2018年秋高中化學(xué) 初高中銜接 專題20 富集在海水中的元素——氯學(xué)案.doc

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專題20 富集在海水中的元素氯【知識(shí)回放】1請(qǐng)畫(huà)出氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖。根據(jù)氯的原子結(jié)構(gòu)，推斷氯氣的化學(xué)性質(zhì)是否活潑，它具有強(qiáng)還原性還是強(qiáng)氧化性？為什么？2在初中我們是如何定義燃燒的？3氯元素在自然界中存在形式？存在于哪里？4完成有關(guān)氯氣的化學(xué)方程式。Fe + Cl2 Cl2 + H2O Cl2NaOH Cl2Ca(OH)2 5請(qǐng)寫(xiě)出SO42-離子的檢驗(yàn)方法。6NaCl、鹽酸與AgNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式及離子方程式。【新知精講】一、活潑的黃綠色氣體氯氣1.氯的原子結(jié)構(gòu)及存在(1)氯的原子結(jié)構(gòu)。氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖為,氯原子容易得到一個(gè)電子而形成Cl-,表現(xiàn)出典型的非金屬性。(2)氯的存在。 氯在自然界中以化合態(tài)存在,主要以NaCl的形式存在。2.氯氣的發(fā)現(xiàn)1774年瑞典化學(xué)家舍勒制取了氯氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2+2H2O。3.物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味毒性溶解性黃綠色氣體刺激性氣味有毒1體積水約溶解2體積氯氣4.化學(xué)性質(zhì)Cl2的化學(xué)性質(zhì)很活潑,具有很強(qiáng)的氧化性。主要反應(yīng):5.次氯酸的性質(zhì)HClO6.漂白劑的制取(1)漂白液:反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,有效成分是NaClO。(2)漂白粉:反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2。二、氯離子的檢驗(yàn)【科學(xué)探究】探究一 氯氣的性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)室制法問(wèn)題導(dǎo)引1.在實(shí)驗(yàn)室中如何聞氯氣的氣味?提示氯氣是一種有毒氣體,聞氯氣的氣味時(shí),要用手輕輕地在瓶口扇動(dòng),僅使極少量的氯氣飄進(jìn)鼻孔。2.在制取并驗(yàn)證氯氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中,多余的氯氣能否直接排入空氣中?應(yīng)如何處理?提示Cl2有毒,多余的Cl2不能直接排入空氣中,應(yīng)用堿性溶液(常用NaOH溶液)吸收。探究二 氯水的成分和性質(zhì)問(wèn)題導(dǎo)引1.新制氯水在放置過(guò)程中,酸性和氧化性如何變化?提示氯水久置,會(huì)因HClO的分解導(dǎo)致其中的Cl2全部與H2O反應(yīng),次氯酸完全分解生成HCl和O2,使溶液的酸性增強(qiáng),失去強(qiáng)氧化性而不再具有漂白性。 2.向含有酚酞的氫氧化鈉溶液中滴加氯水,溶液紅色褪去,如何驗(yàn)證是什么原因造成的?【重點(diǎn)突破】1.氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法(1)反應(yīng)原理:MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2+2H2O(2)儀器裝置:裝置特點(diǎn):固+液氣主要儀器:鐵架臺(tái)、酒精燈、圓底燒瓶、分液漏斗、集氣瓶、燒杯等。裝置如下圖所示。說(shuō)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,防止污染環(huán)境。(3)收集方法:向上排空氣法(Cl2密度大于空氣)。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(shí)驗(yàn)過(guò)程中揮發(fā)產(chǎn)生的HCl氣體)。(4)驗(yàn)滿方法:將濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙靠近盛Cl2的瓶口,觀察到試紙立即變藍(lán),則證明已集滿。將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的瓶口,觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化,則證明已集滿。(5)尾氣處理:Cl2有毒,易污染空氣,需用NaOH溶液吸收。（6）實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的其他方法可用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等氧化劑代替MnO2與濃鹽酸反應(yīng)(不需加熱):2KMnO4+16HCl(濃) =2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2OKClO3+6HCl(濃) =KCl+3Cl2+3H2OCa(ClO)2+4HCl(濃) =CaCl2+2Cl2+2H2O2.氯水（1）氯水性質(zhì)的多重性漂白、殺菌HClO的性質(zhì)。不穩(wěn)定性HClO的性質(zhì),其化學(xué)方程式為2HClO2HCl+O2。酸性鹽酸和次氯酸電離出的H+的性質(zhì)。與Ag+反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀氯水中的氯離子體現(xiàn)出的性質(zhì)。氯水滴到藍(lán)色石蕊試紙上先變紅后褪色,原因是溶液中H+和HClO共同作用的結(jié)果。（2）新制氯水、久置氯水、液氯的比較新制氯水久置氯水液氯物質(zhì)類別混合物混合物純凈物主要微粒Cl2、HClO、H2O、Cl-、ClO-、H+、OH-H2O、H+、Cl-Cl2顏色淺黃綠色無(wú)色黃綠色主要性質(zhì)酸性、漂白性強(qiáng)酸性Cl2的性質(zhì)保存棕色瓶盛裝,置于陰暗處低溫密封【典例探究】典例1氯是一種海水富集元素。下圖是一套制取并驗(yàn)證氯氣部分化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置:回答下列問(wèn)題:(1)裝置中,儀器a的名稱為 ;(2)裝置的作用是 ;(3)當(dāng)有少量Cl2氣流通過(guò)后,裝置中反應(yīng)的離子方程式為 ;(4)當(dāng)Cl2氣流持續(xù)通過(guò)時(shí),裝置中干燥的有色布條能否褪色? ;(5)裝置反應(yīng)的離子方程式為 ?！敬鸢浮?(1)分液漏斗(2)吸收Cl2中的HCl(3)Cl2+2I-=I2+2Cl-(4)能(5)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 變式訓(xùn)練1-1下列實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,不會(huì)產(chǎn)生氣體的是()【答案】:C【解析】:A項(xiàng)氯水中的HClO見(jiàn)光分解生成氧氣;B項(xiàng)氯水中的H+與發(fā)酵粉中的NaHCO3反應(yīng)生成CO2;氯水滴入NaBr溶液反應(yīng)生成Br2和NaCl,沒(méi)有氣體產(chǎn)生;H2O與Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生O2。變式訓(xùn)練1-2(雙選)下列關(guān)于液氯和氯水的敘述中正確的是()A.液氯是純凈物,而氯水是混合物B.液氯無(wú)酸性,氯水有酸性C.液氯較氯水的漂白作用更強(qiáng)D.液氯無(wú)色,氯水呈黃綠色【答案】:AB【解析】:液氯的成分就是氯分子,為黃綠色油狀液體,所以液氯無(wú)酸性,也無(wú)漂白性;氯水中存在著Cl2、HClO、H+、Cl-等多種成分,所以氯水既有酸性,又有漂白性。變式訓(xùn)練1-3下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,與新制氯水中的某些成分(括號(hào)內(nèi)物質(zhì))沒(méi)有關(guān)系的是()A.將NaHCO3固體加入新制氯水,有無(wú)色氣泡(H+)B.使紅色布條褪色(HCl)C.向FeCl2溶液中滴加氯水,再滴加KSCN溶液,發(fā)現(xiàn)溶液呈紅色(Cl2)D.滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl-)【答案】:B典例2在制氯氣時(shí)有如下操作,操作順序正確的是()連接好裝置,檢查氣密性;緩緩加熱,加快反應(yīng),使氣體均勻逸出;在圓底燒瓶中加入二氧化錳粉末;從盛有濃鹽酸的分液漏斗中將濃鹽酸緩緩滴入燒瓶中;將多余的Cl2用NaOH溶液吸收;用向上排空氣法收集氯氣。A.B.C.D.【答案】:D變式訓(xùn)練2-1在新制氯水中存在多種分子和離子,下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論一致且正確的是()A.新制氯水使紅玫瑰變?yōu)榘酌倒?說(shuō)明有Cl2B.加入硝酸酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明有Cl-C.將KHCO3固體加入新制的氯水中,有氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明有HClOD.光照新制氯水有氣泡逸出,該氣體一定是Cl2【答案】:B【解析】:A項(xiàng),新制氯水中因含HClO而具有漂白性,Cl2沒(méi)有漂白性;B項(xiàng)正確;C項(xiàng),氯水中的鹽酸與KHCO3反應(yīng)產(chǎn)生CO2;D項(xiàng),光照下氯水中的HClO發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生O2。