第四章 第二节富集在海水中的元素-氯
教学目的2:
1. 了解氯等非金属及其重要化合物的主要性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
教学课时:
2.5课时
知识体系2
2. 活泼的黄绿色气体——氯气
⑴ 位置、原子结构示意图
第3周期,第ⅦA族
⑵ 氯气的物理性质
黄绿色、有刺激性气味的气体,密度比空气大,能溶于水,有毒。
(闻气体方法:用手轻轻在瓶口扇动,使极少量的氯气飘进鼻孔。)
⑶ 氯气的化学性质
氧气、氢气等都是非金属单质,由此推测:非金属一般都能跟金属反应生成盐,非金属单质间也能发生化学反应。
① 氯气与金属的反应
2Fe+3Cl2
Cu+Cl2
2Na+Cl2
② 氯气与非金属的反应
H2+Cl2
2P+3Cl2
③ 氯气与水的反应
Cl2+H2O==HCl+HClO(次氯酸)
氯气溶于水,在该溶液中:
①滴加酚酞溶液呈红色,说明生成了酸(H+);
②加入镁条,可观察到镁条表面有少量气泡产生,说明产生了酸(H+);
③放入红纸条,红色褪去,说明产生了一种具有漂白性的物质(HClO)。
④滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明溶液中产生了Cl-。
次氯酸不稳定,见光易分解:2HClO
④ 氯气与碱的反应
工业上制漂粉精:Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
工业上制漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(漂白粉的主要成分为:CaCl2、Ca(ClO)2,其有效成分为:Ca(ClO)2)
次氯酸盐跟稀酸或空气里的二氧化碳和水反应,生成次氯酸,起到漂白和消毒的作用。
NaClO+HCl==NaCl+HClO或NaClO+CO2+H2O==NaHCO3+HClO
Ca(ClO)2+2HCl==CaCl2+2HClO或Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO
⑷ 卤族元素
① 位置:
② 相似性
③ 特性:
3. 氯离子(Cl-)的检验
(1) 常见阴离子的特性及检验
离子 |
检验试剂 |
主要实验现象 |
离子方程式及说明 |
Cl- |
AgNO3溶液,稀硝酸 |
生成的白色沉淀不溶于稀HNO3 |
Ag++Cl-===AgCl↓(白色) |
SO |
可溶性钡盐溶液,稀盐酸 |
生成不溶于稀HCl的白色沉淀 |
Ba2++SO |
CO |
①BaCl2溶液、稀盐酸 ②盐酸、石灰水 |
①生成的白色沉淀能溶于稀HCl ②生成能使石灰水变浑浊的无色气体 |
①Ba2++CO BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O ②CO Ca(OH)2+CO2===H2O+CaCO3↓(白色) |
OH- |
①无色酚酞试液 ②紫色石蕊溶液 ③甲基橙溶液 ④pH试纸 |
①变红色 ②变蓝色 ③变黄色 ④显蓝至深蓝色 |
OH-表现碱性 |
(2) 常见阳离子的特性及检验
离子 |
检验试剂 |
主要实验现象 |
离子方程式及说明 |
Ba2+ |
硫酸或硫酸盐溶液,稀硝酸 |
加SO |
Ba2++SO |
Mg2+ |
NaOH溶液 |
生成白色沉淀,当NaOH过量时沉淀不溶解 |
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓(白色) |
Al3+ |
NaOH溶液 氨水 |
加氨水或适量NaOH溶液,有絮状白色沉淀生成,沉淀能溶于NaOH溶液,不溶于氨水 |
Al3++3OH-===Al(OH)3↓(白色) Al(OH)3+OH-===AlO |
Fe3+(黄色) |
①NaOH溶液 ②KSCN溶液 |
①生成红褐色沉淀 ②溶液呈血红色 |
①Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓(红褐色) ②Fe3++SCN-===〔Fe(SCN)〕2+(血红色) |
Fe2+(淡绿色) |
①NaOH溶液 ②KSCN溶液, 氯水 |
①生成白色沉淀,在空气中迅速变灰绿色,最后变成红褐色 ②无明显现象,加氯水呈血红色 |
①Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色) 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3↓ (红褐色) ②2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- Fe3++SCN-===〔Fe(SCN)〕2+ |
H+ |
①紫色石蕊溶液 ②橙色甲基橙溶液 ③锌片 ④pH试纸 |
①变红色 ②变红色 ③生成无色气体 ④变红色 |
H+表现酸性 ③Zn+2H+===Zn2++H2↑ |
Ag+ |
①盐酸或氯化物溶液,稀硝酸 ②NaOH溶液 |
①生成白色沉淀,此沉淀不溶于稀硝酸,溶于氨水 ②生成白色沉淀,迅速转变成棕色,此沉淀溶于氨水,形成无色溶液 |
①Ag++Cl-===AgCl↓(白色) AgCl+2NH3·H2O==〔Ag(NH3)2〕++Cl-+2H2O ②Ag++OH-===AgOH↓(白色) 2AgOH===H2O+Ag2O(棕色) AgOH+2NH3·H2O=〔Ag(NH3)2〕++OH-+2H2O |
注意:(1)辨清液氯和氯水的区别:
液氯:氯气在加压或冷却时变成液氯,液氯是纯净物,由Cl2分子组成,具有Cl2的化学性质;
氯水:即氯气的水溶液,属于混合物。氯气不但能溶于水,还能与水反应,氯水中的溶质有Cl2、HCl和HClO,因此氯水兼有Cl2、HCl、HClO的性质。氯水中含有的粒子包括:分子:Cl2(未反应)、H2O、HClO;离子:H+、Cl-、ClO-(HClO为弱电解质,要发生部分电离)、OH-(水电离产生的,极少量)。久置的氯水,因为HClO分解,可视为稀盐酸。
(2)干燥的氯气没有漂白性,潮湿的氯气有漂白性,这是因为Cl2与H2O反应生成的次氯酸(HClO)具有漂白性。事实上,次氯酸盐也都具有漂白性。
[基础达标2]
1.氯气可用来消灭田鼠,为此将氯气通过软管灌入洞中,这是利用了氯气下列性质中的
①黄绿色 ②密度比空气大 ③有毒 ④较易液化 ⑤溶解于水
A.②③ B.③④ C.①②③ D.③④⑤
2. 下列物质中,能使淀粉碘化钾溶液变蓝的是
A. 氯水 B. NaCl C. KBr D. KI
3. 下列物质中,同时含有氯分子、氯离子和氯的含氧化合物的是
A. 氯水 B. 液氯 C. 氯酸钾 D. 次氯酸钙
4. 要用萃取法从碘水中分离出碘,下列能用作萃取剂的一组物质是
①四氯化碳 ②甲苯 ③酒精 ④汽油 ⑤醋酸
A. ①②③ B. ②④⑤ C. ①②④ D. 全部
5.在自来水的生产中,常通入适量氯气进行杀菌消毒,氯气