氯气跟其化合物.docx

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氯气跟其化合物

第2节研究物质性质的方法和程序（第2课时）

氯气及其化合物

课前预习案

【考纲要求】

1.了解研究物质性质的基本程序，了解研究物质结构的基本方法例如假设、模型等；

2.了解氯气的物理性质和化学性质；

3.了解氯的几种重要化合物的性质，例如次氯酸、次氯酸盐、氯化钠等；

4.了解氯气的工业制法和实验室制法。

【知识梳理】

一、研究物质的基本程序（步骤、环节）包括：

、、

、。

在中可以使用分类的方法，在中可以使用比较的方法，在中有可能发现一些特殊现象，提出新问题，需要进一步进行研究。

二、氯气是一种重要的化工原料，大量用于制造、、

。

氯气对人体有强烈的刺激性，所以闻氯气的气味时，应如何操作？

三、填写下表

编号

实验内容

实验现象

解释或化学方程式

1

盛满氯气的试管倒扣在水槽中

2

把烧得红热的一束细铁丝伸入盛满氯气的集气瓶中

3

在空气中点燃氢气，然后，把导管伸入到充满氯气的集气瓶中

4

把烧得红热的一束细铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中

5

把氯气通过盛有加热的铝粉的硬质玻璃管

6

将一束红色的鲜花放到盛满氯气的集气瓶中

四、请同学们认真阅读教材，思考讨论下面的几个问题：

1.将氯气通入到稀的碱溶液中，会发生什么反应？

分别以NaOH和Ca（OH）2溶液为例，写出相关反应的化学方程式和离子方程式。

2.84消毒液的有效成分是NaClO，请问，该溶液是如何起到杀菌和消毒作用的？

3.漂白粉必须密封保存，为什么？

五、实验室怎样制取氯气？

请在制取装置的后面补画除去氯化氢、水等杂质并收集干燥氯气以及尾气处理的装置。

写出实验室制取氯气的化学方程式和离子方程式。

工业上怎么制取氯气？

写出反应的化学方程式和离子方程式。

这两种方法的共同点是什么？

请分析二者的主要区别是什么？

【预习达标】

1.下列物质中，能使紫色石蕊试液因漂白而褪色的是（）

A．

B．活性炭C．氯水D．盐酸

2.下列有关氯的叙述中正确的是　　

A．液氯和氯水是同一物质

B．红磷在氯气中燃烧产生白色烟雾

C．氯气与水的反应中氯是氧化剂，水是还原剂

D．用氯制漂白粉是为了得到易贮存的漂白剂

3.KClO3和浓盐酸在一定温度下反应生成绿黄色的易爆物二氧化氯。

其变化表述为：

（1）请完成该化学方程式并配平（未知物化学式和化学计量数填入空格）。

（2）浓盐酸在反应中显示出来的性质是________________（填编号，多选倒扣）。

 ①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性

（3）ClO2具有很强的氧化性。

因此，常被用作消毒剂，其消毒的效率（以单位质量得到的电子数表示）是Cl2的_____倍。

4.

某小组利用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4＞Cl2＞Br2。

操作步骤为，实验现象为；但此实验的不足之处是。

【预习感悟】

课堂精讲案

【学习重点】

1.了解氯气的主要性质与氯及其化合物之间的转化关系。

2.了解氯水的成分及其相关的化学反应，了解氯及其化合物与日常生活及生产的关系，体验化学科学的实用性和创造性。

3.了解氯气的实验室制法及工业制法的原理。

4.了解与氯气性质及其实验室制法有关的实验基本操作等问题。

【重点突破】

一、氯气的性质与氯及其化合物之间的转化关系

下图涉及到氯气及其化合物的相互转化，请仔细阅读，写出相关反应的化学方程式。

【例1】填写下表

与铁丝反应的物质

反应条件

反应现象

铁元素化合价

化学方程式

结论

氧气

硫

氯气

二、氯水的成分

1.新制氯水中微粒（包括分子和离子）有

结合相关的方程式，简要说明这些微粒的来源。

2.氯水（密封）久置成分会发生变化，简述发生变化的原因。

【例2】下列实验现象，与新制氯水中的某些成分（括号内物质）没有关系的

A．将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色气泡（H+）

B．使红色布条褪色（HCl）

C．向FeCl2溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，发现呈血红色（Cl2）

D．滴加AgNO3溶液生成白色沉淀（Cl）

三、氯气的制法

实验室利用下列装置制取纯净干燥的氯气。

请同学们认真阅读该图，思考回答如下问题：

1.指出各部分装置的作用，说明其中液体药品和固体药品的名称。

2.该实验中收集氯气采用的是法，能否用其他方法收集氯气？

请同学们说出至少两种替代方法。

3.烧杯中的液体换为澄清石灰水，是否能达到相同的效果？

为什么？

【例3】下列实验装置图有那些错误？

【例4】实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是（）

①连接好装置，检查气密性②缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出

③在烧瓶中加入二氧化锰粉末

④往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中

⑤用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中

A①②③④⑤B④③①②⑤

C①③④②⑤D①④③②⑤

【拓展延伸】

一、氯元素有不同的价态，例如：

氯的含氧酸有高氯酸，氯酸，亚氯酸和次氯酸。

二、次氯酸及其盐

1.次氯酸化学式为，结构式为　　

2.次氯酸仅存在于溶液中，有强烈的刺激性气味。

3.氯的含氧酸中，它是最弱的酸（

），其电离方程式是比碳酸还弱（

）。

【思考】

写出能反映次氯酸的酸性比碳酸的酸性弱的化学方程式。

。

4.具有不稳定性，见光分解。

写出这个反应的化学方程式

5.次氯酸的生成：

将氯气通入到熟石灰溶液里，以制得次氯酸钙。

再与稀盐酸或空气里的二氧化碳和水蒸气反应便可得到次氯酸。

写出反应的化学方程式。

6.次氯酸及其盐的主要用途是作漂白剂和消毒剂。

7.次氯酸盐有强氧化性，如在

固体中滴加浓盐酸，会生成

（注意与5中比较）：

8.

易发生水解，所以漂白粉在水中没有酸存在的条件下，也有一定的漂白性、杀菌性。

漂白粉制备

工业上制漂白粉通常以石灰石、食盐、水为主要原料，历经四步反应制源白粉。

最后一步是将氯气通入到石灰乳中，写出相关反应的的化学方程式。

三、卤族元素

卤族元素包括。

它们的原子最外电子层都有7个电子，因此它们的化学性质相似，都具有强氧化性。

由于原子核外电子层数不同，因此它们的性质也存在着差异。

（1）相似性：

①与金属反应：

2Fe+3Br2＝2FeBr3，Fe+I2=FeI2

②与非金属反应：

H2+F2＝2HF，2P+3Br2＝2PBr3

③与水反应：

H2O+Br2=HBr+HBrO（程度更小）；2F2+2H2O＝4HF+O2↑（剧烈、完全）

④与碱反应：

2NaOH+Br2＝NaBr+NaBrO+H2O；2NaOH+I2＝NaI+NaIO+H2O（注：

也可生成NaI和NaIO3）

（2）相异性（变化规律）注意点：

①F2的氧化性特别强，因此F-的还原性特别弱。

②Br-、I-都有较强的还原性，都能被浓H2SO4和HNO3氧化。

③HX都极易溶于水，在空气中形成白雾。

溴和碘在水中溶解性均很弱，而在某些有机溶剂中（如：

苯、汽油、四氯化碳）则易溶。

【例5】下列关于氯的说法正确的是

A.Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂

B.若1735Cl、1737Cl为不同的核素，有不同的化学性质

C.实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集

D.1.12LCl2含有1.7NA个质子（NA表示阿伏伽德罗常数）

【例6】海水是人类的资源宝库，若把海水淡化和化工生产结合起来，既可解决淡水资源缺乏的问题，又可充分利用海洋资源。

、海水淡化历史最悠久、技术最成熟的方法是。

、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

反应的离子方程式是。

（2）步骤

反应的化学方程式是。

（3）提取溴单质，采用蒸馏“溴水混合物

”而不是蒸馏“溴水混合物

”，请说明原因。

【本节小结】在本节课中，你主要学习了哪些内容？

当堂检测

1.下列说法不正确的是

A.从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应

B.往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海产品的长途运输

C.赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的

D.海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属

2.下列浓度关系正确的是

A.氯水中：

c（Cl2）=2[c（

）+c（

）+C（HClO）]

B.氯水中：

c（

）＞c（

）＞c（

）＞c（

）

C.等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合：

c（

）=c（

）

D.

溶液中：

c

3.氯化碘（ICl）的化学性质与卤素相似，预计它跟水反应的最初生成物是（）

　　（A）HI和HClO （B）HCl和HIO

　　（C）HClO3和HIO （D）HClO和HIO

4.F2是氧化性最强的非金属，在加热条件下，物质的量相等的F2和烧碱完全反应，生成NaF、H2O和某一种气体，该气体是下列物质中的（）

A、H2B、HFC、OF2D、O2

5.漂白粉在潮湿的空气中易变质失效，请回答：

存放环境中①有水蒸气无二氧化碳②有二氧化碳无水蒸气，哪种情况下漂白粉更易变质?

为什么?

课后巩固案

一、选择题

1.氯气可用来消灭田鼠，为此将氯气通过软管灌入洞中，这是利用了Cl2下列性质中的

①黄绿色②密度比空气大③有毒④较易液化⑤溶解于水

A.①②③B.②③C.③④D.③④⑤

2.已知HIO既能和酸又能和碱发生中和反应，则它与盐酸反应的产物是

A.IO－B.H2OC.HID.ICl

3.为了防止Cl2中毒，可用浸透某种物质溶液的毛巾捂住口鼻。

该物质在下列物质中的最佳选择是

A.NH3B.SO2C.KID.Na2CO3

4.氯的原子序数为17，35Cl是氯的一种同位素，下列说法正确的是

A.35Cl原子所含质子数为18

B.

mol的1H35Cl分子所含中子数约为6.02×1023

C.3.5g的35Cl2气体的体积为2.24L

D.35Cl2气体的摩尔质量为70g·mol－1

5.下列反应都是用盐酸制Cl2，为制得等量Cl2，消耗盐酸最少的是

A.MnO2＋4HCl

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

B.2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O

C.KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O

D.4HCl＋O2

2H2O＋2Cl2↑

6.今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水，浓度均为0.1mol·L－1。

如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体（ｍ　mol），在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体（ｍ　mol），丙瓶不变。

片刻后，甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度大小关系是（溶液体积变化忽略不计）

A.甲＝乙＞丙B.甲＞丙＞乙C.丙＞甲＝乙D.乙＞丙＞甲

7.将0.15mol的MnO2与过量的12mol·L－1的浓盐酸反应，和50mL12mol·L－1的浓盐酸与足量的MnO2反应两者产生的Cl2相比（其他反应条件相同）

A.一样多B.前者较后者多C.后者较前者多D.无法比较

8.F2是氧化性最强的非金属单质。

在加热条件下，等物质的量的F2与烧碱完全反应，生成NaF、H2O和另一种气体。

该气体可能是

A.H2B.HFC.O2D.OF2

9.在一定条件下，氯气可与氯化铵发生如下反应：

xCl2＋ｙNH4Cl===ｙNClｘ＋（ｘ＋ｙ）HCl

当消耗6.72L（标准状况下）的氯气时，生成0.10mol氮的氯化物，则此氮的氯化物的化学式为

A.NCl2B.NCl3C.NCl4D.NCl5

二、非选择题

10.写出下列物质与新制氯水反应的现象和化学方程式。

（1）紫色石蕊试液

（2）FeCl2溶液

（3）AgNO3溶液

（4）Na2CO3溶液

（5）SO2

（6）镁粉

11.下图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物。

反应时加入或生成的水，以及生成无色溶液M、白色沉淀N和黄绿色气体C时的其他产物均已略去。

H为短周期元素组成的单质。

A的焰色反应为浅紫色（透过蓝色钴玻璃观察）。

回答下列问题：

（1）A、H、N的化学式分别为A，H，N。

（2）A

B＋C＋D的化学方程式：

。

（3）F＋I

N的离子方程式：

。

12.用纯度为92.5%（杂质不与Cl2反应）的消石灰与Cl2反应制漂白粉，消石灰的转化率为80%，要求某游泳池消毒一次需要4.26kgCl2，现改用上述漂白粉，假定起消毒作用的是HClO，要达到与Cl2相当的消毒效果，需向游泳池中投放这种漂白粉多少千克？

附参考答案

一、1.B2.BD3.D4.BD5.CD6.B7.B8.D9.B

二、10.

（1）先变红，后褪色

（2）2FeCl2＋Cl2===2FeCl3溶液由浅绿色变棕黄色

（3）AgNO3+HCl===AgCl↓＋HNO3产生白色沉淀

（4）Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑产生无色无味的气体

（5）SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl氯水褪色

（6）Mg＋2HCl===MgCl2+H2↑产生无色无味气体

11.

（1）KClAlAl（OH）3

（2）2KCl＋2H2O

2KOH＋Cl2↑＋H2↑

（3）Ａl3＋＋3ClO－＋3H2O===Ａl（OH）3↓＋3HClO

12..9.18kg