【公開課】氯及其化合物的性質(zhì)件2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊(cè)

氯及其化合物1.實(shí)驗(yàn)室制氯氣氯氣是由舍勒在1774年發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)時(shí)舍勒正埋頭研究軟錳礦(主要成分是MnO2)，深入研究過軟錳礦的性質(zhì)。當(dāng)他把濃鹽酸倒進(jìn)盛放黑色軟錳礦石的燒瓶中加熱時(shí)，會(huì)飄逸出一種黃綠色的氣體(是他首次實(shí)現(xiàn)了下面的反應(yīng)：MnO2+4HCl→MnCl2+Cl2+2H2O)，這種氣體有強(qiáng)烈的刺激性氣味，會(huì)使人劇烈咳嗽，舍勒感到很難受。但他確信自己發(fā)現(xiàn)了一種從未被人們所認(rèn)識(shí)的新氣體，他由衷地高興和激動(dòng)。將氯氣收集在玻璃管里面。舍勒把氯氣溶解在水里后，發(fā)現(xiàn)這種溶液對(duì)紙張、紡織品都有永久性的漂白作用。他還發(fā)現(xiàn)這種氣體的性質(zhì)十分活潑，能與許多金屬氧化物發(fā)生反應(yīng)。舍勒把他的研究成果發(fā)表在瑞典科學(xué)院院刊上。1.實(shí)驗(yàn)室制氯氣一、藥品的選擇MnO2HCl①濃鹽酸的作用是_______________________。作還原劑，并起酸的作用②離子方程式_____________________________________________。MnO2＋4HCl(濃)===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O△反應(yīng)原理：MnO2＋4H++2Cl-===Mn2+＋Cl2↑＋2H2O△反應(yīng)儀器的選擇反應(yīng)發(fā)生裝置：除雜裝置：收集裝置：尾氣處理：飽和食鹽水、濃硫酸向上排空氣法用氫氧化鈉溶液吸收固液加熱型裝置各裝置的目的飽和食鹽水可以降低氯氣在水中的溶解度、吸收揮發(fā)的HCl濃硫酸干燥氯氣向上排空氣法ρ氯氣>ρ空氣氫氧化鈉溶液氯氣有毒有害，需進(jìn)行尾氣處理。用氫氧化鈉進(jìn)行吸收固液加熱型裝置反應(yīng)需要加熱進(jìn)行【問題2】實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí)，需要加熱，加熱溫度是否越高越好？【問題1】一定量的濃鹽酸與足量的二氧化錳反應(yīng)，鹽酸是否能完全參與反應(yīng)？為什么？若換成足量的濃鹽酸和一定量的MnO2，MnO2是否能完全參與反應(yīng)呢？不能，因?yàn)殡S著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸逐漸變?yōu)橄←}酸，不再與二氧化錳反應(yīng)。否，為了減少制得的Cl2中HCl的含量，所以加熱溫度不宜過高，以減少HCl的揮發(fā)?？梢?，因?yàn)榇藭r(shí)濃鹽酸是足量的?！締栴}3】能不能用堿石灰作為干燥劑除去水蒸氣？【問題4】尾氣吸收時(shí)能不能選擇澄清石灰水？不能，因?yàn)槌吻迨宜蠧a(OH)2的量少，吸收不完全。不能，因?yàn)镃l2屬于酸性氣體，能與堿發(fā)生反應(yīng)，不能選用堿性干燥劑實(shí)驗(yàn)室快速制Cl2的方法

用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化劑代替MnO2制取氯氣，反應(yīng)不需加熱且反應(yīng)速率較快①2KMnO4＋16HCl（濃）===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O②KClO3＋6HCl（濃）===KCl＋3Cl2↑＋3H2O③Ca(ClO)2＋4HCl（濃）===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O④K2Cr2O7＋14HCl（濃）===2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O2MnO4-＋16H++10Cl-===2Mn2+＋5Cl2↑＋8H2OClO3-＋6H++5Cl-===3Cl2↑＋3H2OClO-＋2H++Cl-===Cl2↑＋H2OCr2O72-＋14H++6Cl-===2Cr3+＋3Cl2↑＋7H2O氯氣的工業(yè)制法2NaCl＋2H2O====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。通電專家提醒：“84消毒液”與“潔廁靈”混用會(huì)有危險(xiǎn)！固固加熱型固液不加熱型初中當(dāng)中見到的常見氣體的制備這些裝置統(tǒng)稱為氣體發(fā)生裝置。包括有固固加熱型、固液不加熱型、固液加熱型試管酒精燈分液漏斗錐形瓶或試管除雜裝置a.洗氣瓶（長進(jìn)短出）b.球形干燥管（大進(jìn)小出）盛放液體除雜試劑盛放固體除雜試劑例如CO2（HCl）可選飽和NaHCO3CO2（H2O）可選濃硫酸

不可選堿石灰NH3（H2O）可選堿石灰

不可選濃硫酸不易溶于水,不與水反應(yīng)密度比空氣大密度比空氣小除雜裝置空氣空氣尾氣處理1.吸收法：例如用NaOH溶液吸收Cl2

、SO2等氣體。2.燃燒法：適用于CO、H2

等易燃性氣體。3.收集法：利用氣球直接將尾氣收集起來。吸收法燃燒法收集法倒置漏斗式防倒吸裝置肚容式收集式隔離式與氣體相關(guān)的大型實(shí)驗(yàn)制備建立模型驅(qū)趕裝置發(fā)生裝置主體反應(yīng)防止裝置注意事項(xiàng)驅(qū)趕裝置：按情況添加發(fā)生裝置——反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件；凈化裝置——所含雜質(zhì)的性質(zhì)；收集裝置——（生成氣體的性質(zhì)（密度、溶解性，是否與水反應(yīng)））防止裝置（包括收集裝置，尾氣裝置）——生成物的密度、溶解度，以及是否與水反應(yīng)；尾氣的性質(zhì)凈化裝置消毒液自來水消毒農(nóng)藥塑料制品漂白劑氯氣的性質(zhì)Cl原子的結(jié)構(gòu)最外層7電子，易得電子，單質(zhì)表現(xiàn)出氧化性在自然界中，Cl主要以化合態(tài)形式存在，主要存在于海洋、鹽湖、鹽礦等顏色狀態(tài)氣味毒性溶解性(25℃)密度1體積水溶解約___體積氯氣黃綠有毒2氣體刺激性氣味氯氣的物理性質(zhì)3.214g/L氯氣的化學(xué)性質(zhì)1.強(qiáng)氧化性1）與金屬單質(zhì)反應(yīng)2Na+Cl2=2NaCl2Fe+3Cl2=2FeCl3Cu+Cl2=CuCl2【實(shí)驗(yàn)2-7】H2＋Cl2=2HCl點(diǎn)燃在空氣中點(diǎn)燃?xì)錃?，然后把?dǎo)管緩慢伸入盛滿氯氣的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象。[現(xiàn)象]安靜燃燒，發(fā)出蒼白色火焰。

HCl氣體溶于水得到鹽酸。濃鹽酸(36%-38%)強(qiáng)揮發(fā)性。2.氯氣與水的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究氯氣和水反應(yīng)的產(chǎn)物從燒杯中取少量氯水于四支試管中，觀察氯水的顏色。分別向四支試管中加入NaHCO3溶液，淀粉-KI溶液，AgNO3溶液、品紅溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。Cl2試管編號(hào)試劑現(xiàn)象①

②NaHCO3③淀粉-KI④AgNO3⑤品紅立即有氣泡生成溶液變藍(lán)色生成了白色沉淀紅色褪去氯水呈現(xiàn)淺黃綠色加入NaHCO3

立即有氣泡生成加入淀粉-KI溶液變藍(lán)色加入AgNO3

生成了白色沉淀加入品紅紅色褪去現(xiàn)象分析HCO3-

+H+=H2O+CO2

說明產(chǎn)物中有氫離子生成說明反應(yīng)生成了I2，與淀粉接觸變藍(lán)。說明當(dāng)中含有氧化性物質(zhì)。Ag++Cl-=AgCl說明產(chǎn)物中含有氯離子，化合價(jià)發(fā)生變化，反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)說明產(chǎn)物中具有漂白性物質(zhì)生成2I-

+Cl2=2Cl-+I2

HCO3-

+H+=H2O+CO2

說明產(chǎn)物中有氫離子生成具有漂白性的物質(zhì)為Cl2,還是某一新物質(zhì)呢？說明是反應(yīng)產(chǎn)生了一種新物質(zhì)使有色布條褪色新物質(zhì)為HClO（次氯酸）Cl2+H2O?HCl+HClO?表示該反應(yīng)為可逆反應(yīng),此反應(yīng)中1體積氯氣溶于水中，并不能完全反應(yīng)。Cl2+H2O?HCl+HClO氯水性質(zhì)的總結(jié)含有的粒子1）具有氧化性Cl22）具有酸性HCl3）具有漂白性HClO自來水廠用氯氣殺菌，消毒，聞到的刺激性氣味是余氯的氣味。目前使用的消毒劑還有ClO2，當(dāng)然國家也規(guī)定了余氯的標(biāo)準(zhǔn)，因此我們所引用的自來水的余氯標(biāo)準(zhǔn)都是達(dá)到國家飲水用標(biāo)準(zhǔn)的，考慮到氯氣對(duì)人體的一些負(fù)面作用，因此目前也在使用一些新型自來水消毒劑。將氯水放置通過圖標(biāo)觀察可以幫助我們得到HClO具有哪些性質(zhì)呢？次氯酸在光照條件下易分解得到HCl和O2[HClO的化學(xué)性質(zhì)]a．為一元弱酸(酸性比碳酸弱)。其酸性不能使指示劑變色。b．有強(qiáng)氧化性。①殺菌、消毒—自來水消毒②漂白性—棉、麻、紙張的漂白劑氯氣用于殺菌、消毒、漂白：氯氣本身不具有漂白性。c．不穩(wěn)定。(見光或受熱分解)2HClO=2HCl＋O2↑光照液氯、新制氯水、久置氯水的成分有什么區(qū)別？

液氯新制氯水久置氯水顏色分類主要微粒性質(zhì)黃綠色淺黃綠色無色純凈物混合物混合物Cl2Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－H＋、Cl－、H2O氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性新制氯水和久置氯水均可以用pH試紙來測定pH值嗎？3.Cl2與NaOH反應(yīng)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2OCl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O制漂白液4.Cl2與Ca(OH)2反應(yīng)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OCl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O制漂白粉相同體積Cl2分別與水和NaOH溶液反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同嗎[漂白液漂白原理]2NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+2HClO[漂白粉漂白原理]

Ca(ClO)2＋H2O＋CO2=

CaCO3↓＋2HClO課后練習(xí)1．將紫色石蕊試液滴入NaOH溶液中，溶液變藍(lán)色，再通入氯氣，溶液由藍(lán)色先變成紅色，最后顏色慢慢退去，其原因是①氯氣有漂白性

②氯氣與NaOH溶液反應(yīng)

③氯氣的水溶液呈酸性

④次氯酸有漂白性

⑤氯化鈉有漂白性A．①④ B．②③④ C．①②③ D．④⑤B2.下列說法中正確的是(

)A.“84”消毒液是混合物，可以長期保存B.“84”消毒液中含有次氯酸，所以“84”消毒液能使有色布條褪色C.工業(yè)上將氯氣通入澄清石灰水中制取漂白粉D.漂白粉在空氣中容易失效的原因是Ca(ClO)2易與空氣中的二氧化碳和水反應(yīng)D3．某城市以“液氯泄漏”作應(yīng)急預(yù)警演習(xí)，演習(xí)時(shí)，下列防護(hù)措施合理的是①及時(shí)向上風(fēng)口和地勢較高處轉(zhuǎn)移疏散人群；②及時(shí)戴上用濃燒堿溶液濕潤過的口罩；③用高壓水槍向泄露口附近噴灑稀堿液并設(shè)法控制氯氣泄漏；④及時(shí)戴上用稀純堿溶液濕潤過的口罩；⑤及時(shí)用毛巾包裹活性炭捂住口鼻；⑥就近向地下商場轉(zhuǎn)移。A．②③④⑤ B．①②④⑤ C．①③④⑤ D．①③④⑥C實(shí)驗(yàn)探究在3支試管中分別加入2～3mL稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入幾滴AgNO3溶液，觀察現(xiàn)象。再分別加入少量稀硝酸，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)原理稀鹽酸NaCl溶液Na2CO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解HCl＋AgNO3=AgCl↓＋HNO3產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解NaCl＋AgNO3=AgCl↓＋NaNO3產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解，產(chǎn)生氣泡Na2CO3＋2AgNO3=Ag2CO3↓2NaNO3Ag2CO3＋2HNO3=CO2↑＋H2O＋2AgNO3從上述反應(yīng)現(xiàn)象可以看出CO32-、Cl-與Ag+反應(yīng)的現(xiàn)象相同，因此當(dāng)檢驗(yàn)溶液中的Cl-時(shí)，CO32-的存在會(huì)影響Cl-的檢驗(yàn)，需排除CO32-的干擾。2．氯離子的檢驗(yàn)方法(1)操作方法：向未知溶液中先加_____________，再加_________