2019-2020学年高中化学 第4章 第2节 第1课时 氯气的性质课件 新人教版必修1

第1课时氯气的性质1.能说出Cl2的物理性质。2.会运用Cl2的化学性质解释问题。3.能说出Cl2的用途。一二一、氯气1.氯的原子结构及存在(1)氯的原子结构。(2)氯的存在。氯在自然界中以化合态存在,主要以NaCl的形式存在。氯的原子结构示意图为,氯原子容易得到一个电子而形成Cl−,表现出典型的非金属性。一二2.氯气的发现1774年瑞典化学家舍勒制取了氯气,反应的化学方程式为3.物理性质MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。颜色状态气味毒性溶解性黄绿色气体刺激性气味有毒25℃时,1体积水约溶解2体积氯气一二4.化学性质Cl2的化学性质很活泼,具有很强的氧化性。主要反应:一二某地贮存液氯的储气罐出现泄漏,如果你是附近的居民,该如何自救?提示:①Cl2的密度比空气的大,应往高处逆风跑。②立即用浸过水或弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻。③向室内喷洒石灰水。一二二、氯水的性质及漂白剂的制取1.氯水的性质实验操作实验现象结论有色布条不褪色干燥的Cl2无漂白作用有色布条褪色氯水有漂白作用,起漂白作用的是HClO一二2.漂白剂的制取(1)漂白液:反应的化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。有效成分是NaClO。(2)漂白粉:反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2。漂白粉为什么要密闭保存?提示:漂白粉能吸收空气中的水和CO2,与有效成分Ca(ClO)2反应生成HClO,而HClO不稳定易分解,导致漂白粉失效。一、氯水的成分、性质及应用1.氯水的成分(1)氯水中的部分化学反应:(2)氯水的成分——“三分子四离子”:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,2HClO2HCl+O2↑。2.氯水的性质在氯水中含有多种粒子,氯水在与不同物质发生反应时,表现出不同粒子的性质,现列表如下:所加试剂参与反应的粒子实验现象离子方程式或解释AgNO3溶液Cl-白色沉淀Cl-+Ag+AgCl↓Na2CO3固体H+有气泡产生2H++CO32-CO2↑+H2O有色布条HClO布条颜色褪去漂白性FeCl2溶液Cl2溶液变棕黄色2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-石蕊溶液HClO、H+先变红后褪色酸性和漂白性3.液氯、新制氯水、久置氯水的区别物质液氯新制氯水久置氯水成分Cl2Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-(少量)H+、Cl-、H2O、OH-(少量)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、漂白性酸性二、次氯酸的性质及应用1.次氯酸的性质2.次氯酸的漂白原理、特点及应用三、氯气的实验室制取方法1.反应原理MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,离子方程式:MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑。2.实验装置(1)发生装置:②仪器:铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗。③试剂:A中盛放浓盐酸,B中盛放二氧化锰。(2)净化装置:C中盛放饱和NaCl溶液(除去Cl2中的HCl气体),D中盛放浓硫酸(干燥氯气)。①特点:固体和液体气体。(3)收集装置:向上排空气法。(4)尾气处理装置:导气管要伸入液面以下,F中一般盛放NaOH溶液,作用是吸收过量的氯气,防止污染环境。特别提醒气体的制备装置一般包括气体发生装置、除杂装置、收集装置、尾气处理装置等;气体发生装置的选择要依据反应物的状态和反应的条件;收集方法的选择应考虑气体密度、溶解性及在空气中的稳定性;是否处理尾气取决于该气体是否有毒。一个装置的选择与气体的性质密切相关。发生的反应为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。知识点1知识点2知识点3知识点1氯气的化学性质【例题1】下列化合物中,不能通过两种单质间直接化合制取的是()A.FeCl3B.CuCl2C.HClD.FeCl2答案:D点拨注意题中要求化合的两种物质都是单质,FeCl2也可以由Fe和FeCl3化合制取,但FeCl3是化合物。解析:氯气可以和绝大多数金属或非金属化合,在与可变价金属反应时,金属被氧化成高价态(如FeFe3+,CuCu2+),而FeCl2中的铁是+2价的低价态。知识点1知识点2知识点3【例题2】当不慎有大量Cl2扩散到周围空间时,处在该环境中的人可以用浸有一定浓度某水溶液的毛巾捂住鼻子以防中毒,该溶液中最适宜含有的溶质是()A.NaOHB.NaClC.NaHCO3D.NH3解析:NaOH有强腐蚀性;NH3对人有很强的刺激作用;NaCl不能与Cl2反应;NaHCO3腐蚀性小,能与氯气和水反应生成的盐酸反应,吸收Cl2能力强且快。答案:C点拨本题选择防毒的合适物质必须考虑三个方面:一是要能够吸收氯气;二是本身无毒、无腐蚀性,对人体无害;三是吸收氯气时生成的产物也要对人体无害。通常用弱碱性物质消除氯气的危害。知识点1知识点2知识点3知识点2氯水的性质【例题3】在新制氯水中存在多种分子和离子,下列实验现象和结论一致且正确的是()A.新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰,说明有Cl2B.加入石蕊溶液,溶液变红,说明该溶液中含有OH-C.将KHCO3固体加入新制的氯水中,有气泡产生,说明有HClOD.光照新制氯水有气泡逸出,该气体一定是O2解析:A项,新制氯水中因含HClO而具有漂白性,Cl2没有漂白性;B项,氯水中含有H+,能使石蕊溶液变红色;C项,氯水中的H+与KHCO3反应产生CO2;D项,光照下氯水中的HClO发生分解反应产生O2。答案:D知识点1知识点2知识点3点拨氯水强氧化性的应用(1)氯水中含有Cl2和HClO,两者均具有强氧化性,但Cl2的浓度比HClO大得多。因此当氯水作用于还原性物质时,只考虑Cl2与还原性物质反应,不再考虑HClO与之反应。(2)由于干燥的Cl2无漂白作用,故当氯水作用于有色物质时,只考虑HClO将有色物质氧化为无色物质,显示漂白性的物质是HClO。知识点1知识点2知识点3知识点3氯气的实验室制法【例题4】某研究小组为制备84消毒液(主要成分NaClO)设计了如图装置。并查阅到下列资料,“在加热情况下卤素和碱液发生如下反应:3X2+6OH-5X-+XO3-+3H2O”。知识点1知识点2知识点3回答下列问题:(1)装置中的大试管内发生反应的离子方程式为。(2)装置中能否省去盛饱和NaCl溶液的洗气瓶?(填“能”或“不能”,下同),理由是。(3)装置中能否省去盛浓硫酸的洗气瓶?,理由是。(4)装置中能否省去盛冰水的烧杯?,理由是。解析:本题具有较强的综合性,装置产生的Cl2在冰水冷却下和NaOH发生反应制得消毒液。运用该装置必须通过饱和NaCl溶液除去HCl,否则HCl与NaOH反应生成NaCl,降低NaClO的纯度;但干燥装置可以省略,因为少量水蒸气不会影响反应;冷却装置不可省略,因为氯气和水的反应放出热量,温度升高,引起副反应:3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O。知识点1知识点2知识点3答案:(1)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(2)不能氯气中混有的HCl气体进入大试管中也会和氢氧化钠溶液反应,降低了NaClO的产量和纯度(3)能少量水蒸气进入试管中不影响反应(4)不能氯气和水反应放出热量,导致反应体系温度升高,可能引发副反应生成NaClO3知识点1知识点2知识点3点拨(1)在反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,盐酸表现酸性和还原性。(2)注意稀盐酸不与二氧化锰反应。(3)若没有MnO2时,可用KMnO4、K2Cr2O7等氧化剂代替:2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。