11-12版高中化学全程学习方略配套课件：4.2富集在海水中的元素——氯（人教版必修1）

(共90张PPT)
【典例1】(2011·重庆高一检测)
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___________________，
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_____________________。
【思路点拨】氯水中含有Cl2、HClO、Cl-、H+等多种微粒，结合图示分析每种试剂与氯水中的哪种微粒作用，显示什么现象。
【自主解答】含Cl2分子，可将FeCl2氧化：2FeCl2+Cl2====2FeCl3；
含H+，可使石蕊试液变红，可与CO32-反应，放出CO2：
CO32-+2H+====H2O+CO2↑；
含有Cl-，可与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀；
含有HClO分子，有漂白性，可使变红的石蕊试液褪色。
答案：(1)d
(2)溶液中产生白色沉淀
CO32-+2H+====H2O+CO2↑
(3)2FeCl2＋Cl2====2FeCl3
【互动探究】(1)氯水久置过程中发生什么反应？
提示：因为次氯酸不稳定，见光易分解，所以氯水久置发
生的反应是2HClO 2HCl+O2↑。
(2)若是久置的氯水，上述a、b、c、d四个反应中哪些会改
变？
提示：久置的氯水主要成分为盐酸，所以a反应不发生，
d反应中现象是溶液只变红不褪色。
光照
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【变式训练】下列关于氯水的叙述中，正确的是( )
A.新制氯水中只有分子，没有离子
B.新制氯水在光照的条件下，可以产生气体，该气体是氯气
C.新制氯水中滴加硝酸银溶液，没有任何现象
D.新制氯水可以使干燥的有色布条褪色
【解析】选D。新制的氯水中含有分子：Cl2、HClO、H2O，
离子：H+、Cl-、ClO-、OH-，A错误；新制氯水在光照的条
件下，发生反应2HClO 2HCl+O2↑，B错误；氯水中含
Cl-，与Ag+反应产生白色沉淀，C错误；氯水中含次氯酸，
能使有色布条褪色，D正确。
光照
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【典例2】氯气是一种重要的化工原料。
(1)实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，
反应的化学方程式是_____________________。
(2)某学习小组利用此原理设计如图所示的装置制取氯气。
①在该实验中，制取氯气的装置是_____(填字母)。
②C装置中盛放饱和氯化钠溶液，其作用是
_______________________________________。
③D装置的作用是干燥氯气，其中盛放的试剂是________。
④该实验存在明显的缺陷，改进的方法是
_______________________________________。
【思路点拨】解答本题可按以下三点分析：
(1)结合试剂状态和反应条件选择气体发生装置；
(2)结合可能产生的杂质及气体性质选择净化装置及试剂；
(3)结合气体性质选择气体收集装置及尾气处理方法。
【自主解答】实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的
反应原理是MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O，
该反应是固体和液体需要加热的反应，故选c装置制取氯
气。因为氯化氢易挥发，制取的氯气中含有杂质氯化氢，
还有水蒸气，所以要得到干燥纯净的氯气，应先通过饱和
氯化钠溶液，除去氯气中的氯化氢，再通过浓硫酸干燥氯
气，最后为防止氯气污染环境，要用氢氧化钠溶液吸收尾
气。
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答案：(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)①c ②除去氯气中的氯化氢
③浓硫酸
④在E装置后连接一个盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶(合理即
可)
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【互动探究】(1)若在E中放入干燥的有色布条，布条褪色吗？
提示：不褪色，因为干燥的氯气无漂白性。
(2)若E中放入的是滴加了KSCN溶液的氯化亚铁溶液，会观察到怎样的现象？
提示：溶液变红，因为通入氯气时发生反应2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-，Fe3+与SCN-作用而使溶液变红。
【变式训练】实验室里常用浓盐酸与二氧化锰反应来
制取少量的氯气，反应的化学方程式为：
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
取一定量的浓盐酸使其与二氧化锰发生反应，产生的氯气
在标准状况下的体积为22.4 L。
请回答下列问题：
(1)该反应的离子方程式为______________。
(2)反应中被氧化的HCl的物质的量为___________。
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【解析】根据书写离子方程式的要求，可得到该反应的离
子方程式为MnO2+4H++2Cl- Cl2↑+Mn2++2H2O，该反应中
每有4 mol氯化氢参加反应，只有2 mol氯化氢被氧化，同
时生成1 mol氯气。
答案：(1)MnO2+4H++2Cl- Cl2↑+Mn2++2H2O
(2)2 mol
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【典例】(2010·北京高考改造)为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。
实验过程：
Ⅰ．打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ．当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ．当B中溶液由黄色变为棕色时，关闭活塞a。
Ⅳ．………
(1)A中产生的黄绿色气体是_____________产物(填“氧化”或“还原”)。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是
______________________________________。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是
_______________________________________。
(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作步骤和实验现象是_____________________________________。
(5)过程Ⅲ实验的目的是_________________________。
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的顺序是
___________________________________________。
【思路点拨】解答该题要注意以下三点：
【自主解答】(1)A中KMnO4氧化浓盐酸产生的黄绿色气体Cl2，是氧化产物。
(2)圆底烧瓶上部的湿润的淀粉KI试纸，是为了验证氯气的氧化性强于碘：Cl2+2I-====2Cl-+I2，实验现象是：湿润的淀粉KI试纸变蓝。
(3)B中是NaBr溶液，Cl2氧化Br-，离子反应是：
Cl2+2Br-====2Cl-+Br2。
(4)球形漏斗C中是NaBr溶液，被氯气氧化生成单质溴，将其放下和下面的KI溶液发生反应，便可验证溴与碘的氧化性强弱。即打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下试管D振荡。静置后CCl4层溶液变为紫红色。
(5)过程Ⅲ实验的目的是确认C的黄色溶液中无Cl2，否则Cl2也能氧化KI溶液，对实验造成干扰。
(6)通过上述实验可以得出氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱。
答案：(1)氧化
(2)湿润的淀粉KI试纸变蓝
(3)Cl2+2Br-====2Cl-+Br2
(4)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下试管D振荡。静置后CCl4层溶液变为紫红色
(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰
(6)Cl2＞Br2＞I2
【互动探究】(1)若将Cl2换成F2 ，该实验能成功吗？
提示：不能，因为氟气的氧化性太强，当氟气通入碘化钾溶液或溴化钠溶液时，氟气与水发生剧烈反应：2F2+2H2O====4HF+O2，所以不会置换出其他的卤素单质。
(2)实验后如何分离D中的两层液体？
提示：分离互不相溶的两层液体，可以采用分液的方法。
【变式训练】(2011·延边高一检测)溴(Br)与氯的单质在性质上具有很大的相似性，但Cl2比Br2的活泼性强，下面是根据氯的性质对溴的性质的预测，其中不正确的是( )
A.溴单质常温下为液态，但极容易挥发为溴蒸气
B.溴单质只具有氧化性
C.溴原子最外层有7个电子，在化学反应中容易得1个电子，表现氧化性
D.溴离子可以用酸性AgNO3溶液来检验
【解析】选B。同氯相似，溴原子最外层有7个电子，在化学反应中容易得1个电子，表现氧化性；其单质也能与水反应，方程式为Br2+H2O====HBr＋HBrO，该反应中，溴单质既表现氧化性，又表现还原性；溴离子与酸性AgNO3溶液反应产生不溶于稀硝酸的淡黄色沉淀，可检验溴离子；溴单质常温下为液态，容易挥发为溴蒸气。
【典例】把氯气溶于水得到黄绿色的溶液——氯水。
(1)写出Cl2和水反应的离子方程式：
____________________________________。
(2)分析下列性质与氯水中含有的哪种粒子有关：
①黄绿色 ___________________
②漂白性 ___________________
③强酸性 ___________________
④加入AgNO3有沉淀生成 __________________
(3)向该新制的氯水中加入石蕊试液，观察到的现象为___________。原因是_________________。
(4)若把该氯水放在日光下照射足够长时间，再滴加石蕊试液，现象为_________，相对于(3)中的现象有所不同，原因是___________(用化学方程式来表示)。
(5)把1 mol氯气通入足量的石灰水中，完全反应后，假设得到纯净的漂白粉，则得到的漂白粉的质量为____g。
【错因剖析】
【标准答案】
(1)Cl2+H2O====H++Cl-+HClO
(2)①Cl2 ②HClO
③H+ ④Cl-
(3)溶液先变红，很快再褪色
氯水中含有大量的H+，溶液显酸性故会使石蕊试液变红，
但其中含有的HClO分子又具有极强的氧化性，会漂白有色
物质，故红色会很快再消失
(4)溶液变红 2HClO 2HCl+O2↑
(5)127
光照
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1.有关氯气的性质或用途的叙述中错误的是( )
A.工业上用氯气与消石灰反应来制漂白粉
B.自来水常用氯气来消毒杀菌，其有效成分是HClO
C.氯气有毒，制取氯气的尾气要用碱溶液来吸收
D.氢气不能在氯气中燃烧
【解析】选D。工业上利用反应2Cl2+2Ca(OH)2====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O制取漂白粉，A正确；用Cl2对自来水消毒时，发生反应为Cl2+H2O====HCl+HClO，有效成分为HClO，B正确；Cl2有毒，可用碱溶液吸收Cl2，C正确；H2能在Cl2中燃烧生成HCl，D错误。
2.如图所示，①②两个集气瓶装满干燥的Cl2，向两个集气瓶中依次分别投入干燥的红纸和湿润的红纸，过一段时间，红纸的变化是( )
A．①和②都褪色 B．①和②都不褪色
C．①褪色，②不褪色 D．①不褪色，②褪色
【解析】选D。干燥的氯气无漂白作用，氯水有漂白作用，起漂白作用的是次氯酸，D正确。
3.下列物质反应有关现象描述错误的是( )
A.氢气在氯气中燃烧——苍白色火焰
B.钠在空气中燃烧——黄色火焰，且有白色固体生成
C.铁在氯气中燃烧——棕褐色的烟
D.铜在氯气中燃烧——棕黄色的烟
【解析】选B。铁在氯气中燃烧产生棕褐色的烟，产物是三氯化铁；铜在氯气中燃烧产生棕黄色的烟，产物是氯化铜；氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰，产物是氯化氢；钠在空气中燃烧产生黄色火焰，有淡黄色过氧化钠生成。
4.制取漂白液的化学方程式是：Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O，该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为( )
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D．3∶2
【解析】选A。用双线桥法表示电子的转移情况为：
故反应中氧化剂与还原剂均为Cl2，且二者的物质的量之比为1∶1。
5.(1)新制的氯水显_____色，说明氯水中有___存在；
(2)蓝色石蕊试纸遇到氯水后，首先变红，起作用的成分是_____，但很快又褪色，起作用的成分是________；
(3)氯水经光照后产生气体,该反应的化学方程式是
_________________________________。
【解析】因为新制氯水中含有氯气分子，所以溶液呈黄绿色；因为含有H+，所以蓝色石蕊试纸会变红，后来HClO起作用，红色又很快褪去；光照时氯水中发生反应
2HClO 2HCl+O2↑。
答案：(1)黄绿 Cl2 (2)H+ HClO
(3)2HClO 2HCl+O2↑
光照
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光照
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一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1.(双选)下列可用于人工降雨的是( )
A.溴化银 B.干冰
C.碘化银 D.氯化银
【解析】选B、C。干冰和碘化银可用于人工降雨，但二者的原理不同，前者是吸收热量，后者是作凝结核。
2.下列说法中正确的是( )
A.用鼻子对着盛有氯气的瓶口嗅其气味
B.用排水集气法便可以收集到纯净的氯气
C.氯气有漂白性
D.自来水常用氯气来杀菌、消毒
【解析】选D。氯气是有毒气体，闻氯气的时候，应该用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的氯气飘进鼻孔。氯气与水反应，故不能用排水法收集氯气。氯气本身没有漂白性。故选D。
3.(2011·渭南高一检测)制备氯化物时，常用两种方法：
①用金属与氯气直接化合制得；
②用金属与盐酸反应制得。
用以上两种方法都可制得的氯化物是( )
A．AlCl3 B．FeCl3
C．FeCl2 D．CuCl2
【解析】选A。铝与氯气或盐酸反应均生成AlCl3 ，但氯气与变价金属反应时生成高价态的氯化物，如与铁反应生成FeCl3，与铜反应生成CuCl2，但铁与盐酸反应生成FeCl2 ，铜不与盐酸反应。故选A。
4.(2011·延边高一检测)新制氯水与久置的氯水相比较，
下列结论不正确的是( )
A.都呈酸性
B.前者能使有色布条褪色
C.光照新制氯水有气泡逸出，该气体是Cl2
D.加AgNO3溶液都能生成白色沉淀
【解析】选C。新制的氯水中含有分子：Cl2、HClO、H2O，
离子：H+、Cl-、ClO-、OH-，但是光照时发生反应
2HClO 2HCl+O2↑，所以久置的氯水实际上已经是盐
酸，故A、B、D正确，C错误。
光照
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5.关于氯化钠、氯化钙、氯化钾的下列说法正确的是( )
A.工业上利用钠与氯气反应制取氯化钠
B.向氯化钠的饱和溶液中加入少量钠无明显现象
C.氯化钙是漂白粉的有效成分
D.向氯化钠、氯化钙、氯化钾的溶液中分别加入少量硝酸银溶液，均出现白色沉淀
【解析】选D。工业上利用海水晒盐制取氯化钠，A错误；钠与水剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气，B错误；漂白粉的有效成分是次氯酸钙，C错误；溶液中氯离子与银离子反应产生氯化银白色沉淀，D正确。
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6.(8分)(2011·泰安高一检测)洪水过后，饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。
(1)工业上将氯气通入石灰乳［Ca(OH)2］制取漂白粉，化学反应方程式为 。
(2)漂白粉的有效成分是(填名称) 。
(3)漂白粉溶于水后，受空气中的CO2作用，即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸，反应的离子方程式为 。
(4)反应(1)和反应(3)中，属于氧化还原反应的是(填编号) 。
【解析】工业制取漂白粉的反应为
2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(该反应为氧化
还原反应)，漂白粉的有效成分是次氯酸钙，漂白粉溶于水
后与二氧化碳的离子反应为Ca2++2ClO-+CO2+ H2O
CaCO3↓+ 2HClO。
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答案：(1)2Cl2+2Ca(OH)2
Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
(2)次氯酸钙
(3)Ca2++2ClO-+CO2+ H2O
CaCO3↓+ 2HClO
(4)(1)
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7.(10分)某课外活动小组利用下列装置迅速制备少量氯
气。提供的试剂有：浓盐酸、饱和食盐水、氢氧化钠溶
液、高锰酸钾固体。［2KMnO4+16HCl(浓)
2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O］
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试回答：
(1) 装置P中盛放的试剂是 ；H中盛放的试剂是 。
(2) 尾气处理时关闭弹簧夹a和弹簧夹 ，打开弹簧夹_________，有关的化学方程式为 。
(3)此反应不需要加热，而且对盐酸的浓度要求不高。若参加反应的氧化剂的物质的量是0.2 mol，则产生的氯气在标准状况下的体积为 ，转移电子 mol。
【解析】据题意可知M与G组成发生装置，H与D组成利用排
饱和食盐水的方法收集氯气的装置，P是尾气处理装置。所
以P中盛放氢氧化钠溶液，以吸收过量的氯气，H中盛放饱
和食盐水；尾气处理时关闭弹簧夹a和弹簧夹b,打开弹簧夹
c,发生反应为Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O；根据化
学方程式可知，0.2 mol KMnO4参加反应生成氯气
0.5 mol，转移电子为0.5 mol×2=1.0 mol。
答案：(1)氢氧化钠溶液 饱和食盐水
(2)b c
Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O
(3)11.2 L 1.0
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【方法技巧】气体制取实验的基本分析方法
(1)将整套装置切分
一套完整的气体制取装置包括：发生装置→净化装置→收集装置(或性质检验装置)→尾气处理装置。
(2)切分装置的依据
发生装置：取决于反应物的状态与反应条件；
净化装置：所盛放的试剂应既能除去杂质又不影响所净化的气体；
收集装置：取决于气体的密度、溶解性等；
尾气处理装置：取决于尾气是否有毒。
(3)分析问题
依据各部分装置的作用、题目的条件和设问分析解决问题。
8.(12分)(挑战能力)常温下，A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体， A、B、C、D、E 都含X元素，其转化关系如图所示。
(1)请分别写出A、B、D 的化学式(如为溶液请填溶质的化学式)：
A 、 B 、D ；
(2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式(请注明条件)：
A+H2O(离子方程式)： ；
A+NaOH(离子方程式)： ；
D→A(化学方程式)： 。
【解析】据题意可知A为氯气，则B为次氯酸，D为盐酸，C
为氯化钠，E为次氯酸钠。
答案：(1)Cl2 HClO HCl
(2)Cl2+H2O H++Cl-+HClO
Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑
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在学习氯水的成分后，老师在课堂上演示了一个趣味实验：把一朵带露的红玫瑰放到盛有干燥氯气的集气瓶中，红玫瑰很快变成“白”玫瑰。学生对此进行了猜测。
猜测一：氯气具有漂白性，能使红玫瑰褪色；
猜测二：氯气与玫瑰上的水分作用，产生的盐酸使红玫瑰褪色。
【思考探究】
(1)你认为哪种猜测是正确的？如果你不同意以上两种猜测，请给出你的猜测。
提示：都不正确，干燥的氯气与盐酸均无漂白性，是氯气与玫瑰上的水分作用生成的次氯酸使红玫瑰褪色。
(2)请你设计实验方案，证明你的观点。(提供的实验用品有：带露的红玫瑰、风干的红玫瑰、盐酸、干燥的氯气、氯水、蒸馏水，实验仪器自选)
提示：将风干的红玫瑰放到盛有干燥氯气的集气瓶内，红玫瑰不褪色，滴几滴蒸馏水在花瓣上，红玫瑰很快变成“白”玫瑰，说明猜测一是错误的，而且褪色和氯气与水反应的产物有关；另取带露的红玫瑰放入盛有盐酸的烧杯中，红玫瑰不褪色，说明猜测二也是错误的，结合分析两实验，说明是次氯酸使红玫瑰褪色。