第2節(jié) 氯及其重要化合物,-2-,考綱要求:1.了解氯元素單質及其重要化合物的主要性質及應用。 2.了解氯元素單質及其重要化合物對環(huán)境質量的影響。 3.掌握Cl2的實驗室制法(包括所用試劑、儀器,反應原理和收集方法)。,-3-,基礎梳理,考點突破,氯氣的性質及應用 1.研究物質性質的基本程序 觀察物質的外觀預測物質的性質通過實驗來驗證和探究預測的性質通過對現(xiàn)象的分析、探討、歸納、概述得出物質的性質結論。 2.氯氣的物理性質,-4-,基礎梳理,考點突破,-5-,基礎梳理,考點突破,v,-6-,基礎梳理,考點突破,-7-,基礎梳理,考點突破,-8-,基礎梳理,考點突破,-9-,基礎梳理,考點突破,-10-,基礎梳理,考點突破,2.氯水的成分及性質 (1)成分:3種分子(H2O、Cl2、HClO),4種離子(ClO-、Cl-、H+、OH-)。 (2)性質 新制氯水的多種成分決定了它具有多重性質,在不同的反應中,新制氯水中起作用的成分不同。,-11-,基礎梳理,考點突破,-12-,基礎梳理,考點突破,-13-,基礎梳理,考點突破,答案,解析,-14-,基礎梳理,考點突破,-15-,基礎梳理,考點突破,-16-,基礎梳理,考點突破,答案,解析,-17-,基礎梳理,考點突破,-18-,基礎梳理,考點突破,例3化學與生活緊密相連,下列說法中正確的是( )。 A.氯氣可用作消毒劑和漂白劑,是因為氯氣與水反應生成的次氯酸具有強氧化性 B.二氧化氯具有還原性,可用于自來水的殺菌消毒 C.地震災區(qū)和洪澇災區(qū)都用漂白粉消毒,主要是利用漂白粉溶液的堿性和氧化性 D.氯氣與燒堿溶液或石灰乳反應都能得到含氯消毒劑 E.能用同一原理解釋ClO-與Fe2+、H+均不能大量共存 F.能用同一原理解釋SO2、Cl2均能使品紅溶液退色,答案,解析,-19-,基礎梳理,考點突破,歸納總結:物質退色的原理 使物質退色的原理有三種:利用物質的吸附性將有色物質吸附;利用物質的強氧化性,將有色物質的顯色基團氧化;與有色物質結合生成一種無色物質。常見的能用于漂白的物質及其漂白原理如下:,-20-,基礎梳理,考點突破,-21-,基礎梳理,考點突破,跟蹤訓練 1.下列說法中正確的是( ) A.向久置的氯水中滴入紫色石蕊溶液,溶液先變紅后退色 B.欲除去氯氣中少量的氯化氫氣體,可將此混合氣體通過盛飽和食鹽水的洗氣瓶 C.向滴有酚酞溶液的氫氧化鈉溶液中通入氯氣,溶液紅色退去是由于氯氣與NaOH反應使溶液堿性減弱所致 D.將氯水滴入碳酸鈉溶液中,無明顯現(xiàn)象,答案,解析,-22-,基礎梳理,考點突破,2.如圖所示:若關閉閥門,打開閥門,讓一種含氯氣的氣體經過甲瓶后,通入乙瓶,布條不退色;若關閉閥門,打開閥門,再通入這種氣體,布條退色。甲瓶中所盛的試劑可能是( ),濃硫酸 飽和氯化鈉溶液 亞硫酸鈉溶液 飽和碳酸氫鈉溶液 A. B. C. D.,答案,解析,-23-,基礎梳理,考點突破,3.為驗證鹵素單質氧化性的相對強弱,某小組用如下圖所示裝置進行實驗(夾持儀器已略去,氣密性已檢驗)。,-24-,基礎梳理,考點突破,解析,-25-,基礎梳理,考點突破,解析,-26-,基礎梳理,考點突破,氯氣的實驗室制法 1.反應原理,-27-,基礎梳理,考點突破,-28-,基礎梳理,考點突破,(1)發(fā)生裝置:用分液漏斗、圓底燒瓶等組裝的固液加熱制氣裝置。 (2)凈化裝置:飽和食鹽水除去Cl2中的HCl氣體,濃硫酸除去Cl2中的水蒸氣。 (3)收集裝置:向上排空氣法。 (4)尾氣處理:用NaOH溶液吸收多余的Cl2,以防Cl2污染空氣。 3.驗滿方法 將濕潤的淀粉KI試紙靠近收集Cl2的集氣瓶瓶口,若觀察到試紙立即變藍,則證明已收集滿。,-29-,基礎梳理,考點突破,4.注意事項 (1)為了減少制得的Cl2中HCl的含量,加熱時溫度不宜過高,以減少HCl揮發(fā)。 (2)制取時一定要注意反應條件是“濃鹽酸”和“加熱”,一旦濃鹽酸成為稀鹽酸,反應將不再發(fā)生。 (3)實驗結束后,先使反應停止并排出殘留的Cl2并吸收,再拆卸裝置,避免污染空氣。 (4)尾氣吸收時,不能用澄清石灰水吸收Cl2,因為澄清石灰水中Ca(OH)2含量少,吸收不完全。,-30-,基礎梳理,考點突破,自主鞏固 1.下圖所示儀器可用于實驗室制備少量無水FeCl3,儀器連接順序正確的是(B),A.abcdefgh B.aedcbhig C.adecbhig D.acbdehif,-31-,基礎梳理,考點突破,2.下列裝置應用于實驗室制取氯氣并回收氯化錳的實驗,能達到實驗目的的是(C),-32-,基礎梳理,考點突破,A.用裝置甲制取氯氣 B.用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫 C.用裝置丙分離二氧化錳和氯化錳溶液 D.用裝置丁蒸干氯化錳溶液制取MnCl24H2O,-33-,基礎梳理,考點突破,2.氯氣的實驗室制法 (1)選用不同的氧化劑與濃鹽酸反應制備Cl2。當用MnO2等作氧化劑時必須加熱圓底燒瓶,當用KMnO4等作氧化劑時不需要加熱。 (2)收集Cl2時可用向上排空氣法,也可用排飽和食鹽水的方法,-34-,基礎梳理,考點突破,(3)驗滿方法 將濕潤的KI淀粉試紙靠近盛Cl2的瓶口,觀察到試紙立即變藍,則證明已集滿。 將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛Cl2的瓶口,觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后退色的變化,則證明已集滿。 實驗室制取Cl2時,常常根據(jù)Cl2的顏色判斷是否收集滿。 3.氯氣的性質實驗 實驗室制取Cl2通常要檢驗其性質,常見的實驗形式如下圖所示:,-35-,基礎梳理,考點突破,-36-,基礎梳理,考點突破,例4 某學習小組通過查閱資料發(fā)現(xiàn)用KClO3和濃鹽酸反應也可以制備氯氣。為此該小組利用如下圖所示裝置在實驗室中制取Cl2并探究相關性質:,-37-,基礎梳理,考點突破,(1)裝置A中存在一處錯誤,請改正這處錯誤:把長頸漏斗改為分液漏斗。,(3)為了除去氯氣中的氯化氫氣體,需要在裝置A、B之間添加裝置E,裝置E中所盛裝的試劑為飽和食鹽水。為了探究使有色布條退色的是氯氣還是氯氣與水反應的生成物,需要在整套裝置中添加裝置E,其中加入濃硫酸,裝置E在整套裝置中的添加位置為b(填編號,下同)。 a.裝置A、B之間 b.裝置B、C之間 c.裝置C、D之間 d.裝置D之后,解析,-38-,基礎梳理,考點突破,(4)取下裝置B,將鐵絲加熱至紅熱狀態(tài),伸入到裝置B中,可以觀察到的現(xiàn)象是集氣瓶內及瓶口有棕色煙產生。 (5)另外一個化學學習小組就環(huán)境保護方面指出了上述裝置的缺陷,并給出了改進措施,該改進措施是在裝置D后增加一個盛裝濃堿液的裝置,使堿液吸收逸出的氯氣尾氣。,-39-,基礎梳理,考點突破,跟蹤訓練,1.下列說法正確的是( ) A.用如圖裝置除Cl2中含有的少量HCl B.將混有HCl的Cl2通入飽和NaHCO3溶液中除去HCl C.可以用澄清石灰水或飽和Na2CO3溶液除去尾氣中的氯氣 D.實驗室常用排飽和食鹽水的方法收集Cl2,答案,解析,-40-,基礎梳理,考點突破,2.某化學小組用如圖所示裝置制取氯氣。,下列說法正確的是( ) A.該裝置圖中至少存在三處明顯錯誤 B.該實驗中收集氯氣的方法不正確 C.如果要得到干燥純凈的Cl2,只需在氣體發(fā)生裝置和收集裝置之間連接一個裝有濃硫酸的洗氣瓶即可 D.含有2 mol HCl的某濃鹽酸與足量MnO2混合,在一定條件下反應,轉移1 mol電子,答案,解析,-41-,基礎梳理,考點突破,3.(2016南昌模擬)為了證明在實驗室制備Cl2的過程中會有水蒸氣和HCl揮發(fā)出來,甲同學設計了如圖所示的實驗裝置,按要求回答問題:,(1)請根據(jù)甲同學的意圖,連接相應的裝置,接口順序: b接e,f接d,c(e和f順序可以交換)接a。 (2)U形管中所盛試劑的化學式為CuSO4。,解析,-42-,基礎梳理,考點突破,(3)裝置中CCl4的作用是吸收Cl2。 (4)乙同學認為甲同學實驗有缺陷,不能證明最終通入AgNO3溶液的氣體只有一種。,為了確保實驗結論的可靠性,證明最終通入AgNO3溶液的氣體只有一種,乙同學提出在某個裝置之后再加裝置。你認為裝置應加在之后(填裝置序號),瓶中可以放入濕潤的KI淀粉試紙(或濕潤的有色布條等其他合理答案)。,-43-,基礎梳理,考點突破,(5)丙同學看到甲同學設計的裝置后提出無需多加裝置,只需將原燒杯中AgNO3溶液換成其他溶液。你認為可將溶液換成紫色石蕊溶液,如果觀察到紫色石蕊溶液變紅而不退色的現(xiàn)象,則證明制Cl2時有HCl揮發(fā)出。,0,-44-,實驗探究:氯水的性質探究實驗 1.反應原理,新制氯水中主要存在的分子有Cl2、H2O、HClO;存在的離子有H+、Cl-、ClO-、OH-。,-45-,2.實驗操作 (1)觀察新制的氯水,其顏色為淺黃綠色,說明氯水中含有氯氣。 (2)往新制的氯水中滴加石蕊溶液,靜置一會兒,觀察到溶液先變紅后退色,說明氯水中含有酸性和漂白性的物質。 (3)往新制氯水中加入HNO3和AgNO3混合溶液,觀察到有白色沉淀生成,說明氯水中含有Cl-。 (4)向氯水中加入苯,振蕩分層后分液,觀察到上層溶液呈淺黃綠色。向下層溶液中加入碘化鉀溶液,觀察到溶液由無色變?yōu)辄S色,說明溶液中有氧化性的物質;如果向下層溶液中加入NaHCO3粉末,則有無色無味的氣體生成。寫出氯水中某種成分和NaHCO3反應的化學方程式:,-46-,(5)氯水分解裝置的探究(如右圖):將帶長頸漏斗和帶活塞的導氣管的橡膠塞塞好廣口瓶,確保密閉性良好。打開活塞并從長頸漏斗中注滿氯水,關閉活塞。把裝置放在光亮處照射,可觀察到長頸漏斗中液面不斷上升。打開活塞,用帶火星的木條檢驗能復燃,證明生成了O2。,-47-,3.氯水的性質和應用 (1)新制氯水的性質:氯氣與次氯酸的強氧化性,次氯酸的漂白性、不穩(wěn)定性與弱酸性,鹽酸的強酸性及Cl-的沉淀反應等。 (2)氯水的應用 HClO分子的強氧化性可以用來殺死水中的病菌及氧化有機色素。自來水可以用氯水來消毒,棉、麻和紙張都可以用氯水來漂白(永久性漂白)。 氯水中含有大量的Cl2,氯水常代替氯氣與大多數(shù)還原性物質(如Fe2+、Br-、S2-、I-等)發(fā)生反應。如,-48-,Ag+與氯水中的Cl-作用產生白色沉淀,而碳酸鹽則因鹽酸的存在而放出CO2。 光照氯水時,因次氯酸易分解放出O2,故久置氯水會變?yōu)闃O稀的鹽酸。,-49-,4.氯水的保存 氯水不穩(wěn)定,所以常將氯氣和堿反應生成穩(wěn)定的次氯酸鹽保存。 典例 某學習小組設計了以下四個實驗來探究氯水的成分,請根據(jù)下表回答問題。,-50-,(1)指出實驗得出的結論氯水中含有Cl-。 (2)指出實驗和實驗中的“實驗現(xiàn)象”: 溶液退色; 有氣泡生成。 (3)實驗中“實驗方法”的具體操作過程和現(xiàn)象:取一片藍色石蕊試紙,置于表面皿或玻璃片上,用潔凈的玻璃棒蘸取氯水,滴在試紙上,試紙先變紅后退色。,解析,-51-,跟蹤訓練 1.在新制氯水中分別進行下列實驗,寫出相應的現(xiàn)象及原因。 (1)在氯水中加入鎂條,現(xiàn)象為有氣泡產生。,(3)將紅布條放入氯水中,現(xiàn)象為布條退色。 原因是,(3)將紅布條放入氯水中,現(xiàn)象為布條退色。 原因是氯水中的HClO具有漂白性。 (4)氯水中滴加紫色石蕊溶液,現(xiàn)象為先變紅后退色。 原因是氯水中有H+,顯酸性,使石蕊溶液變紅,其中的HClO使其退色。,解析,-52-,2.氯氣的水溶液稱“氯水”,氯水中含有多種分子和離子,因此氯水有多重性質,下列有關新制氯水的說法中不正確的是( ) A.新制氯水呈黃綠色,且有刺激性氣味,說明氯水中含有Cl2 B.向淀粉碘化鉀溶液中加入氯水,溶液變?yōu)樗{色,可證明Cl2的氧化性強于I2的 C.新制氯水滴在藍色石蕊試紙上,試紙先變紅色后退色,可說明氯水中含有Cl2 D.新制氯水滴到Na2CO3溶液中,有氣體產生,說明氯水中含有H+,答案,解析,-53-,3.向盛有氯氣的三個集氣瓶中分別注入約三分之一的下列液體并振蕩,觀察下圖記錄的現(xiàn)象,判斷各瓶中注入的液體,將液體的編碼填入圖下方相應的括號中。,A.AgNO3溶液 B.NaOH溶液 C.蒸餾水,答案,解析,