氯气和钠

氯及其化合物
（一）氯气Cl2
氯原子结构示意图为，氯原子最外电子层上有7个电子，在化学反应中很容易得到1个电子形成Cl－，化学性质活泼，在自然界中没游离态的氯，氯只以化合态存在（主要以氯化物和氯酸盐）。

1、氯气（Cl2）：
⑴物理性质：黄绿色有刺激性气味有毒的气体，密度比空气大，易液化成液氯，易溶于水（氯气收集方法—向上
排空气法或者排饱和食盐水；液氯为纯净物）闻法:用手在瓶口轻轻扇动,使少量氯气进入鼻孔
⑵化学性质：氯气化学性质非常活泼，很容易得到电子，作强氧化剂，能与金属、非金属、水以及碱反应。

中有H2O、Cl2、HClO、Cl－、H+、OH－(极少量，水微弱电离出来的)。

】氯水的性质取决于其组成的微粒：1）强氧化性：Cl2是新制氯水的主要成分，实验室常用氯水代替氯气，如氯水中的氯气能与KI，KBr、FeCl2、SO2、Na2SO3等物质反应。

2）漂白、消毒性：氯水中的Cl2和HClO均有强氧化性，一般在应用其漂白和消毒时，应考虑HClO，HClO的强氧化性将有色物质氧化成无色物质，不可逆。

3）不稳定性：HClO不稳定光照易分解。

↑，因此久置氯水(浅黄绿色)会变成稀盐酸(无色)失去漂白性。

4）沉淀反应：加入AgNO3溶液有白色沉淀生成（氯水中有Cl－）。

5）酸性：氯水中含有HCl和HClO，故可被NaOH中和，盐酸还可与NaHCO3，CaCO3等反应。

HCl具有强酸性，HClO具有弱酸性，比碳酸还弱。

自来水也用氯水杀菌消毒，所以用自来水配制以下溶液如KI、KBr、FeCl2、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶液会变质。

在不同的情况下，氯水可表现不同的化学性质。

归纳如下：
（1）表现Cl2性质，例如氯水与碘化钾溶液的反应：Cl2 + 2KI == I2+ 2KCl
（2）表现HClO性质，例如用氯水漂白有色物质或消毒杀菌时，就是利用氯水中HClO的强氧化性，氧化色素或杀死水中病菌。

（3）表现H+ 性质，例如，向碳酸钠溶液中滴加氯水，有大量气体产生，这是因为：
Na 2CO 3 + 2HCl == 2NaCl + H 2O + CO 2↑
（4）表现Cl 2的性质，例如，向AgNO 3溶液中滴加氯水：AgNO 3 + HCl == AgCl ↓+ HNO 3
（5）表现H + + HClO 性质，如新制氯水中加入石蕊试液，溶液先变红后退色。

变红是因为氯水中H + 表现的酸性，而褪色则是因为氯水中HClO 具有的强氧化性。

【补充2】次氯酸的性质：
①弱酸性：一般用酸碱指示剂难以检验其酸性（次氯酸比碳酸弱）. ②强氧化性（包括漂白性）：HClO 氧化性比Cl 2强，常用于杀菌消毒，能在湿润条件下，漂白红花、紫花、品红试纸等，但不能漂白碳素墨水的物质，且HClO 的漂白属永久漂白. ③不稳定性：HClO 见光易分解. 2HClO=2HCl+O 2↑ 注意：次氯酸盐类溶于水，如Ca(ClO)2等.
【补充3】此反应用来制漂白粉，漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl 2，有效成分为Ca(ClO)2。

漂白粉之所以具有漂白性，原因是：Ca(ClO)2＋CO 2＋H 2O==CaCO 3↓+2HClO 生成的HClO 具有漂白性；同样，氯水也具有漂白性，因为氯水含HClO ；NaClO 同样具有漂白性，发生反应2NaClO ＋CO 2＋H 2O ＝Na 2CO 3+2HClO ；干燥的氯气不能使红纸褪色，因为不能生成HClO ，湿的氯气能使红纸褪色，因为氯气发生下列反应Cl 2＋H 2O ＝HCl ＋HClO
漂白粉久置空气会失效（涉及两个反应）：Ca(ClO)2＋CO 2＋H 2O ＝CaCO 3↓＋2HClO ，2HClO ＝2HCl+O 2↑，漂白粉变质会有CaCO 3存在，外观上会结块，久置空气中的漂白粉加入浓盐酸会有CO 2气体生成，含CO 2和HCl 杂质气体。

【补充4】①新制氯水、久制氯水、液氯：（H 2O 可写成O H －
与H +）的区别
2、Cl －
的检验：
原理：根据Cl －与Ag ＋反应生成不溶于酸的AgCl 沉淀来检验Cl －
存在。

方法：先加稀硝酸酸化溶液（排除CO 32－
干扰）再滴加AgNO 3溶液，如有白色沉淀生成，则说明有Cl －
存在。

3、氯气的制法
（1）氯气的工业制法：原料：氯化钠、水。

原理：电解饱和食盐水。

装置：阳离子隔膜电解槽。

反应式：2NaCl + 2H 2O
2NaOH + H 2 ↑+ Cl 2↑
(2)氯气的实验室制法
原理：利用氧化剂氧化浓盐酸中的Cl -。

常用的氧化剂有：MnO 2、KMnO 4、KClO 3等。

反应式：MnO 2 + 4HCl(浓)
MnCl 2 + Cl 2↑+ 2H 2O
注意有关计算题: 其中给的是:参加反应的HC1 还是被氧化的HC1 2KMnO 4 + 16HCl(浓) ＝2KCl + 2MnCl 2 + 10Cl 2↑+ 8H 2O KClO 3 + 6HCl （浓） == KCl + 3Cl 2↑+ 3H 2O
装置：发生装置由圆底烧瓶、分液漏斗、双孔塞、导管、铁架台、石棉网、酒精灯等组成。

收集：用向上排空气法或用排饱和食盐水或排饱和氯水的方法。

验满：看颜色或用湿润的淀粉碘化钾试纸。

① 将润湿的淀粉KI 试纸置于瓶口,变蓝则满Cl 2 + 2KI 2KCl + I 2，把湿润的KI 淀粉试纸放在瓶口，若变蓝色，说
通电
△
明瓶口氯气已充满.因为Cl 2把-I 氧化成I 2，I 2遇淀粉变蓝色. ② 将润湿的蓝色石蕊试纸置于瓶口,变红则满 ③ 尾气吸收：用氢氧化钠溶液吸收。

除杂：用饱和食盐水除去HCl 杂质； 干燥：用浓H 2SO 4 。

钠
一．金属钠的性质与应用
1．物理性质：银白色固体、有金属光泽、密度比煤油大比水小。

质软、熔点低、能导电导热。

钠钾合金作为原子反应堆的导热剂。

保存于煤油中。

2．化学性质 （1）、与O 2、Cl 2、S 等非金属的反应
4Na + O 2 === 2Na 2O （白色） 2Na + O 2 === Na 2O 2 (淡黄色固体)
2Na + Cl 2 === 2NaCl （产生白烟） 2Na + S === Na 2S （火星四射，甚至发生爆炸）
（2）、与水的反应 2Na ＋2H 2O ＝2NaOH ＋H 2↑ 离子方程式：2Na ＋＋2H 2O ＝2Na ＋＋2OH －
＋H 2↑（注意配平） 实验现象：钠浮在水面上，熔成小球，在水面上游动，有哧哧的声音，最后消失，在反应后的溶液中滴加酚酞，溶液变红。

“浮——钠密度比水小；游——生成氢气；响——反应剧烈；熔——钠熔点低；红——生成的NaOH 遇
酚酞变红”。

注意：①Na 的制法：2NaCl （熔触） 2Na+Cl 2↑
②Na 2O 2与H 2O 反应，Na 2O 2既是氧化剂，也是还原剂. ③钠在空气中的缓慢氧化过程及现象：切开金属钠，呈银白色（钠的真面目）→变暗（生成Na 2O ）→变白色固体
（生成NaOH ）→成液（NaOH 潮解）→结块（吸收CO 2成NaCO 3﹒10H 2O ）→最后粉末（变为Na 2CO 3风化） →这是非氧化还原反应. （3）、钠与盐溶液反应：
① 钠与硫酸铜溶液反应：先：2Na+2H 2O=2NaOH+H 2↑ 后：2NaOH+CuSO 4=Cu(OH)2↓+Na 2SO 4 总反应方程式：2Na+ CuSO 4+2H 2O= Cu(OH)2↓+Na 2SO 4+ H 2↑
实验现象：钠熔成小球，在液面上四处游动，有蓝色沉淀生成，有气泡放出
K 、Ca 、Na 三种单质与盐溶液反应时，先与水反应生成相应的碱，碱再和盐溶液反应 ② 钠与氯化铵溶液反应：2Na+2NH 4Cl=2NaCl+2NH 3↑+ H 2↑
注意：钠能置换出酸中的H 2，也能置换出盐中的金属（钠在熔融状态下），只是不能置换盐溶液中的金属（钠要先与水反应）.
如：
2Na+CuSO 4=Cu+Na 2SO 4 （×） 4Na+TiCl 4(熔融)=4NaCl+Ti （√） 注意：自然界中的元素有两种形态：游离态、化合态.
3、工业制钠：电解熔融的NaCl ：2NaCl(熔融) 2Na + Cl 2↑
4、钠的用途：① 在熔融的条件下钠可以制取一些金属，如钛、锆、铌、钽等；
② 钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂； ③ 钠蒸气可作高压钠灯，发出黄光，射程远，透雾能力强。

点燃 点燃
研磨
2N 22H 2O =4N a O H +O 2
-
二、氧化钠与过氧化钠：
1、向饱和的Na2CO3溶液中通足量的CO2有晶体NaHCO3析出。

2、Na2CO3溶液与稀HCl的反应①:向Na2CO3溶液中滴加稀HCl，先无气体，后有气体，如果n(HCl)小于n(Na2CO3)
时反应无气体放出。

发生的反应：先Na2CO3 + HCl == NaCl + NaHCO3,
后NaHCO3 + HCl == NaCl + H2O +CO2↑
②向稀HCl中滴加Na2CO3溶液，先有气体，反应是：Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑
如果用2mol的Na2CO3和2.4mol的稀HCl反应，采用①方法放出CO2是0.4mol；采用方法放出CO2为1.2mol。

希望同学们在解题时要留意。

3、Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的鉴别：取两种试液少量，分别滴加CaCl2或BaCl2溶液，有白色沉淀的原取溶液为
Na2CO3，另一无明显现象的原取溶液为NaHCO3.。

高一化学定时练习
相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56
1.将以下研究物质性质的基本程序进行排序a 预测物质的性质b解释及结论c观察物质的外观性质
d实验和观察（）
A. dbca
B.cbda
C. cadb
D.acdb
2.某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中，此实验能证明钠下面4点性质中的（）
①钠的密度比水的小②钠的熔点较低③钠与水反应时放出热量④钠与水反应后溶液呈碱性
A．①④B．①②④C．①③④D．①②③④
3.下列说法不正确
．．．的是（）
A.钠和铁一样，都能在氯气中燃烧生成金属氯化物
B.液氯是氯气的水溶液，它能使干燥的有色布条褪色
C.氯气跟变价金属反应生成高价金属氯化物
D.氯水具有杀菌、漂白作用是因为氯水中含有强氧化性的次氯酸
4.在标准状况下，将2.8 g铁和2.3 g钠分别与100 m L 1 mo l·L-1的盐酸反应，则放出H2的体积（）
A. 铁和钠放出一样多
B.铁的多
C. 钠的多
D.无法比较
5.“绿色化学实验”进课堂，某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如下装置与操作以替代相关的课本实
验。

实验操作：钠与氯气反应的装置可作如图改进，将一根玻璃管与氯气发生器相连，玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠（已吸净煤油），玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球。

先给钠预热，到钠熔融成圆球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，生成大量白烟。

以下叙述错误的是（）
A. 反应生成的大量白烟是氯化钠晶体
B. 玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气
C. 钠着火燃烧产生苍白色火焰
D. 若在棉球外沿滴一滴淀粉碘化钾溶液，可根据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收
6.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
7.用氯气消毒的自来水配制下列溶液时,会使配得的溶液变质的是（）
①NaOH ②AgNO3③Na2CO3④NaBr ⑤FeCl2
A、只有②④
B、只有④⑤
C、只有②④⑤
D、全部
8.下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是（）
A、CuCl2
B、FeCl2
C、FeCl3
D、AlCl3
9.下面有关Na2CO3与NaHCO3的叙述错误的是（）
A、Na2CO3遇少量酸可转化为NaHCO3
B、在水中的溶解度Na2CO3比NaHCO3大
C、与同浓度的硫酸反应时，Na2CO3比NaHCO3剧烈
D、NaHCO3能与NaOH反应，而Na2CO3不能
10.欲除去小苏打溶液中少量的Na2CO3杂质，最易选用加入的物质是（）
A、干冰
B、盐酸
C、碳酸氢钙
D、氢氧化钙
11.平均相对分子质量为7.2的CO和H2组成的混合气体2.1g与足量的O2充分燃烧后，立即通入足量Na2O2的固
体中，固体增加的质量是（）
A.2.1g
B.3.6g
C.7.2g
D.无法确定
12.一块表面已被氧化为Na2O的钠块10.8g，将其投入100g水中，产生H2 0.2g，则被氧化的钠是（）
A．9.2g B．10.6g C．6.2g D．4.6g
二．填空题
13.将氯气溶于水，写出反应的化学方程式_____________________________；向饱和氯水中滴加_____________先
变红后褪色，褪色是因为生成_________（填化学式）
14.将红热的铁丝伸入盛有氯气的集气瓶中，现象，加水后所得溶液的颜色为，
将该溶液分成两份，向其中一份中加入一小块金属钠，写出有关反应的方程
式、；将另一份该溶液滴加到沸腾的水中，
煮沸一会得到红褐色的液体。

多余的氯气需用NaOH溶液吸收，写出该反应的离子
．．方程式______________________。

15.除去NaHCO3溶液中的少量Na2CO3，方法是：；
离子方程式：。