第二节 富集在海水中的元素――氯

课前导学要点突破返回目录第二节富集在海水中的元素——氯课前导学要点突破返回目录课前导学要点突破返回目录一、活泼的黄绿色气体——氯气1.氯的原子结构及存在（1）原子结构原子结构示意图为，氯原子容易得到一个电子而形成Cl－，表现为典型的非金属性。（2）存在氯在自然界中以化合态存在，主要以NaCl的形式存在。2.氯气的发现1774年瑞典化学家舍勒制取了氯气，反应的化学方程式为：课前导学要点突破返回目录3.物理性质颜色状态气味毒性溶解性黄绿色气态刺激性气味有毒1体积水溶解2体积氯气【问题探究1】液氯是危险化学品，一旦泄漏，你有什么简单的自救方法？答案：氯气比重大于空气，会向低洼地带堆积，发生氯气泄漏事件时，污染区居民切忌惊慌，应向上风向地区转移，并用湿毛巾（用水浸湿，最好用苏打或小苏打液，肥皂液等）护住口鼻；到了安全地带立即休息，避免剧烈运动，以免加重心肺负担，恶化病情。课前导学要点突破返回目录二、氯气的化学性质1.与金属反应2.与非金属反应课前导学要点突破返回目录3.与水的反应（1）氯水——Cl2的水溶液溶于水的Cl2部分与水反应，化学方程式为：HClOHClOHCl22。（2）氯水的性质实验操作实验现象结论有色布条不褪色干燥的Cl2无漂白作用有色布条褪色氯水有漂白作用，起漂白作用的是HClO课前导学要点突破返回目录（3）次氯酸的性质4.与碱反应（1）漂白液的制取：OHNaClONaCl2NaOHCl22，有效成分为NaClO。（2）漂白粉的制取：O2HCaClCa(ClO)2Ca(OH)2Cl22222，有效成分为2Ca(ClO)。课前导学要点突破返回目录【问题探究2】自来水常用Cl2进行消毒，若用自来水养金鱼，事先应怎样处理？答案：应先将自来水在太阳下晒一段时间，使HClO发生反应：2HClO光照2HCl+O2↑。课前导学要点突破返回目录三、氯气的用途1.作为消毒剂，自来水常用氯气（在1L水中通入约0.002gCl2）来杀菌消毒。2.制造盐酸：H2+Cl2点燃2HCl，再将HCl溶于水。3.制造漂白剂：2Cl2+2Ca（OH）2CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O。4.Cl2是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品的重要原料。课前导学要点突破返回目录四、氯离子（Cl－）的检验1.方法：先加3AgNO溶液，再加3HNO稀。2.现象：产生白色沉淀，加稀HNO3，沉淀不溶解。3.原理：AgClClAg。4.加稀硝酸的目的：排除23CO等离子的干扰。课前导学要点突破返回目录课前导学要点突破返回目录要点一：氯水的性质1.氯水与液氯的比较液氯新制氯水久置氯水成分Cl2Cl2、HClO、H2O、H+、Cl－、ClO－、OH－H+、Cl－、H2O分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色黄绿色无色性质氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性保存特制钢瓶棕色瓶盛装，放阴凉处，一般现用现配课前导学要点突破返回目录2.氯水的性质氯水的多种成分决定了它具有多重性质：①Cl2的强氧化性；②HCl的强酸性；③HClO的强氧化性、弱酸性；④Cl－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：所加试剂参与反应的微粒实验现象离子方程式或解释AgNO3溶液Cl－白色沉淀Cl－+Ag+AgCl↓Na2CO3固体H+有气泡产生2H++CO23CO2↑+H2O课前导学要点突破返回目录有色布条HClO布条颜色褪去发生氧化还原反应FeCl2溶液Cl2溶液变棕黄色2Fe2++Cl22Fe3++2Cl－石蕊溶液HClO、H+先变红后褪色酸性和漂白性镁粉Cl2、H+氯水的颜色褪去并有气泡产生Mg+Cl2Mg2++2Cl－Mg+2H+Mg2++H2↑特别提示：氯水久置，会因HClO的分解导致其中的Cl2全部与水反应，HClO完全分解成盐酸和O2，使溶液酸性增强，失去氧化性而变质（实为极稀的盐酸）。课前导学要点突破返回目录【例1】下列关于氯水的叙述，正确的是（）A.新制氯水中只含Cl2和H2O分子B.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色C.光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2D.氯水在密封无色玻璃瓶中放置数天后酸性将减弱解析：氯水成分的多样性决定了氯水性质上的多重性。氯水中主要含有三种分子H2O、Cl2、HClO和四种离子H+、Cl－、ClO－、OH－。新制氯水中含有H+和HClO，蓝色石蕊试纸遇H+变红，变红后的试纸被HClO氧化褪色。光照氯水，发生反应：2HClO光照2HCl+O2↑，逸出的气体是O2，而不是Cl2。该反应进行后，弱酸HClO转化为强酸HCl，溶液的酸性增强。答案：B。课前导学要点突破返回目录【跟踪训练1】新制氯水久置后溶液中的各种粒子：①Cl2，②H2O，③Cl－，④HClO，⑤H+减少的是（A）A.①②④B.①②③C.仅①④D.仅②④解析：氯水久置后发生反应：Cl2+H2OHCl+HClO，2HClO光照2HCl+O2↑，使溶液中Cl2、H2O、HClO减少，Cl－、H+增多。课前导学要点突破返回目录要点二：Cl2的实验室制法1.反应原理MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O2.仪器装置（1）反应特点：固+液气（2）主要仪器：铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。课前导学要点突破返回目录（3）各装置的作用①发生装置：A、B组成②净化装置：C、D组成③收集装置：E装置，利用向上排空气法收集，也可以用排饱和食盐水法收集。④尾气处理装置：F装置，盛放NaOH溶液，作用：吸收过量的Cl2，防止污染环境。发生反应的离子方程式：Cl2+2OH－Cl－+ClO－+H2O。特别提示：（1）反应物中的盐酸一定要用浓盐酸，盐酸一旦变稀，反应将不再进行。（2）氧化剂MnO2也可用其他氧化剂代替，如KMnO4、KClO3等。课前导学要点突破返回目录【例2】（2011年嘉兴一中高一期中）在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验，所用仪器如图：（1）连接上述仪器的正确顺序（填各接口处的字母）：_______接_______；_______接_______；_______接_______；_______接_______。（2）装置中，饱和食盐水的作用是________________；NaOH溶液的作用是____________________________。课前导学要点突破返回目录（3）化学实验中常用湿润的淀粉－KI试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生，可观察到____________，反应方程式____________________________________________。（4）写出下列化学反应的方程式：①气体发生装置中进行的反应：__________________________________________________。②NaOH溶液中发生的反应：____________________________________________________。课前导学要点突破返回目录①请用“双线桥”标出电子转移的方向和数目；②该反应中被氧化和未被氧化的HCl的物质的量之比是______________，如果将20mL12mol·L－1的浓盐酸与足量KMnO4充分反应，实际能收集到的氯气在标准状况下的体积将____________。A.≥1.68LB.＞1.68LC.≤1.68LD.＜1.68L（5）KMnO4的氧化性比MnO2强得多，实验室也可以用KMnO4固体和浓盐酸反应制取氯气，反应方程式如下：2KMnO4+16HCl（浓）2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。课前导学要点突破返回目录解析：（1）按照制备气体的“反应装置→净化装置→收集装置→尾气处理装置”的顺序可确定仪器连接的正确顺序。（2）上述装置中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl杂质；浓H2SO4的作用是除去Cl2中的水分；NaOH溶液的作用是吸收过量的Cl2；（3）湿润的淀粉－KI试纸遇Cl2时发生反应：Cl2+2KI2KCl+I2，I2遇淀粉变蓝。课前导学要点突破返回目录②参加反应的16molHCl中有10mol被氧化，故被氧化和未被氧化的HCl的物质的量之比为5∶3。假设20mL12mol/L的浓盐酸完全反应，则生成Cl2的体积为V，则依据化学方程式得16HCl~5Cl216mol5×22.4L20×10-3L×12mol/LV解之得V=1.68L，由于浓盐酸浓度减小到一定程度后，反应就不能发生，故生成气体的体积小于1.68L，D正确。课前导学要点突破返回目录答案：（1）ECDABHGF（2）除去氯气中的HCl杂质吸收过量的氯气（3）试纸变蓝2KI+Cl22KCl+I2（4）①MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O②2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O②5∶3D课前导学要点突破返回目录思维深化：一套完整的气体制备装置一般包括：反应装置（制备气体）→除杂装置（净化和干燥）→收集装置→尾气处理装置（尾气吸收）等。反应装置的选择要依据反应物的状态和反应的条件。收集方法的选择应考虑气体密度、溶解性及在空气中的稳定性。是否处理尾气，要取决于该气体是否有毒。课前导学要点突破返回目录【跟踪训练2】在制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是（D）①连接好装置，检查气密性；②缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出；③在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末；④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中；⑤将多余的Cl2用NaOH溶液吸收；⑥用向上排空气法收集氯气。A.①②③④⑤⑥B.③④②①⑥⑤C.①④③②⑥⑤D.①③④②⑥⑤解析：确定实验室制取气体的操作顺序要注意：①连接好装置后，要先检查气密性，后装药品；②装药品的顺序是先加固体，后加液体；③对于有毒的气体，一定要有尾气处理装置。