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学案19富集在海水中的元素(一)——氯及其化合物[考纲要求]1.了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解氯元素单质及其化合物对环境质量的影响。知识点一氯元素的存在和原子结构1．氯元素在自然界中以__________存在，其中主要以__________形式存在于海水中，是最重要的成盐元素。2．氯元素位于元素周期表中第____周期第____族，原子结构示意图为__________，最外层有____个电子，容易得到____个电子形成____个电子的稳定结构。是活泼的非金属元素。知识点二氯气1．物理性质通常情况下，氯气是________色__________气味的____体。密度比空气____，有____，易________，能溶于水，通常1体积水约溶解____体积氯气，其水溶液称为氯水。实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是：_______________________________________________________________________________________________________。2．化学性质(1)与金属反应铜、铁在氯气中燃烧的化学方程式为：__________________________________________________________(________色烟)；__________________________________________________________(________色烟)(2)与非金属反应氢气在氯气中燃烧的化学方程式为：________________________________________________________(________色火焰)。(3)与水反应氯气与水反应的化学方程式：______________________________________________。(4)与碱反应(完成下列化学方程式)①与烧碱反应：__________________________________________________________，②制取漂白粉：___________________________________________________________。漂白粉的主要成分是____________，有效成分是__________。(5)跟还原性物质反应(完成下列化学方程式)①氯气与KI溶液：_______________________________________________________。②氯气与FeCl2溶液：_______________________________________________________。③向氯水中通入SO2：_____________________________________________________。问题思考1．思考并回答下列问题：(1)Cl2为什么易液化？常见的易液化的气体还有哪几种？(2)用什么现象说明Cl2溶于水时只有少量Cl2与水发生了反应？(3)将Cl2通入石蕊试液中的现象是什么？能用pH试纸测定氯水的pH值吗？(4)常见的有特殊颜色的气体有哪些？各显什么颜色？知识点三含氯化合物1．次氯酸(HClO)(1)不稳定性：化学方程式为______________________________________________。(2)弱酸性：比碳酸酸性____，电离方程式为_________________________________________________________________________________________________________。(3)强氧化性：具有________性。2．Ca(ClO)2的主要化学性质(1)稳定性比HClO____。(2)水解显____性，其水解离子方程式：_____________________________________________________________________________________________________________。(3)与酸反应生成______，作为漂白或消毒剂的原理可用化学方程式表示为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。问题思考2．漂白粉为何要密封保存？一、氯水的成分和性质1．氯水的成分氯气溶于水，发生反应的离子方程式是Cl2＋H2＋＋Cl－＋HClO，其中含有的分子有Cl2、H2O、HClO，共3种；含有的离子有Cl－、H＋、OH－、ClO－，共4种。2．液氯、新制氯水、久置氯水的比较液氯新制氯水久置氯水分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色浅黄绿色无色性质氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性粒子种类Cl2Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－H2O、H＋、Cl－、OH－3.氯水的性质(1)完成下列表格中的内容填空在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下：参与反应的微粒所加试剂实验现象离子方程式或解释Cl－AgNO3溶液白色沉淀Cl－＋Ag＋===AgCl↓H＋Na2CO3固体有气泡产生2H＋＋CO2－3===CO2↑＋H2OHClO有色布条布条颜色褪去发生氧化还原反应Cl2FeCl2溶液溶液变棕黄色2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－Cl2、H2OSO2黄绿色褪去SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO2－4HClO、H＋石蕊试液先变红后褪色酸性和漂白性Cl2、H＋镁粉氯水的颜色褪去并有气泡产生Mg＋Cl2===Mg2＋＋2Cl－Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑(2)氯水的多种成分决定了氯水的化学性质表现出多样性，根据上述表格归纳总结氯水的主要化学性质。4．Cl2＋H2＋HClO平衡移动的应用(1)完成下列表格向氯水中加入的物质浓度变化平衡移动的方向应用可溶性氯化物c(Cl－)____(1)用饱和食盐水除Cl2中的HCl(2)用排饱和食盐水收集Cl2盐酸c(H＋)和c(Cl－)____次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2NaOHc(H＋)____用NaOH溶液吸收多余Cl2Ca(OH)2c(H＋)____制漂白粉CaCO3c(H＋)____制高浓度的HClO溶液光照c(HClO)____氯水避光保存或现用现配(2)平衡移动原理的应用①用排饱和食盐水的方法收集Cl2的原理是什么？除去Cl2的混有的HCl气体时，所选最佳试剂是什么？②如何制备较高浓度的HClO?③如何保存氯水？典例导悟1(2011·山东威海联考)某学习小组设计以下四个实验探究氯水的成分，请根据下表回答问题。实验序号实验方法实验现象结论①将氯水滴加到AgNO3溶液中生成白色沉淀②将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中③淀粉KI试纸变蓝色氯水中含有Cl2④将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中氯水中含有H＋(1)实验①得出的结论______________________________________________________。(2)指出实验②和实验④中的“实验现象”：②________________④________________________。(3)实验③中“实验方法”的具体操作过程是：________________________________________________________________________________________________________。(4)通过实验②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.________________________________________________________________________，b．________________________________________________________________________。请设计简单的实验证明哪一个是正确的______________________________________________________________________________________________________________。二、氯气的实验室制法典例导悟2某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如下图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略)，按要求回答问题。(1)下列方法中，可制得氯气的正确组合是________。①MnO2和浓盐酸混合共热②KMnO4和浓盐酸混合③次氯酸钠和浓盐酸混合④K2Cr2O7和浓盐酸混合⑤KClO3和浓盐酸混合A．①②⑤B．②④⑤C．①②④D．全部可以(2)若用含有0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2，制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12L的原因是________________________________________________________________________。(3)①装置B的作用是__________，现象是___________________________________。②装置D和E出现的不同现象说明的问题是________________________________。③装置F的作用是______________________________________________________。④写出装置G中发生反应的离子方程式：____________________________________________________________________________________________________________。(4)乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为装置应加在________与________之间(填装置字母序号)，装置中应放____________________试剂。1．判断正误(1)将氯气溶于水制备次氯酸：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－()(2010·天津理综－5C)(2)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度()(2010·全国理综Ⅱ－8A)2．(2009·山东理综，10)下列关于氯的说法正确的是()A．Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂B.3517Cl、3717Cl为不同的核素，有不同的化学性质C．实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集D．1.12LCl2含有1.7NA个质子(NA表示阿伏加德罗常数)3．(2010·上海，18)下图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置，下列有关说法错误的是()A．烧瓶中立即出现白烟B．烧瓶中立即出现红棕色C．烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性D．烧杯中的溶液是为了吸收有害气体4．(2009·上海理综，14)生活中难免会遇到一些突发事件，我们要善于利用学过的知识，采取科学、有效的方法保护自己。如果发生了氯气泄漏，以下自救方法得当的是()A．只要在室内放一盆水B．向地势低的地方撤离C．观察风向，顺风撤离D．用湿毛巾或蘸有石碱水的毛巾捂住口鼻撤离题组一氯气的性质1．(2010·贵州安顺期末)氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，下列叙述中不正确的是()A．红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，生成棕黄色的烟B．通常状况下，干燥的氯气能和Fe反应C．纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色