第4章 学案19 富集在海水中的元素一氯及其化合物.docx

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第4章学案19富集在海水中的元素一氯及其化合物

学案19富集在海水中的元素

（一）——氯及其化合物

[考纲要求]　1.了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。

2.了解氯元素单质及其化合物对环境质量的影响。

知识点一　氯元素的存在和原子结构

1．氯元素在自然界中以__________存在，其中主要以__________形式存在于海水中，是最重要的成盐元素。

2．氯元素位于元素周期表中第____周期第____族，原子结构示意图为__________，最外层有____个电子，容易得到____个电子形成____个电子的稳定结构。

是活泼的非金属元素。

知识点二　氯气

1．物理性质

通常情况下，氯气是________色__________气味的____体。

密度比空气____，有____，易________，能溶于水，通常1体积水约溶解____体积氯气，其水溶液称为氯水。

实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是：

_______________________________

________________________________________________________________________。

2．化学性质

（1）与金属反应

铜、铁在氯气中燃烧的化学方程式为：

__________________________________________________________（________色烟）；

__________________________________________________________（________色烟）

（2）与非金属反应

氢气在氯气中燃烧的化学方程式为：

________________________________________________________（________色火焰）。

（3）与水反应

氯气与水反应的化学方程式：

______________________________________________。

（4）与碱反应（完成下列化学方程式）

①与烧碱反应：

__________________________________________________________，

②制取漂白粉：

___________________________________________________________。

漂白粉的主要成分是____________，有效成分是__________。

（5）跟还原性物质反应（完成下列化学方程式）

①氯气与KI溶液：

_______________________________________________________。

②氯气与FeCl2溶液：

_______________________________________________________。

③向氯水中通入SO2：

_____________________________________________________。

问题思考

1．思考并回答下列问题：

（1）Cl2为什么易液化？

常见的易液化的气体还有哪几种？

（2）用什么现象说明Cl2溶于水时只有少量Cl2与水发生了反应？

（3）将Cl2通入石蕊试液中的现象是什么？

能用pH试纸测定氯水的pH值吗？

（4）常见的有特殊颜色的气体有哪些？

各显什么颜色？

知识点三　含氯化合物

1．次氯酸（HClO）

（1）不稳定性：

化学方程式为______________________________________________。

（2）弱酸性：

比碳酸酸性____，电离方程式为_________________________________

________________________________________________________________________。

（3）强氧化性：

具有________性。

2．Ca（ClO）2的主要化学性质

（1）稳定性比HClO____。

（2）水解显____性，其水解离子方程式：

_____________________________________

________________________________________________________________________。

（3）与酸反应生成______，作为漂白或消毒剂的原理可用化学方程式表示为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

问题思考

2．漂白粉为何要密封保存？

一、氯水的成分和性质

1．氯水的成分

氯气溶于水，发生反应的离子方程式是Cl2＋H2O

H＋＋Cl－＋HClO，其中含有的分子有Cl2、H2O、HClO，共3种；含有的离子有Cl－、H＋、OH－、ClO－，共4种。

2．液氯、新制氯水、久置氯水的比较

液氯

新制氯水

久置氯水

分类

纯净物

混合物

混合物

颜色

黄绿色

浅黄绿色

无色

性质

氧化性

酸性、氧化性、漂白性

酸性

粒子

种类

Cl2

Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－

H2O、H＋、Cl－、OH－

3.氯水的性质

（1）完成下列表格中的内容填空

在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下：

参与反应

的微粒

所加试剂

实验现象

离子方程式或解释

Cl－

AgNO3溶液

白色沉淀

Cl－＋Ag＋===AgCl↓

H＋

Na2CO3固体

有气泡产生

2H＋＋CO

===CO2↑＋H2O

HClO

有色布条

布条颜色褪去

发生氧化还原反应

Cl2

FeCl2溶液

溶液变棕黄色

2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

Cl2、H2O

SO2

黄绿色褪去

SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO

HClO、H＋

石蕊试液

先变红后褪色

酸性和漂白性

Cl2、H＋

镁粉

氯水的颜色褪去并有气泡产生

Mg＋Cl2===Mg2＋＋2Cl－

Mg＋2H＋===

Mg2＋＋H2↑

（2）氯水的多种成分决定了氯水的化学性质表现出多样性，根据上述表格归纳总结氯水的主要化学性质。

4．Cl2＋H2O

HCl＋HClO平衡移动的应用

（1）完成下列表格

向氯水中加

入的物质

浓度变化

平衡移动的

方向

应用

可溶性氯化物

c（Cl－）____

（1）用饱和食盐水除Cl2中的HCl

（2）用排饱和食盐水收集Cl2

盐酸

c（H＋）和

c（Cl－）____

次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2

NaOH

c（H＋）____

用NaOH溶液吸收多余Cl2

Ca（OH）2

c（H＋）____

制漂白粉

CaCO3

c（H＋）____

制高浓度的HClO溶液

光照

c（HClO）____

氯水避光保存或现用现配

（2）平衡移动原理的应用

①用排饱和食盐水的方法收集Cl2的原理是什么？

除去Cl2的混有的HCl气体时，所选最佳试剂是什么？

②如何制备较高浓度的HClO?

③如何保存氯水？

典例导悟1

　（2011·山东威海联考）某学习小组设计以下四个实验探究氯水的成分，请根据下表回答问题。

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

淀粉KI试纸变蓝色

氯水中含有Cl2

④

将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中

氯水中含有H＋

（1）实验①得出的结论______________________________________________________。

（2）指出实验②和实验④中的“实验现象”：

②________________④________________________。

（3）实验③中“实验方法”的具体操作过程是：

________________________________

________________________________________________________________________。

（4）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．________________________________________________________________________。

请设计简单的实验证明哪一个是正确的______________________________________

________________________________________________________________________。

二、氯气的实验室制法

典例导悟2

　某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如下图所示的实验装置（支撑用的铁架台省略），按要求回答问题。

（1）下列方法中，可制得氯气的正确组合是________。

①MnO2和浓盐酸混合共热　②KMnO4和浓盐酸混合

③次氯酸钠和浓盐酸混合　④K2Cr2O7和浓盐酸混合

⑤KClO3和浓盐酸混合

A．①②⑤　　B．②④⑤　　C．①②④　　D．全部可以

（2）若用含有0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2，制得的Cl2体积（标准状况下）总是小于1.12L的原因是

________________________________________________________________________。

（3）①装置B的作用是__________，现象是___________________________________。

②装置D和E出现的不同现象说明的问题是________________________________。

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：

____________________________________

________________________________________________________________________。

（4）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。

你认为装置应加在________与________之间（填装置字母序号），装置中应放