海水中的元素氯2分析.docx

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海水中的元素氯2分析

高一化学导学案编号

课题

富集在海水中的元素—氯2

时间

2016年12月10号

主备

李连祥

审核

金三胜

学习目标

1．掌握氯离子的检验方法。

了解卤素单质的氧化性。

2.掌握氯气的实验室制法。

3、了解海水提溴的方法和海水制镁的方法。

重难点

氯离子的检验方法和氯气的实验室制法。

【课前预习案】

一、相关知识点的回顾

1．巩固有关氯气的化学方程式。

Fe+Cl2——Cl2+H2O——。

HClO——Cl2＋NaOH——。

Cl2＋Ca（OH）2——。

2．SO42-离子的检验方法。

3．NaCl、盐酸与AgNO3反应的化学方程式及离子方程式。

二、预习可以解决的问题：

1．Cl―的检验

（1）Cl―的检验所需试剂。

（2）原理。

（用离子方程式表示）

2．卤族元素包含元素符号为。

卤素单质的化学式为

卤素单质的氧化性由大到小的顺序为

【课内探究案】

一、氯气的实验室制法：

1、反应原理：

实验室通常用强氧化剂氧化浓盐酸的方法来制取氯气：

常见的氧化剂有：

MnO2、K2Cr2O7（重铬酸钾）、KMnO4、Ca（ClO）2

发生的反应分别是：

MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

【练习】请用双线桥法标出电子转移，指出氧化剂和还原剂以及它们物质的量之比。

【注意】

（1）必须是浓盐酸，稀盐酸不能被氧化，稀盐酸不能发生反应

（2）必须加热

【情景创设】1774年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿（主要成分是MnO2）的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体，有强烈的刺鼻气味。

根据上述内容完成离子方程式方程式。

2、实验室制取氯气实验装置图：

（1）连接好装置后，先___________。

（2）向烧瓶里加入少量___________粉末，分液漏斗中注入密度为1.19g·cm-3的___________，慢慢地将分液漏斗中的液体注入烧瓶。

（3）___________加热，氯气便能放出。

（4）A中盛放的是___________，其作用

（5）B中盛放的是___________，其作用为

（6）C的要求和作用是、

（7）D中盛放的是___________，其作用为

（8）从中可以得出氯气的物理性质为

（9）检验氯气收集已满的方法是

所涉及的离子方程式为

二、氯离子的检验：

【实验4-6】在5支试管中分别加入2-3mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、自来水、蒸馏水，然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象。

然后再分别加入少量稀盐酸。

观察现象。

并填表。

实验现象

解释或化学方程式

加入AgNO3溶液

加入稀硝酸后

稀盐酸

NaCl溶液

Na2CO3溶液

自来水

蒸馏水

【提问】为什么检验Cl-时，先加几滴硝酸银溶液，再加几滴稀硝酸？

【练习】写出上述反应的离子方程式。

【小结】检验Cl―的方法

在被检验的溶液中加入稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则被检液中含有Cl―。

【习题】在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通人澄清石灰水，石灰水变浑浊，由此判断水溶液中含有

A．Cl－，SO

　　　　　　　B．Cl－，NO

C．Cl－，CO

　　　　　　　D．Cl－，OH－

三．成盐元素—卤素

（1）卤素：

请大家翻开元素周期表，在元素周期表中，与氯元素处于同一纵行的元素还有，它们与氯元素统称为卤素。

卤素既是成盐元素之意。

它们能与金属化合生成盐。

（2）卤素单质：

F2是淡黄绿色、C12是黄绿色、Br2是深红棕色、I2是紫黑色

水溶液：

氯水是浅黄绿色、溴水是橙色、碘水是褐色。

有机溶剂：

溴单质的有机溶剂是橙红、I2的有机溶液是紫红色。

蒸气：

Br2的蒸气是红棕色、I2蒸气是紫色。

【实验探究】取少量KBr、KI溶液置于一洁净试管中，滴加少量的氯水后，再加入适量卤素的CCl4，振荡并观察现象。

盛有KBr溶液的试管的现象：

离子方程式

盛有KI溶液的试管的现象：

离子方程式

【教师释疑】已知氯水呈浅黄绿色，溴水呈黄色，而溴的四氯化碳溶液呈橙红色，试根据Cl2+2Br-=2Cl-+Br2实验证明氧化性：

Cl2>Br2。

同理Cl2>I2。

【结论】卤素单质的氧化性顺序为

卤素离子的还原性顺序为

（3）溴离子、碘离子的检验：

a.Br-—的检验：

离子方程式为

b.I—的检验：

离子方程式为

四、海水提溴的方法：

溴是海水中重要的非金属元素，地球上99%的溴元素以Br-—的形式存在于海水中，所以人们也把溴称为“海洋元素”。

海水提溴一般要经历浓缩、氧化、提取三个步骤。

具体流程如下：

从海水中提取溴的方法如下:

1将蒸馏（制淡水）后浓缩的海水用硫酸进行酸化;

②向酸化的海水中通入足量氯气，使溴离子转化为溴单质，方程式:

2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl

③向上述溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入盛有二氧化硫水溶液的吸收塔内转化成氢溴酸，方程式为:

Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4

④向吸收塔内通入适量的氯气，方程式为:

2HBr+Cl2=2HCl+Br2

⑤用四氯化碳萃取吸收塔中的溴单质。

空气吹出法是用于工业规模海水提溴的常用方法，其中一种工艺是在预先经过酸化的浓缩海水中，用氯气置换溴离子使之成为单质溴，继而通入空气和水蒸气，将溴吹入吸收塔，使溴蒸汽和吸收剂二氧化硫发生作用转化成氢溴酸以达到富集的目的，也就是得到富集溴。

然后，再用氯气将其氧化得到产品溴。

[练习]（15分）海水中溴元素以Br-形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下图：

（1）步骤①反应的离子方程式是                                            。

（2）步骤③反应的离子方程式是                                            。

（3）Br的原子序数是         

（4）步骤⑤蒸馏的过程中，温度应控制在80~90℃。

温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：

（5）为什么不直接用“溴水混合物I”而要用“溴水混合物II”进行蒸馏，得到液溴

五、海水提镁的方法：

1、镁的物理性质及用途：

（1）镁的物理性质：

质软，熔点较低，成银白色。

镁是一种柔软有光泽的金属镁是一种轻金属，它的密度只有铝的2/3；而且镁合金的强度高、机械性能好，所以镁是制造汽车、飞机、火箭的重要材料，亦有"国防金属"的美誉。

用途：

1、制造烟火、信号弹等；2、结构材料；3、合成试剂；4、冶炼金属；5、合成叶绿素；6、硫酸镁可作泻药；碳酸镁可作吸湿粉；氧化镁可作耐火材料。

2、镁的化学性质：

（1）.与非金属单质的反应：

2Mg+O2==2MgO3Mg+N2=Mg3N2

（2）、与水的反应：

Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2（加热）

（3）、与酸的反应：

Mg+2HCl=MgCl2+H2

（4）.与氧化物的反应：

2Mg+CO2=2MgO+C（点燃）

3、海水提镁：

海水中镁的含量一般为1.28g·L-1，总蕴藏量达到2×1015吨，所以从海水中提取镁自上世纪40年代开创以来发展很快，目前世界上生产的镁产量超过60%来自于海洋中。

　　海水资源的特点是：

浓度小、储量大、均以离子的形式存在。

　　海水提镁的步骤主要有：

第一步：

富集。

煅烧贝壳得到生石灰，生石灰加水得到石灰乳。

将石灰乳加入到苦卤中就得到了氢氧化镁沉淀。

第二步：

提纯。

在氢氧化镁中加入盐酸得到氯化镁后，再提纯氯化镁。

第三步：

在提纯的基础上进行电解，得到单质镁--熔融氯化镁在真空的条件下电解得到镁和氯气。

[练习]1、镁粉是焰火、闪光粉中不可缺少的原料，工业制造镁粉时要在气体中冷却，下列可作为冷却气体的是①空气   ②CO2    ③Ar    ④H2   ⑤N2      

  A.①②          B. ②③C. ③④D.④⑤

【课后巩固案】课时作业纸编号

1．在含有

离子的酸性溶液中，能够大量存在的离子是（）

A．AlO2B．CO32C．ClD．SO42

2.检验Cl-时所用试剂稀HNO3的作用是（）

A．防止CO32-的干扰B．防止Cl-的干扰

C．生成Ag2CO3沉淀D．防止NO3-的干扰

3.从海水中可以提取溴，主要反应为：

Cl2+2Br-=2Cl-+Br2下列说法正确的是

A.溴离子具有氧化性B.氯气具有还原性

C.该反应属于复分解反应D.氯气的氧化性比溴单质强

4．下列离子方程式书写不正确的是（）

A．碘化钾溶液中滴入氯水2I―+Cl2=2Cl―+I2

B．氯气和水的反应Cl2+H2O=H＋+Cl―+HClO

C．氯气通入冷的氢氧化钠溶液中Cl2+2OHCl+ClO+H2O

D．氯水中滴入硝酸银溶液Cl2+2Ag＋=2AgCl↓

5．自来水可以用氯气消毒。

如果实验室中临时没有蒸馏水，可以用自来水配制某些急需的药品，但有些药品若用自来水配制，则明显会导致药品变质。

下列哪些药品不能用自来水配制（）

A．Na2SO4B．NaClC．AgNO3D．AlCl3

6．溴（Br）与氯同属“卤族”元素，其单质在性质上具有很大的相似性，但Cl2比Br2的活泼性强，下面是根据的氯性质对溴的性质的预测，其中不正确的是

A．溴单质常温下为液态，但极容易挥发为溴蒸气

B．溴单质只具有氧化性

C．溴原子外层有7个电子，在化学反应中容易得1个电子，表现氧化性

D．溴离子可以用酸性AgNO3溶液来检验

7．甲、乙、丙三种溶液中各有一种X-（X-为Cl-、Br-、I-）离子，向甲中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化，则甲、乙、丙依次含有

A．Br-、I-、Cl-B．Br-、Cl-、I-

C．I-、Br-、Cl-D．Cl-、I-、Br-

8．有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl及NH4NO3无标签溶液，为鉴别它们，取四只试管分别装入一种溶液，再向上述四只试管中加入少许剩下的一种溶液，下列结论错误的是

A．有三只试管出现沉淀时，则后加入的是AgNO3溶液（）

B．全部若没有什么现象变化时，后加的是NH4NO3溶液

C．一只试管出现气体，两只试管出现沉淀时，最后加入的是HCl溶液

D．若只有两只试管出现沉淀时，则最后加入的是BaCl2溶液

9．已知Br2跟NaOH溶液的反应类似于Cl2跟NaOH溶液的反应，写出此反应的化学方程式，并改写成离子方程式。

10．把滤纸用淀粉和碘化钾的溶液浸泡，晾干后就是实验室常用的淀粉碘化钾试纸，这种试纸润湿后遇到氯气会发生什么变化？

为什么

11．为探究氯水中除H2O分子外还含有哪些粒子，某化学兴趣小组做了如下实验：

⑴观察氯水颜色，发现氯水呈黄绿色，说明氯水中肯定含有的粒子是（填化学式，下同）______________；

⑵取少量氯水于试管中，滴入硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成，说明氯水中含有的粒子是___________；

⑶另取少量氯水于表面皿中，将一块蓝色石蕊试纸置于其中，发现试纸先变红然后褪色，说明氯水中含有的粒子是_________和_________；

12．甲、乙、丙、丁分别是盐酸、碳酸钠、氯化钙、硝酸银4种溶液中的一种。

将它们两两混合后，观察到的现象如表所示，其中丁与乙混合产生的是无色气体。

甲

乙

丙

丁

甲

――

↓

↓

乙

↓

――

↓

↑

丙

↓

↓

――

↓

丁

↑

↓

――

请回答下面的问题：

（1）写出丁与乙反应的离子方程式：

________________________________________。

（2）这四种溶液分别是：

甲：

_________、乙：

_________、丙：

_________、丁：

_________（用溶质的化学式表示）。

13．足量的浓盐酸与4.35gMnO2混合加热，向反应后的溶液中加入10.6g10％的Na2CO3溶液，恰好不再产生气体，再向溶液中加入过量的AgNO3溶液求：

①标准状况下产生Cl2的体积

﹡②生成AgCl沉淀的质量