苏教版必修1 专题2第1单元 氯、溴、碘及其化合物（第1课时） 学案 (1).doc

第一单元 氯、溴、碘及其化合物第一课时 氯气的生产原理及其性质 课标要求1了解氯气的工业制法。2掌握氯气的实验室制法。3了解氯元素的存在、氯气的物理性质及应用。4了解氯气及其重要化合物以及氯水的主要性质及应用。 1.工业上采取电解饱和食盐水的方法制取cl2，反应的化学方程式为2nacl2h2o2naohh2cl2。与电源正极相连的石墨棒上产生cl2，与电源负极相连的铁棒上产生h2和naoh。2实验室制取cl2反应的化学方程式为mno24hcl(浓)mncl22h2ocl2。3氯气是一种黄绿色、有毒的气体。4氯水的成分“三分子、四离子”。“三分子”为cl2、h2o、hclo；“四离子”为h、cl、clo、oh。 1海水中的化学物质(1)元素种类：80多种。(2)氯化物：主要为氯化钠，其次为氯化镁、氯化钙、氯化钾等。(3)溴元素：被称为“海洋元素”，原因是：99%以上的溴蕴藏在海水中。(4)碘元素：含量丰富，达81010 t。2氯气的工业制法以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为氯碱工业。(1)氯气的制备原理：反应的化学方程式为2nacl2h2o2naohh2cl2。(2)实验室电解饱和食盐水实验装置：实验现象：a接通电源，片刻后，u形管两端电极上都有气泡产生，并且不断增多。b通电一段时间，然后用小试管套住a管，收集u形管左端产生的气体。2 min后，提起小试管，并迅速用拇指堵住试管口，移近点燃的酒精灯，松开拇指，发出轻微的爆鸣声，说明产生的气体是氢气。c取一支小试管，用向上排空气法收集从b管导出的气体，气体呈黄绿色。d关闭电源，打开u形管两端的橡皮塞，分别向溶液中滴加12滴酚酞溶液，u形管右端无变化，左端溶液变红。反应产物：a石墨棒上产生氯气。b铁棒上产生氢气和氢氧化钠。3氯气的实验室制法(1)反应原理mno24hcl(浓)mncl2cl22h2o。(2)实验装置a装置为气体发生装置，作用是制备气体。b装置为收集装置，作用是收集气体。c装置为尾气处理装置，作用是吸收多余cl2。1实验室制取氯气时，由于反应条件是“浓盐酸”和“加热”，生成的cl2中含挥发出来的hcl气体和水蒸气，若实验室要制取纯净、干燥的cl2，如何除去cl2中的杂质并干燥？提示：用饱和食盐水除去cl2中的hcl，并用浓硫酸干燥。2含有4 mol hcl的浓盐酸与足量的mno2反应，能生成1 mol cl2吗？提示：不能，因为随着反应的进行，盐酸的浓度变小，mno2与稀盐酸不反应，故生成的cl2小于1 mol。3如何检验氯气已经收集满？提示：将湿润的淀粉ki试纸放到瓶口，cl2能使湿润的淀粉ki试纸变蓝。氯气的实验室制法(如图所示)1试剂的选择通常选用浓盐酸和具有强氧化性的物质(mno2、kmno4等)来制取。如mno24hcl(浓),mncl2cl22h2o2kmno416hcl(浓)=2kcl2mncl25cl28h2o2发生装置选取发生装置的依据是制取气体所用试剂的状态和反应条件(加热与否)。以此分析可知，实验室制取氯气是加热固体与液体的混合物，所以应选用固液加热制气发生装置。3收集方法选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性。因为氯气能溶于水，密度比空气的大，所以收集氯气时，不能用排水法，应该用向上排空气法。cl2在饱和食盐水中的溶解度较小，也可用排饱和食盐水法收集cl2。4干燥剂的选择选择气体干燥剂的主要依据是被干燥气体不能与干燥剂反应。如氯气能与碱反应，所以不能用碱石灰进行干燥，常用浓硫酸、五氧化二磷等进行干燥。5吸收装置氯气有毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行，通常在收集装置的后面连接盛有naoh溶液的吸收装置。6验满常用湿润的淀粉碘化钾试纸或湿润的蓝色石蕊试纸检验cl2。方法是将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近集气瓶瓶口，试纸变蓝，或将湿润的蓝色石蕊试纸靠近集气瓶瓶口，试纸先变红后褪色，则可证明cl2已收集满。1下列有关说法错误的是()a“氯碱工业”是用直流电对精制饱和氯化钠溶液电解b根据氯碱工业的原理，若电解氯化钾溶液反应为2kcl2h2o2kohcl2h2c氯碱工业产生两种气体，一种无色，一种为黄绿色d电解饱和食盐水时，氯气和氢氧化钠溶液都在石墨棒上生成解析：选d电解饱和食盐水时，石墨棒上产生cl2，铁棒上产生h2和naoh溶液，d项不正确。2某实验室的尾气中含有较多的氯气，有毒，要吸收这些尾气，下列试剂最适合的是()a饱和的石灰水b饱和的食盐水c自来水 d烧碱溶液解析：选d虽然氯气能与饱和石灰水反应，但相同条件下，氢氧化钠的溶解度大于氢氧化钙的溶解度，吸收效果烧碱溶液更好，a项错误、d项正确；饱和食盐水中氯离子浓度达到最大，抑制氯气的溶解，则吸收效果最不好，b项错误；自来水中含有氯离子，将抑制氯气的溶解，且氯气的溶解度较小，用水吸收效果不好，c项错误。3某学生设计如图实验装置用于制备纯净的cl2。(1)装置中有五处错误，请指出_，_，_，_，_。(2)在更正后的装置图中，仪器中的饱和食盐水、浓硫酸、氢氧化钠溶液的作用分别是：饱和食盐水的作用：_；浓硫酸的作用：_；氢氧化钠溶液的作用_。解析：从实验原理上来说，氯气是用浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下制取，不能用稀盐酸，因稀盐酸与二氧化锰不反应；制得的氯气中混有hcl和水蒸气，应依次通过盛有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶将其除去；因氯气有毒，应用尾气吸收装置，以避免对环境的污染；因氯气比空气重，应用向上排空气法收集。答案：(1)用长颈漏斗错误，应用分液漏斗不能用稀盐酸，应用浓盐酸没有用酒精灯，应用酒精灯加热盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒，应更换位置盛饱和食盐水的洗气瓶中的进气导管应插入液面，出气导管不应插入液面(2)除去混在氯气中的hcl除去混在氯气中的水蒸气吸收多余的cl2，防止污染环境 1氯的原子结构和氯元素存在(1)原子结构原子结构示意图为，氯原子容易得到1个电子而形成cl的稳定结构。(2)氯元素的存在氯在自然界中以化合态存在，主要以nacl的形式存在。2氯气的物理性质颜色密度气味毒性状态溶解性特性黄绿色比空气大刺激性气味有毒气体1 体积水约能溶解2 体积氯气易液化3.氯气的用途(1)常用于自来水的消毒。(2)制造盐酸。(3)制造漂白粉。(4)用于农药的生产、药物的合成。4与金属单质的反应5与非金属单质的反应操作现象反应原理h2在cl2中燃烧h2在盛有cl2的集气瓶中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口有白雾产生h2cl2 2hclh2和cl2的混合气体光照发生爆炸特别提醒cl2与变价金属反应时生成高价态的金属氯化物，即cl2与fe反应，不论cl2是否过量均生成fecl3而不是fecl2。1下列现象不属于h2在cl2中燃烧现象的是()a苍白色火焰b瓶口有白雾c集气瓶内气体颜色变浅 d爆炸解析：选dh2在cl2中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口因生成的hcl吸收空气中的h2o生成盐酸小液滴而形成白雾，集气瓶内气体的颜色因cl2的消耗而变浅，但不发生爆炸。2下列化合物中，不能通过两种单质间化合直接制取的是()afecl3 bcucl2chcl dfecl2解析：选dcl2与金属反应生成高价态的氯化物，所以fecl2不能由两种单质直接化合制取。 1氯气与水反应(1)氯水中的成分：“三分子”是：h2o、cl2、hclo。“四离子”是：h、oh、cl、clo。(2)氯气与水反应的化学方程式：cl2h2ohclhclo。2次氯酸(hclo)的性质与应用(1)次氯酸的三大性质 (2)次氯酸的漂白作用 特别提醒干燥的cl2没有漂白性，但湿润的cl2由于生成了hclo而具有漂白性。3氯气与naoh反应化学方程式：cl22naoh=naclnacloh2o。工业生产和实验室常用氢氧化钠溶液吸收氯气尾气。4氯气与ca(oh)2反应化学方程式：2cl22ca(oh)2=cacl2ca(clo)22h2o。5漂白粉(1)漂白粉的成分为cacl2、ca(clo)2，有效成分是ca(clo)2。(2)漂白粉长期露置于空气中，最终会生成cacl2，其反应原理为ca(clo)2h2oco2=caco32hclo、2hclo光照,2hclo2、caco32hcl=cacl2h2oco2。6漂白液漂白液的有效成分为次氯酸钠(naclo)。1品红溶液呈红色，向品红溶液中加入新制氯水，溶液的颜色有何变化？提示：新制氯水中含有hclo，具有漂白性，因此品红溶液褪色。2将氯水滴入nahco3溶液中，有何现象？提示：溶液中产生气泡，因为氯水中的盐酸与nahco3发生反应：nahco3hcl=naclco2h2o。3实验室里如何保存氯水？提示：氯水中的hclo见光或受热易分解，故新制氯水应密闭保存于棕色试剂瓶中，并置于冷暗处。1氯水性质的多样性在氯水中含有多种微粒，因此在与不同物质发生反应时，表现出不同微粒的性质，现列表如下：所加试剂参与反应的微粒实验现象化学方程式或解释agno3溶液cl产生白色沉淀hclagno3= agclhno3na2co3固体h有气泡产生2hclna2co3=2naclco2h2o有色布条hclo布条颜色褪去漂白性fecl2溶液cl2溶液由浅绿色变为棕黄色2fecl2cl2=2fecl3石蕊溶液hclo、h先变红后褪色酸性和漂白性特别提醒氯水中含有cl2、hclo，当氯水发生氧化还原(如与fecl2、nabr、ki等)反应时，只看作cl2参与反应，如2fecl2cl2=2fecl3；当考虑氯水的漂白性和消毒性时，只看作hclo起作用。2新制氯水、久置氯水、液氯的比较新制氯水久置氯水液氯区别氯气的水溶液稀盐酸氯气的液体状态分类混合物混合物纯净物颜色浅黄绿色无色黄绿色组成微粒cl2、hclo、h2o、h、cl、clo、ohh、cl、h2o、ohcl2性质多种成分，多重性质，如酸性、漂白性、氧化性等有酸性(比新制氯水强)仅表现cl2的性质1下列关于氯水的叙述中正确的是()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cl2d氯水放置数天后，酸性减弱解析：选b新制氯水中有cl2、hclo、h2o等分子，h、cl、clo等离子，a项错误；新制氯水中含有h和hclo，蓝色石蕊试纸遇h变红，变红后的试纸被强氧化剂hclo氧化而褪色，b项正确；光照氯水发生反应2hclo2hclo2，逸出的气体是o2，而不是cl2，c项错误；hclo分解后变成hcl，hcl是强酸，溶液的酸性增强，d项错误。2下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是()a将nahco3固体加入新制氯水中，有无色气泡产生(h)b氯水呈浅黄绿色(cl2)c将agno3溶液滴加到新制氯水中，有白色沉淀产生(cl)d新制氯水使红色布条褪色(hcl)解析：选da项，由于氯水中存在hcl，则发生反应nahco3hcl=naclh2oco2，表现出酸性，即h的性质；b项，氯气为黄绿色气体，溶解在水中使其水溶液呈浅黄绿色；c项，能发生反应hclagno3=agclhno3，表现出cl的性质；d项，新制氯水使红色布条褪色是次氯酸的漂白作用，错误。3以下有关漂白粉的说法正确的是()漂白粉是氯气与氢氧化钠反应的产物漂白粉能杀菌消毒的原因是漂白粉有毒，能毒死病菌漂白粉放入稀酸中可以提高漂白速度氯气与碱反应的产物具有一定的杀菌消毒作用abc d解析：选c漂白粉是氯气与氢氧化钙反应后所得的混合物，主要成分为cacl2和ca(clo)2，错误；漂白粉能用来杀菌消毒的原因是ca(clo)2与空气中的co2和h2o作用生成hclo，hclo具有杀菌消毒的作用，错误；当漂白粉与酸接触时，也可生成hclo，且漂白粉与稀酸反应生成hclo的速度较快，故漂白粉放入稀酸中可提高漂白速度，正确；氯气与碱反应可生成氯化物和次氯酸盐，次氯酸盐可与co2、h2o或与稀酸作用生成hclo，正确。三级训练节节过关1.关于氯气制取方法的说法中，不正确的是()a电解饱和食盐水制氯气时，石墨棒上方充满黄绿色气体b工业上用电解饱和食盐水的方法制取氯气的同时得到烧碱c实验室制法和电解饱和食盐水的制法的化学方程式是不同的d实验室制取氯气时最好大火加热使温度迅速升高解析：选d电解饱和食盐水制氯气时，cl2在与电源正极相连的石墨棒上生成，a正确；b、c正确；浓盐酸具有挥发性，实验室制取氯气时应缓缓加热以减少浓盐酸的损失，d错误。2下列有关氯气的叙述中不正确的是()a氯气是一种黄绿色，有刺激性气味的气体b氯气、液氯、氯水是同一种物质c氯气能溶于水d氯气是一种有毒气体解析：选b氯气和液氯是同一种物质，只是状态不同，而氯水则是cl2的水溶液，是混合物，b项错误。3下列关于液氯和氯水的叙述中正确的是()a液氯无色，氯水呈黄绿色b液氯和氯水皆能存放于钢瓶中c液氯较氯水的漂白作用更强d液氯是纯净物，而氯水是混合物解析：选d液氯是液态的单质氯，属于纯净物，氯水是氯气的水溶液，属于混合物，d项正确。4下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是()acucl2bfecl2calcl3 dfecl3解析：选c当氯气与cu、fe等变价金属反应时，生成高价金属氯化物，故b项不正确。a项中cu不与盐酸反应，d项中fe与盐酸反应生成fecl2，故a、d项均不正确。c项既可由金属与氯气直接反应制得，又可由金属与盐酸反应制得。5在新制氯水的各种微粒中：(1)使氯水呈黄绿色的是(填写化学式或离子符号，下同)_。(2)能使agno3溶液产生白色沉淀的是_。(3)能使紫色石蕊试液显红色的是_。(4)能使有色布条褪色的是_。(5)能使无水cuso4变蓝的是_。(6)能与nahco3溶液反应放出气体的是_。(7)能使ki淀粉溶液变蓝色的是_解析：新制氯水中有cl2，使氯水呈黄绿色，能氧化i生成i2；hclo能漂白、杀菌、消毒；cl与agno3生成白色沉淀；h显酸性。答案：(1)cl2(2)cl(3)h(4)hclo(5)h2o(6)h(7)cl21下列说法正确的是()a海水中蕴含的元素有100多种，是一个巨大的宝藏b海水中氯化物的含量最高c海水中的氯化物主要是氯化钠，其次是氯化镁、氯化钙、氯化钾d海水中含有浓度很高的碘元素和溴元素解析：选c海水中蕴含的元素有80多种；海水中含量最高的是水，海水中的碘元素和溴元素浓度都不高，但由于海水量很大，所以其总质量很大。2除去cl2中混有的少量hcl气体，可将气体通入()a饱和nahco3溶液b烧碱溶液c饱和氯化钠溶液 d澄清石灰水解析：选chcl气体溶于饱和食盐水，而cl2在饱和食盐水中的溶解度较小。3下列物质中同时含有氯分子和氯离子的是()a液氯b新制氯水ccacl2溶液 d次氯酸溶液解析：选ba中的液氯指的是液态单质氯，不含氯离子；b中氯水是氯气的水溶液，含有h2o、hclo、cl2和h、cl、clo、oh；c中的氯化钙溶液不含氯分子；d中的次氯酸溶液不存在氯分子和氯离子。4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 bc d解析：选c能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色，要求该物质具有酸性和漂白性。和中只有cl2分子；中cl2分子与ccl4溶剂之间不反应，不能产生h和hclo；中盐酸只有酸性无漂白性；中cl2和水反应生成hcl和hclo；中发生反应：ca(clo)22hcl=cacl22hclo，且盐酸过量。5实验室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；在烧瓶中加入少量的mno2，向分液漏斗中加入浓盐酸；通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸；将多余氯气用浓naoh溶液吸收；当有连续气泡出现时，开始用向上排空气法收集氯气。a bc d解析：选d实验室制取氯气的实验步骤为：先连接好装置，检查装置的气密性，加试剂(先固体后液体)，缓缓加热，收集气体，尾气处理。6新制氯水与久置氯水相比较，下列结论不正确的是()a颜色相同b前者能使有色布条褪色c都含有hd加agno3溶液都能生成白色沉淀解析：选a新制氯水呈黄绿色，久置氯水为无色，a项错误。7下列说法不正确的是()ah2在cl2中燃烧会产生苍白色火焰b氯水用于漂白是因为hclo的存在c漂白粉是混合物，其有效成分是次氯酸钠d漂白粉放入稀盐酸中可以提高漂白速度解析：选c漂白粉的有效成分为次氯酸钙，c错误；漂白粉放入稀盐酸中会发生反应ca(clo)22hcl=cacl22hclo，从而加快hclo的产生，提高漂白速度。8下列说法不正确的是()a钠和铁一样，都能在氯气中燃烧生成金属氯化物b液氯是氯气的水溶液，它能使干燥的有色布条褪色c氯气跟变价金属反应生成高价金属氯化物d氯水具有杀菌、漂白作用是因为氯水中含有强氧化性的次氯酸解析：选b液氯是液态的cl2，不能使干燥有色布条褪色，b项错误。9实验室用如图所示装置来制取氯气，该装置由a、b、c三个基本装置组合而成，请回答下列问题：(1)该制取氯气的装置有一个错误，请指出错误_。(2)说出a、b、c三个基本装置的名称：a是_装置，b是_装置，c是_装置。(3)c装置中烧杯内所装液体是_溶液。(4)写出a装置中反应的化学方程式_。解析：(1)烧瓶不能用酒精灯直接加热，应该垫上石棉网。(2)a为气体发生装置，b为气体收集装置，c为尾气吸收装置。(3)一般用较浓的naoh溶液吸收多余的氯气，防止污染空气。(4)mno2和浓盐酸反应制取氯气的化学方程式为：mno24hcl(浓)mncl2cl22h2o。答案：(1)烧瓶底部缺少石棉网(2)气体发生气体收集(或集气)尾气吸收(3)naoh(4)mno24hcl(浓)mncl2cl22h2o10现有x、y、z三种元素，已知有如下情况：x、y、z的单质在常温下均为气体。x的单质在z的单质中燃烧，生成xz，燃烧时火焰呈苍白色。xz极易溶于水，在水溶液中电离出x和z，xz的水溶液可使石蕊溶液变红。两分子x的单质可与一分子y的单质化合生成两分子x2y，x2y常温下为液体。z的单质溶于x2y中，所得溶液具有漂白作用。请完成下列问题：(1)写出xz和x2y的化学式：xz_，x2y_。(2)z的单质溶于x2y后，溶液起漂白作用的物质是_(写出化学式)。(3)写出x的单质在z的单质中燃烧的化学方程式：_。(4)z的单质能否与氢氧化钠溶液发生反应？_(填“能”或“否”)，若能，请写出反应的化学方程式：_(若不能反应，则此空不必填写)。解析：燃烧时火焰呈苍白色即说明是氢气在氯气中燃烧，确定x为h，z为cl；x2y常温下为液体，是水，则y为o。答案：(1)hclh2o(2)hclo(3)h2cl22hcl(4)能cl22naoh=naclnacloh2o1漂白粉长期露置在空气中失效的原因是()a吸收了氧气和水蒸气b吸收了二氧化碳和水蒸气c漂白粉风化d漂白粉不稳定，见光分解解析：选b次氯酸酸性弱于碳酸，次氯酸钙和二氧化碳、水反应生成次氯酸，次氯酸不稳定，光照易分解，导致漂白粉失效，反应的化学方程式为ca(clo)2co2h2o=2hclocaco3、2hclo光照,2hclo2，选项b符合题意。2下列说法正确的是()a向久置的氯水中滴入紫色石蕊溶液，溶液将先变红后褪色b欲除去cl2中少量的hcl气体，可将此混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶c漂白粉的有效成分是cacl2和ca(clo)2d氯水的成分为cl2和ca(clo)2，应密封保存解析：选bhclo易分解，久置氯水实际是盐酸，因此只能使紫色石蕊溶液变红，而不能使其褪色，a项错误；漂白粉的主要成分是cacl2和ca(clo)2，有效成分是ca(clo)2，c项错误；新制氯水的成分有：cl2、h、clo、oh、cl、hclo、h2o，不含有ca(clo)2，d项错误；cl2几乎不溶于饱和食盐水，但hcl易溶于饱和食盐水，因此可用饱和食盐水除去cl2中少量的hcl气体，b项正确。3.如图a处通入cl2，当关闭b阀时， c处湿润的红布条没有明显变化，当打开b阀时，c处的湿润红布条逐渐褪色。则d瓶中盛装的溶液是()a浓硫酸b水c氢氧化钠溶液 d饱和食盐水解析：选c关闭b，c处湿润有色布条不褪色，说明cl2在d处完全反应。4已知：2fe3cl22fecl3。下图所示仪器可用于实验室制备少量无水fecl3，仪器连接顺序正确的是()aabcdefghbaedcbhigcadecbhigdacbdehif解析：选b按制气除hcl除h2o制备fecl3吸收cl2顺序连接。50.2 mol某单质直接与氯气完全反应，固体质量增加14.2 g，该单质可能是()a钠 b铜c铝 d铁解析：选b氯气与金属反应时生成金属氯化物，固体增加的质量，即为参加反应氯气的质量，且氯气与变价金属反应时，都生成高价态金属氯化物。根据金属单质0.2 mol与氯气完全反应消耗氯气0.2 mol(14.2 g)可知该金属表现2价，b项正确。6含2 mol hcl的浓盐酸和足量的二氧化锰共热制氯气，生成的氯气在标准状况下的体积为()a11.2 l b22.4 lc小于11.2 l d大于11.2 l解析：选cmno24hcl(浓),mncl2cl22h2o4 mol22.4 l2 mol11.2 l如果hcl完全参加反应，则生成的气体在标准状况下的体积为11.2 l，但该反应中的盐酸为浓盐酸，随盐酸的浓度变小，反应不能进行，由此可知2 mol hcl不可能全部参加反应，则生成的气体体积在标准状况下应小于11.2 l。7下列装置中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是(电极均为石墨，cl2能使ki淀粉溶液变蓝)()解析：选d向下排空气法收集的是氢气，故电源的左端是负极，右端是正极，a、c错误；淀粉碘化钾溶液变蓝可