Cl2；KCl；KClO；KClO3(3) Cl22KOHKClKClOH2O(4) 6