2018版高中化學(xué) 第四章 非金屬及其化合物 第2節(jié) 富集在海水中的元素——氯學(xué)案 新人教版必修1.doc

第二節(jié)富集在海水中的元素氯1了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。(重點(diǎn))2了解實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的原理和實(shí)驗(yàn)裝置。(重難點(diǎn))3掌握Cl的檢驗(yàn)方法。(重點(diǎn)) 氯氣的制法和氯氣及其化合物的性質(zhì)基礎(chǔ)初探1氯氣(1)氯的原子結(jié)構(gòu)及存在(2)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法在實(shí)驗(yàn)室里常用MnO2和濃鹽酸共熱來(lái)制取Cl2，該化學(xué)方程式為MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O。(3)氯氣的物理性質(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25時(shí)，1體積水溶解約2體積氯氣(4)氯氣的化學(xué)性質(zhì)與金屬的反應(yīng)：與非金屬的反應(yīng)：與H2反應(yīng)：H2Cl22HCl?，F(xiàn)象：火焰為蒼白色，瓶口出現(xiàn)白霧。與水反應(yīng)：氯氣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2H2O=HClHClO。與堿的反應(yīng)：a與NaOH反應(yīng)制漂白液化學(xué)方程式：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。漂白液的有效成分為NaClO。b與Ca(OH)2反應(yīng)制漂白粉化學(xué)方程式：2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。漂白粉的成分是CaCl2和Ca(ClO)2。(5)氯氣的用途Cl2是一種重要的化學(xué)工業(yè)物質(zhì)。氯的化合物可作為制取高純硅、鍺(半導(dǎo)體)和金屬鈦的重要中間物質(zhì)。在有機(jī)化工中，氯氣是合成塑料、橡膠、人造纖維、農(nóng)藥、染料和藥品的重要原料。2次氯酸(1)物理性質(zhì)常溫下僅存在于水溶液中，有刺激性氣味。(2)化學(xué)性質(zhì)弱酸性(酸性小于碳酸)：NaClOCO2H2O=NaHCO3HClO。不穩(wěn)定性：2HClO2HClO2。強(qiáng)氧化性：能氧化還原性物質(zhì)(如Na2SO3、FeCl2、KI等)，使有色布條、品紅褪色：Na2SO3HClO=Na2SO4HCl?！咎貏e提醒】液氯、新制氯水、久置氯水的區(qū)別液氯新制氯水久置氯水成分Cl2Cl2、HClO、H2O、H、Cl、ClO、OHH、Cl、H2O、OH分類純凈物混合物混合物探究升華思考探究探究1氯水的多重性(1)向氯水中加入紫色石蕊試液，有什么現(xiàn)象？體現(xiàn)什么性質(zhì)？【提示】先變紅后褪色，酸性和漂白性。(2)對(duì)氯水微熱有什么現(xiàn)象？【提示】有氣泡產(chǎn)生，氯水顏色變淺。(3)將氯水滴入NaHCO3溶液中，有何現(xiàn)象？為什么？【提示】溶液中產(chǎn)生氣泡，因?yàn)槁人械柠}酸與NaHCO3發(fā)生反應(yīng)：HCOH=H2OCO2。(4)氯水中加入AgNO3溶液，有什么現(xiàn)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，有什么現(xiàn)象？【提示】加KSCN溶液無(wú)現(xiàn)象，加氯水后溶液變紅。探究2次氯酸漂白性的實(shí)驗(yàn)探究為了探究HClO的漂白性，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)。問(wèn)題思考：(1)通入Cl2，根據(jù)集氣瓶A、B中紅色布條的現(xiàn)象，你能得出什么結(jié)論？【提示】Cl2不能使干燥的紅色布條褪色，Cl2能使?jié)駶?rùn)的紅色布條褪色，因此Cl2不具有漂白作用，但Cl2溶于水后具有漂白作用。(2)為了確認(rèn)是HClO使?jié)駶?rùn)的紅色布條褪色，你認(rèn)為還需增加的實(shí)驗(yàn)是什么？【提示】Cl2溶于水并與H2O發(fā)生反應(yīng)Cl2H2O=HClOHCl，因此為了確認(rèn)是HClO具有漂白性，還應(yīng)增加一個(gè)將HCl通過(guò)濕潤(rùn)紅色布條的實(shí)驗(yàn)裝置，以驗(yàn)證鹽酸不具有漂白性。(3)燒杯中NaOH溶液的作用是什么？反應(yīng)的離子方程式是怎樣的？【提示】NaOH溶液用于吸收Cl2，反應(yīng)的離子方程式為Cl22OH=ClClOH2O。認(rèn)知升華升華1氯水性質(zhì)的多重性所加試劑參與反應(yīng)的微粒實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式或解釋AgNO3溶液Cl白色沉淀ClAg=AgClNa2CO3固體H有氣泡產(chǎn)生2HCO=CO2H2O有色布條HClO布條顏色褪去漂白性FeCl2溶液Cl2溶液變棕黃色2Fe2Cl2=2Fe32Cl石蕊溶液HClO、H先變紅后褪去酸性和漂白性升華2次氯酸的漂白性注意：干燥的Cl2無(wú)漂白性，氯水漂白性的實(shí)質(zhì)是HClO的漂白性。題組沖關(guān)題組1Cl2及氯水的性質(zhì)與應(yīng)用1下面對(duì)氯的敘述，正確的是()A液氯可使?jié)竦募t布條褪色，所以液氯具有漂白性B氯氣沒(méi)有漂白性，但通入品紅溶液中，品紅的紅色褪去C在通常情況下，氯氣可以和任何金屬直接化合D氯氣有毒，可以用澄清的石灰水吸收尾氣；久置的氯水最終變?yōu)橄←}酸【解析】次氯酸具有漂白性，液氯沒(méi)有漂白性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；氯氣沒(méi)有漂白性，但通入品紅溶液中，氯氣和水反應(yīng)生成的次氯酸使品紅褪色，B項(xiàng)正確；在點(diǎn)燃或加熱的情況下，氯氣可以和大多數(shù)金屬直接化合，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氯氣有毒，可以用氫氧化鈉溶液吸收尾氣，而澄清石灰水濃度太小，吸收效果不好，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽2在氯水中存在多種分子和離子，可通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法加以確定，下列說(shuō)法中可能錯(cuò)誤的是()A加入含有NaOH的酚酞試液，紅色褪去，說(shuō)明有H存在B加入有色布條后，有色布條褪色，說(shuō)明有HClO分子存在C氯水呈淺黃綠色，且有刺激性氣味，說(shuō)明有Cl2分子存在D加入硝酸酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明有Cl存在【解析】氯氣溶于水，且與水發(fā)生反應(yīng)，氯水的成分呈現(xiàn)多樣性，加入含有NaOH的酚酞試液，紅色褪去，可能是氯水中的H恰好與OH中和，也可能是HClO漂白，A項(xiàng)錯(cuò)誤；HClO有強(qiáng)氧化性，可使有色布條褪色，B項(xiàng)正確；氯水中因含有Cl2分子而呈淺黃綠色，C項(xiàng)正確；氯水中含有Cl，與硝酸酸化的AgNO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緼3新制氯水與久置的氯水相比較，下列結(jié)論不正確的是() A都呈酸性B前者能使有色布條褪色C光照新制氯水有氣泡逸出，該氣體是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，離子H、Cl、ClO、OH，光照時(shí)發(fā)生反應(yīng)2HClO2HClO2，所以久置的氯水實(shí)際上已經(jīng)是鹽酸，故A、B、D正確，C錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾4如圖是一組檢驗(yàn)氯氣性質(zhì)的裝置。(1)現(xiàn)關(guān)閉活塞K，若有色布條是干燥的，溶液B為濃硫酸，則有色布條_；若溶液B為水，則有色布條_；若溶液B為飽和的NaHCO3溶液，則有色布條_。(2)現(xiàn)打開K，溶液B為氫氧化鈉溶液，通入的Cl2是濕潤(rùn)的，布條是干燥的，則有色布條_?！窘馕觥?1)關(guān)閉K通入Cl2，若B為濃硫酸，則進(jìn)入()的是干燥的Cl2，有色布條不褪色；若B為水，則進(jìn)入()的是濕潤(rùn)的Cl2，有色布條褪色；若B是NaHCO3溶液，則Cl2在()中被消耗，有色布條不褪色。(2)打開K，盡管B是NaOH溶液，濕潤(rùn)的Cl2還是直接進(jìn)入()，有色布條褪色。【答案】(1)不褪色褪色不褪色(2)褪色題組2Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法5某?；瘜W(xué)興趣小組擬用濃鹽酸與二氧化錳加熱反應(yīng)，制取并收集2瓶干燥、純凈的氯氣。為防止換集氣瓶時(shí)生成的氯氣污染空氣，設(shè)計(jì)了如下裝置：(1)寫出裝置 燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_。(2)裝置中盛放的藥品是飽和氯化鈉溶液，其作用是_；裝置的作用是干燥氯氣，應(yīng)盛放_(tái)。(3)實(shí)驗(yàn)開始后，先_a_b(填“關(guān)閉”或“打開”，下同)；當(dāng)集滿一瓶氯氣時(shí)，為減少換集氣瓶時(shí)氯氣的外溢，再_a_b，換好集氣瓶后，繼續(xù)收集氯氣。(4)興趣小組的某些同學(xué)準(zhǔn)備在燒杯中加入下列溶液中的一種來(lái)吸收殘余氯氣，你認(rèn)為其中不恰當(dāng)?shù)氖莀(填字母)。A氫氧化鈉溶液B濃硫酸C水【解析】(1)裝置 是制取氯氣的發(fā)生裝置，反應(yīng)的離子方程式為MnO24H2ClMn2Cl22H2O。(2)、部分屬于凈化裝置，飽和氯化鈉溶液是除去氯氣中的HCl氣體；裝置應(yīng)盛放濃硫酸，用來(lái)干燥氯氣。(3)首先明確裝置的作用用來(lái)臨時(shí)儲(chǔ)存氯氣，防止換集氣瓶時(shí)生成的氯氣排出；故實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，關(guān)閉a，打開b，換瓶時(shí)關(guān)閉b，打開a。(4)要吸收多余的氯氣一般用堿液，氯氣在水中和在濃硫酸中溶解度都非常小?！敬鸢浮?1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)除去Cl2中混有的HCl濃硫酸(3)關(guān)閉打開打開關(guān)閉(4)BC【題后歸納】Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法(1)儀器裝置：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。Cl2的制備、凈化裝置如圖所示：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(xiàn)裝置的作用是吸收多余的Cl2。(2)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)。(3)尾氣處理Cl2有毒，易污染空氣，需用NaOH溶液吸收，不能用澄清石灰水。 氯離子(Cl)的檢驗(yàn)探究升華思考探究氯離子的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究(1)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程23 mL試樣現(xiàn)象解釋或離子方程式AgNO3溶液稀硝酸稀鹽酸白色沉淀不溶解ClAg=AgClNaCl溶液白色沉淀不溶解ClAg=AgClNa2CO3溶液白色沉淀溶解并產(chǎn)生氣泡2AgCO=Ag2CO3、Ag2CO32H=2AgCO2H2O自來(lái)水渾濁渾濁自來(lái)水中含有少量Cl，AgCl=AgCl若在某無(wú)色溶液中加入AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則溶液中一定含有Cl嗎？【提示】不一定。因?yàn)锳g也可與CO等反應(yīng)生成白色的Ag2CO3沉淀。檢驗(yàn)Cl時(shí)為何要加入稀硝酸酸化？【提示】加稀硝酸酸化目的是排除CO等的干擾，因?yàn)锳g2CO3可溶于稀硝酸，而AgCl不溶。(2)Cl的一般檢驗(yàn)方法 認(rèn)知升華溶液中Cl的檢驗(yàn)注意的問(wèn)題(1)要排除CO、PO等離子的干擾，它們的銀鹽沉淀溶于稀硝酸。一般先在被測(cè)液中加入稀硝酸酸化，以排除干擾離子(CO、PO)。(2)若被檢液中有SO存在，由于SO可以與Ag生成白色微溶物Ag2SO4且不溶于稀硝酸，則在檢驗(yàn)Cl之前，需先用Ba(NO3)2溶液除去SO，再加入硝酸酸化的AgNO3溶液檢驗(yàn)Cl的存在。題組沖關(guān)1檢驗(yàn)Cl所用的試劑為AgNO3溶液和稀硝酸，稀硝酸的作用是() A防止CO等離子的干擾B防止Cl的干擾C生成AgNO3沉淀D防止NO的干擾【答案】A2檢驗(yàn)?zāi)澄粗芤褐惺欠窈新入x子(Cl)，正確的操作是()A向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生B向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，加入鹽酸，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，有白色沉淀產(chǎn)生D向未知溶液中加入稀鹽酸酸化后，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生【解析】A操作不正確，它不能排除CO等的干擾；B操作不正確，因?yàn)锳g2CO3跟HCl反應(yīng)時(shí)，生成的AgCl仍是白色沉淀；D操作不正確，用鹽酸酸化，加入了Cl?！敬鸢浮緾