高考化学 4.2 富集在海水中的元素 氯课件 新人教版.ppt

第二节富集在海水中的元素 氯 三年7考高考指数 1 了解氯单质及其重要化合物的主要性质及应用 2 了解氯单质及其重要化合物对环境质量的影响 3 掌握氯气的实验室制法 包括所用试剂 仪器 反应原理和收集方法 一 氯气的性质及其应用1 物理性质黄绿色有刺激性气味的气体 密度比空气大 有剧毒 能溶于水 2 化学性质和用途 1 与金属反应 与变价金属反应生成高价金属氯化物 与铁反应 与铜反应 2 与非金属反应 与h2反应 2fe 3cl22fecl3 cu cl2cucl2 h2 cl2 2hcl 点燃或光照 苍白 白雾 爆炸 白雾 3 与水反应 溶于水的氯气部分与水反应 离子方程式为 4 与碱反应 与naoh溶液反应 离子方程式为 5 与还原性无机化合物反应 与碘化钾溶液反应 与so2水溶液反应 与fecl2溶液反应 离子方程式为 cl2 h2oh cl hclo cl2 2oh cl clo h2o cl2 2ki 2kcl i2 cl2 so2 2h2o h2so4 2hcl cl2 2fe2 2fe3 2cl 6 与有机物 如甲烷 乙烯等 反应 甲烷与氯气的取代反应 第一步 cl2 ch4ch3cl hcl二 次氯酸和次氯酸盐的性质1 次氯酸 两弱一强 光照 1 弱稳定性 氯水须现用现配 保存在 置于冷暗处 2 强氧化性 能将有色物质氧化为无色物质作漂白剂 杀菌 消毒 3 弱酸性 naclo溶液中通少量co2 化学方程式为 2hclo 2hcl o2 光照 棕色瓶中 2naclo co2 h2o na2co3 2hclo 2 漂白粉 碱 氧化 2cl2 2ca oh 2 cacl2 ca clo 2 2h2o ca clo 2 cacl2 ca clo 2 ca clo 2 co2 h2o caco3 2hclo hclo 三 氯气的制法1 实验室制法 1 反应原理 2 浓盐酸表现的性质 2 工业制法化学方程式为 2nacl 2h2o2naoh h2 cl2 mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o 还原性和酸性 四 卤素及其化合物的特性和用途1 氟及其化合物 1 氟气与水剧烈反应 2f2 2h2o 4hf o2 2 氢氟酸是弱酸 能与sio2反应 用于刻蚀玻璃 实验室里不能用玻璃瓶保存氢氟酸 2 溴及其化合物 1 br2是深红棕色液体 易挥发 实验室保存液溴时要加少量水进行水封 不用橡胶塞 2 agbr具有感光性 可作感光材料 3 碘及其化合物 1 i2是紫黑色固体 易升华 使淀粉变蓝 2 agi可用于 五 卤素离子的检验方法1 agno3溶液和稀硝酸 沉淀法 人工降雨 cl br i 2 置换 萃取法呈有关反应的离子方程式为 红棕色或橙红色 含 紫色或紫红色 含 br i 2br cl2 br2 2cl 2i cl2 i2 2cl 1 氯气有很强的氧化性 在反应中只能作氧化剂 分析 氯气中的氯元素为零价 是氯元素的中间价态 既有氧化性 又有还原性 如cl2与naoh反应时 cl2既作氧化剂又作还原剂 2 1molcl2与足量naoh溶液反应转移2mol电子 分析 1molcl2与足量naoh溶液反应转移1mol电子 3 使湿润的ki 淀粉试纸变蓝色的气体不一定是氯气 分析 no2 o3 溴蒸气等也能使湿润的ki 淀粉试纸变蓝 4 将氯气和二氧化硫按照1 1的体积比混合后通入品红溶液中 品红溶液迅速褪色 分析 因为发生反应cl2 so2 2h2o h2so4 2hcl 所以品红溶液不会褪色 5 用naoh溶液除去cl2中的hcl 分析 naoh溶液也能与cl2反应 除去hcl的同时 cl2也被除掉了 故不能使用naoh溶液除去cl2中的hcl 氯水的成分及性质1 氯水的成分 三分四离 氯水中含有三种分子 h2o cl2 hclo 四种离子 h cl clo oh 极少量 2 氯水的性质氯水为浅黄绿色有刺激性气味的液体 与不同的试剂反应时 起作用的微粒不同 白色沉淀 cl cl ag agcl 有气泡产生 h 2h co32 co2 h2o 布条颜色褪去 hclo 发生氧化还原反应 溶液变棕黄色 cl2 2fe2 cl2 2fe3 2cl 黄绿色褪去 cl2 h2o so2 cl2 2h2o 4h 2cl so42 石蕊试液 先变红后褪色 hclo h 酸性和漂白性 镁粉 有气泡产生 氯水褪色 cl2 h mg cl2 mg2 2cl mg 2h mg2 h2 3 cl2 h2ohcl hclo平衡移动的应用 c cl 增大c hclo 减小 左移 用饱和食盐水除cl2中的hcl 用排饱和食盐水法收集cl2 c h 和c cl 增大 左移 洁厕剂和 84 消毒液不宜混用 c h 减小 右移 用naoh吸收多余的cl2 c hclo 减小 右移 右移 氯水应避光保存或现用现配 c hclo 增大 制取次氯酸浓度较大的氯水 高考警示钟 1 注意氯水成分的多样性 氯水是复杂的混合物 在化学反应中可表现出不同微粒的性质 在分析具体反应时 要判断是什么微粒起作用 2 氯水中的次氯酸具有漂白性 氯水能使紫色石蕊试液 蓝色石蕊试纸 ph试纸等先变红后褪色 不能用ph试纸测定氯水的ph 3 明确氯水和液氯的区别 氯水和液氯的区别是前者是混合物 后者是纯净物 氯水久置后 由于hclo分解 最后就成为稀盐酸 典例1 某中学化学兴趣小组想制取饱和氯水 并进行氯水的性质实验 他们使用如图装置制取较多量的饱和氯水 请回答 1 写出仪器的名称 a b 2 写出丙 丁装置中发生反应的离子方程式 丙 丁 3 有同学提出如下改进建议 在乙和丙之间增加上图中的a装置 你认为有无必要 填 有 或 无 在丙的长导管下口处 接上图中的b装置 可以提高氯气的吸收效果 原因是 4 用制得的氯水分别进行下列实验 滴入碳酸钠溶液中 有气体生成 说明氯水中发生反应的粒子是 滴入agno3溶液中 发生反应的离子方程式是 5 用滴管将制得的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的naoh稀溶液中 当滴到最后一滴时红色突然褪去 产生上述现象的原因可能有两种 简要文字说明 是由于 是由于 用实验证明红色褪去的原因是 或者 的实验方法是 6 为了提高氯水中次氯酸的浓度 增强氯水的漂白能力 可向氯水中加入的试剂是 a caco3b na2so3c h2so4d ca oh 2 解题指南 解答本题注意以下两点 1 指示剂因ph变化褪色后 再改变ph至一定范围时 又可恢复原来的颜色 若被hclo氧化而褪色 则不能恢复原来的颜色 2 在氯水中存在平衡cl2 h2oh cl hclo 可运用平衡移动原理解释有关问题 解析 3 乙和丙之间无需增加干燥装置 因为还要通入水中 5 naoh与酚酞作用呈红色 红色消失的原因有两种 一是naoh被盐酸中和了 二是酚酞被hclo氧化了 滴加naoh溶液即可判断到底是哪种原因 6 氯水中存在平衡cl2 h2oh cl hclo 由于次氯酸的酸性比碳酸弱 caco3只与hcl反应 不与hclo反应 而使平衡右移 hclo的浓度增大 na2so3 ca oh 2均能与hclo反应 尽管平衡右移 但hclo的浓度减小 加入h2so4增大了h 浓度 使平衡左移 c hclo 减小 答案 1 分液漏斗圆底烧瓶 2 cl2 h2oh cl hclocl2 2oh cl clo h2o 3 无 可增大cl2与水的接触面积 4 h ag cl agcl 5 盐酸中和了氢氧化钠次氯酸将酚酞氧化了向褪色后的溶液里再滴加氢氧化钠溶液 若溶液变红 说明是原因 若溶液不变红说明是原因 6 a 互动探究 1 若无乙装置 制得的氯水中的hclo的浓度会偏大 偏小还是不变 提示 偏小 因为乙装置的作用是除去氯化氢气体 若无乙装置 氯水中会含有较多的hcl 使平衡cl2 h2ohcl hclo左移 使hclo浓度偏小 2 若在一定量的饱和氯水中加入过量的块状碳酸钙 充分反应后过滤 滤液的主要成分是什么 提示 caco3与hcl反应 使平衡cl2 h2oh cl hclo右移 hclo浓度增大 过量caco3与hcl反应生成cacl2和ca hco3 2 故滤液的主要成分为hclo cacl2和ca hco3 2 变式备选 如图是某研究性学习小组利用实验室制氯气的装置设计制取氯水并进行相关实验的装置 1 a装置中发生化学反应的离子方程式为 2 新制氯水能使红色布条褪色 对于使红色布条褪色的物质 同学们的看法不一致 认为氯水中存在的几种物质除水外都有可能 请你设计实验探究 验证 得出正确结论 提出假设 并进行实验 探究 验证 分别简述实验过程 现象和结论 假设一 盐酸能使红色布条褪色 探究 验证的实验过程 现象和结论为 假设二 探究 验证的实验过程 现象和结论为 假设三 hclo能使红色布条褪色 本假设的实验探究 验证不作要求 得出的结论是 解析 1 a装置中反应是利用mno2与浓盐酸反应制取氯气 反应的离子方程式为 mno2 4h 2cl mn2 cl2 2h2o 2 假设一 验证盐酸能否使红色布条褪色 可以将盐酸滴加到红色布条上 看红色布条是否褪色来证明盐酸有没有漂白性 在氯水中存在平衡 cl2 h2ohcl hclo 溶液中除h2o外 可能存在的物质有cl2 盐酸和hclo 因为假设一已经假设了盐酸能使红色布条褪色 假设三已经假设了hclo能使红色布条褪色 因此在假设二中只能考虑cl2能使红色布条褪色 结合所学知识 盐酸和氯气都不能使红色布条褪色 只有hclo能使红色布条褪色 答案 1 mno2 4h 2cl mn2 cl2 2h2o 2 假设一 用玻璃棒蘸取稀盐酸滴到红色布条上 红色布条不褪色 说明盐酸没有漂白性假设二 氯气能使红色布条褪色把干燥的红色布条放入充满氯气的集气瓶中 红色布条不褪色 说明氯气没有漂白性 次氯酸能使红色布条褪色 氯气的实验室制法和性质实验1 氯气的实验室制法 1 实验原理 mno2 4h 2cl mn2 cl2 2h2o 2 实验 四 装置 3 净化方法 除去hcl常用饱和食盐水 除去水蒸气常用浓硫酸 4 收集方法 用向上排空气法或排饱和食盐水法收集氯气 5 尾气吸收方法 吸收多余的氯气 防止污染空气 常用naoh溶液 6 验满方法 颜色三变 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 将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛cl2的瓶口 观察到试纸先变红后褪色 则证明已集满 实验室制取cl2时 常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否收集满 2 氯气的性质实验常见实验形式如图所示 高考警示钟 1 注意氯气的尾气吸收试剂的选择 实验室制取氯气时 常用naoh溶液吸收多余的氯气 也可以用na2so3溶液或na2co3溶液 但不用澄清石灰水 因为ca oh 2的溶解度较小 澄清石灰水中ca oh 2的含量少 吸收不完全 2 制取氯气时要缓缓加热 温度过高会导致hcl大量挥发 3 注意盐酸的浓度对反应的影响 制取cl2所用的盐酸为浓盐酸 稀盐酸与mno2不反应 随着反应的进行 浓盐酸变为稀盐酸 反应停止 典例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 其化学方程式是 2 中b瓶内加入的液体最好是 3 用图示的 或 代替 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 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 怎样证明氯气已充满了整个装置 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碳粉 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 解题指南 解答本题注意以下三点 1 实验现象的描述要准确全面 2 书写氧化还原反应的化学方程式时注意电子守恒 质量守恒 3 贮气装置的原理 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 原理同 可代替 中c瓶口密封 不安全 4 当黄绿色气体充满整个装置时 证明cl2充满 cl2有强氧化性 可将fe2 br i so2氧化为fe3 br2 i2 so42 故c中溶液由浅绿色变为红棕色 d中溶液变蓝 e中产生白色沉淀baso4 f中由于吸收了cl2变为浅黄绿色 5 c 2h2o 2cl2co2 4hcl f的作用是提供g中发生反应所需的水蒸气 6 生成的hcl使溶液变红色 剩余cl2与水反应生成hclo又起漂白作用 答案 1 mno2 4hcl 浓 mncl2 2h2o cl2 2 饱和食盐水 3 可行 不行 与 原理相同 而 中因c瓶口密封 体积不能改变 增大压强会有危险 4 当整个装置内充满黄绿色气体时 证明氯气已充满整个装置 溶液由浅绿色变为红棕色溶液变蓝生成白色沉淀溶液变为浅黄绿色 5 c 2h2o 2cl2co2 4hcl向g中提供反应所需的水蒸气 6 生成的hcl使紫色石蕊试液变红色 剩余的氯气又与水作用生成次氯酸 起漂白作用 使红色褪去 技巧点拨 气体的制备和性质实验装置特点一套完整的气体的制备和性质实验装置一般由以下四部分组成 气体发生装置 净化装置 收集或性质实验装置 尾气吸收装置 在用组合装置制取气体时 可按上述顺序选择合适的装置和需要的药品 有毒气体必须要有尾气处理装置 解决问题的关键是明确各套装置的作用 有新信息时 要充分利用新信息 变式备选 无水氯化铝是白色晶体 易吸收水分 在178 时升华 装有无水氯化铝的试剂瓶久置于潮湿空气中 会爆炸并产生大量白雾 氯化铝常作为石油化工的催化剂 并用于处理润滑剂等 工业上用金属铝和氯气或无水氯化氢气体与熔融金属铝作用而制得 某课外兴趣小组在实验室里 通过如图所示装置制取少量纯净的无水氯化铝 1 a装置中玻璃仪器的名称为 2 b装置中的试剂名称为 c装置的作用是 3 在e处可收集到纯净的氯化铝 其原因是 4 从a装置导出的气体若不经过b c装置而直接进入d装置 将对实验产生的后果是 5 f装置所起的作用是 解析 若没有b c装置 则hcl和水蒸气随cl2一同进入d装置 hcl与al反应生成h2 h2与cl2的混合物受热可能爆炸 水蒸气与alcl3作用也可能爆炸 cl2有毒 不能直接排放到空气中 可用碱石灰吸收 又因为alcl3易水解 所以碱石灰也起到干燥的作用 防止空气中的水蒸气进入d装置 使alcl3水解 答案 1 酒精灯 圆底烧瓶 分液漏斗 2 饱和食盐水除去氯气中的水蒸气 3 生成的alcl3受热升华 在e处凝结析出 4 未除去的hcl和水蒸气随cl2一同进入d装置 与铝反应生成h2 h2与cl2的混合物受热可能爆炸 水蒸气与alcl3作用也可能爆炸 5 吸收尾气中未反应的cl2 以免污染空气 还能起干燥作用 防止外部空气中的水蒸气进入d装置 使alcl3水解 实验探究1 以命题意图为出发点 典例 2012 成都模拟 某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备cl2的过程中会有水蒸气和hcl挥发出来 同时验证氯气的某些性质 甲同学设计了如图所示的实验装置 支撑用的铁架台已省略 按要求回答问题 突破性质验证型实验题 1 若用含有0 2molhcl的浓盐酸与足量的mno2反应 制得的cl2的体积 标准状况下 总是小于1 12l的原因是 2 装置b中盛放的试剂名称为 作用是 装置c中盛放的试剂名称为 作用是 装置d和e中出现的现象不同说明的问题是 装置f的作用是 写出装置g中发生反应的离子方程式 3 乙同学认为甲同学的实验有缺陷 不能确保最终通入agno3溶液中的气体只有一种 为了确保实验结论的可靠性 证明最终通入agno3溶液的气体只有一种 乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置 你认为该装置应加在 与 之间 填装置字母序号 装置中应放入 填写试剂或用品名称 精讲精析 1 解题关键点 1 明确实验的两个目的 验证cl2中混有水蒸气和hcl 验证氯气的某些性质 2 能够根据试剂判断装置的作用 如干燥 湿润的有色布条可用来验证cl2是否具有漂白性 ccl4能够吸收氯气 agno3溶液可以用来检验cl 3 要避免各检验物质之间的相互干扰 检验水蒸气应该在验证cl2的性质之前进行 检验hcl在验证cl2的性质之后进行 2 解题疑惑点 1 mno2与浓盐酸反应的实质和hcl的作用 mno2与浓盐酸反应的实质是mno2把hcl氧化生成cl2 但mno2只能与浓盐酸反应而与稀盐酸不能反应 反应中一部分hcl表现还原性 一部分表现酸性生成盐 2 如何证明cl2含有h2o g 和hcl g 检验顺序如何确定 用无水cuso4检验h2o g 的存在 hcl易溶于水 既可以用agno3溶液检验cl 也可以用紫色石蕊试液检验h 存在 因为hcl g 的检验是在溶液中进行的 所以必须首先检验h2o g 的存在然后才能检验hcl g 3 装置f中ccl4的作用是什么 如何确认最终通入agno3溶液中的气体只有hcl g 用agno3溶液检验hcl g 的存在 而cl2对检验有干扰 联系到br2 i2易溶于ccl4的性质 不难推出ccl4可以吸收cl2以排除cl2对hcl g 检验的干扰 cl2是否被ccl4完全吸收是最后检验成败的关键 所以必须检验确认cl2是否被完全除尽 因此需在f g之间加入一个检验通过ccl4后还有无cl2剩余的装置 结合cl2的特性 可以用 湿润的碘化钾淀粉试纸 或 湿润的有色布条 参考答案 1 浓盐酸的浓度随着反应的进行会变小 mno2与稀盐酸不反应 加热时浓盐酸因挥发而损失 2 无水硫酸铜证明有水蒸气产生无水cacl2除去气体中的水蒸气 氯气无漂白性 次氯酸有漂白性 吸收氯气 ag cl agcl 3 fg湿润的淀粉ki试纸 或湿润的有色布条 1 性质验证型实验题常见的两种考查形式 1 已经给出试剂或装置 仪器 的 根据题意说明在仪器或装置内发生的反应及现象或设置该装置的目的以及具体操作 2 已知反应或反应现象以及操作要求 根据题意要求补出缺少的试剂或装置 仪器 2 解题策略性质验证型实验题的关键是结合题目要求和所给的仪器 装置以及所给的试剂 了解命题的意图 一般思路是 明确实验目的 该实验要求做什么 明确题干 题图含义 认真理解实验的设计思路 每一个装置的设计意图 理解题目给我们达成实验目的提供了什么依据和有效信息 明确解答问题的落点是什么 即试题给我们设置了什么样的问题情境 要求我们回答什么问题 1 已给出试剂或装置 仪器 的实验 该类题目的关键是通读全题 结合题意或元素化合物的性质 弄清楚在某一仪器处发生的反应或该反应的现象 同时要理解设置的仪器或装置的目的 这样问题就能迎刃而解 2 已知反应或反应现象及仪器操作要求 该类题目的关键是根据题目的现象或操作要求等 通过所学元素化合物性质或化学实验的仪器使用和基本操作 确定此处缺少的试剂或缺少的装置或仪器 3 规范答题注意回答问题时 一定要锤炼语言 使自己的语言描述准确 规范 避免 心里知道却说不清 的现象 如对实验的描述可按 操作 现象 结论 的顺序组织语言 另外叙述要精确 表达要清楚 1 某城市以 液氯泄漏 作为应急预警演习的项目 演习时下列防护措施不正确的是 a 及时向上风口和地势较高处转移疏散人群b 及时戴上用烧碱溶液浸湿过的口罩c 用高压水枪向泄漏口附近喷洒稀碱液并设法控制氯气泄漏d 及时戴上用苏打水或肥皂水浸湿过的口罩 解析 选b 氯气的密度比空气大 因此人要转移到地势较高的地方 氯气可与碱性溶液反应 因此可用苏打水或肥皂水吸收氯气以减少有毒气体的吸入 烧碱溶液虽然能吸收氯气 但其本身有腐蚀性 不可与皮肤接触 可以喷洒在氯气泄漏口附近 2 下列氯化物既可由氯气与金属反应制得 又可由金属与盐酸反应制得的是 a cucl2b fecl2c fecl3d alcl3 解析 选d cucl2可由铜与氯气反应制得 铜不与盐酸反应 a项错误 铁与氯气反应生成fecl3 铁与盐酸反应生成fecl2 b c项错误 铝与盐酸和氯气反应均生成alcl3 d项正确 3 自来水厂常用氯气给自来水消毒 某学生用自来水配制下列物质的溶液 药品不会产生明显变质的是 a 石蕊b 氯化铝c 氢氧化钠d 硝酸银 解析 选b 氯水中含有cl2 hcl和hclo hclo可将石蕊氧化褪色 hcl会跟agno3反应 agno3 hcl agcl hno3 cl2可以与氢氧化钠溶液反应 cl2 2naoh nacl naclo h2o cl2不跟alcl3反应 4 下列叙述正确的是 氯气的性质很活泼 它与氢气混合后立即发生爆炸 实验室制取氯气时 为了防止环境污染 多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收 新制氯水的氧化性强于久置氯水的氧化性 检验hcl气体中是否混有cl2的方法是将气体通入硝酸银溶液 除去cl2中的hcl 可使气体通过饱和食盐水a b c d 解析 选c 氯气与氢气混合后需要在光照或点燃的条件下才会发生爆炸 氢氧化钙溶液的浓度较小 吸收氯气的量很小 故不用氢氧化钙溶液吸收氯气 由于hclo分解 氯水久置后成分变为盐酸 氧化性要弱于新制氯水 hcl和cl2都能与硝酸银溶液反应生成agcl沉淀 由于hcl极易溶于水 氯气在饱和食盐水中的溶解度很小 故可用饱和食盐水除去cl2中的hcl 正确 5 依据下述实验过程填空 1 写出上述反应的化学方程式 2 填出a b c d四处的颜色名称 a b c d 解析 febr2溶液中通入cl2反应可得到