《化学高考4-2第二节__富集在海水中的元素——氯》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学高考4-2第二节__富集在海水中的元素——氯（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1. 了解氯气及其重要的含氯化合物的主要性质及应用。 2了解氯气及其重要化合物对环境质量的影响。 3从原子的核外电子排布，了解卤族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。 4了解工业上从海水中提取溴、碘的方法。 5通过实验掌握Cl的检验方法。 6卤素性质的迁移应用。 7以上各部分知识的综合运用。,第二节 富集在海水中的元素氯,1氯气的分子结构 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 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。 由此再根据8电子的稳定结构理论可得氯气分子为 原子分子，它的电子 式可表示为 。,三,A,7,1,双,2氯气的
2、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 。 3氯气的化学性质 (1)与金属反应 2NaCl2 (现象： ) CuCl2 (现象： ) 2Fe3Cl2 2FeCl3(现象： ),黄绿,刺激性,大,能,液化,2NaCl,黄色火焰，白烟,CuCl2,剧烈燃烧，棕色的烟,剧烈燃烧，棕黄色的烟,(2)与非金属反应 H2Cl2 (现象：安静燃烧， 色的火焰) HCl溶于水形成盐酸，工业上利用此方法生产盐酸。 (3)与水反应 化学方程式为：Cl2H2O ， 离子方程式为： 。 氯气的水溶液叫氯水，饱和氯水呈 ，主要含有H2O、 、 、 、 、 等粒子。,2HCl,
3、苍白,HClHClO,浅黄绿色,Cl2,HClO,H,Cl,ClO,(4)与碱液反应 与碱的反应 Cl22NaOH= 。 2Cl22Ca(OH)2= 。 (5)与还原性物质反应 Cl22FeCl2= 。 Cl22KI=2KClI2。,NaClNaClOH2O,CaCl2Ca(ClO)22H2O,2FeCl3,【记忆口诀】,漂白粉的漂白原理是什么？为什么要密封保存？ 提示：工业上常用氯气和石灰乳制取漂白粉，漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，漂白粉的漂白原理是：Ca(ClO)22HCl=CaCl22HClO，Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HCl
4、O，产生的HClO具有漂白性和强氧化性，由于Ca(ClO)2能与空气中的CO2、H2O反应生成HClO且HClO见光易分解，所以漂白粉应密封保存。,1氯气的实验室制法 (1)反应原理 ， 是氧化剂， 是还原剂。 (2)仪器装置 固液 气,MnO2,HCl,使用的主要仪器有 、 、 、 、 、 等。 分液漏斗和圆底烧瓶在此实验中的作用分别是 和 。 制气装置一般包括四个组成部分：制取净化收集尾气吸收。 (3)收集方法 (Cl2的密度比空气大)。,铁架台,酒精灯,圆底烧瓶,分液漏斗,集气瓶,烧杯,添加液体反应物,反应器,向上排空气法,排饱和食盐水法(Cl2在饱和食盐水中的溶解度小，故也可用排饱和食
5、盐水法收集，也常用 除去Cl2中的HCl杂质)。 (4)验满方法 将 靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即 ，则证明已集满。 将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生 的变化，则证明已集满。,饱和食盐水,湿润的淀粉碘化钾试纸,变蓝,先变红后褪色,(5)尾气吸收 发生的反应是： 。 氯气的制取实验口诀：,Cl22NaOH=NaClNaClOH2O,2氯离子的检验 在被检溶液中滴入少量 使其酸化，然后再滴加 溶液，若有 产生，证明溶液中存在Cl。,稀硝酸,AgNO3,白色沉淀,延伸： 1稀盐酸不能与MnO2反应制取氯气。 2浓盐酸与MnO2反应时，随着反应的进行，盐酸的浓度不断降低
6、后反 应不再进行(即MnO2过量时，氯气的实际产量小于以盐酸计算的氯气 的理论产量)。 3氯气的尾气吸收液不能选用澄清石灰水，因Ca(OH)2溶解度小，吸收 的氯气有限。,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)，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 卤素原子最外层都是 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。,A,双原子,7,(1)卤素单质和H2的反应 X2H2= . (2)卤素单质和H2O的反应 2F22H2O= ，X2H2O= (X为Cl、Br、I) (3)卤素单
7、质间的置换反应 氧化性： ，可以发生反应Cl22NaBr= ，Cl22KI2KClI2，Br22KI= 。,2HX,4HFO2,HXHXO,按F2、Cl2、Br2、I2顺序逐渐减弱,2NaClBr2,2KBrI2,提示：卤素单质的特性 溴是常温下唯一易挥发的液态非金属单质； 淀粉遇碘变蓝常用于检验I2或淀粉的存在。 碘易升华，常利用该性质来分离提纯碘。,氯水中存在四个平衡体系，如下： 化学平衡：Cl2H2O HClHClO 电离平衡：HClO HClO，H2O HOH 氯水的多种成分决定了它具有多重性质：Cl2的强氧化性；HCl的强酸性；HClO的强氧化性、弱酸性；Cl的性质。在不同的反应中，
8、氯水起作用的成分不同，现列表如下：,【例1】 (2010试题调研，江苏徐州一中期中)新制氯水与久置的氯水相比较，下列结论不正确的是() A颜色相同 B前者能使有色布条褪色 C都含有H D加AgNO3溶液都能生成白色沉淀 解析：新制氯水因溶有氯气而显浅黄绿色，久置氯水已变成为很稀的盐酸了，为无色。 答案：A,氯水中各组分性质的体现 (1)氯水中Cl2的强氧化性： 某些含非金属阴离子的溶液中加氯水，如Br、I、S2、SO 等。 某些含有较强还原性阳离子的溶液中加氯水。如Fe2。 某些还原性气体通入氯水中，如：H2S、SO2、HX(X：F、Cl除外)。 (2)氯水中次氯酸的强氧化性。如新制氯水起漂白
9、作用时，便是由于HClO的强氧化性将色素氧化使之颜色褪去的结果。也是Cl2的漂白、消毒、杀菌作用必须有水存在下才能实现的根本原因。,(3)以下两种情况，是氯水中的盐酸和次氯酸共同起作用。 新制氯水滴入NaOH等强碱溶液中，氯水褪色。 新制氯水中滴入紫色石蕊试液时，溶液先变红色，后来颜色又褪去，便是盐酸的强酸性和次氯酸的强氧化性共同作用的具体表现。 (4)注意氯水中盐酸的强酸性和Cl2的强氧化性。如向氯水中加镁粉、铝粉等较活泼的金属时，可观察到氯水颜色逐渐褪去且有气泡冒出，是氯水中的Cl2和HCl与镁、铝共同作用的结果。,(5)氯水中Cl的性质：如在AgNO3溶液中滴加适量的氯水，有白色沉淀生成
10、，是氯水中的HCl与AgNO3作用的结果。,1(2010原创)下列物质中只含有游离态氯元素的是() A液氯 B氯水 C盐酸 D次氯酸 解析：液氯中只有氯分子；氯水中有H2O、Cl2、HClO、H、Cl、ClO、OH；盐酸中有H2O、H、OH、Cl；次氯酸为HClO，氯以化合态形式存在。故只有A中只含游离态氯元素。 答案：A,1所用试剂：AgNO3溶液和稀硝酸。 2反应原理：AgCl=AgCl。 3操作步骤：待测液 酸化液 白色沉淀(不溶于稀HNO3)。 4实验结论：证明溶液中存在Cl。,Cl的检验必须先加HNO3酸化，以排除 、 等离子的干扰；含有Ag且不溶于水的白色沉淀中，只有AgCl不溶于
11、稀硝酸。,【例2】 下列实验操作中，先后顺序正确的是() A稀释浓硫酸时，先在烧杯中加入一定体积的浓H2SO4，后注入蒸馏水 B为测定硫酸铜晶体的结晶水含量，先称取一定量的晶体，后放入坩埚中 C为检验酸性溶液中的Cl和 ，先加AgNO3溶液，滤去沉淀后加硝酸钡溶液 D在制取干燥纯净的Cl2时，先使氯气通过水(或饱和食盐水)，后通过浓硫酸,解析：A项中稀释浓H2SO4时应先在烧杯里加水，再缓慢倒入浓H2SO4并不断搅拌；B项中测定硫酸铜晶体中的结晶水含量，应先用天平称量空坩埚的质量，再加入晶体称量；C项中检验酸性溶液中Cl和 应先加Ba(NO3)2再加AgNO3；D项中制取干燥纯净的Cl2时，先
12、使Cl2通过水(或饱和食盐水)可除去其中混有的HCl。 答案：D,2试探究KClO3中是否含有Cl；设计实验证明其含氯元素。 解析：此题考查了Cl的检验方法，KClO3是离子化合物，其中ClO 是一个原子团，是没有自由移动的Cl的。而检验证明其中含Cl元素，就需要将 ClO 中的Cl原子转变为自由移动的Cl，这就要将KClO3加热分解成为KCl，继而再用HNO3酸化的AgNO3溶液检验。,答案：取少量KClO3晶体溶于水，加入用HNO3酸化的AgNO3溶液，观察有无白色沉淀生成，如没有白色沉淀生成，证明不含Cl。取KClO3晶体与MnO2混合加热，将加热后的混合物加水溶解，过滤，取滤液，加入用
13、HNO3酸化的AgNO3溶液，如有白色沉淀证明之。,【例1】 向100 mL FeBr2溶液中通入标准状况下的Cl2 3.36 L，Cl2全部被还原，最终测得溶液中c(Br)c(Cl )，则原FeBr2溶液的物质的量浓度是() A0.75 molL1 B1.5 molL1 C2 molL1 D3 molL1,解析：n(Cl2) 0.15 mol，n(Br)n(Cl)2n(Cl2)0.3 mol，设n(FeBr2)x mol，则被氧化的Fe2为x mol，被氧化的Br为(2x0.3)mol。根据氧化还原反应中得失电子守恒得：x1(2x0.3)10.152，求得x0.2，c(FeBr2) 2 mo
14、lL1。 答案：C,高分策略 此题考查了氯气的强氧化性性质，同时也考查了考生还原性强弱及氧化还原反应的计算能力。解此题时需注意当氯气面对两种还原性离子Fe2、Br时，优先氧化Fe2(因为还原性比较，Fe2Br)，这就是解对此题的关键。,【例2】 (10分)在实验室里可用如图所示装置制取氯酸钾，次氯酸钠和探究氯水的性质。 图中：为氯气发生装置；的试管里盛有15 mL 30% KOH溶液并置于水浴中；的试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液，并置于冰水浴中；的试管里加有紫色石蕊试液；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，可在与之间安装盛有_(填写下列编号字母)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 (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，的试管中有大量晶体析出。右图中符合该晶体溶解度曲线的是_(填写编号字母)；从的试管中分离出该晶体的方法是_(填写实验操作名称)。 (3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是_。,(4)实验中可观
