高中化学氯气讲义

氯气知识点
一.物理性质:
通常情况下,氯气呈黄绿色,密度大于空气,有刺激性气味,有毒,易液化,能溶于水。

二.化学性质:
氯原子最外层有7个电子,在化学反应中容易结合1个电子,形成稳定结构,因此氯气化学性质很活泼,就是一种活泼得非金属单质。

1、与金属反应:在一定条件下,氯气跟绝大多数金属反应生成盐。

强氧化剂
(白色得烟)
(棕黄色得烟)
(棕红色得烟)
2、与H2、P等非金属反应,但不能与O2、C直接化合
(苍白色火焰)
(液态,形成白雾)不充分
(固体,形成白烟)
思考:(1)氢气与氯气反应,在点燃与光照条件下反应得现象为什么不同?
(2)怎样用实验证明HCl气体极易溶于水?
答案:(1)二者混合程度不同、接触面积不同所致.
点燃氢气放入氯气中,氢气分子只在导管口跟少量氯气分子接触而化合成氯化氢分子,同时产生少量得热,不能爆炸,呈苍白色火焰.当点燃氢气与氯气得混合气体时,大量得氢分子与氯分子接触,迅速化合而产生大量得热,使气体体积急剧膨胀而发生爆炸.
(2)将盛HCl得试管倒置于水槽中,水面慢慢上升至满.
3、 Cl2与H2O反应:
(HClO就是一种极弱得酸,不稳定,就是种强氧化剂,用作消毒剂,漂白剂。

) *
(1)氯气得水溶液叫氯水,饱与氯水呈现黄绿色,具有刺激性气味,主要含有得粒子有Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl－、ClO－.
(2)次氯酸得性质
①弱酸性:就是一元弱酸,属弱电解质,酸性弱于碳酸.
HClO＋NaOH＝NaClO＋H2O
NaClO＋HCl＝HClO＋NaCl
NaClO＋CO2＋H2O＝NaHCO3＋HClO (不论CO2就是否过量)
②不稳定性:
由于HClO得分解,使Cl2与水逐渐反应,直至氯水失效,因此氯水要现用现制,保存在棕色试剂瓶中.氯水久置将变成稀盐酸.
③强氧化性:HClO能氧化许多物质.
④杀菌漂白性:能使有色布条、品红试剂等有色物质褪色,其原理主要就是利用其强得氧化性.
说明:干燥Cl2本身没有漂白性,只有转化成HClO才有漂白性.
思考:(1)液氯与氯水就是一种物质吗？
答案:不就是.液氯就是Cl2在加压或冷却时变成得液态Cl2,就是纯净物,而氯水就是氯气溶于水中形成得溶液,就是混合物.
(2)①怎样证明新制氯水中含有大量Cl2？②用实验证明氯气能与水反应.
答案:①观察氯水颜色,呈黄绿色,此即氯气得颜色,说明新制氯水中含大量Cl2.
②向新制得氯水中加AgNO3溶液.若产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl－,即有部分氯气与水反应了.
Cl2＋H2O＝HCl＋HClO AgNO3＋HCl＝AgCl↓＋HNO3
另法:也可向新制氯水中放入一红布条或滴入几滴品红溶液,若布条或品红褪色,说明新制氯水中有HClO,即Cl2与水发生了反应.
(3)氯水中有多种化学物质,故性质较复杂.下列现象各就是基于哪种物质得什么性质?
①氯水能使紫色石蕊试液先变红后褪色.
②向氯水中滴加饱与NaHCO3溶液,有气泡出现.
③向氯水中滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀.
答案:①H＋、HClO ②H＋③Cl－
4、跟碱反应
(84消毒液)
漂白粉:有效成分就是Ca(ClO)2
*漂白原理:
,实际上起漂白,杀菌作用得就是HClO
∴漂白粉要密封保存,防止与空气接触而变质。

Ca(ClO)2＋CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO;
2HClO= 2HCl＋O2↑.
思考:(1)实验室常用NaOH溶液吸收或除去多余得氯气,为什么?
(2)分别向漂白粉溶液中通入少量与足量CO2气体,产生得现象一样吗?为什么?
答案:(1)Cl2有毒污染环境,Cl2可以跟NaOH溶液反应从而除去Cl2.
(2)不一样,通入过量CO2没有沉淀生成,CaCO3＋CO2＋H2O＝Ca(HCO3)2.
(3)工业制漂白粉为什么选用Ca(OH)2而不选用NaOH?而吸收Cl2防止中毒或污染空气却选用NaOH溶液而不选用Ca(OH)2?
答案:Ca(OH)2价廉易得、成本较低;NaOH溶液碱性强、吸收效率高.
5、与某些具有还原性得物质反应
(用湿润得KI淀粉试纸检验Cl2)
(Cl2在反应中均为氧化剂)
三、 Cl2得实验室制法
1、原理:
氧化剂还原剂
2、装置:适用于固液(液液)加热反应
一套完整得制取有毒气体得装置包括:
气体发生→除杂→干燥→气体收集→尾气吸收→验纯
3、收集方法
(1)向上排空气法 (排气法收集就是基于Cl2得密度比空气大)
(2)排饱与食盐水法 (Cl2在饱与食盐水中得溶解度约就是在水中溶解度得 ,故也可用排饱与食盐水法收集,也常用饱与食盐水除去Cl2中得HCl杂质)
4.尾气吸收
(1)尾气吸收得原因就是Cl2有毒,易污染空气.
(2)吸收发生得反应就是2NaOH＋Cl2＝NaCl＋NaClO＋H2O.
5、检验:
①KI—淀粉试纸(湿润)
②蓝色石蕊试纸(湿润)
强调:MnO2跟浓盐酸在共热得条件下才反应生成Cl2,稀盐酸不与MnO2反应.
这就是由于稀盐酸得还原性比浓盐酸弱,不能被MnO2氧化.
说明:工业制法2NaCl＋2H2O =2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ (电解)
实验室通常用氧化HCl或浓盐酸得方法来制取氯气,常见得氧化剂有:MnO2、K2Cr2O7、KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2,发生得反应分别就是:
4HCl＋MnO22＋Cl2↑＋2H2O
14HCl＋K2Cr2O7＝2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑
16HCl＋2KMnO4＝2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑
6HCl＋KClO3＝KCl＋3H2O＋3Cl2↑
4HCl＋Ca(ClO)2＝CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑
如不用浓盐酸,亦可用NaCl(固体)跟浓硫酸来代替.如:
2NaCl＋MnO2＋3H2SO4 ===2NaHSO4＋MnSO4＋Cl2↑＋2H2O
四、氯离子得检验
1.试剂:AgNO3溶液,稀HNO3.
2.原理:Ag＋＋Cl－＝AgCl↓,AgCl不溶于稀HNO
3.
3.方法:先在被检液中加稀硝酸酸化,再滴入AgNO3溶液.
4.结论:若按上述方法操作,见到溶液中出现白色沉淀,则得被检液中含有Cl－.
五、例题
1、某学生用自来水(用氯气消毒)配制下列溶液,不会产生明显药品变质得就是( )
A、石蕊
B、 AgNO3
C、 Na2SO3
D、 AlCl3
解析:A:
HClO可使石蕊褪色
B:
C:
D:Cl2不与AlCl3不反应。

所以选D。

2、下列氯化物中,既能由金属与氯气直接反应制得,又能由金属与盐酸反应制得得就是
A.CuCl2
B.FeCl2
C.FeCl3
D.AlCl3
解析:回忆Cl2与HCl跟金属反应得有关知识规律.Cl2跟金属反应,无论Cl2就是否足量,都可把金属氧化成最高价金属氯化物,而盐酸跟Cu不反应,与Fe生成FeCl2.
答案:D
3、下列对氯气得描述中,不正确得就是
A.在标准状况下,氯气得密度为3、17 g/L
B.实验室不能用排水方法收集氯气
C.液氯不导电就是非电解质,氯水能导电就是强电解质
D.湿润得氯气遇到二氧化硫其漂白性增强
解析:A选项,标准状况下,Cl2得摩尔体积为22、4 L/mol,摩尔质量就是71 g/mol 故:ρ(Cl2)＝71/22、4＝3、17 g/L B选项氯气能溶于水,故不可用排水法;C选项氯水得导电就是由于氯气溶于水,与水反应生成了HCl、HClO等电解质得原因;D选项Cl2＋SO2＋2H2O＝2HCl＋H2SO4,并未增加具有漂白性得HClO,反而使能形成HClO得Cl2得量减少,故漂白性减弱.
答案:CD
Cl
2
+2Na点燃2NaCl
3Cl
2 +2Fe点燃2FeCl
3
Cl
2 +2FeCl
2
＝2FeCl
3
Cl
2+Cu点燃CuCl
2
2Cl
2+2NaBr＝2NaCl+Br
2
Cl
2 +2NaI ＝2NaCl+I
2
* 5Cl
2+I
2
+6H
2
O＝2HIO
3
+10HCl
Cl
2 +Na
2
S＝2NaCl+S↓
Cl
2
+H
2
S＝2HCl+S↓
Cl
2
+SO
2
+2H
2
O＝H
2
SO
4
+2HCl
Cl
2
+H
2
O
2
＝2HCl+O
2
Cl
2
+H
2
O＝HCl+HClO
(加酸抑制歧化、加碱或光照促进歧化)
Cl
2
+2NaOH＝NaCl+NaClO+H
2
O
3Cl
2
+6NaOH＝5NaCl+NaClO
3
+3H
2
O
2Cl
2
+2Ca(OH)
2
＝CaCl
2
+Ca(ClO)
2
+2H
2
O
3Cl
2+6KOH(热、浓)＝5KCl+KClO
3
+3H
2
O。