2.2.1 氯气的性质及氯离子的检验 课件-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

第二章 海水中的重要元素—钠和氯 第二节 氯及其化合物 第1、2课时 人教版化学必修第一册 2022年6月27日,亚洲西部国家约旦亚喀巴港口发生氯气泄漏事故。有黄绿色的气体弥漫在雾气中,散发刺鼻气味,周边群众被紧急疏散。消防员提醒:如果氯气外溢情况可以控制,操作人员可以用消火栓进行水雾喷射,控制氯气继续外溢。如果氯气外溢较多,操作人员应迅速撤离至上风口和地势较高处,并拨打110报警,请求支援疏散厂区周边居民,防止中毒。 氯气有哪些物理性质呢？ 任务一 氯气的性质 颜色状态 气味 密度 熔点 沸点 溶解性 毒性 黄绿色 气体 刺激性 气味 比空气大 ρ=3.214g/L -101℃ -34.6℃ 能溶于水 体积比1:2 有毒 向上排空法收集 易液化 储存在钢瓶中 1.氯气的物理性质 (1)氯气与单质的反应 得 e- Cl Cl- 具有强氧化性,可以与有还原性的物质反应 原子结构 物质分类 活泼的非金属单质,可以与金属单质、非金属单质反应 【思考】结合氯的原子结构,从物质类别和元素化合价角度,预测氯气可能 具有的化学性质 ①与金属单质反应 与活泼金属钠 产生大量_____烟 与变价金属铁 产生大量_______烟,溶液呈_______ 与不活泼金属铜 产生大量______烟,溶液呈_______ 化学方程式 反应现象 2Na＋Cl2===2NaCl 白色 2Fe＋3Cl2===2FeCl3 棕褐色 棕黄色 Cu＋Cl2===CuCl2 棕黄色 蓝绿色 氯气与变价金属反应时,生成高价态的金属氯化物 2.氯气的化学性质 ②与非金属单质的反应 【实验2-7】在空气中点燃氢气,然后把导管缓慢 伸入盛满氯气的集气瓶中,观察现象。 【实验现象】H2在Cl2中安静燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾出现 点燃 H2＋Cl2====2HCl 注意: 若将H2与Cl2混合强光照射会发生爆炸 HCl气体溶于水,就成为我们常用的盐酸. 烟：固体小颗粒分散在气体中雾：液体小液滴分散在气体中 P45【思考】通过以上的燃烧实验, 你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识? 1.燃烧不一定要有氧气参加 2.燃烧的本质是氧化还原反应 3.所有发光发热的剧烈氧化还原反应都称为燃烧 1.下列实验现象的描述正确的是（ ） A.氢气在氯气中燃烧, 发出苍白色火焰, 瓶口上方有白色烟雾 B.铁丝在氯气中燃烧, 产生棕红色的浓烟, 产物溶于水,溶液呈浅绿色 C.铜在氯气中燃烧, 产生棕黄色烟, 产物溶于水, 溶液呈蓝绿色 D.钠在空气中燃烧, 发出黄色的火焰, 生成白色固体 C 2.下列氯化物既可由金属与氯气直接反应制得,也可由金属与盐酸反应 制得的是（ ） A. CuCl2 B. FeCl3 C. FeCl2 D. AlCl3 D 1.变价金属 + 氯气 =高价金属氯化物,如Fe→FeCl3 2.变价活泼金属 + 盐酸=低价金属氯化物 + 氢气↑,如Fe→FeCl2 方法总结 【学习评价】 3. 氯气可用来消灭田鼠,为此,可将氯气用软管通入到田鼠洞中, 这是利用了氯气下列性质中的（ ） ①黄绿色 ②密度比空气大 ③有毒 ④易液化 ⑤溶于水 A.①② B.②③ C.①②③ D.③④⑤ B 氯气溶于水为什么能杀菌,消毒呢？ 目前,很多自来水厂“用氯气来杀菌、消毒“,我们偶尔闻到的自来水散发出来的刺激性气味就是余氯的气味。在25 ℃时, 1体积的水可溶解约2体积的氯气,氯气的水溶液称为氯水。氯水具有漂白性。 探究: 氯水中Cl2和H2O是否发生化学反应？ 具有漂白性的物质是氯气吗？ 实验2-8 ①取干燥的和湿润的有色纸条(或布条）各一条,分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片,观察现象。 ②将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片,观察现象。 实验操作 实验现象 结论 有色布条 鲜花 有色布条 不褪色 褪色 褪色 干燥氯气 不具有漂白性 湿润氯气 具有漂白性 湿润氯气 具有漂白性 结论:使有色物质褪色的不是氯气本身,而是Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白性,HClO也具有强氧化性,能漂白有色布条和有色鲜花 (2)氯气与H2O反应 Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClO 0 −1 +1 得到e− , 被还原 失去e−，被氧化 Cl2 + H2O = H+ + Cl- + HClO 离子方程式： 歧化反应 次氯酸 HClO HClO ⇋ H+ + ClO- 弱酸性 不稳定性 强氧化性 酸性比H2CO3还弱 光照 2HClO = 2HCl + O2↑ 实验室中氯水需现用现配 置于棕色试剂瓶中密封保存 有漂白性(氧化漂白,不可恢复)、有杀菌消毒作用 次氯酸的性质 探究:新制的氯水具有漂白性,久置的氯水有漂白性吗？ 新制氯水的成分与性质 常温下溶于水,部分氯气与水发生反应的相关离子方程式 HClO ⇌ H++ClO- Cl2 + H2O ⇌ HClO + H++Cl- 新制氯水中的主要成分 ① 三分子: Cl2、HClO、H2O；② 四离子:H+、Cl-、ClO-、OH-; 能够氧化Fe2+ 、Br-、I-等还原性的离子 加入AgNO3溶液产生白色沉淀 使有色布条或品红溶液褪色 使紫色石蕊溶液先变红后褪色 加活泼金属、碳酸盐等产生气泡 新制氯水 Cl2 Cl- HClO H+ 不稳定性 漂白性 酸性 生成沉淀 氧化性 在强光照射下,新制氯水中有气泡产生 新制氯水中各微粒的性质 Cl2 + 2I- = I2 + 2Cl- Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl- Cl2 + 2Fe2+ = 2Cl- + 2Fe3+ 【实验探究】新制氯水的成分,完成表格 实验步骤 实验现象 实验结论 观察氯水的颜色 溶液呈 色 氯水中含有 。 滴加AgNO3溶液,再滴加HNO3 。 氯水中存在 。 加入Na2CO3粉末 有 产生 氯水中存在 。 加入有色布条 有色布条 。 氯水中存在 。 浅黄绿 白色沉淀产生 气泡 褪色 Cl2 Cl- H+ HClO 液氯、新制氯水、久置氯水的比较 物质 液氯 新制氯水 久置氯水 成分 Cl2 Cl2、HClO、H2O、 H+、Cl-、ClO-、OH- H+、Cl-、H2O、OH- 分类 纯净物 混合物 混合物 颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色 性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性 保存 特制 钢瓶 棕色试剂瓶盛装,密封保存于阴凉处,一般现用现配 — 1.下列关于氯水的叙述正确的是(　　 ) A.新制氯水中的微粒只含Cl2和H2O B.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色 C.光照新制氯水有气泡逸出,该气体是Cl2 D.新制氯水在密闭无色玻璃瓶中放置数天后酸性减弱 B 2.新制氯水与久置的氯水相比较,下列结论不正确的是 ( ) A.颜色相同 B.前者能使有色布条褪色 C.都含有H+ D.加AgNO3溶液都能生成白色沉淀 A (3)氯气与碱反应 最初,人们直接用氯水作漂白剂,但因氯气的溶解度不大,且生成的HClO不稳定,难以保存,使用起来很不方便,效果也不理想。在Cl2与水反应原理的基础上,人们制得了次氯酸钠(NaClO)、次氯酸钙[Ca(ClO)2]等具有漂白作用的次氯酸盐。 制备原理是什么呢？ 活动1 结合Cl2和H2O的反应,分析写出制备漂白液(将Cl2通入 NaOH溶液中制备漂白液)的化学方程式。 Cl2 + H2O == HCl + HClO HCl + NaOH == NaCl + H2O HClO + NaOH == NaClO + H2O 次氯酸钠 1)与NaOH的反应 化学方程式: Cl2 ＋ 2NaOH = NaCl ＋ NaClO ＋ H2O 漂白液有效成分 离子方程式： 工业制取漂白液原理,Cl2尾气吸收原理 漂白液主要成分 该反应是否为氧化还原反应?若是氧化还原反应,请找出氧化剂、还原剂。 氯气既是氧化剂 又是还原剂 0 -1 +1 Cl2 ＋ 2OH- = Cl- ＋ClO- ＋H2O 2) 与Ca(OH)2的反应 化学方程式：2Cl2 + 2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2 + CaCl2 + H2O 离子方程式： 工业制取漂白粉、漂白精原理：将氯气通入冷的石灰乳 漂白粉有效成分 漂白精主要成分 漂白粉主要成分 漂白液、漂白粉和漂粉精 既可作漂白剂又可作消毒剂 常温下 氯气 + 碱 === 氯酸盐 + 氯化物 + 水 Cl2 + Ca(OH)2 = Ca2+ + Cl- + ClO- + H2O 【思考】家庭使用漂白粉或漂白精时,在空气中露置,可以产生较 多的HClO,更好地发挥其漂白、消毒作用,请写出反应的 化学方程式。 3)漂白原理 漂白粉的漂白原理: Ca(ClO)2 + CO2 + H2O ＝ CaCO3 + 2HClO NaClO + CO2 + H2O = NaHCO3 + HClO 漂白液的漂白原理： 原理:强酸(相对强的酸)制取弱酸,通过方程式得出结论:H2CO3>HClO(酸性) 2HClO === 2HCl+O2↑ 光照 4)漂白粉、漂白液失效原理 Ca(ClO)2+H2O+CO2 ＝ CaCO3+2HClO NaClO + CO2 + H2O =NaHCO3 + HClO 2HClO === 2HCl+O2↑ 光照 【思考】根据以上反应,你认为购买和存放漂白粉时应注意哪些问题？ 观察包装袋是否密封,漂白粉中有无结块,注意使用期限,现买现用,购买后应密闭存放在干燥的地方。 【思考】洁厕灵和漂白剂能混合使用吗？ 2HCl + NaClO = NaCl + Cl2↑+ H2O 主要成分HCl 主要成分NaClO 2H+ + Cl- + ClO- = Cl2↑+ H2O 切不可将84消毒液和洁厕灵混用 5)漂白液、漂白粉和漂粉精的用途 漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂,又可用作游泳池等场所的消毒剂。 18 1.漂白粉储存方便,是生活中广泛应用的含氯消毒剂之一,下列 有关漂白粉的叙述正确的是( ) A.漂白粉在空气中容易失效的原因是Ca(ClO)2不稳定、易分解 B.漂白粉中含有次氯酸，故可以用来杀菌消毒和漂白 C.Ca(ClO)2中含有氯离子 D.漂白粉与84消毒液的消毒原理相似 D 1.漂白粉与84消毒液与空气接触都会产生有强氧化性的次氯酸, 可用于杀菌消毒、漂白有色物质; 2.漂白粉失效原因: Ca(ClO)2 + CO2 + H2O ＝ CaCO3↓ + 2HClO, 次氯酸见光分解 方法总结 任务二 氯离子的检验 实验2-9 在三支试管中分别加入2~3mL稀盐酸、NaCl溶液、 Na2CO3溶液,然后各滴入几滴AgNO3溶液,观察现象。再分别加入少量稀硝酸,观察现象。 稀盐酸 NaCl溶液 Na2CO3溶液 大鹿化学工作室制作 AgNO3溶液 实验试剂 实验现象 离子方程式 加入AgNO3溶液 加入稀硝酸 稀盐酸 NaCl溶液 Na2CO3溶液 产生白色沉淀 沉淀不溶解 产生白色沉淀 沉淀不溶解 产生白色沉淀 沉淀溶解 并产生气泡 Ag+ + Cl- = AgCl↓ Ag+ + Cl- = AgCl↓ 2Ag+ + CO32- =Ag2CO3↓ Ag2CO3+2H+ =2Ag+ +CO2↑+H2O 问题1: 上述Cl-的检验中, 加入硝酸银的目的是什么? 白色Ag2CO3沉淀可溶于HNO3,加入HNO3酸化是为了排除SO32- 、CO32- 离子的干扰。(SO32-与Ag+反应生成的Ag2SO3沉淀也可以溶于稀硝酸),而AgCl不溶稀硝酸。 问题2: 实验中能否用稀盐酸代替稀硝酸？ 不能,稀盐酸中的Cl-与Ag+结合生成AgCl沉淀,影响原溶液中Cl-的检验 1.检验方法 检验试剂 稀硝酸、AgNO3溶液 现象 产生不溶于稀硝酸的白色沉淀 氯离子检验的答题模板 取少量待测液于试管中,滴加适量稀硝酸,然后滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀则待测液中含有Cl－,若无白色沉淀则待测液中无Cl－。 取样 加试剂 现象 结论 原理： Ag+ + Cl– = AgCl ↓ 1.检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl-),正确的操作是(　 　) A.向未知溶液中加入AgNO3溶液, 有白色沉淀产生 B.加入AgNO3溶液,有白色沉淀,加入盐酸, 沉淀不消失 C.先加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液, 有白色沉淀产生 D.先加稀盐酸酸化,再加入AgNO3溶液, 有白色沉淀产生 C 1.检验Cl-需先加稀硝酸酸化排除CO32-等离子的干扰, 再加AgNO3 2.不能加盐酸, 会引入Cl- 方法总结 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $