内容正文:
第 8 章 氯及其化合物
考点21 氯气
考点22 氯水、次氯酸及其盐
考点23 卤素单质及其化合物的性质
考点21 氯气
考法1 氯原子的结构和氯气的性质与应用
考法2 氯气制备与性质实验的综合考查
颜色 状态 气味 密度 毒性 溶解性 沸点
黄绿色 气体 刺激性 比空气大 有毒 可溶于水 沸点低,易液化
氯元素位于元素周期表中第三周期第ⅦA族,
其原子结构示意图为
1.氯元素在元素周期表中的位置
2.氯气的物理性质
【注意】闻氯气气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动,
使极少量氯气飘进鼻孔。
氯原子很容易得到一个电子而形成Cl-,具有较强
的非金属性,在自然界中以化合态形式存在。
3.氯气的
化学性质
【说明】氯气比空气的密度大,遇到氯气泄漏逃生时,要向高处逃跑,也可用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻。
(2)氯气的实验室制法
①实验原理 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
②实验装置
4.氯气的制法
(1)氯气的工业制法
①电解饱和食盐水(氯碱工业)
2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
②电解熔融的氯化钠和氯化镁制取金属钠、镁时副产物为氯气。
阴极产物:H2和NaOH。阳极产物:Cl2。
a.发生装置:固体+液体气体,采用固液加热装置。
b.净化装置:盛有饱和食盐水的洗气瓶——除去HCl;
盛有浓H2SO4的洗气瓶——除去水蒸气。
c.收集方法:向上排空气法。
d.尾气处理:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
③操作步骤:组装仪器(从下到上,从左到右)→检验装置的气密性→加入试剂(先固体,后液体)→加热,开始实验→收集气体→尾气处理。
4.氯气的制法
(2)氯气的实验室制法
④验满方法
a.将湿润的淀粉KI试纸放在处理尾气的导管口,试纸立即变蓝,则证明已集满;
b.将湿润的蓝色石蕊试纸放在处理尾气的导管口,试纸立即先变红后褪色,则证明已集满。
c.将蘸有浓氨水的玻璃棒放在处理尾气的导管口,产生白烟,则证明已集满。
4.氯气的制法
(2)氯气的实验室制法
(1)制漂白液、漂白粉、漂粉精
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O(制漂白液)
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(制漂白粉、漂粉精)
5.氯气的用途
【注意】①将Cl2通入冷的石灰乳中制得漂白粉,其有效成分为Ca(ClO)2,主要成分为CaCl2、Ca(ClO)2。
②漂白粉应置于阴凉干燥的地方密封保存。漂白粉吸收空气中的二氧化碳和水发生反应,所得产物HClO在光照条件下分解,放出氧气,使漂白粉失效。
(2)工业制盐酸
【注意】不可在光照条件下制HCl,会发生爆炸。
(3)合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品等。
5.氯气的用途
氯原子的最外电子层上有7个电子,易得1个电子,形成具有8电子稳定结构的-1价阴离子,因此氯气具有较强的氧化性;当氯原子遇到其他得电子能力强的原子时,易形成共价键;由于氯原子最外层有7个电子,所以氯元素的最高化合价为+7价,除此之外氯元素的正化合价还有+1、+2、+3、+4、+5、+6价(其中奇数价态相对稳定)。
考法1 氯原子的结构和氯气的性质与应用
1.氯原子的结构与性质
(1)根据氯气的物理性质
氯气呈黄绿色、有刺激性气味、可溶于水、易液化等物理性质均是进行物质推断的重要题眼。
(2)根据氯气的化学性质及用途
氯气在与金属、非金属单质及一些低价态的化合物反应时主要表现出较强的氧化性,在与水、碱溶液反应时既表现出氧化性,又表现出还原性。记住氯气与金属单质、非金属单质、水、碱溶液及还原性物质反应的现象是解答无机推断题的关键。
2.根据氯气的性质进行有关物质的推断
考法1 氯原子的结构和氯气的性质与应用
例1
【解析】a处变蓝、b处变红棕色,说明Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2,可证明氧化性:Cl2>I2、Cl2>Br2,但不能证明氧化性:Br2>I2,A错误;c处先变红,说明氯气与水反应生成酸性物质,后褪色,说明氯气与水生成的HClO具有漂白性,B错误;d处立即褪色,也可能是氯气与水反应生成的酸性物质中和NaOH的原因,C错误;e处变红说明Cl2将Fe2+氧化为Fe3+:2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-,证明还原性:Fe2+>Cl-,D正确。
D
考法2 氯气制备与性质实验的综合考查
1.实验注意事项
(1)稀盐酸与MnO2不反应,反应物应该用浓盐酸;参加反应的HCl一半表现还原