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1、高高 三三 化学化学 第一第一 轮轮 复复 习习氯气氯气2021/8/8 星期日1单质氢化物氧化物氧化物单质氢化物氧化物氧化物对应的水化物盐类化合物对应的水化物盐类化合物结构性质制法用途结构性质制法用途决定决定决定决定决定决定2021/8/8 星期日2考纲要求:考纲要求:知识点能力要求氯气的物理性质了解氯气的化学性质(与金属、氢气、水、碱的反应)理解氯气的实验室制法理解2021/8/8 星期日3(05江江苏苏)25(8分)分)较较低温度下,低温度下,氯氯气通入石灰乳中可气通入石灰乳中可制得漂白粉,制得漂白粉,该该反反应为应为放放热热反反应应。某校甲、乙两化学研究。某校甲、乙两化学研究性学性学习
2、习小小组组均用均用200mL 12mol/L盐盐酸与酸与17.4g MnO2 在加在加热热条件下反条件下反应应制制备氯备氯气,并将制气,并将制备备的的氯氯气与气与过过量的石灰乳反量的石灰乳反应应制取漂白粉,用稀制取漂白粉,用稀氢氢氧化氧化钠钠溶液吸收残余的溶液吸收残余的氯氯气。分析气。分析实验结实验结果果发现发现:甲、乙两甲、乙两组组制得的漂白粉中制得的漂白粉中Ca(ClO)2的的质质量明量明显显小于理小于理论值论值,甲甲组组在在较较高温度下将高温度下将氯氯气与气与过过量量的石灰乳反的石灰乳反应应,所制得的,所制得的产产品中品中Ca(ClO3)2的含量的含量较较高。高。试试回答下列回答下列问题
3、问题:(1)上述)上述实验实验中理中理论论上最多可制得上最多可制得Ca(ClO)2多少克?多少克?(2)实验实验中所得到的中所得到的Ca(ClO)2的的质质量明量明显显小于理小于理论值论值,试简试简要分析其可能原因,并写出可能涉及到的化学方程式。要分析其可能原因,并写出可能涉及到的化学方程式。高考真题展示高考真题展示高考真题展示高考真题展示2021/8/8 星期日4一、物理性质一、物理性质 氯气是一种氯气是一种_具有具有_气味的气味的_气气体;密度比空气体;密度比空气_,常温下体积水可溶,常温下体积水可溶解解_体积氯气。氯气易体积氯气。氯气易_。1、常见的有色气体:、常见的有色气体:、常见的易
4、液化的气体:、常见的易液化的气体:、闻气体气味的方法:、闻气体气味的方法:2021/8/8 星期日5由氯气的结构、电子式及氯原子的结构推由氯气的结构、电子式及氯原子的结构推测其化学性质如何?测其化学性质如何?二、化学性质二、化学性质2021/8/8 星期日6Cl2NaCuFe现象现象:反应方程式反应方程式:现象现象:反应方程式反应方程式:现象现象:反应方程式反应方程式:2Na+C12 2NaC1点燃点燃点燃点燃Cu+C12 CuC12点燃点燃 2Fe+3C12 2FeC13 燃烧、黄色火焰、白烟燃烧、黄色火焰、白烟燃烧、棕黄色烟燃烧、棕黄色烟燃烧、棕色烟燃烧、棕色烟、与金属单质反应、与金属单质
5、反应思考:教学案思考:教学案2021/8/8 星期日7Cl2H2H2+C12 2HC1点燃或光照点燃或光照工业制备盐酸所选条件工业制备盐酸所选条件?PCl2不足不足Cl2足量足量 2P+3C12 =2PC13(液)点燃点燃 2P+5C12 =2PC15(固)(固)点燃点燃、与非金属单质的反应、与非金属单质的反应思考:教学案思考:教学案2021/8/8 星期日8ClCl2 2+H+H2 2O HCl+HClOO HCl+HClOCl2H2O氯水氯水ClCl2 2+H+H2 2O HO H+Cl+Cl-+HClO+HClO、与水的反应、与水的反应氯气溶于水是物理化学变化;氯气溶于水是物理化学变化;
6、氯水能导电但氯水能导电但Cl2不是电解质也不不是电解质也不是非电解质;是非电解质;2021/8/8 星期日9液氯、新制氯水、久置氯水比较液氯、新制氯水、久置氯水比较 液氯液氯 新制氯水新制氯水颜色、状态颜色、状态主要存在的主要存在的 微粒微粒物质的类别物质的类别遇干燥的蓝遇干燥的蓝色石蕊试纸色石蕊试纸 黄绿色黄绿色 液体液体Cl2分子分子 Cl2 H2O HClOCl-、H+、ClO-(OH-)H2O Cl-、H+(OH-)纯净物纯净物无明显变化无明显变化 先变红后褪色先变红后褪色变红变红讨论讨论 久置氯水久置氯水无色液体无色液体混合物混合物混合物混合物淡黄绿色淡黄绿色 液体液体2HClO=2
7、HCl +O2HClO=2HCl +O2 2光照或遇热光照或遇热2021/8/8 星期日10 酸性(酸性(H+)与与Mg等活泼金属反应等活泼金属反应 新制氯水的性质:新制氯水的性质:强氧化性(强氧化性(Cl2、HClO):):Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2;Cl-的性质的性质:与与AgNO3溶液作用生成白色沉淀;溶液作用生成白色沉淀;酸性及酸性及漂白性(漂白性(HClO):氯水可使石蕊试液先变红再褪色;氯水可使石蕊试液先变红再褪色;Na2O2(氧化漂白氧化漂白)、HClO(氧化漂白氧化漂白);SO2(化合成不稳定无色物质化合成不稳定无色物质);活性炭活性炭(物理吸附有色物质物理吸附有色
8、物质)2021/8/8 星期日11次氯酸次氯酸的结构、性质的结构、性质、结构:次氯酸的电子式:、结构:次氯酸的电子式:_结构式:结构式:_、性质:、性质:a、弱酸性:比碳酸还弱。、弱酸性:比碳酸还弱。b、不稳定性:、不稳定性:c、ClO-与与S2-、I-、Fe2+、SO32-等还原性离等还原性离子,无论在酸性还是在碱性溶液中均不能大子,无论在酸性还是在碱性溶液中均不能大量共存。量共存。思考:教学案思考:教学案2021/8/8 星期日12Cl2NaOH石灰乳石灰乳C12+2NaOH=NaC1+NaC1O+H2O2Ca(OH)2+2C12=CaC12+Ca(C1O)2+2H2O制漂白粉制漂白粉漂白
9、粉的漂白原理漂白粉的漂白原理:Ca(ClO)2 +2HCl=CaCl2+2HClO,或或Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO 漂白粉应干燥、密封保存。漂白粉应干燥、密封保存。、与碱的反应、与碱的反应2021/8/8 星期日13例由例由H2和和Cl2组组成的混合气体成的混合气体经经光照充分反光照充分反应应通通入入100 mL 1 molL1 NaOH溶液中溶液中某种离子的溶液中溶液中某种离子的物物质质的量(曲的量(曲线线)和溶液的)和溶液的导电导电性(曲性(曲线线)随着混合)随着混合气体通入体气体通入体积积的的变变化而化而变变化如化如图图所示所示(1)曲线)曲线表示溶液中表示
10、溶液中_离子的物质离子的物质的量的变化的量的变化(2)对溶液进行导电性实验时发现当通入的混合气)对溶液进行导电性实验时发现当通入的混合气体体积大于体体积大于V1时随着混合气体的通入溶液导电性明显时随着混合气体的通入溶液导电性明显逐渐增强引起溶液导电性明逐渐增强引起溶液导电性明显增强的主要阴、阳离子是显增强的主要阴、阳离子是_(3)当)当n0.01 mol时时光照前的混合气体中光照前的混合气体中n(H2)n(Cl2)_ 2021/8/8 星期日14Cl2还原性物质还原性物质淀粉淀粉KI溶液溶液ClCl2 2+2I+2I-=2Cl=2Cl-+I+I2 2FeBr2Cl2不足不足Cl2+2Fe2+=
11、2Fe3+2Cl-Cl2足量足量3Cl3Cl2 2+2Fe+2Fe2+2+4Br+4Br-=2Fe=2Fe3+3+2Br+2Br2 2+6Cl+6Cl-问问:如果将标准状况下如果将标准状况下22.4LCl2通入含通入含FeBr21mol的溶的溶液中液中,离子反应方程式是离子反应方程式是?若改为通入含若改为通入含FeI21mol的溶的溶液呢液呢?2Cl2Cl2 2+2Fe+2Fe2+2+2Br+2Br-=2Fe=2Fe3+3+Br+Br2 2+4Cl+4Cl-ClCl2 2+2I+2I-=2Cl=2Cl-+I+I2 2、与还原性物质的反应、与还原性物质的反应2021/8/8 星期日15例(例(1
12、)为为了提高生活用水的了提高生活用水的卫卫生生标标准自来水厂准自来水厂常同常同时时使用使用Cl2和和FeSO47H2O进进行消毒、行消毒、净净化以改化以改善水善水质质其原因是其原因是_(2)为为了延了延长长液液氯杀氯杀菌菌时间时间某些自来水厂在用液某些自来水厂在用液氯氯进进行消毒行消毒处处理理时时还还加入少量液氨其反加入少量液氨其反应应的化学方的化学方程式程式为为:NH3HClO H2ONH2Cl(一(一氯氯氨)氨)已知已知NH2Cl比比HClO稳稳定定试试分析加液氨能延分析加液氨能延长长液液氯氯杀杀菌菌时间时间的原因是的原因是_ 2021/8/8 星期日16、与有机物反应CHCl3ClCH2
13、CH2ClClCH4C2H4C6H6Fe光照光照Cl22021/8/8 星期日17电解饱和食盐水或电解熔融的电解饱和食盐水或电解熔融的NaC1三、氯气的制法三、氯气的制法工业制法:工业制法:实验室制法:实验室制法:MnO2+4HC1(浓)浓)MnC12+C12+2H2O=讨论:用二氧化锰和浓盐酸反应制氯气:用0.1mol的MnO2与足量的浓盐酸反应.用含HCl 0.4mol 的浓盐酸与足量的MnO2反应则(1)所产生的氯气体积在相同条件下_(填、0.2NA2021/8/8 星期日18 实验室用下列装置制备干燥纯净的氯气用下列装置制备干燥纯净的氯气,所所需药品及各接口的连接顺序是:需药品及各接口
14、的连接顺序是:E C D A B H G FMnO2+4HC1(浓)MnC12+C12+2H2O=浓盐酸浓盐酸MnO2浓硫酸浓硫酸饱和饱和 食盐水食盐水NaOH溶液溶液2021/8/8 星期日19()氯气的实验室制法:()氯气的实验室制法:MnO2+4HC1(浓)浓)MnC12+C12+2H2O=或用或用 NaCl+H2SO4(浓)代替(浓)代替HCl(浓),可用(浓),可用KMnO4、KClO3与浓与浓HCl反应(不需要加热)制反应(不需要加热)制取氯气。取氯气。2KMnO4+16HC1=2KC1+2MnC12+5C12+8H2OKC1O3+6HC1=KC1+3C12+3H2O 2021/8
15、/8 星期日201.如图所示如图所示,A处通入湿润的处通入湿润的Cl2,关闭关闭B阀时阀时,C处处的红布条看不到明显现象,当打开的红布条看不到明显现象,当打开B阀后阀后,C处红处红布条逐渐褪色。则布条逐渐褪色。则D瓶中装的是瓶中装的是:()A .浓浓H2 SO4 B .NaOH溶液溶液 C .H2 O D .饱和食盐水饱和食盐水A B巩固练习巩固练习2021/8/8 星期日212.由于用氯气对饮用水消毒,会使水中的有机物反生氯化,生成由于用氯气对饮用水消毒,会使水中的有机物反生氯化,生成的有机含氯化合物对人体有害。世界环保联盟即将全面禁止这种消的有机含氯化合物对人体有害。世界环保联盟即将全面禁
16、止这种消毒方法,建议采用广谱性具有强氧化性的高效消毒剂二氧化氯毒方法,建议采用广谱性具有强氧化性的高效消毒剂二氧化氯(ClO2)。)。ClO2极易爆炸,生产和使用时尽量用惰性气体稀释,避极易爆炸,生产和使用时尽量用惰性气体稀释,避免光照、震动或加热。免光照、震动或加热。(1)在)在ClO2中,所有原子是否都满足中,所有原子是否都满足8电子结构?电子结构?(填(填“是是”或或“否否”)。)。(2)欧洲一些国家用)欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取氧化浓盐酸来制取ClO2,同时有,同时有Cl2生成,且生成,且Cl2的体积为的体积为ClO2的一半。这一反应的化学方程式为:的一半。这一反应的化
17、学方程式为:(3)浓盐酸在上述反应中显示出来的性质是)浓盐酸在上述反应中显示出来的性质是 (填写编(填写编号)。号)。A只有还原性只有还原性 B还原性和酸性还原性和酸性 C只有氧化性只有氧化性 D氧化性和酸性氧化性和酸性(4)若上述反应产生)若上述反应产生0.1molCl2,转移的电子的物质的量为,转移的电子的物质的量为 mol。NaClO3+HCl(浓浓)=ClO2+Cl2+NaCl+H2O 2 4 2 2 2否否B0.22021/8/8 星期日22(5)ClO2为高效低毒的消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到为高效低毒的消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到电子数表示)是电子数表示)是Cl2
18、的的 倍。倍。(6)我国广泛采用将经干燥空气稀释的氯气通入填)我国广泛采用将经干燥空气稀释的氯气通入填有固体亚氯酸钠(有固体亚氯酸钠(NaClO2)的柱内制得)的柱内制得ClO2,表示,表示这一反应的化学方程式是这一反应的化学方程式是 ,和欧洲的方法相比,我国这一方法的主要优点是和欧洲的方法相比,我国这一方法的主要优点是 。对环境造成的污染小(生成的对环境造成的污染小(生成的ClO2中不含中不含Cl2杂质)杂质)2.632NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2ClO2 Cl-5e-Cl22Cl-2e-67.5g 5 mol71g 2 molm g (5/67.5)molm g (2/71
19、)mol5/67.52/71=2.632021/8/8 星期日233.实验实验室可用室可用氯氯气与金属气与金属铁铁反反应应制制备备无水三无水三氯氯化化铁铁,该该化合物是棕化合物是棕红红色、易潮解,色、易潮解,100左右左右时时升升华华。下。下图图是两个学生是两个学生设计设计的的实验实验装置、装置、左左边边的反的反应应装置相同,而右装置相同,而右边边的的产产品收集装置品收集装置则则不同,分不同,分别别如(如()和(和()所示。)所示。试试回答:回答:(1)B中反应的化学方程式为:_;(2)D中的反应开始前,需排除装置中的空气,应采取的方 法是:_。(3)D中反应化学方程式为:_。(4)装置()的
20、主要缺点是:_。(5)装置()的主要缺点是:_。如果选用此装置来完成实验,则必须采取的改进措施是:_ MnO2+4HCl(浓浓)=MnCl2+2H2O+Cl2B中的反应进行一段时间后,看到黄绿色气体充满装置,再开始加热中的反应进行一段时间后,看到黄绿色气体充满装置,再开始加热D 导管易被产品堵塞,尾气排入空气,导管易被产品堵塞,尾气排入空气,易造成环境污染易造成环境污染 产品易受潮解产品易受潮解 在瓶在瓶E和和F之间连接装有干燥剂的装置之间连接装有干燥剂的装置 2021/8/8 星期日24CuCl2Cl2FeCl3PCl3 PCl5HClNaClH2ONaOHCa(OH)2KI淀粉FeBr2FeCl3+Br2HCl+HClOCaCl2+Ca(ClO)2NaCl+NaClOI2CHCl3ClCH2CH2ClClCH4C2H4C6H6Fe光照金金属属H2P有机物有机物氯及其化合物氯及其化合物知识网络系统知识网络系统2021/8/8 星期日252021/8/8 星期日262021/8/8 星期日27