1、富集在海水中的元素氯【學習目標】1了解氯氣的物理性質，理解氯氣的化學性質。2了解氯氣的實驗室制法和用途。3了解Cl檢驗，了解鹵素的性質?！疽c梳理】 要點一、氯元素在自然界中的存在和氯氣的物理性質1氯元素的存在在自然界里，氯元素以化合態存在，游離態的氯只能通過人工方法而制得。氯元素是最重要的“成鹽元素”，主要以NaCl的形式存在于海水和陸地的鹽礦中。海洋中含鹽3%，主要是NaCl，還含有MgCl2、MgSO4等鹽類，致使海水既咸又苦，不能直接飲用。人體體液中的Na+和Cl對于調節體液的物理和化學特性，保證體內正常的生理活動和功能發揮著重要作用。人體每天必須經過食物和食鹽來補充人體所缺失的Na+

2、和Cl。 2氯氣的物理性質氯氣是一種黃綠色、具有強烈刺激性氣味的有毒氣體，在低溫和加壓情況下可以轉化為液態（液氯）和固態。氯氣能溶于水，25C時，1體積的水可以溶解2體積的氯氣，所得水溶液稱為氯水。在實驗室聞氯氣氣味時，應該用手輕輕在瓶口扇動，僅使極少量的氯氣飄過鼻孔，如右圖所示，聞其他氣體的氣味時也應采用這種方法。注意：應注意氣體溶解度的表示方法與固體不同，固體的溶解度是在一定溫度下，溶液達到飽和狀態時，100g溶劑（水）中溶解的溶質的質量（g）。氣體的溶解度用體積比表示，與溫度、壓強有關，如常溫（25C）常壓下，氯氣可以溶解于水，應理解為1L水中可溶解2L的氯氣或體積水中可溶解體積的氯氣。

3、要點二、氯氣的化學性質要點詮釋：氯是第17號元素，其原子的最外層有個電子，在化學反應過程中很容易得一個電子形成氯離子（Cl）即達到個電子的穩定結構，表現為典型的非金屬性。氯氣是雙原子分子，其分子雖已達到電子穩定結構但不是最穩定狀態，在一定條件下易與其他物質發生化學反應，通常做氧化劑，且是強氧化劑。氯氣非?；顫?，因而在自然界中無游離態的氯存在，化合態的氯主要以-1價的氯化物形式存在于自然界中。1與金屬的反應大多數金屬在點燃或灼熱的條件下，都能與氯氣發生反應生成氯化物。對于有變價的金屬元素和氯氣發生反應時生成其高價氯化物。如Fe與Cl2反應不管Fe是否過量都只能生成FeCl3。Cl2+2Na2Na

4、Cl 3Cl2+2Fe2FeCl3(但在常溫下干燥的氯氣不與鐵反應，所以可以將液氯儲存在鋼瓶里。) Cl2+CuCuCl2 2與非金屬反應 H2+Cl22HCl 現象：氫氣在氯氣中安靜燃燒，發出蒼白色火焰，瓶口上方有白霧。注意：（1）光照H2和Cl2的混合氣體時，會發生爆炸，因此工業生產是用點燃的方法來生產鹽酸，絕對不能用光照的方法。（2）工業鹽酸呈黃色是因其中混有FeCl3。拓展延伸：2P+3Cl2 (少量)2PCl3（白霧）2P+5Cl2 (足量)2PCl5（白煙） 3與水反應 （1）氯氣與水反應的情況 在常溫下，溶于水中的部分Cl2與水發生反應，生成鹽酸（HCl）和次氯酸（HClO）：C

5、l2+H2O=HCl+HClO。 Cl2既被氧化又被還原，氧化劑、還原劑都是Cl2。 （2）次氯酸的重要性質 強氧化性：HClO中+1價Cl表現出很強的得電子能力，得電子還原成Cl，其氧化性比Cl2還強。HClO以其強氧化性殺死水中的病菌，起到消毒的作用，還能使染料和有機物質褪色而具有漂白作用。 弱酸性：HClO是一元弱酸，酸性比碳酸還弱，在水中只有少部分發生電離：HClOH+ClO。 不穩定性：HClO只存在于水溶液中，在光照下易分解放出氧氣：2HClO2HCl+O2。 4與堿反應 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O（可作漂白液，有效成分為NaClO）。2Cl2+2Ca(OH)

6、2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。漂白粉（或漂粉精）的有效成分均為Ca(ClO)2。 要點三、氯水的成分和性質 1氯水及液氯的區別液氯新制氯水久置氯水成分Cl2Cl2、HClO、H2O、H+、Cl、ClO、OHH+、Cl、H2O分類純凈物混合物混合物顏色黃綠色黃綠色無色性質氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性要點詮釋：氯水久置，會因HClO的分解導致其中的Cl2全部與H2O反應，HClO完全分解成鹽酸和O2，使溶液酸性增強，失去強氧化性而變質（久置氯水實為極稀的鹽酸）。 2氯水的性質 氯水的多種成分決定了它具有多重性質： Cl2的強氧化性；HCl的強酸性；HClO的強氧化性、弱酸性；Cl的

7、性質。 在不同的反應中，氯水起作用的成分不同，現列表如下：所加試劑參與反應的微粒實驗現象離子方程式或解釋AgNO3溶液Cl白色沉淀Cl+Ag+=AgClNa2CO3固體H+有氣泡產生2H+CO32=CO2+H2O有色布條HClO布條顏色褪去發生氧化還原反應FeCl2溶液Cl2溶液變棕黃色2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl石蕊溶液HClO、H+先變紅后褪色酸性和漂白性鎂粉Cl2、H+氯水的顏色褪去并有氣泡產生Mg+Cl2=Mg2+2ClMg+2H+=Mg2+H2 要點四、氯氣的實驗室制法 1、原理：MnO2+4HCl (濃) MnCl2+Cl2+2H2O或：2KMnO4+16HCl (濃)=2M

8、nCl2+2KCl+5Cl2+8H2O注：若用KMnO4制Cl2，則不需加熱。2、發生裝置： 固+液加熱型3、凈化：將氣體通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶4、干燥：將氣體通過盛有濃硫酸的洗氣瓶5、收集：用向上排空氣法或排飽和食鹽水法。6、尾氣吸收：用NaOH溶液吸收多余的氯氣，防止污染空氣。注：Ca(OH)2的溶解度太小，所以尾氣吸收時不用石灰水，而用NaOH溶液。7、驗滿方法將濕潤的淀粉-KI試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即變藍，則證明已集滿。將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙先變紅后褪色，則證明已集滿。要點五、氯離子的檢驗1試劑：稀硝酸、AgNO3溶液。 2操作：取待測液2

9、mL加入試管中，先滴入少量稀硝酸，然后再滴入AgNO3溶液。 3現象及結論：產生白色沉淀，該溶液中含有Cl。4原理：Ag+Cl=AgCl。要點詮釋： （1）加稀硝酸的目的是排除CO32的干擾，因為Ag2CO3是可以溶于稀硝酸的白色不溶物。因此，鑒定時可以將加試劑的順序顛倒，即可以先加AgNO3，再加稀硝酸。若生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，同樣可以證明溶液中有Cl。（2）不用稀鹽酸、稀硫酸酸化，否則引入Cl、SO42產生干擾。要點六、成鹽元素鹵素 1鹵素的原子結構 在元素周期表中，與氯元素處于同一縱行第A族的元素還有氟（F）、溴（Br）、碘（I）、砹（At，人工合成元素）。與氯元素一樣，這些元素原

10、子的最外電子層都有7個電子，都是典型的非金屬元素。由于第A族元素都能與Na、K、Ca、Mg等金屬化合生成鹽，所以統稱為鹵素（成鹽元素）。 2物理性質F2Cl2Br2I2顏色淡黃綠色黃綠色深紅棕色紫黑色狀態氣態氣態液態固態水中溶解性反應可溶可溶微溶熔沸點 Cl2、Br2、I2易溶于苯、CCl4、汽油等有機溶劑。 注意：從溴水中萃取出Br2，可向其中加入苯，振蕩、靜置，溶液分兩層，上層橙紅色，下層為水層，近乎無色；從碘水中萃取I2，可向其中加入CCl4，振蕩、靜置，溶液分兩層，上層（水層）近乎無色，下層為紫紅色（已知苯的密度小于水的密度，CCl4的密度大于水的密度，且二者均不溶于水）。 3鹵素的化

11、學性質 氯是第A族中的代表性元素。氟、溴、碘的單質的化學性質與氯氣相似，都具有氧化性，并隨元素原子核電荷數的增大而逐漸減弱。 （1）與H2的反應：H2+X2=2HX 氟氣在冷暗處即可劇烈化合爆炸；氯氣受光照或混合點燃時反應；溴加熱時緩慢與H2化合；碘持續加熱，緩慢化合，同時又分解。 （2）與H2O的反應，從F2I2逐漸減弱： F2：2F2+2H2O=4HF+O2（劇烈） Cl2：Cl2+H2O=HCl+HClO X2+H2OHX+HXO（X為Br或I） （3）與堿溶液反應： X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O（X為Cl、Br、I，反應能力逐漸減弱） （4）與金屬反應，從F2I2反應能力

12、逐漸減弱。常見金屬Na、K、Mg、Al、Fe、Cu、Zn等均能與鹵素單質反應。如：2Fe+3Br2=2FeBr3，Fe+I2FeI2（I2的氧化性不強，與變價金屬反應得低價鹽）。 （5）鹵素單質間的置換反應： Cl2+2Br=2Cl+Br2；Cl2+2I=2Cl+I2；Br2+2I=2Br+I2。氧化性：Cl2Br2I2；還原性：ClBrI?！镜湫屠}】類型一、氯氣的物理性質例1、下列說法正確的是（ ）A液氯的成分是氯分子和水B可用鼻子直接靠在集氣瓶口聞氯氣的氣味C可用向上排空氣法收集氯氣D實驗中，可用水吸收剩余的氯氣 【思路點撥】氯氣的物理性質：氯氣是一種黃綠色、具有刺激性氣味的有毒氣體，密

13、度大于空氣，在水中溶解性不大，易液化?！敬鸢浮緾 【解析】氯氣在低溫和加壓時會變為液體，稱為液氯，是一種純凈物，所以A錯誤；氯氣有毒，聞其氣味的方法：用手在集氣瓶口輕輕扇動，使極少量的氯氣飄進鼻孔，所以B錯誤；氯氣的密度比空氣大，所以可以用向上排空氣法收集，因此C正確；由于氯氣在水中的溶解性不大，所以不能用水吸收余氯，所以D錯誤。 【總結升華】本題是對氯氣物理性質的直接考查。對于物理性質，不僅要記住，還要會應用，如顏色、氣味、狀態、密度、溶解性等性質在氯氣制取中收集方法的選擇上的應用。舉一反三：【變式1】下列關于液氯和氯氣的說法正確的是（ ） A液氯和氯氣不是同種物質 B標準狀況下Cl2的密度

14、約為3.17 gL1 C液氯不導電，是非電解質，氯氣能導電，是電解質D液氯是混合物，氯氣是純凈物【答案】B【解析】標準狀況下Cl2的密度約為：71g/(22.4 Lmol-1)= 3.17 gL1【變式2】關于氯氣的敘述中，下列正確的是（ ）A氯氣是一種黃綠色、有毒的氣體 B氯氣在自然界中既可以以化合態存在，也可以以游離態存在C氯氣不能溶解于水，所以可用排水法收集氯氣D氯氣、氯水、液氯是同一種物質，只是狀態不同，都屬于純凈物【答案】A類型二、氯氣的化學性質例2、下列氯化物中，既能由金屬和氯氣直接反應制得，又能由金屬和鹽酸反應制得的是（ ）ACuCl2 BFeCl2 CFeCl3 DAlCl3

15、【思路點撥】具有可變價態的金屬（如Fe、Cu等）與氯氣反應，生成高價態金屬氯化物；活潑的金屬與鹽酸反應，生成低價態金屬氯化物，而不活潑的金屬與鹽酸不反應。 【答案】D【解析】銅與氯氣反應，生成CuCl2，與鹽酸不反應，所以A錯誤；鐵與氯氣反應生成FeCl3，與鹽酸反應生成FeCl2，所以B、C錯誤；鋁與氯氣反應生成AlCl3，與鹽酸反應生成AlCl3和H2，所以D正確。 【總結升華】氯氣與大多數金屬反應，生成高價態金屬氯化物；只有金屬活動順序表中氫以前的金屬，才能跟鹽酸反應，并且一般生成低價態金屬氯化物和氫氣，所以符合題意的是具有不變價態、且在金屬活動順序表中排在氫以前的金屬的氯化物。舉一反三

16、：【變式1】氯氣跟下列物質反應時，能產生白霧的是（ ）；能產生白煙的是（ ）；產物溶于水后，溶液呈藍色的是（ ）ANa BCu CH2 DFe 【答案】C A B【變式2】氯氣是一種重要的工業原料。工業上利用反應3Cl2+2NH3=N2+6HCl檢查氯氣管道是否漏氣。下列說法錯誤的是（ ） A若管道漏氣遇NH3就會產生白煙 B該反應利用了Cl2的強氧化性 C該反應屬于復分解反應 D生成1 mol N2有6 mol電子轉移 【答案】C 【解析】NH3與Cl2反應生成HCl氣體，HCl氣體再與NH3反應生成NH4Cl白色固體，A正確。由可分析出B、D兩項均正確。由復分解反應的定義知C錯。類型三、氯

17、水性質的多重性 例3、在氯水中存在多種分子和離子，它們在不同的反應中表現各自的性質。下列實驗現象和結論一致且正確的是（ ）A加入有色布條，一會兒有色布條褪色，說明溶液中有Cl2存在B溶液呈黃綠色，且有刺激性氣味，說明有Cl2分子存在C先加入鹽酸酸化，再加入AgNO3溶液產生白色沉淀，說明有Cl存在D加入NaOH溶液，氯水黃綠色消失，說明有HClO分子存在【思路點撥】Cl2+H2OHCl+HClO，該反應是可逆反應，所以氯水中含有的微粒是：分子：Cl2、HClO、H2O；離子：H+、Cl、ClO、OH。【解析】A、次氯酸有強氧化性能使有色布條褪色，向氯水中加入有色布條，一會兒有色布條褪色，說明溶

18、液中有HClO存在，故A錯誤；B、氯氣是黃綠色氣體，且有刺激性氣味，如果氯水溶液呈黃綠色，且有刺激性氣味，說明有Cl2分子存在，故B正確；C、鹽酸中含有氯離子，向氯水中加入鹽酸后再加入硝酸銀溶液生成氯化銀白色沉淀，不能說明氯水中含有氯離子，故C錯誤；D、Cl2+H2OHCl+HClO，該反應是可逆反應，向氯水中加入氫氧化鈉溶液，氯水黃綠色消失，說明氯水溶液呈酸性，不能證明含有次氯酸，故D錯誤?！究偨Y升華】（1）氯水含有HClO，常用于漂白、殺茵、消毒等。（2）氯水含有Cl2，能與大多數的還原性物質發生反應。（3）常溫下，氯水與堿反應生成氯化物、次氯酸鹽及水。（4）在氯水中加入指示劑，先因H+的

19、存在而變色，然后被次氯酸氧化而褪色。（5）Ag+與氯水中的Cl反應而產生白色沉淀，而碳酸鹽與氯水反應則因鹽酸的存在而放出CO2。（6）光照氯水時，因次氯酸易分解而放出O2。舉一反三：【變式1】新制氯水中存在H2O、Cl2、HClO、HCl，其中能起殺菌消毒作用的是_，能與鋅反應生成氫氣的是_，能與硝酸酸化的硝酸銀溶液作用生成白色沉淀的是_，能使染料和有機物質褪色的是_，能與FeCl2反應的是_。 【答案】HClO HCl HCl HClO Cl2 【解析】HClO具有強氧化性，可殺菌消毒和漂白有機物質；HCl具有強酸性，能與活潑金屬反應生成H2，并且HCl電離產生的Cl可與硝酸酸化的硝酸銀溶液

20、反應，生成白色沉淀；Cl2具有強氧化性，可與具有還原性的物質反應。【變式2】在某NaOH溶液中加入幾滴酚酞試液，溶液顯紅色，向其中逐滴加入新制的飽和氯水，當滴到最后一滴時，紅色突然褪去。回答下列問題：（1）產生該現象的原因可能有兩個： _；_。（2）請設計實驗證明褪色的原因是還是。 【答案】（1）氯水中HCl和HClO中和了NaOH氯水中HClO將酚酞氧化了（2）向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液，若溶液再次呈現紅色，說明是原因，不是原因；若溶液不再呈現紅色，說明是原因，不是原因。 【解析】使滴有酚酞試液的NaOH溶液的紅色褪去，必然有兩個原因：其一是NaOH沒有了，使溶液不呈堿性了；其二是酚酞

21、試液沒有了。氯水中的物質恰好具有這兩方面的性質。飽和氯水中存在HCl和HClO，由于它們都可中和NaOH，可能導致溶液紅色褪去；也可能HClO具有強氧化性，將酚酞氧化變質而導致溶液紅色褪去。前者加NaOH溶液后，溶液紅色會再現，后者加NaOH溶液后，溶液紅色不會再現。類型四、氯氣的實驗室制法例4、實驗室用二氧化錳和濃鹽酸加熱來制取氯氣，反應的化學方程式為_，其中二氧化錳的作用是_。按上述方法制得的氯氣中，可能含有的雜質氣體有_、_。若需制得純凈、干燥的氯氣，應將由發生裝置導出的氣體依次通過分別盛有_、_的洗氣瓶。為防止氯氣污染空氣，多余的氯氣通常可用_吸收，這個反應的離子方程式為_。 【思路點

22、撥】本題考查氯氣的實驗室制法，在除雜過程中抓住每個雜質氣體的特殊性質進行處理。【答案】MnO2+4HCl (濃)MnCl2+Cl2+2H2O 氧化劑 HCl H2O（g） 飽和食鹽水 濃硫酸 NaOH溶液 Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O 【解析】實驗室制取氯氣的反應為：MnO2+4HCl (濃)MnCl2+Cl2+2H2O，由此分析從氣體發生裝置出來的氯氣中有HCl和H2O（g）雜質，所以需用飽和食鹽水洗去HCl，用濃硫酸干燥氯氣；由氯氣的密度和溶解性，可選擇向上排空氣法收集氯氣；根據氯氣的性質，可用濕潤的KI淀粉試紙檢驗集氣瓶是否充滿，剩余的氯氣可用NaOH溶液吸收。 【總結升華】對氣

23、體的實驗室制法，一般應從以下幾個方面考慮分析：反應原理 反應裝置及儀器 除雜裝置 干燥裝置 氣體收集方法及裝置 驗滿方法 余氣處理裝置。要善于運用所學的實驗知識和氯氣的性質，通過分析整理出有關氣體的實驗室制法的七個方面的內容，使之成為理性記憶分析能力。舉一反三：【變式1】某學生設計如下實驗裝置用于制備純凈的Cl2。 （1）裝置中有五處錯誤，請指出_，_，_，_，_。 （2）在更正后的裝置圖中，洗氣瓶（凈化氣體）中的飽和食鹽水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液的作用分別是： 飽和食鹽水的作用：_；濃硫酸的作用：_；氫氧化鈉的作用：_?！敬鸢浮浚?）用長頸漏斗錯誤，應用分液漏斗 不能用稀鹽酸，應用濃鹽酸 沒有

24、用酒精燈，應用酒精燈加熱 盛濃硫酸的洗氣瓶和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒，應予更換位置 盛飽和食鹽水洗氣瓶中的進氣導管未插入液面下，出氣導管插入液面下，應進氣導管插入液面下，出氣導管不插入液面下 （2）除去氯氣中混有的HCl 除去氯氣中混有的水蒸氣 吸收多余的氯氣，防止污染環境【變式2】實驗室可用氯氣與金屬鐵反應制備無水三氯化鐵，該化合物呈棕紅色、易潮解，100左右時升華。下圖是兩個學生設計的實驗裝置，左邊的反應裝置相同，而右邊的產品收集裝置則不相同，分別如（）和（）所示，試回答： （1）B中反應的化學方程式為_。 （2）D中的反應開始前，需排除裝置中的空氣，應采取的方法是_。 （3）D中反應

25、的化學方程式為_。 （4）裝置（）的主要缺點是_。 （5）裝置（）的主要缺點是_，如果選用此裝置來完成實驗，則必須采取的改進措施是：_。 【答案】（1）4HCl (濃)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2 （2）B中的反應進行一段時間后，看到黃綠色氣體充滿裝置，再開始加熱D （3）2Fe+3Cl2FeCl3 （4）導管易被產品堵塞，尾氣排入空氣，易造成環境污染 （5）產品易潮解 在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置 【解析】由題設“制備三氯化鐵”可知D管中是鐵絲或鐵粉。并推知A、B應該是產生氯氣的裝置，A中加入濃鹽酸，B中應該讓濃鹽酸跟氧化劑作用（常用的是MnO2）。 要使D管中空氣排出，最方

26、便的方法就是首先讓剛產生的氯氣去驅除它，此時D管中不要加熱。待到空氣驅凈，氯氣充滿D管時才在D管下加熱，以保證鐵和純氯氣反應。由于題干中已經告訴了我們，氯化鐵易升華，因此D管中FeCl3容易升華而出，卻又特別容易重新冷凝，在裝置中D管出口可能被堵塞。多余的氯氣并不能被濃硫酸吸收，排放尾氣時將導致污染。而裝置的D管出口是廣口瓶，可免受堵塞，尾氣排放前有堿液吸收，這都是正確的。但FeCl3容易潮解，應在E、F之間加入干燥裝置。類型五、Cl的檢驗例5、向下列液體中分別滴入AgNO3溶液和足量的稀硝酸溶液，有白色沉淀存在的是（ ） A氯水 B氯酸鉀溶液 C食鹽水 D碳酸鈉溶液 【思路點撥】在溶液中與A

27、g+反應生成不溶于稀硝酸的白色沉淀（AgCl）的是Cl，而不是其他的離子或分子?！敬鸢浮緼、C【解析】氯水中因Cl2+H2O=HCl+HClO、HCl=H+Cl而含有Cl。氯酸鉀溶液中的含氯粒子是ClO3，而不是Cl。而CO32和Ag+生成的沉淀溶于稀硝酸?！究偨Y升華】要鑒定KClO3中含有氯元素，可先將KClO3固體（加MnO2）加熱，殘渣溶于水后過濾，取濾液再加AgNO3溶液和稀硝酸進行檢驗。舉一反三：【變式1】下列說法正確的是（ ） ACl和Cl2都有毒 B將AgNO3溶液滴入甲溶液中，若出現白色沉淀，則說明甲溶液中含有Cl C將NaCl溶液滴入AgNO3溶液中或將Cl2通入AgNO3溶液中均會出現白色沉淀 D含Cl的溶液和氯水一樣均呈淺黃綠色 【答案】C【變式2】在探究新制飽和氯水成分的實驗中，下列根據實驗現象得出的結論不正確的是（ ） A氯水的顏色呈淺黃綠色，說明氯水中含有Cl2 B向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，產生白色沉淀，說明氯水中含有Cl C向氯水中加入NaHCO3、粉末，有氣泡產生，說明氯水中含有H+ D向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液顏色變成棕黃色，說明氯水中含有HClO【答案】D 【