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高考调研第四章非金属及其化合物高三化学（新课标版）第1页第四章非金属及其化合物第2课时富集在海水中的元素——氯1.了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。2．了解氯元素单质及其重要化合物对环境的影响。3．掌握Cl2的实验室制法(包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法)。考纲要求：一、氯气及其主要化合物的性质1．氯气的物理性质颜色状态气味密度毒性溶解性黄绿色比空气溶于水气体刺激性大有毒可实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法?用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔。(如图所示)思考1常见的有颜色的气体和有毒的气体有哪些？常见有颜色的气体：NO2(红棕色)、F2(淡黄绿色)、Cl2(黄绿色)溴蒸气Br2(红棕色)、碘蒸气I2(紫色)。常见有毒气体：SO2、H2S、NO、NO2、CO、Cl2等。2．氯气的化学性质红棕棕黄苍白氧化性氧化性还原性氧化性（2）如果遇到氯气泄露如何自救？思考2（1）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？答：现象是先变红后褪色。不能用pH试纸测定，因为氯水中的HClO能将pH试纸漂白。Cl2密度比空气大，因此要逆着风向往高处转移。由于Cl2易和碱反应，可用蘸有肥皂水或纯碱溶液的毛巾捂住鼻子。注意(1)Cl2具有强氧化性，与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物，如FeCl2不能由两种单质化合而成。(2)干燥的Cl2没有漂白性，但Cl2能使湿润的有色布条褪色，起漂白作用的是HClO，故不能用pH试纸测量氯水的pH。(3)1molCl2与强碱完全反应转移电子数为NA，而1molCl2与水充分反应转移电子数小于NA(?)。2．把氯气通入下列各物质的溶液中，阴离子和阳离子都能被氧化的是()A．NaOHB．Na2SO3C．FeBr2D．FeSO4解析Cl2具有较强的氧化性，而Fe2＋、Br－、SO2－3都能被Cl2氧化。故C项符合要求。C二、氯的几种重要化合物的性质和应用1．次氯酸的重要性质弱棕色2HClO=====光照2HCl＋O2↑2．漂白粉2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2OCaCl2、Ca(ClO)2Ca(ClO)2碱性强氧化性Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓CaCl2＋2HClO注意(1)工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得，而不是用氯气与石灰水反应。(2)“84”消毒液的有效成分为NaClO，漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。次氯酸盐的强氧化性ClO－不论是在酸性、碱性条件下都能跟亚铁盐、碘化物、硫化物、亚硫酸盐等发生氧化还原反应，即ClO－与I－、Fe2＋、S2－、SO2－3不论是在酸性环境还是在碱性环境中均不能大量共存。如漂白粉遇到亚硫酸盐：Ca2＋＋ClO－＋SO2－3===CaSO4↓＋Cl－。说明：NO－3不同于ClO－，只有在酸性条件下NO－3具有强氧化性，与Fe2＋、I－、S2－、SO2－3不能大量共存，而在碱性条件下，NO－3与I－、S2－、SO2－3能大量共存。思考3具有漂白性的物质有哪些？漂白原理有什么不同（1）O3、HClO、Na2O2、H2O2等因为其具有强氧化性而具有漂白性。（2）SO2与有色物质反应生成无色物质而具有漂白性。加热又会恢复到原来的颜色（3）活性炭有很强的吸附性（物理），从而也有漂白作用。4．水处理包括水的净化、杀菌消毒、蒸馏等。其中常见的杀菌消毒剂包括氯气、臭氧、漂白粉等。游泳场馆往往用臭氧、活性炭对游泳池进行消毒和净化。下列说法中正确的是()A．臭氧、活性炭处理水的原理相同B．氯气是一种常用的消毒剂，用氯气消毒的水也可以用于配制各种化学试剂C．氯气和二氧化硫都具有漂白性，等体积的两者混合会提高漂白的效率D．漂白粉长期露置在空气中会失效解析：A项，臭氧具有氧化性，活性炭具有吸附性，二者的漂白原理不同，错误；B项，氯水中含有氯气、HClO、H＋、Cl－等多种粒子，如配制硝酸银溶液时会导致药品变质，错误；C项，氯气和二氧化硫发生氧化还原反应，生成硫酸和盐酸，漂白效率降低，错误；D项，漂白粉的主要成分为次氯酸钙，可与空气中二氧化碳反应生成不稳定的次氯酸，易变质，正确。答案：D1．从化学平衡的角度认识氯水的成分与应用(1)氯水的成分氯水中存在三个平衡关系：①Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO②③根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在3种分子：、、,4种离子：、、、。HClO⇌H＋＋ClO－H2O⇌H＋＋OH－H2OCl2HClOH＋Cl－ClO－OH－从微粒组成的角度认识氯水性质的多重性新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。退色先变红后退色3.氯水的性质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－)增大左移①用饱和食盐水除Cl2中的HCl②用排饱和食盐水法收集Cl2盐酸______和______增大_____次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2NaOH_____减小_____用NaOH溶液吸收多余Cl2Ca(OH)2______减小_____制漂白粉CaCO3______减小_____制高浓度的HClO溶液光照_______减小_____氯水避光保存或现用现配c(H＋)c(Cl－)c(H＋)c(H＋)c(H＋)c(HClO)左移右移右移右移右移4．Cl2＋H2O⇌H＋＋Cl－＋HClO平衡移动的应用[典题示例]1．在新制的氯水中加入少量碳酸钠粉末，下列说法正确的是()A．pH增大，HClO浓度增大B．pH减小，Cl－浓度增大C．pH增大，Cl－浓度减小D．pH减小，HClO浓度减小氯水中存在如下平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。加入Na2CO3粉末，与溶液中的H＋反应，上述平衡正移，c(Cl－)和c(HClO)均增大，c(H＋)减小，pH增大。5.新制氯水、久置氯水，液氯的比较名称新制氯水久置氯水液氯物质类别混合物混合物纯净物微粒种类Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－H2O、H＋、Cl－、OH－Cl2主要性质黄绿色溶液、能导电，有酸性、漂白性即为稀盐酸，无色溶液，只有强酸性黄绿色液体，不导电，有氧化性1．用经Cl2消毒的自来水配制下列溶液：①Na2SO3；②KI；③AlCl3；④FeCl2；⑤AgNO3；⑥稀盐酸，发现部分药品变质，它们是()A．①②④⑤B．①②③④C．①②④D．③⑥A2．在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是()A．向氯水中加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有Cl2存在B．溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－存在D．加入NaOH溶液，氯水黄绿色消失，说明有HClO分子存在B完成高考领航71页题组一、题组二听写：1.制备粗硅2.硅与氢氧化钠3.硅与氢氟酸4.二氧化硅与氢氧化钠5.二氧化硅与碳酸钠6.氯气与水7.氯气与SO2水溶液8.制备漂白粉9.漂白粉的漂白原理10.次氯酸分解提问：1.铁，铜，钠与氯气反应产生的烟颜色？氢气与氯气点燃反应的现象2.次氯酸的性质3.氯水的成分及保存4.漂白物质的分类与举例。5.新制氯水，久制氯水，液氯的区别6.根据平衡移动原理：（1）用排饱和食盐水的方法收集Cl2的原理是什么？（2）除去Cl2中混有的HCl气体时，所选最佳试剂是什么？（3）如何制备较高纯度的次氯酸？2．下列对氯及其化合物的说法正确的是()A．过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁B．用pH试纸测得氯水的pH＝4C．溴化钠溶液中加入少量新制氯水振荡，再加入少量四氯化碳振荡，静置后，上层颜色变浅，下层颜色变为橙红色D．由Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO可推出Ca(ClO)2＋SO2＋H2O===CaSO3↓＋2HClOC完成高考领航71页题组一、题组二氯气是一种性质活泼的气体，以氯气的实验室制备、性质探究为素材的实验题目在高考实验类试题中占有较大的比重。如2016年四川卷T9、2015年江苏卷T19、福建卷T25、海南卷T17、重庆卷T9。高考题在书外，理在书中。高考实验无非是教材实验的创新考查而已。一套完整的气体制取装置应该包括哪几步？•气体收集装置•尾气处理装置•气体净化装置•气体发生装置10min时间学习复习92页气体的实验室制备，净化和收集1.气体发生装置固-固加热型例如：制O2,NH3固-液常温型例如：制H2、CO2等固（液）-液加热型制Cl2分液漏斗圆底烧瓶长颈漏斗MnO2+4HCl(浓)===MnCl2+Cl2↑+2H2O洗气瓶进气管应“长进短出”干燥管应大口方向进气，小口方向出气液体试剂固体试剂2、净化装置除去Cl2中的HCl：饱和食盐水除去Cl2中的H2O：浓硫酸实验室制备的氯气中有什么杂质？先除去谁？酸性干燥剂：（如：浓硫酸、P2O5、硅胶等）不能用来干燥碱性气体；碱性干燥剂：(如碱石灰、生石灰、固体NaOH等)不能用来干燥酸性气体如Cl2。常见干燥剂中性干燥剂：CaCl2（不能干燥氨气）收集比空气重的气体例如：O2、SO2收集难溶或微溶于水的气体例如：O2、H2、CO、NO收集比空气轻的气体例如：H23.气体收集装置1体积的水溶解2体积氯气,不与空气反应,密度比空气大4.尾气的处理装置ABC吸收溶解速度不很快，溶解度也不很大的气体若气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大，易倒吸难以吸收的可以点燃处理练习：请选出Cl2处理的药品和装置ABC1、原理：2、发生装置类型3、除杂：4、干燥：5、收集：6、尾气处理：向上排空气法，排饱和食盐水法MnO2+4HCl(浓)===MnCl2+Cl2↑+2H2O饱和食盐水浓硫酸通入氢氧化钠溶液中氯气的实验室制法35固液加热型实验室制取、收集纯净干燥氯气的装置如下：4．某学生在实验室制取Cl2时可能进行如下操作：①连接好装置检查气密性②缓慢加热③加入MnO2粉末④由分液漏斗向烧瓶里加浓盐酸⑤多余的Cl2用NaOH吸收⑥用向上排空气法收集Cl2其正确操作顺序是()A．①②③④⑤⑥B．③④②①⑥⑤C．①③④②⑥⑤D．③①④②⑥⑤C捂热法：连接装置，将导管末端浸入水中，用手握住试管（复杂仪器还可微热），导管口有气泡冒出，松手后，导管内形成一段水柱，则装置的气密性良好。概括为：捂热看气泡，松手看水柱液差法：关闭止水夹，从长颈漏斗向试管中注入一定量的水，使漏斗内液面高于试管内液面，静置后若漏斗内液面不下降，则装置的气密性良好。概括为：注液静置看液面装置气密性的检查方法[思考]1．如何检验集气瓶中已收集满氯气？提示：(1)实验室制取Cl2时，常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否收集满。(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。(3)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。3．400mL10mol·L－1的浓盐酸与足量的MnO2混合共热，能否得到1molCl2?提示：不能；因为MnO2与稀盐酸不反应，故生成的Cl2小于1mol。[例1](2011·全国高考，改编)请回答下列实验室中制取气体的有关问题。下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。装置B、C、D的作用分别是：B_________________________________________________；C________________________________________________；D________________________________________________；[解析]因氯气的密度比空气大，所以收集氯气时可用向上排空气法，装置B中导管是长进短出，装置C中导管是短进长出，则B、C装置能用于收集氯气的只能是装置B，装置C起安全作用，防止D中的液体倒吸入