富集在海水中的元素氯.docx

1、富集在海水中的元素氯富集在海水中的元素氯教学目标：1了解氯气的物理性质2掌握氯气的化学性质和用途重点：1氯气的化学性质2氯气与水反应，氯气与碱反应难点：1氯气的化学性质2氯气与水反应，氯气与碱反应知识点详解知识点1、氯元素的存在氯元素主要以NaCl的形式存在于海水及陆地的盐矿中，所以说海水中富集了丰富的氯。知识点2、原子结构氯原子结构示意图为：性质：A、化合价：-1，+1，+2，+3，+4，+5，+6，+7 ；得电子能力强，单质氧化性强。B、最外层有7e-，易得到1个电子形成Cl-，性质很活泼，表现为典型的非金属性。知识点3、氯气（Cl2）（一）物理性质：（色、状、味、水溶性、密度、毒性）（1

2、）氯气是黄绿色有刺激性气味的有毒气体（2）氯气可溶于水，氯水呈浅黄绿色（常温常压下，1体积水可溶解2体积氯气）（3）密度比空气大（二）化学性质： 和金属反应（与变价金属反应，均使金属达高价态） 2Na + Cl2 2NaCl（白烟）Cu + Cl2 CuCl2（剧烈燃烧，棕黄色烟）2Fe + 3Cl2 2FeCl3（剧烈燃烧，棕褐色烟）提示：变价金属与氯气反应时生成高价金属氯化物。与氢气等非金属反应（1）在空气中点燃验纯后的H2，然后把导管伸入盛满氯气的集气瓶中，观察现象。现 象：苍白色火焰，瓶口有白雾化学方程式：H2 + Cl2 2HCl 在点燃（或光照）下氯气均能与氢气反应化学方程式：生成

3、的气体HCl极易溶于水，其水溶液叫盐酸，我们观察到的白雾就是HCl气体跟空气中的水蒸气结合所形成的盐酸小液滴 。注意：光照H2和Cl2的混合气时，发生爆炸，因此工业生产中不能用光照的方法来制取盐酸。 实验证明：在一定条件下，Cl2还能与P、S、C等非金属直接化合。探究：通过以上实验，你对燃烧条件和本质有什么新的认识？参考答案：燃烧不一定有氧气参加，物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。燃烧的本质是氧化还原反应，所有发光发热的剧烈的化学反应都称为燃烧（3）和还原性物质反应Cl2 + 2FeCl2 = 2FeCl3 （溶液呈浅绿色变为棕黄色）Cl2 +2KI= 2KCl + I2 Cl2 + SO2

4、+ 2H2O =2HCl + H2SO4 Cl2 + Na2SO3 + H2O = Na2SO4 + 2HCl （除去工业废水中多余的氯）（4）氯气与水的反应化学方程式：Cl2 + H2O = HCl + HClO 离子方程式： 氯水的成份: (1) 新制: Cl2, H2O, HClO, H+ , Cl- , ClO- 和极少量的OH- ；浅黄绿色 (2) 久制: H2O, H+ , Cl- 和极少量的OH- ；无色 (酸性增强,很稀的盐酸)这是因为新制氯水久置后，由于HClO不稳定，见光易分解成HCl和O2，致使HClO含量逐渐减少，而HClO的减少又引起了Cl2与水的不断反应，最后HCl

5、O 和Cl2均不再含有，所以久置氯水变成了稀盐酸。（讨论）实验室为何常用新制氯水代替氯气？ 总结次氯酸 HC1O 的四性：（1）弱酸性： 较碳酸弱 Ca(ClO)2 + H2O + CO2= CaCO3+ 2HClO（2）不稳定性 自身氧化还原反应（3）强氧化性（4）漂白性次氯酸是一种强氧化剂,能杀菌,消毒。它能使染料和有色布条、品红等有机色质褪色,起漂白作用。注意：干燥的氯气无漂白作用。 在不同的情况下，氯水可表现不同的化学性质。归纳如下：氯水表现的性质例子Cl2 的性质氯水与碘化钾的反应：Cl2 + 2KI = I2 + 2KClHClO性质用氯水漂白有色物质或消毒杀菌时，就是利用氯水中H

6、ClO的强氧化性，氧化色素或杀死水中病菌。干燥的氯气及久置的的氯水无漂白作用。H+ 性质向碳酸钠溶液中滴加氯水，有大量气体产生：Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2Cl-的性质向AgNO3溶液中滴加氯水：AgNO3 + HCl = AgCl+ HNO3 H+ + HClO性质新制氯水中加入石蕊试液，溶液先变红后退色。变红是因为氯水中H+ 表现的酸性，而褪色则是因为氯水中HClO具有的强氧化性。 有关用自来水用氯气消毒的一些说明：（1）由于很多自来水厂是用氯气来杀菌消毒的，打开水龙头后我们偶尔闻到的刺激性气味是自来水中散发出来的余氯的气味。（2）尽管氯气有毒，但它不

7、能直接用来给自来水杀菌消毒，而是靠氯气与水反应生成的具有强氧化性的HClO所致。（5）氯气与碱的反应氯气与碱溶液起反应，生成次氯酸盐、金属氯化物和水。例如：氯气与NaOH的反应：2NaOH + Cl2 = NaClO + NaCl + H2O（NaClO是漂白液的主要成分）次氯酸盐比次氯酸稳定，容易储运。漂粉精和漂白粉的有效成分就是次氯酸钙。工业生产漂粉精是通过氯气与石灰乳作用制成的。工业上制漂白粉的反应：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O例1氯气可用于消灭田鼠，为此，可将氯气用软管通入到田鼠洞中，这是利用了氯气下列性质中的()黄绿色密度比空气大有毒 易液化溶于

8、水A B C D例2下列化合物中，不能通过单质间化合直接制取的是（ ）AFeCl3 BCuCl2 CHCl DFeCl2例3下列溶液能使红色花瓣快速褪色的是()A稀盐酸 B新制氯水 C氯化钙稀溶液 D生理盐水例4传统饮用水的消毒剂是氯气，二十世纪80年代初期科研人员在英国某城调查发现，儿童患白血病发病率高源于饮用了使用氯气消毒的饮用水，这是因为()A氯气有氧化性，作用于正常细胞而癌化B氯水中的次氯酸具有杀菌性，氧化了正常细胞，异化为癌细胞C氯气有毒，杀死正常细胞，不杀灭癌细胞D氯气作用于水中有机物，生成有机氯化物而致癌例5下列离子方程式书写正确的是()A氯气溶于水：Cl2H2O = HClHC

9、lOB氯气和烧碱作用：Cl2OH=2ClH2OC浓盐酸制取氯气：MnO22H2ClCl2Mn2H2OD钠和水作用：Na2H2O=NaH22OH例6下列说法中，正确的是()A液氯和氯水都含有氯离子 B氯气和液氯都能使干燥的有色布条褪色C盐酸和氯水都含有氯离子 D盐酸和氯水都能使湿润的有色布条褪色练习：1现有盐酸、氯化钠、氢氧化钠和氯水四种溶液，可用来区别它们的一种试剂是()AAgNO3溶液 B酚酞试液 C紫色石蕊试液 D饱和食盐水2下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是()氯气液氯新制氯水氯气的四氯化碳溶液盐酸盐酸与少量漂白粉的混合溶液A B C D3今有H2、Cl2混合气100 mL(

10、标准状况)，其中一种气体体积为45 mL。光照使两种气体发生反应后恢复到标况，气体体积为_mL。为了说明反应后气体中H2或Cl2有剩余，使气体通过10 mL水，并使剩余气体干燥后恢复到标况，若(1)剩余_mL，证明有_剩余；理由是_。(2)溶液有_性质，证明有_剩余；理由是_ _。4有X、Y、Z三种元素，已知：X、Y、Z的单质在常温下均为气体；X的单质可在Z的单质中燃烧，生成XZ，火焰为苍白色；XZ极易溶于水，电离出X和Z，其水溶液可使蓝色石蕊试纸变红；每2个 X2分子可与1个Y2分子化合生成2个 X2Y分子，X2Y在常温下为液体；Z单质溶于X2Y中，所得溶液具有漂白作用。(1)推断X、Y、Z

11、三种元素的名称为：X_Y_，Z_。(2)化合物的化学式XZ为_，X2Y为_。(3)五个过程中涉及的化学反应的方程式为_、_、_。5一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100 mL 3.00 molL1的NaOH溶液(密度为1.12 gmL1)恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.0500 mol。(1)原NaOH溶液的质量分数为_。(2)所得溶液中Cl的物质的量为_mol。(3)所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n(Cl2)n(H2)_。答案：例1、B 例2、D 例3、B 例4、D 例5、A 例6、C 练习：1、C 2、C3、答案：100(1)10H2H2不溶于水(2)漂

12、白Cl2Cl2溶于水生成有漂白性的HClO4、答案：(1)氢氧氯 (2)HClH2O(3)H2Cl22HCl2H2O22H2OCl2H2O=HClHClO5、答案：(1)10.7%(2)0.25(3)32（三）关于漂白粉的制取、成分、漂白原理2Ca(OH)2 + 2Cl2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O漂白粉的成分： CaCl2 和 Ca(ClO)2的混合物漂白粉的有效成分 ：Ca(ClO)2漂白粉漂白的原理：在潮湿的空气里，次氯酸钙与空气里的二氧化碳和水蒸气反应，生成次氯酸。这是漂白精和漂白粉具有漂白作用的原理。 Ca（ClO）2 + CO2 + H2O = CaCO3+

13、 2HclO知识点4、氯气的实验室制法（1） 反应原理 实验室制氯气，通常情况下是在酸性条件下用强氧化剂将氯化物中含有1价氯元素氧化而成。一般用MnO2和浓盐酸混合共热制得。MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O 。（2）实验装置欲制备干燥纯净的Cl2，其装置应包括四个部分：气体发生装置 气体净化装置 气体收集装置 尾气处理装置。图411为实验室制取Cl2的全套装置（用MnO2和浓盐酸制取，其它方法制取不需要加热）。浓盐酸具有挥发性，发生装置必须使用分液漏斗，且盖上玻璃塞。（3）气体的净化与干燥 Cl2的净化用饱和食盐水洗气，除去混在Cl2中的HCl气体；用浓H2SO4除去

14、混在Cl2中的水蒸气。（4） 气体的收集1 向上排气法 (C12比空气重) 排饱和食盐水法(C12难溶于饱和食盐水)（5）)氯气的检验和验满: 检验: 黄绿色且使润湿的淀粉KI试纸变蓝. 验满: 将润湿的淀粉KI试纸置于瓶口,变蓝则满2 将润湿的蓝色石蕊试纸置于瓶口,变红则满（6） 尾气的处理 由于Cl2有毒，多余的Cl2不能直接排放，一般用浓NaOH溶液吸收，而不能用水或澄清石灰水吸收。因Cl2在水中溶解度不大，澄清石灰水中溶解的Ca(OH)2的量很少，只能吸收少量的Cl2。Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O（7）.氯离子（Cl）的检验方法：往某溶液中加入AgN

15、O3溶液，若产生白色沉淀，再加稀硝酸后，白色沉淀不溶解，则证明含有Cl；反之，加稀硝酸后，白色沉淀溶解，则证明不含有Cl。例1已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并检验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是A和处 B处 C和处 D处例2（双选）由一种阳离子与两种酸根离子组成的盐称为混盐。混盐CaOCl2在酸性溶液中可以产生Cl2。下列关于混盐CaOCl2的有关判断正确的是(NA为阿伏加德罗常数)()A该混盐在酸性溶液中产生1 mol Cl2时转移的电子数为2NAB该混盐具有与漂白粉相似的化学性质C该混盐中氯元素的化合

16、价为1和1价D该混盐具有较强的还原性例3浓盐酸与次氯酸钙能发生如下反应：Ca(ClO)24HCl(浓)=CaCl22Cl22H2O，用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质是()CO2HClH2O(g)O2A B C D例4在制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是()连接好装置，检查气密性；缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出；在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末；从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中；将多余的Cl2用NaOH溶液吸收；用向上排空气法收集氯气。A B C D例5能证明某溶液中含有NaCl的是()A焰色反应呈黄色 B溶液有咸味C取少量溶液于试管中，滴加稀硝酸酸化的

17、硝酸银溶液，出现白色沉淀D焰色反应呈黄色，同时又能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀变式1某同学应用如图所示的方法研究物质的性质，其中气体a的主要成分是氯气，杂质是空气和水蒸气。(1)该实验的主要目的是_。(2)浓硫酸的作用是_，与研究目的直接相关的实验现象是_。(3)从物质性质的方面来看，这样的实验设计存在着事故隐患，事故隐患表现是_，请在图中D框中以图的形式表明克服事故隐患的措施。变式2F为有磁性的化合物。它们之间存在如下关系(反应中生成的水及次要产物均已略去)：(1)写出下列物质的化学式：B_，E_。(2)指出MnO2在相关反应中的作用：反应中是_剂，反应中是_剂。(3)若反应是在加

18、热条件下进行，则A是_(填化学式)；若反应是在常温条件下进行，则A是_(填化学式)；如在上述两种条件下得到等质量的C单质，反应中转移的电子数之比为_。答案：例1、D 例2、BC 例3、A 例4、D 例5、D变式1、答案：(1)比较Cl2和HClO谁有漂白性(2)吸收气体a中的水蒸气B瓶内布条不褪色，C瓶内的布条褪色(3)多余的Cl2污染空气答案如图变式2、答案：(1)HClFe(2)催化氧化(3)KClO3H2O221教师备选资料（一） 卤族元素1. 单质(X2)的物理性质: F2 Cl2 Br2 I2(通常状况下)颜色状态: 淡黄绿色气 黄绿色气 深红棕色液 紫黑色固(有金属光泽)熔沸点:

19、递减 (又称液溴) 水溶性: 递减 Cl2易液化 Br2易挥发 I2易升华(碘离子不具备升华现象) X2 均有毒 注意: 氯水与液氯区别 液溴与溴水区别 CC14 较水重 汽油,苯较水轻 Br2在有机溶剂中为 橙黄橙红色 有 “橙”字即给分 I2在有机溶剂中为 浅紫紫色 有 “紫”字即给分 工业上氯气用干燥的钢瓶保存 实验室中液溴的保存: 水封 不能用胶塞 碘单质的保存 : 密闭 阴凉避光2.单质(X2)的化学性质:卤素单质的氧化性（活动性）顺序： F2 Cl2 Br2 I2 卤素离子的还原性顺序： F- Cl- Br- HC1O2 HC1O3 HC1O4卤族元素最高正价氧化物: HClO4

20、HBrO4 HIO4 最强含氧酸 强酸 强酸 酸性 - 递减 氟元素没有含氧酸(1) 与金属反应: 通式: X2 + 金属 金属卤化物 应记的方程式: 1. 钠与氯气反应及现象 2. 铜与氯气反应及现象 3. 铁与氯气反应及现象练习 Fe + Br2 特殊方程式: 铁与碘单质 Fe + I2 = FeI2 碘化亚铁 铁与铜单质 2Cu + I2 = 2CuI 碘化亚铜 涉及的方程式要会标电子转移方向及数目；单、双线桥都应掌握 (2) 与某些非金属反应： 与氢气反应： X2 + H2 = 2HX HX 均为无色 有刺激性气味气体 极易溶于水 瓶口有白雾(酸雾,氢卤酸的小液滴分散在空气中)暗处四个

21、方程式都应该会写, 特别注意F2 , C12 与H2反应的条件,现象点燃或光照 H2 + F2 =2HF (爆炸) HF 很稳定, 即使在2000下也不分解高温 H2 + C12 = 2HC1 (爆炸或安静燃烧) HC1稳定, 1000时分解4% 高温 H2 + Br2 = 2HBr (高温下缓慢化合) HBr 较不稳定 550 分解 H2 + I2 = 2HI (持续加热,缓慢化合) (可逆反应) 气态氢化物的稳定性: HF HCl HBr HI 还原性: HF HCl HBr HI氢卤酸的酸性: HF HCl HBr HI 弱酸 强酸 强酸 强酸1 氢氟酸为弱酸, 其它氢卤酸为强酸；HF

22、剧毒2 氢氟酸能腐蚀玻璃, 而其它氢卤酸无此性质；HF可用于雕刻玻璃3 氟离子不具有还原性, 其它卤离子均有还原性4 HF的保存: 塑料瓶 (注意: 不能放在玻璃瓶中) (3) 与水反应: 通式: X2 + H2O = HX + HXO 属于歧化反应；X2即是氧化剂 又是还原剂 特殊: 2F2 + 2H2O = 4HF + O2 剧烈 反应爆炸 F2为氧化剂, H2O为还原剂. 不属于歧化反应 是置换反应(4) 与碱反应: 除F2外: X2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 歧化反应 氟首先与水剧烈反应 X2 的尾气吸收: 用NaOH液 漂白粉的保存: 不能与酸接触,也

23、不能长期露置空气中,应密封,放有阴凉干燥处要掌握的方程式: (1) 氯气与消石灰反应 (歧化反应) 是工业上制漂白粉方法 (2) Ca(ClO)2 + HCl (3) Ca(ClO)2 + H2O + CO2 (4) Cl2 , Br2 , I2 分别与 NaOH或KOH 反应3. Cl- , Br- , I- 的检验:方法一: 氧化法: 分别通入氯水 , 再加入萃取剂 (如四氯化碳)；萃取层变棕红色的, 原溶液含Br-；变紫红色的, 原溶液含I- ； 无明显变化的, 原溶液含Cl- 方法二: 硝酸银,稀硝酸法: 向三支试管中分别加入 AgNO3和稀HNO3 产生白色沉淀的是 C1- Ag+

24、+ Cl- = AgCl 产生淡黄色沉淀的是Br- Ag+ + Br- = AgBr 产生黄色沉淀的是 I- Ag+ + I- = AgI （二） 拟卤族和卤素互化物1. 与卤素单质的性质相似，其原子团是化合物中的阴离子，也有与卤素阴离子相似的性质。如：氰(CN)2 ，硫氰(SCN)2等物质，称为拟卤素。 2. 不同的卤素之间可以互相化合，形成一系列化合物，如IBr等，这类化合物称为卤素互化物，与卤素单质的性质相似。与水反应：IBr H2O HBr HIO与碱反应：IBr 2NaOH NaBr NaIO H2O其中非金属性弱的卤素显正价。例1溴化碘（IBr）的化学性质跟卤素单质相似,它跟水反应

25、的化学方程式为：IBr + H2O =HBr + HIO。下列有关的叙述中，不正确的是（ ）AIBr是双原子分子 B在很多反应中，IBr是氧化剂C和NaOH反应能生成NaBr D和H2O反应时，IBr既是氧化剂又是还原剂例2向NaI和NaBr的混合溶液中通入足量的氯气，充分反应后将溶液蒸干，灼烧上述残留物，最后得到的物质是（ ）ANaCl、I2 BNaCl、NaBr CNaBr、I2 DNaCl例3将下列物质分别滴加到干燥的有色布条上，不能使其褪色的是（ ）A新制的氯水 B液氯 C次氯酸钙溶液 D盐酸和次氯酸钠的混合溶液例4下列反应不属于氧化还原反应的是（ ）A2F2 + 2H2O = 4HF

26、 + O2 BCl2 + H2O = HCl + HClOCBrCl + H2O = HCl + HBrO D2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O例5溴化碘(IBr)的化学性质很像卤素单质，它能与大多数金属、非金属化合生成卤化物，也能与水发生如下反应：IBrH2O=HBrHIO，下列有关IBr的叙述中不正确的是()A在很多反应中是强氧化剂 B在与水反应时既作氧化剂，又作还原剂CIBr与AgNO3溶液反应会生成AgBr沉淀 DIBr与NaOH反应时，生成NaBr和NaIO例6把滤纸用淀粉和碘化钾的溶液浸泡，晾干后就是实验室常用的淀粉碘化钾试纸，这种试

27、纸润湿后遇到氯气会发生什么变化？为什么答案：1、D 2、D 3、B 4、C 5、B 6.试纸会变蓝色，因为Cl2能将KI中的I-氧化为I2，I2使淀粉变蓝色课 后 提 升一、必做题1、下列氯化物中，既能由金属和氯气直接参与化合制得，又能由金属和盐酸反应制得的是（ ）ACuCl2 BFeCl2 CMgCl2 DFeCl32、下列物质中同时含有氯分子（Cl2）和氯离子（Cl）的是（ ）A液氯 B新制氯水 CCaCl2溶液 D次氯酸3、下列各组离子在溶液中能大量共存的是（ ）ABa2+、Cu2+、NO3、SO42 BCO32、H+、Na+、K+CK+、Na+、SO42、Cl DH+、Cl、NO3、Ag+4、为了证明氯酸钾晶体中含有氯元素，选用给出的试剂和操作，其操作顺序正确的是（ ）滴加AgNO3溶液 加水溶解 过滤、取滤液 与二氧化锰混合加热 加稀HNO3