卤素知识点

第四章卤素

第一节氯气

一、分子式、电子式、结构式

二、物理性质

黄绿色有刺激性气味的气体，比空气重(分子量大于

29)，有毒，易液化，能溶于水(1:2.26)，但难溶于饱和

食盐水。

(1)色、味、态(介绍毒性)

(2)密度：比空气大

(3)水溶性:可溶(体积比1:2)常温下，1体积水约能溶解

2体积氯气)

(4)熔、沸点:-101 C;-34.6 C (与氧气-218 C;-183 C和氢

气-259 C;-252 C比较)

常压，-34.6 C

易液化：氯气液氯

观察一瓶氯气，闻味(注意方法”扇”和”飘”)，再到入水振荡.用手轻轻地在瓶口扇动，仅使极少量的气体飘进鼻孔。

三、化学性质(强氧化剂)

①与金属反应(将金属氧化为高价态

．．．)

2Na + Cl2点燃2NaCl(白烟) Cu + Cl2点燃CuCl2(棕黄色烟)

2Fe + 3Cl2点燃2FeCl2(棕色烟)

注意：

●干燥的氯气与铁不反应，故工业上把液氯储存在钢瓶中

●CuCl2固体加水后，浓溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色

CuCl2溶液的颜色随溶液浓度的不同而略有不同。

CuCl2溶液

浓溶液稀溶液

黄色黄绿色绿色蓝色

②与非金属反应

点燃

H2 + Cl2 === 2HCl（苍白色火焰，工业制HCl原理）

光照

H2 + Cl2 === 2HCl（爆炸）

点燃

2P + 3Cl2 === 2PCl3（液体）

三氯化磷（白色烟雾）

PCl 3 + Cl 2 === PCl 5 （固体）

五氯化磷

磷在氯气中燃烧时，两个反应同时发生产生白色烟雾

燃烧（广义定义）：指任何发热发光的剧烈的化学反应。

③与水反应

Cl 2 + H 2O = HCl + HClO

注意：氯水为淡黄绿色，主要成分为Cl 2、H 2O 、 HClO 、H + 、Cl - 、ClO - 、OH - 。并且2HClO= 2HCl + O 2↑，故久置氯水为稀盐酸，新制氯水在保存时应该棕色瓶，密封保存。另HClO 是一种一元弱酸，具有强氧化性和不稳定性，可以做漂白剂、杀菌剂。 ④与碱反应

Cl 2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H 2O (Cl 2尾气吸收)

3Cl 2 + 6NaOH △

5NaCl + NaClO 3 + 3H 2O

2Cl 2 + 2Ca(OH)2 = CaCl 2 + Ca(ClO)2 + 2H 2O (工业制漂白粉)

工业上将氯气通入石灰乳制漂白粉，漂白粉的主要成分是 CaCl 2和 Ca(ClO)2有效成分是Ca(ClO)2 。漂白粉在空气中易变质，发生反应：Ca(ClO)2 + CO 2 + H 2O = CaCO 3 + 2HClO 生成的次氯酸发生分解反应：2HClO= 2HCl + O 2↑。另次氯酸钙还可以和其它比次氯酸强的酸发生强酸制弱酸的复分解反应，如Ca(ClO)2 + 2HCl = CaCl 2 + 2HClO ⑤与还原性物质反应

Cl 2 + FeCl 2 = 2FeCl 3

Cl 2 + H 2S = 2HCl + S ↓

Cl 2 + SO 2 + 2H 2O = 2HCl + H 2SO 4

Cl 2 + 2KI = 2KCl + I 2 (用于Cl 2检验，现象：湿润的淀粉 - KI 试纸变蓝)

Cl 2 + Na 2SO 4 + H 2O = 2HCl + Na 2SO 4

⑥与有机物反应

Cl 2可以与烷烃、苯及其同系物等有机物发生取代、与不饱和烃发生加成反应。

四、用途：漂白粉、消毒剂、制盐酸、农药等

五、氯气的制法：

工业制法：

①电解饱和食盐水(氯碱工业)

2NaCl + 2H 2O 2NaOH + H 2 + Cl 2

②电解熔融的氯化钠(主要制得金属钠) 2NaCl 2Na + Cl 2

③实验室制法：

MnO 2 + 4HCl (浓) MnCl 2 + Cl 2↑ + 2H 2O

浓HCl 在反应中表现酸性和还原性。如果无浓HCl 可用NaCl 固体和浓H 2SO 4的混合物代替，稀HCl 与MnO 2不反应。

电解 △

电解 微热

MnO 2 +2NaCl +3H 2SO 4(浓) MnSO 4 +2NaHSO 4 +Cl 2↑ + 2H 2O

或：MnO 2 + 2NaCl +2H 2SO 4(浓) MnSO 4 + Na 2SO 4 + Cl 2↑ + 2H 2O

也可以分两步：

2NaCl + H 2SO 4(浓) Na 2SO 4 + 2HCl ↑ MnO 2 + 4HCl (浓) MnCl 2 + Cl 2↑ + 2H 2O

制气类型：固 + 液

△ 气 发生装置：

收集方法：向上排空气法、排饱和食盐水法

净化方法：用饱和食盐水或水洗除去HCl ，再用浓H 2SO 4干燥 尾气吸收：用强碱溶液吸收多余的Cl 2，防止污染空气。

④快速制Cl 2的方法：

2KMnO 4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2↑ + 8H 2O

也可用KClO 3与浓HCl 反应制Cl 2

KClO 3 + 6HCl = KCl + 3Cl 2↑ + 3H 2O (归中反应)

六、盐酸的性质及氯化氢的制法：

①强酸性：具有酸的通性

②氧化性(H +)：Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2

③还原性(Cl -)：

MnO 2 + 4HCl (浓) MnCl 2 + Cl 2↑ + 2H 2O

HCl 的制法： NaCl(固) + H 2SO 4(浓) NaHSO 4 + HCl ↑

NaCl(固) + NaHSO 4 Na 2SO 4 + HCl ↑

总反应：2NaCl(固) + H 2SO 4(浓) Na 2SO 4 + 2HCl ↑ 强热

强热 △

△

微热 强热 △