第四章 第二节 富集在海水中的元素——氯.ppt

1、知识体系,一、氯气的物理性质,气体,强烈刺 激性,大,有毒,可,二、氯气的化学性质,（产生黄色的烟）,（产生棕黄色的烟）,2P3Cl2,2PCl3（氯气不足；产生白雾）,2PCl5（氯气充足；产生白烟） 注：红磷在氯气中燃烧，产生白色烟雾。,SiCl4 工业制单晶硅(高纯硅)的重要反应,2P5Cl2,Si2Cl2,强氧化性：HClO + SO2 + H2O = HCl + H2SO4 HClO + H2S = HCl + H2O + S 2Fe2+ + HClO + H+ = 2Fe3+ + Cl- + H2O,（用于制漂白液）,（用于制漂白粉）,漂白粉 制备原理：2Cl22Ca(OH)2 =

2、 Ca(ClO)2CaCl22H2O 主要成分：Ca(ClO)2、CaCl2 ，有效成分：Ca(ClO)2。 漂白原理：Ca(ClO)2CO2H2O = CaCO32HClO或 Ca(ClO)22HCl = CaCl22HClO（工业） 注：氯水、漂白粉实际漂泊起作用的是HClO。 漂白粉失效： Ca(ClO)2CO2H2O = CaCO32HClO 2HClO 2HCl + O2 注：漂白粉必须避光、密封保存。,小结：几种漂白剂的比较：,思考：如何证明漂白粉已部分变质？,提示：把漂白粉加入品红溶液中，品红褪色，证明有Ca(ClO)2，取部分漂白粉加入稀盐酸，若产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，

3、证明变质生成了CaCO3。,5与还原性物质反应,2Fe2+Cl2 = 2Fe3+ 2Cl- 2I-Cl2 = 2Cl- + I2 （使湿润的淀粉KI试纸变蓝色，用于氯气的检验） SO2Cl22H2O = 2HCl + H2SO4 Cl2+H2S=2HCl+S SO32-Cl2H2O=2H+SO42-2Cl-。,6与有机物的反应,三、氯气的制备,1反应原理：,2实验装置：,氯气的实验室制法,3收集方法：,向上排空气法或排饱和食盐水法。,4净化方法：,用饱和食盐水除去HCl，再用浓H2SO4除去水蒸气。,5尾气吸收：,用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。,6验满方法：,（1）将湿润的淀粉碘化钾试纸靠

4、近盛Cl2的瓶口，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Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。 （3）实验室制取Cl2时，常常根据氯气的颜色判断是否收集满。,7注意事项,7注意事项 （1）为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。 （2）必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。本实验中浓盐酸要过量，因随着反应的进行，盐酸的浓度降低，而MnO2与稀盐酸不反应, 则反应中盐酸不可能完全消耗。 （3）实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，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Cl2，因为

5、溶液中含Ca(OH) 2量少，吸收不完全。用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，因为Cl2与NaOH的反应属于氧化还原反应，进行得不很快，不易引起倒吸，因此导气管可直接插入NaOH溶液中，可不采取防倒吸装置。 （5）除MnO2外，还可以用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等强氧化剂代替。应用上述氧化剂与浓盐酸制备Cl2时，反应不需要加热，实验的发生装置相应发生变化。有关反应方程式为：,制取气体的实验装置一般包括四个部分：发生装置净化装置收集或性质验证装置尾气处理装置在组合装置制取气体时，可按此顺序选择需要的仪器和相应的药品，对有毒气体必须有尾气处理装置,1成分 三种分子(H2O、Cl2、HCl

6、O)、四种离子(ClO、Cl、H、OH) 2性质 氯水的多种成分决定了它具有多重性质：Cl2的强氧化性；HCl的强酸性；HClO的强氧化性、弱酸性；Cl的性质,在不同的反应中，新制氯水起作用的成分不同，现列表如下：,c(Cl)增大,向左,c(H+)和c(Cl)均增大,向左,c(H+)减小,c(H+)减小,c(H+)减小,向右,向右,向右,向右,c(HClO)减小,4新制氯水、久置氯水、液氯的比较,知识拓展,1、氯化氢的性质和实验室制法 （1）物理性质：无色、有刺激性气味的气体；极易溶于水 (1:500)，其水溶液为盐酸。 （2）盐酸的化学性质：挥发性强酸，具有酸的的通性。 （3）氯化氢的实验室

7、制法,药品：NaCl固体和浓H2SO4。 反应原理：,装置: 与制氯气的装置相似。 收集方法: 向上排空气法。 检验方法: 用湿润的蓝色石蕊试纸是否变红或用玻璃棒蘸浓氨水靠近是否有白烟产生。 尾气处理: 用水吸收（倒扣漏斗）。,2、卤族元素 卤族元素原子最外层电子数为7，是原子最外层电子数最多的主族元素，卤族是唯一全部由非金属元素构成的元素族，卤素的非金属性比同周期其他元素都强。 卤素及化合物的性质比较：,（2）卤素间的置换反应： Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl- Cl2 + 2I- = I2 + 2Cl- Br2 + 2I- = I2 + 2Br- 结论：氧化性：Cl2 Br2

8、 I2； 还原性：I- Br- Cl-,（3）卤素的有关特性： 氟 a、F2是氧化性最强的单质，F-的还原性最弱，氟无正价，无含氧酸。 b、F2遇水发生置换反应，生成HF并放出O2。将F2通入含Cl-、Br-或I-的水溶液中，不是发生卤素间的 置换反应，而是 F2与 H2O 反应。 c、HF是弱酸、剧毒，能腐蚀玻璃4HF + SiO2 = SiF4 + 2H2O；HF由于形成分子间氢键相互缔合，沸点反常的高。其他HX(X为Cl、Br、I)为强酸。 d、AgX中只有AgF溶于水，且不具有感光性； CaF2难溶于水。 e、实验室可用CaF2与浓H2SO4反应制备HF，但不能用玻璃仪器，只能在铅皿中

9、进行。,溴 a、溴在常温下为红棕色液体，是中学阶段唯一的液态非金属单质。 b、溴易挥发，有毒，能腐蚀橡胶。 c、实验室中液溴的存放：盛溴的试剂瓶中加适量水进行液封，且盛溴的试剂瓶不能使用橡皮塞。 d、实验室用NaBr与浓H2SO4反应制备HBr时，反应中易发生氧化还原反应副反应而有单质Br2生成。 碘 a、碘易升华，常利用该性质来分离提纯碘。 b、I2遇淀粉显蓝色，可利用该特性来鉴定碘的存在。 c、碘与铁反应时，只生成碘化亚铁(FeI2)而不生成FeI3。其他卤素单质与铁反应时均得到FeX3。由此说明： 氧化性：Cl2 (Br2)Fe3+I2 还原性：I-Fe3+Cl- (Br-) d、食用盐

10、中加入KIO3可防治甲状腺肿大。AgI可用于人工降雨。,（4）能使溴水褪色的常见情况： 因萃取而褪色：苯、CCl4与溴水混合后，水层几乎为无色。 因歧化而褪色：溴水中加入强碱，发生歧化反应（Br2Br- + BrO-或BrO3-），橙色褪去。 因被还原而褪色：镁粉、锌粉、H2S、SO2、S2-、SO32-能将Br2还原为Br-而使溴水褪色。（Fe2-、I-可以吗？） 因沉淀而褪色：溴水中加入AgNO3溶液，生成浅黄色AgBr沉淀，溴水褪色。 因加成而褪色：含CC、CC的有机物与Br2发生加成反应，溴水褪色。（遇到某些含醛基的物质也能褪色，属于氧化反应） 因取代而褪色：酚类物质与溴水反应发生取代反应，溴水褪色。 （5）溴和碘在不同溶剂中所生成溶液（由稀到浓）的颜色变化,（6）X-离子的检验 AgNO3HNO3法： 置