备考2020高考化学第一轮复习 第4章 非金属及其化合物 第2节 富集在海水中的元素氯学案 必修1 6页

第二节 富集在海水中的元素——氯 一、氯气的性质及其应用 ‎1物理性质：常温下，氯气是 色、 气味、 态， 溶于水、密度比空气 、沸点较 ，易液化，有毒。‎ ‎2化学性质：氯气的化学性质很活泼、氧化性很强的非金属单质。‎ ‎①与金属反应（若与变价金属如Cu、Fe反应，均是金属氧化成 价态）如：‎ a.与钠反应： 现象： 。‎ b.与铜反应： 现象： 。‎ c.与铁反应： 现象： 。‎ 注：常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在 中。‎ ‎②与非金属氢气反应，如：‎ 点燃条件： 现象： 。可用于工业制盐酸。‎ 光照条件： 现象： 。不可用于工业制盐酸 ‎③与水反应： ；离子方程式： 。‎ ‎④与碱反应：与NaOH溶液反应离子方程式为 。‎ ‎⑤与某些还原性物质反应，如：‎ a. FeCl2溶液 。‎ b. KI溶液 ；使湿润的淀粉-KI试纸变 色，常用于 。‎ c.SO2溶液 。‎ ‎⑥与某些有机物反应，如：‎ a.CH4 （取代反应）‎ b.CH2=CH2 （加成反应）‎ 二、次氯酸和次氯酸盐的性质 ‎1．次氯酸(HClO)‎ ‎⑴弱酸性：酸性比碳酸 。‎ ‎⑵不稳定性，见光分解 ，氯水要现用现配制，保存在 中。‎ ‎⑶强氧化性：使有色布条褪色，用作消毒剂、漂白剂。注意：干燥氯气 漂白性，氯水溶液中因为含有 才有漂白性）。‎ ‎2．漂白粉与消毒液 ‎⑴主要成分： ， 有效成分： 。‎ ‎⑵漂白原理： ，产生的HClO具有强 性能漂白性有机物。‎ ‎⑶工业上常用氯气和石灰乳制取漂白粉离子方程式： 。‎ ‎⑷失效原理：Ca(ClO)2与空气中的CO2、H2O反应生成HClO，且HClO见光易分解，所以漂白粉应密封保存。‎ 6‎ ‎ 有关方程式为： ； 。‎ ‎⑸消毒液主要成分： 溶液。制取方程式 。‎ 三、氯气的制法 ‎1．实验室制法 ‎⑴化学方程式： 。‎ ‎⑵装置及作用： ‎MnO2‎ 浓盐酸 发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置 饱和食盐水 浓硫酸 NaOH溶液 ‎⑶收集方法： 或 法。‎ ‎⑷验满方法：①用湿润KI淀粉试纸靠近集气瓶口，现象： 。‎ ‎②用湿润石蕊试纸靠近集气瓶口，现象： 。‎ ‎⑸操作步骤：连接→验密→装试剂→加热→收集→拆除 ‎⑹注意事项：‎ ‎①必须用浓盐酸，因为 。若没有浓盐酸时，可用 和 代替；‎ ‎②浓盐酸表现 性。‎ ‎③MnO2时可用 代替，此时可不加热。另外也可用KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2、PbO2等代替。‎ ‎④实验结束时，应该 ，避免污染空气。‎ ‎⑤尾气吸收：用 ；不能用澄清石灰水吸收，原因是 。 ‎ ‎2．工业制法（氯碱工业）方程式： 。‎ 四、卤素及其化合物的特性和用途 6‎ ‎1．氟 ‎⑴ （有/无）正价， （有/无）含氧酸、非金属性 ，F-的还原性 。‎ ‎⑵与H2反应条件是 。方程式： 。‎ ‎⑶与水反应方程式： 。‎ ‎⑷HF溶液是弱酸性，有毒，能腐蚀玻璃，保存在 中。‎ ‎⑸HF在卤化氢中沸点 ，常温时为 态，标准状况下为 态。‎ ‎2．溴 ‎⑴Br2是 色液体，易挥发。盛溴的试剂瓶中需要 ，保存液溴用 塞。‎ ‎⑵Br2易溶于有机溶剂。Br2的苯或CCl4溶液显 色至 色。‎ ‎3．碘 ‎⑴I2遇淀粉 色，而I-则无此性质。‎ ‎⑵I2加热时易 。‎ ‎⑶I2易溶于有机溶剂。I2的苯或CCl4溶液显 色至 色。‎ ‎⑷加碘食用盐中加入的物质是 可防治甲状腺肿大。‎ ‎4．卤化银 ‎⑴固体颜色逐渐加深：AgF 色，易溶于水，AgCl 色，AgBr 色，AgI 色， ‎ ‎⑵溶解性：AgF 易溶液于水，AgCl、AgBr、AgI 溶于水， 溶于稀硝酸。‎ ‎⑶除AgF外，均有感光性，其中AgBr作感光材料，可用于照相。AgI可用于 。‎ ‎⑷I2与Fe反应产生 ，F2、Cl2、Br2单质与Fe反应生成 。‎ 五、卤素离子的检验方法 ‎1．AgNO3溶液沉淀法。向某未知液中加入 ，若产生 色沉淀，则有Cl－。若产生 色沉淀，则有Br－。若产生 色沉淀，则有I－。‎ ‎2．置换萃取法。向某未知溶液中加入 ，再加入 充公分振荡，若有机物层出现 色，证明有Br－。若出现 色，证明有I－。‎ ‎3．氧化——淀粉法检验I－。向某未知溶液中加入淀粉溶液后，再加入适量氯水，出现 色，证明有I-。‎ 规律总结 一、氯水的成分及性质 ‎1．新制氯水成分：三种分子 、 、 ；四种离子 、 、 、 。是混合物，其中， 为主要成分，其它粒子的量较少。‎ 久置氯水成分：主要成分为盐酸，是混合物，含有粒子种类为 。‎ 液氯：是液态的Cl2单质，是纯净物，含有粒子为 。‎ ‎2．性质：氯水的多种成分决定了它具有多重性质。‎ ‎①Cl2的强氧化性； ②HCl的强酸性； ③HClO的强氧化性、弱酸性； ④Cl－的性质。‎ ‎3．在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下：‎ 6‎ 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－‎ Na2CO3固体 H＋‎ 有色布条 HClO FeCl2溶液 Cl2‎ SO2‎ Cl2、H2O 石蕊溶液 HClO、H＋‎ ‎1．为什么可以用排饱和食盐水的方法收集氯气？‎ ‎2.某学习小组设计以下四个实验探究氯水的成分，请填写下表并回答问题。‎ 实验序号 实验方法 实验现象 结论 ‎①‎ 将氯水滴加到AgNO3溶液中 生成白色沉淀 ‎②‎ 将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中 ‎？‎ ‎③‎ 取一片淀粉KI试纸，置于表面皿或玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取氯水，滴在试纸上。‎ 淀粉KI试纸变 色 氯水中含有Cl2‎ ‎④‎ 将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中 有 产生 氯水中含有H＋‎ ‎(1)通过实验②的“实验现象”，同学们得出两个不同的结论。这两个结论可能是：‎ a. ，‎ b． 。‎ ‎⑵请设计简单的实验证明哪一个是正确 ，‎ ‎， 。‎ ‎3．某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中会有水蒸气和HCl挥发出来，同时验证氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台已省略)，按要求回答问题。 ‎ ‎(1)若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应，制得的Cl2的体积(标准状况下)总是小于‎1.12 L的原因是 。‎ 6‎ ‎(2)①装置B中盛放的试剂名称为 ，作用是_ 。装置C中盛放的试剂名称为__ ，作用是_ 。‎ ‎②装置D和E中出现的现象不同说明的问题是 。‎ ‎③装置F的作用是 。‎ ‎④写出装置G中发生反应的离子方程式___ 。 ‎ ‎(3)乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为该装置应加在 与 之间(填装置字母序号)，装置中应放入 (填写试剂或用品名称)。‎ 第二节 富集在海水中的元素——氯参考答案：‎ ‎【基础落实】‎ 一、氯气的性质及其应用 ‎1. 黄绿 有刺激性 气 能 大 高 ‎2. ①高 2Na＋Cl22NaCl 产生白烟 Cu＋Cl2CuCl2 产生棕黄色的烟 ‎ ‎2Fe＋3Cl22FeCl3 产生棕色的烟 钢瓶 ‎②H2＋Cl22HCl 发出苍白色火焰，有白雾生成 H2＋Cl22HCl 发生爆炸 ‎③Cl2＋H2OHCl＋HClO Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋H ClO ‎④Cl2＋2OH－= Cl－＋ClO－＋H2O ‎⑤2FeCl2＋Cl2 = 2FeCl3 2KI＋Cl2 = 2KCl + I2 蓝 检验氯气 SO2＋Cl2＋2H2O = 2HCl + H2SO4‎ ‎⑥3. CH4＋Cl2 CH3Cl + HCl CH2=CH2＋Cl2 → CH2ClCH2Cl 二、次氯酸和次氯酸盐的性质 ‎1. ⑴弱 ⑵2HClO光照 2HCl + O2↑ 棕色试剂瓶 ⑶没有 HClO ‎2.⑴CaCl2和Ca(ClO)2 Ca(ClO)2 ⑵Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO 氧化 ‎ ‎⑶Cl2＋Ca(OH)2= Ca2++Cl-＋ClO-＋H2O ‎ ‎⑷Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3＋2HClO ， 2HClO光照 2HCl + O2↑ ‎ ‎⑸NaClO Cl2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H2O 三、氯气的制法 ‎1. ⑴MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ⑶向上排空气法 排饱和食盐水 ‎ ‎⑷试纸变蓝先变红后褪色 ‎ ‎⑹①稀盐酸不反应 浓硫酸 固体食盐 ②还原性和酸 KMnO4 ④先使反应停止并吸收残留的Cl2，再拆卸装置 ⑤NaOH溶液 Ca(OH)2微溶于水，浓度小吸收能力弱。‎ ‎2．2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑‎ 四、卤素及其化合物的特性和用途 ‎1．⑴无 无 最强 最弱 ⑵在暗处即爆炸 F2＋H2 = 2HF ‎ ‎⑶‎2F2＋2H2O=== 4HF＋O2 ⑷铅制器皿或塑料瓶 ⑸最高（约为‎19℃‎） 气 液 ‎2．⑴深红棕 加水进行液封 玻璃 ⑵橙 红棕 ‎3．变蓝 升华 黄 紫 KIO3‎ ‎4．无 白 淡黄 黄 不 不 人工降雨 FeI2 FeX3‎ 五、卤素离子的检验方法 ‎1. HNO3酸化的AgNO3溶液 白 淡黄 黄 2. 红棕 紫 适量氯水后 CCl4 3. 蓝 ‎ ‎【规律总结】‎ ‎1. H2O Cl2 HClO ClO－ Cl－ H＋ OH－ H2O、Cl2 H2O、H＋、Cl－、OH－ Cl2‎ 6‎ ‎3.‎ 实验现象 离子方程式或解释 白 色沉淀 Cl－＋Ag＋===AgCl↓ ‎ 有气泡 产生 ‎2H＋＋CO=== CO2↑＋H2O ‎ 布条颜色褪去 ‎ HClO具有强氧化 性 溶液由浅绿色变为棕黄 色 ‎2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ ‎ 氯水颜色褪去 ‎ SO2＋Cl2＋2H2O==H2SO4＋2HCl 先变红 后褪色 ‎ 酸性和漂白性 ‎【对点训练】‎ ‎1．氯水中存在平衡，Cl2+H2OH+Cl+HClO ，饱和食盐水中c（Cl－）、较大，使平衡逆向移动，减小氯气的溶解度。‎ ‎2. 氯水中含有Cl－ 溶液褪色 蓝 气泡 ‎(1) a. 氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液褪色 b．氯水中含有H＋，中和OH－使溶液褪色 ‎⑵向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性，若溶液不再显红色，证明红色消失是HClO的漂白作用引起的；若溶液重新显红色，证明是H＋的中和作用引起的 ‎3. (1) 浓盐酸的浓度随着反应的进行会变小，MnO2与稀盐酸不反应；加热时浓盐酸因挥发而损失。‎ ‎⑵①无水硫酸铜 证明有水蒸气产生 无水CaCl2 除去气体中的水蒸气 ②氯气无漂白性，次氯酸有漂白性 ③吸收氯气 ④Ag++Cl-====AgCl↓‎ ‎(3) F G 湿润的淀粉KI试纸(或湿润的有色布条)‎ 6‎