【人教創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第二節(jié) 富集在海水中的元素-氯課件 新人教

1.了解氯氣及其重要的含氯化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2．了解氯氣及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。3．從原子的核外電子排布，了解鹵族元素(單質(zhì)、化合物)的相似性和遞變性。4．了解工業(yè)上從海水中提取溴、碘的方法。5．通過實(shí)驗(yàn)掌握Cl－的檢驗(yàn)方法。6．鹵素性質(zhì)的遷移應(yīng)用。7．以上各部分知識的綜合運(yùn)用。

第二節(jié)富集在海水中的元素——氯1．氯氣的分子結(jié)構(gòu)

氯元素位于第

周期第

族，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為

，氯原子最外層

個(gè)電子易得到

個(gè)電子而形成氯離子，是活潑的非金屬元素。在自然界中以化合態(tài)形式存在。 由此再根據(jù)8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)理論可得氯氣分子為

原子分子，它的電子式可表示為

。三ⅦA71雙2．氯氣的物理性質(zhì)

通常情況下，氯氣是

色，有

氣味的氣體，密度比空氣

，

溶于水，有毒，易

。3．氯氣的化學(xué)性質(zhì) (1)與金屬反應(yīng) 2Na＋Cl2

(現(xiàn)象：

) Cu＋Cl2

(現(xiàn)象：

) 2Fe＋3Cl22FeCl3(現(xiàn)象：

)黃綠刺激性大能液化2NaCl黃色火焰，白煙CuCl2劇烈燃燒，棕色的煙劇烈燃燒，棕黃色的煙(2)與非金屬反應(yīng)H2＋Cl2

(現(xiàn)象：安靜燃燒，

色的火焰)HCl溶于水形成鹽酸，工業(yè)上利用此方法生產(chǎn)鹽酸。(3)與水反應(yīng)化學(xué)方程式為：Cl2＋H2O

，離子方程式為：

。氯氣的水溶液叫氯水，飽和氯水呈

，主要含有H2O、

、

、

、

、

等粒子。2HCl蒼白HCl＋HClO淺黃綠色Cl2HClOH＋Cl－ClO－(4)與堿液反應(yīng)與堿的反應(yīng)Cl2＋2NaOH===

。2Cl2＋2Ca(OH)2===

。(5)與還原性物質(zhì)反應(yīng)Cl2＋2FeCl2===

。Cl2＋2KI===2KCl＋I(xiàn)2。

NaCl＋NaClO＋H2OCaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O2FeCl3【記憶口訣】漂白粉的漂白原理是什么？為什么要密封保存？提示：工業(yè)上常用氯氣和石灰乳制取漂白粉，漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，漂白粉的漂白原理是：Ca(ClO)2＋2HCl===CaCl2＋2HClO，Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，產(chǎn)生的HClO具有漂白性和強(qiáng)氧化性，由于Ca(ClO)2能與空氣中的CO2、H2O反應(yīng)生成HClO且HClO見光易分解，所以漂白粉應(yīng)密封保存。1．氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法 (1)反應(yīng)原理

，

是氧化劑，

是還原劑。 (2)儀器裝置 固＋液氣MnO2HCl①使用的主要儀器有

、

、

、

、

、

等。②分液漏斗和圓底燒瓶在此實(shí)驗(yàn)中的作用分別是

和

。③制氣裝置一般包括四個(gè)組成部分：制取→凈化→收集→尾氣吸收。(3)收集方法①

(Cl2的密度比空氣大)。鐵架臺酒精燈圓底燒瓶分液漏斗集氣瓶燒杯添加液體反應(yīng)物反應(yīng)器向上排空氣法②排飽和食鹽水法(Cl2在飽和食鹽水中的溶解度小，故也可用排飽和食鹽水法收集，也常用

除去Cl2中的HCl雜質(zhì))。(4)驗(yàn)滿方法①將

靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即

，則證明已集滿。②將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即發(fā)生

的變化，則證明已集滿。飽和食鹽水濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)先變紅后褪色(5)尾氣吸收收發(fā)生的反反應(yīng)是是：。氯氣的的制取取實(shí)驗(yàn)驗(yàn)口訣訣：Cl2．氯離子子的檢檢驗(yàn)在被檢溶溶液中中滴入入少量量使其酸酸化，，然后后再滴滴加溶液，，若有有產(chǎn)生，，證明明溶液液中存存在Cl－。稀硝酸酸AgNO3白色沉沉淀延伸：：1．稀鹽酸不不能與與MnO2反應(yīng)制制取氯氯氣。。2．濃濃鹽酸酸與MnO2反應(yīng)時(shí)時(shí)，隨隨著反反應(yīng)的的進(jìn)行行，鹽鹽酸的的濃度度不斷斷降低低后反反應(yīng)不再再進(jìn)行行(即即MnO2過量時(shí)時(shí)，氯氯氣的的實(shí)際際產(chǎn)量量小于于以鹽鹽酸計(jì)計(jì)算的的氯氣氣的理論論產(chǎn)量量)。。3．氯氯氣的的尾氣氣吸收收液不不能選選用澄澄清石石灰水水，因因Ca(OH)2溶解度度小，，吸收收的氯氣氣有限限。1．鹵鹵素鹵素位位于元元素周周期表表中第第族，包包括：：氟(F)、氯氯(Cl)、溴溴(Br)、碘碘(I)、、砹(At)，，它們們的單單質(zhì)都都是分子(除At外外)，，化學(xué)學(xué)式分分別為為：F2、Cl2、Br22．結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

鹵素原子最外層都是

個(gè)電子，都是典型的非金屬元素，其單質(zhì)具有相似的化學(xué)性質(zhì)。ⅦA雙原子子7(1)鹵素單質(zhì)質(zhì)和H2的反應(yīng)應(yīng)X2＋H2(2)鹵素單質(zhì)和H2O的反應(yīng)2F2＋2H2O===

，X2＋H2O===

(X為Cl、Br、I)(3)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)氧化性：

，可以發(fā)生反應(yīng)Cl2＋2NaBr===

，Cl2＋2KI＝2KCl＋I(xiàn)2，Br2＋2KI===

。2HX4HF＋O2HX＋＋HXO按F2、Cl2、Br2、I22NaCl＋Br22KBr＋＋I(xiàn)2提示：：鹵素單單質(zhì)的的特性性①溴是常常溫下下唯一一易揮揮發(fā)的的液態(tài)態(tài)非金金屬單單質(zhì)；；②淀粉遇遇碘變變藍(lán)——常用于檢檢驗(yàn)I2或淀粉的的存在。。③碘易升華華，常利利用該性性質(zhì)來分分離提純純碘。氯水中存存在四個(gè)個(gè)平衡體體系，如如下：①化學(xué)平衡衡：Cl2＋H2OHCl＋＋HClO②電離平衡衡：HClOH＋＋ClO－，H2OH＋＋OH－氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì)：①Cl2的強(qiáng)氧化性；②HCl的強(qiáng)酸性；③HClO的強(qiáng)氧化性、弱酸性；④Cl－的性質(zhì)。在不同的反應(yīng)中，氯水起作用的成分不同，現(xiàn)列表如下：參與反應(yīng)的微粒所加試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式或解釋Cl－AgNO3溶液白色沉淀Cl－＋Ag＋===AgCl↓H＋Na2CO3固體有氣泡產(chǎn)生2H＋＋CO===CO2↑＋H2OHClO有色布條布條顏色褪去發(fā)生氧化還原反應(yīng)Cl2FeCl2溶液溶液變棕黃色2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－Cl2、H2OSO2黃綠色褪去SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SOHClO、H＋石蕊試液先變紅后褪色酸性和漂白性(強(qiáng)氧化性)Cl2、H＋鎂粉氯水的顏色褪去并有少量氣泡產(chǎn)生Mg＋Cl2===Mg2＋＋2Cl－Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑【例1】】(2010·試題題調(diào)研，，江蘇徐徐州一中中期中)新制氯水與久久置的氯氯水相比比較，下下列結(jié)論論不正確確的是()A．顏色色相同B．前者者能使有有色布條條褪色C．都含含有H＋D．加AgNO3溶液都能能生成白白色沉淀淀解析：新制氯水水因溶有有氯氣而而顯淺黃黃綠色，，久置氯氯水已變變成為很很稀的鹽鹽酸了，，為無色色。答案：A氯水中各各組分性性質(zhì)的體體現(xiàn)(1)氯氯水中Cl2的強(qiáng)氧化化性：①某些含非非金屬陰陰離子的的溶液中中加氯水水，如Br－、I－、S2－、SO等等。②某些含有有較強(qiáng)還還原性陽陽離子的③某些還原性氣體通入氯水中，如：H2S、SO2、HX(X：F、Cl除外)。(2)氯水中次氯酸的強(qiáng)氧化性。如新制氯水起漂白作用時(shí)，便是由于HClO的強(qiáng)氧化性將色素氧化使之顏色褪去的結(jié)果。也是Cl2的漂白、消毒、殺菌作用必須有水存在下才能實(shí)現(xiàn)的根本原因。(3)以以下兩種種情況，，是氯水水中的鹽鹽酸和次次氯酸共共同起作作用。①新制氯水水滴入NaOH等強(qiáng)堿堿溶液中中，氯水水褪色。。②新制氯水水中滴入入紫色石石蕊試液液時(shí)，溶溶液先變變紅色，，后來顏顏色又褪褪去，便便是鹽酸酸的強(qiáng)酸酸性和次次氯酸的的強(qiáng)氧化化性共同同作用的的具體表表現(xiàn)。(4)注注意氯水水中鹽酸酸的強(qiáng)酸酸性和Cl2的強(qiáng)氧化性。。如向氯水中中加鎂粉、鋁鋁粉等較活潑潑的金屬時(shí)，，可觀察到氯氯水顏色逐漸漸褪去且有氣氣泡冒出，是是氯水中的Cl2和HCl與鎂鎂、鋁共同作作用的結(jié)果。。(5)氯水1．(2010··原創(chuàng))下列物質(zhì)中只含含有游離態(tài)氯氯元素的是()A．液氯B．氯水水C．鹽酸酸D．次氯氯酸解析：液氯中只有氯氯分子；氯水水中有H2O、Cl2、HClO、、H＋、Cl－、ClO－、OH－ 答案：A1．所用試劑：AgNO3溶液和稀硝酸酸。2．反應(yīng)原理理：Ag＋＋Cl－===AgCl↓。3．操作步驟驟：待測液酸酸化液白色沉淀(不不溶于稀HNO3)。4．實(shí)驗(yàn)結(jié)論論：證明溶液液中存在Cl－。Cl－的檢驗(yàn)必須先先加HNO3酸化，以排除除、、等等離離子的干擾；；含有Ag＋且不溶于水的的白色沉淀中中，只有AgCl不溶于于稀硝酸。【例2】下列實(shí)驗(yàn)操作中中，先后順序序正確的是()A．稀釋濃硫硫酸時(shí)，先在在燒杯中加入入一定體積的的濃H2SO4，后注入蒸餾餾水B．為測定硫硫酸銅晶體的的結(jié)晶水含量量，先稱取一一定量的晶體體，后放入坩坩堝中C．為檢驗(yàn)酸酸性溶液中的的Cl－和，，先加AgNO3溶液，濾去沉沉淀后加硝酸酸鋇溶液D．在制取干干燥純凈的Cl2時(shí)，先使氯氣氣通過水(或或飽和食鹽水水)，后通過過濃硫酸解析：A項(xiàng)中稀釋濃濃H2SO4時(shí)應(yīng)先在燒杯杯里加水，再再緩慢倒入濃濃H2SO4并不斷攪拌；；B項(xiàng)中測定定硫酸銅晶體體中的結(jié)晶水水含量，應(yīng)先先用天平稱量量空坩堝的質(zhì)質(zhì)量，再加入入晶體稱量；；C項(xiàng)中檢驗(yàn)驗(yàn)酸性溶液中中Cl－和應(yīng)應(yīng)先加Ba(NO3)2再加AgNO3；D項(xiàng)中制取取干燥純凈的的Cl2時(shí)，先使Cl2通過水(或飽飽和食鹽水)可除去其中中混有的HCl。答案：D2．試探究KClO3中是否含有Cl－；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證證明其含氯元元素。解析：此題考查了Cl－的檢驗(yàn)方法，，KClO3是離子化合物物，其中ClO是是一個(gè)原子團(tuán)團(tuán)，是沒有自自由移動的Cl－的。而檢驗(yàn)證證明其中含Cl元素，就就需要將ClO中中的Cl原子轉(zhuǎn)變?yōu)闉樽杂梢苿拥牡腃l－，這就要將KClO3加熱分解成為為KCl，繼繼而再用HNO3酸化的AgNO3溶液檢驗(yàn)。答案：取少量KClO3晶體溶于水，，加入用HNO3酸化的AgNO3溶液，觀察有有無白色沉淀淀生成，如沒沒有白色沉淀淀生成，證明明不含Cl－。取KClO3晶體與MnO2混合加熱，，將加熱后后的混合物物加水溶解解，過濾，，取濾液，，加入用HNO3酸化的AgNO3溶液，如有有白色沉淀淀證明之。?！纠?】向100mLFeBr2溶液中通入入標(biāo)準(zhǔn)狀況況下的Cl23.36L，Cl2全部被還原原，最終測測得溶液中中c(Br－)＝c(Cl－)，則原FeBr2溶液的物質(zhì)質(zhì)的量濃度度是()A．0.75mol·L－1B．1.5mol·L－1C．2mol·L－1D．3mol·L－1解析：n(Cl2)＝＝＝0.15mol，n(Br－)＝n(Cl－)＝2n(Cl2)＝0.3mol，設(shè)n(FeBr2)＝xmol，則則被氧化的的Fe2＋為xmol，被被氧化的Br－為(2x－0.3)mol。。根據(jù)氧化化還原反應(yīng)應(yīng)中得失電電子守恒得得：x×1＋(2x－0.3)×1＝0.15×2，求得x＝0.2，，答案：C

高分策略此題考查了了氯氣的強(qiáng)強(qiáng)氧化性性性質(zhì)，同時(shí)時(shí)也考查了了考生還原原性強(qiáng)弱及及氧化還原原反應(yīng)的計(jì)計(jì)算能力。。解此題時(shí)時(shí)需注意當(dāng)當(dāng)氯氣面對對兩種還原原性離子Fe2＋、Br－時(shí)，優(yōu)先氧氧化Fe2＋(因?yàn)檫€原原性比較，，F(xiàn)e2＋>Br－)，這就是是解對此題題的關(guān)鍵。?！纠?】(10分)在實(shí)驗(yàn)室里可可用如圖所所示裝置制制取氯酸鉀鉀，次氯酸酸鈉和探究究氯水的性性質(zhì)。圖中：①為氯氣發(fā)生生裝置；②的試管里盛盛有15mL30%KOH溶液液并置于水水浴中；③的試管里盛盛有15mL8%NaOH溶液液，并置于于冰水浴中中；④的試管里加加有紫色石石蕊試液；；⑤為尾氣吸收收裝置。請請?zhí)顚懴铝辛锌瞻祝?1)制取氯氣時(shí)，，在燒瓶里里加入一定定量的二氧氧化錳，通通過________(填寫寫儀器名稱稱)向燒瓶瓶中加入適適量的濃鹽鹽酸。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)時(shí)為了除除去氯氣中中的氯化氫氫氣體，可可在①與②之間安裝盛盛有________(填寫寫下列編號號字母)的的凈化裝置置。A．堿石灰灰B．飽和和食鹽水C．濃硫酸酸D．飽飽和碳酸氫氫鈉溶液(2)比較較制取氯酸酸鉀和次氯氯酸鈉的條條件。二者者的差異是是：___________