2022年高中化学第四章第二节富集在海水中的元素—氯学案新人教版必修 3.pdf

- 1 - 富集在海水中的元素氯（第3 课时）【学习目标】1. 掌握氯气的实验室制备方法。2. 掌握卤素化学性质的递变规律。【学习过程】1774 年瑞典化学家舍勒在研究软锰矿（主要成分MnO2）的过程中，用它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色的气体，且有强烈的刺鼻气味，使他感到非常难受, 但他继续对该气体进行研究，发现它可与很多的金属和非金属反应，再将这种气体溶于水，又发现该气体还能使有色的纸张、花朵、衣物等褪色。1. 氯气的实验室制备：（ 1）反应原理： MnO24HCl( 浓) MnCl2Cl2 2H2O （ 2）制备装置：装置特点：固液气主要仪器：铁架台( 带铁圈 ) 、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。 C装置的作用是除去Cl2中的 HCl；D装置的作用是干燥Cl2；E装置用向上排空气法收集Cl2；F 装置的作用是吸收多余的Cl2，防止污染环境。（ 3）收集方法：向上排空气法(Cl2密度大于空气 ) 。排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl 溶液中的溶解度很小，且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl 气体) 。（ 4）验满方法：将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。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。（ 5）尾气处理：Cl2有毒，易污染空气，需用NaOH 溶液吸收。2. 卤素成盐元素：氟、氯、溴、碘由于具有相似的结构，因而具有相似的化学性质，成为一族，称为卤族名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 2 - 元素，简称卤素。（ 1）原子结构：原子结构的相同点是最外层各有7 个电子；不同点是从氟到砹，它们的核电荷数依次增大，电子层数依次增多。（ 2）化学性质的相似性：卤素单质化学性质的相似性主要体现在都具有氧化性，而且随着元素原子核电荷数的增大，氧化性逐渐减弱。这一性质的变化是由其原子结构特点的变化（即原子的核电荷数依次增大，电子层数依次增多）引起的。中从F2到 I2，氧化性依次减弱，可以推出卤素单质与H2、H2O反应越来越慢。与 H2化合： X2 + H2 =2 HX 与水的反应：从F2I2逐渐减弱2F2+2H2O=4HF+O2X2 + H2O = HX + HXO（X= Cl 或 Br 或 I ，Br2与 I2和水反应比较微弱）氧化性：卤素单质与卤化物反应，把较不活波的卤素从它的卤化物溶液中置换出来（F2除外）。氧化性：F2Cl2 Br2 I2 Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl- Cl2 + 2I- = I2 + 2Cl- Br2 + 2I- = I2 + 2Br- 溴和碘在不同溶剂中所生成溶液（由稀到浓）的颜色变化【当堂检测】1. 在制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是( ) 连接好装置，检查气密性；缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出；在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末；从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中；将多余的Cl2用NaOH 溶液吸收；用向上排空气法收集氯气。A B C D2. 下列离子方程式错误的是( ) A实验室制Cl2：MnO24H2ClMn2Cl2 2H2O B在 NaCl 溶液中滴入AgNO3溶液： AgCl= =AgClCCl2溶于水： Cl2H2O=2HClClOD用 NaOH 溶液吸收 Cl2：Cl22OH=ClClOH2O 3. 以下装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 3 - A图：若MnO2过量，则浓盐酸可全部消耗完 B图：仅证明新制氯水具有酸性C图：产生了棕黄色的雾 D图：湿润的有色布条褪色4. Cl2是一种重要的化工原料。(1) 盛氯气的钢瓶上应贴的标签为_。A腐蚀品B爆炸品 C有毒品 D 易燃品(2) 工业上利用Cl2制盐酸，其化学方程式为_。Cl2溶于水可制得氯水，检验一瓶氯水是否已经完全变质，可选用的试剂是_。A硝酸银溶液 B 酚酞溶液C碳酸钠溶液 D 紫色石蕊溶液(3) 将 8.7 g MnO2与足量浓盐酸混合加热，反应生成氯气的体积( 标准状况 ) 是_L；被氧化的HCl 的质量是 _g。5. 实验室制取氯气的装置如下图，连接好实验装置。(1) 连接好装置后，先_ 。(2) 向烧瓶里加入少量_粉末，在分液漏斗中注入密度为1.19 g cm 3的_慢慢地将分液漏斗中的液体注入烧瓶。(3) 用_加热，便能生成氯气。(4) A中盛放的是 _，其作用为 _ 。(5) B中盛放的是 _，其作用为 _。(6) C装置收集氯气时应注意_ 。(7) D中盛放的是 _，其作用为 _。(8) 从中可以得出氯气的物理性质为_ 。答案与解析题号答案解析1 D确定实验室制取气体的操作顺序要注意：连接好装置以后， 要先检查气密性，后装药品； 装药品的顺序是先加固体，后加液体； 对于有毒名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 4 - 的气体，一定要有尾气处理装置2 C HClO是弱酸不能拆成离子，C项错误， 正确离子方程式为： Cl2H2O=HClHClO 3 D MnO2和浓盐酸在加热条件下反应，随着反应的进行，浓盐酸浓度变小，MnO2不与稀盐酸反应，即使 MnO2过量，盐酸也不能全部消耗完，A项错误；不仅能证明新制氯水具有酸性，还可以证明新制氯水具有漂白性，B 项错误；铜丝在Cl2燃烧，生成棕黄色的烟，C项错误4 (1) C (2) H2Cl2点燃2HCl D (3) 2.24 7.3 (1) Cl2有毒，贮存 Cl2的钢瓶应贴的标签为有毒品。(2) 久置氯水的成分为稀盐酸，新制氯水的成分为 Cl2、HCl、HClO，新制氯水和稀盐酸均与AgNO3溶液反应生成白色沉淀，均与Na2CO3溶液反应放出 CO2气体，遇酚酞溶液均无明显现象。新制氯水中加入紫色石蕊溶液先变红后褪色，而稀盐酸中加入紫色石蕊溶液只变红色。(3) 利用化 学 方 程 式 进 行 计 算 ：87 g8.7 g4 moln22.4 LV2，解得V(Cl2) 2.24 L，n(HCl) 0.4 mol。被氧化的HCl 为 0.2 mol ，质量为0.2 mol36.5 g/mol 7.3 g 5 (1) 检查装置的气密性(2) MnO2浓盐酸(3) 酒精灯(4) 饱和 NaCl 溶液吸收 HCl (5) 浓硫酸除水蒸气(6) 长进短出(7) NaOH 溶液吸收多余的Cl2(8) 黄绿色气体，不溶于饱和NaCl溶液，比空气密度大由制 Cl2的反应特点确定气体发生装置，由于杂质 HCl、H2O的存在，所以要考虑用A、B净化装置， Cl2能溶于水，比空气密度大，确定了用长进短出的排气法收集，而Cl2有毒应进行尾气处理名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -