云南省保山市腾冲县第八中学高中化学 第二节 氯学案 新人教版必修1

第二节 富集在海水中的元素氯【学习目标】知识与技能：了解氯气、氯水、氯化物的性质过程与方法：体会结构决定性质、性质决定用途的思想；了解氯气与氯水的区别情感、态度与价值观：通过氯气的发现史了解化学史的知识，体会科学家的研究过程【知识回顾】1.氧化还原反应(1)定义： (2)本质： .(3)特征： . 2.画出原子结构示意图 F(核电荷数为9)、 Cl(核电荷数为17)Br(核电荷数为35) I (核电荷数为53) 比较四种原子结构的相同点：_ 不同点：_ 化学性质应具有_性但也有_,主要表现在_电子能力逐渐_弱。 氧化性依次_。3.完成下列化学方程式，指出氧化剂、氧化产物和还原剂、还原产物：（1）Na在Cl2中燃烧： （2）氯水滴入FeCl2(aq)中： .【教学过程】一、氯的存在和结构1.氯元素主要以Cl的形式存在于海水中(1) 自然界中，只有的 氯，没有的 氯.(2) 盐类很多，但人类必须加补食用的只有 .2.氯原子的结构氯原子的原子结构示意图: 。氯原子最外层有 个电子，很容易获得 个电子变为 .氯元素是典型的 元素.二、活泼的黄绿色气体氯气1、物理性质实验步骤实验现象结论及解释展示集气瓶口向 放置，气体呈 色.氯气的密度 空气嗅闻气体有 性气味水溶性实验，加水震荡集气瓶内气体颜色 ，水变为 色液体.氯气 溶于水另外：氯气有 ，易 化.2.化学性质（1）与金属反应氯气是活泼的非金属单质，具有很强的 性.能与大多数金属化合，生成 价的金属氯化物。如：2Fe3Cl2 现象： CuCl2 现象： (2) 与非金属反应实验：H2在Cl2中燃烧实验操作实验现象化学方程式H2在Cl2中燃烧H2在Cl2中安静的燃烧，发出 色火焰，集气瓶口有 产生H2和Cl2的混合气体光照燃烧产物HCl气体易溶于水，溶于水得到的溶液即为 .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？燃烧_。(3)与水的反应实验：氯水的漂白作用 实验操作实验现象结论有色布条、氯水有色布条 氯水有 作用有色布条、干燥的氯气有色布条 干燥的氯气 漂白作用. Cl2的水溶液叫 ，该水溶液的颜色为 ，这说明其中含有 写除Cl2与水的反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目: 该反应中,氧化剂是 ,还原剂是 ,该反应的离子方程式 氯水中含有的粒子主要有 ,其中包括 种分子, 种离子 次氯酸的性质A.弱酸性：HClO的酸性比碳酸的酸性 ，能证明该反应的事实为 跟NaOH反应的离子反应式_。 B.不稳定性：不稳定,在光照下分解 ,化学方程式 C.强氧化性：次氯酸是一种强 剂,能杀死水中的 ,所以自来水常用 来杀菌消毒.次氯酸的强氧化性还能使某些染料和有机色素 ,可用作 .氯水漂白的本质是_起漂白作用。思考1.实验室中如何保存氯水？ 2.久置的氯水跟新制的氯水所含粒子有何不同？（4）与碱溶液的反应Cl2与NaOH溶液的反应化学方程式为 ，离子方程式为 ；工业上漂白液的有效成分是 。总结：Cl2跟其它碱溶液反应，生成 、 和 ；练习：写出下列反应的化学方程式和离子方程式：Cl2 跟KOH 溶液 ， Cl2 跟Ba(OH)2 溶液 ， Cl2与Ca(OH)2的反应Cl2通入冷的消石灰中反应的化学方程式 电子转移的方向和数目，氧化剂为和还原剂为。漂白粉和漂白精的有关问题a. 漂白粉的主要成分为 ，有效成分为 。漂白精的主要成分为。漂粉精和漂白粉具有 作用，用化学方程式和离子方程式表示其漂白的原理 ， 。该反应的反应类型为 ，该反应可说明HClO酸性比碳酸的酸性 。b. 漂粉精和漂白粉保存不当会失效，其原因用化学方程式可表示为 ， ，由此可确定漂粉精和漂白粉的保存方法为 。思考：1.实验室常用NaOH溶液吸收或除去多余的Cl2 ,为什么?为什么不用石灰水？2.分别向漂白粉溶液通入少量和过量的CO2,产生的现象一样么?为什么？（5）与具有还原性的化合物的反应将氯水滴入到FeCl2溶液中，产生的现象为 ，反应的离子方程式为 ，该反应中，氯气作 剂，说明氯气可与 物质反应.练习：完成下列反应方程式 Cl2 + 2KI= Na2SO3 + Cl2 + H2O= 4.用途 Cl2用于消毒是因为Cl2跟水的反应生成的 Cl2能用来制盐酸是由于发生反应 ，生成的 溶于水而得到盐酸.Cl2能用于制漂白粉、漂粉精.Cl2还可以制取多种农药、制造氯仿.三 、氯离子的检验（1）鉴定Cl-所用试剂为： ；（2）反应原理为： ；（3）鉴定方法为：先在被检验液中加 酸化，再滴入 溶液，如产生 ，则可判断该溶液中含有 。四、氯气的制备1、工业制法 2、实验室制法（1）反应原理：选择合适的氧化剂将-1价的Cl氧化 试剂 和 化学方程式 离子方程式 氯气的快速简便制法的原理 （2）仪器装置： （3）收集方法： （4）氯气的除杂与干燥：(5)尾气吸收：用 吸收多余的氯气。（6）实验中应注意的问题：【目标检测】A组1.下列叙述中不正确的是A.氯气的化学性质很活泼，它是一种活泼的非金属单质B.任何发光发热的剧烈的化学反应都可以叫做燃烧C.CuCl2溶解在水里，浓溶液呈现绿色，稀溶液呈现蓝色D.Cl和Cl2都易与金属单质反应2.下列氯化物中，不能直接用金属与氯气反应制得的是ACuCl2 BMgCl2 CFeCl2 DNaCl3.下列关于氯水的说法正确的是 A.氯水中只含Cl2和H2O分子 B.光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2C.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色 D.氯水久置数天后溶液酸性增强 4. 0.1mol某元素的单质与Cl2反应后,质量增加7.1g,这种元素是 ANa BMg CFe DCu 5.现有盐酸、氯化钠、氢氧化钠和氯水四种溶液，可用来鉴别它们的剂是 A. AgNO3 B.酚酞试液 C.紫色石蕊试液 D.饱和食盐水 6.自来水可用氯气消毒，某学生用这种自来水配制下列物质的溶液，不产生明显变质的是ANaHCO3 BAgNO3 CFeCl2 DAlCl3 7.为了防止贮存氯气的钢筒被腐蚀，钢筒在装氯气之前必须 A.清洗干净 B.充入惰性气体 C.除去铁锈 D.彻底干燥8.下列物质间的反应不能称为燃烧的是A.铁丝在纯氧中加热 B.将氢气在空气中点燃后伸入氯气中C.金属钠露置在空气中 D.将铜丝在空气中加热后伸入氯气中9.检验氯化氢气体中是否混有Cl2,可采用的方法是A.用干燥的蓝色石蕊试纸 B.用干燥的有色布条C.将气体通入硝酸银溶液 D.用湿润的淀粉碘化钾试纸10. 当不慎有大量Cl2逸出周围空间时，处在该环境中的人可以采用浸有一定浓度某种物质的水溶液的毛巾捂住鼻子，以防中毒。该物质最适宜采用的是A.NaOH B.NaCl C.NaHCO3 D.Na2CO311.一定量的MnO2与xmL10mol/L的盐酸共热制取氯气，在标准状况下产生2.24L。则x的值应为Ax=20 Bx=40 C20x4012.下列说法正确的是A.向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液，溶液将先变红后褪色B.欲除去Cl2中少量HCl气体，可将此混合气体通过盛饱和食盐水的洗气瓶C.漂白粉有效成分是CaCl2和Ca（ClO）2，应密闭保存D.实验室用MnO2和稀盐酸加热法制Cl2时，若14.6 g HCl参加反应，则可制得3.55 g Cl213.将氯气通入含有下列离子的溶液中，离子的浓度变化最小的是A.Fe2+ B.HCO3 C.Fe3+ D.CO3214.右图装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集（不考虑尾气处理） 气体.该装置 可用于 A.锌和盐酸生成氢气 B.二氧化锰和浓盐酸生成氯气 C.碳酸钙和盐酸生成二氧化碳 D.氯化钠和浓硫酸生成氯化氢 B组15.下列反应的离子方程式书写不正确的是A.向漂粉精溶液中通入过量二氧化碳：ClO-+H2O+CO2 = HClO+HCO-3 B.氯气与水反应：Cl2+H2O=2H+ Cl-+ ClO-C.二氧化锰与浓盐酸反应：MnO2+4H+4Cl- Mn2+2H2O+2Cl2D.碳酸钙粉末与氯水反应：CaCO3+2H+= Ca2+CO2+H2O16.为鉴定氯酸钾中含有氯元素,选用下列试剂和实验手段：滴加AgNO3溶液；加水溶解；加热；过滤后取滤液；加催化剂；加稀HNO3 正确的操作顺序是A. B. C. D.17.已知KMnO4与浓盐酸（HCl）在常温下反应生成Cl2若用图所示的实验装置来制备纯净、干燥的Cl2并试验它与金属的反应。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18.如图，从A处通入纯净的Cl2，打开B阀时,C处的红色布条上看不到明显现象;当关闭B阀后,C处红布逐渐褪色,则D瓶中装的是 A.浓H2SO4 B.NaOH溶液 C.H2O D.饱和NaCl溶液 19.有氯气和氧气的混合气体125 mL，将点燃的氢气放入混合气体中，待混合气体完全反应后，测得消耗氢气200 mL（气体体积均在相同条件下测定）。则原混合气体中氯气和氧气的体积比是A.23 B.32 C.35 D.54 20.某温度下将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液，经测定ClO-与ClO-3的浓度之比为13，则Cl2与NaOH溶液反应时，被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为A.215 B.113 C.31 D.4121.根据下列要求各写一个化学方程式：（1）反应中氯元素被还原： 。（2）反应中氯元素既被氧化，又被还原： 。（3）反应中氯元素既不被氧化，又不被还原 。22.将氯水分别加到下列溶液中：A.紫色石蕊试液； B.FeCl2溶液； C.Na2CO3溶液；D.AgNO3溶液。 观察有何现象？写出有关的离子方程式A： ； ；B： ； ；C： ； ；D： ； 。23.今有H2、Cl2的混合气体100mL（标准状况），其中一种气体为55mL，光照使两种气体发生反应后，恢复到标准状况，气体体积为 mL，为了证明反应后气体中有剩余，使气体通过10mL水，并使剩余气体干燥后恢复到标准状况，若：（1）若剩余 mL气体，证明有 剩余，理由是 （2）若溶液有 性质，证明有 剩余，理由是 24.现有X、Y、Z三种元素，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，燃烧时火焰为苍白色；XZ极易溶于水，其水溶液可使石蕊试液变红；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，所得溶液具有杀菌作用。（1）试推断X、Y、Z的元素种类及XZ和X2Y各是何物质（用元素符号和化学式表示）。X： ；Y： ；Z: ； XZ： ；X2Y： 。（2）写出反应和的化学方程式： ； 。（3）解释Z的单质溶于X2Y中，所得溶液具有杀菌作用的原因：（包括简洁文字和相应的化学方程式） 。25.已知：（1）A、B、C、D四种物质均含X元素，有的还可能含有Y、Z元素，Y、X、Z的原子序数依次增大。（2）X在A、B、C、D中都不呈现它的最高化合价。（3）常温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应，可得到B和C。（4）化合物D受热催化分解，可制得元素Y的单质。a.元素X是 ，Z是 ；b.写出（3）中反应的化学方程式： ；c.写出（4）中反应的化学方程式： 。26.某同学应用下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。回答下列问题：（1）该项研究（实验）的主要实验目的是 。 （2）浓H2SO4的作用是 ,与研究目的直接相关的实验现象 。（3）从物质性质的方面来看，这样的实验设计存在事故隐患，事故表现是 。请在图中D处以图的形式表明克服事故隐患的措施。27.现用浓盐酸、MnO2共热制Cl2，并用Cl2和Ca(OH)2反应制少量漂白粉。现已知反应2Cl2+2Ca(OH)2= Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O，该反应为放热反应，温度稍高即发生副反应6Cl2+6Ca(OH)2 = 5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O。甲、乙、丙三人分别设计三个实验装置，如图所示。（1）请从：a不容易控制反应速率；b容易控制反应速率；c有副反应发生；d可防止副反应发 生；e污染环境；f可防止污染环境，几个方面对上述甲、乙、丙三套装置的优缺点作出评价，并选择符合题目要求的选项填在表中的空格内。优点缺点甲装置乙装置丙装置（2）图中甲由A、B两部分组成，乙由C、D、E三部分组成，丙由F、G组成，从上述甲、乙、丙三套装置中选出合理的部分（按气流从左到右的方向）组装一套较完善的实验装置（填所选部分的编号） 。（3）实验中若用12 molL-1的浓盐酸10 mL与足量的MnO2反应，最终生成Ca（ClO）2的物质的量总小于0.015 mol，其可能的主要原因是 （假定各步反应均无反应损耗且无副反应发生）。28.一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100 mL 3.00 mol/L的NaOH溶液（密度为1.12 g/mL）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） 。第四章第二节答案【知识回顾】1. 氧化还原反应(1) 凡是有元素化合价升降的化学反应都氧化还原反应(2) 由电子转移（电子得失或电子对偏移）(3) 有元素的化合价的升高或降低+53281818728187+35287+17 2. F Cl Br I+927 相同点：最外层均为7个电子 不同点：核外电子层数递增，半径逐渐增大 化学性质具有较强氧化性、 也有还原性、 得、 减弱、 减弱3.(1)2Na + Cl2 = 2NaCl 氧化剂：Cl2 还原剂：Na NaCl氧化产物、还原产物 (2) 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 氧化剂：Cl2 还原剂：FeCl2 FeCl3 氧化产物、还原产物【教学过程】一. 氯的存在和结构1. (1) 化合态 、 游离态、 氯化钠287+172. Cl 7 1 Cl- 非金属二. 氯气集气瓶口向上放置，气体呈黄绿色氯气的密度比空气大有强烈刺激性气味气体黄绿色，浅黄绿色液体 可溶于水氯气有毒，易液化2. 化学性质(1) 氧化 高价 现象：黄色火焰、大量白烟、放热 现象：棕色浓烟、放热 现象：棕黄色浓烟、放热 (2)苍白色火焰，瓶口有白雾光照点燃H2 + Cl2 = 2HCl 爆炸H2 + Cl2 = 2HCl即为盐酸 燃烧不一定有氧气参加，任何发光发热的剧烈的氧化还原反应均为燃烧 (3) 褪色 漂白 不褪色 无e- 氯水 浅黄绿色 氯气分子 Cl2 + H2O = HCl +HClO Cl2 Cl2 Cl2+H2O = H+ + Cl- + HClO H2O Cl2 HClO H+ Cl- ClO- OH- 3 4A：弱2NaClO+CO2 +H2O = Na2CO3 +2HClO Cl2 +2NaOH=NaCl+NaClO+H2OB: 2HClO = 2HCl + O2 2HCl O= 2H+ + 2Cl- + O2C: 氧化 细菌 褪色 漂白剂 次氯酸【思考】1、密封、避光 2、新制氯水：H2O、HClO、Cl2、H+、Cl-、ClO-、OH- 久制氯水：H2O、H+、Cl-、OH-(4)与碱溶液的反应 Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O Cl2 +2OH- = Cl- + ClO-+H2O NaClO总结：氯化物 次氯酸盐 水练习： Cl2 + 2KOH = KCl + KclO +H2O Cl2+2OH- =Cl-+ClO- +H2O2e- 2Cl2 +2Ba(OH)2 = BaCl2 +Ba(ClO)2+2H2 Cl2+2OH- =Cl-+ClO- +H2O 2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O Cl2 Cl2 a: CaCl2和Ca(ClO)2 Ca(ClO)2 Ca(ClO)2 漂白 消毒杀菌 Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3+ 2HClO 2HClO = 2HCl +O2 Ca2+2ClO- +CO2 +H2O = CaCO3+2HClO 2HClO=2H+ +2Cl-+O2 复分解 分解 弱b: Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3+ 2HClO 2HClO = 2HCl +O2 干燥 密封思考：1.氢氧化钠溶液浓度大，吸收氯气完全 2.少量CO2生成CaCO3 过量CO2 生成Ca(HCO3)2因为 CaCO2 + CO2 +H2O = Ca(HClO)2（5）与还原性化合物反应浅绿色溶液变为黄色溶液 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- 氧化剂 某些还原性点燃 Cl2 + 2KI = 2KCl + I2 Na2SO3 +Cl2 +H2O=Na2SO4+2HCl或2NaCl+H2SO44用途.HClO具有强氧化性 H2 + Cl2 = 2HCl HCl三、氯离子检验 (1) AgNO3 稀HNO3（2）反应原理：Ag+ + Cl- = AgCl AgCl不溶解稀硝酸 （3）鉴定方法：稀硝酸 硝酸银 白色沉淀 氯离子四、氯气制备1、电解饱和食盐水2、（1）二氧化锰和浓盐酸 MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2+ 2H2O MnO2+4H+2Cl-=Mn