第4章-第2讲--氯气及其化合物、卤素概要优秀PPT.ppt
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1、富集在海水中的元素卤素1.氯气的物理性质氯气的物理性质2.氯的原子结构氯的原子结构3.氯气的化学性质氯气的化学性质4.氯气的用途氯气的用途(2 2)与非金属反应与非金属反应(3 3)与水反应与水反应(4 4)与碱反应与碱反应(5 5)与某些还原性物质反应与某些还原性物质反应(1 1)与金属反应与金属反应漂白剂漂白剂 制漂白粉制漂白粉考点一 氯气和氯水的性质氯的原子结构和分子结构氯的原子结构和分子结构氯元素常见的化合价?氯元素常见的化合价?-1-1,+1+1,+3+3,+5+5,+7+7 氯原子的结构及氯气的性质氯原子的结构及氯气的性质 氯的原子结构示意图,氯气分子的氯的原子结构示意图,氯气分子
2、的分子式、电子式、结构式的书写?分子式、电子式、结构式的书写?1.1.氯气的物理性质氯气的物理性质颜色:颜色:,气味:,气味:,密度比空气,密度比空气 ,毒性毒性 。溶于水溶于水(1:2)(1:2),其水溶液称,其水溶液称为为 ,其颜色为:,其颜色为:。黄绿色黄绿色刺激性气味刺激性气味大大有毒有毒能能氯水氯水浅黄绿色浅黄绿色2.2.氯的原子结构氯的原子结构+172 8 7 预料氯气的化预料氯气的化学性质很活泼学性质很活泼(1 1)与金属反应)与金属反应金属金属反应现象反应现象化学反应方程式化学反应方程式NaNaFeFeCuCu猛烈燃烧,黄色火猛烈燃烧,黄色火焰,大量白烟焰,大量白烟猛烈燃烧,棕
3、色烟猛烈燃烧,棕色烟猛烈燃烧,棕黄色猛烈燃烧,棕黄色烟,溶液呈蓝绿色烟,溶液呈蓝绿色ClCl2 2具有强氧化性,将金属氧化到最高价具有强氧化性,将金属氧化到最高价2Na+Cl2Na+Cl2 2 2NaCl 2NaCl2Fe2Fe +3 Cl+3 Cl2 2 2FeCl 2FeCl3 3CuCu +Cl+Cl2 2 CuCl CuCl2 2注:常温下干燥的氯气或液氯不能与铁发生反应,所注:常温下干燥的氯气或液氯不能与铁发生反应,所以工业上常把以工业上常把干燥的液氯储存在钢瓶中干燥的液氯储存在钢瓶中(2 2)与非金属反应)与非金属反应H2 +Cl2 2HCl点燃安静燃烧,苍白色火焰,瓶口有安静燃烧
4、,苍白色火焰,瓶口有白雾,有刺激性气味气体生成白雾,有刺激性气味气体生成 2P+3Cl2 2PCl3 (液)(液)点燃 PCl3+Cl2 PCl(固)(固)一般生成一般生成 PCl3 和和 PCl5 的混和物的混和物形成白烟形成白烟H2 +Cl2 2HCl光照爆炸,瓶口有白雾爆炸,瓶口有白雾形成白雾形成白雾白色烟雾白色烟雾ClCl2 2+H+H2 2 O=HCl+HClO O=HCl+HClOClCl2 2+H+H2 2 O=H O=H+Cl+Cl-+HClO从氧化还原从氧化还原反应的角度反应的角度分析该化学分析该化学反应方程式反应方程式 HClOHClO的性质的性质a.a.弱酸性:弱酸性:b
5、.b.不稳定性:不稳定性:c.c.强氧化性:强氧化性:2HClO 2 HCl+O2 能氧化很多还原性物质,用作漂白剂能氧化很多还原性物质,用作漂白剂比比碳酸碳酸更更弱弱光光氯水应氯水应避光保存避光保存在在棕色棕色的试剂瓶中的试剂瓶中久置久置的氯水实为的氯水实为稀盐酸稀盐酸(3 3)与水反应)与水反应新制氯水的成分和性质新制氯水的成分和性质(重点重点)1.1.成分成分:2.2.性质:性质:三种分子三种分子 ,四种离子四种离子 。H H2 2O ClO Cl2 2 HClO HClO H H+OHOH-Cl Cl-ClO ClO-成分成分体现性质体现性质举例举例ClCl2 2H H+HClOHCl
6、OClCl-强氧化性强氧化性 强酸性强酸性 弱酸性弱酸性 强氧化性强氧化性 沉淀反应沉淀反应 有色布条褪色有色布条褪色 AgAg+Cl+Cl-=AgCl =AgCl 2FeCl2FeCl2 2+Cl+Cl2 2=2FeCl=2FeCl3 3 2H2H+CO+CO3 32-2-=CO=CO2 2+H+H2 2O O 3 3液氯、新制氯水、久置氯水的比较液氯、新制氯水、久置氯水的比较名称名称液氯液氯新制氯水新制氯水久置氯水久置氯水分类分类颜色颜色所含所含粒子粒子性质性质纯净物纯净物混合物混合物混合物混合物黄绿色黄绿色淡黄绿色淡黄绿色无色无色强氧化性强氧化性酸性、强氧化性酸性、强氧化性酸性酸性ClC
7、l2 2ClCl2 2 HClO HHClO H2 2O OH H ClCl ClOClO OHOHH H2 2O O、H HClCl、OHOH 在新制的氯水参与的反应中,有如下几种在新制的氯水参与的反应中,有如下几种状况:状况:(1)向)向KBr溶液中加入氯水,氯水中起作用溶液中加入氯水,氯水中起作用的主要微粒是的主要微粒是 ,反应的离子方程式是,反应的离子方程式是 。(2)向氯水中加入镁粉,氯水的颜色褪色并)向氯水中加入镁粉,氯水的颜色褪色并有气泡放出,起作用的微粒是有气泡放出,起作用的微粒是 。(3)向氯水中滴加石蕊试液,溶液变红,起)向氯水中滴加石蕊试液,溶液变红,起作用的微粒是作用的
8、微粒是 ,然后又褪色,起作用,然后又褪色,起作用的微粒是的微粒是 。ClCl2 2ClCl2 2+2Br+2Br-=2Cl=2Cl-+Br+Br2 2 H H+Cl Cl2 2H H+HClOHClO思索思索1 1:氯水滴到:氯水滴到pHpH试纸上的现象并试纸上的现象并分析其缘由?分析其缘由?pHpH试纸先变红后褪色试纸先变红后褪色氯气能使潮湿的有色布条褪色,氯气能使潮湿的有色布条褪色,不能使干燥的有色布条褪色不能使干燥的有色布条褪色思索思索2 2:氯气分别通入干燥的有色布:氯气分别通入干燥的有色布条和潮湿的有色布条中的现象并分条和潮湿的有色布条中的现象并分析其缘由?析其缘由?漂漂 白白 原原
9、 理理漂漂 白白 效效 果果HClOHClOHClOHClO氯水氯水氯水氯水漂白粉漂白粉漂白粉漂白粉NaNaNaNa2 2 2 2O O O O2 2 2 2H H H H2 2 2 2O O O O2 2 2 2O O O O3 3 3 3二氧化硫二氧化硫活性炭活性炭氧氧 化化 漂漂 白白不不 可可 逆逆与有色物质结合与有色物质结合生成不稳定的无生成不稳定的无色物质。色物质。永久性漂白永久性漂白短暂性漂白,短暂性漂白,不能漂白指示剂不能漂白指示剂归纳比较:归纳比较:常见漂白剂漂白原理的差异:常见漂白剂漂白原理的差异:物理吸附物理吸附(4 4)与碱反应)与碱反应Cl2+2NaOH=NaCl+N
10、aClO+H2O2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl 2+Ca(ClO)2+2H2O漂白液的制取原理,试验时可以用此方法吸取多余的漂白液的制取原理,试验时可以用此方法吸取多余的Cl2Cl2漂白粉的制取原理漂白粉的制取原理漂白粉的漂白原理漂白粉的漂白原理CO2+Ca(ClO)2+H2O=CaCO3 +2HClO说明酸性说明酸性H2CO3HClOH2CO3HClO,因而漂白粉必需密封保存,因而漂白粉必需密封保存主要成分主要成分有效成分有效成分(5)、与其它还原性物质反应)、与其它还原性物质反应思索:思索:Cl2与与Br、I、Fe2+、S2、SO32、SO2等反应的现象与离子反应方程式?等反应的现象
11、与离子反应方程式?Cl2Br现象现象:反应方程式反应方程式:溶液由无色变橙色溶液由无色变橙色2Br+Cl2=Br2+2ClI现象现象:反应方程式反应方程式:溶液由无色变深黄色溶液由无色变深黄色2I+Cl2=I2+2ClFe2+现象现象:反应方程式反应方程式:溶液由浅绿色变黄色溶液由浅绿色变黄色2Fe2+Cl2=2Fe3+2ClS2现象现象:反应方程式反应方程式:溶液变浑浊溶液变浑浊S2+Cl2=S +2ClSO32现象现象:反应方程式反应方程式:溶液无明显现象溶液无明显现象H2O+SO32+Cl2=SO42+2Cl+2H+SO2现象现象:反应方程式反应方程式:溶液没有明显现象溶液没有明显现象2
12、H2O+SO2+Cl2=SO42+2Cl+4H+Cl2CH4 。CH2CH2Cl2 ,跟有机物反应跟有机物反应CH2ClCH2Cl(加成)(加成)CH3ClHCl(取代)(取代)学问小结学问小结:1 1、氯气具有强氧化性,能将某、氯气具有强氧化性,能将某些变价金属氧化成它的高价化合些变价金属氧化成它的高价化合物。物。2 2、新制氯水的主要成分是、新制氯水的主要成分是Cl2Cl2的的水溶液,另含少量盐酸和次氯酸,水溶液,另含少量盐酸和次氯酸,具有强氧化性、漂白性和酸性等。具有强氧化性、漂白性和酸性等。通常可代替氯气运用。久置氯水通常可代替氯气运用。久置氯水的主要成分是盐酸。的主要成分是盐酸。学问
13、小结学问小结:3 3、氯气的漂白性事实上是氯气与、氯气的漂白性事实上是氯气与水反应后生成的水反应后生成的HClOHClO表现出来的,表现出来的,故干燥的故干燥的Cl2Cl2或液氯均无漂白性。或液氯均无漂白性。4 4、漂白粉的主要成分是、漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2Ca(ClO)2与与CaCl2CaCl2的混合物的混合物,其其有效成分是有效成分是Ca(ClO)2Ca(ClO)2。漂白粉的。漂白粉的保存须密封(与空气中的保存须密封(与空气中的CO2CO2和和水蒸气隔绝)。漂白粉遇浓酸可水蒸气隔绝)。漂白粉遇浓酸可反应产生反应产生Cl2Cl2。5 5、凡含有、凡含有ClOClO的盐或其它化合的
14、盐或其它化合物均具有漂白性和强氧化性。物均具有漂白性和强氧化性。考点二 氯气的试验室制法及性质试验1.1.试验原理试验原理(重点)(重点)MnO2+4HCl(浓浓)MnCl2+Cl2+2H2O 留意留意:该反应必需用浓盐酸,因稀盐酸该反应必需用浓盐酸,因稀盐酸几几 乎无还原性,随着反应进行,浓盐酸将乎无还原性,随着反应进行,浓盐酸将渐稀,一渐稀,一 定程度时,会自动停止,定程度时,会自动停止,HCl不不行能消耗尽。行能消耗尽。在酸性条件下用在酸性条件下用以下以下氧化剂(氧化剂(KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等等)也能也能将将Cl氧化成氧化成Cl2。2KMnO4 +16HCl =2KCl
15、+2MnCl2+5Cl2+8H2O K2Cr2O7 +14HCl =2KCl +2CrCl3 +3Cl2+7H2O KClO3 +6HCl =KCl +3Cl2+3H2O固体反应物加热固体反应物加热制气,例如:氧制气,例如:氧气、氨气等气、氨气等固体和液体混固体和液体混合制气合制气例如:氢气、例如:氢气、二氧化碳等二氧化碳等有液体反应物,有液体反应物,反应须要加热反应须要加热例如:氯气、例如:氯气、氯化氢等氯化氢等常见的气体发生装置常见的气体发生装置2、发生装置、发生装置分液漏斗分液漏斗圆底烧瓶圆底烧瓶3、收集的气体方法、收集的气体方法收集方法收集方法向上排气法向上排气法向下排气法向下排气法排
16、水取气法排水取气法简易装置图简易装置图收集的气体收集的气体O2、H2、CH4、NOCO2、SO2Cl2、HClH2、CH4NH3、4、尾气处理方法、尾气处理方法类类别别易溶气易溶气体(甲)体(甲)例例能溶气能溶气体(乙)体(乙)例例可燃气体可燃气体(丙)(丙)例例简简易易装装置置COH2HClNH3Cl25.5.试验装置图试验装置图6、净化:、净化:先通过饱和食盐水除去先通过饱和食盐水除去HCl,再通过浓硫酸除去再通过浓硫酸除去H2O.8、验满方法:潮湿的淀粉、验满方法:潮湿的淀粉-KI试纸(变试纸(变蓝)潮湿的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色)蓝)潮湿的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色)9、尾气吸取:、
17、尾气吸取:NaOH溶液溶液7、收集方法:、收集方法:向上排空气法向上排空气法设置防护装置(尾气吸取装置)扩展设置防护装置(尾气吸取装置)扩展:倒立漏斗式:如图(倒立漏斗式:如图(2)甲所示,这种装置可以增大气体与)甲所示,这种装置可以增大气体与吸取液的接触面积,有利于吸取液对气体的吸取。当易溶性气吸取液的接触面积,有利于吸取液对气体的吸取。当易溶性气体被吸取液吸取时,导管内压强削减,吸取液上升到漏斗中,体被吸取液吸取时,导管内压强削减,吸取液上升到漏斗中,由于漏斗容积较大,导致烧杯中液面下降,使漏斗口脱离液面,由于漏斗容积较大,导致烧杯中液面下降,使漏斗口脱离液面,漏斗中的吸取液受自身重力的作
18、用又流回烧瓶内,从而防止吸漏斗中的吸取液受自身重力的作用又流回烧瓶内,从而防止吸取液的倒吸。取液的倒吸。肚容式:如图(肚容式:如图(2)乙所示,当易溶于吸取液的气体由干燥)乙所示,当易溶于吸取液的气体由干燥管末端进入吸取液被吸取后,导气管内压强削减,使吸取液倒管末端进入吸取液被吸取后,导气管内压强削减,使吸取液倒吸进入干燥管的吸取液本身质量大于干燥管内外压强。吸进入干燥管的吸取液本身质量大于干燥管内外压强。题组一氯气制备原理、装置的考查题组一氯气制备原理、装置的考查 C 2.试验试验室用下列两种方法制室用下列两种方法制氯氯气:气:用含用含HCl 146 g的的浓盐浓盐酸与足量的酸与足量的MnO
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