化学高考一轮复习课件第4章第2讲富集在海水中的元素氯高中化学课件

第四章常见的非金属及其化合物第2讲富集在海水中的元素——氯基础盘点一、活泼的黄绿色气体——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。黄绿有刺激性气大毒液化2用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量气体飘进鼻孔思考1常见有颜色的气体和有毒的气体各有哪些？提示(1)常见有颜色的气体：NO2(红棕色)、F2(淡黄绿色)、Cl2(黄绿色)、溴蒸气(红棕色)。(2)常见有毒气体：SO2、H2S、NO、NO2、CO、Cl2等。Fe：________________________(色烟)2Fe＋3Cl22FeCl32．化学性质Cu：______________________(色烟)Cu＋Cl2CuCl2棕褐棕黄H2＋Cl22HCl苍白Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2OCl2＋H2OHCl＋HClOCl2＋2KI===2KCl＋I22FeCl2＋Cl2===2FeCl3SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl与金属与非金属(如H2)：(色火焰)与H2O：____________________________与碱(如NaOH)：________________________________与还原性物质KI溶液：_______________________FeCl2溶液：________________________向氯水中通入SO2：______________________________________思考2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？提示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。二、含氯化合物1.次氯酸(HClO)(1)不稳定性：化学方程式为。氯水要现用现制，保存在试剂瓶中。3.制取(1)工业上用电解饱和食盐水的方法制Cl2，化学方程式为(2)实验室制取反应原理：2NaCl＋2H2O══2NaOH＋Cl2↑＋H2↑高温MnO2＋4HCl(浓)═MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。∆2HClO══光(或∆)2HCl＋O2↑棕色(2)弱酸性：比碳酸酸性，电离方程式为。(3)强氧化性：使有色布条褪色，用作消毒剂、漂白剂。弱＋＋ClO－2．漂白粉漂白粉主要成分，有效成分_________2Cl2＋Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2OCa(ClO2)＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO水解呈性，具有强性Ca(ClO)2、CaCl2Ca(ClO)2碱氧化成分制取原理化学性质漂白原理思考3你知道的具有漂白性的物质有哪些？漂白原理有什么不同？提示HClO、Na2O2、H2O2等因为其具有强氧化性而具有漂白性；SO2与有机色质加合生成无色物质而具有漂白性；活性炭有很强的吸附性，从而也有漂白作用。三、卤素离子的检验方法1.AgNO3溶液—沉淀法未知液————————————→滴加AgNO3溶液和稀硝酸生成沉淀，则有Cl－沉淀，则有Br－沉淀，则有则有I－2.置换—萃取法未知液————————————→加适量新制饱和氯水振荡————————————→加入CCl4(下层)或汽油(上层)振荡有机层呈红棕色或橙红色，表明有紫色、浅紫色或紫红色，表明有白色浅黄色黄色Br-I-3.氧化—淀粉法检验I－未知液—————————————→加入适量新制饱和氯水(双氧水)振荡——————→淀粉溶液振荡溶液，表示有I－蓝色考点精讲考点一氯水的成分和性质1．氯水的成分是什么微粒，为什么？提示氯气溶于水，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)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＋＋CO23===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－＋SO24HClO、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。提示①Cl2的强氧化性；②HCl的强酸性；③HClO的强氧化性、弱酸性和不稳定性；④Cl－的性质。4.根据Cl2＋H2OHCl＋HClO平衡移动原理，解答下列问题。(1)用排饱和食盐水的方法收集Cl2的原理是什么？除去Cl2中混有的HCl气体时，所选最佳试剂是什么？提示利用Cl2＋H2＋＋Cl－＋HClO的平衡移动原理，Cl－浓度大时，Cl2在水中的溶解度小，故用排饱和食盐水法收集Cl2；除去HCl杂质时，把混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶。(2)如何制备较高浓度的HClO？提示可向新制氯水中加入CaCO3粉末，此时HCl反应，而HClO的酸性较H2CO3弱不反应，平衡右移，HClO浓度增大。(3)如何保存氯水？提示避光、密闭保存(棕色瓶中)。例1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_________。答案(1)氯水中含有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)a.氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液褪色b.氯水中含有H＋，其中和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；若溶液重新显红色，证明是H＋的中和作用引起的思维提升(1)若将实验③中的试纸换为pH试纸，能否测出氯水的pH？(2)若该小组使用的是久置的氯水，实验方法不变，是否还能出现上述现象？提示(1)不能。若用pH试纸测定氯水的pH，因为氯水中含有的HClO能将pH试纸氧化褪色。(2)久置氯水的成分相当于稀盐酸，实验①、②、④还会出现上述现象，实验③中淀粉KI试纸不会变蓝。即时巩固1已知氯气与水的反应Cl2＋H2＋HClO是一个可逆反应，即不能进行到底的反应，且反应生成的次氯酸(HClO)是一种酸性比碳酸还要弱的酸。(1)分别写出盐酸、次氯酸的电离方程式：_____________________________________________________________________________________。(2)要使新制氯水里次氯酸的浓度增大，可向其中加入下列的________(填字母序号)。A.NaOH固体B.水C.NaClO固体D.NaHCO3固体E.CaCO3固体(3)根据次氯酸及有关物质的性质判断，下列反应的离子方程式正确的是()A.氯气溶解于水：Cl2＋H22H＋＋Cl－＋ClO－B.氯气溶于石灰水：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2OC.漂白粉溶液中通入足量CO2：Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClOD.漂白粉溶液中通入足量SO2：ClO－＋SO2＋H2O===HSO－3＋HClO答案(1)HCl===H＋＋Cl－，＋＋ClO－(2)CDE(3)B考点二学科思想——氯气的实验室制备中的绿色化学思想化学是一门以实验为基础的学科，通过实验可以使学生观察到语言难以表达清晰的实验现象，在实验过程中除了培养学生的观察能力、实验能力外，还应培养绿色化学思想。实验过程中必定会涉及有毒、有害物质，实验中要求用最少的药品获得最佳的实验效果、最大限度地减少废弃物及尾气排放，提高环境意识。实验室制取Cl2的过程中，绿色化学思想得到了充分的体现。其具体过程如下：用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸。MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O反应原理固体＋液体——→△气体用饱和食盐水除去HCl，再用H2SO4除去水蒸气向上排空气法或排饱和食盐水法。用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。制备装置类型净化方法收集气体尾气吸收验满方法(1)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。(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。(3)实验室制取Cl2时，常常根据氯气的颜色判断是否收集满。注意事项(1)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl挥发。(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。(4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中含Ca(OH)2量少，吸收不完全。特别提醒(1)制Cl2的装置，可用于具有“固体(或液体)＋液体——→△气体”特点的反应。(2)工业制取Cl2的方法是电解饱和食盐水，2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，俗称氯碱工业。例2如图所示，是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置，其中各试剂瓶装的试剂为：B(氢硫酸)、C(溴化亚铁溶液)、D(碘化钾­淀粉溶液)、E(混有二氧化硫的氯化钡溶液)、F(水)、H(紫色石蕊试液)。(1)A是氯气发生装置，其化学反应方程式是：___________________________________________。(2)Ⅰ中b瓶内加入的液体最好是________。(3)用图示的Ⅱ或Ⅲ代替Ⅰ是否可行？________。简要说明理由____________________。(4)实验开始时，先点燃A处酒精灯，打开分液漏斗旋塞和Ⅰ处活塞，让氯气充满整个装置，再点燃G处酒精灯，回答下列问题：①怎样证明氯气已充满了整个装置？________________。②下列装置中的现象是C_______；D_______；E________；F________。(5)G装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为二氧化碳和氯化氢，写出G中反应的化学方程式：__________________________。装置F的作用是________________________。(6)在H处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是____________________。解析(1)MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)b瓶的作用是贮存多余的Cl2，试剂最好为饱和食盐水。(3)Ⅱ原理同Ⅰ，可