2019版高中化学 第四章 非金属及其化合物 第2节 富集在海水中的元素——氯学案 新人教版必修1.doc

1第二节第二节 富集在海水中的元素富集在海水中的元素氯氯1了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。(重点)2了解实验室制取 Cl2的原理和实验装置。(重难点)3掌握 Cl的检验方法。(重点)氯气的制法和氯气及其化合物的性质基础·初探1氯气(1)氯的原子结构及存在(2)氯气的实验室制法在实验室里常用 MnO2和浓盐酸共热来制取 Cl2，该化学方程式为 MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O。=(3)氯气的物理性质颜色状态气味毒性溶解性黄绿色气体刺激性气味有毒25时，1 体积水溶解约 2 体积氯气(4)氯气的化学性质与金属的反应：与非金属的反应：与 H2反应：H2Cl22HCl。=点燃现象：火焰为苍白色，瓶口出现白雾。与水反应：氯气与水反应的化学方程式为 Cl2H2O=HClHClO。与碱的反应：2a与 NaOH 反应制漂白液化学方程式：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。漂白液的有效成分为 NaClO。b与 Ca(OH)2反应制漂白粉化学方程式：2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。漂白粉的成分是 CaCl2和 Ca(ClO)2。(5)氯气的用途Cl2是一种重要的化学工业物质。氯的化合物可作为制取高纯硅、锗(半导体)和金属钛的重要中间物质。在有机化工中，氯气是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品的重要原料。2次氯酸(1)物理性质常温下仅存在于水溶液中，有刺激性气味。(2)化学性质弱酸性(酸性小于碳酸)：NaClOCO2H2O=NaHCO3HClO。不稳定性：2HClO2HClO2。=光照强氧化性：能氧化还原性物质(如 Na2SO3、FeCl2、KI 等)，使有色布条、品红褪色：Na2SO3HClO=Na2SO4HCl。【特别提醒】 液氯、新制氯水、久置氯水的区别液氯新制氯水久置氯水成分Cl2Cl2、HClO、H2O、H、Cl、ClO、OHH、Cl、H2O、OH分类纯净物混合物混合物探究·升华思考探究 探究 1 氯水的多重性(1)向氯水中加入紫色石蕊试液，有什么现象？体现什么性质？【提示】 先变红后褪色，酸性和漂白性。(2)对氯水微热有什么现象？【提示】 有气泡产生，氯水颜色变浅。(3)将氯水滴入 NaHCO3溶液中，有何现象？为什么？【提示】 溶液中产生气泡，因为氯水中的盐酸与 NaHCO3发生反应：3HCOH=H2OCO2。 3(4)氯水中加入 AgNO3溶液，有什么现象？【提示】 白色沉淀生成。(5)向 FeCl2溶液中加 KSCN 溶液，然后加入少量氯水，有什么现象？【提示】 加 KSCN 溶液无现象，加氯水后溶液变红。探究 2 次氯酸漂白性的实验探究为了探究 HClO 的漂白性，某同学设计了如下的实验。问题思考：(1)通入 Cl2，根据集气瓶 A、B 中红色布条的现象，你能得出什么结论？【提示】 Cl2不能使干燥的红色布条褪色，Cl2能使湿润的红色布条褪色，因此 Cl2不具有漂白作用，但 Cl2溶于水后具有漂白作用。(2)为了确认是 HClO 使湿润的红色布条褪色，你认为还需增加的实验是什么？【提示】 Cl2溶于水并与 H2O 发生反应 Cl2H2O=HClOHCl，因此为了确认是 HClO具有漂白性，还应增加一个将 HCl 通过湿润红色布条的实验装置，以验证盐酸不具有漂白性。(3)烧杯中 NaOH 溶液的作用是什么？反应的离子方程式是怎样的？【提示】 NaOH 溶液用于吸收 Cl2，反应的离子方程式为Cl22OH=ClClOH2O。认知升华 升华 1 氯水性质的多重性所加试剂参与反应的微粒实验现象离子方程式或解释AgNO3溶液Cl白色沉淀ClAg=AgClNa2CO3固体H有气泡产生2HCO=CO2H2O23有色布条HClO布条颜色褪去漂白性FeCl2溶液Cl2溶液变棕黄色2Fe2Cl2=2Fe32Cl石蕊溶液HClO、H先变红后褪去酸性和漂白性升华 2 次氯酸的漂白性4注意：干燥的 Cl2无漂白性，氯水漂白性的实质是 HClO 的漂白性。题组·冲关题组 1 Cl2及氯水的性质与应用 1下面对氯的叙述，正确的是( )A液氯可使湿的红布条褪色，所以液氯具有漂白性B氯气没有漂白性，但通入品红溶液中，品红的红色褪去C在通常情况下，氯气可以和任何金属直接化合D氯气有毒，可以用澄清的石灰水吸收尾气；久置的氯水最终变为稀盐酸【解析】 次氯酸具有漂白性，液氯没有漂白性，A 项错误；氯气没有漂白性，但通入品红溶液中，氯气和水反应生成的次氯酸使品红褪色，B 项正确；在点燃或加热的情况下，氯气可以和大多数金属直接化合，C 项错误；氯气有毒，可以用氢氧化钠溶液吸收尾气，而澄清石灰水浓度太小，吸收效果不好，D 项错误。【答案】 B2在氯水中存在多种分子和离子，可通过实验的方法加以确定，下列说法中可能错误的是( )A加入含有 NaOH 的酚酞试液，红色褪去，说明有 H存在B加入有色布条后，有色布条褪色，说明有 HClO 分子存在C氯水呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有 Cl2分子存在D加入硝酸酸化的 AgNO3溶液产生白色沉淀，说明有 Cl存在【解析】 氯气溶于水，且与水发生反应，氯水的成分呈现多样性，加入含有 NaOH 的酚酞试液，红色褪去，可能是氯水中的 H恰好与 OH中和，也可能是 HClO 漂白，A 项错误；HClO 有强氧化性，可使有色布条褪色，B 项正确；氯水中因含有 Cl2分子而呈浅黄绿色，C 项正确；氯水中含有 Cl，与硝酸酸化的 AgNO3溶液反应产生白色沉淀，D 项正确。【答案】 A3新制氯水与久置的氯水相比较，下列结论不正确的是( ) A都呈酸性B前者能使有色布条褪色C光照新制氯水有气泡逸出，该气体是 Cl2D加 AgNO3溶液都能生成白色沉淀【解析】 新制氯水中含有分子 Cl2、HClO、H2O，离子 H、Cl、ClO、OH，光照5时发生反应 2HClO2HClO2，所以久置的氯水实际上已经是盐酸，故=光照A、B、D 正确，C 错误。【答案】 C4如图是一组检验氯气性质的装置。(1)现关闭活塞 K，若有色布条是干燥的，溶液 B 为浓硫酸，则有色布条_；若溶液 B 为水，则有色布条_；若溶液 B 为饱和的 NaHCO3溶液，则有色布条_。(2)现打开 K，溶液 B 为氢氧化钠溶液，通入的 Cl2是湿润的，布条是干燥的，则有色布条_。【解析】 (1)关闭 K 通入 Cl2，若 B 为浓硫酸，则进入()的是干燥的 Cl2，有色布条不褪色；若 B 为水，则进入()的是湿润的 Cl2，有色布条褪色；若 B 是 NaHCO3溶液，则 Cl2在()中被消耗，有色布条不褪色。(2)打开 K，尽管 B 是 NaOH 溶液，湿润的 Cl2还是直接进入()，有色布条褪色。【答案】 (1)不褪色 褪色 不褪色 (2)褪色题组 2 Cl2的实验室制法 5某校化学兴趣小组拟用浓盐酸与二氧化锰加热反应，制取并收集 2 瓶干燥、纯净的氯气。为防止换集气瓶时生成的氯气污染空气，设计了如下装置：(1)写出装置 烧瓶中发生反应的离子方程式：_。(2)装置中盛放的药品是饱和氯化钠溶液，其作用是_；装置的作用是干燥氯气，应盛放_。(3)实验开始后，先_a_b(填“关闭”或“打开” ，下同)；当集满一瓶氯气时，为减少换集气瓶时氯气的外溢，再_a_b，换好集气瓶后，继续收集氯气。6(4)兴趣小组的某些同学准备在烧杯中加入下列溶液中的一种来吸收残余氯气，你认为其中不恰当的是_(填字母)。A氢氧化钠溶液B浓硫酸C水【解析】 (1)装置 是制取氯气的发生装置，反应的离子方程式为MnO24H2ClMn2Cl22H2O。=(2)、部分属于净化装置，饱和氯化钠溶液是除去氯气中的 HCl 气体；装置应盛放浓硫酸，用来干燥氯气。(3)首先明确装置的作用用来临时储存氯气，防止换集气瓶时生成的氯气排出；故实验开始时，关闭 a，打开 b，换瓶时关闭 b，打开 a。(4)要吸收多余的氯气一般用碱液，氯气在水中和在浓硫酸中溶解度都非常小。【答案】 (1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O=(2)除去 Cl2中混有的 HCl 浓硫酸(3)关闭 打开 打开 关闭(4)BC【题后归纳】 Cl2的实验室制法(1)仪器装置：固液气主要仪器：铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。Cl2的制备、净化装置如图所示：说明：C 装置的作用是除去 Cl2中的 HCl，D 装置的作用是干燥 Cl2，F 装置的作用是吸收多余的 Cl2。(2)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)。(3)尾气处理7Cl2有毒，易污染空气，需用 NaOH 溶液吸收，不能用澄清石灰水。氯离子(Cl)的检验探究·升华思考探究 氯离子的检验实验探究(1)实验探究过程现象 23 mL试样AgNO3溶液稀硝酸解释或离子方程式稀盐酸白色沉淀不溶解ClAg=AgClNaCl 溶液白色沉淀不溶解ClAg=AgClNa2CO3溶液白色沉淀溶解并产生气泡2AgCO=Ag2CO3、Ag2CO3232H=2AgCO2H2O自来水浑浊浑浊自来水中含有少量 Cl，AgCl=AgCl若在某无色溶液中加入 AgNO3溶液，产生白色沉淀，则溶液中一定含有 Cl吗？【提示】 不一定。因为 Ag也可与 CO等反应生成白色的 Ag2CO3沉淀。23检验 Cl时为何要加入稀硝酸酸化？【提示】 加稀硝酸酸化目的是排除 CO等的干扰，因为 Ag2CO3可溶于稀硝酸，而23AgCl 不溶。(2)Cl的一般检验方法认知升华 溶液中 Cl的检验注意的问题(1)要排除 CO、PO等离子的干扰，它们的银盐沉淀溶于稀硝酸。一般先在被测2334液中加入稀硝酸酸化，以排除干扰离子(CO、PO)。2334(2)若被检液中有 SO存在，由于 SO可以与 Ag生成白色微溶物 Ag2SO4且不溶于24248稀硝酸，则在检验 Cl之前，需先用 Ba(NO3)2溶液除去 SO，再加入硝酸酸化的 AgNO3溶24液检验 Cl的存在。题组·冲关1检验 Cl所用的试剂为 AgNO3溶液和稀硝酸，稀硝酸的作用是( ) A防止 CO等离子的干扰23B防止 Cl的干扰C生成 AgNO3沉淀D防止 NO的干扰 3【答案】 A2检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl)，正确的操作是( )A向未知溶液中加入 AgNO3溶液，有白色沉淀产生B向未知溶液中加入 AgNO3溶液，有白色沉淀产生，加入盐酸，沉淀不消失C向未知溶液中加入稀硝酸酸化后，再加入 AgNO3溶液，有白色沉淀产生D向未知溶液中加入稀盐酸酸化后，再加入 AgNO3溶液，有白色沉淀产生【解析】 A 操作不正确，它不能排除 CO等的干扰；B 操作不正确，因为 Ag2CO323跟 HCl 反应时，生成的 AgCl 仍是白色沉淀；D 操作不正确，用盐酸酸化，加入了 Cl。【答案】 C