4.2《富集在海水中的元素――氯》

第四章第二节课前预习·巧设计名师课堂·一点通考点一创新演练·大冲关设计1设计2考点二设计3课下30分钟演练课堂10分钟练习课堂5分钟归纳第二节富集在海水中的元素——氯(1)写出下列反应的化学方程式①钠与氯气反应：，②氢气与氯气反应：，③硅与氯气反应：。2Na＋Cl2=====点燃2NaClH2＋Cl2=====点燃2HClSi＋2Cl2=====加热SiCl4④氯气与氯化亚铁溶液反应：。(2)检验溶液中是否含有Cl－所用的试剂是：，反应的离子方程式为：。Cl2＋2FeCl2===2FeCl3稀HNO3和AgNO3溶液Ag＋＋Cl－===AgCl↓一、氯气1．氯的原子结构及存在氯原子结构示意图为：→氯原子电子→表现出典型性→自然界中以存在。2．实验室制法在实验室里常用MnO2和浓盐酸共热来制取Cl2，该反应的化学方程式为：。易得到1个非金属化合态MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O3．物理性质颜色状态气味毒性溶解性色气体有毒1体积水溶解2体积氯气黄绿刺激性气味4．化学性质(1)与金属反应(与变价金属反应生成高价金属氯化物)：(2)与非金属反应：(3)与H2O反应：①氯气的水溶液称为“氯水”。②溶于水的Cl2部分与水发生反应，化学方程式为：。(4)与碱反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO漂白粉在空气中长期放置易失效，其原因为：；。Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO2HClO=====光2HCl＋O2↑5．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．弱酸性次氯酸是很弱的酸，比碳酸酸性；2．不稳定性次氯酸不稳定，只存在于水溶液中，见光易分解，化学方程式为：。弱2HClO=====光照2HCl＋O2↑3．强氧化性(1)漂白性：实验操作实验现象结论有色布条干燥的Cl2漂白作用有色布条氯水有漂白作用，起漂白作用的是不褪色无褪色HClO(2)杀菌、消毒。三、氯离子的检验1．判断正误。(1)氯气可使湿的红布条褪色，所以氯气具有漂白性()(2)氯气没有漂白性，但能使鲜艳的花朵褪色()(3)过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁()(4)闻其气味时要小心的将集气瓶放在鼻孔下直接闻()(5)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂()解析：(1)Cl2无漂白性，HClO才有漂白性。(2)鲜艳的花朵中含水，水与Cl2反应生成次氯酸。(3)Fe与Cl2反应生成FeCl3，不能生成FeCl2，与用量无关。(4)闻气味时要用手轻轻地扇动，使少量气体飘进鼻孔。(5)Cl2与NaOH的反应中既是氧化剂也是还原剂。答案：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×2．思考讨论：(1)通过H2在Cl2中燃烧的实验，你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识？(2)某地生产氯气的储罐泄漏，如果你是附近的居民，请思考应如何自救和治理污染。(3)漂白粉为什么要密闭保存？答案：(1)H2在空气中可以燃烧，在Cl2中也可以燃烧。由此可知燃烧不一定有氧气参加，燃烧的本质是氧化还原反应，所有的发光放热的剧烈的氧化还原反应都称为燃烧。(2)①氯气密度比空气大，应往高处逆风跑。②立即用浸过水或弱碱溶液的毛巾捂住口鼻。③向空中喷洒NaOH溶液或石灰水。(3)漂白粉吸收空气中的水和CO2，与有效成分Ca(ClO)2反应生成HClO，而HClO不稳定易分解，故可导致漂白粉失效，所以漂白粉应密闭保存。3．将下列用途与相应物质的化学式连起来。①84消毒液A．AgI②人工降雨剂B．KIO3③含氟牙膏C．NaClO④加碘食盐D．AgBr⑤变色眼镜E．NaF答案：①－C②－A③－E④－B⑤－D4．Cl2、Br2、I2都具有氧化性，其氧化性Cl2Br2I2，Cl2能把溴从溴化物中置换出来，其余依次类推。请据此写出下列置换反应的化学方程式。(1)将氯气分别通入KBr溶液和KI溶液中。(2)将溴水滴入KI溶液中。答案：(1)2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2，2KI＋Cl2===2KCl＋I2；(2)2KI＋Br2===2KBr＋I2。氯水的成分及性质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，HClOH＋＋ClO－，2HClO2HCl＋O2↑。(2)氯水的成分：①三分子：Cl2、HClO、H2O；②四离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－。光照2．氯水的性质氯水成分的多样性决定了其性质的多样性：[例1][双选题]下列关于氯水的叙述，正确的是()A．新制的氯水中只含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增强[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2HClO2HCl＋O2↑，逸出的是O2而不是Cl2。该反应进行后，弱酸HClO转化为强酸HCl，密封在无色玻璃瓶中不考虑HCl的挥发，溶液的酸性增强。[答案]BD=====光照(1)饱和氯水(呈黄绿色)，属于混合物，若久置，则最终变为盐酸(无色)，故久置的氯水颜色褪去(无Cl2)，氧化性减弱(无HClO、Cl2)，酸性增强(盐酸为强酸)。(2)液氯是氯气的液态形式，属于纯净物。氯气的实验室制法1．原理MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。2．装置(1)发生装置(Ⅰ部分)：①特点：固体＋液体――→△气体。②仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗等。③试剂：A中盛放浓盐酸，B中盛放二氧化锰。(2)净化装置(Ⅱ部分)：组成盛放试剂试剂的作用C饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢D浓硫酸干燥氯气(3)收集装置(Ⅲ部分)：①收集方法：向上排空气法；②验满方法：湿润的蓝色石蕊试纸或湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口。(4)尾气处理装置(Ⅳ部分)：①导气管要深入液面以下；②F中盛放的试剂：氢氧化钠溶液(或其他碱液)，作用是吸收过量的氯气，防止污染环境。3．注意事项(1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，以减少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。[例2]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________________________。(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：_________________。[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。[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＋H2O气体的制备装置一般包括反应装置、除杂装置、收集装置、尾气处理装置等。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，取决于该气体是否污染环境。(1)Cl2为黄绿色有毒气体，密度比空气大。(2)Cl2和金属、非金属、水、碱等均可发生反应，必记的重要方程式有：2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3，Cl2＋H2O===HCl＋HClO，Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。(3)新制氯水中，除水外，还含有Cl2、HClO、H＋、Cl－等，氯水成分的多样性，决定了其性质的多样性。(4)实验室制备Cl2的化学方程式为：MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，通常用饱和食盐水除去挥发的HCl，用浓H2SO4干燥Cl2，用NaOH溶液吸收多余的Cl2。