苏教版 高中化学必修1 专题2第一单元　氯、溴、碘及其化合物——氯气的生产原料

专题2从海水中获得的化学物质 第一单元 氯、溴、碘及其化合物 第 一 次 世 界 大 战 期 间 ， 德 军 与 英 、 法 联 军 在 比利 时 的 伊 普 尔 对 峙 。 黎 明 时 ， 英 、 法 联 军 前 线战 壕 的 士 兵 突 然 看 到 一 股 阴 森 森 的 黄 绿 色 气 体沿 着 地 面 逐 渐 向 他 们 袭 来 ， 很 快 数 百 名 英 、 法联 军 战 士 窒 息 中 毒 而 死 ， 数 千 名 士 兵 双 目 失 明 ，这 就 是 1915年 4月 22日 发 生 的 令 人 发 指 的 事 件 ，也 是 世 界 战 争 史 上 的 第 一 次 化 学 战 。 你 知 道 这种 杀 伤 力 极 强 的 黄 绿 色 气 体 的 成 分 吗 ？ 18世 纪 ， 世 界 上 许 多 大 城 市 的 污 水 未 经 处 理 就直 接 排 入 河 流 ， 同 时 河 流 还 用 作 饮 用 水 。 1848年 伦 敦 发 生 了 大 规 模 的 霍 乱 ， 在 接 下 来 的 十 年中 ， 霍 乱 造 成 了 25000人 死 亡 ， 这 提 醒 了 人 们 要对 饮 用 水 进 行 消 毒 。 1855年 ， 伦 敦 成 为 世 界 上最 早 拥 有 污 水 处 理 的 城 市 ， 什 么 可 做 自 来 水 的消 毒 剂 呢 ？ 氯 气泰 晤 士 河 畔 的 霍 乱 舍 勒 【 瑞 典 】 1742一 1786 1774年 ， 瑞 典 化 学 家 舍 勒 也 把 软 锰 矿（ MnO2） 粉 末 和 浓 盐 酸 混 合 加 热 时 ， 惊奇 的 看 到 一 种 黄 绿 色 的 气 体 冒 出 。 这 种呛 人 的 气 体 不 但 能 使 染 料 褪 色 ， 还 有 许多 奇 特 的 性 质 。1807年 ， 英 国 化 学 家 戴 维 对 这 种 气 体 进行 了 细 致 的 研 究 ， 并 于 1810年 在 英 国 皇家 学 会 上 确 定 上 述 黄 绿 色 气 体 是 由 一 种新 元 素 组 成 ， 英 文 定 名 为 “ Chlorine” ，希 腊 文 的 意 思 是 “ 绿 色 的 ” 。化学史实 根 据 氯 气 的 实 验 室 制 备 原 理 选 择 合 适 的 仪 器 并 描 述 装 置 搭 建 可 根 据 反 应 物 状 态 和 反 应 条 件 选 择 气 体 发 生 装 置发 生 装 置交 流 与 讨 论 1 固 +液 气 H 2、 CO2 一 、 氯 气 的 生 产 原 理固 +固 气 O 2 固 +液 气 下 面 有 四 种 常 见 的 气 体 收 集 装 置 ， 请 根 据 下 列 提 示 的 Cl2的性 质 选 择 合 适 的 装 置 （ ） 1、 Cl2有 毒 ， 且 密 度 比 空 气 大2、 Cl2能 溶 于 水 ， 难 溶 于 饱 和 食 盐 水A B可 根 据 气 体 的 密 度 和 溶 解 度 选 择 气 体 收 集 装 置B D收 集 装 置 饱 和 食 盐 水D交 流 与 讨 论 2信息 C水 实 验 室 制 得 的 多 余 氯 气 可 以 直 接 排 到 空 气 中 去 吗 ？ 如 果 不 可 以 ，应 如 何 处 理 ？ 请 选 择 合 适 的 装 置 （ ）可 根 据 气 体 的 性 质 选 择 尾 气 吸 收 装 置尾 气 处 理 装 置交 流 与 讨 论 3信 息 1、 Cl2有 毒2、 Cl2能 与 NaOH 溶 液 反 应 ， 生 成 能 溶 于 水 的 物 质3、 Cl2不 能 燃 烧答 案 ： D 1 D2 发 生 装 置 收 集 装 置 尾 气 吸 收 装 置这 样 收 集 到 的 氯 气 纯 净 吗 ？请 你 评 价 、 大 胆 质 疑 并 且 提 出 合理 的 实 验 解 决 方 案 。氯 气 的 实 验 室 制 法 可 根 据 杂 质 的 性 质 选 择 气 体 净 化 装 置 。1、 Cl2能 溶 于 水 ， 难 溶 于 饱 和 食 盐 水 ， H Cl易 溶 于 饱和 食 盐 水2、 Cl2能 与 NaOH 反 应 ， 生 成 能 溶 于 水 的 物 质若 想 制 得 纯 净 的 氯 气 ， 请 根 据 提 示 信 息 选 择 合 适 的 装 置 。净 化 装 置交 流 与 讨 论 4信 息 Cl2 HCl气 体水 蒸 气 无 水 CaCl2C5（ C2 ）（ C C5） 发 生 装 置 收 集 装 置 尾 气 吸 收 装 置净 化 装 置 除 去 HCl 除 去 水蒸 气 2、 为 什 么 用 分 液 漏 斗 装 盐 酸 ？ 又 让 盐 酸 缓 慢 地 注 入 ， 而不 是 一 次 将 浓 盐 酸 注 入 烧 瓶 里 ？答 :用 分 液 漏 斗 可 以 控 制 液 体 的 用 量 ， 避 免 生 成 的 氯 气 过 多 。问 题 讨 论 3、 为 什 么 用 浓 盐 酸 和 二 氧 化 锰 制 取 氯 气 时 ， 要 缓 缓 加 热 ，不 能 强 热 ？答 ： 浓 盐 酸 有 很 强 的 挥 发 性 ， 强 热 时 能 挥 发 出 大 量 的 氯化 氢 气 体 和 水 蒸 气 ， 而 使 制 得 的 氯 气 中 含 有 大 量 的 杂 质 ；另 一 方 面 ， 又 降 低 了 HCl的 利 用 率 。1、 能 不 能 用 稀 盐 酸 与 二 氧 化 锰 反 应 制 备 氯 气 ？答 :不 能 ， 因 为 稀 盐 酸 的 还 原 性 弱 ， 与 二 氧 化 锰 不 反 应 。 问 题 2： 您 知 道 两 支 试 管 中 产 生 的气 泡 是 什 么 物 质 吗 ？问 题 1： 通 电 后 ， 我 们 能 看 到 什 么现 象 呢 ？两 极 上 都 产 生 气 泡 ， 并 体 积 上 维持 1： 2知 识 回 顾 ： 水 的 电 解 氢 气 氧 气 问 题 3： 将 水 换 成 饱 和 食 盐 水 后 再 通 直 流 电 会 有 什 么 现 象 呢 ？肥 皂 液 NaOH溶 液 1、 接 通 电 源 ， 观 察 U型 管 内 的 变 化2、 探 究 a管 是 什 么 气 体 （ 阴 极 ）3、 探 究 b管 是 什 么 气 体 ？ （ 阳 极 ）4、 滴 加 酚 酞 观 察 电 极 附 近 的 溶 液 现 象 ？信 息 提 示 ：氢 气 ： 点 燃 肥 皂 泡 有 爆 鸣 声氧 气 ： 带 火 星 的 小 木 条 复 燃氯 气 ： 使 湿 润 的 KI淀 粉 试 纸 变 蓝 实 验 现 象 结 论a棒 和 b棒 上 通 电 后 有 气泡 产 生 通 电 后 有 新 的 气体 物 质 生 成通 电 源验 证 气 体 点 燃 火 柴 靠 近 肥 皂 泡 ，有 爆 鸣 声 有 H2生 成b棒 气 体 使 湿 润 淀 粉 碘 化钾 试 纸 变 蓝 ， 黄 绿 色 气体 ， 闻 到 有 刺 激 性 气 味 有 Cl2生 成a管 和 b管 加酚 酞 1 2滴 a棒 周 围 的 颜 色 变 红 有 碱 性 物 质 (NaOH )生 成操 作2NaCl+2H 2O= 2NaOH +H 2+ Cl2通 电 以 电 解 食 盐 水 为 基 础 制 取 氯 气 等 产品 的 工 业 称 为 “ 氯 碱 工 业 ” 。 氯 碱 工 业 产 品 用 途电解饱和食盐水 NaOHCl2H2 有 机 合 成 、 造 纸 、 玻 璃 、 肥 皂 、 纺 织 、 印 染有 机 合 成 、 氯 化 物 合 成 、 农 药有 机 合 成 、 金 属 冶 炼HCl 盐 酸 若 将 海 水 中的 盐 结 晶 后 平 铺于 陆 地 上 ， 地 球将 增 高 150米 。问 题 4： 氯 碱 工 业 的 原 料 氯 化 钠 主 要 来 源 于 哪 里 ？每 千 克 海 水 几 种 氯 化 物 的 含 量27.2 人 们 是 如 何 从 海 水 中 获 得 氯 化 钠 的 ？海 水 晒 盐 过 程 海 水 蒸 发 池 粗 盐母 液 纯 净 的 NaCl过 滤 提 纯蒸 发 结 晶 1、 工 业 上 利 用 电 解 饱 和 食 盐 水 的 方 法 制 取 、 和 。 在 电 源 正 极 上 方 收 集 到 的 气 体 能 使 湿 润 的 变 蓝 色 ， 证 明 是 ； 在 电 源 负 极 上 方收 集 到 的 气 体 是 ， 在 电 极 附 近 的 水 溶 液 中 滴 几 滴 酚 酞溶 液 ， 则 溶 液 ， 证 明 有 生 成 。NaOHH 2、淀 粉 碘 化 钾 试 纸 Cl2 Cl2H 2变 红 NaOH知识应用 2、 某 学 生 设 计 如 下 实 验 装 置 用 于 制 备 纯 净 的 氯 气 。 装 置 中有 六 处 错 误 ， 请 指 出 。 ， ， ， ， ， 。 烧 瓶 下 面 缺 石 棉 网 铁 圈 下 面 缺 酒 精 灯 原 料 使 用 了 稀 盐 酸 不 应 使 用 长 颈 漏 斗 盛 浓 硫 酸 的 洗 气 瓶 和 盛 饱 和 食 盐 水 的 洗 气 瓶 位 置 颠 倒 了 洗 气 瓶 D的 气 体 入 口 导 管 应 深 插 在 液 面 下 ， 而 出 口 导 管 应 靠 近 瓶 塞 3、 使 用 浓 盐 酸 与 足 量 的 MnO2共 热 制 Cl2， 实 际 产 生 的 Cl2总 比 理 论 值 低 ， 其 主 要 原 因 是 什 么 ？稀 盐 酸 与 MnO2不 反 应 ， 随 着 反 应 的 进 行 ， 浓 盐 酸 的 物 质的 量 浓 度 逐 渐 变 小 。 C4、 实 验 室 制 氯 气 时 有 如 下 操 作 ， 操 作 顺 序 正 确 的 是 ( ) 连 接 好 装 置 ， 检 查 气 密 性 缓 缓 加 热 ， 加 快 反 应 ， 使 气 体 均 匀 逸 出 在 烧 瓶 中 加 入 二 氧 化 锰 粉 末 往 分 液 漏 斗 中 加 入 浓 盐 酸 ， 再 缓 缓 滴 入 烧 瓶 中 用 向 上 排 空 气 法 收 集 氯 气 ， 尾 气 导 入 吸 收 剂 中A、 B、 C、 D、 二 、 知 道 了 2种 制 法 MnO2 + 4H Cl(浓 ) = MnCl2 +Cl2+2H 2O 2NaCl+2H 2O =2NaOH +H 2+Cl2通 电发 生 装 置 净 化 装 置 收 集 装 置 尾 气 吸 收 装 置一 、 总 结 了 1种 思 路一 套 完 整 的 制 取 气 体 的 实 验 装 置发 生 装 置 净 化 装 置 收 集 装 置 尾 气 吸 收 装 置一 套 完 整 的 制 取 气 体 的 实 验 装 置 史 料 ： 第 一 次 世 界 大 战 期 间 ， 德军 与 英 、 法 军 在 比 利 时 伊 普 尔 对峙 。 德 军 动 用 了 世 界 上 第 一 支 专业 的 毒 气 部 队 ， 5分 钟 释 放 了 180吨 毒 气 ， 使 15000人 中 毒 ， 三 分之 一 的 人 死 去 。 这 是 1915年 4月22日 发 生 的 令 人 发 指 的 事 件 。 图 为 德 军 士 兵 正 在 投 掷 毒 气 弹二 、 氯 气 的 性 质 一 、 氯 气 的 物 理 性 质颜 色 状 态 密 度 气 味 熔 沸 点 溶 解 性黄 绿 色 气 态 刺 激 性气 味比 空 气大 较 低 可 溶 于 水（ 1： 2） 二 、 氯 气 的 化 学 性 质氯 的 原 子 结 构 1、 与 金 属 的 反 应实 验 现 象 ： 铜 丝 燃 烧 ， 产 生 大 量 的 棕 黄 色 的 烟 ， 溶 于 水 得到 蓝 绿 色 的 溶 液实 验 结 论 ： 点 燃Cu + Cl2 CuCl2点 燃2Na + Cl 2 2NaCl (白 色 的 烟 )点 燃2Fe + 3Cl2 2FeCl3 2、 与 H 2反 应 产 生 苍 白 色 火 焰 ；瓶 口 有 白 雾 产 生 爆 炸点 燃H 2 + Cl2 = 2H Cl思 考 : 可 燃 物 质 燃 烧 的 条 件 有 哪 些 ？ 铜 、 氢 气 在 氯 气 中 的燃 烧 又 说 明 了 什 么 ？ H 2 + Cl2 = 2H Cl光 照 实 验 操 作 干 燥 的 红 色 纸 片 放 入 氯 气 瓶 潮 湿 的 红 色 纸 片 放 入 氯 气 瓶实 验 现 象实 验 结 论 纸 片 由 红 变 白红 色 纸 片 无 变 化 潮 湿 的 氯 气 有 漂 白 性干 燥 的 氯 气 没 有 漂 白 性 3、 与 水 的 反 应Cl2 + H 2O =H Cl + H ClO（ 次 氯 酸 ）2H ClO = 2H Cl + O2 光 照H ClO性 质 : 弱 酸 性 强 氧 化 性 不 稳 定 性思 考 :新 制 的 氯 水 的 成 分 有 哪 些 ? 完 成 下 列 表 格 ：类 别 状 态 粒 子 漂 白 性氯 气液 氯新 制氯 水 久 置氯 水 气 态液 态液 态 Cl2分 子 纯 净 物纯 净 物混 合 物 Cl2分 子 无无有H 2O、 Cl2、 H ClOCl-、 H +、 ClO-混 合 物 液 态 H 2O、 Cl-、 H + 无OH -OH - 1、 若 一 瓶 氯 水 在 阳 光 下 放 置 很 久 ， 那 么 此 时 氯 水 的 成 分 是什 么 ？ 与 新 制 氯 水 有 何 区 别 ？由 于 氯 气 与 水 反 应 生 成 次 氯 酸 ， 而 次 氯 酸 见 光 易 分 解 ，Cl2 H ClO H Cl 这 个 过 程 不 断 进 行 ， 使 氯 水 中 的 氯气 ， 以 及 次 氯 酸 最 终 全 转 化 为 H Cl， 所 以 在 阳 光 下 久 置 后的 氯 水 的 主 要 成 分 应 是 H Cl。 次 氯 酸 的 性 质 小 结 :次 氯 酸 的 氧 化 性 极 强 ， 能 杀 死 水 中 的 细 菌 ， 可 用 于 自 来 水 消 毒 ；也 能 使 染 料 等 有 机 色 素 褪 色 ， 可 作 为 漂 白 剂 。不 稳 定 ， 在 光 照 下 易 分 解 放 出 氧 气 。酸 性 很 弱 ， 比 碳 酸 还 弱 。（ 1） 使 用 氯 水 必 须 要 现 用 现 制 ， 为 什 么 ？ （ 3） 新 制 氯 水 如 何 保 存 ？（ 2） 长 期 放 置 的 氯 水 成 分 是 什 么 ?（ 4） 久 置 的 氯 水 成 分 与 新 制 的 氯 水 相 比 ， 性 质 发 生了 怎 样 的 变 化 ? 4.与 碱 反 应Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO +H 2O 次 氯 酸 钠2Cl2 + 2Ca(OH )2 =Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H 2O 次 氯 酸 钙处 理 实 验 多 余 氯 气 ， 避 免 污 染 。Ca(ClO) 2 + CO2 + H 2O = CaCO3 + 2H ClO 制 漂 白 粉 的 原 料 ： _与 。 漂 白 粉 的 主 要 成 分 ： ， 有 效 成 分 ： 。 漂 白 粉 的 漂 白 原 理 ：_ 漂 白 粉 失 效 的 原 因 ： ， 。 二 氧 化 氯 是 一 种 新 型 、 高效 、 环 保 的 消 毒 剂 ， 我 国从 2000年 起 逐 步 取 代 氯 气对 饮 用 水 消 毒 。少 量 的 氯 气 可 用 于 自 来 水 的 消 毒 氯 气 是 一 种 非 常 重 要 的 工 业 原 料 。 但 它 的 储 存 与 运输 过 程 中 若 操 作 不 当 或 钢 瓶 故 障 等 ， 可 能 会 发 生 泄漏 事 件 。假 如 你 在 氯 气 泄 漏 现 场 ， 你 会 怎 么 办 ？学以致用 生 活 中 的 化 学 泄 漏 现 场 向 空 中 不 断 喷 出 碱 性 水 幕 ， 以 防 止 氯 气 扩 散 。 抢 险 人 员 穿 着 防 化 服 进 入 现 场 将 槽 罐 车 浸 入 碱 性 水 溶 液 中 漂 白 粉 漂 粉 精含 氯 制 品 聚 氯 乙 烯 塑 料 药 品 农 药 盐 酸 氯 化 氢 的 水 溶 液 2、 市 场 上 销 售 的 “ 84” 消 毒 液 ， 其 商 品 标 识 上 注 明 ( ) 本 品 为 无 色 液 体 呈 碱 性 ， 使 用 时 应 加 水 稀 释 ， 可 对 餐 具 ， 衣 物 进 行 消 毒 可 漂 白 浅 色 衣 物 。 则 其 有 效 成分 为 ：A、 Cl2 B、 SO2 C、 NaClO D、 K MnO4 C 3、 在 新 制 的 氯 水 中 滴 入 紫 色 石 蕊 试 液 ， 则 溶 液 ( )A、 变 成 红 色 B、 呈 紫 色 C、 先 变 红 后 褪 色 D、 先 变 蓝 后 褪 色 C 4、 用 滴 管 将 新 制 的 氯 水 慢 慢 滴 入 石 蕊 试 液 ， 请 预 测 将 看到 的 实 验 现 象 。由 于 氯 水 中 含 有 氢 离 子 ， 所 以 石 蕊 试 液 会 先 变 红 ， 然 后 由于 次 氯 酸 的 漂 白 作 用 ， 又 会 使 石 蕊 试 液 褪 色 。 5、 下 列 说 法 正 确 的 是 ： ( )A、 Cl-的 比 Cl稳 定B、 Cl2有 毒 ， Cl-也 有 毒C、 Cl和 Cl-的 化 学 性 质 一 样 D、 Cl2和 Cl-都 是 黄 绿 色 A