无机非金属材料的主角——硅PPT

[解析] 氯水成分的多样性决定了氯水性质上的多
重性。氯水中主要含有三种分子H2O、Cl2、HClO和四 种离子H＋、Cl－、ClO－、OH－。新制氯水中含有H＋和
HClO，蓝色石蕊试纸遇H＋变红，变红后的试纸被HClO
氧化褪色。光照氯水，发生反应2HClO
光照 =====
2HCl＋
O2↑，逸出的是O2而不是Cl2。该反应进行后，弱酸HClO
HClO
H＋＋ClO－，2HClO 光照 2HCl＋O2↑。
(2)氯水的成分：
①三分子：Cl2、HClO、H2O； ②四离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－。
2．氯水的性质 氯水成分的多样性决定了其性质的多样性：
[例1] [双选题]下列关于氯水的叙述，正确的是
() A．新制的氯水中只含Cl2和H2O分子 B．新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色 C．光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2 D．氯水在密封无色玻璃瓶中放置数天后酸性将增强
3．将下列用途与相应物质的化学式连起来。
①84消毒液
A．AgI
②人工降雨剂 ③含氟牙膏
B．KIO3 C．NaClO
④加碘食盐
D．AgBr
⑤变色眼镜
E．NaF
答案：①－C ②－A ③－E ④－B ⑤－D
4．Cl2、Br2、I2都具有氧化性，其氧化性Cl2>Br2>I2， Cl2能把溴从溴化物中置换出来，其余依次类推。请据 此写出下列置换反应的化学方程式。
(3)新制氯水中，除水外，还含有 Cl2、HClO、H＋、Cl－ 等，氯水成分的多样性，决定了其性质的多样性。
(4) 实 验 室 制 备 Cl2 的 化 学 方 程 式 为 ： MnO2 ＋ 4HCl(浓)==△===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，通常用饱和食盐水除 去挥发的 HCl，用浓 H2SO4 干燥 Cl2，用 NaOH 溶液吸收多 余的 Cl2。
1．原理 MnO2＋4HCl(浓)==△===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 2．装置
(1)发生装置(Ⅰ部分)： ①特点：固体＋液体―△―→气体。 ②仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、 分液漏斗等。 ③试剂：A 中盛放浓盐酸，B 中盛放二氧化锰。
(2)净化装置(Ⅱ部分)：
组成 盛放试剂
试剂的作用
C 饱和氯化钠溶液 除去氯气中的氯化氢
D
浓硫酸
干燥氯气
(3)收集装置(Ⅲ部分)： ①收集方法：向上排空气法； ②验满方法：湿润的蓝色石蕊试纸或湿润的淀粉KI 试纸放在集气瓶口。 (4)尾气处理装置(Ⅳ部分)： ①导气管要深入液面以下； ②F中盛放的试剂：氢氧化钠溶液(或其他碱液)，作 用是吸收过量的氯气，防止污染环境。
[解析] (1)按照制备气体的“反应装置→净化装置 →收集装置→尾气处理装置”的顺序可确定仪器连接的 正确顺序。(2)上述装置中饱和食盐水的作用是除去Cl2 中的HCl杂质；浓H2SO4的作用是除去Cl2中的水分； NaOH溶液的作用是吸收过量的Cl2；(3)湿润的淀粉KI 试纸遇Cl2时发生反应：Cl．物理性质
颜色 黄绿 色
状态 气味 毒性 溶解性 气体 刺激性气味 有毒 1 体积水溶解
2 体积氯气
4．化学性质 (1)与金属反应(与变价金属反应生成高价金属氯化物)：
(2)与非金属反应：
(3)与H2O反应： ①氯气的水溶液称为“氯水”。
②溶于水的Cl2部分与水发生反应，化学方程式为：
Cl2＋H2O
(3)化学实验中常用湿润的淀粉KI试纸检验是否有Cl2 产生。如果有Cl2产生，可观察到________，反应方程式 ________________________。
(4)写出下列化学反应的方程式： ①气体发生装置中进行的反应：_______________。 ②NaOH溶液中发生的反应：_________________。
(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母)： ________接________；________接________；________接 ________；________接________。
(2)装置中，饱和食盐水的作用是_____________； NaOH溶液的作用是________________________。
富集在海水中的元素——氯
(1)写出下列反应的化学方程式 ①钠与氯气反应： 2Na＋Cl2=点==燃==2NaCl ， ②氢气与氯气反应： H2＋Cl2=点==燃==2HCl ， ③硅与氯气反应： Si＋2Cl2=加==热==SiCl4 。
④氯气与氯化亚铁溶液反应： Cl2＋2FeCl2===2FeCl3 。
解析：(1)Cl2无漂白性，HClO才有漂白性。 (2)鲜艳的花朵中含水，水与Cl2反应生成次氯酸。 (3)Fe与Cl2反应生成FeCl3，不能生成FeCl2，与用量无关。 (4)闻气味时要用手轻轻地扇动，使少量气体飘进鼻孔。 (5)Cl2与NaOH的反应中既是氧化剂也是还原剂。 答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
3．注意事项 (1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。 (2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温 度不宜过高，以减少HCl挥发。 (3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2， 再拆卸装置，避免污染空气。
[例2] 在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干 燥纯净的氯气。进行此实验，所用仪器如图：
转化为强酸HCl，密封在无色玻璃瓶中不考虑HCl的挥发，
溶液的酸性增强。
[答案] BD
(1)饱和氯水(呈黄绿色)，属于混合物，若久置，则 最终变为盐酸(无色)，故久置的氯水颜色褪去(无Cl2)， 氧化性减弱(无HClO、Cl2)，酸性增强(盐酸为强酸)。
(2)液氯是氯气的液态形式，属于纯净物。
氯气的实验室制法
HCl＋HClO 。
(4)与碱反应：
漂白粉在空气中长期放置易失效，其原因为：
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO ； 2HClO==光===2HCl＋O2↑。
5．用途 (1)氯气是一种重要的化学工业物质。氯的化合物可 作为制取高纯硅、锗(半导体)和金属钛的重要中间物质。 (2)在有机化工中，氯气是合成塑料、橡胶、人造纤 维、农药、染料和药品的重要原料。
(1)Cl2 为黄绿色有毒气体，密度比空气大。 (2)Cl2 和金属、非金属、水、碱等均可发生反应，必记 的重要方程式有：
2Fe＋
3Cl2
点燃 =====2FeCl3
，
Cl2
＋H2O===HCl
＋HClO
，
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
2．思考讨论： (1)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？ (2)某地生产氯气的储罐泄漏，如果你是附近的居民， 请思考应如何自救和治理污染。 (3)漂白粉为什么要密闭保存？
答案：(1)H2在空气中可以燃烧，在Cl2中也可以燃烧。由 此可知燃烧不一定有氧气参加，燃烧的本质是氧化还原反 应，所有的发光放热的剧烈的氧化还原反应都称为燃烧。 (2)①氯气密度比空气大，应往高处逆风跑。 ②立即用浸过水或弱碱溶液的毛巾捂住口鼻。 ③向空中喷洒NaOH溶液或石灰水。 (3)漂白粉吸收空气中的水和CO2，与有效成分Ca(ClO)2反 应生成HClO，而HClO不稳定易分解，故可导致漂白粉失 效，所以漂白粉应密闭保存。
(1)将氯气分别通入KBr溶液和KI溶液中。 (2)将溴水滴入KI溶液中。 答案：(1)2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2， 2KI＋Cl2===2KCl＋I2； (2)2KI＋Br2===2KBr＋I2。
氯水的成分及性质
1．氯水的成分
(1)氯水中的化学反应及物质的电离：
Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO，
(2)检验溶液中是否含有Cl－所用的试剂是：
稀HNO3和AgNO3溶液 ，反应的离子方程式为：
Ag＋＋Cl－===AgCl↓
。
一、氯气
1．氯的原子结构及存在
氯原子结构示意图为：
→氯原子 易得到1个 电
子→表现出典型 非金属 性→自然界中以 化合态 存在。
2．实验室制法
在实验室里常用MnO2和浓盐酸共热来制取Cl2，该反应的 化学方程式为： MnO2＋4HCl(浓)==△===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 。
二、次氯酸 1．弱酸性 次氯酸是很弱的酸，比碳酸酸性 弱 ； 2．不稳定性 次氯酸不稳定，只存在于水溶液中，见光易分解，化 学方程式为： 2HClO=光==照==2HCl＋O2↑ 。
3．强氧化性 (1)漂白性：
实验操作
实验现象
结论
有色布条 不褪色 干燥的Cl2 无 漂白作用
有色布条 褪色
氯水有漂白作用，起 漂白作用的是 HClO
(2)杀菌、消毒。
三、氯离子的检验
1．判断正误。
(1)氯气可使湿的红布条褪色，所以氯气具有漂白性。
()
(2)氯气没有漂白性，但能使鲜艳的花朵褪色 。 ( )
(3)过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁。
()
(4)闻其气味时要小心的将集气瓶放在鼻孔下直接闻。
()
(5)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂。 ()
[答案] (1)E C D A B H G F (2)除去氯气中的 HCl 杂质 吸收过量的氯气 (3)试纸变蓝 2KI＋Cl2===2KCl＋I2 (4)①MnO2＋4HCl(浓)==△===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ②2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
气体的制备装置一般包括反应装置、除杂装置、收 集装置、尾气处理装置等。反应装置的选择要依据反应 物的状态和反应的条件。收集方法的选择应考虑气体密 度、溶解性及在空气中的稳定性。是否处理尾气，取决 于该气体是否污染环境。