氯水、氯气的制备课件

氯水、氯气的制备考点一氯水的成分和性质考点一氯水的成分和性质从平衡的角度理清氯水的成分与性质(1)氯水中存在三个平衡关系①Cl2＋H2OHCl＋HClO②HClOH＋＋ClO－③H2OH＋＋OH－考点一氯水的成分和性质(2)氯水性质的多重性新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质：①Cl2的强氧化性；②HCl的强酸性；③HClO的强氧化性、弱酸性、不稳定性；④Cl－的性质。在不同的反应中，新制氯水中起作用的成分不同。考点一氯水的成分和性质(3)外界因素对平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的影响应用平衡移动方向离子浓度的变化外界条件的改变用次氯酸盐和浓盐酸制Cl2时，有利于Cl2的逸出左移c(H＋)、c(Cl－)均增大加入浓盐酸排饱和食盐水法收集Cl2；用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl左移c(Cl－)增大加入可溶性氯化物(如NaCl)时考点一氯水的成分和性质氯水需避光保存，久置的氯水最终会变成盐酸右移HClO分解，c(HClO)减小光照Cl2的尾气处理、漂白粉的制备右移c(H＋)、c(HClO)减小加入碱c(HClO)增大，氯水的漂白性增强右移二者只与H＋反应，不与HClO反应，c(H＋)减小加入NaHCO3或CaCO3应用平衡移动方向离子浓度的变化外界条件的改变考点一氯水的成分和性质新制氯水作氧化剂时，若Cl2能发生反应，则认为主要是Cl2反应，若Cl2不能发生反应，则认为是HClO发生反应；新制氯水与足量强碱反应时，可认为Cl2先与水反应，生成的HCl、HClO再与碱反应生成氯化物和次氯酸盐。考点一氯水的成分和性质考法精析考点一氯水的成分和性质考法一新制氯水成分的实验探究考点一氯水的成分和性质[典例1]在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是()选项方法现象结论A观察氯水颜色氯水呈浅黄绿色氯水中含Cl2B向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水有无色气体产生氯水中含HClOC向红色纸条上滴加氯水红色纸条褪色氯水具有漂白性D向FeCl2溶液中滴加氯水溶液变成棕黄色氯水具有氧化性考点一氯水的成分和性质备考方略考点一氯水的成分和性质新制氯水成分的实验探究方法参与反应的微粒所加试剂(或材料)实验现象离子方程式或解释Cl－硝酸酸化的AgNO3溶液白色沉淀Cl－＋Ag＋===AgCl↓H＋Na2CO3固体有气泡产生2H＋＋CO2－3===CO2↑＋H2OHClO有色布条布条颜色褪去HClO具有漂白性Cl2FeCl2溶液溶液由浅黄绿色变为棕黄色2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－Cl2、H2OSO2溶液浅黄绿色褪去SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO2－4H＋、HClO石蕊溶液溶液先变红后褪色酸性和漂白性考点一氯水的成分和性质考法二新制氯水与久置氯水的比较考点一氯水的成分和性质[典例2]下列关于新制氯水及久置氯水的说法，不正确的是()A．新制的氯水呈浅黄绿色，而久置的氯水无色B．新制的氯水漂白作用强，而久置的氯水漂白作用很弱C．新制的氯水所含成分多，而久置的氯水所含成分少D．新制的氯水中无氯离子，而久置的氯水中则含氯离子考点一氯水的成分和性质备考方略考点一氯水的成分和性质液氯、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－考点一氯水的成分和性质综合训练考点一氯水的成分和性质1．向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是()A．碳酸钙粉末B．稀硫酸C．氯化钙溶液D．二氧化硫水溶液解析：在氯水中存在反应：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，若反应使溶液中c(HClO)增大，则溶液的漂白能力会增强。A项，由于酸性HClH2CO3HClO，所以向溶液中加入碳酸钙粉末，会发生反应：2HCl＋CaCO3===CaCl2＋H2O＋CO2↑，使平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO正向移动，导致c(HClO)增大，溶液的漂白能力会增强，正确；B项，若加入稀硫酸，使溶液中c(H＋)增大，平衡逆向移动，溶液的漂白能力减弱，错误；C项，加入氯化钙溶液，不能发生反应，但对氯水起稀释作用，使溶液的漂白能力减弱，错误；D项，加入二氧化硫的水溶液，SO2与Cl2反应，平衡左移，c(HClO)减小，溶液的漂白能力减弱，错误。考点一氯水的成分和性质2．SO2是大气污染物之一，某同学在实验室中对SO2与氯水的反应进行了探究。制备SO2与氯水可供选择的仪器如图所示，请回答下列问题：(1)该同学选用KMnO4和浓盐酸快速制备Cl2，该反应的离子方程式为_______________________________________________。欲利用上图中的装置制备一瓶饱和氯水，正确的连接顺序为__________________(按气流方向，用字母表示)。2MnO－4＋10Cl－＋16H＋===5Cl2↑＋2Mn2＋＋8H2OBFEH(或BFEC)KMnO4和浓盐酸反应的离子方程式为2MnO－4＋10Cl－＋16H＋===5Cl2↑＋2Mn2＋＋8H2O，发生装置为固液不加热型，故选择B装置制备氯气，并将生成的氯气先通入饱和食盐水中除去HCl，再通入水中，尾气可以用NaOH溶液或碱石灰吸收，防止污染。考点一氯水的成分和性质(2)制备SO2选用的最合适试剂为________(填代号)。①Na2SO3固体②Na2SO3溶液③20%H2SO4溶液④70%H2SO4溶液⑤铜片解析：SO2在水中的溶解度较大，制备SO2可以选用Na2SO3固体和70%H2SO4溶液。①④考点一氯水的成分和性质(3)对SO2与氯水的反应进行探究①用注射器吸入一定量的饱和氯水和SO2，振荡，静置，再吸入少量品红溶液，发现品红溶液不褪色，解释其原因(用化学方程式表示)：____________________________________。②改变氯水用量，重复①操作，发现品红溶液褪色，你认为可能的原因是_________________________________________________________，设计实验来验证你的假设：_________________________________________________________________________________________________________________________(说明操作方法、现象及结论)。Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4过量氯水将品红氧化漂白或过量SO2与品红结合成无色物质将实验②注射器中的溶液注入试管少许，加热，若无红色出现，则是过量氯水将品红氧化漂白，反之则是过量SO2与品红结合成无色物质①氯气与SO2在水中能够反应生成HCl和H2SO4，反应的化学方程式为Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，HCl和H2SO4均没有漂白性。考点一氯水的成分和性质②改变氯水用量，过量氯水将品红氧化漂白或过量SO2与品红结合成无色物质；氯水漂白后的物质不能恢复成原来的颜色，SO2漂白后的物质加热后能够恢复原来的颜色，将实验②注射器中的溶液注入试管少许，加热，若无红色出现，原因为前者，反之则为后者。(4)请设计一个实验，测定饱和氯水中氯元素的含量：____________________________________________________________________________________________________________________________。量取一定量的试样，加入足量的Fe(NO3)2溶液，再加入足量的硝酸银溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀质量(或其他合理答案也可)解析：氯水具有氧化性，可加入还原剂将氯水中的氯全部转化为氯离子，再转化为氯化银沉淀，通过称量氯化银的质量进行测定，具体步骤为量取一定量的试样，加入足量的Fe(NO3)2溶液，再加入足量的硝酸银溶液，过滤、洗涤、干燥，称量沉淀质量。考点一氯水的成分和性质考点二氯气的实验室制法考点二氯气的实验室制法氯气的制备是中学化学中最典型的固—液制气实验，高考既可直接考查Cl2的制备，又可以此实验为基础，考查相关的陌生气体的制备，因此是命题者眼中的极好素材。高考“题在书外，理在书中”，高考实验无非是教材实验的创新考查而已。本书对一些经典实验的编排不囿旧规，创新编排思路——在用直观的实验图示展示实验流程的同时，又巧妙地将一些高考创新实验给予对照比较，旨在让考生迁移思维、开阔视野，记牢更要用活，学会更要学通。考点二氯气的实验室制法装置图解考点二氯气的实验室制法考点二氯气的实验室制法考点二氯气的实验室制法考点二氯气的实验室制法考点二氯气的实验室制法考点二氯气的实验室制法考点二氯气的实验室制法考点二氯气的实验室制法考点二氯气的实验室制法考点二氯气的实验室制法考点二氯气的实验室制法考点二氯气的实验室制法考点二氯气的实验室制法考点二氯气的实验室制法考点二氯气的实验室制法思考交流考点二氯气的实验室制法1．如何检验集气瓶中已收集满氯气？提示：(1)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)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。(3)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。考点二氯气的实验室制法2．实验室里能否用K2Cr2O7(或KClO3)代替MnO2与浓盐酸反应制取Cl2？若能，写出反应的离子方程式。提示：能；常温下即可反应，故不需要酒精灯加热，离子方程式为Cr2O2－7＋6Cl－＋14H＋===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O，ClO－3＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O。考点二氯气的实验室制法3．400mL10mol·L－1的浓盐酸与足量的MnO2混合共热，能否得到1molCl2?提示：不能；因为MnO2与稀盐酸不反应，故生成的Cl2小于1mol。考点二氯气的实验室制法考法精析考点二氯气的实验室制法考法一氯气的制取与性质探究考点二氯气的实验室制法[典例1]如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持装置已略)。(1)制备氯气选用的试剂为漂粉精固体和浓盐酸，则相关反应的化学方程式为_____________________________________________。Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O[解析]根据氧化还原反应的规律，次氯酸钙与浓盐酸反应生成氯化钙、氯气与水，反应的化学方程式为Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。考点二氯气的实验室制法(2)装置B中饱和食盐水的作用是___________________；同时装置B也是安全瓶，监测实验进行时装置C是否发生堵塞，请写出发生堵塞时装置B中的现象：_________________________________。长颈漏斗中液面除去Cl2中的HCl上升，形成水柱[解析]浓盐酸易挥发，反应制取的氯气中含有HCl，装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl；若装置C发生堵塞，装置B中的压强会增大，长颈漏斗中液面上升，形成水柱。考点二氯气的实验室制法(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入________(填字母)。abcdⅠ干燥的有色布条干燥的有色布条湿润的有色布条湿润的有色布条Ⅱ碱石灰硅胶浓硫酸无水氯化钙Ⅲ湿润的有色布条湿润的有色布条干燥的有色布条干燥的有色布条d[解析]验证氯气是否具有漂白性，要对比验证干燥氯气和湿润氯气有无漂白性，因此Ⅰ处应为湿润的有色布条，Ⅱ处应为干燥剂，Ⅲ处应为干燥的有色布条，U形管中应用固体干燥剂。考点二氯气的实验室制法(5)打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡后静置。观察到的现象是______