第二節(jié)富集在海水中的元素——氯上

1、燃燒是指任何發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學反應。它強調(diào)的是 發(fā)光、發(fā)熱。 反應劇烈。第二節(jié)富集在海水中的元素一一氯上唐榮德大綱考綱要求:1、了解氯氣的物理性質(zhì)及用途，掌握氯氣的化學性質(zhì)。2、掌握氯離子的檢驗方法。3、了解次氯酸的重要性質(zhì)和用途，掌握漂白粉的組成、性質(zhì)和用途。4、了解鹵族元素的一些相似性質(zhì)。知識要點精析一、氯氣1. 物理性質(zhì)在通常狀況下，氯氣是黃綠色、有強烈剌激性氣味的有毒氣體，比空氣重標準狀況下密度為3.17 g / L ，易液化 101 kPa, 34 6C ，能溶于水 常溫下，1體積的水中 能溶解2體積的氯氣 。由于氯氣有毒，要注意聞氣體的方法及使用氯氣的安全操作。2化學性質(zhì)氯元素

2、位于元素周期表的第三周期、第四A族。氯原子最外層有 7個電子，易得一個電子形成穩(wěn)定的氯離子。氯氣是雙原子分子，氯氣的化學性質(zhì)活潑，表現(xiàn)為強氧化性，強非金 屬性。1 與金屬反應2Fe+ 3CI2 2FeCl3Cu + Cl2CuCl2 （棕色煙，溶于少量水形成黃綠色溶液， 加多量水時形成藍綠色溶液。）氯氣與變價金屬反應，變價金屬會被氧化成高價。在通常狀況下，干燥的氯氣不能與鐵 反應。鐵和銅在氯氣中燃燒都產(chǎn)生棕色的煙，即氯化鐵和氯化銅的固體都是棕色的，不易區(qū) 分。但溶于水后，氯化鐵溶液是黃色的，而氯化銅溶液是藍綠色的，很容易區(qū)分。2 氯氣與非金屬反應氯氣與氫氣反應：純凈氫氣在氯氣中燃燒產(chǎn)生蒼白色火

3、焰，生成氯化氫氣體。氫氣 與氯氣的混合氣體在強光照射時爆炸。2HCIH2 + CI2 實質(zhì)是氧化還原反應。 不一定要有氧參加。因此，緩慢氧化不是燃燒，只有發(fā)光發(fā)熱 也不是燃燒，如電燈亮時也要發(fā)光發(fā)熱，但不叫燃燒，因為它沒有發(fā)生化學反應。 氯氣與其它非金屬反應：在一定條件下，CI2還可跟P、S、C等非金屬直接化合。P在不足量的CI2里燃燒生成PCI3, P在足量的CI2里燃燒生成PCI5,因此磷在氯氣中燃燒產(chǎn)生白色煙霧。C跟Cl2在一定條件下化合生成 CCI4。3CI2 + 2P2PCI3 （液態(tài)，形成白霧）5CI2+ 2P= 2PCI5個態(tài)，形成白煙）3 氯氣與水反應：新制氯水有大量的氯氣與水

4、發(fā)生反應，還有少量的氯氣未反應， 而久置敞放氯水實際上就是極稀的鹽酸。把紫色石蕊試液滴入新制氯水中，溶液先變紅，然 后褪色。CI2+ H20= HCI + HCIO 離子方程式為 CI2+ H20 = H + + CI + HCIO新制氯水中含有 Cl2、H20、H+、CI 、HCIO、CIO 、OH 。檢驗氯水中的成分，Cb具有氧化性，H+可用酸堿指示劑，CI可用AgNO3和稀HNO3, HCIO可用漂白性。4 氯氣與堿溶液反應CI2+ 2NaOH = NaCI + NaCIO + H2O 氯氣的尾氣處理3CI2+ 6KOH 濃= 5KCI + KCIO 3+ 3H2O5 氯氣與某些還原性物

5、質(zhì)如FeCl2、NaBr、KI等 反應：CI2+ 2FeCl2 = 2FeCI33.氯氣的實驗室制法1774年，瑞典化學家舍勒用軟錳礦主要成分是MnO2與濃鹽酸反應制得了氯氣。其化學反應如下：MnO2+ 4HCI 濃= MnCI 2+ CI2 + 2H2O。該反應是固、液反應，要加熱，產(chǎn)生的氯氣有毒，能溶于水，比空氣重得多，且能與堿 液反應。其制取和收集的裝置與制取氫氣、氧氣的裝置不同，如下圖所示。制氣（發(fā)生）裝置：發(fā)生裝置中不用長頸漏斗而 使用分液漏斗，一是因為MnO2是粉末，使用長頸漏斗必須液封，這樣會造成漏斗下口堵塞，出現(xiàn)危 險；二是加熱后反應劇烈，用分液漏斗進行滴加， 可控制反應速率。

6、氯氣的凈化：由于使用濃鹽酸，反應生成的氯 氣中含有氯化氫和水蒸氣?？梢宰寶怏w通過飽和食 鹽水，HCI易溶于水中而氯氣則不溶，然后再用濃 硫酸吸收水蒸氣，這樣可制得干燥、純凈的氯氣。收集方法：由于氯氣要與水反應，故應用向上排空氣法或排飽和食鹽水法。尾氣吸?。河肗aOH溶液吸收多余的氯氣。 因為NaOH的溶解度大，Ca OH 2的溶 解度小，尾氣吸收時不用石灰水，而用NaOH溶液。二、鹽酸和氯離子1. 氯化氫在常溫下，1體積水氯化氫是無色、具有剌激性氣味的氣體，比空氣重，極易溶于水里能溶解500體積的氯化氫氯化氫是酸性氣體，能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅，能與堿溶液反應生成鹽和水?？刹捎脧头纸夥磻獊碇?/p>

7、取氯化氫氣體。由于氯化氫是穩(wěn)定的，而鹽酸是揮發(fā)性的酸，故 可用酸與鹽反應，用穩(wěn)定的硫酸與金屬氯化物一般用食鹽反應來制取揮發(fā)性的鹽酸。2NaCI s + H2SO4 濃Na2SO4+ 2HCI利用該反應來制氯化氫氣體，其發(fā)生裝置與制取氯氣的發(fā)生裝置相同。如果利用食鹽與硫酸氫鈉固體反應來制取氯化氫氣體，則發(fā)生裝置與制取氧氣的發(fā)生裝 置相同。NaCI s + NaHSO4 sNa2SO4+ HCI有時實驗室里也可用濃鹽酸中加入濃硫酸來制取氯 化氫氣體，其發(fā)生裝置與制取氫氣的發(fā)生裝置相同。由于HCI極易溶于水，故要用向上排空氣法收集HCI氣體。如果要用水吸收 HCI氣體，則可在導氣管末端口有 橡皮管連

8、接一倒置的漏斗，并將漏斗口浸入液面下，這樣 有利于HCI的充分吸收，又可防止 HCI產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象?？捎么朔椒ㄖ迫←}酸和飽和氯水等。2. 鹽酸鹽酸是無色、有剌激性氣味的液體，易揮發(fā)、但是穩(wěn)定的一元強酸。除具有酸的通性外, 還具有H+的氧化性和CI的還原性。當鹽酸與活潑金屬發(fā)生置換反應時，鹽酸是氧化劑； 當濃鹽酸與二氧化錳、高錳酸鉀等氧化劑反應時，鹽酸是還原劑。3 .氯離子的檢驗可溶性金屬氯化物即鹽酸鹽 與鹽酸一樣，都含有氯離子，與鹽酸中的CI的檢驗方法相同。向含有CI的溶液中加入AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加入稀硝酸，白色沉淀不 溶解。加入硝酸的目的是排除其他與Ag+反應產(chǎn)生白色沉淀的離子如

9、CO2的干擾。也可以在含有CI的溶液中加入硝酸酸化的 AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀。Ag + + CI = AgCI 不溶于稀 HNO32Ag + + CO 3 = Ag 2CO3Ag2CO3 + 2H+= 2Ag + + CO2+ H2O、次氯酸和漂白粉1. 次氯酸1 次氯酸是比碳酸還弱的弱酸，它部分電離產(chǎn)生H+和次氯酸根離子。HCIO ： H+ + CIO2NaCIO + CO2 + H2O = Na2CO3+ 2HCIO2 次氯酸不穩(wěn)定，容易分解放出氧氣，故只能存在于稀水溶液中。2HCIO = 2HCI + O23 次氯酸是強氧化劑，具有漂白殺菌作用。次氯酸鹽具有漂白性，如次氯酸鈉和漂白

10、粉，是可溶的強氧化劑，漂白時在酸性環(huán)境中 放出HCIO而漂白有機色素，但不能漂白墨跡或有色的無機離子。CIO遇強酸時要注意酸的濃度和用量，遇適量酸時：CIO + H + = HCIO ;遇濃酸時CIO + H + + Cl = CI2 +出0。2. 漂白粉由于氫氧化鈣的溶解度小，制備漂白粉時不能用石灰水，應用石灰乳。在石灰乳中通入 氯氣可制得漂白粉，也可以用氯氣與稍濕的消石灰作用制得。2CI2 + 2Ca OH 2= CaCI2 + Ca CIO 2+ 2H2O漂白粉是氯氣與石灰反應的產(chǎn)物，其主要成分是Ca CIO2和CaCl2，而有效成分是Ca CIO2。漂白粉的作用原理是次氯酸鈣與酸反應產(chǎn)

11、生的次氯酸具有強氧化性所致。Ca CIO2+ CO2 + H2O= CaCO3 + 2HCIO該反應有3個涵義：漂白粉起漂白作用的原理，漂白粉失效的原，漂白粉的保存方法。 漂白粉要隔絕空氣保存。四、鹵素鹵素位于元素周期表的第四 A族，包括氟、氯、溴、碘、砹等5種元素，鹵素是典型的非金屬元素族，而氯又是鹵素元素的代表。通過對氯氣性質(zhì)、制法等知識的學習，可了解鹵 素的相關(guān)知識。1鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)F2CI2Br2|2原子半徑/ nm0.0710.0990.1140.133顏色淡黃綠色黃綠色深紅棕色紫黑色刁弋八、11狀態(tài)氣體氣體液體固體熔、沸點低低較低，易揮發(fā)較低，易升華溶解性與水反應能溶微溶于水，

12、易溶于有機溶劑微溶于水，易溶于有機溶劑水中顏色強烈反應黃綠色黃橙色深黃褐色苯中顏色反應黃綠色黃橙紅色淺紫紫色四氯化碳中顏色反應黃綠色黃橙紅色紫深紫色汽油中顏色反應黃綠色黃橙紅色淺紫紅紫紅色酒精中顏色反應黃綠色黃橙紅色棕 深棕色鹵素元素的原子半徑和離子半徑都隨核電荷數(shù)的增加而增大，其物理性質(zhì)表現(xiàn)出有規(guī)律 的變化。2. 鹵素單質(zhì)的化學性質(zhì)原子結(jié)構(gòu)特點： 最外層電子數(shù)都是 7,都能得到一個電子形成負一價的陰離子，表現(xiàn) 出強的氧化性和強的非金屬性。電子層數(shù)不同，即原子半徑大小不同。隨著核電荷數(shù)的增 加，原子半徑增大，得電子能力減弱，其氧化性和非金屬性逐漸減弱，即: F2Cl2Br2 12。1 鹵素單質(zhì)

13、與金屬反應生成金屬鹵化物鹽注意：F2、CI2、Br2能將Fe氧化為+3價，但Fe與12反應只能生成Fel2。2 鹵素單質(zhì)與H2反應生成鹵化氫H2 + X2= 2HX 一般用X表示鹵素元素鹵化氫還原性：HF vv HCI vv HBr v HI。鹵化氫皆為無色，有剌激性氣味，易溶于水，其水溶液為酸；鹽酸、氫溴酸和氫碘酸是 強酸；氫氟酸是弱酸，具有強的腐蝕性，能腐蝕玻璃，應貯存于聚乙烯塑料瓶中。也能跟P反應生成兩類磷的鹵化物，如PX3、PX5等。3 鹵素單質(zhì)與水反應：氟與水劇烈反應，并置換水中的氧；氯、溴、碘則與水發(fā) 生歧化反應，其反應能力逐漸減弱。2F2+ 2H2O = 4HF + 02 置換X2 + 2H2O= HX + HX0 歧化反應 F2例外4 鹵素單質(zhì)間的置換關(guān)系CI2+ 2KI = 2KCI + I2Br2+ 2KI = 2KBr + I24 碘的