創(chuàng)新方案同步課堂人教富集在海水中的元素shy;-氯

第二節(jié)富集在海水中的元素——氯預(yù)習(xí)全程設(shè)計(jì)名師全程導(dǎo)學(xué)案例全程導(dǎo)航訓(xùn)練全程跟蹤一、氯元素的存在及氯氣的物理性質(zhì)1．氯元素的存在氯元素是最重要的

元素，在自然界中以

存在，主要以

的形式存在于海水和陸地的鹽礦中．成鹽化合態(tài)NaCl2．氯氣的物理性質(zhì)(1)氯氣在通常條件下呈

色，是一種有

性氣味的有

氣體.25℃時(shí)，1體積水可溶解約

體積氯氣，實(shí)驗(yàn)室

用排水法收集氯氣．(2)氯氣易

，在低溫和加壓的條件下可以轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)和固態(tài)．(3)氯氣的密度比空氣密度

，實(shí)驗(yàn)室制取的氯氣可用向

排空氣法收集．黃綠強(qiáng)烈刺激毒2不能液化大上3．氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1774年，瑞典化學(xué)家舍勒在實(shí)驗(yàn)室將

與

混合加熱，產(chǎn)生了氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

.軟錳礦濃鹽酸已知Cl2的密度大于空氣，若你處于Cl2泄漏地區(qū)，附近有山崗和山谷，你應(yīng)如何撤離？提示：向山崗撤離，因Cl2密度比空氣大，易朝低凹處擴(kuò)散．二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)氯元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為：

，氯原子最外層

個(gè)電子，易

1個(gè)電子而形成Cl－，表現(xiàn)出典型的

性．氯氣是很活潑的非金屬單質(zhì)，具有很強(qiáng)的

．7得到非金屬氧化性1．氯氣和金屬的反應(yīng)Cl2與絕大多數(shù)金屬能反應(yīng)(除極少數(shù)不活潑金屬)，氯氣與鈉、鐵、銅反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：2．氯氣和氫氣的反應(yīng)H2在Cl2中燃燒的實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在空氣中點(diǎn)燃的H2在Cl2中

，發(fā)出

色火焰化學(xué)方程式

繼續(xù)燃燒蒼白H2＋Cl22HCl3．氯氣和水反應(yīng)(1)氯氣的水溶液稱為

．氯氣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cl2＋H2O===

.氯水HCl＋HClO實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論有色布條不褪色干燥的Cl2

漂白作用有色布條褪色氯水有漂白作用，起漂白作用的是

無(wú)HClO(2)次氯酸的性質(zhì)4．氯氣和堿的反應(yīng)Cl2與堿溶液反應(yīng)生成金屬氯化物、

和水．(1)與NaOH溶液的反應(yīng)化學(xué)方程式為：

，是漂白液的制取方法，其有效成分為

.次氯酸鹽Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2ONaClO(2)與Ca(OH)2的反應(yīng)化學(xué)方程式為：

，是漂白粉和漂粉精的制取原理，其有效成分為：

.(3)漂白液、漂白粉和漂粉精可作

和

．

2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2OCa(ClO)2漂白劑消毒劑你知道人們常用的“84消毒液”的有效成分是什么？能否用它來(lái)作有色物質(zhì)的消毒劑？提示：“84消毒液”的有效成分為次氯酸鈉，它能使有色物質(zhì)褪色，所以不能用它來(lái)消毒有色物質(zhì)．三、氯離子(Cl－)的檢驗(yàn)1．方法：先加

，再加

.2．現(xiàn)象：產(chǎn)生

，加HNO3沉淀

．3．原理：

.4．加稀硝酸的目的：排除

等離子的干擾.AgNO3溶液稀HNO3不溶解白色沉淀Ag＋＋Cl－===AgCl↓1．少量Cl2和Fe反應(yīng)可生成FeCl2. (

)提示：錯(cuò)誤，因Cl2具有強(qiáng)氧化性，與Fe反應(yīng)只生成FeCl3.2．FeCl2可通過(guò)置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)或化合反應(yīng)生成． (

)提示：正確，對(duì)應(yīng)反應(yīng)為：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O，F(xiàn)e＋2FeCl3===3FeCl2.3．燃燒必須有氧氣參與． (

)提示：錯(cuò)誤，因任何發(fā)光、發(fā)熱、劇烈的化學(xué)反應(yīng)都叫燃燒，如H2在Cl2中燃燒就無(wú)氧氣參與．一、氯水和液氯1．新制氯水的性質(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：所加試劑參與反應(yīng)的粒子實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式或解釋AgNO3溶液Cl－白色沉淀Cl－＋Ag＋===AgCl↓所加試劑參與反應(yīng)的粒子實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式或解釋石蕊溶液HClO、H＋先變紅后褪色酸性和漂白性鎂粉Cl2、H＋氯水的顏色褪去并有氣泡產(chǎn)生Mg＋Cl2===Mg2＋＋2Cl－Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑2．氯水及液氯的區(qū)別液氯新制氯水久置氯水成分Cl2Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－H＋、Cl－、H2O分類純凈物混合物混合物顏色黃綠色黃綠色無(wú)色性質(zhì)氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性(1)氯水久置，會(huì)因HClO的分解導(dǎo)致其中的Cl2全部與H2O反應(yīng)，HClO完全分解生成HCl和O2，使溶液酸性增強(qiáng)，失去強(qiáng)氧化性而變質(zhì)．(2)實(shí)驗(yàn)室中用的氯水要現(xiàn)用現(xiàn)配，且避光、密封、保存在棕色細(xì)口試劑瓶中．二、氯氣與堿的反應(yīng)1．常溫下，Cl2與堿反應(yīng)的產(chǎn)物Cl2＋堿＝次氯酸鹽＋氯化物＋水Cl2作氧化劑和還原劑，氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為1∶1.2．氯氣與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的本質(zhì)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O3．氯氣與強(qiáng)堿反應(yīng)的應(yīng)用(1)制漂白液：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O(2)吸收多余的Cl2用NaOH溶液(3)制漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O由于Ca(OH)2溶解度小，制備時(shí)用石灰乳而不用石灰水．4．漂白粉的有關(guān)問(wèn)題(1)漂白原理Ca(ClO)2與空氣中的H2O和CO2反應(yīng)：Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO該反應(yīng)可證明HClO酸性比H2CO3的酸性弱．(2)保存方法：由于漂白粉久置空氣中易與空氣中的H2O、CO2反應(yīng)生成HClO，HClO易分解失效，其方程式表示為Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO,2HClO2HCl＋O2↑，由此可確定漂白粉的保存方法為：密封(隔絕空氣)保存于避光干燥陰涼處．(3)向漂白粉溶液中加稀鹽酸能增強(qiáng)其漂白性，原因是Ca(ClO)2＋2HCl===CaCl2＋2HClO，用離子方程式表示為ClO－＋H＋===HClO，HClO濃度增大．三、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1．反應(yīng)原理MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O.2．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示裝置包括四部分：(1)發(fā)生裝置：固體(液體)＋液體氣體．(2)除雜裝置(洗氣)——除去Cl2中少量的HCl、水蒸氣，可先通入飽和食鹽水除去HCl，再通過(guò)濃H2SO4(或P2O5或CaCl2)除去水．(3)收集裝置：用向上排空氣法．驗(yàn)滿：①觀察法(黃綠色)；②濕潤(rùn)KI試紙，其原理是Cl2＋2KI===2KCl＋I(xiàn)2，置換出的I2遇淀粉變藍(lán)色；濕潤(rùn)的石蕊試蕊試紙先變紅后褪色．(4)吸收裝置：盛有NaOH溶液(不能用水代替)的燒杯．(1)在反應(yīng)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，鹽酸作用是起還原劑和成鹽而顯酸性．(2)稀鹽酸不與二氧化錳反應(yīng)．(3)若沒(méi)有MnO2時(shí)，可用KMnO4、K2Cr2O7等氧化劑代替，如，2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O.考查點(diǎn)一氯水的成分與性質(zhì)——————————[例1]

(2010·江西師大附中模擬)在氯水中存在多種分子和離子，它們?cè)诓煌姆磻?yīng)中表現(xiàn)出各自的性質(zhì)．下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論一定正確的是 (

)A．加入有色布條，一會(huì)兒有色布條褪色，說(shuō)明溶液中有Cl2存在B．溶液呈黃綠色，且有刺激性氣味，說(shuō)明有Cl2存在C．加入鹽酸酸化，再加入硝酸銀溶液產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明氯水中有Cl－存在D．加入NaOH溶液，氯水黃綠色消失，說(shuō)明有HClO分子存在[解析]氯水中存在三種分子：Cl2、HClO、H2O，四種離子：Cl－、ClO－、H＋、OH－，其中HClO具有漂白性，能使有色布條褪色；氯水中含有氯氣分子，溶液呈黃綠色；向溶液中加入NaOH溶液，Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaCl、NaClO而使氯水的黃綠色消失，不能證明HClO分子的存在；加入鹽酸酸化，會(huì)向溶液中引入Cl－，再加入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，不能說(shuō)明氯水中有Cl－存在．[答案]

B[關(guān)鍵一點(diǎn)]

解題的關(guān)鍵是明確氯水的各種組成成分，這些組成成分決定了其性質(zhì)的多樣性．答案：C考查點(diǎn)二氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法——————————[例2]下圖是實(shí)驗(yàn)室以MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制Cl2并凈化和收集的裝置，試回答以下問(wèn)題：(1)如何檢驗(yàn)裝置的氣密性？____________________________________________________________________.(2)凈化裝置的順序能否顛倒？為什么？__________________________________________________________.(3)以含14.6gHCl的濃鹽酸與足量MnO2充分反應(yīng)，制得的Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下總小于2.24L，原因可能是①__________________________；②____________________.[解析]

(1)此類裝置可用微熱法檢驗(yàn)其氣密性．(2)干燥除雜的順序通常是先去除其他氣體雜質(zhì)，最后干燥，以免再混入水蒸氣．(3)此反應(yīng)須是濃鹽酸和MnO2共熱才能發(fā)生．(4)據(jù)反應(yīng)條件可看出，KMnO4得電子能力最強(qiáng)而O2最弱．[答案]

(1)將導(dǎo)管末端插入水中，用酒精燈微熱燒瓶，導(dǎo)管口有氣泡冒出，移開(kāi)酒精燈，水上升到導(dǎo)管中形成一段穩(wěn)定的水柱，則證明裝置的氣密性良好(2)不能；如顛倒則Cl2經(jīng)飽和食鹽水除去HCl時(shí)會(huì)重新混入水蒸氣(3)①隨著反應(yīng)進(jìn)行，鹽酸濃度變小，MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)，該反應(yīng)停止②加熱過(guò)快，部分HCl揮發(fā)(4)KMnO4>MnO2>O2[關(guān)鍵一點(diǎn)]

氣體的制備裝置一般包括反應(yīng)裝置、除雜裝置、收集裝置、尾氣處理裝置等．反應(yīng)裝置的選擇要依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件．收集方法的選擇應(yīng)考慮氣體密度、溶解性及在空氣中的穩(wěn)定性．是否處理尾氣，取決于該氣體是否污染環(huán)境．已知KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)能產(chǎn)生Cl2.若用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)制備純凈、干燥的氯氣，并試驗(yàn)它與金屬的反應(yīng)．每個(gè)虛線框表示一個(gè)單元裝置，其中有錯(cuò)誤的是 (

)

A．①和②處 B．②處C．②和③處

D．②③④處解析：由題意可知：“KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)能產(chǎn)生Cl2”說(shuō)明不需要加熱，故不需要酒精燈，所以①裝置是正確的．②中Cl2通入NaOH溶液，Cl2能與NaOH溶液反應(yīng)而被吸收．③中進(jìn)氣管短．④中體積是固定的