《黑龙江省海林市高中化学 第四章 非金属及其化合物 第二节 富集在海水中的元素——氯课件 新人教版必修1》由会员分享,可在线阅读,更多相关《黑龙江省海林市高中化学 第四章 非金属及其化合物 第二节 富集在海水中的元素——氯课件 新人教版必修1(53页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节 富集在海水中的元素氯,【学习目标】 1.了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。 2.了解实验室制取Cl2的原理和实验装置。 3.掌握Cl-的检验方法。,【新知预习】 一、氯气 (1)实验室中如何制备Cl2? (2)Cl2有哪些重要的物理性质和化学性质? 1.氯的原子结构及存在 (1)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_性。 (2)存在。 氯在自然界中以_态存在,主要以_的形式存在。,非金属,化合,NaCl,2.氯气的实验室制法 在实验室里常用MnO2和浓盐酸共热来制取Cl2,该化学方程式为 _。,MnO2+4HCl(浓) Mn
2、Cl2+Cl2+2H2O,3.氯气的物理性质,黄绿色,气体,刺激性气味,有毒,4.氯气的化学性质,反应方程式及主要现象 (1)_。 (2)_。 (3)_ (产生棕褐色烟)。 _ (产生棕黄色烟)。 (4)_ (产生_色火焰)。 Cl2与H2的混合气体在点燃或光照时会发生爆炸。,Cl2+H2O=HCl+HClO,2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,3Cl2+2Fe 2FeCl3,Cl2+Cu CuCl2,Cl2+H2 2HCl,苍白,5.氯气的用途 (1)氯气是一种重要的化学工业物质。氯的化合物可作为制取高纯硅、锗(半导体)和金属钛的重要中间物质。 (2)在有机化
3、工中,氯气是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品的重要原料。,二、次氯酸 (1)HClO具有酸性,作用于石蕊试液时,试液有怎样的颜色变 化? (2)HClO有哪些主要用途?利用了HClO的什么性质?应怎样保存HClO?,1.HClO漂白性的实验探究,不褪色,无,褪色,HClO,2.次氯酸的三大性质,弱酸性,比H2CO3酸性_,弱,不稳定性,见光易分解:_,2HClO 2HCl+O2,强氧化性,有漂白性,有杀菌、消毒作用,三、氯离子的检验 怎样检验未知溶液中是否存在Cl-?检验Cl-要防止哪些离子的 干扰?,Cl-+Ag+=AgCl,先加_,再加_,_,原理,方法,现象,硝酸银溶液,稀硝酸
4、,产生白色沉淀,加稀硝酸时,沉淀不溶解,【正误立判】 1.Cl2与变价金属反应时,生成高价态金属氯化物。( ) 分析:正确。Cl2具有强氧化性,能将变价金属氧化为高价 态,如2Fe+3Cl2 2FeCl3。 2.将Cl2通入品红溶液中,品红褪色,说明Cl2具有漂白作用。 ( ) 分析:错误。Cl2没有漂白作用,真正起漂白作用的是Cl2与H2O 反应生成的HClO。,3.Cl2与NaOH溶液反应时,Cl2作氧化剂,NaOH作还原剂。( ) 分析:错误。Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 所以该反应中,Cl2既作氧化剂,又作还原剂,NaOH既不是氧 化剂,也不是还原剂。 4.含4 m
5、ol HCl的浓盐酸与足量MnO2反应,能产生1 mol Cl2。 ( ) 分析:错误。浓盐酸与MnO2反应时,盐酸浓度逐渐降低,变为 稀盐酸后不再与MnO2反应,因此产生Cl2的物质的量少于1 mol。,得1e-,失1e-,5.检验Cl-时,要加稀硝酸排除其他离子的干扰。( ) 分析:正确。CO32-、SO42-等离子均与Ag+反应生成白色沉淀,检验Cl-时,加入稀硝酸是为了排除CO32-、SO42-等离子的干扰。,【课堂探究】 一、氯水的成分及性质分析 1.氯水的成分 (1)氯水中的化学反应及物质的电离。 Cl2+H2O=H+Cl-+HClO HClO H+ClO- 2HClO 2HCl+
6、O2,(2)氯水的成分“三分子四离子”。,2.氯水的性质,在不同的反应中,氯水起作用的成分不同,现列表如下:,Cl-,白色沉淀,Cl-+Ag+=AgCl,H+,有气泡 产生,2H+CO32-=CO2+H2O,HClO,布条颜色 褪去,发生氧化还原反应,Cl2,溶液变 棕黄色,2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-,HClO、H+,先变红 后褪色,酸性和漂白性,【特别提醒】(1)液氯是液态的氯单质,是纯净物,氯水是Cl2的水溶液,是混合物。 (2)新制氯水长久放置时,由于HClO的分解,使Cl2继续与H2O反应,导致氯水的颜色变浅,刺激性气味减弱,氧化性和漂白性减弱,而酸性增强。,【拓展延伸】次氯
7、酸的漂白原理、特点及应用范围 原理将有色物质氧化为稳定的无色物质 特点 应用 范围,几乎所有有色物质遇HClO都会褪色,被HClO漂白后的物质,久置后不再恢复原色, 即HClO的漂白具有不可逆性,【典例1】某学习小组设计以下四个实验探究新制氯水的成分,请根据表格回答问题。(已知Cl2+2I-=2Cl-+I2),(1)实验得出的结论是_。 (2)指出实验和实验中的“实验现象”: _, _。 (3)实验中“实验方法”的具体操作过程是_ _。 (4)通过实验的“实验现象”,同学们得出两个不同的结论。这两个结论可能是: a.氯水中含有HClO,其漂白作用能使溶液褪色; b._。 请设计简单的实验证明上
8、述a、b结论:_。,【思路点拨】解答本题要注意以下两点: (1)氯水中含有三种分子、四种离子,与不同试剂反应时起作用的微粒不同; (2)HClO的漂白作用是不可逆的。,【解析】(1)与Ag+产生白色沉淀是Cl-的性质; (2)氯水能使含酚酞的NaOH溶液褪色,氯水中的H+与Na2CO3反应放出CO2气体; (3)氯水中的Cl2可将KI中的I-氧化成I2使淀粉变蓝; (4)实验中的酚酞褪色有两种可能,一是HClO的漂白作用引起的。二是氯水中的H+中和OH-使碱性减弱引起的。若是中和作用引起的,再加入碱,溶液还会变红,若是HClO的漂白作用引起的,再加入碱,溶液不会再变红。,答案:(1)氯水中含有
9、Cl- (2)溶液褪色 有气泡冒出 (3)取一片淀粉KI试纸,置于表面皿或玻璃片上,用洁净的玻璃棒蘸取氯水,滴在试纸上 (4)b.氯水中含有H+,中和OH-使溶液褪色 向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性,若溶液不再显红色,证明红色消失是HClO的漂白作用引起的;若溶液显红色,证明是H+的中和作用引起的,【方法技巧】氯水强氧化性的应用 (1)氯水中含有Cl2和HClO,二者均具有强氧化性,但Cl2的浓度比HClO大得多。因此当氯水作用于还原性物质时,只考虑Cl2与还原性物质反应,不再考虑HClO与之反应。 (2)由于干燥的Cl2无漂白作用,故当氯水作用于有色物质时,只考虑HClO将有色
10、物质氧化为无色物质,显示漂白性质。,【变式训练】在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出各自的性质。下列实验现象和结论一定正确的是 ( ) A.加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明溶液中有Cl2存在 B.溶液呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2存在 C.加入盐酸酸化,再加入硝酸银溶液产生白色沉淀,说明氯水中有Cl-存在 D.加入NaOH溶液,氯水黄绿色消失,说明有HClO分子存在,【解析】选B。氯水中存在三种分子:Cl2、HClO、H2O,四种离子:Cl-、ClO-、H+、OH-。其中HClO具有漂白性,能使有色布条褪色;氯水中含有氯气分子,溶液呈浅黄绿色;往溶液中加入NaO
11、H溶液,Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO,而使氯水的黄绿色消失,不能证明HClO分子的存在;加入盐酸酸化,就会向溶液中引入Cl-,再加入AgNO3产生白色沉淀,不能说明氯水中有Cl-存在。,【变式备选】已知:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2+3H2O。如图所示,将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置,实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上,并用表面皿盖好。如表中由实验现象得出的结论完全正确的是( ),【解析】选D。A项说明Cl2具有氧化性。B项是Cl2与H2O反应生成了有漂白性的次氯酸。C项是Cl2与H2O反应生成的HCl具有酸性,HClO具有漂白性。D项的反应为Cl2+2K
12、I=2KCl+I2,说明Cl2具有氧化性。,二、氯气的实验室制取方法 1.一个原理 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O,【典例2】制取氯化铁粉末,已知氯化铁粉末很容易吸水生成结晶化合物FeCl3+6H2O=FeCl36H2O。,(1)按照气体流向从左到右顺序连接仪器应是(填仪器接口顺序): 接_,_接_,_接_。 (2)烧瓶A发生的反应中,氧化剂是_(填物质名称),B中反 应的化学方程式是_。 (3)容器D的作用是_, 容器E的作用是_。 (4)A、B中的酒精灯应先点燃_处(填“A”或“B”)的酒精 灯,理由是_。 (5)这套实验装置是否完整?_(填“是”或“否”),若不完
13、整, 还须补充_装置(若第一问填“是”,则此问不需要作答)。,【思路点拨】解答本题的思维流程图可表示如下: 特别注意Fe必须与干燥的Cl2反应来制取FeCl3,并进一步防止产物接触空气中的水分,多余Cl2一定要进行尾气处理。,制Cl2,除Cl2中的HCl,干燥Cl2,制取FeCl3,吸收多余Cl2,【解析】按照思维流程图和气体流向,仪器的接口顺序为、。 其中E装置用于除去Cl2中的HCl,D装置用于干燥Cl2;加热时,先点燃A处酒精灯制取Cl2,用Cl2排净装置内空气,防止Fe被空气中O2氧化,最后必须用NaOH溶液吸收多余Cl2。,答案:(1) (2)二氧化锰 3Cl2+2Fe 2FeCl3 (3)吸收水分 吸收氯气中的氯化氢气体 (4)A 使制取的Cl2排尽装置内的空气,防止铁被空气中的氧气氧化 (5)否 装有氢氧化钠溶液的烧杯(或尾气吸收),【警示钟】(1)除杂试剂的选择。除去Cl2中的HCl时,不能用NaOH溶液,因为Cl2、HCl均与NaOH发生反应;也不能用水,否则由于Cl2溶于水造成Cl2损失过多。 (2)尾气吸收试剂的选择。吸收多余Cl2时,不能用澄清石灰水,因为Ca(OH)2属微溶物,澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小,吸收Cl2慢且吸收量少。,【变式训练】实验室里常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取少量的氯气,反应的化学方程式为: MnO