1、第二讲 富集在海水中的元素 氯考纲要求： 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重要化合物对环境质量的影响。循着图示想一想特色特性记一记1特殊颜色：Cl2黄绿色气体2特殊的成分：新制氯水中含三分子(Cl2、HClO、H2O)、四离子(Cl、ClO、H、OH)3Cl2实验室制法五装置：发生；净化；干燥；收集；尾气处理4必记五反应：(1)Cl2H2OHClHClO(2)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O(3)Ca(ClO)2H2OCO2=CaCO32HClO(4)Cl2SO22H2O=H2SO42HCl(5)MnO24HCl(浓)MnCl
2、2Cl22H2O考点一 氧化性强的非金属单质氯气教材知识层面1研究物质性质的基本程序观察物质的外观预测物质的性质实验和观察解释和结论。2氯元素的原子结构氯元素位于元素周期表中第三周期A族，原子结构示意图为，最外层有7个电子，在化学反应中易获得1个电子而表现为1价。自然界中氯主要以化合态形式存在。3氯气的性质(1)物理性质：颜色气味毒性密度特性黄绿色强烈刺激性气味有毒比空气大易液化注意：闻氯气气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，使极少量的Cl2飘进鼻孔。(2)化学性质：与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物(书写化学方程式)。a与铁反应：2Fe3Cl22FeCl3。b与铜反应：CuCl2CuC
3、l2。与非金属反应：与H2反应：H2Cl22HCl，与水反应：溶于水的氯气部分与水反应，离子方程式为Cl2H2OHClHClO与碱反应：与NaOH溶液反应，离子方程式为Cl22OH=ClClOH2O与还原性无机化合物反应(书写离子方程式)：a与碘化钾溶液反应：2ICl2=I22Cl。b与SO2水溶液反应：Cl2SO22H2O=4H2ClSO。c与FeCl2溶液反应：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。高考考查层面命题点1氯水的成分与性质1氯水的成分氯水中存在三个平衡：Cl2H2OHClHClO，HClOHClO，H2OHOH。根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。2氯水的多重性质新制氯
4、水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的反应中，新制氯水中起作用的成分不同。3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Cl2Cl2、HClO、H2O、H、Cl、ClO、OHH2O、H、Cl、OH典题示例1在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2B向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有ClC向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有HD向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，
5、说明氯水中含有HClO【答案】D【解析】氯水中存在三种分子：Cl2、HClO、H2O，四种离子：H、Cl、ClO、OH。氯水的颜色是氯气分子表现出来的，A项正确；滴加硝酸银溶液，银离子与氯离子反应生成氯化银白色沉淀，B项正确；加入碳酸氢钠粉末，氢离子与碳酸氢根离子反应放出二氧化碳气体，C项正确；向氯化亚铁中加入氯水，发生反应2FeCl2Cl2=2FeCl3，D项错误。2氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。(1)能证明氯水具有漂白性的是_(填“a”、“b”、“c”或“d”)。(2)c过程中的现象是_，
6、b过程中反应的离子方程式为_。(3)a过程中反应的化学方程式为_。【答案】(1)d(2)产生白色沉淀2HCO=H2OCO2(3)Cl22FeCl2=2FeCl3【解析】氯水中Cl2能氧化FeCl2，H与Na2CO3、石蕊作用，Cl能与Ag生成AgCl，氯水成分中的HClO，具有漂白性，能使石蕊溶液退色。命题点2氯水中的平衡移动及应用Cl2H2OHClHClO平衡移动的应用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)增大左移用饱和食盐水除Cl2中的HCl用排饱和食盐水法收集Cl2盐酸c(H)和c(Cl)增大左移次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2NaOHc(H)减小右移用NaOH溶
7、液吸收多余Cl2Ca(OH)2c(H)减小右移制漂白粉CaCO3c(H)减小右移制高浓度的HClO溶液光照c(HClO)减小右移氯水避光保存或现用现配典题示例1在新制的氯水中加入少量碳酸钠粉末，下列说法正确的是()ApH增大，HClO浓度增大BpH减小，Cl浓度增大CpH增大，Cl浓度减小DpH减小，HClO浓度减小【答案】A【解析】氯水中存在如下平衡：Cl2H2OHClHClO。加入Na2CO3粉末，与溶液中的H反应，上述平衡正移，c(Cl)和c(HClO)均增大，c(H)减小，pH增大。2(2014浙江高考)氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且HClO的杀菌能力比ClO强。25 时氯气_氯水体
8、系中存在以下平衡关系：Cl2(g)Cl2(aq)K1101.2Cl2(aq)H2OHClOHClK2103.4HClOHClO Ka？其中Cl2(aq)、HClO和ClO分别在三者中所占分数()随pH变化的关系如图所示。下列表述正确的是()ACl2(g)H2O2HClOClK1010.9B在氯处理水体系中，c(HClO)c(ClO) c(H)c(OH)C用氯处理饮用水时，pH7.5时杀菌效果比pH6.5时差D氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季好【答案】C【解析】Cl2(g)H2O2HClOCl，KK1K2Ka，由图可得Ka107.5，故K值为1012.1，A项错误；根据电荷守恒得，c(H
9、)c(OH)c(ClO)c(Cl)，而c(HClO)由于部分电离而不等于c(Cl)，B项错误；已知HClO的杀菌能力比ClO强，从图中可知，c(HClO)在pH7.5时比在pH6.5时低，则杀菌效果较差，C项正确；夏季温度高，氯的溶解能力变差，杀菌效果也变差，D项错误。考点达标层面1判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)Cl2H2O=HClHClO的反应是水作还原剂的氧化还原反应。()(2)Cl2通入NaOH溶液：Cl2OH=ClClOH2O。()(3)向FeBr2溶液中通入足量Cl2的离子方程式为2Fe24Br3Cl2=2Fe32Br26Cl。()(4)Cl2、SO2均能使
10、品红溶液退色，说明二者均有氧化性。()(5)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)2某学习小组设计以下三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将氯水滴加到AgNO3溶液中生成白色沉淀将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中氯水中含有H(1)实验得出的结论：_。(2)指出实验和实验中的“实验现象”：_。(3)通过实验的“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：_。【答案】(1)氯水中含有Cl(2)溶液退色有气泡冒出(3
11、)氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液退色氯水中含有H，中和OH使溶液退色向退色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性，若溶液不再显红色，证明红色消失是HClO的漂白作用引起的；若溶液重新显红色，证明是H的中和作用引起的【解析】(1)氯水中存在：Cl2H2OHClHClO，可用AgNO3溶液检验Cl的存在。(2)氯水中含有Cl2、HCl、HClO，可使含有酚酞的NaOH溶液退色，HCl可以和Na2CO3反应生成CO2。(3)氧化退色和中和退色的区别在于前者酚酞已变质，故再遇NaOH溶液不会变红色，而后者是NaOH被反应了，酚酞仍存在，故只要再加足量的NaOH溶液即可区别。考点二 杀菌、消毒的主
12、力军次氯酸、次氯酸盐教材知识层面1次氯酸(1)不稳定性，分解反应的化学方程式为：2HClO2HClO2。氯水须现用现配，保存在棕色瓶，置于冷暗处。(2)强氧化性：能将有色物质氧化为无色物质，作漂白剂。杀菌、消毒。(3)弱酸性：向NaClO溶液中通入少量CO2，化学方程式为2NaClOCO2H2O=Na2CO32HClO。2次氯酸盐(1)漂白液：(2)漂白粉：成分：漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2，其中有效成分是Ca(ClO)2。制备原理：化学方程式为2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。漂白原理：化学方程式为Ca(ClO)2H2OCO2=CaCO32HCl
13、O。高考考查层面命题点次氯酸、次氯酸盐的强氧化性1HClO的强氧化性(1)漂白性：能漂白有色物质，如能漂白酸碱指示剂。(2)能氧化还原性离子：HClO能氧化I、S2、SO、Fe2等还原性离子。2次氯酸盐的强氧化性(1)漂白性：ClO是一种弱酸的酸根离子。漂白液或漂白粉暴露于潮湿的空气中，发生反应：2ClOH2OCO2=CO2HClO由于生成了HClO，故漂白液、漂白粉具有漂白性。(2)强氧化性：ClO不论是在酸性、碱性条件下都能跟亚铁盐、碘化物、硫化物、亚硫酸盐等发生氧化还原反应，即ClO与I、Fe2、S2、SO不论是在酸性环境还是在碱性环境中均不能大量共存。如漂白粉遇到亚硫酸盐：Ca2ClO
14、SO=CaSO4Cl。说明：NO不同于ClO，在酸性条件下NO具有强氧化性，与Fe2、I、S2、SO不能大量共存，而在碱性条件下，NO与I、S2、SO能大量共存。典题示例1为预防一种新型流感，同学们每天用84消毒液(NaClO溶液)消毒，下列说法正确的是()ANaClO溶液的消毒原理是使蛋白质变性B1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移2 mol电子CNaClO溶液的漂白原理与Na2O2、SO2相同D“84”消毒液与“洁厕灵”(盐酸)共同使用，可达到既清洁又消毒的双重效果【答案】A【解析】1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移1 mol电子，B错；SO2的漂白原理是发生化合反应生成
15、了不稳定的无色物质，而NaClO、Na2O2的漂白原理是强氧化性，C错；D中会发生ClClO2H=Cl2H2O，生成了有毒气体，D错。2化学与生活是紧密相联的，下列说法中正确的是()A氯气可用作消毒剂和漂白剂，是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强还原性B地震灾区和洪涝灾区都用漂白粉消毒，主要是利用漂白粉溶液的碱性C氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂D能用同一原理解释ClO与Fe2、H均不能大量共存【答案】C【解析】氯气可用作消毒剂和漂白剂的原因是Cl2与水反应生成的HClO具有强氧化性，A错误；地震灾区和洪涝灾区用漂白粉消毒是利用了漂白粉的强氧化性，B错误；ClO与Fe2因发生氧化还
16、原反应而不能大量共存，ClO与H反应生成HClO为弱酸而不能大量共存。考点达标层面1判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)84消毒液的有效成分是NaClO。()(2)依据较强酸可以制取较弱的酸的规律可知次氯酸溶液无法制取盐酸。()(3)漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张。()(4)漂白粉在空气中久置变质的原因是漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3。()(5)次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌。()(6)石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂又是还原剂。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)2在淀粉_碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液，并加入少量的稀
17、硫酸，溶液立即变蓝，在上述溶液中加入足量的亚硫酸钠溶液，蓝色逐渐消失。下列判断不正确的是()A氧化性：ClOI2SOB漂白粉溶液可使淀粉_碘化钾试纸变蓝C向氯水中加入亚硫酸钠溶液，氯水退色D次氯酸钠可以与亚硫酸钠共存【答案】D【解析】碘化钾与次氯酸钠反应生成了碘单质。其实质是次氯酸根离子将碘离子氧化成碘单质。而碘单质又将亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子，所以氧化性：ClOI2SO，A、B正确，D不正确；C选项氯水中存在氯气分子和次氯酸，都可将亚硫酸根离子氧化，C正确。考点三 氯气的实验室制法实验基础1氯气的实验室制法(1)实验原理(写出反应的化学方程式)：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H
18、2O。还可以使用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等作氧化剂与浓盐酸反应，使用以上物质时，反应不需要加热，如2KMnO416HCl(浓)=2MnCl22KCl5Cl28H2O。(2)实验装置：(3)验满方法：将湿润的淀粉_碘化钾试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，观察到试纸先变红后退色，则证明已集满。实验室制取Cl2时，常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否收集满。2注意事项(1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热的温度不宜过高，以减少HCl的挥发。(3)实验结束后，先使反应
19、停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。(4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。流程分析氯气制备与性质探究实验设计方法 专题集训1判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体。()(2)除去Cl2中少量HCl气体的方法是将混合气体依次通入盛有饱和食盐水和浓H2SO4的洗气瓶。()(3)MnO2与浓盐酸反应制Cl2的离子方程式：MnO24HClMn22ClCl22H2O。()(4)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度。()(5)实验室用MnO2和稀盐酸共热制取少量氯气
20、。()(6)用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，导气管不能伸到液面以下，原因是防止倒吸。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)2下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。装置B、C、D的作用分别是：B_；C_；D_。【答案】向上排气收集氯气安全作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境3已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并使它与金属反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中错误的是()A和BC和 D【答案】D【解析】 NaOH与氯气反应，不能用氢氧化钠溶液除去氯气中的氯化氢杂质，错误；
21、中的进气管短，出气管浸入液面下，错误；为密闭装置，错误。4下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是()Aabcdefgh BaedcbhigCadecbhig Dacbdehif解析：选B实验室制取FeCl3的实验流程为： 浓H2SO4故仪器连接顺序为aedcbhig。以“无水氯化铝的制备”为载体串联氯元素单质及其化合物知识无水AlCl3(183 升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。知识串联设计(1)装置A中发生反应的离子方程式为_，反应中盐酸表现的性质是_。(2)装置B、C中盛放的试剂是B：_，C：_；其作用分别是B：_，C：_。(3)装置G的
22、作用是_，G中发生反应的离子方程式是_ _。(4)F中盛放的试剂是_，其作用是_。(5)铁与盐酸、铁与氯气反应的产物相同吗？_。试分别写出反应的化学方程式：_。(6)装置E中收集到的物质是_。无水AlCl3遇潮湿空气产生大量白雾的成分是_。(7)用一件仪器装置和适当试剂可起到装置F和G的作用，这件仪器是_，所盛的试剂为_。【答案】(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O酸性，还原性(2)饱和食盐水浓H2SO4除去Cl2中的HCl气体干燥Cl2(3)吸收多余的Cl2，以防污染环境Cl22OH=ClClOH2O(4)浓H2SO4吸收水蒸气，防止水蒸气进入E中使AlCl3水解(5)不相同2Fe3Cl22FeCl3Fe2HCl=FeCl2H2(6)AlCl3盐酸(7)干燥管碱石灰(或NaOH与CaO的混合物)13