氯元素系列知识详解

氯元素系列知识详解

一.

氯气的性质与用途1．氯的原子结构及氯元素的存在

氯原子结构示意图为

→氯原子易得到一个电

子→表现出典型的非金属性→自然界中以化合态存在。2．物理性质

颜色状态气味毒性溶解性黄绿色

气体

刺激性气味

有毒

1体积水溶解约2

体积氯气

3.化学性质

(1)与金属反应(与变价金属反应生成高价金属氯化物)

Cl 2+2Na =====点燃

2NaCl(产生白烟)3Cl 2+2Fe =====点燃2FeCl 3(产生棕褐色烟)Cl 2+Cu =====点燃CuCl 2(产生棕黄色烟)

（2）与非金属反应

氯气与氢气在光照条件下发生爆炸；纯净的氢气在氯气中安静燃烧，产生苍白色火焰，瓶口上方出现白雾。

Cl 2+H 2=====点燃

2HCl

氯气与白磷反应产生烟雾

2P+3Cl 2=====点燃2PCl 3

2P+5Cl 2=====点燃

2PCl 5

(3)与H 2O 反应

①氯气的水溶液称为氯水。

②溶于水的部分Cl 2与水发生反应，化学方程式为Cl

2＋H 2(4)与碱反应

制漂白粉2Cl 2＋2Ca(OH)2===CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O 有效成分：Ca(ClO)2

制漂白液Cl 2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H 2O 有效成分：NaClO

漂白粉在空气中长期放置易失效，其原因为Ca(ClO)2＋CO 2＋H 2O===CaCO 3 ＋2HClO；2HClO=====光照2HCl＋O 2↑4．用途

(1)氯气是一种重要的化学工业物质。氯的化合物可作为制取高纯硅、锗(半导体)和金属钛的重要中间物质。(2)在有机化工中，氯气是合成塑料、橡胶、人造纤维农药、染料和药品的重要原料。二.氯水的成分与性质

1．氯水的成分

(1)氯水中的化学反应及物质的电离Cl

2＋H 2H

2＋

＋OH －

，

＋＋ClO －

，

2HClO=====光照2HCl＋O 2

↑。(2)氯水的成分——“三分子、四离子”

2．氯水的性质

氯水成分的多样性决定了其性质的多样性。

涉及的重要的化学方程式或离子方程式：2Fe 2＋

＋Cl 2===2Fe 3＋

＋2Cl －

Cl －

＋Ag ＋

===AgCl↓2HClO=====光照2HCl＋O 2↑Zn＋2H ＋

===Zn 2＋

＋H 2↑CO 2－

3

＋2H ＋===H 2O＋CO 2↑

液氯、新制氯水、久置氯水的比较

液氯新制氯水久置氯水

成分Cl

2HClO、H

2

O、Cl

2

、H＋、Cl－、

ClO－、OH－

H＋、Cl－、H

2

O、

OH－

分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色浅黄绿色无色

性质强氧化

性

酸性、强氧化性(漂白性)酸性

保存特制钢

瓶

棕色瓶盛装，放于阴凉处，

一般现用现配

例题讲解某学习小组设计以下四个实验探究氯水的成分，请根据下表回答问题：

实验序号实验方法

实验现

象

结论

①将氯水滴加到AgNO3溶液

中

生成白

色沉淀

②将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中

③淀粉­KI

试纸变

蓝色

氯水中含有

Cl2

④

将足量的氯水滴加到Na 2CO 3溶液中

氯水中含有

H

＋

(1)实验①得出的结论是___________。(2)指出实验②和实验④中的实验现象：②_______________；④_______________。

(3)实验③中实验方法的具体操作过程是___________。[解析](1)氯水中存在Cl 2＋H 2O===H ＋

＋Cl －

＋HClO 的

反应，可用AgNO 3溶液检验Cl －

的存在。(2)氯水中含有Cl 2、

HCl 、HClO ，HClO 的漂白性和HCl 的酸性可使含有酚酞的NaOH 溶液褪色，HCl 可以和Na 2CO 3反应生成CO 2。(3)氯水中的Cl 2能将KI 中的I －

氧化成I 2，I 2遇淀粉变蓝色。

[答案](1)氯水中含有Cl －

(2)溶液褪色

有气泡冒出

(3)取一片淀粉­KI 试纸，置于表面皿或玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取氯水，滴在试纸上三.次氯酸

1．弱酸性：次氯酸是很弱的酸，比碳酸酸性弱，如NaClO ＋CO 2＋H 2O===NaHCO 3＋HClO 。

2．不稳定性：次氯酸不稳定，见光易分解，化学方程式为2HClO=====光照2HCl ＋O 2↑。3．强氧化性

(1)漂白性

实验操作实验现象结论

有色布条不褪色干燥的Cl2无漂白作

用

有色布条褪色氯水有漂白作用，起漂白作用的是HClO

（2）可用于杀菌、消毒。

注意与过氧化钠.臭氧.二氧化硫等物质的漂白作用对比学习。四．氯气的实验室制法

(1)原理

MnO

2

＋4HCl(浓)△————MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。

(2)装置

(3)收集方法

用向上排空气法收集。

(4)净化装置

用饱和食盐水除掉混在氯气中的HCl，用浓硫酸干燥氯气。

(5)尾气吸收装置