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第二节 富集在海水中的元素——氯海水中有几十种元素,蕴藏着丰富的化学资源。大部分以盐的形式存在主要为NaCl,此外还有MgCl2、MgSO4等,其中含盐约3%,氯是最重要的成盐元素。若将海洋中的盐全提取出来,铺在地球的陆地上,可使陆地平均升高150m.京沪高速公路淮安路段液氯的泄漏新华网报道:2005年3月29日,京沪高速公路淮安路段一辆满载液氯的液罐车和对面来车相撞,大量液氯外泄。据目击者描述:“一股黄绿色的气体就像探照灯光一样,‘唰’地射向空中,并有刺鼻的味道,眼睛也熏得睁不开。”事发后消防队员不断地用水枪喷射,但还是造成350人中毒进医院救治,28人中毒死亡,附近居民采取应急措施,疏散到高坡上。颜色气味溶解性密度毒性物理性质①色:黄绿色②味:有刺激性气味③态:气体④密度:密度比空气大⑤能溶于水(1:2)(一)氯气的物理性质用手轻轻地在瓶口扇动,使极少量的氯气飘进鼻孔怎样闻氯气气味?氯气有毒⑥易液化一、活泼的气体---氯气推测:氯原子的最外电子层上有7个电子,在化学反应中极易得一个电子形成8电子稳定结构而显示-1价,从而表现出较强的氧化性,在一定条件下,能跟许多金属、非金属及化合物发生反应。请大家根据氯原子的结构来分析和预测氯气的化学性质。1)与金属反应①与钠反应:剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成白色晶体。(二)化学性质现象:铁丝剧烈燃烧,产生棕褐色烟,加少量水形成棕黄色溶液。2Fe+3Cl2=2FeCl3点燃②与铁反应:铜丝剧烈燃烧,产生棕黄色烟。Cu+Cl2=CuCl2点燃产物溶于水后,浓溶液呈绿色,稀溶液呈蓝绿色。反应规律:氯气可跟绝大多数金属(除Au、Pt外)反应,生成高价金属的氯化物。问:FeCl3和CuCl2能用它们的金属与盐酸反应制取吗?③与铜反应:氢气与氯气通过点燃和光照都能发生反应生成HCl。2)与非金属反应化学方程式现象安静地燃烧,发出苍白色火焰,放出大量的热,瓶口有大量白雾产生。H2+Cl22HCl点燃(与氢气反应)H2+Cl22HCl光照爆炸H2与Cl2化合的产物HCl气体溶于水,就成为我们常用的盐酸提示:生成的HCl极易溶于水,遇空气中的水蒸气形成盐酸的水液而呈现雾状。[设问]为何会产生白雾?[思考]烟和雾的区别提示:烟:是由固体小颗粒组成的;雾:是由液体小液滴组成的。通过H2在Cl2中燃烧的实验,你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识?结论:燃烧不一定有氧气参加,物质不是只有在氧气中才能燃烧;燃烧的本质是氧化还原反应,所有发光发热的剧烈的化学反应都称为燃烧。思考与交流实验探究:交流研讨:为什么干燥红色布条的不褪色而湿润的红色布条褪色?氯气的漂白Cl2+H2O3)氯气与水的反应(部分反应)强氧化性,漂白、用于杀菌、消毒。(次氯酸)HCl+HClO不稳定,光照易分解?Cl2、H2O、HClOH+、Cl-、ClO-、OH-次氯酸性质:新制氯水的微粒:+1弱酸性:HClOClO-+H+2HClOO2↑+2HCl光照讨论探究:有关人员为什么用浸有稀石灰水的毛巾/口罩捂住口鼻进行救援或者疏散?氯气与NaOH溶液反应生成物是什么?交流研讨提示:Cl2+H2OHCl+HClO还可以应用日常生活中的哪些物质3)氯气与碱溶液的反应2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O次氯酸钠工业上和实验室中常用NaOH溶液吸收氯气尾气次氯酸钙次氯酸钠2Ca(OH)2+2Cl2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O有效成分漂白粉的主要成分漂白粉的使用原理:Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO酸性:H2CO3HClO并且NaClO—消毒液[如84消毒液]的有效成分。漂白粉的失效原理:Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO2HClOO2↑+2HCl光照次氯酸具有漂白作用,为什么不用HClO直接漂白,而要转换成次氯酸盐?HClO不稳定,难保存。根据刚才你所学的内容如果你遇到氯气泄漏该怎么办?学以致用提示:1、从物理性质2、从化学性质沿逆风方向,向高处转移用湿毛巾护住口鼻舍勒(1742~1786)瑞典化学家。科学史话氯气的发现和确认跟据舍勒制氯气原理,写出化学方程式。指出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。想一想:在实验室里,氯气可以用浓盐酸与二氧化锰反应来制取氧化剂还原产物还原剂氧化产物MnO2+4HCl(浓)==MnCl2+2H2O+Cl2↑加热根据反应原理,你能设计发生装置和收集装置吗?MnO2+4H++2Cl-==Mn2++2H2O+Cl2↑加热氯气的实验室制法装置图饱和食盐水二、氯离子(Cl-)的检验[实验4—6]P85在下列溶液中各滴入几滴AgNO3溶液,观察现象。然后再分别加入少量稀硝酸,观察现象。实验现象解释或离子方程式加入AgNO3溶液后加入稀硝酸后稀盐酸NaCl溶液Na2CO3溶液自来水蒸馏水白色沉淀白色沉淀白色沉淀轻微白色沉淀不溶解不溶解产生大量气泡并溶解不溶解Ag++Cl-=AgCl↓Ag++Cl-=AgCl↓Ag++Cl-=AgCl↓2Ag++CO32-=Ag2CO3↓Ag2CO3+2H+=2Ag++CO2↑+H2O提示:有关反应的离子方程式是:Ag++Cl–=AgCl↓2Ag++CO32-=Ag2CO3↓Ag2CO3+2H+=2Ag++CO2↑+H2O在被检验的溶液中加入稀硝酸酸化,再滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则被检液中含有Cl-。或在被检验的溶液中滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶,则被检液中含有Cl-。某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀,则可确定该溶液中一定有氯离子,这种说法对不对?检验Cl-时,为什么滴加AgNO3溶液后再加稀硝酸呢?排除CO32-等的干扰成盐元素——卤素1、卤素在元素周期表中的位置在元素周期表中处于第ⅦA族,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At),这些元素都能与Na、K、Ca、Mg等金属化合物生成盐,所以统称为卤素。2、卤素单质及其化合物的性质氢化物稳定性HF很稳定HCl稳定HBr较稳定HI不稳定水溶液酸性HF是弱酸,剩余是强酸卤化银溶解性AgF易溶于水,其他难溶于水和硝酸颜色AgCl白色AgBr淡黄色AgI黄色练一练2、Cl2可用于消毒生活用水的原因是A、Cl2能杀灭细菌B、Cl2是氧化性很强的气体C、Cl2有毒,以毒攻毒D、Cl2与水反应生成的HClO,可杀菌。D1、在MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O反应中,被氧化的HCl与参加反应的HCl质量关系是A、1∶1B、1∶2C、2∶1D、1∶4△B5、往PH试纸上滴入新制氯水,观察到的现象是A、变红B、褪色C、先变红后褪色D、不变色4、下列物质中,既含有氯分子,又含有氯离子的是A、氯化钠溶液B、新制氯水C、漂白粉D、液氯3、下列氯化物中,不能通过单质之间直接制取的是A.FeCl2B.FeCl3C.NaClD.CuCl2ABC(3)2004年4月15日至16日,位于重庆市江北区的天原化工总厂相继发生氯气泄漏和爆炸事故。截至记者发稿时,已有9人在事故中失踪死亡,3人受伤,15万人被紧急疏散。当人们逃离爆炸现场时,可以用浸有一定浓度的某种物质的水溶液的毛巾捂住鼻子,最适宜采用的该物质是。A.NaOHB.NaClC.KBrD.Na2CO3D6、(1)如图所示,将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有潮湿有色布条的广口瓶,可观察到的现象是_______________________________(2)为防止氯气尾气污染空气,根据氯水显酸性的性质,可用溶液吸收多余的氯气,原理是(用化学方程式表示)______。根据这一原理,工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉,漂白粉的有效成分是__________(填化学式),长期露置于空气中的漂白粉,加稀盐酸后产生的气体是_________(用字母代号填)。A.O2B.Cl2C.CO2D.HClO潮湿有色布条褪色而干燥有色布条不褪色氢氧化钠(NaOH)2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2OCa(ClO)2C最外层7个电子易得一个电子,核电荷数递增电子层数递增得电子能力逐渐减弱原子结构性质决定具氧化性氧化性逐渐减弱规律:在元素周期表中,与氯元素处于同一纵行——第VIIA族的元素还有氟(F)、溴(Br)、碘(I)砹(At),这些元素都能与Na、K、Ca、Mg等金属化合物生成盐,所以统称为卤素。氧化性:F2﹥Cl2﹥Br2﹥I2卤素单质:F2、Cl2、Br2、I2卤素单质的化学性质①对比Cl2,写出Br2与Na、Fe反应的化学方程式。1.与金属反应:F2Cl2Br2的氧化性强,能把可变化合价的金属氧化成高价的金属卤化物,I2的氧化能力最弱,跟铁反应只夺取铁的2个电子,生成FeI2。②对比Cl2,写出F2、Br2、I2与H2反应的化学方程式。它们发生反应的条件相同吗?③对比Cl2,写出Br2与H2O反应的化学方程式。I2+Fe=FeI2Br2+2Na=2NaBr3Br2+2Fe=2FeBr3名称反应条件方程式氢化物稳定性F2冷暗处爆炸H2+F2====2HFHF很稳定Cl2光照或点燃H2+Cl2=====2HClHCl稳定Br2高温H2+Br2======2HBrHBr较不稳定I2高温、持续加热H2+I2======2HIHI很不稳定缓慢进行2.卤素与氢气的反应结论:FClBrI随着核电荷数的增多,(1)卤素单质与H2化合的难易关系:F2Cl2Br2I2(2)卤化氢的稳定性关系:HFHClHBrHIBr2+H2O=====HBr+HBrO反应越来越难以发生2F2+2H2O=====4HF+O2(特例)Cl2+H2O=====HCl+HClO3.卤素与水反应通式:X2+H2O=====HX+HXO(X:Cl、Br、I)I2+H2O=====HI+HIO4.卤素间的相互置换(1)Cl2+2Br-=====2Cl-+Br2(2)Cl2+2I-=====2Cl-+I2(3)Br2+2I-=====2Br-+I2思考:根据上述实验,排出Cl2、Br2、I2的氧化性强弱顺序及I->Br->Cl-的还原性强弱顺序结论:氧化性:Cl2>Br2>I2还原性:I->Br->Cl-5.都能与硝酸银反应Ag++Cl–=AgCl↓白色Ag++Br–=AgBr↓浅黄色Ag++I–=AgI↓黄色小结卤素原子结构的相似性,决定了单质化学性质的相似性。与金属反应,生成卤化物。与氢气反应,生成卤化氢。与水反应,生成卤化氢和次卤酸。卤素原子结构的差异性,决定了单质化学性质的差异性和递变性与氢反应的能力渐弱氢化物的稳定性渐弱与水反应的能力渐弱特性碘遇淀粉显蓝色。氟气和水的反应:2F2+2H2O=4HF+O2 查看更多

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