【內(nèi)容與解析】
本節(jié)課復習的內(nèi)容是氯及其化合物的性質(zhì)與應用。主要是通過氯氣與單質(zhì)的反應,氯氣與水的反應氯氣與堿的反應,但在其反應過程中應該記住反應的現(xiàn)象。第二個問題就是關于氯氣的制法上,它是一個氣體的制備實驗,是高考過程中的主要實驗考查的方向,所以本節(jié)課是復習的重要內(nèi)容。應該重要的地方放在兩個地方,這樣就能加強這兩個方面的訓練。
【目標與解析】
1.目標
1.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應用。
2.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。
2.目標解析
1.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應用。就是指氯與單質(zhì)的反應,氯與水的反應,氯與堿的反應,其應用主要是體現(xiàn)在氯與堿的反應中作為漂白液與漂 *** 的制取。
2.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。就是指氯氣是有毒的,所以在其收集以及其作為物質(zhì)的生成來說一定要進行尾氣的吸收。
【問題診斷分析】
本節(jié)中學生感到困難的地方就是在于復習過程中,關于氯的計算上,特別是在氯氣的制備這個實驗問題上的計算,因為這個過程中關于氯氣的計算中氯化氫一定要過量,因為這個物質(zhì)在反應中是濃溶液。所以在這個問題上要與學生分析清楚。
【教學條件支持】
這節(jié)課主要是通過PPT這個手段,因為這樣能加快復習的速度,節(jié)約復習的時間。
【復習過程】
問題一:氯的結構與性質(zhì)
設計意圖:結構決定性質(zhì)。學習物質(zhì)的性質(zhì),首先要清楚他的結構。
師生活動:1.氯的原子結構?
氯元素位于第三周期第ⅦA族,其原子結構示意圖為 ,氯原子最外層有7個電子易得到1個電子而形成氯離子,是活潑的非金屬元素。在 自然界中以化合態(tài)形式存在。
2.氯氣的物理性質(zhì)?
通常情況下,氯氣是黃綠色,有刺激性氣味的氣體,密度比空氣大,易溶于水,有毒,易液化。
特別提醒:氣體的顏色通常是解無機推斷題的題眼。
3.氯氣的化學性質(zhì)?
(1)與金屬反應
2Na+Cl2======2NaCl(現(xiàn)象:黃色火焰,白煙)
Cu+Cl2======CuCl2 2Fe+3Cl2=====2FeCl3
(2)與非金屬反應
H2+Cl22HCl(現(xiàn)象:安靜燃燒,蒼白色火焰)
HCl溶于水形成鹽酸,工業(yè)上利用此方法生產(chǎn)鹽酸。
例1::(07年上海)有關物質(zhì)燃燒時火焰顏色描述錯誤的是
A 氫氣在氯氣中燃燒-蒼白色 B 鈉在空氣中燃燒——黃色
C 乙醇在空氣中燃燒——淡藍色 D 硫在氧氣中燃燒——綠色
(3)與水反應
化學方程式為:Cl2+H2O===HCl+HClO,離子方程式為:Cl2+H2O===H++Cl-+HClO(Cl2既是氧化劑又是還原劑)。
①氯氣的水溶液叫氯水,飽和氯水呈淺黃綠色,主要含有H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-等粒子。
②次氯酸的性質(zhì)
a.弱酸性:是一元弱酸,屬弱電解質(zhì),酸性弱于碳酸。
b.不穩(wěn)定性:2HClO2HCl+O2↑(氯水要現(xiàn)用現(xiàn)制,保存在棕色試劑瓶中)。
c.強氧化性:HClO能氧化許多物質(zhì)。
d.殺菌漂白性:能使有色布條、品紅等有色物質(zhì)褪色,其原理主要是利用其強氧化性。
(4)與堿液反應
①與堿的反應
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O(工業(yè)制漂白液,實驗室吸收多余的Cl2)。
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(工業(yè)生產(chǎn)漂粉精)。
②漂 ***
a.漂 *** (有效氯含量為35%)的有效成分是Ca(ClO)2,漂粉精(有效氯含量為70%)的主要成分是Ca(ClO)2。
b.NaClO、Ca(ClO)2都比HClO要穩(wěn)定,容易保存。
c.漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,2NaClO+CO2+H2O===Na2CO3+2HClO。
d.漂白液、漂 *** 和漂粉精既可用于漂白又可用于消毒,露置于空氣中會與CO2反應而變質(zhì),所以需要隔絕空氣密封保存。
:例題1:(2003年廣東、22、12分)根據(jù)下列反應框圖填空,已知反應①是工業(yè)上生產(chǎn)化合物D的反應,反應⑤是實驗室鑒定化合物E的反應。
(1)單質(zhì)L是 (2)化合物B是
(3)圖中除反應①以外,還有兩個用于工業(yè)生產(chǎn)的反應,是 和 (填代號)。
它們的化學反應方程式分別是
(5)與還原性物質(zhì)反應
Cl2+2FeCl2===2FeCl3(溶液從淺綠色變?yōu)樽攸S色)。
Cl2+2KI===2KCl+I2(用濕潤的KI淀粉試紙檢驗Cl2的存在)。
例題:(09年海南化學?13)(9分)有關物質(zhì)存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關系(部分產(chǎn)物已省略)。通常C為氣體單質(zhì),G為紫黑色固體單質(zhì)。實驗室中,常用固體E在B的催化下加熱制取氣體單質(zhì)H。
請回答下列問題:
(1)反應①的化學方程式為
(2)反應②的離子方程式為
(3)寫出另外一種實驗室制取H的化學方程式
(4)D溶液與Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀,此沉淀的Ksp=7.0×10—9。將等體積的D溶液與Pb(NO3)2溶液混合,若D的濃度為1×10—2mo1/L ,則生成沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小濃度為 。
(6)與有機物反應
CH4+Cl2CH3Cl+HCl(反應類型:取代反應)
CH2===CH2+Cl2?→CH2Cl—CH2Cl(反應類型:加成反應)
問題二:氯氣的實驗室制法
師生活動:1.反應原理?
MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,MnO2是氧化劑,HCl是還原劑。
2.儀器裝置
固+液氣
①使用的主要儀器有 鐵架臺、酒精燈、圓底燒瓶、分液漏斗、集氣瓶、燒杯等。
②分液漏斗和圓底燒瓶在此實驗中的作用分別是添加反應物和反應器。
③制氣裝置一般包括四個組成部分:制取→凈化→收集→吸收。
(3)收集方法
①向上排空氣法(Cl2的密度比空氣大)。
②排飽和食鹽水法收集(Cl2在飽和食鹽水中的溶解度小,故也可用排飽和食鹽水法收集,也常用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl雜質(zhì))。
(4)驗滿方法
①將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近盛Cl2的瓶口,觀察到試紙立即變藍,則證明已集滿。
②將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛Cl2的瓶口,觀察到試紙立即發(fā)生先變紅 后褪色的變化,則證明已集滿。
(5)尾氣吸收
發(fā)生的反應是:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
【例1】(2004年?遼寧文理大綜合?29)已知KMnO4與濃HCl在常溫下反應能產(chǎn)生Cl2。若用如圖所示的實驗裝備來制備純凈、干燥的氯氣,并試驗它與金屬的反應。每個虛線框表示一個單元裝置,其中有錯誤的是
A.只有①和②處B.只有②處
C.只有②和③處D.只有②、③、④處
【例2】 在實驗室里可用圖所示裝置制取氯酸鉀、次氯酸鈉和探究氯水的性質(zhì)。
圖中:①為氯氣發(fā)生裝置;②的試管里盛有15mL 30% KOH溶液,并置于水浴中;③的試管里盛有15mL 8% NaOH溶液,并置于冰水浴中;④的試管里加有紫色石蕊試液;⑤為尾氣吸收裝置。
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br>(1)制取氯氣時,在燒瓶里加入一定量的二氧化錳,通過___________(填寫儀器名稱)向燒瓶中加入適量的濃鹽酸。實驗時為了除去氯氣中的氯化氫氣體,可在①與②之間安裝盛有___________(填寫下列編號字母)的凈化裝置。
A.堿石灰 B.飽和食鹽水
C.濃硫酸 D.飽和碳酸氫鈉溶液
(2)比較制取氯酸鉀和次氯酸鈉的條件,二者的差異是:________________________________________________________________________。
反應完畢經(jīng)冷卻后,②的試管中有大量晶體析出。圖中符合該晶體溶解度曲線的是___________(填寫編號字母);從②的試管中分離出該晶體的方法是___________(填寫實驗操作名稱)。
(3)本實驗中制取次氯酸鈉的離子方程式是:
________________________________________________________________________。
(4)實驗中可觀察到④的試管里溶液的顏色發(fā)生了如下變化,請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?br>實驗現(xiàn)象原因
溶液最初從紫色逐漸變?yōu)開_______色氯氣與水反應生成的H+使石蕊變色
隨后溶液逐漸變?yōu)闊o色_______________
然后溶液從無色逐漸變?yōu)開_______色______________
[解析] (1)濃鹽酸屬液體試劑,應通過分液漏斗逐滴加入;除Cl2中的HCl,應防止Cl2消耗,排除A、D項,又需吸收HCl,排除C項。
(2)①從題目條件上看:濃度不同,KOH溶液是30%,NaOH溶液是8%;溫度不同,KOH溶液需水浴加熱,而NaOH溶液卻用冰水浴冷卻。②“反應完畢經(jīng)冷卻后,②的試管中有大量晶體析出”指明該晶體的溶解度隨溫度降低而降低,則在“溶解度—溫度”圖像中,應為增函數(shù)曲線。③晶體與液體分離的方 法應采用過濾操作。
(3)由氯氣與氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉的化學方程式Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,改寫即可。
(4)①“H+使石蕊變色”,溶液呈酸性石蕊應變紅。②石蕊屬有色有機物,褪色應考慮漂白作用,是Cl2與水產(chǎn)生的HClO作用的結果。③持續(xù)通入Cl2,會因Cl2溶于水中而使溶液顯黃綠色。
[答案] (1)分液漏斗 B
(2)堿溶液(或反應物)的濃度不同,反應溫度不同 M 過濾
(3)Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
(4)
紅
氯氣與水反應生成的HClO將石蕊氧化為無色物質(zhì)
黃綠繼續(xù)通入的氯氣溶于水使溶液呈黃綠色
[點評] 本題是對學生實驗基礎知識的考查,包括對藥品的取用、物質(zhì)的分離、現(xiàn)象的推理及解釋等。
變式1 下圖是某學生設計的實驗室制備干燥Cl2及吸收多余氯氣的實驗裝置圖,請回答:
(1)指出上述圖中的各處錯誤:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________。
(2)在改過后的裝置中,下列物質(zhì)的作用分別是:
①飽和食鹽水_______ _________________________________________________________________;
②濃硫酸_______________________________________________________________________ _;
③NaOH溶液_______________________________________________ _________________________。
解析:氯氣的制備是氣體制備中的一個典型,同學們應引起重視。給一 套實驗裝置的儀器和試劑找錯應從這樣幾個方面著手:①反應物的類型、狀態(tài)、濃 度,②反應條件,③雜質(zhì)及除雜試劑,④使用儀器及儀器的連接順序,⑤導管的長短,⑥吸收劑的狀態(tài)及吸收裝置等。具體到該題則是:①MnO2和濃鹽酸制氯氣要加熱,②氯氣從濃鹽酸中逸出會帶出雜質(zhì)氣體——氯化氫和水蒸氣,除水蒸氣應在除氯化氫之后,因為除氯化氫時,還是要通過溶液——飽和食鹽水。
答案:(1)①不能用稀鹽酸,而應用濃鹽酸、趹屑訜嵫b置,應用酒精燈加熱 ③盛濃硫酸和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒、軆上礆馄坷镞M氣導管和出氣導管的長短不對
(2)①除去Cl2中的氯化氫 ②除去氯氣中的水蒸氣、畚斩嘤嗟穆葰
【例2】 (2010?安徽師大附中檢測)氯水中存在多種分子和離子,它們在不同的反應中表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。下列結論正確的是( )
A.加入有色布條,片刻后有色布條褪色,說明有Cl2存在
B.溶液呈淺黃綠色,且有刺激性氣味,說明有Cl2存在
C.先加入鹽酸酸化,再加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,說明有Cl-存在
D.加入NaOH溶液,氯水的淺黃綠色消失,說明 有HClO存在
[解析] A項,氯水能使有色物質(zhì)褪色是因為氯水中含有的HClO具有強氧化性;C項,由于加入鹽酸酸化的過程中引入了Cl-,所以根據(jù)生成白色沉淀無法說明氯水中是否存在Cl-;D項,因Cl2、HCl和HClO均能與NaOH溶液反應,所以加入NaOH溶液時氯水顏色消失不能說明其中有HClO存在。
[答案] B
變式2 (2010?昆明期考) 下列關于氯水的敘述正確的是( )
A.新制的氯水中只含有Cl2和H2O分子
B.新制的氯水可使藍色石蕊試紙先變紅后褪色
C.光照氯水有氣體逸出,該氣體是Cl2
D.氯水放置數(shù)天后pH會變大
解析:新制的氯水中含有H2O、Cl2、HClO分子和H+、Cl-、ClO-、OH-,光 照氯水發(fā)生反應2HClO2HCl+O2↑,故A、C項錯誤;氯水中的H+可使石蕊試紙變紅,HClO具有漂白性可使石蕊試紙褪色,前者反應速率較快,后者反應速率較慢,故試紙先變紅后褪色,故B項正確;氯水久置,因弱酸HClO分解成強酸(鹽酸)使溶液酸性增強、pH減小,故D項錯誤。
答案:B
【目標檢測】
1.中央電視臺新聞聯(lián)播報道了2006年3月29日晚發(fā)生在京滬高速江蘇省淮安段的一起交通事故,一輛載有約35 t液氯的槽罐車與一貨車相撞,導致槽罐車中的液氯大面積泄漏。由于肇事司機逃逸,延誤了最佳搶險救援時機,造成周邊幾百人中毒,28人中毒死亡。當遇到這種突 發(fā)事件,大量氯氣逸散到周圍空間,你認為以下措施合理的是( )
①迅速撥打求救電話;②迅速撤離人員至上風口;③迅速撤離人員至下風口;④用浸有一定濃度NaOH溶液的口罩或毛巾捂住鼻口;⑤用浸有一定濃度Na2CO3溶液的口罩或毛巾捂住鼻口;⑥盡可能切斷泄漏源(如堵住泄漏口、將其浸入堿液池等)。
A.①②④⑥ B.①②⑤⑥
C.①③⑤⑥ D.①②④⑤⑥
2.(2010?蕪湖一中模擬)下列說法正確的是( )
①氯氣的性質(zhì)活潑,它與氫氣混合后立即發(fā)生爆炸
②實驗室制取氯氣時,為了防止環(huán)境污染,多余的氯氣可以用氫氧化鈣溶液吸收
③新制氯水的氧化性強于久置氯水
④檢驗HCl氣體中是否混有Cl2,方法是將氣體通入硝酸銀溶液
⑤除去HCl氣體中的Cl2,可將氣體通入飽和食鹽水
A.①②③ B.②③④
C.③ D.③⑤
3.實驗室用濃鹽酸與二氧化錳反應制取氯氣,下列有關說法中正確的是(氣體體積在標準狀況下測定)( )
A.若提供0.4 mol HCl,MnO2不足量,則可制得氯氣2.24 L
B.若提供0.4 mol HCl,MnO2過量,則可制得氯氣2.24 L
C.若有0.4 mol HCl參與反應,則可制得氯氣2.24 L
D.若有0.4 mol HCl被氧化,則可制得氯氣2.24 L
4.自來水常用Cl2消毒,某學生在實驗室用這種自來水去配制下列物質(zhì)的溶液,不會產(chǎn)生明顯藥品變質(zhì)問題的是( )
①AgNO3、贔eCl3、跱a2SO3 ④AlCl3、軫eCl2、轓aHCO3
A.①②③ B.②③④
C.③④⑥ D.②④
5.下列關于鹵素(用X表示) 的敘述正確的是( )
A.其單質(zhì)都能與水反應,通式為X2+H2O====HX+HXO
B.HX易溶于水,其水溶液都是強酸
C.其單質(zhì)都有顏色,都有毒
D.最高價含氧酸的通式為HXO4
6.(2010?山東省濰坊市抽樣)某;瘜W實驗興趣小組欲采用如圖所示的實驗裝置制備Cl2,同時進行與氯氣有關的某些實驗,按要求回答問題。
(1)A是濃鹽酸,B是二氧化錳,將A滴入B中時發(fā)生反應的離子方程式為________________________________________________________________________。
(2)甲同學用含有0.2 mol HCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應制Cl2,結果制得的Cl2體積(標準狀況下)小于1.12 L,這是由于反應過程中鹽酸濃度變小造成的。請列舉導致鹽酸濃度變小的原因:_____________________________________。
(3)在實驗室中,乙同學欲用下圖中的裝置凈化氯氣,則瓶①②中應盛放的試劑分別是① ________,②________(填試劑名稱)。
(4)丙同學將純凈的Cl2通入一定量石灰乳中來制取漂 *** ,若通入224 mL(標準狀況下)Cl2完全反應,則反應過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________。
【課堂小結】
本節(jié)課復習的兩個重要問題是:1氯氣的化學性質(zhì)2。氯氣的實驗室制取。
【配餐作業(yè)】
A組:名師一號:1、2、3、5、7、8
B組:名師一號:4、6、9、10、11、12、13、14
C組:名師一號:15
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