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1、专题2从海水中获得的化学物质,专题2从海水中获得的化学物质,第一单元氯、溴、碘及其化合物,专题2从海水中获得的化学物质,第一课时氯气的制法及性质,自主学习一、制备氯气1海水中的部分化学资源(1)氯化物：主要是_，其次是氯化镁、氯化钙和氯化钾等。(2)溴元素：被称为“_”。(3)碘元素：总量可达81010 t。,氯化钠,海洋元素,想一想1为什么把“溴”称为“海洋元素”？提示：地球上99%以上的溴蕴藏在大海中，海水中的溴元素的总储量高达一百万亿吨(1014 t)。,2.氯气的工业生产(1)氯碱工业：以_为基础制取氯气等产品的工业。(2)反应原理：_.(3)电解装置及现象,电解食盐水,想一想2(1)
2、怎样检验电解饱和食盐水所得到的两种气体？(2)怎样检验电解饱和食盐水所得到的氢氧化钠？提示：(1)电解一段时间后，用向下排气法收集一小试管阴极(如图左电极)产生的气体,并迅速用拇指堵住试管口，,移近点燃的酒精灯，松开拇指，有“噗”的响声，证明是H2；用向上排气法收集一集气瓶阳极(如图右电极)(收集b管产生的气体)产生的气体，观察呈黄绿色且能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，证明是Cl2。(2)电解一段时间后，关闭电源，打开U形管左端的橡皮塞，然后，向烧杯溶液中滴加12滴酚酞试液，溶液迅速由无色变成红色,证明有NaOH生成。,3.氯气的实验室制法(1)反应原理4HCl(浓)MnO2 MnCl2Cl22
3、H2O(2)发生装置,从左到右，从下到上仪器名称依次为铁架台(附带铁夹)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、双空胶塞、分液漏斗、导气管、集气瓶、烧杯(尾气吸收装置)。,二、氯气的性质1氯气的物理性质颜色：_；状态：_；气味：_；密度比空气_；易液化；有毒；_ (填“能”或“不能”)溶于水，_溶于饱和食盐水。收集氯气可用_排空气法或排饱和食盐水法。,黄绿色,气态,刺激性气味,大,能,难,向上,实验室里闻Cl2的方法：_。2氯气的化学性质氯气是一种化学性质很_的非金属单质，能与多种_和_直接化合，也能与许多_反应。(1)氯气和金属反应,用手轻轻扇动仅使少量气体飘进鼻孔,在集气瓶口，,活泼,金属,非金属,化
4、合物,氯气和铁反应现象：铁丝剧烈燃烧，产生_烟。化学方程式：_。,棕红色,氯气和铜反应现象：剧烈燃烧，产生大量_烟。化学方程式：_。,棕黄色,氯气和钠反应现象：剧烈燃烧，产生_火焰和大量_。化学方程式：_。,黄色,白烟,2NaCl2=2NaCl,(2)氯气和氢气反应反应条件：点燃现象：_燃烧，产生_色火焰，瓶口有_。化学方程式：_。应用：工业上制盐酸。,剧烈,苍白,白雾,反应条件：光照化学方程式：_。现象：光照发生_。,爆炸,(3)氯气和水反应化学方程式：_.(4)氯气和碱反应与NaOH溶液反应a化学方程式：_。b应用：制备84消毒液，吸收多余的氯气.,Cl22NaOH=NaClNaClOH2
5、O,与Ca(OH)2反应a化学方程式：_。b应用：制备漂白粉。,2Cl22Ca(OH)2=,CaCl2Ca(ClO)22H2O,想一想3(1)铁有2价和3价、铜有1价和2价，从氯气与铁、铜反应分别生成FeCl3和CuCl2，你能得出什么结论？(2)漂白粉的成分是什么？(3)漂白粉漂白原理是什么？,提示：(1)氯气具有强氧化性，一般将变价金属氧化成高价金属氯化物。(2)漂白粉是一种混合物，其主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2。(3)漂白粉漂白原理是：Ca(ClO)2与空气中的CO2和H2O作用或与其他酸作用生成了HClO，HClO具有漂白和消毒作用。,自主体验,解
6、析：选B。海水中含量最高的是H2O，溴和碘在海水中的含量都很低，但由于海水的量庞大，所以溴和碘的绝对质量也很大。2下列关于电解NaCl水溶液的说法正确的是()电解产物为Cl2和Na电解过程中，能产生黄绿色气体,电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，然后滴加酚酞溶液，溶液呈红色电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，然后滴加酚酞溶液，溶液呈无色ABC D解析：选C。不正确，没有Na生成，不正确，溶液呈红色。,解析：选A。CuCl2、AlCl3、AgCl均可由Cu、Al、Ag分别与Cl2反应制取；Fe与Cl2反应得到的是FeCl3而不是FeCl2。,探究导引1氯气为什么那么活泼？提示：氯原子
7、的原子结构示意图为 ,原子半径较小，最外层电子数为7，它有很强的得电子能力。,氯气的活泼性和实验室制法,探究导引2实验室制取氯气时，为什么要缓缓加热且控制在90 以下呢？提示：浓盐酸易挥发，温度过高或加热过快都会造成盐酸大量挥发,导致原料利用率低,制得的氯气中含有较多的HCl杂质。,要点归纳,特别提醒(1)制取氯气必须用浓盐酸，因为稀盐酸不能和MnO2反应；另外，该反应须在加热条件下才能进行。(2)实验结束后，先使反应停止并且排出残留的Cl2，再拆装仪器，以免污染空气。,即时应用1某学生在实验室制氯气时可能进行如下操作：连接好装置，检查装置气密性；缓缓加热；加入MnO2粉末；从装有浓盐酸的分液
8、漏斗中向烧瓶里滴加浓盐酸；多余的Cl2用NaOH溶液吸收；用向上排空气法收集Cl2，其中正确的操作顺序是(),ABC D解析：选D。实验室制取气体的一般步骤：检查装置气密性；先加固体药品，后加液体药品；加热发生反应；收集气体；尾气处理。,探究导引1氯水和液氯有何区别？提示：氯水和液氯的比较,氯水的性质,探究导引2氯水能使有色布条褪色，怎样通过实验证明使有色布条褪色的是HClO的作用？提示：(1)将有色布条浸在一定量的盐酸中,一段时间后取出，布条不褪色，说明氯水中的盐酸和水不能使有色布条褪色。,(2)设计如图所示实验，一段时间后，a中有色布条不褪色，b中有色布条褪色，说明Cl2分子不会使有色布条
9、褪色；从而证明氯水使有色布条褪色的分子是HClO。,要点归纳1氯水的性质氯水与不同的物质发生反应时，表现出其成分的复杂性和性质的多样性。如Cl2、HClO的强氧化性，HCl的强酸性，HClO的弱酸性和不稳定性等。(1)氯水呈黄绿色和有刺激性气味，是由成分Cl2引起的。,(2)氯水能够杀菌、消毒、漂白，是HClO强氧化性的体现。(3)氯水能使石蕊试液先变红后褪色，是因为具有H的酸性及HClO的漂白性。(4)氯水中加AgNO3生成白色沉淀，是溶液中Cl的性质。2次氯酸的性质,即时应用,下图表示在没有通风橱收集纯净的氯气时设计的装置图，图中A、B是可控制的弹簧铁夹。,(1)烧杯中盛放的液体是_；其作
10、用是_，水槽中应盛放的液体是_。(2)简述操作过程：(从氯气已经产生开始)在收集氯气之前，应_；当氯气纯度合乎要求时，应_；当氯气收集完毕时，应_。,【解析】观察图示知，烧杯中的溶液应是尾气的吸收装置，水槽中应盛饱和食盐水，因为Cl2不溶于饱和食盐水，可用排饱和食盐水法收集Cl2。【答案】(1)NaOH溶液吸收多余的Cl2饱和食盐水(2)开B夹，关A夹开A夹，关B夹关A夹,开B夹,【名师点睛】(1)反应物的状态及反应条件决定了反应的发生装置，反应要制取的气体性质和反应原理决定了净化装置。反应要制取的气体的性质决定了收集装置和尾气吸收装置。(2)反应中盐酸表现了还原剂与酸性两方面作用。,(3)足
11、量MnO2和含4 mol HCl的浓盐酸加热制得Cl2的物质的量小于1 mol，因为浓盐酸变稀后不再与MnO2反应产生Cl2。,现有下列五种溶液：KCl、新制的氯水、KClO3、AgNO3、淀粉，不用其他试剂怎样将它们鉴别？【解析】在这五种溶液中，只有新制的氯水是黄绿色，其他为无色，因此可用新制的氯水跟其他物质反应加以鉴别(如下图所示),【答案】见解析。,【名师点睛】氯水与下列物质反应时的现象、起主要作用的微粒及反应原理,实验室制取气体的方法1实验室制取气体的实验步骤(1)连接装置；(2)检查装置的气密性；(3)装药品；(4)制取气体；(5)收集气体；(6)尾气处理。2仪器安装,在装配仪器时，
12、应先下后上，先左后右，先组装后固定；加入试剂时，先固体后液体；实验开始时，先检查装置的气密性，后点燃酒精灯；在连接导管时，一般应长进短出(量气装置的导管应短进长出)；干燥管应粗口进细口出。3装置的选择依据,(1)试剂的选择：主要依据是制取气体的成分。例如，制取氯气，实验室含有氯元素的物质有盐酸、NaCl等，必须要用氧化剂MnO2、KMnO4、KClO3等将其氧化。(2)发生装置的选择：主要依据是制取气体所用的试剂的状态和反应条件。例如，制取氯气时用MnO2和浓盐酸共热反应，所以应选择固体与液体加热的装置。,(3)收集装置的选择：主要依据是气体密度和溶解性。例如，收集氯气不能用排水法，而是用向上
13、排空气法，因为氯气可溶于水，密度比空气大。(4)气体的除杂：常用的除杂方法如用硫酸铜溶液除H2S、用碳酸氢钠除SO2和HCl、用通过灼热氧化铜粉的方法除CO与H2等。,(5)气体的干燥：注意气体不能与干燥剂发生反应。概括来说,可记作“酸干酸、碱干碱、氧化不能干还原”。例如，干燥氯气不用碱石灰，而常用浓硫酸、固体P2O5等酸性干燥剂。(6)尾气处理装置的选择：主要依据是气体的性质.例如,燃烧法处理H2、CO等，碱液法处理Cl2、H2S等,水吸收法处理NH3、HCl等。,4常见的几种制备气体的装置,【经典案例】某校化学实验兴趣小组探究实验室中制备Cl2的过程，为证明过程中有水蒸气和HCl挥发出来，
14、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，按要求回答问题。,(1)若用含0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2，制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12 L的原因是_。(2)装置B中盛放的试剂名称为_，作用是_，现象是_。,装置D和E中出现的不同现象说明的问题是_。装置F的作用是_。写出装置G中发生反应的离子方程式_。,(3)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。你认为该装置应加在_与_之间(填装置字母序号
15、)，装置中应加入_(填写试剂或用品名称)。,【解析】浓盐酸与MnO2反应生成Cl2，反应一段时间后，浓盐酸浓度变小，将不再与MnO2反应；或者是加热时浓盐酸因挥发而损失。本实验要检验Cl2中的水蒸气和HCl气体，要先用无水CuSO4检验水的存在，待CCl4除去Cl2后，再用AgNO3溶液验证HCl的存在。为了检验Cl2是否除尽，可以在F和G中间加一个装置，放入湿润的淀粉KI试纸(或湿润的有色布条)。,【答案】(1)浓盐酸的浓度随着反应的进行逐渐变稀，变稀以后将不再与MnO2反应；加热时浓盐酸因挥发而损失(2)无水硫酸铜证明有水蒸气产生白色固体变蓝干燥的氯气无漂白性，氯水有漂白性吸收氯气AgCl=AgCl,(3)FG湿润的淀粉KI试纸(或湿润的有色布条),
