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1、 學 習 目 標 1.了解氯元素單質及其重要化合物的主 要性質及應用。 2.了解實驗室制取 Cl2的原理和實驗裝置。 3.掌握 Cl 的檢驗方法。 一、活潑的黃綠色氣體 氯氣 (Cl2) 1氯的原子結構及存在 (1)原子結構 原子結構示意圖為 ，氯原子容易得到一 個電子而形成 Cl ，表現(xiàn)為典型的 性。 基礎知識梳理 非金屬 氯在自然界中以 態(tài)存在，主要 以 的形式存在。 化合 NaCl 2氯氣的發(fā)現(xiàn) 1774 年瑞典化學家舍勒發(fā)現(xiàn)了氯氣 ， 反 應的化學方程式為 ： M n O 2 4HC l ( 濃 ) = = M n C l 2 Cl 2 2H 2 O 。 3物理性質 顏色 狀態(tài) 氣味
2、毒性 溶解性 黃綠色 氣體 刺激性 氣味 有毒 1體積水溶解 2 體積氯氣 4.化學性質 Cl2的化學性質很活潑，具有很強的 性。 (1)主要反應 氧化 蒼白色 (2)氯水 Cl2的水溶液 氯水的性質 實驗操作 實驗現(xiàn)象 結論 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 HClO 次氯酸的性質 弱 殺菌、消毒 (3)漂白劑的制取 漂白液：反應的化學方程式為： Cl2 2NaOH=NaCl NaClO H2O，有效成 分是 。 漂白粉：反應的化學方程式為： 2Cl2 2Ca(OH)2=CaCl2 Ca(ClO)2 2H2O， 主要成分是 ，有
3、效成分 是 。 NaClO CaCl2、 Ca(ClO)2 Ca(ClO)2 (1)漂白粉和木炭都能使紅墨水褪色，其原理 相同嗎？ (2)漂白粉露置于空氣中會變質，發(fā)生的主要 反應有哪些？ 思考 【 思考 提示 】 (1)不同。漂白粉中 的 Ca(ClO)2在酸性溶液中具有強氧化性，使 有色物質被氧化而褪色，而木炭則具有強 的吸附性，可吸附色素而使紅墨水褪色。 ( 2 ) C a ( C lO ) 2 CO 2 H 2 O = = C a C O 3 2 H C lO , 2 H C lO = = 光照 2 H C l O 2 。 二、氯離子 (Cl )的檢驗 1方法：先加 ，再加稀 。 2現(xiàn)
4、象：產(chǎn)生 ，加稀 HNO3，沉淀 。 3原理： Ag Cl =AgCl。 4加稀硝酸的目的：排除 等離子的干 擾。 AgNO3溶液 HNO3 白色沉淀 不溶解 CO32 1氯水和液氯的區(qū)別 課堂互動講練 要點一 氯水和液氯 液氯 新制氯水 久置氯水 成分 Cl2 Cl2、 HClO、 H2O、 H 、 Cl 、 ClO 、 OH H 、 Cl 、 H2O OH 分類 純凈物 混合物 混合物 顏色 黃綠色 淺黃綠色 無色 性質 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性 2.新制氯水的性質 在不同的反應中，氯水起作用的成分不同，列表如下： 所加試劑 參與反應的 微粒 實驗現(xiàn)象 離子方程式或解釋 AgNO
5、3溶 液 Cl 白色沉淀 Cl Ag =AgCl Na2CO3固 體 H 有氣泡產(chǎn)生 2H CO32 =CO2 H2O 有色布條 HClO 布條顏色褪去 發(fā)生氧化還原反應 FeCl2溶液 Cl2 溶液變棕黃色 2Fe2 Cl2=2Fe3 2Cl 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 氯水久置，會因 HClO的分解導致其中的 Cl2全部與 H2O反應， HClO完全分解生成鹽酸和 O2，使溶液酸性增強，失去強氧化性而變質。 特別提醒 用滴管把新制的氯水逐滴加到含有酚酞的
6、氫氧化鈉溶液中，當加到最后一滴時，溶液的 紅色突然消失。對產(chǎn)生實驗現(xiàn)象的原因有兩種 推測： 是氯水中的次氯酸的漂白性使它由紅 色變成無色； 是氯水的酸性 (H )使它由紅色 變成無色。假設其中一種是正確的。 請你設計一個實驗，由實驗現(xiàn)象對以上的 推測作出判斷。 (1)要使用的實驗用品： _______________ ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ ____； 例 1 (2)要進行的實驗操作： ______
7、______ ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ ____； (3)實驗現(xiàn)象和結論： _______________ ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ ___。 【 解析 】 酚酞滴入堿液中呈紅色，若 的推測 正確，說明有色物
8、質被次氯酸氧化，即酚酞已經(jīng)變質， 向其中加入 NaOH溶液，溶液呈堿性，溶液不再變紅 色；若 的推測正確，向溶液中再加入 NaOH溶液， 溶液會呈紅色。 【 答案 】 (1)NaOH溶液、 pH試紙、玻璃棒 (2)向已褪色的溶液中滴加 NaOH溶液至呈堿性 (3)滴加 NaOH溶液后若溶液恢復紅色說明推測 正確，若溶液仍為無色說明推測 正確 1下列關于氯水的敘述，正確的是 ( ) A新制氯水中只含有 Cl2和 H2O分子 B新制氯水可使藍色石蕊試紙先變紅后褪色 C光照氯水有氣泡逸出，該氣體是 Cl2 D氯水放置數(shù)天后，酸性增強 變式訓練 解析 ： 選 BD。 在新制的氯水中溶有大量 Cl2分子
9、，其中小部分 Cl2與水發(fā)生反應生成鹽 酸和次氯酸， HCl完全電離成 H 和 Cl ， HClO 部分電離產(chǎn)生 H 、 ClO 。所以氯水中含有 H2O、 Cl2、 HClO分子和 H 、 Cl 、 ClO 、 OH 離子。 HClO有強氧化性、漂白性，見光 易分解放出 O2。氯水放置數(shù)天后 HClO分解接 近完全，轉化為鹽酸，酸性增強。 1反應原理 要點二 Cl2的實驗室制取 M n O 2 4H C l( 濃 ) = = M n C l 2 Cl 2 2H 2 O 主要儀器：鐵架臺、酒精燈、圓底燒瓶、 分液漏斗、集氣瓶、燒杯等。 Cl2的制備、凈 化裝置如圖所示： 2 儀器裝置： 固 液
10、 氣 說明 ： C裝置的作用是除去 Cl2中的 HCl， D裝置的作用是干燥 Cl2。 F裝置的作用是吸收 多余的 Cl2。 3收集方法 (1)向上排空氣法 (Cl2密度大于空氣 )。 (2)排飽和食鹽水法 (Cl2在飽和 NaCl溶液 中的溶解度很小，且用此法可除去實驗過程中 揮發(fā)產(chǎn)生的 HCl氣體 )。 4尾氣處理 Cl2有毒，易污染空氣，需用 NaOH溶液 吸收。 氣體的制備裝置一般包括反應裝置、除雜裝 置、收集裝置、尾氣處理裝置等。反應裝置的選 擇要依據(jù)反應物的狀態(tài)和反應的條件。收集方法 的選擇應考慮氣體密度、溶解性及在空氣中的穩(wěn) 定性。是否處理尾氣，要取決于該氣體是否有毒。 一個裝置
11、的選擇實際上與氣體的性質密切相關。 特別提醒 回答下列問題： (1)裝置中的大試管內(nèi)發(fā)生反應的離子方程式 為 _________________________________ ______________________________________ ______________________________________ ___________________________________。 例 2 某研究小組為制備消毒液 ( 主要成分 N aC lO) 設計了如圖裝置 。 并查閱到下列資料 ， “ 在加熱 情況下鹵素和堿液發(fā)生如下反應 ： 3X 2 6OH = = 70 5X X
12、O 3 3H 2 O ” 。 (2)裝置中能否省去盛飽和 NaCl溶液的洗 氣瓶？ ____________，理由是 __________ ____________________________________ __________________________。 (3)裝置中能否省去盛濃硫酸的洗氣瓶？ _________________________________ ___________________________________， 理由是 ___________________________ ____________________________________ _____
13、____。 (4)裝置中能否省去盛冰水的燒杯？ ______________，理由是 ____________。 【 思路點撥 】 解答本題要注意以下兩點： (1)分析實驗原理，結合實驗裝置判斷各 種藥品的作用。 (2)結合題中信息確定可能發(fā)生的副反應。 【解析】 本題具有較強的綜合性，裝置產(chǎn) 生的 Cl 2 在冰水冷卻下和 N aOH 發(fā)生反應制得消 毒液。運用該裝置必須通過飽和 N aC l 溶液除去 HCl ，否則將生成 N aC l，降低 N aC lO 的純度； 但干燥裝置可以省略，因為少量水蒸氣不會影響 反應；冷卻裝置不可省略，因為題給信息：氯氣 和水的反應是放熱反應，溫度升高，引
14、起副反應： 3C l 2 6 OH = = 70 5C l C lO 3 3H 2 O 。 【 答案 】 (1)Cl2 2OH =Cl ClO H2O (2)否 氯氣中混有的 HCl氣體進入大試管 中也會和氫氧化鈉溶液反應，降低了 NaClO的 產(chǎn)量和純度 (3)能 少量水蒸氣進入試管中不影響反應 (4)否 氯氣和水的反應是放熱反應，反應 時溫度升高，可能引起副反應，生成 NaClO3 如制取 NaClO3，需加熱至 70 ，而且要求溫 度較穩(wěn)定，怎樣才能實現(xiàn)？ 【 提示 】 向燒杯內(nèi)加入 70 的水，用溫度計 測量溫度，用酒精燈進行間斷性的水浴加熱。 互動探究 2在下圖所示的裝置中， A是
15、Cl2發(fā)生裝置， C、 D為氣體的凈化裝置， C中裝有飽和食鹽水， D中裝有 濃硫酸， E是硬質玻璃管 (其中裝有細鐵絲網(wǎng) )， F為干 燥的廣口瓶，燒杯 G為尾氣吸收裝置。 變式訓練 (1)A、 B、 G中各裝有什么藥品： A________， B________， G________。 (2)分析 A中生成的 Cl2中可能含有哪些雜質 氣體？ ___________________________________ ____________________________________。 (3)為什么 A中生成的氣體一定要經(jīng)過 C、 D 兩個裝置？ ____________________
16、___________ _____________________________________ __。 (4)反應時 E中的現(xiàn)象為 _______________， 生成的物質是 ________(填化學式 )。 (5)寫出 G和 E中反應的化學方程式： _____ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ ____________________________。 解析 ：本題主要考查的是實驗操作，應熟
17、練地掌握實驗室安全知識及注意事項。 由圖可知，整套裝置包括 Cl2的發(fā)生、凈化、 與 Fe粉的反應、收集和尾氣吸收等幾部分。由 于濃鹽酸易揮發(fā)，故生成的 Cl2中必含有 HCl和 水蒸氣等雜質，若不除去這些雜質，則會影響 Cl2與 Fe在高溫下的反應，使生成物不純。另外， FeCl3遇水極易水解變質，這一點將在以后學到。 答案 ： (1)MnO2 濃鹽酸 NaOH溶液 (2)HCl和水蒸氣 (3)除去 HCl和水蒸氣，否則 會影響 Cl2與 Fe在高溫下的反應，使生成物不純 (4)有棕黃色煙 FeCl3 ( 5 ) C l 2 2 N a O H = = N a C l N a C lO H 2 O , 2 F e 3 C l 2 = = 點燃 2 F e C l 3
人教版化學必修1課件：第4章 第2節(jié) 富集在海水中的元素--氯
