内容正文:
第04讲 海水中的氯
· 教学目标
1. 结合实际生活的应用实例,认识氯气、次氯酸及其盐的主要性质。
2. 认识除去粗盐中可溶性杂质离子的原理和方法,学会粗盐提纯相关实验操。
3. 体会化学实验对认识和研究性质及变化的重要作用。
模块一 粗盐提纯
知识预习
· 粗盐提纯
1. 获得粗盐的方法:海水晒盐,相当于蒸发结晶的实验方法。
2. 粗盐提纯
①粗盐中含有的杂质是:泥沙、 𝐶𝑎2+、 𝑀𝑔2+、 𝑆𝑂42-(以可溶性化合物的形式存在)
②除去方法: 沉淀法。依次加入稍过量的 NaOH、 𝐵𝑎𝐶𝑙2和𝑁𝑎2𝐶𝑂3
一次过滤后,加入盐酸调节 pH 至 7。
【原因】过量的𝐵𝑎𝐶𝑙2需要用𝑁𝑎2𝐶𝑂3除去。盐酸除去滤液中多余的 NaOH 和𝑁𝑎2𝐶𝑂3。
【例1】为了除去粗盐中的、、以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂均过量):称取粗盐滤液精盐。下列叙述正确的是
A.③中的试剂可以是溶液也可以是溶液
B.上述操作中①⑤⑥⑦需要用到玻璃棒
C.步骤②和④顺序可以颠倒
D.第④发生的反应只有
【例2】粗盐中含可溶性杂质(、、等)和难溶性杂质(泥沙等),提纯流程图如下,有关说法错误的是
A.操作①为溶解
B.步骤⑤除杂所加的试剂为稍过量的稀盐酸
C.步骤②与④的顺序可调换
D.步骤②中判断是否沉淀完全可在上层清液中继续滴加溶液
模块二 电解饱和食盐水
知识预习
· 电解饱和食盐水
氯碱工业-电解饱和食盐水
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+C12↑
阳极:碳棒,产生C12,用淀粉碘化钾试纸检验,试纸变蓝,原理C12+2KI=2KCl+I2,碘单质遇淀粉显蓝色;
阴极:铁棒,产生氢气及氢氧化钠,点燃发出淡蓝色火焰,搜集一试管的气体,管口向下移至火焰处,听到爆呜声,管内生成小水滴。
【例3】如图为氯碱工业的简易装置示意图,其中两电极均为惰性电极。下列说法正确的是
A.A室中的电极反应为:
B.若电路中通过0.2mol电子,理论上可在b处得到1.12L气体(标准状况)
C.电解过程中由A室移向B室
D.a出口的物质为NaOH,b出口为
【例4】是一种化工原料,可以制备多种物质,如下图所示。下列说法正确的是
A.氯化钠溶液通电后,发生反应的离子方程式为
B.氢气在氯气中剧烈燃烧,发出黄色火焰,瓶口有白雾出现
C.与反应生成以为有效成分的漂白粉,该反应中,氯气是氧化剂,是还原剂
D.使用漂白粉浸泡衣物时,可大量加入盐酸,增强漂白效果
模块三 氯气的性质、次氯酸及次氯酸盐
知识预习
· 氯气的性质
1.物理性质
通常情况下,氯气是黄绿色,有刺激性气味,比空气重的有毒气体,易液化,能溶于水,但不溶于饱和食盐水。常见的易液化的气体还有 NH3、SO2。
2.化学性质
(1)强氧化性:
①与金属单质(Na、Al、Fe、Cu 等)反应 (与变价金属反应,均使金属氧化至高价态)
2Na+ Cl22NaCl(产生白烟)
2Fe+3Cl22FeCl3(产生棕色的烟,溶于水溶液呈黄色)
Cu+Cl2CuCl2(产生棕黄色的烟,溶于水溶液呈蓝绿色)
常温下干燥的氯气或液氯不能与铁发生反应,所以工业上常把干燥的液氯储存在钢瓶中。
②与非金属单质(H2、P 等)反应
H2 +Cl22HCl 点燃:发出苍白火焰,瓶口有白雾(用于工业制氯气);光照:会发生爆炸,不能用于工业制盐酸
2P + 3Cl22PCl3(白雾,Cl2 不足);2P + 5Cl22PCl5(白烟,Cl2 充足);
③与水反应:Cl2 +H2OHCl+HClO(HClO是一种不稳定的弱酸,但具有强氧化性。)
氯水中的粒子:三分子:H2O、HClO、Cl2
四离子:H+、OH-、Cl-、ClO-
久置氯水失效原理:2HClOHCl+O2↑
氯水的保存: 随配随用并密封保存在棕色瓶中,不能使用橡皮塞
④将氯气通入碱液中,通式为 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
吸收多余的Cl2: Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O 。
· 次氯酸与次氯酸盐
84消毒液的成分,是一种以次氯酸钠为主的高效消毒剂,主要成分为次氯酸钠(NaClO)。无色或淡黄色液体,有效氯含量5.5~6.5%。被广泛用于宾馆、旅游、医院、食品加工行业、家庭等的卫生消毒,消毒原理:NaClO +CO₂+H2O =NaHCO₃ +HClO
工业制漂白粉: 2Cl2+Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
工业上生产的漂粉精[CaCl2和Ca(C1O)2的混合物]是通过氯气与石灰乳作用制成的;
漂