《江苏省邳州市第二中学高中化学总复习 《氯气》教学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江苏省邳州市第二中学高中化学总复习 《氯气》教学案（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1江苏省邳州市第二中学高中化学总复习教学案：氯气新课指南1.掌握氯气的化学性质及在实验室中制取氯气的原理和方法.2.掌握氯离子的检验方法.3.了解氯气的物理性质和用途.本节重点：氯气的化学性质及实验室制法；氯离子的检验.本节难点：氯气与水的反应及氯水中各成分的性质；氯气与碱的反应；氯气的实验室制法.教材解读精华要义相关链接 1.氧气的化学性质 432242223OFeeHCHO点 燃点 燃点 燃点 燃点 燃 2.氧化还原反应(1)定义：有电子转移(得失或偏移)的反应叫氧化还原反应.(2)实质：电子转移29 时，比空气重(如O2、CO 2等)；当 MCl2H+Cl-HClOClO-OH-.氯水的
2、性质与组成的关系.a.由于 H+的存在显酸性.b.由于 HClO 的存在，具有不稳定性和强氧化性(杀菌、消毒、漂白等).c.由于 Cl2的存在，具有部分氯气的性质.d.由于 Cl-的存在，能形成某些沉淀.在不同的环境中，氯水表现出不同的性质(见下表)试 剂 现 象 有关微粒淀粉 KI 溶液 显蓝色 Cl2FeCl2溶液 显黄色(Fe 3+) Cl2AgNO3溶液 白色沉淀 Cl-NaOH 溶液 褪 色 H+、Cl 2品红溶液 褪 色 HclO石蕊试液 先变红，后褪色 H+、HclO实验 4-4：HClO 的漂白性实验实验目的：探究 Cl2，HClO 的漂白性.实验原理：HClO 具有强氧化性和
3、漂白性.实验用品：本实验中的主要仪器和药品如图 4-6 所示.实验步骤：取干燥和湿润的有色布条各一条，分别放入两个集气瓶中，然后通入 Cl2(如图 4-6 所示).观察发生的现象.实验现象：干燥的有色布条 a 没有褪色，而湿润的有色布条 b 却褪色了.实验结论：Cl 2无漂白性，HClO 有漂白性，HClO 比 Cl2的氧化性更强.6【注意】有色布条 a 和 Cl2都必须是干燥的，将 Cl2进行干燥,可按图 4-7 中或所示方法操作：尾气（多余的 Cl2）必须用碱溶液除去，以防止污染环境.装置的气密牲要好；以防止 Cl2泄漏前污染环境.小结 HClO 的重要性质 不稳定性次氯酸不稳定，见光或加
4、热时易分解. 22OHCll光 照 或弱酸性碳酸的酸性很弱，而次氯酸的酸性比碳酸还弱.因此，向次氯酸盐溶液中通入 CO2气体可生成次氯酸.Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO 3+2HClOCa2+2ClO-+CO2+H2OCaCO 3+2HClONaClO+CO2+H2ONaHCO 3+HClO应用“较强酸+较弱酸盐较弱酸+较强酸盐”的复分解反应规律进行判断， HCl、H 2SO4等强酸更容易将次氯酸盐转化为次氯酸.Ca(Cl0)2+2HClCaCl 2+2HClO2NaClO+H2SO4Na 2SO4+2HClOClO-+H+HClO强氧化性氯气的氧化性很强，而次氯酸的氧化性比氯气还强
5、.如：a.干燥的氯气无漂白性，湿润的氯气或氯水有漂白性.b.Ca(ClO)2+4HCl(浓)2Cl 2+CaCl 2+2H2O，氧化性 Ca(ClO)2Cl2.对于次氯酸的应用主要是利用其强氧化性，常用于漂白、杀菌、消毒等.由于次氯酸的不稳定性给次氯酸的贮存和运输带来了很大的困难，所以工业上不制备次氯酸，而是以氯水或次氯酸的盐来代替次氯酸，工业上将 Cl2通入石灰乳中来制取漂白粉.2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O或 2Ca(OH)2+2Cl22Ca 2+2Cl-+2ClO-+2H2OCa(ClO)2的氧化性不及 HClO 强，所以漂白粉在使用时，可向其中加入少
6、量的盐酸，以增强漂白粉的漂白效果.漂白粉露置在空气中时，空气中的 CO2也能将 Ca(ClO)2转化为HClO，从而产生漂白作用 .HClO 也具有消毒、杀菌的作用.例如：下列说法中，正确的是 ( )A.久置的氯水和新制的氯水颜色相同B.久置的氯水和新制的氯水 pH 相同C.久置的氯水和新制的氯水都能与 AgNO3溶液反应生成 AgClD.由于次氯酸盐比次氯酸稳定，因此漂白粉可以露置在空气中7答案：C(4)与碱反应(难点)氯气与碱溶液起反应，生成次氯酸盐、金属氯化物和水.如：Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H 2O2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO) 2+CaCl2+2H2O说明
7、在常温下，Cl 2与碱反应的化学方程式的一般模式为：Cl2+碱次氯酸盐+金属氯化物+水但在加热的条件下 Cl2与碱反应的产物有所变化.如：3Cl2+6KOH KClO3+5KCl+3H2O Cl2与碱的反应还是氧化还原反应，其电子转移和元素化合价变化情况为：在此反应中 Cl2既得到电子，又失去电子，既是氧化剂，又是还原剂.实验室中常用 NaOH 溶液除去多余的 Cl2，以防止污染环境.工业上将 Cl2通入石灰乳中以制取漂白粉，所以漂白粉的主要成分是 Ca(ClO)2和 CaCl2的混合物，其有效成分是 Ca(ClO)2.由于 HClO 的酸性比 H2CO3的酸性还弱，所以 NaClO、Ca(C
8、lO) 2等次氯酸盐易跟包括碳酸在内的其他酸发生反应.在潮湿的空气里，次氯酸钙与空气里的二氧化碳和水蒸气反应，生成次氯酸，所以漂粉精和漂白粉也具有漂白、消毒作用.Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO 3+2HClOCa2+2ClO-+CO2+H2O=CaCO3+2HClO由于 Ca(ClO)2易与 CO2、H 2O 反应，生成的 HClO 不稳定，所以漂粉精要密封包装，避光、隔潮存放.Cl 2与碱在溶液中反应：2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O2OH-+Cl2ClO -+Cl-+H2O2Ca(OH)2(aq)+2Cl2Ca(ClO) 2+CaCl2+2H2O2OH-+Cl2C
9、lO -+Cl-+H2O思维拓展1.实验室中要除去多余的 Cl2，为什么用 NaOH 溶液而不用石灰水?点拨 因为石灰水中的主要成分是 Ca(OH)2，Ca(OH) 2微溶于水，所以石灰水中 Ca(OH)2的浓度很低，吸收 Cl2的效果不及 NaOH 溶液好.2.工业上制取漂白粉为什么用石灰乳而不用石灰水?点拨 因为 Ca(OH)2微溶于水，所以石灰水中 Ca(OH)2的浓度很低，不利于提高产量；又因为石灰乳中含有较多未溶解的 Ca(OH)2，且 Ca(OH)2=Ca2+2OH-，这样既保证了 Cl2与 Ca(OH)2迅速反应，又便于提高产量和生产效率.(5)与某些盐反应2KBr+Cl2=2K
10、Cl+Br2(溶液变为橙色)2KI+Cl2=2KCl+I2(溶液变为褐色)以上反应都属于置换反应，由于 Cl2的氧化性较强，所以能将 Br-、I -氧化为相应的单质.8氯元素的存在由于氯气性质活泼，所以氯气在自然界中只能以化合态存在.如海水中含有大量的 NaCl.氯气的用途(1)作消毒剂.自来水常用氯气(在 1L 水中通入约 0.002g Cl2)来杀菌消毒.(2)制造盐酸.H 2+Cl2 2HCl.点 燃(3)制造漂白粉.2Cl 2+2Ca(OH)2Ca(ClO) 2 +CaCl2+2H2O，该漂白剂可用于棉、麻和纸张等的漂白.(4)制造氯仿等有机溶剂和多种农药.总之，氯气是一种重要的化工原
11、料.知识点 2 氯气的实验室制法(重点、难点)实验 4-5：氯气的制取实验实验目的：掌握实验室制备 Cl2的化学反应原理.掌握实验室制备 Cl2的常用装置和实验方法.掌握实验室中收集 Cl2的方法和尾气的处理方法 .实验原理：在实验室里，氯气可以用浓盐酸与二氧化锰起反应来制取.这个反应的化学方程式是： 222)(4ClOHMnlHCl浓MnO2+4H+2Cl- Mn2+Cl2 +2H 2O说明 浓盐酸一般为 12 mol/L，密度为 1.19g/mL,稀盐酸不能发生该反应.从反应物、生成物的状态和反应条件分析，该反应具有以下特征：粉末状固体+液体 气体可见宜采用固液加热制气装置作为气体发生装置
12、.实验装置：气体发生装置固一液加热制气装置.首先选择反应容器，由于盐酸必须在反应中保证一定的浓度，所以用量较大，因而宜采用容积较大的圆底烧瓶而不宜用大试管；其次，对于添加液体的容器，采用分液漏斗(不用长颈漏斗)能有效地防止 Cl2逸出，且便于控制盐酸的用量；对于圆底烧瓶，通常用酒精灯加热而且需放上石棉网，以防止圆底烧瓶受热不均而炸裂，圆底烧瓶中液体的盛装量，一般以液体占圆底烧瓶球部容积的 为宜.实验41装置如图 4-8 所示. 气体净化装置9气体净化装置的设计必须同时考虑主要成分和杂质成分的性质，选择适当的装置来除去杂质.用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，氯气中混有 HCl 和 H2O(g)等杂质
13、，除去氯气中的 HCl可用饱和食盐水洗气(如图 4-9所示)；除去氯气中的 H2O(g)可用浓硫酸洗气(如图 4-9所示)或用干燥的 CaCl2.气体收集装置气体收集装置的设计必须考虑气体和被排对象(如空气、水)的性质和欲收集气体的纯度要求，由于 Cl2的密度比空气的密度大且不与空气反应，所以可以用向上排空气法收集(如图 4-10)；又因为 Cl2在饱和食盐水中的溶解度不大，所以可以用排饱和食盐水法收集(如图 4-10)，但此法收集的 Cl2中含有水蒸气；还可将 Cl2直接收集在橡皮球囊中.尾气处理装置化学实验中，凡是有毒或易燃的尾气，都要进行适当的尾气处理，使之不会造成环境污染或形成安全隐患
14、.对于 Cl2，可以用 NaOH 溶液吸收而除去(如图 4-11 所示).综合以上分析结果，实验室用 MnO2和浓盐酸加热制取 Cl2，并收集干燥纯净的 Cl2，可采用如图 4-12 所示的装置.10实验步骤：“连检装制集”.“连”将所需仪器按图 4-12 所示的顺序连接.即如图 4-12 所示，依从下到上、从左到右的顺序连接仪器，组装成制取气体装置.“检”检查装置的气密性.即关闭分液漏斗的活塞，向 F 中加水至浸没玻璃导管，用酒精灯微热圆底烧瓶，若玻璃导管内有气泡冒出，停止加热后，玻璃导管内液体回流形成一段液柱，说明装置的气密性良好.说明 检查装置的气密性必须在连接装置之后，添加药品之前进行
15、.检查装置的气密性通常包括“形成水封微热并观察冷却并观察”三个步骤.对于气密性不合格的仪器或装置，要查出原因，修复或更换.若橡皮塞不密封，可涂上少量凡士林后再重新检查气密性.“装”装药品或试剂.将装置拆开，分别向 B、C、D、F 中加入适当的药品或试剂，重新连接后，再向分液漏斗 A 中加入浓盐酸，然后塞好玻璃塞以防止盐酸挥发.“制”加热制气.用分液漏斗向圆底烧瓶内加入适量浓盐酸，点燃酒精灯加热，使反应平稳地进行.要通过观察装置 C、D 中的气泡产生的快慢判断反应进行的快慢，并通过控制浓盐酸的用量或利用酒精灯来调节反应速率，使反应连续、平稳地发生.“集”收集气体，当装置 E 内充满黄绿色气体时，
16、表示氯气已收集满，可更换集气瓶继续收集，收集满氯气的集气瓶要盖严，瓶口朝上放置.实验完毕后，先熄灭酒精灯，当装置 C、D 中无气泡冒出时，将装置 F 中的玻璃导管取出，装置 B、C 中的氯气可向其中加入少量 NaOH 溶液除去，装置 D 中的氯气可用空气将其“吹”入 NaOH 溶液中除去.说明 当实验室没有 MnO2时，可用 KMnO4和浓 HCl 制取 Cl2，其反应的化学方程式为：2KMnO 4+“HCl(浓)=2KCl+2MnCl 2+5Cl2+8H 2O.此反应较剧烈，需将浓盐酸缓缓地滴到 KMnO4固体上，不需加热.当实验室没有浓盐酸时，可用 NaCl 和浓 H2SO4替代浓盐酸与 MnO2制取 Cl2，其反应的化学方程式为：MnO2+2NaCl+3H2SO4 2NaHSO4+
