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1、学案富集在海水中的元素氯 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望轻松学教材轻松学教材qing song xue jiao cai一一 氯气氯气氯气氯气化学性质化学性质二二 HClO的性质的性质三三 检测检测Cl-的方法的方法四四 卤素的性质及递变规律卤素的性质及递变规律1.卤素包括（卤素包括（41）F Cl Br I At五种元素五种元素,它们原子的最外电它们原子的最外电子层都有（子层都有（42）7个电子个电子,易（易（43）得（得（44）1个电子达到个电
2、子达到8电电子的稳定结构子的稳定结构,都是非金属元素且随着核电荷数的增加都是非金属元素且随着核电荷数的增加,其单其单质的（质的（45）氧化氧化性逐渐减弱性逐渐减弱 2.在通常状况下在通常状况下,溴是（溴是（46）深红棕深红棕色的液体色的液体,易挥发易挥发 实验室实验室保存液溴时需要在试剂中加水以起到液封的作用保存液溴时需要在试剂中加水以起到液封的作用 地球上地球上99%的溴元素以的溴元素以Br-的形式存在于海水中的形式存在于海水中,故溴被称为故溴被称为“海洋海洋元素元素”从海水中提取溴从海水中提取溴,一般要经历浓缩一般要经历浓缩 氧化和提取三个步氧化和提取三个步骤骤,写出用氯气氧化苦卤中的写出
3、用氯气氧化苦卤中的Br-的离子方程式的离子方程式（47）Cl2+2Br-2Cl-+Br2,溴化银见光易分解溴化银见光易分解,常用做常用做48感光感光剂剂 3.在通常状况下在通常状况下,碘是（碘是（49）紫黑紫黑色的固体色的固体,易升华易升华 从碘水中从碘水中提取碘提取碘,用到的方法有萃取用到的方法有萃取 蒸馏蒸馏,提纯含泥沙的粗碘用（提纯含泥沙的粗碘用（50）升华升华法法 碘具有极其重要的生理作用碘具有极其重要的生理作用 为了消除碘缺乏病为了消除碘缺乏病,我国我国政府规定在食用盐中必须加入一定量的（政府规定在食用盐中必须加入一定量的（51）KIO3 碘碘(I2)遇遇淀粉显（淀粉显（52）蓝蓝色
4、色,人工降雨常使用的药剂有（人工降雨常使用的药剂有（53）AgI（54）干冰干冰 体验热身体验热身ti yan re shen1.(2009潍坊模拟潍坊模拟)已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现按如图进行卤素的性质实验现按如图进行卤素的性质实验 玻璃管内装有分别滴有不同玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球溶液的白色棉球,反应一段时间后反应一段时间后,对图中指定部位颜色描述对图中指定部位颜色描述正确的是正确的是()A黄绿黄绿色色橙色橙色蓝色蓝色白色白色B无色无色橙色橙色紫色紫色白色白色C黄绿黄绿色色橙色橙色蓝色蓝色无色无色D黄绿黄绿色色无色无色紫色紫色白
5、色白色答案答案:A解析解析:本题考查化学反应事实本题考查化学反应事实,情境新颖情境新颖 简洁清晰简洁清晰,属于创新实属于创新实验设计验设计 该实验运用氧化还原反应及卤素单质的物理特性该实验运用氧化还原反应及卤素单质的物理特性,考考查卤素间的置换反应查卤素间的置换反应,反应流程为反应流程为:2.已知已知,下列叙述错误的是下列叙述错误的是()A.反应反应和和互为可逆反应互为可逆反应B.反应反应中中I2既做氧化剂又做还原剂既做氧化剂又做还原剂C.反应反应中中IO-3做氧化剂做氧化剂D.检验加碘盐中的检验加碘盐中的KIO3可用淀粉可用淀粉KI溶液和食醋溶液和食醋答案答案:A解析解析:反应反应与与条件不
6、同条件不同,不属于可逆反应不属于可逆反应 3.下列关于消毒剂下列关于消毒剂(主要成分是主要成分是NaClO)的使用和保存不正确的使用和保存不正确的是的是()A.将消毒液放在阴凉将消毒液放在阴凉 避光的地方避光的地方B.盛混合液的容器盖上可留一个透气小孔盛混合液的容器盖上可留一个透气小孔C.在使用时在使用时,要适当稀释要适当稀释,消毒液不是越浓越好消毒液不是越浓越好D.可与洁厕剂可与洁厕剂(含有盐酸含有盐酸)混合使用混合使用答案答案:D解析解析:NaClO水解产生水解产生HClO,受光照会分解出受光照会分解出O2,故应放在阴故应放在阴凉避光的地方凉避光的地方,容器盖上可留一个透气小孔容器盖上可留
7、一个透气小孔,使用时适当稀释使用时适当稀释消毒效果好且对环境无污染消毒效果好且对环境无污染,与洁厕剂混合使用会反应产生与洁厕剂混合使用会反应产生Cl2:ClO-+Cl-+2H+=Cl2+H2O 4.1.8 g 某金属在氯气中燃烧某金属在氯气中燃烧,质量增加了质量增加了7.1 g,该金属是该金属是()A.FeB.AlC.NaD.Cu答案答案:B5.如图所涉及的物质均为中学化学中的常见物质如图所涉及的物质均为中学化学中的常见物质,其中其中C D E为单质为单质,其余为化合物其余为化合物 它们存在如下转化关系它们存在如下转化关系,反应中生成的反应中生成的水及次要产物均已略去水及次要产物均已略去(1)
8、写出写出B的名称的名称_,F的化学式的化学式_(2)指出指出MnO2在相关反应中的作用在相关反应中的作用,反应反应中是中是_剂剂;反应反应中是中是_剂剂(3)若反应若反应是在加热条件下进行是在加热条件下进行,A是是_;若反应若反应是在常温条件下进行是在常温条件下进行,A是是_ 若在上述两种条若在上述两种条件下得到等量的件下得到等量的C单质单质,反应中转移的电子数之比为反应中转移的电子数之比为_ 浓盐酸浓盐酸Fe3O4催化催化氧化氧化KClO3 H2O22 1解析解析:此题的关键在此题的关键在MnO2的作用和对变价金属铁的判断的作用和对变价金属铁的判断 在在中学阶段中学阶段,MnO2在用在用KC
9、lO3加热或双氧水分解制加热或双氧水分解制O2时均做催时均做催化剂化剂,在和浓盐酸加热反应制氯气时做氧化剂在和浓盐酸加热反应制氯气时做氧化剂,则则C D可能是可能是氧气氧气 氯气氯气,A B可能是可能是KClO3 H2O2或浓盐酸或浓盐酸;由由重点探究重点探究zhong dian tan jiu一一 氯水的成分及性质氯水的成分及性质1.成分成分:三种分子三种分子(H2O Cl2 HClO)四种离子四种离子(ClO-Cl-H+OH-)2.性质性质:氯水的多种成分决定了它具有多重性质氯水的多种成分决定了它具有多重性质(1)Cl2的强氧化性的强氧化性;(2)HCl的强酸性的强酸性;(3)HClO的强
10、氧化性的强氧化性 弱弱酸性酸性;(4)Cl-的性质的性质 在不同的反应中在不同的反应中,氯水起作用的成分不同氯水起作用的成分不同,现列表如下现列表如下:3.液氯液氯 新制氯水新制氯水 久置氯水的比较久置氯水的比较【例例1】(2009潍坊模拟潍坊模拟)如图是一种试验某气体化学性质的如图是一种试验某气体化学性质的实验装置实验装置,图中图中B为活塞为活塞,如先打开如先打开B,在在A处通入干燥氯气处通入干燥氯气,C中中红色布条颜色无变化红色布条颜色无变化;当关闭当关闭B时时,C中红色布条颜色褪去中红色布条颜色褪去,则则D瓶中盛有的溶液是瓶中盛有的溶液是()A.浓浓H2SO4B.饱和饱和NaCl溶液溶液
11、C.浓浓NaOH溶液溶液D.浓浓NaBr溶液溶液答案答案:B解析解析:当当B打开时打开时,干燥的干燥的Cl2直接进入直接进入C试管试管,布条不褪色布条不褪色;当关当关闭闭B时时,干燥的干燥的Cl2先进入先进入D瓶后再进入瓶后再进入C试管试管,红色布条褪色红色布条褪色,说说明明D中的溶液不与中的溶液不与Cl2反应反应,还可以提供水还可以提供水,使其成为潮湿的使其成为潮湿的Cl2,对照选项逐一分析对照选项逐一分析,符合题目要求的只有符合题目要求的只有B项项【方法归纳方法归纳】干燥的氯气无漂白作用干燥的氯气无漂白作用,起漂白作用的是起漂白作用的是Cl2与与H2O反应生成的反应生成的HClO 在处理同
12、类型题目时需要考虑两个方在处理同类型题目时需要考虑两个方面面,一方面是氯气被吸收导致无漂白作用一方面是氯气被吸收导致无漂白作用;另一方面是氯气被另一方面是氯气被干燥后失去漂白作用干燥后失去漂白作用 类比迁移类比迁移lei bi qian yi1.(2009潍坊质检潍坊质检)下列有关化学反应过程或实验现象的叙述下列有关化学反应过程或实验现象的叙述中中,正确的是正确的是()A.氯气的水溶液可以导电氯气的水溶液可以导电,说明氯气是电解质说明氯气是电解质B.漂白粉和明矾都常用于自来水的处理漂白粉和明矾都常用于自来水的处理,二者的作用原理是相二者的作用原理是相同的同的C.氯气可以使湿润的有色布条褪色氯气
13、可以使湿润的有色布条褪色,但实际起漂白作用的物质但实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气是次氯酸而不是氯气D.在滴有酚酞的在滴有酚酞的Na2CO3溶液中溶液中,加入加入BaCl2溶液后溶液的红溶液后溶液的红色褪去色褪去,说明说明BaCl2溶液具有酸性溶液具有酸性答案答案:C解析解析:电解质必须是化合物电解质必须是化合物,氯气是单质氯气是单质,既不是电解质既不是电解质,也不是也不是非电解质非电解质,A选项错误选项错误;漂白粉是利用强氧化性杀菌消毒漂白粉是利用强氧化性杀菌消毒,而明而明矾净水原理是利用矾净水原理是利用Al 3+水解生成的水解生成的Al(OH)3胶体吸附杂质胶体吸附杂质,B重点探究重
14、点探究zhong dian tan jiu二二 漂白粉漂白粉 次氯酸的性质次氯酸的性质1.氯气与碱的反应及应用氯气与碱的反应及应用特别提醒特别提醒:(1)“有效氯有效氯”是指漂白粉与浓盐酸反应生成是指漂白粉与浓盐酸反应生成Cl2的的质量与漂白粉质量之比质量与漂白粉质量之比,其反应方程式为其反应方程式为:Ca(ClO)2+4HCl(浓浓)=2Cl2+CaCl2+2H2O(2)由于由于Ca(OH)2是微溶物是微溶物,Ca(OH)2溶液浓度较小溶液浓度较小,现在工业上现在工业上采用把采用把Cl2通入消石灰或石灰乳的方法来制取漂白粉通入消石灰或石灰乳的方法来制取漂白粉,而实验而实验室中吸收多余室中吸收
15、多余Cl2要使用要使用NaOH溶液溶液 2.次氯酸的性质次氯酸的性质HClO分子的结构式为分子的结构式为HOCl(氧处于中心氧处于中心),所以电子式为所以电子式为 次氯酸次氯酸 次氯酸钙等有多方面的性质次氯酸钙等有多方面的性质,经常用经常用到以下几方面性质到以下几方面性质:(2)ClO-是一种弱酸的酸根阴离子是一种弱酸的酸根阴离子,能发生水解反应能发生水解反应:ClO-+H2OHClO+OH-,所以次氯酸钙溶液显碱性所以次氯酸钙溶液显碱性 若遇到铁盐若遇到铁盐 铝铝盐易发生双水解反应盐易发生双水解反应:3ClO-+Fe3+3H2O=Fe(OH)3+3HClO(3)HClO和和ClO-都具有强氧
16、化性都具有强氧化性,无论酸性无论酸性 碱性条件下都可碱性条件下都可以跟亚铁盐以跟亚铁盐 碘化物碘化物 硫化物等发生氧化还原反应硫化物等发生氧化还原反应 硫酸亚铁溶液遇漂白粉硫酸亚铁溶液遇漂白粉:2Fe2+5ClO-+5H2O=2Fe(OH)3+Cl-+4HClO(5)次氯酸钙中的次氯酸钙中的Ca 2+ClO-可以表现出一些综合性质可以表现出一些综合性质 如如:少少量二氧化碳通入次氯酸钙溶液中量二氧化碳通入次氯酸钙溶液中:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO 过量二氧化碳通入次氯酸钙溶液中过量二氧化碳通入次氯酸钙溶液中:Ca(ClO)2+2CO2+2H2O=Ca(HCO3)2
17、+2HClO 少量二氧化硫通入次氯酸钙溶液中少量二氧化硫通入次氯酸钙溶液中:Ca(ClO)2+SO2+H2O=CaSO4+HClO+HCl 比较二氧化碳比较二氧化碳 碳酸钠碳酸钠 碳酸氢钠分别跟次氯酸钙溶液反应的碳酸氢钠分别跟次氯酸钙溶液反应的差异差异:Ca(ClO)2+Na2CO3=CaCO3+2NaClO,Ca(ClO)2+NaHCO3=CaCO3+HClO+NaClO【例例2】在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾 次氯酸钠次氯酸钠和探究氯水的性质和探究氯水的性质 图中图中:为氯气发生装置为氯气发生装置;的试管里盛有的试管里盛有15 mL 30%KOH溶
18、液溶液,并置于热水浴中并置于热水浴中;的试管里盛有的试管里盛有15 mL 8%NaOH溶液溶液,并置于冰水浴中并置于冰水浴中;的试管里加有紫色石蕊试液的试管里加有紫色石蕊试液;为尾气吸为尾气吸收装置收装置 请填写下列空白请填写下列空白:(1)制取氯气时制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过通过_(填写仪器名称填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸向烧瓶中加入适量的浓盐酸 实实验时为了除去氯气中的氯化氢气体验时为了除去氯气中的氯化氢气体,可在可在与与之间安装盛有之间安装盛有_(填字母填字母)的净化装置的净化装置 A.碱石灰碱石灰B.饱和食盐水饱和食盐水C.浓硫
19、酸浓硫酸D.饱和碳酸氢钠溶液饱和碳酸氢钠溶液分液漏斗分液漏斗B(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,二者的差异是二者的差异是_ 反应完毕经冷却后反应完毕经冷却后,的试管中有大量晶体析出的试管中有大量晶体析出 右右图中符合该晶体溶解度曲线的是图中符合该晶体溶解度曲线的是(填字母填字母);从从的试的试管中分离出该晶体的方法是管中分离出该晶体的方法是(填实验操作名称填实验操作名称)碱溶液碱溶液(或反应物或反应物)的浓度不同的浓度不同,反应温度不同反应温度不同 M 过滤过滤(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是_(4)实验中可观察到实验
20、中可观察到的试管里溶液的颜色发生了如下变化的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白请填写下表中的空白:解析解析:(1)除去除去Cl2中的氯化氢气体中的氯化氢气体,应将气体通过饱和食盐水应将气体通过饱和食盐水 碱石灰碱石灰 饱和饱和NaHCO3溶液会同时吸收氯化氢气体和溶液会同时吸收氯化氢气体和Cl2,且饱且饱和和NaHCO3溶液会产生溶液会产生CO2,引入杂质气体引入杂质气体(2)由题知由题知,差别有二差别有二:一是一是KOH溶液浓度大溶液浓度大(30%),NaOH溶液溶液浓度小浓度小(8%);二是反应温度不同二是反应温度不同(前者用水浴加热前者用水浴加热,后者在冰水后者在冰水浴中
21、冷却浴中冷却)冷却后有大量晶体析出冷却后有大量晶体析出,说明该物质的溶解度随温说明该物质的溶解度随温度的降低而减小度的降低而减小,故应是曲线故应是曲线M 分离该晶体的方法是过滤分离该晶体的方法是过滤(4)在紫色石蕊试液中通入在紫色石蕊试液中通入Cl2,溶液先变红色溶液先变红色,是是H+的性质的性质,然然后变为无色后变为无色,是是HClO的性质的性质(漂白性漂白性),最后通入的最后通入的Cl2过量时过量时,溶溶液呈黄绿色液呈黄绿色【方法归纳方法归纳】解答该题时要先搞清各装置的作用解答该题时要先搞清各装置的作用,然后通过然后通过实验现象来探究氯水的性质实验现象来探究氯水的性质,同时通过该题要认识到
22、反应物浓同时通过该题要认识到反应物浓度及条件不同度及条件不同,发生的化学反应不同发生的化学反应不同 类比迁移类比迁移lei bi qian yi2.(2009枣庄质检枣庄质检)某化学研究小组的成员经过学习得知某化学研究小组的成员经过学习得知,Cl2与与H2O发生下列化学反应发生下列化学反应,并且并且HClO具有比具有比Cl2更强的氧化性更强的氧化性 他们为了探究新制饱和氯水的组成和性质而进行了科学实验他们为了探究新制饱和氯水的组成和性质而进行了科学实验:先观察了氯水的外观性质以后先观察了氯水的外观性质以后,又用胶头滴管将该氯水逐滴滴又用胶头滴管将该氯水逐滴滴入含有酚酞的入含有酚酞的NaOH溶液
23、中溶液中,边滴边振荡边滴边振荡,并连续观察现象并连续观察现象,发发现溶液的红色逐渐褪去而得无色溶液现溶液的红色逐渐褪去而得无色溶液,以下的一些问题需要请以下的一些问题需要请你来配合回答你来配合回答:(1)请写出新制饱和氯水中含有氯元素物质的化学式请写出新制饱和氯水中含有氯元素物质的化学式:_(2)若不再进行更多的实验若不再进行更多的实验,请说明能快速判断氯水中含有请说明能快速判断氯水中含有Cl2的主要依据的主要依据:_ (3)根据预测根据预测,实验中溶液红色褪去的原因可能有两种实验中溶液红色褪去的原因可能有两种,请用简请用简要的文字说明之要的文字说明之:_;_ Cl2 HCl(或或Cl-)HC
24、lO氯水显浅黄绿色氯水显浅黄绿色HCl中和了中和了NaOHHClO漂白漂白(氧化氧化)了酚酞了酚酞(4)他们又要通过实验进一步探究溶液红色褪去的原因究竟是他们又要通过实验进一步探究溶液红色褪去的原因究竟是上述中的上述中的还是还是,在此之前先做了实验预案的设计在此之前先做了实验预案的设计,请你简请你简述实验的方法述实验的方法 现象和理论现象和理论(4)取无色溶液取无色溶液 3 mL盛于另一支洁净的试管中盛于另一支洁净的试管中,加加2滴滴NaOH 溶液溶液,振荡振荡,观察现象观察现象 若溶液复现红色若溶液复现红色,则证明溶液红色褪去的则证明溶液红色褪去的原因是原因是而不是而不是;若溶液仍为无色若溶
25、液仍为无色,则证明溶液红色褪去的则证明溶液红色褪去的原因是原因是而不是而不是(2)氯水因氯水因Cl2的存在而显浅黄绿色的存在而显浅黄绿色,氯水显浅黄绿色就是其中氯水显浅黄绿色就是其中含有含有Cl2的依据的依据(3)溶液的红色是酚酞与溶液的红色是酚酞与NaOH相互作用的结果相互作用的结果,若没有酚酞若没有酚酞,NaOH溶液呈无色溶液呈无色;若没有若没有NaOH,酚酞溶液也呈无色酚酞溶液也呈无色 由由“(1)”中的分析可知中的分析可知,新制的氯水中既含有以显强酸性为主新制的氯水中既含有以显强酸性为主的的HCl,又含有以显强氧化性为主的又含有以显强氧化性为主的HClO(4)若是氯水中的若是氯水中的H
26、Cl中和了中和了NaOH而使红色褪去而使红色褪去,则溶液中还则溶液中还有酚酞有酚酞,故可应用验证酚酞存在的方法来证明之故可应用验证酚酞存在的方法来证明之;若是氯水中若是氯水中的的HClO氧化了酚酞而使红色褪去氧化了酚酞而使红色褪去,则溶液中就没有酚酞了则溶液中就没有酚酞了,故故可应用验证酚酞不存在的方法来证明之可应用验证酚酞不存在的方法来证明之 难点探究难点探究nan dian tan jiu氯气的制备氯气的制备1.实验室制法实验室制法(制取制取Cl2的装置如下的装置如下):(1)反应原理反应原理:MnO2+4HCl(浓浓)MnCl2+Cl2+2H2O注意注意:制取时要注意反应条件是制取时要注
27、意反应条件是“浓盐酸浓盐酸”和和“加热加热”,一一旦盐酸成为稀盐酸旦盐酸成为稀盐酸,反应将不再进行反应将不再进行 若无若无MnO2,可以用可以用KMnO4 K2Cr2O7 KClO3等氧化剂代替等氧化剂代替,如如2KMnO4+16HCl(浓浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O(2)制备气体的类型制备气体的类型:固体固体+液体液体 气体气体(3)收集方法收集方法:向上排空气法或排饱和食盐水法向上排空气法或排饱和食盐水法(4)验满方法验满方法:用湿润的淀粉用湿润的淀粉KI试纸或湿润的蓝色石蕊试纸试纸或湿润的蓝色石蕊试纸(5)净化方法净化方法:用饱和食盐水或水洗除去用饱和食盐水或水洗除去
28、HCl,再用浓再用浓H2SO4除除去水蒸气去水蒸气(6)吸收装置吸收装置:多余的多余的Cl2排放到空气中会造成环境污染排放到空气中会造成环境污染,必须用必须用强碱溶液强碱溶液(如如NaOH溶液溶液)吸收吸收 2.工业制法工业制法电解饱和食盐水电解饱和食盐水,反应的化学方程式为反应的化学方程式为:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2 特别提醒特别提醒:实验室制备纯净干燥的实验室制备纯净干燥的Cl2时时,干燥装置一般放到净干燥装置一般放到净化装置后面化装置后面,收集收集Cl2不能采用排水法不能采用排水法【例例3】已知已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2
29、 若用若用如下图所示的实验装置来制备纯净如下图所示的实验装置来制备纯净 干燥的氯气干燥的氯气,并试验它与并试验它与金属的反应金属的反应 每个虚线框表示一个单元装置每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是其中有错误的是()A.和和处处B.处处C.和和处处D.处处答案答案:D分析分析:试验设计的目的是制备纯净试验设计的目的是制备纯净 干燥的干燥的Cl2,并检验它的性并检验它的性质质 中的中的NaOH溶液能与溶液能与Cl2反应而使反应而使Cl2被吸收掉被吸收掉;不能不能使使Cl2流通流通;不能使不能使Cl2进入进入,还缺少加热装置还缺少加热装置(或答酒精灯或答酒精灯)【方法归纳方法归纳】1.实验室
30、制备实验室制备Cl2的基本原理的基本原理:Cl-在强酸性条件下被强氧化剂氧化为在强酸性条件下被强氧化剂氧化为Cl2(1)该氧化剂不一定是该氧化剂不一定是MnO2,如如KMnO4 KClO3 K2Cr2O7等均等均能将能将Cl-氧化成氧化成Cl2(2)含含Cl-的物质也不一定非得是浓盐酸的物质也不一定非得是浓盐酸,也可以是也可以是NaCl和浓和浓H2SO4,其中其中Cl-是还原剂是还原剂,浓浓H2SO4提供浓酸条件提供浓酸条件 2.浓盐酸与浓盐酸与MnO2反应制反应制Cl2,该条件必须是浓盐酸该条件必须是浓盐酸,由于稀盐酸由于稀盐酸c(H+)较小较小,Cl-还原性弱还原性弱,可见可见,物质的氧化
31、性或还原性除取决于物质的氧化性或还原性除取决于物质本身的性质外物质本身的性质外,还与溶液中离子浓度大小还与溶液中离子浓度大小 酸性强弱有关酸性强弱有关 类比迁移类比迁移lei bi qian yi3.现用浓盐酸现用浓盐酸 MnO2共热制共热制Cl2,并用并用Cl2和和Ca(OH)2反应制少反应制少量漂白粉量漂白粉 现已知反应现已知反应2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,温度稍高即发生副反应温度稍高即发生副反应:6Cl2+6Ca(OH)25CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O 甲甲 乙乙 丙三人分丙三人分别设计三个实验装置别设计三个实验装置,如下图所示如下图所示
32、:(1)请从以下几个方面对上述甲请从以下几个方面对上述甲 乙乙 丙三套装置的优缺点作出丙三套装置的优缺点作出评析评析,并选择符合题目要求的选项填在表格内并选择符合题目要求的选项填在表格内:a.不容易控制反应速率不容易控制反应速率b.容易控制反应速率容易控制反应速率c.有副反应发生有副反应发生d.可防止副反应发生可防止副反应发生e.污染环境污染环境f.可防止污染环境可防止污染环境daefacbce(2)上述装置中上述装置中,甲由甲由A B两部分组成两部分组成,乙由乙由C D E三部分组成三部分组成,丙由丙由F G两部分组成两部分组成,从上述甲从上述甲 乙乙 丙三套装置中选出合理的丙三套装置中选出
33、合理的部分部分(按气流从左到右的方向按气流从左到右的方向),组装一套较完善的实验装置组装一套较完善的实验装置(填填编号编号)_ FBE(3)实验中若用实验中若用12 mol/L的浓盐酸的浓盐酸100 mL与足量的与足量的MnO2反应反应,最终生成最终生成Ca(ClO)2的物质的量总小于的物质的量总小于0.15 mol(假定各步反假定各步反应均无反应损耗且无副反应发生应均无反应损耗且无副反应发生),其可能的主要原因是其可能的主要原因是_ MnO2只能氧化浓盐酸只能氧化浓盐酸,随着反应进行随着反应进行,HCl浓度减小浓度减小,还原性减还原性减弱弱,反应不能继续进行反应不能继续进行解析解析:解答本题
34、时应抓住以下几方面解答本题时应抓住以下几方面,一是一是Cl2的发生装置的发生装置,二是二是Cl2与与Ca(OH)2反应装置反应装置,三是三是Cl2吸收装置吸收装置 显然甲装置缺陷在显然甲装置缺陷在于于Cl2发生装置与发生装置与Cl2吸收装置吸收装置,乙装置缺陷仍是乙装置缺陷仍是Cl2发生装置与发生装置与Cl2制漂白粉反应制漂白粉反应装置装置,丙装置的缺陷是丙装置的缺陷是Cl2与与Ca(OH)2反应装置及反应装置及Cl2吸收装置吸收装置 因而最佳装置组合是因而最佳装置组合是FBE 同时要特别注意同时要特别注意MnO2与浓盐与浓盐酸在加热时发生反应酸在加热时发生反应,随着反应的进行随着反应的进行,
35、HCl物质的量减小物质的量减小,浓浓盐酸变为稀盐酸盐酸变为稀盐酸,稀盐酸不再与稀盐酸不再与MnO2反应反应,故最终生成故最终生成Ca(ClO)2的物质的量总是小于的物质的量总是小于0.15 mol 实验探究实验探究shi yan tan jiu 用萃取分液分离提纯卤素单质用萃取分液分离提纯卤素单质1.萃取的原理萃取的原理:利用溶质在互不相溶的两溶剂里的溶解度不同利用溶质在互不相溶的两溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来 2.萃取剂必须具备的条件萃取剂必须具备的条件:(1)溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂
36、中的大溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中的大;(2)萃取剂与原溶剂互不相溶萃取剂与原溶剂互不相溶;(3)萃取剂与被提取的溶质不发生反应萃取剂与被提取的溶质不发生反应 3.操作步骤操作步骤:混合振荡混合振荡;静置分层静置分层;分液分液 4.所用仪器所用仪器:分液漏斗分液漏斗(必备必备)烧杯烧杯 铁架台铁架台(三脚架三脚架)等等 5.注意事项注意事项:分液时分液时,打开分液漏斗的上口和活塞打开分液漏斗的上口和活塞,使下层液体从漏斗颈放使下层液体从漏斗颈放出出,当下层液体刚好放完时当下层液体刚好放完时,立即关闭活塞立即关闭活塞,不能让上层液体流不能让上层液体流下下,上层液体从分液漏斗上口倒出上层液体
37、从分液漏斗上口倒出 萃取应分少量多次萃取应分少量多次,以萃取以萃取完全完全 6.分液漏斗的使用注意事项分液漏斗的使用注意事项:(1)使用前应检查分液漏斗是否漏液使用前应检查分液漏斗是否漏液 (2)使用前玻璃活塞应涂少量凡士林使用前玻璃活塞应涂少量凡士林(防止漏液防止漏液)使用时使用时,左手左手虎口顶住漏斗球部虎口顶住漏斗球部,用右手的拇指和食指转动玻璃活塞用右手的拇指和食指转动玻璃活塞 上部上部玻璃的小槽应与漏斗口侧旁的小孔对齐玻璃的小槽应与漏斗口侧旁的小孔对齐(或取下玻璃塞或取下玻璃塞),才可才可进行放液进行放液(3)做加液器时做加液器时,漏斗下端不浸入液面下漏斗下端不浸入液面下(4)分液时
38、分液时,下层液体从漏斗颈下口放出下层液体从漏斗颈下口放出(操作同放液操作同放液),上层液上层液体从漏斗上口倾出体从漏斗上口倾出 7.卤素单质在不同溶剂中的颜色卤素单质在不同溶剂中的颜色:说明说明:(表示浓度小时的颜色表示浓度小时的颜色)(表示浓度大时的颜色表示浓度大时的颜色);碘碘水中往往加入少量水中往往加入少量I-,以增大碘的溶解以增大碘的溶解【实验设计实验设计】实验探究是体验知识的产生或形成过程的基本途径实验探究是体验知识的产生或形成过程的基本途径 下面是下面是某同学探究实验报告的一部分某同学探究实验报告的一部分,请填空请填空 实验名称实验名称:氯氯 溴溴 碘的氧化性强弱比较碘的氧化性强弱
39、比较实验药品实验药品:NaCl溶液溶液 KBr溶液溶液 KI溶液溶液 氯水氯水 溴水溴水 四氯化碳四氯化碳 淀粉碘化钾试纸淀粉碘化钾试纸(1)完成该实验需用到的仪器是完成该实验需用到的仪器是_;(2)CCl4在实验中所起的作用是在实验中所起的作用是_;试管试管 量筒量筒萃取剂萃取剂,使生成的使生成的Br2 I2溶于其中溶于其中,便于观察现象便于观察现象(3)在实验在实验中四氯化碳层颜色变化过程为中四氯化碳层颜色变化过程为_;(4)该同学的实验缺陷是该同学的实验缺陷是_,改进改进的办法是的办法是_ 由无色逐渐变为橙红色由无色逐渐变为橙红色不能证明溴的氧化性强于碘不能证明溴的氧化性强于碘再做一组实
40、验再做一组实验,步骤为步骤为:KI溶液溶液+溴水溴水+1 mL CCl4,振荡振荡,静置静置 观察观察CCl4层颜色层颜色走出误区走出误区zou chu wu qu运用新制氯水解答问题时要具体问题具体分析运用新制氯水解答问题时要具体问题具体分析:做氧化剂时做氧化剂时,若若Cl2能发生反应则认为主要是能发生反应则认为主要是Cl2反应反应,若若Cl2不能发生反应则认为是次氯酸反应不能发生反应则认为是次氯酸反应 氯水中加氯水中加AgNO3是盐酸是盐酸(即即Cl-)与与AgNO3反应反应 氯水与强碱氯水与强碱(足量足量)反应时反应时,盐酸和次氯酸共同与强碱反应生盐酸和次氯酸共同与强碱反应生成氯化物和次
41、氯酸盐成氯化物和次氯酸盐 ClO-误认为只有酸性条件下才具有氧化性误认为只有酸性条件下才具有氧化性 无论酸性无论酸性 碱性条件下都可以跟亚铁盐碱性条件下都可以跟亚铁盐 碘化物碘化物 硫化物等发硫化物等发生氧化还原反应生氧化还原反应 氧气通入溴化亚铁的溶液中氧气通入溴化亚铁的溶液中,Cl2先氧化先氧化Fe 2+后氧化后氧化Br-,而氯气通入碘化亚铁中而氯气通入碘化亚铁中,Cl2先氧化先氧化I-而后氧化而后氧化Fe 2+因材施教因材施教yin cai shi jiao一一 卤素的性质及递变规律卤素的性质及递变规律随卤素核电荷数的增加随卤素核电荷数的增加,电子层数依次递增电子层数依次递增,原子半径逐
42、渐增原子半径逐渐增大大,这些原子在结构方面的递变使卤素单质及其化合物的物理这些原子在结构方面的递变使卤素单质及其化合物的物理性质性质 化学性质呈规律性变化化学性质呈规律性变化 1.单质的物理性质单质的物理性质卤素单质卤素单质(从从F2到到I2):颜色逐渐加深颜色逐渐加深;状态从气到液态到固态状态从气到液态到固态;密密度从小到大度从小到大,熔熔 沸点由低到高沸点由低到高(晶体类型为分子晶体晶体类型为分子晶体);除氟气除氟气与水剧烈反应外与水剧烈反应外,各单质在水中的溶解度都较小各单质在水中的溶解度都较小,且由大到小且由大到小,都易溶于有机溶剂且呈现一定颜色都易溶于有机溶剂且呈现一定颜色 2.化学
43、性质化学性质由于卤素原子最外层均为由于卤素原子最外层均为7个电子个电子,易得到一个电子易得到一个电子,因此卤素因此卤素都是强氧化剂都是强氧化剂,在自然界中均只以化合态存在在自然界中均只以化合态存在 但随着电子层但随着电子层数递增数递增,原子半径逐渐增大原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的引力逐渐减原子核对外层电子的引力逐渐减弱弱,原子的得电子能力逐渐减弱原子的得电子能力逐渐减弱,对应单质的氧化性逐渐减弱对应单质的氧化性逐渐减弱 稳定性稳定性:HFHClHBrHIHX水溶液的酸性水溶液的酸性:HFHClHBrBr2I23.卤素及其化合物的特性卤素及其化合物的特性(1)F原子半径小原子半径小,得电
44、子能力强得电子能力强,无正价无正价,无含氧酸无含氧酸,F2是氧化性是氧化性最强的非金属单质最强的非金属单质(2)F2与与H2反应剧烈反应剧烈,低温低温 暗处即发生爆炸暗处即发生爆炸(3)F2可以与稀有气体中的可以与稀有气体中的Xe Kr等作用生成相应的氟化物等作用生成相应的氟化物XeF2 XeF4 XeF6 KrF2等等,它们在常温下都是白色固体它们在常温下都是白色固体(4)卤化氢均易溶于水卤化氢均易溶于水,在空气中形成白雾在空气中形成白雾,其中只有其中只有HF有剧毒有剧毒,但但HX都是大气污染物都是大气污染物,水溶液均呈酸性水溶液均呈酸性;只有氢氟酸是弱酸只有氢氟酸是弱酸,从从HF到到HI,
45、酸性逐渐增强酸性逐渐增强(5)F2 HF气体及氢氟酸均能腐蚀玻璃气体及氢氟酸均能腐蚀玻璃,不能用玻璃容器盛装不能用玻璃容器盛装,应保存在塑料瓶或铅制器皿中应保存在塑料瓶或铅制器皿中(6)F2能与水反应放出能与水反应放出O2,故故F2不能从其他卤素化合物的水溶不能从其他卤素化合物的水溶液中将卤素单质置换出来液中将卤素单质置换出来(7)Br2常温下呈液态常温下呈液态,且是唯一的液态非金属单质且是唯一的液态非金属单质 Cl2易液化易液化(8)液态液态Br2有剧毒有剧毒,易挥发易挥发,故要用蜡密封保存在磨口玻璃瓶中故要用蜡密封保存在磨口玻璃瓶中,还可加少许水做保护剂抑制还可加少许水做保护剂抑制Br2挥
46、发挥发,不能用橡胶塞不能用橡胶塞(9)碘水能使淀粉变蓝碘水能使淀粉变蓝,I2晶体易升华晶体易升华,是常温下固体单质中唯是常温下固体单质中唯一的双原子分子一的双原子分子,与与Fe反应生成反应生成FeI2而非而非FeI3(因因I2的氧化性弱的氧化性弱)(10)AgX中只有中只有AgF可溶可溶,AgX均具感光性均具感光性,AgBr做感光材料做感光材料,AgI做人工降雨材料做人工降雨材料 二二 卤素离子的检验卤素离子的检验1.银盐法银盐法2.置换置换萃取法萃取法备用选题备用选题bei yong xuan ti1.(2009东北育才学校高三第二次模拟东北育才学校高三第二次模拟)五颜六色的颜色变化五颜六色
47、的颜色变化增添了化学的魅力增添了化学的魅力,对下列有关反应的颜色叙述正确的是对下列有关反应的颜色叙述正确的是()新制氯水久置后新制氯水久置后浅黄绿色消失浅黄绿色消失淀粉溶液遇单质碘淀粉溶液遇单质碘蓝色蓝色溴化银见光分解溴化银见光分解白色白色黑色的氧化铜遇乙醇黑色的氧化铜遇乙醇红色红色鸡蛋白溶液遇浓硝酸鸡蛋白溶液遇浓硝酸黄色黄色苯酚在空气中氧化苯酚在空气中氧化粉红色粉红色A.B.C.D.答案答案:C解析解析:溴化银见光分解得到单质银和单质溴溴化银见光分解得到单质银和单质溴,颜色变深颜色变深(棕色棕色),我们常用的变色太阳镜就是这个原理我们常用的变色太阳镜就是这个原理 2.氯水中存在多种微粒氯水中
48、存在多种微粒,下列有关粒子的表示方法正确的是下列有关粒子的表示方法正确的是()A.氯气的电子式氯气的电子式Cl ClB.次氯酸分子的结构式次氯酸分子的结构式:HOClC.氢氧根的电子式氢氧根的电子式D.水分子的比例模型水分子的比例模型:答案答案:B3.(2009江苏省华罗庚中学高三年级第三次教学质量检测江苏省华罗庚中学高三年级第三次教学质量检测)亚亚氯酸钠氯酸钠(NaClO2)是一种性能优良的漂白剂是一种性能优良的漂白剂,但遇酸性溶液会发但遇酸性溶液会发生分解生分解:5HClO24ClO2=+H+Cl-+2H2O 向亚氯酸钠溶液向亚氯酸钠溶液中加入盐酸中加入盐酸,反应剧烈反应剧烈 若将盐酸改为
49、硫酸若将盐酸改为硫酸,开始时反应缓慢开始时反应缓慢,稍稍后一段时间产生气体速率较快后一段时间产生气体速率较快,速率变化的原因是速率变化的原因是()A.逸出逸出ClO2使生成物浓度降低使生成物浓度降低B.酸使亚氢酸的氧化性增强酸使亚氢酸的氧化性增强C.溶液中的溶液中的H+起催化作用起催化作用D.溶液中的溶液中的Cl-起催化作用起催化作用答案答案:D解析解析:分析试题叙述现象及结果分析试题叙述现象及结果,比较盐酸与硫酸的不同点在比较盐酸与硫酸的不同点在于两者阴离子的差异于两者阴离子的差异氯离子和硫酸根离子氯离子和硫酸根离子,即由于即由于Cl-起起催化作用催化作用,使得该反应剧烈进行使得该反应剧烈进
50、行 且改为硫酸后且改为硫酸后,开始缓慢开始缓慢,当反当反应产生氯离子后速率加快应产生氯离子后速率加快,也正说明了这一判断也正说明了这一判断 4.(2009湖南长郡中学高三第三次月考湖南长郡中学高三第三次月考)氯气是一种化学性质氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性它具有较强的氧化性,下列叙述中不正下列叙述中不正确的是确的是()A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟生成棕黄色的烟B.钠在氯气中燃烧钠在氯气中燃烧,生成白色的烟生成白色的烟C.纯净的纯净的H2在在Cl2中安静地燃烧中安静地燃烧,发出苍白色火焰发出苍白色火焰,集气瓶