c富集在海水中的元素——氯

1、第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物第二节第二节 富集在海水中的元素富集在海水中的元素氯氯科学史话科学史话氯气的发现和确认氯气的发现和确认 1774 1774年，瑞典化学家舍勒在研年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿（主要成分是究软锰矿（主要成分是MnOMnO2 2）的）的过程中，将它与浓盐酸混合加热，过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色的气体，这种产生了一种黄绿色的气体，这种气体具有强烈的刺鼻气味。由于气体具有强烈的刺鼻气味。由于他受到当时流行的学说他受到当时流行的学说-燃素说燃素说（后证明是错误的）影响，未能（后证明是错误的）影响，未能确认这种气体。确认这种气体。MnO2 +

2、 4HCl（浓）（浓） = MnCl2 +2H2O +Cl2 舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一，请写出舍勒发现氯气的化学反应方程式：方法之一，请写出舍勒发现氯气的化学反应方程式：? KMnO4 + ?HCl（浓）（浓） = ?KCl +?MnCl2 +?H2O +?Cl2 ? KClO3 +?HCl（浓）（浓） =? KCl +?H2O +?Cl2 氯气的实验室制法装置图氯气的实验室制法装置图饱和食盐水饱和食盐水次氯酸的性质：次氯酸的性质： 强氧化性：强氧化性： 弱酸性：弱酸性：可用于自来水的杀菌、消毒。可用于自来水的杀菌、消

3、毒。酸性：酸性：H2CO3 HClO 漂白作用：漂白作用：能漂白一些有色物质，可用做漂白剂。能漂白一些有色物质，可用做漂白剂。2 2、与水反应、与水反应 Cl2 + H2O = HCl + HClO0-1+1 不稳定性：不稳定性： 2HClO 2HCl + O2 光照光照（实验视频）（实验视频） 实验室中使用的氯水只能现配现用，并盛放在棕色实验室中使用的氯水只能现配现用，并盛放在棕色试剂瓶中。试剂瓶中。【思考思考】久制氯水的成分：久制氯水的成分：稀盐酸稀盐酸3、与碱的反应（与、与碱的反应（与NaOH反应）反应）Cl2 + H2O = HCl + HClO HCl+NaOH= NaCl + H2

4、O HClO+NaOH=NaClO+ H2O Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O漂白液漂白液（有效成分：（有效成分：NaClO）2Cl2+2 Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O漂白粉、漂粉精漂白粉、漂粉精（有效成分有效成分:Ca(ClO)2 ） 用途：用途：漂白液、漂白粉、漂粉精漂白液、漂白粉、漂粉精既可做漂白棉、麻、既可做漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可做游泳池及环境的消毒剂。纸张的漂白剂，又可做游泳池及环境的消毒剂。+： 通过通过H2在在Cl2中燃烧的实验，你对燃中燃烧的实验，你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识？烧的条件及其本质有什么新的认识？思考与交流思

5、考与交流 燃烧的本质：燃烧不一定要有氧气参加，物质燃烧的本质：燃烧不一定要有氧气参加，物质也并不是只有在氧气中才可以燃烧。燃烧的本质也并不是只有在氧气中才可以燃烧。燃烧的本质是发生了剧烈的氧化还原反应。所有发光发热的是发生了剧烈的氧化还原反应。所有发光发热的剧烈的化学反应都称为燃烧。剧烈的化学反应都称为燃烧。 生成的生成的HCl极易溶于水，遇空气中的水蒸气形成盐极易溶于水，遇空气中的水蒸气形成盐酸小液滴而呈现雾状。酸小液滴而呈现雾状。【设问设问】为何会产生白雾？为何会产生白雾？【知识补充知识补充】烟和雾的区别烟和雾的区别烟：是由固体小颗粒组成；雾：是由液体小液滴组成。烟：是由固体小颗粒组成；雾

6、：是由液体小液滴组成。2P + 3Cl2（少量）（少量）= 2PCl3 (液态液态) 点燃2P + 5Cl2（过量）（过量）= 2PCl5 点燃在一定条件下，在一定条件下，Cl2还能与还能与P、S、C等非金属直接化合。等非金属直接化合。现象：产生白色的烟雾。现象：产生白色的烟雾。PCl3 + Cl2 = PCl5 (固态固态) 点燃+ 2： 氯气与变价金属反应时，生成高价的金属氯化物，氯气与变价金属反应时，生成高价的金属氯化物，如：如：CuCl2、FeCl3 。 氯气在加热的条件下氯气在加热的条件下,可以与金属活动性顺序表中可以与金属活动性顺序表中除铂和金以外的金属反应。除铂和金以外的金属反应

7、。 思考与讨论：铜元素的化合价有思考与讨论：铜元素的化合价有+1、+2，铁元素，铁元素的化合价有的化合价有+2、+3，从化合价的角度分析氯气分别，从化合价的角度分析氯气分别与铁、铜反应的产物中化合价有什么规律？与铁、铜反应的产物中化合价有什么规律？Cu + + Cl2 = = CuCl2点燃Cu + + S = = Cu2S2Fe + + 3 Cl2 = 2 FeCl3点燃Fe + + S = = FeS cl2的非金属性（氧化性）比的非金属性（氧化性）比S强。强。非金属性逐渐减弱金属性逐渐减弱，非金属逐渐增强。科学视野科学视野成盐元素成盐元素卤素卤素 元素周期表中，与氯元素处于同一纵行元素周

8、期表中，与氯元素处于同一纵行第第VIIAVIIA族族的元素还有氟的元素还有氟(F)(F)、溴、溴(Br)(Br)、碘、碘(I)(I)、砹、砹(At(At，人工合成，人工合成元素元素) )。与氯元素一样，这些元素的原子最外电子层都。与氯元素一样，这些元素的原子最外电子层都有有7 7个电子，是典型的非金属元素。由于第个电子，是典型的非金属元素。由于第VIIAVIIA族元素族元素都能与都能与NaNa、K K、CaCa、MgMg等金属化合生成盐，所以统称为等金属化合生成盐，所以统称为卤素（成盐元素之意）。卤素（成盐元素之意）。I+538718182Br+35818 72Cl+178 72F+972（六

9、）卤素单质的化学性质（六）卤素单质的化学性质 F F2 2、ClCl2 2、BrBr2 2的氧化性强，能把变价金属氧化成的氧化性强，能把变价金属氧化成高价的金属卤化物，高价的金属卤化物，I I2 2 的氧化能力最弱，跟变价金的氧化能力最弱，跟变价金属反应时，通常生成低价的金属卤化物。属反应时，通常生成低价的金属卤化物。 3Br2+2Fe=2FeBr3 3F2+2Fe=2FeF3 1. 1. 卤素与金属的反应卤素与金属的反应3Cl2+2Fe=2FeCl3I2 +Fe=FeI2名称名称 反应条件反应条件 方程式方程式 氢化物稳定性氢化物稳定性 F2 Cl2Br2I2冷暗处爆炸冷暗处爆炸 H2+F2

10、=2HF HF很稳定很稳定 光照或点燃光照或点燃 H2+Cl2=2HCl HCl稳定稳定高温高温 H2+Br2=2HBr HBr较不稳定较不稳定H2+I2 2HI 2. 2. 卤素与氢气的反应卤素与氢气的反应(2)生成的卤化氢稳定性关系：生成的卤化氢稳定性关系：HF HCl HBr HI （1）与）与H2化合的难易关系：化合的难易关系：F2 Cl2 Br2 I 2高温、持续高温、持续加热加热 HI很不稳定很不稳定 ，可以分解。可以分解。 Br2+ H2O=HBr+HBrO反反应应越越来来越越难难以以发发生生2F2+2H2O=4HF+O2 （特例特例）Cl2 +H2O=HCl+HClO3.3.卤

11、素与水反应卤素与水反应通式：通式：X2 + H2O=HX+HXO（X：Cl、Br、I）I2 +H2O=HI+HIO4.4.卤素间的相互置换卤素间的相互置换(1) Cl2+ 2Br =2Cl + Br2(2) Cl2 + 2I = 2Cl + I2(3) Br2+ I = Br + I2 氧化性：氧化性：Cl2Br2I2 5.5.卤素与硝酸银反应卤素与硝酸银反应Ag+ + Cl = AgCl 白色白色Ag+ + Br = AgBr 浅黄色浅黄色Ag+ + I = AgI 黄色黄色 三种沉淀既不溶于水，三种沉淀既不溶于水，也不溶于酸。也不溶于酸。还原性：还原性：IBrCl（实验视频）（实验视频）氧

12、化性：氧化性： 氧化剂氧化剂 氧化产物氧化产物还原性：还原性： 还原剂还原剂 还原产物还原产物（实验视频）（实验视频）（五）氯离子（五）氯离子（ClCl- -) )的检验的检验 【实验实验4-6】 在下列溶液中各滴入几滴在下列溶液中各滴入几滴AgNO3溶液，观溶液，观察现象。然后再分别加入少量稀硝酸，观察现象。察现象。然后再分别加入少量稀硝酸，观察现象。实验现象实验现象解释或离子方程式解释或离子方程式加入加入AgNO3溶液后溶液后加入稀硝酸加入稀硝酸后后稀盐酸稀盐酸NaCl溶液溶液Na2CO3溶液溶液自来水自来水蒸馏水蒸馏水白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀不溶解不溶解产生大量气泡并溶解不溶解A

13、g+Cl- - =AgClAg+Cl- - =AgClAg+Cl- - =AgCl2Ag+CO32- - =Ag2CO3Ag2CO3+2H+=2Ag+CO2+H2O（实验视频）（实验视频）习题：习题： 1、工业上是用、工业上是用 和和 反应制取漂白粉，其化学反应制取漂白粉，其化学反应方程式表示为反应方程式表示为 ，反应的氧化剂是反应的氧化剂是 。 自来水常用氯水来消毒，棉花和纸张常用漂白粉来漂白，自来水常用氯水来消毒，棉花和纸张常用漂白粉来漂白，其本质是其本质是 。（指出一种物质）发生作用。（指出一种物质）发生作用。 用化学反应方程式表示漂白粉在空气和水蒸气存在下变质用化学反应方程式表示漂白粉

14、在空气和水蒸气存在下变质的原因的原因 。Cl2Ca(OH)2Cl2 + Ca(OH)2 = Ca(ClO)2 + CaCl2 + H2OCl2HClOCa(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3+2HClO 2、为了探究氯水的成分，某同学在氯水中分别加入下列物、为了探究氯水的成分，某同学在氯水中分别加入下列物质，请分别写出实验的现象和反应的离子方程式。质，请分别写出实验的现象和反应的离子方程式。（1）紫色石蕊试纸）紫色石蕊试纸 。（2）FeCl2溶液溶液 ， 。 （3）Na2CO3溶液溶液 。（4）AgNO3、HNO3溶液溶液 。石蕊试纸先变红，再褪色。石蕊试纸先变红，再褪色。溶液

15、由浅绿色变成棕黄色溶液由浅绿色变成棕黄色2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- - 产生气泡，产生气泡，2H+ + CO32- = H2O + CO2产生白色沉淀，产生白色沉淀，Ag+ + Cl- - =AgCl4、Cl2可用于消毒生活用水的原因是（可用于消毒生活用水的原因是（ ） A、Cl2能杀灭细菌能杀灭细菌 B、Cl2是氧化性很强的气体是氧化性很强的气体 C、Cl2有毒，以毒攻毒有毒，以毒攻毒 D、Cl2与水反应生成的与水反应生成的HClO，可杀菌。，可杀菌。D3、在、在MnO2 + 4HCl（浓）（浓）= MnCl2 + Cl2+ 2H2O反应中，反应中，被氧化的被氧化的

16、HCl与参加反应的与参加反应的HCl质量关系是（质量关系是（ ） A、1 1 B、1 2C、2 1 D、1 4B5、下列氯化物中，不能通过单质之间直接制取的是（、下列氯化物中，不能通过单质之间直接制取的是（ ） AFeCl2 BFeCl3 CNaCl DCuCl2A7、往、往PH试纸上滴入新制氯水，观察到的现象是（试纸上滴入新制氯水，观察到的现象是（ ） A、变红、变红 B、褪色、褪色 C、先变红后褪色、先变红后褪色 D、不变色、不变色6 、下列物质中，既含有氯分子，又含有氯离子的是（、下列物质中，既含有氯分子，又含有氯离子的是（ ） A、氯化钠溶液、氯化钠溶液 B、新制氯水、新制氯水 C、漂

17、白粉、漂白粉 D、液氯、液氯B C8、（、（1）如图所示，）如图所示，将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有湿润有色布条的广口瓶，可瓶和盛有湿润有色布条的广口瓶，可观察到的现象是观察到的现象是 _ _ _ _ 干燥有色布条不褪色。干燥有色布条不褪色。湿润有色布条褪色而湿润有色布条褪色而 （2）为防止氯气尾气污染空气，根据氯水显酸性的性质，）为防止氯气尾气污染空气，根据氯水显酸性的性质， 可用可用 溶液吸收多余的氯气，原理是（用溶液吸收多余的氯气，原理是（用化学方程式表示）化学方程式表示）_ _ _ _ 。 根据这一原理，工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯

18、气尾气根据这一原理，工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉，漂白粉的有效成分是制得漂白粉，漂白粉的有效成分是_（填化学式），长（填化学式），长期露置于空气中的漂白粉，加稀盐酸后产生的气体是期露置于空气中的漂白粉，加稀盐酸后产生的气体是_（用（用字母代号填）。字母代号填）。 AO2 BCl2 CCO2 DHClO 氢氧化钠（氢氧化钠（NaOH）2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2OCa(ClO)2 C （3）2004年年4月月15日至日至16日，位于重庆市江北区的天原化工日，位于重庆市江北区的天原化工总厂相继发生氯气泄漏和爆炸事故。截至记者发稿时，已有总厂相继发生氯气泄漏和爆

19、炸事故。截至记者发稿时，已有9人人在事故中失踪死亡，在事故中失踪死亡，3人受伤，人受伤，15万人被紧急疏散。当人们逃离万人被紧急疏散。当人们逃离爆炸现场时，可以用浸有一定浓度的某种物质的水溶液的毛巾爆炸现场时，可以用浸有一定浓度的某种物质的水溶液的毛巾捂住鼻子，最适宜采用的该物质是捂住鼻子，最适宜采用的该物质是 。 ANaOH BNaCl C KBr D Na2CO3D9、下列叙述中能证明次氯酸是一种弱酸的是（）下列叙述中能证明次氯酸是一种弱酸的是（） A次氯酸不稳定，易分解次氯酸不稳定，易分解 B次氯酸是一种强氧化剂次氯酸是一种强氧化剂 C次氯酸钙能与碳酸作用生成碳酸钙和次氯酸次氯酸钙能与碳酸作用生成碳酸钙和次氯酸 D次氯酸能使染料和有机色质褪色次氯酸能使染料和有机色质褪色C10、下列说法中正确的是（）下列说法中正确的是（） A用鼻子对着盛有氯气的瓶口，就可以嗅到氯气的气味用鼻子对