氯气及实验室制法PPT精品文档

1、1知识点知识点1 卤族元素卤族元素第第1 1讲讲 氯及其化合物氯及其化合物2一、氯气的物理性质与分子结构：一、氯气的物理性质与分子结构： 闻气味的方法闻气味的方法1 1氯气的物理性质氯气的物理性质2 2氯气的分子结构氯气的分子结构氯原子结构示意图：氯原子结构示意图： 最外层为七个电子，易得一个电子变为稳定结构，所以氯性质活泼。氯在自然界以最外层为七个电子，易得一个电子变为稳定结构，所以氯性质活泼。氯在自然界以化合态存在。化合态存在。分子式：分子式： 电子式：电子式： 结构式：结构式：_ Cl2ClCl1 23 提示提示(1)常见有颜色的气体：常见有颜色的气体：NO2(红棕色红棕色)、 F2(淡

2、黄绿色淡黄绿色)、Cl2(黄绿色黄绿色)、 溴蒸气溴蒸气(红棕色红棕色)。(2)常见有毒气体：常见有毒气体：SO2、H2S、NO、NO2、CO、Cl2等。等。 42Fe+3Cl2 点燃点燃 2FeCl3（棕褐色的烟）棕褐色的烟） Cu+Cl2 点燃点燃 CuCl2（棕黄色的烟）棕黄色的烟） 小结：小结：A、与绝大多数金属能反应，变价金属（如、与绝大多数金属能反应，变价金属（如Fe）能氧化到最高价。能氧化到最高价。 1 1. .与金属反应与金属反应 二、氯气的化学性质二、氯气的化学性质: : B B、常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中。常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所

3、以液氯通常储存在钢瓶中。2.与非金属的反应与非金属的反应 2P+3Cl2 点燃点燃 2PCl3 Si+2Cl2 加热 SiCl4 (有白色烟有白色烟 雾生成雾生成) H2 Cl2= 光照或点燃光照或点燃2HCl燃烧现象：安静地燃烧，发出苍白色火焰。瓶口有白雾。燃烧现象：安静地燃烧，发出苍白色火焰。瓶口有白雾。2P+5Cl2 点燃点燃 2PCl5 2Na+Cl2 2NaCl（白烟）白烟） 可用于工业制盐酸可用于工业制盐酸53.3.与还原性物质反应与还原性物质反应 2FeCl2Cl2 = 2FeCl3 2KICl2 = 2KCl + I2（使湿润的淀粉（使湿润的淀粉KI试纸变蓝色，用于氯气的检验）

4、试纸变蓝色，用于氯气的检验） SO2Cl22H2O = 2HCl + H2SO4 与氨气的反应：检验氯气管道是否泄漏与氨气的反应：检验氯气管道是否泄漏 3Cl2+8NH3 = N2+6NH4Cl（冒白烟）（冒白烟）课堂练习课堂练习 1.下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，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又能由金属和盐酸反应制得的是 ( ) ACuCl2 BFeCl2 CFeCl3 DAlCl3D6注意：注意：（1）氯水的成分）氯水的成分分子：分子：Cl2 （溶质）、（溶质）、H2O 、HClO 离子：离子：Cl- 、 H+ 、 ClO- 、 OH

5、- 4.与水的反应或与碱的反应（歧化反应）与水的反应或与碱的反应（歧化反应）（2）氯水的性质）氯水的性质：Cl2（强氧化性）（强氧化性）、H+（酸性）（酸性） 、Cl-（沉淀反应）（沉淀反应）HClO的的 性质性质a.弱酸性：一元弱酸，酸性比碳酸弱。弱酸性：一元弱酸，酸性比碳酸弱。c.强氧化性：可氧化多种物质，杀菌消毒。强氧化性：可氧化多种物质，杀菌消毒。d.漂白性：可使有色布条等褪色。漂白性：可使有色布条等褪色。问：向新制氯水中滴几滴石蕊有什么现象？问：向新制氯水中滴几滴石蕊有什么现象？b.不稳定性：不稳定性：2HClO=2HCl+O2光照光照新制氯水及保存新制氯水及保存 Cl2+H2O H

6、Cl+HClO（1）与水的反应）与水的反应Cl2H2O HClHClO注：干燥的氯气没有漂白性。注：干燥的氯气没有漂白性。7 提示提示现象是先变红后褪色。不能用现象是先变红后褪色。不能用pH试纸测试纸测定，因为氯水中的定，因为氯水中的HClO能将能将pH试纸漂白试纸漂白。 2 2(2014(2014江苏江苏) )在探究新制饱和氯水成分的实验中在探究新制饱和氯水成分的实验中, ,下列根据实验现下列根据实验现象得出的结论不正确的是象得出的结论不正确的是( ( ) )A氯水的颜色呈浅黄绿色氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有说明氯水中含有Cl2B向氯水中滴加硝酸酸化的向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3

7、溶液溶液,产生白色沉淀产生白色沉淀,说明氯水中说明氯水中含有含有ClC向氯水中加入向氯水中加入NaHCO3粉末粉末,有气泡产生有气泡产生,说明氯水中含有说明氯水中含有H+D向向FeCl2溶液中滴加氯水溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有说明氯水中含有HClOD课堂练习课堂练习 8910发生氧化还原反应发生氧化还原反应 产生气泡产生气泡 白色沉淀白色沉淀 布条颜布条颜色褪去色褪去 11酸性和漂白性酸性和漂白性 12 提示提示Cl2的强氧化性；的强氧化性；HCl的强酸性；的强酸性；HClO的强氧化性、弱酸性和不稳定性；的强氧化性、弱酸性和不稳定性；Cl的性质。的性质

8、。13 提示提示可向新制氯水中加入与可向新制氯水中加入与HCl反应的物质，而反应的物质，而HClO的酸性的酸性较较H2CO3弱不反应，平衡右移，弱不反应，平衡右移，HClO浓度增大。浓度增大。 (3)如何保存氯水？如何保存氯水？提示提示避光、密闭保存避光、密闭保存(棕色瓶中棕色瓶中)。(2)如何制备较高浓度的如何制备较高浓度的HClO？ 4. 根据根据Cl2H2O HClHClO平衡移动原理，解答下列问题。平衡移动原理，解答下列问题。 (1)用排饱和食盐水的方法收集用排饱和食盐水的方法收集Cl2的原理是什么？的原理是什么？除去除去Cl2中混有的中混有的HCl气体时，所选最佳试剂是什么？气体时，

9、所选最佳试剂是什么？14B1516 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O （制漂白液（制漂白液,尾气处理）尾气处理） 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O （制漂白粉、漂粉精）（制漂白粉、漂粉精） 3Cl2+6KOH（浓）（浓）= 5KCl+KClO3+3H2O 加热加热Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO （漂白原理）（漂白原理）（1）与碱的反应）与碱的反应Cl2+H2O HCl+HClO 2HCl+NaClO=Cl2+NaCl+H2O （洁厕剂和漂白液不可混用）（洁厕剂和漂白液不可混用）5HCl+KClO3=3Cl2+KCl+3

10、H2O（可用于实验室制氯气）（可用于实验室制氯气） 氯水中的平衡移动及应用氯水中的平衡移动及应用 。用饱和用饱和NaCl除除Cl2中的中的HCl，排饱和，排饱和NaCl溶液收集溶液收集Cl2 氯水避光保存氯水避光保存 制尾气处理，漂白粉制尾气处理，漂白粉 、漂粉精、漂粉精 实验室制氯气实验室制氯气17 5、次氯酸及次氯酸盐的性质及用途、次氯酸及次氯酸盐的性质及用途 HClOHClO分子的结构式为分子的结构式为HOCl(HOCl(氧处于中心氧处于中心) )，所以电子式为所以电子式为 。次氯酸、次氯酸钙。次氯酸、次氯酸钙等有多方面的性质，经常用到以下几方面性质：等有多方面的性质，经常用到以下几方面

11、性质： 1 1HClOHClO是一种弱酸，与碳酸比较电离能是一种弱酸，与碳酸比较电离能力有如下关系：力有如下关系：H H2 2COCO3 3HClOHCOHClOHCO3，NaClONaClOCOCO2 2H H2 2O=NaHCOO=NaHCO3 3HClOHClO，ClCl2 2NaHCONaHCO3 3=NaCl=NaClCOCO2 2HClOHClO。18 2ClO是一种弱酸的酸根离子，能发生水解反应：ClOH2O HClOOH，所以次氯酸钙溶液显碱性。遇到铁盐、铝盐易发生双水解：3ClOFe33H2O=Fe(OH)33HClO。 3HClO和ClO都具有强氧化性Fe2ClOH2O=F

12、e(OH)3Cl ClO =Cl 19 4HClO见光易分解：2HClO 2HClO2。 5次氯酸钙中的Ca2、ClO可以表现出一些综合性质。 Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO 注意二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠分别跟次氯酸钙溶液反应的差异：Ca(ClO)2Na2CO3=CaCO32NaClOCa(ClO)2NaHCO3=CaCO3HClONaClO20反应反应原理原理考点二考点二学科思想学科思想氯气的实验室制备中的氯气的实验室制备中的制备装制备装置类型置类型固体液体固体液体气体气体净化净化方法方法用饱和食盐水除去用饱和食盐水除去HClHCl ，再用，再用 H H2 2SOSO

13、除去水蒸气除去水蒸气收集收集气体气体向上向上排空气法或排饱和食盐水法。排空气法或排饱和食盐水法。尾气尾气吸收吸收用强碱溶液用强碱溶液(如如 NaOH 溶液溶液)吸收。吸收。21验满验满方法方法 (1)将湿润的淀粉将湿润的淀粉-碘化钾试纸靠近盛碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。则证明已集满。 (3)实验室制取实验室制取Cl2时，常常根据氯气的颜色判时，常常根

14、据氯气的颜色判断是否收集满。断是否收集满。 注意注意事项事项 (1)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。(2)为了减少制得的为了减少制得的Cl2中中HCl的含量，所以的含量，所以加热温度不宜过高，减少加热温度不宜过高，减少HCl挥发。挥发。(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留实验结束后，先使反应停止并排出残留的的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。，再拆卸装置，避免污染空气。(4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中含因为溶液中含Ca(OH)2量少，吸收不完全。量少，吸收不完全。 22课堂练习课堂练习 6.6.实验室用浓盐酸与

15、实验室用浓盐酸与MnOMnO2 2反应制取氯气，其反应方反应制取氯气，其反应方程式为程式为MnOMnO2 2+4HCl+4HCl（浓）（浓） MnClMnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O。下列有。下列有关说法中正确的是（关说法中正确的是（ ） （气体体积在标准状况下测定）（气体体积在标准状况下测定） A A若提供若提供0.4molHCl0.4molHCl，MnOMnO2 2不足量，则可制得氯气不足量，则可制得氯气2.24 L2.24 L B B若提供若提供0.4 molHCl0.4 molHCl，MnOMnO2 2过量，则可制得氯气过量，则可制得氯气2.24 L2.24 L

16、 C C若有若有0.4 molHCl0.4 molHCl参与反应，则可制得氯气参与反应，则可制得氯气2.24 L2.24 L D D若有若有0.4 molHCl0.4 molHCl被氧化，则可制得氯气被氧化，则可制得氯气2.24 L2.24 LC23 7.7.下图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置：下图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置：（1 1）A A是氯气发生装置，其中的化学反应方程为是氯气发生装置，其中的化学反应方程为_。（2 2）实验开始时，先点燃）实验开始时，先点燃A A处的酒精灯，打开旋塞处的酒精灯，打开旋塞K K，让，让ClCl2 2充满整充满整个装置，再

17、点燃个装置，再点燃D D处酒精灯，连接上处酒精灯，连接上E E装置。装置。ClCl2 2通过通过C C瓶后再进入瓶后再进入D D。D D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为为COCO2 2和和HClHCl。试写出。试写出D D中反应的化学方程式中反应的化学方程式_。装置。装置C C的作用是的作用是 。（3 3）在）在E E处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是其原因是_。课堂练习课堂练习 24下图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置：下图是一个制

18、取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置：（4 4）若将）若将E E处烧杯中溶液改为澄清石灰水，反应过程现象为处烧杯中溶液改为澄清石灰水，反应过程现象为_。（选填标号）。（选填标号）（A A）有白色沉淀生成）有白色沉淀生成 （B B）无现象）无现象（C C）先生成白色沉淀，而后白色沉淀消失）先生成白色沉淀，而后白色沉淀消失（5 5）D D处反应完毕后，关闭旋塞处反应完毕后，关闭旋塞K K，移去酒精灯，但由于余热的作，移去酒精灯，但由于余热的作用，用，A A处仍有处仍有ClCl2 2产生，此时产生，此时B B中的现象是中的现象是_，反应过程中和反应完毕后反应过程中和反应完毕后B B的作用分别是的作用分别是_。课堂练习课堂练习 25答案：（答案：（1 1）（2 2）2Cl2Cl2 2+2H+2H2 2O O（