内容正文:
第二节 氯及其化合物
第1课时 氯 气
[核心素养发展目标] 1.能从原子结构的角度认识氯元素是一种很活泼的非金属元素,其单质具有强氧化性。2.通过实验探究氯气的化学性质,掌握氯气与金属单质、非金属单质及水的反应,促进“科学探究”化学核心素养的发展。
一、氯气的物理性质
1.氯的原子结构及存在
2.氯气的物理性质
颜色
状态
气味
毒性[来源:学|科|网Z|X|X|K]
溶解性
黄绿色
气体
刺激性气味
有毒
1体积的水溶解约2体积的氯气
已知实验室制取氯气的化学方程式为
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
结合氯气的物理性质,判断下列叙述是否正确。
(1)加热盛有二氧化锰、浓盐酸的烧瓶,瓶内充满黄绿色气体( )
(2)氯气的密度比空气大,常用向上排空气法收集氯气( )
(3)闻氯气气味时,用手轻轻在集气瓶瓶口扇动,使极少量氯气飘进鼻孔( )
(4)在充满氯气的集气瓶内加水,盖严后振荡,瓶内气体颜色变浅,液体变为黄绿色( )
(5)氯气易液化,在低温和加压的条件下可以转变为液态(液氯)和固态( )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5) √
二、氯气与金属、非金属的反应
1.氯气与金属单质的反应
(1)写出下列反应的化学方程式,并指明主要反应现象:
①与钠反应:2Na+Cl22NaCl,产生大量白烟;
②与铁反应:2Fe+3Cl22FeCl3,产生大量棕褐色烟;
③与铜反应:Cu+Cl2CuCl2,产生大量棕黄色烟。
(2)上述反应中的氧化剂是氯气,还原剂是金属单质(钠、铁、铜)。[来源:Z+xx+k.Com]
2.氯气与非金属单质氢气的反应
(1)在空气中点燃氢气,然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中。
①观察到的现象是氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰。
②燃烧结束后,抽去盖在集气瓶口处的毛玻璃片,观察到的现象是集气瓶口上方出现白雾。
③反应的化学方程式是H2+Cl22HCl。
(2)氯气和氢气的混合气体在强光照射时,反应瞬间完成,放出的热量使气体急剧膨胀而发生爆炸。
(1)从氯原子结构的角度解释氯气为什么具有强氧化性?
提示 氯原子最外电子层上有7个电子,易得到1个电子,形成8电子稳定结构。所以氯气是活泼的非金属单质,具有强氧化性。
(2)H2能在Cl2中安静地燃烧,在空气中点燃氢气前应进行什么操作?
提示 应先检验H2的纯度。
(3)写出下列反应的离子方程式[来源:学科网]
①氯气将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+;
②氯气与溴化钾溶液发生置换反应。
提示 ①Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+
②2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
(1)氯气是很活泼的非金属单质,具有很强的氧化性。
①氯气能与绝大多数金属反应,把变价金属(如Fe、Cu)一般氧化到最高价。
②氯气能与许多还原性化合物反应,如FeCl2溶液、KI溶液、SO2水溶液等。
(2)燃烧是指发热发光的剧烈的化学反应。它强调的是:①发光时也要发热;②反应剧烈;③实质是剧烈的氧化还原反应;④不一定要有氧的参加。
三、氯气与水的反应
1.氯水的性质
(1)氯气能溶于水,其水溶液俗称氯水。按下图要求完成氯水的性质实验:
甲 乙
①图甲所示的实验现象是有色布条不褪色,实验结论是干燥氯气不具有漂白性。
②图乙所示的实验现象是有色布条褪色,实验结论是新制氯水具有漂白性。
(2)新制氯水具有漂白性是因为氯气与H2O反应生成了HClO,反应的化学方程式是Cl2+H2O===HCl+HClO,该反应的氧化剂是Cl2,还原剂是Cl2。
2.次氯酸(HClO)的性质
(1)次氯酸是易溶于水的弱酸,比碳酸酸性弱,写离子方程式时不能拆成离子形式。氯气和水反应的离子方程式:Cl2+H2O===H++Cl-+HClO。
(2)次氯酸不稳定,见光易分解,反应的方程式:2HClO2HCl+O2↑。
(3)次氯酸具有强氧化性(其氧化性比氯气强),可用于自来水的杀菌消毒,还可以用作漂白剂。
(4)氯气用于自来水消毒时,因与水中的有机物反应生成有机氯化物对人体有害,所以要严格控制饮用水中氯的含量,并开始使用二氧化氯、臭氧等新的自来水消毒剂。
3.氯水成分与性质的多样性
为探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质,某化学兴趣小组做了如下实验:
(1)观察氯水颜色,发现氯水呈浅黄绿色,证明氯水中含有的粒子是________。
(2)向氯水中滴入碳酸钠溶液,有气体生成,说明氯水中含有的粒子是________。
(3)盛有氯水的试管中的有色布条褪色,说明氯水中含有的粒子是________。
(4)将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液显红色,起作用的微粒是____