人教版高中化学必修1课件：第4章 第2节 富集在海水中的元素--氯

人教版高中化学必修1课件：第4章 第2节 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主要 性质及应用。 2.了解实验室制取Cl2的原理和实验装置。 3.掌握Cl－的检验方法。 一、活泼的黄绿色气体——氯气(Cl2) 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 性。 基础知识梳理 非金属 氯在自然界中以 态存在，主要 以 的形式存在。 化合 NaCl 2．氯气的发现 3．物理性质 颜色 状态 气味 毒性 溶解性 黄绿色 气体 刺激性 气味 有毒 1体积水溶解 2 体积氯气 4.化学性质 Cl2的化学性质很活泼，具有很强的 性。 (1)主要反应 氧化 苍白色 (2)氯水——Cl2的水溶液 ①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 漂白作用 有色布条褪 色 氯水有漂白作用，起 漂白作用的是 无 HClO ②次氯酸的性质 弱 杀菌、消毒 (3)漂白剂的制取 ①漂白液：反应的化学方程式为：Cl2＋ 2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，有效成分 是 。 ②漂白粉：反应的化学方程式为：2Cl2＋ 2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，主要成 分是 ，有效成分是 。 NaClO CaCl2、Ca(ClO)2 Ca(ClO)2 (1)漂白粉和木炭都能使红墨水褪色，其原理 相同吗？ (2)漂白粉露置于空气中会变质，发生的主要 反应有哪些？ 思考 【思考·提示】　(1)不同。漂白粉中 的Ca(ClO)2在酸性溶液中具有强氧化性，使 有色物质被氧化而褪色，而木炭则具有强的 吸附性，可吸附色素而使红墨水褪色。 二、氯离子(Cl－)的检验 1．方法：先加 ，再加稀 。 2．现象：产生 ，加稀HNO3，沉淀 。 3．原理：Ag＋＋Cl－===AgCl↓。 4．加稀硝酸的目的：排除 等离子的干扰。 AgNO3溶液 HNO3 白色沉淀 不溶解 CO32－ 1．氯水和液氯的区别 课堂互动讲练 氯水和液氯 液氯 新制氯水 久置氯水 成分 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H＋、 Cl－、ClO－、OH－ H＋、Cl－、 H2O OH－ 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 2.新制氯水的性质 在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，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＋＋CO32－===CO2↑ ＋H2O 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↑ 　氯水久置，会因HClO的分解导致其中的Cl2 全部与H2O反应，HClO完全分解生成盐酸和O2，使 溶液酸性增强，失去强氧化性而变质。 特别提醒 用滴管把新制的氯水逐滴加到含有酚酞的氢氧 化钠溶液中，当加到最后一滴时，溶液的红色突然 消失。对产生实验现象的原因有两种推测：①是氯 水中的次氯酸的漂白性使它由红色变成无色；②是 氯水的酸性(H＋)使它由红色变成无色。假设其中一 种是正确的。 请你设计一个实验，由实验现象对以上的推测 作出判断。 (1)要使用的实验用品：_______________ _____________________________________________ _____________________________________________ ______________________； (2)要进行的实验操作：____________ _________________________________________ _________________________________________ ______________________________； (3)实验现象和结论：_______________ _________________________________________ _________________________________________ _____________________________。 【解析】　酚酞滴入碱液中呈红色，若①的推测正确，说明有色物质被次氯酸氧化， 即酚酞已经变质，向其中加入NaOH溶液，溶液呈碱性，溶液不再变红色；若②的推测正确，向 溶液中再加入NaOH溶液，溶液会呈红色。 【答案】　(1)NaOH溶液、pH试纸、玻璃棒 (2)向已褪色的溶液中滴加NaOH溶液至呈碱性 (3)滴加NaOH溶液后若溶液恢复红色说明推测②正 确，若溶液仍为无色说明推测①正确 1．下列关于氯水的叙述，正确的是(　　) A．新制氯水中只含有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Cl2 D．氯水放置数天后，酸性增强 解析：选BD。在新制的氯水中溶有大量Cl2分子，其中小部分Cl2与水发生 反应生成盐酸和次氯酸，HCl完全电离成H＋和Cl－，HClO部分电离产生H＋、ClO－。 所以氯水中含有H2O、Cl2、HClO分子和H＋、Cl－、ClO－、OH－离子。HClO有强氧化 性、漂白性，见光易分解放出O2。氯水放置数天后HClO分解接近完全，转化为盐 酸，酸性增强。 1．反应原理 Cl2的实验室制取 主要仪器：铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、 分液漏斗、集气瓶、烧杯等。Cl2的制备、净化 装置如图所示： 说明：C装置的作用是除去Cl2中的HCl，D装 置的作用是干燥Cl2。F装置的作用是吸收多余的 Cl2。 3．收集方法 (1)向上排空气法(Cl2密度大于空气)。 (2)排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的 溶解度很小，且用此法可除去实验过程中挥发 产生的HCl气体)。 4．尾气处理 Cl2有毒，易污染空气，需用NaOH溶液吸收。 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，要取决于该气体是否有毒。一个装 置的选择实际上与气体的性质密切相关。　 特别提醒 回答下列问题： (1)装置中的大试管内发生反应的离子方程式为 _________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ _______________。 (2)装置中能否省去盛饱和NaCl溶液的洗气 瓶？____________，理由是__________ _________________________________________ _____________________。 (3)装置中能否省去盛浓硫酸的洗气瓶？ _________________________________ ___________________________________， 理由是___________________________ _________________________________________ ____。 (4)装置中能否省去盛冰水的烧杯？ ______________，理由是____________。 【思路点拨】　解答本题要注意以下两点： (1)分析实验原理，结合实验装置判断各种 药品的作用。 (2)结合题中信息确定可能发生的副反应。 【答案】　(1)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋ H2O (2)否　氯气中混有的HCl气体进入大试管中 也会和氢氧化钠溶液反应，降低了NaClO的产量 和纯度 (3)能　少量水蒸气进入试管中不影响反应 (4)否　氯气和水的反应是放热反应，反应时 温度升高，可能引起副反应，生成NaClO3 如制取NaClO3，需加热至70 ℃，而且要求温度较 稳定，怎样才能实现？ 【提示】　向烧杯内加入70 ℃的水，用温度计 测量温度，用酒精灯进行间断性的水浴加热。 2．在下图所示的装置中，A是Cl2发生装置，C、D 为气体的净化装置，C中装有饱和食盐水，D中装有浓 硫酸，E是硬质玻璃管(其中装有细铁丝网)，F为干燥的 广口瓶，烧杯G为尾气吸收装置。 (1)A、B、G中各装有什么药品： A________，B________，G________。 (2)分析A中生成的Cl2中可能含有哪些杂质气 体？___________________________________ ____________________________________。 (3)为什么A中生成的气体一定要经过C、D两 个装置？_______________________________ _______________________________________。 (4)反应时E中的现象为_______________，生 成的物质是________(填化学式)。 (5)写出G和E中反应的化学方程式：_____ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ _____________。 解析：本题主要考查的是实验操作，应熟练地掌握实验室安全知识及注意 事项。 由图可知，整套装置包括Cl2的发生、净化、与Fe粉的反应、收集和尾气吸 收等几部分。由于浓盐酸易挥发，故生成的Cl2中必含有HCl和水蒸气等杂质，若不除 去这些杂质，则会影响Cl2与Fe在高温下的反应，使生成物不纯。另外，FeCl3遇水极 易水解变质，这一点将在以后学到。 答案：(1)MnO2　浓盐酸　NaOH溶液　 (2)HCl和水蒸气　(3)除去HCl和水蒸气，否则会影 响Cl2与Fe在高温下的反应，使生成物不纯　(4)有 棕黄色烟　FeCl3