42富集在海水中的元素氯教案解析版

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－)3．Cl2实验室制法五装置：①发生；②净化；③干燥；④收集；⑤尾气处理4．必记五反应：(1)Cl2＋H2＋HClO(2)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O(3)Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO(4)Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl(5)MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O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2氯元素位于元素周期表中第三周期ⅦA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：①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：2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3。b．与铜反应：Cu＋Cl2=====点燃CuCl2。②与非金属反应：与H2反应：H2＋Cl2=====点燃2HCl，③与水反应：溶于水的氯气部分与水反应，离子方程式为Cl2＋H2＋＋Cl－＋HClO④与碱反应：与NaOH溶液反应，离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O⑤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：2I－＋Cl2===I2＋2Cl－。b．与SO2水溶液反应：Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO2－4。c．与FeCl2溶液反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。[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：①Cl2＋H2＋HClO，②＋＋ClO－，③H2＋＋OH－。根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。32．氯水的多重性质新制氯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－、OH－H2O、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Cl－C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，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2FeCl2＋Cl2===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、d4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_______________________________，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2H＋＋CO2－3===H2O＋CO2↑(3)Cl2＋2FeCl2===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Cl2＋H2＋HClO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①用饱和食盐水除Cl2中的HCl②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()A．pH增大，HClO浓度增大B．pH减小，Cl－浓度增大C．pH增大，Cl－浓度减小5D．pH减小，HClO浓度减小【答案】A【解析】氯水中存在如下平衡：Cl2＋H2＋＋Cl－＋HClO。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_氯水体系中存在以下平衡关系：Cl22(aq)K1＝10－1.2Cl2(aq)＋H2＋H＋＋Cl－K2＝10－3.4＋＋ClO－Ka＝？其中Cl2(aq)、HClO和ClO－分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示。下列表述正确的是()A．Cl2(g)＋H2＋＋ClO－＋Cl－K＝10－10.9B．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，pH＝7.5时杀菌效果比pH＝6.5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)＋H2＋＋ClO－＋Cl－，K＝K1×K2×Ka，由图可得Ka＝10－7.5，故K值为10－12.1，A项错误；根据电荷守恒得，c(H＋)＝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pH＝7.5时比在pH＝6.5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)Cl2＋H2O===HCl＋HClO的反应是水作还原剂的氧化还原反应。()(2)Cl2通入NaOH溶液：Cl2＋OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。()(3)向FeBr2溶液中通入足量Cl2的离子方程式为2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。()(4)Cl2、SO2均能使品红溶液退色，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。6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③中的“实验现象”：__________________________________________________________________________________________________________。(3)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：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)氯水中含有Cl－(2)溶液退色有气泡冒出(3)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：Cl2＋H2＋＋Cl－＋HClO，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：2HClO=====光照2HCl＋O2↑。氯水须现用现配，保存在棕色瓶，置于冷暗处。7(2)强氧化性：①能将有色物质氧化为无色物质，作漂白剂。②杀菌、消毒。(3)弱酸性：向NaClO溶液中通入少量CO2，化学方程式为2NaClO＋CO2＋H2O===Na2CO3＋2HClO。2．次氯酸盐(1)漂白液：(2)漂白粉：①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。②制备原理：化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。③漂白原理：化学方程式为Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO。[高考考查层面]命题点次氯酸、次氯酸盐的强氧化性1．HClO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－、SO2－3、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：2ClO－＋H2O＋CO2===CO2－3＋2HClO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－、SO2－3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：Ca28＋＋ClO－＋SO2－3===CaSO4↓＋Cl－。说明：NO－3不同于ClO－，在酸性条件下NO－3具有强氧化性，与Fe2＋、I－、S2－、SO2－3不能大量共存，而在碱性条件下，NO－3与I－、S2－、SO2－3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