人教版高中化学必修一第四章导学案:氯及其化合物
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第二课时:氯及其化合物
1.氯元素概述
(1)元素周期表的位置:第三周期第VIIA族
(2)原子结构示意图:
(3)主要化合价:-1价,0价,+1价,+3价,+5价,+7价
(4)自然界存在形式:自然界中无单质形式,以化合物形式存在,主要以NaCl 的形式存在于海水中。
【随堂练习】
1、氯气在自然界中既可以以化合态存在,也可以以游离态存在( )
2、海水中含量最多的离子是( )
A.钠离子
B.氯离子
C.钙离子
D.镁离子
2.氯气的相关性质
2.1 氯气的物理性质
黄绿色有强烈的刺激性气味的有毒气体,熔沸点较低,易液化,能溶于水(1:2),密度比空气大(3.17g·L-1)
2.2 氯气的化学性质
(1)与金属单质反应:Cl2具有很强的氧化性,金属活动性顺序表里处理Au、Pt之外的金属都可以反应,与变价金属反应时会将金属氧化成高价态。
①与金属钠在点燃的条件下反应:黄色火焰,有白烟生成(NaCl固体小颗粒)
②与金属铁在点燃的条件下反应:棕红色火焰,常温下干燥的液氯不与铁反应,可用钢瓶储存运输液氯
③与金属铜在点燃的条件下反应:棕黄色火焰
(2)与非金属单质反应,如与H2在点燃的条件下反应:苍白色火焰,有白雾(HCl 气体与空气中的水蒸气形成HCl小液滴而呈雾状)。光照时反应剧烈,会发生爆炸。
(3)与水反应
(4)与碱反应
与强碱反应的离子方程式:反应实质是先与H2O反应生成酸再与碱反应
与NaOH溶液反应:制取漂白液、84消毒液,吸收Cl2尾气的原理
与Ca(OH)2反应:制取漂白粉的原理
(5)与还原性物质反应(如Fe2+、I-、Br-、SO2、SO32-、HSO3-、H2S、HS-、S2-等)
(6)与某些有机物反应(不讲)
2.3 氯气的用途
制漂白粉,消毒,制HCl,制农药。
【随堂练习】
1、与Cl2有关的定量离子方程式的书写
(1)Cl2与Na2CO3的反应
Cl2与Na2CO3按1:1的物料比反应:
Cl2与Na2CO3按2:1的物料比反应:
【总结】酸性比较:盐酸>H2CO3>HClO>HCO3-。
(2)Cl2与FeBr2的反应
Cl2与FeBr2按1:1的物料比反应:
Cl2与FeBr2按1:3的物料比反应:
Cl2与FeBr2按3:2的物料比反应:
【总结】还原性:F2+>Br-。
2、判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1))Cl2+H2O===HCl+HClO的反应是水作还原剂的氧化还原反应。()
(2)Cl2通入NaOH溶液:Cl2+OH-===Cl-+ClO-+H2O。()
(3)向FeBr2溶液中通入足量Cl2的离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++
2Br2+6Cl-。()
(4))Cl2、SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性。()
(5)Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂。()
(6)氯气具有酸性,可与烧碱或石灰乳反应制备含氯消毒剂。()
(7)Cl2有氧化性所以Cl2能使湿润的红色布条褪色。()
(8)用下图装置除去除去Cl2中的HCl气体。()
3、将Cl2通入自来水中杀菌消毒,主要是利用了Cl2和H2O生成的HClO的( )
A.氧化性
B.酸性
C.稳定性
D.还原性
4、下列有关氯气的叙述正确的是( )
A.钠和磷都可以在氯气中燃烧,都产生白色烟雾
B.红热的铁丝、铜丝都可以在氯气中燃烧,生成棕黄色的烟
C.纯净的氢气可以在氯气中安全燃烧,发出苍白色火焰
D.氯气可用于漂白,这是氯气具有漂白作用
5、可以用于除去氯气中水蒸气的干燥剂是( )
A.碱石灰
B.浓硫酸
C.无水氯化钙
D.固体烧碱
3.次氯酸和次氯酸盐
3.1 次氯酸的化学性质
(1)弱酸性
酸性强弱:H2CO3>HClO>HCO3-
故次氯酸盐能与CO2、H2O反应生成次氯酸:
(2)不稳定性:
光照条件下,HClO会发生分解:
(3)强氧化性:可氧化Fe2+、I-、SO2、SO32-、HSO3-、H2S、HS-、S2-、Cl-3.2 次氯酸盐(NaClO、Ca(ClO)2)
(1)漂白粉:主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2。
①漂白粉的制取:用Ca(OH)2与Cl2反应
反应的化学方程式:
与澄清石灰水反应的离子方程式:
工业制取用石灰乳,不可以拆:
②漂白粉的漂白原理:
工业漂白:
生活漂白:
③漂白粉失效的原理(最终成分为CaCl2)
Ca(ClO)2与空气中的CO2、H2O反应:
HClO在光照条件下分解成HCl和O2:
HCl与CaCO3反应最终生成CaCl2:
④保存方法:密封保存
(2)漂白液、84消毒液的有效成分是NaClO
制取方程式:
3.3 ClO-的强氧化性
不论是在酸性、碱性条件下都能跟亚铁盐、碘化物、硫化物、亚硫酸盐等发生氧化还原反应,即ClO-与I-、Fe2+、S2-、SO2-3不论是在酸性环境还是在碱性环境中均不能大量共存。如漂白粉遇到亚硫酸盐:Ca2++ClO-+SO2-3===CaSO4↓+Cl-。
说明:NO-3不同于ClO-,在酸性条件下NO-3具有强氧化性,与Fe2+、I-、S2-、SO2-3不能大量共存,而在碱性条件下,NO-3与I-、S2-、SO2-3能大量共存。
【总结】漂白粉、漂白液消毒的原理都是酸性条件下生成具有漂白作用的HClO。【随堂练习】
1、判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)84消毒液的有效成分是NaClO。()
(2)依据较强酸可以制取较弱的酸的规律可知次氯酸溶液无法制取盐酸。()
(3)漂白粉在空气中不稳定,可用于漂白纸张。()
(4)漂白粉在空气中久置变质的原因是漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3。()
(5)次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌。()
(6)石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂又是还原剂。()
2、为预防一种新型流感,同学们每天用“84”消毒液(NaClO溶液)消毒,下列说法正确的是()
A.NaClO溶液的消毒原理是使蛋白质变性
B.1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移2 mol电子
C.NaClO溶液的漂白原理与Na2O2、SO2相同
D.“84”消毒液与“洁厕灵”(盐酸)共同使用,可达到既清洁又消毒的双重效果3、在淀粉_碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液,并加入少量的稀硫酸,溶液立即变蓝,在上述溶液中加入足量的亚硫酸钠溶液,蓝色逐渐消失。下列判断不正确的是()
A.氧化性:ClO->I2>SO2-3
B.漂白粉溶液可使淀粉_碘化钾试纸变蓝
C.向氯水中加入亚硫酸钠溶液,氯水褪色
D.次氯酸钠可以与亚硫酸钠共存
4.氯水
4.1 氯水的成分
(1)氯水的形成以及物理性质:氯水是Cl2溶于水得到的溶液,颜色呈黄绿色,具有刺激性气味。
(2)Cl2的溶解特点:Cl2溶于水,少量溶解,少量电离,溶质主要是Cl2
(3)氯水中存在的平衡