非金屬及其化合物-第二講-富集在海水中的元素

第二講富集在海水中的元素1．了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2．了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。3．鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律及有關(guān)鹵素的綜合利用。1．氯的單質(zhì)和化合物的性質(zhì)和應(yīng)用。2．與氯的單質(zhì)和化合物相關(guān)聯(lián)的化工生產(chǎn)流程及綜合實(shí)驗(yàn)。

一、氯氣的性質(zhì)1．物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度毒性溶解性

氣體

比空氣大有毒1體積水溶解2體積Cl2黃綠色刺激性 正確聞氣體氣味的方法 取一只盛滿氣體的集氣瓶，稍微打開(kāi)玻璃片，用手在瓶口輕輕扇動(dòng)，使極少量的氣體飄進(jìn)鼻孔，聞氣體的氣味。2.化學(xué)性質(zhì)(寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式和部分反應(yīng)現(xiàn)象，指出在反應(yīng)中表現(xiàn)氧化性還是還原性)二、氯的重要化合物1．次氯酸2．漂白粉為什么在工業(yè)上將氯氣制成漂白粉？ 提示氯氣用于殺菌消毒時(shí)，起作用的是HClO，而HClO不穩(wěn)定，難以保存。所以在工業(yè)上用Cl2與石灰乳反應(yīng)制成漂白粉，便于貯存和運(yùn)輸。 氯水中的平衡體系有哪些？三種比較新制氯水、久置氯水、液氯的比較名稱新制氯水久置氯水液氯物質(zhì)類別混合物混合物純凈物微粒種類Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－H2O、H＋、Cl－、OH－Cl2主要性質(zhì)黃綠色溶液，能導(dǎo)電，有酸性、漂白性、強(qiáng)氧化性即為稀鹽酸，無(wú)色溶液，只有強(qiáng)酸性黃綠色液體，不導(dǎo)電，有Cl2的氧化性問(wèn)題征解 如何辨析氯水中Cl2和HClO的氧化性？ 提示中學(xué)化學(xué)中，消毒與漂白體現(xiàn)的是HClO的氧化性，其他情況下，當(dāng)氯水與還原劑作用且無(wú)氫氣生成時(shí)，表現(xiàn)出氧化性的微粒均可認(rèn)為是Cl2。

【典例1】 (2013·唐山模擬節(jié)選)新制氯水中含有多種粒子，某?；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為探究其性質(zhì)，做了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你幫助完成：

(1)HClO不穩(wěn)定，見(jiàn)光易分解生成HCl和O2。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明有O2生成_________________________________ ________________________________________________________________________。(2)氯氣能使?jié)駶?rùn)的紅色布條褪色。對(duì)于使紅色布條褪色的物質(zhì)，同學(xué)們的看法不一致，認(rèn)為氯水中存在的幾種粒子都有可能。請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，得出正確結(jié)論。提出問(wèn)題收集資料提出假設(shè)驗(yàn)證假設(shè)得出結(jié)論氯水中何種物質(zhì)能使?jié)駶?rùn)的紅色布條褪色？①氯氣有強(qiáng)氧化性②氯氣與冷水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸③次氯酸有強(qiáng)氧化性①________________________②___________________________③_________________________________________④H2O使布條褪色實(shí)驗(yàn)①：把紅色干布條放入充滿氯氣的集氣瓶中，布條不褪色；實(shí)驗(yàn)②：____________________________________實(shí)驗(yàn)③：把紅色布條放在水里，布條不褪色___________________________【應(yīng)用1】

飽和氯水與石灰石的反應(yīng)是制取較濃的HClO溶液的方法之一。某同學(xué)運(yùn)用這一方法，嘗試制取HClO溶液并進(jìn)行了如下定性實(shí)驗(yàn)： ①在試管中加入過(guò)量的塊狀碳酸鈣，再加入約20mL飽和氯水，充分反應(yīng)，有少量氣泡產(chǎn)生，溶液的黃綠色褪去； ②過(guò)濾，將濾液滴在有色布條上，發(fā)現(xiàn)其漂白性更強(qiáng)； ③為了確定反應(yīng)產(chǎn)物，將濾液分為三份，分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：第一份與石灰水混合，立即產(chǎn)生大量白色沉淀；第二份與稀鹽酸混合，立刻產(chǎn)生大量氣泡；第三份加熱，看到溶液變渾濁且有大量無(wú)色氣體產(chǎn)生。經(jīng)檢測(cè)，上述實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的無(wú)色氣體均為CO2氣體。(1)試解釋可以在飽和氯水中加入石灰石制備HClO的原因：______________________________________________(2)寫(xiě)出步驟③中第一份及第二份濾液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：第一份_______________________________________。第二份___________________________________________。(3)試根據(jù)所學(xué)知識(shí)推測(cè)，在②的濾液中含有的溶質(zhì)，除了溶解的極少量氯氣外，還含有的其他溶質(zhì)為(寫(xiě)化學(xué)式＋Cl2↑

向上排空氣法

排飽和食鹽水法

一套完整的制取氣體的實(shí)驗(yàn)裝置包括哪幾部分？ 提示一套完整的制取氣體的實(shí)驗(yàn)裝置包括四個(gè)部分：發(fā)生裝置→凈化裝置→收集或性質(zhì)驗(yàn)證裝置→尾氣處理裝置。氯氣的制備及相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究1．實(shí)驗(yàn)裝置【典例2】

如圖是某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)制取氯氣并以氯氣為原料進(jìn)行待定反應(yīng)的裝置(1)要將C裝置接入B和D之間，正確的接法是：a→____→____→d；(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先點(diǎn)燃A處的酒精燈，打開(kāi)旋塞k，讓Cl2充滿整個(gè)裝置，再點(diǎn)燃D處的酒精燈。Cl2通過(guò)C裝置后進(jìn)入D，D裝置內(nèi)盛有碳粉，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成CO2和HCl(g)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________________________________________________。為了使C裝置發(fā)揮更好的作用，可向燒杯中加入濃硫酸，加入濃硫酸的作用是__________________________________。(3)D處反應(yīng)完畢后，關(guān)閉旋塞k，移去酒精燈，由于余熱的作用，A處仍有少量Cl2產(chǎn)生，此時(shí)B中的現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，B的作用是_______________________________________。(4)用量筒取20mLE中溶液，倒入已檢查完好的分液漏斗中，然后再注入10mLCCl4，蓋好玻璃塞，振蕩，靜置于鐵架臺(tái)上(如圖)，等分層后取上層液和下層液，呈黃綠色的是________(填“上層液”或“下層液”)，再裝入如圖所示的燒杯中，能使有色布條褪色的是________(填“上層液”或“下層液”)(5)在A、B、C、D、E裝置中有一個(gè)需要改進(jìn)，說(shuō)明需要改進(jìn)的理由并畫(huà)出改進(jìn)后的裝置圖。鹵素單質(zhì)性質(zhì)的遞變性、相似性和特殊性1．物理性質(zhì)遞變性【典例3】

為驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱，某小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去，氣密性已檢驗(yàn))。實(shí)驗(yàn)過(guò)程：Ⅰ.打開(kāi)彈簧夾，打開(kāi)活塞a，滴加濃鹽酸。Ⅱ.當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時(shí)，夾緊彈簧夾。Ⅲ.當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色時(shí)，關(guān)閉活塞a。Ⅳ.……(1)A中產(chǎn)生黃綠色氣體，其電子式是________________________________________________________________________。(2)驗(yàn)證氯氣的氧化性強(qiáng)于碘的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________________________________________________。(3)B中溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________。(4)為驗(yàn)證溴的氧化性強(qiáng)于碘，過(guò)程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)過(guò)程Ⅲ實(shí)驗(yàn)的目的是________________________________________________________________________。(6)氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性逐漸減弱的原因：同主族元素從上到下________，得電子能力逐漸減弱。角度1.氯水成分及性質(zhì)1．判斷正誤

(1)Cl2、SO2均能使品紅溶液褪色，說(shuō)明二者均有氧化性

(×) (·山東理綜) (2)冷的氫氧化鈉溶液中通入氯氣發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O(√) (·大綱全國(guó)卷)(3)氯氣在飽和食鹽水中的溶解度小于在純水中的溶解度(√)(·全國(guó)理綜Ⅱ)(4)將氯氣溶于水制備次氯酸Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－(×)(·天津理綜)角度2.氯氣的性質(zhì)2．(上?；瘜W(xué)，15)下圖所示是驗(yàn)證氯氣性質(zhì)的微型實(shí)驗(yàn)，a、b、d、e是浸有相關(guān)溶液的濾紙。向KMnO4晶體滴加一滴濃鹽酸后，立即用另一培養(yǎng)皿扣在上面。 已知：2KMnO4＋16HCl―→2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的“解釋或結(jié)論”正確的是(

)。選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋或結(jié)論Aa處變藍(lán)，b處變紅棕色氧化性：Cl2＞Br2＞I2Bc處先變紅，后褪色氯氣與水生成了酸性物質(zhì)Cd處立即褪色氯氣與水生成了漂白性物質(zhì)De處變紅色還原性：Fe2＋＞Cl－1．(海南，11)在5mL0.05mol·L－1的某金屬氯化物溶液中，滴加0.1mol·L－1AgNO3溶液，生成沉淀質(zhì)量與加入AgNO3溶液體積關(guān)系如圖所示，則該氯化物中金屬元素的化合價(jià)為()。

A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋42．(全國(guó)Ⅰ，12)一定條件下磷與干燥氯氣反應(yīng)，若0.25g磷消耗掉314mL氯氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則產(chǎn)物中PCl3與PCl5的物質(zhì)的量之比接近于(

)。

A．3∶1 B．5∶3 C．2∶3 D．1∶2【樣題2】

在已經(jīng)提取氯化鈉、溴、鎂等化學(xué)物質(zhì)的富碘鹵水中，采用下圖所示的工藝流程生產(chǎn)單質(zhì)碘：(1)步驟③加Fe粉的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)寫(xiě)出步驟④中反應(yīng)的離子方程式___________