内容正文:
高中化学学业水平考试复习
氯及其化合物
1、氯的原子结构和性质:
结构:
性质:
一、氯气
Cl
得e-
Cl-
+17
2
8
7
Cl
得电子能力强,非金属性强,单质性质活泼,具有较强氧化性。易得到一个电子,显-1价,也可以失去电子显正价+1、+3、+5、+7。
第3周期第ⅦA族
原子的电子式
物理性质
色态:黄绿色气体
溶解性:可溶于水(1:2)所得溶液叫氯水
密度:密度比空气大
气味:有刺激性气味
易液化
毒性:有毒
3
2Na+Cl2 2NaCl(产生白烟)
Cu+Cl2 CuCl2
2Fe+3Cl2 2FeCl3
(产生棕色的烟,溶于水溶液呈黄色)
(产生棕黄色的烟,溶于水溶液呈蓝绿色)
注:常温下干燥的氯气或液氯不能与铁发生反应,所以工业上常把干燥的液氯储存在钢瓶中。
2、 氯气的化学性质
氯气的化学性质很活泼,是强氧化剂,有强氧化性。
⑴跟金属反应
Cl2有很强的氧化性,能与多数金属反应生成相应的金属氯化物。要注意的是:它和变价金属反应时,生成高价的金属氯化物,如:CuCl2、FeCl3
(2)氯气与某些非金属反应
H2+Cl2 2HCl
点燃
H2+Cl2 2HCl
光照
(3)氯气与水的反应
Cl2 + H2O HCl + HClO
0
-1
+1
既是氧化剂又是还原剂
思考:用自来水养金鱼时,通常先将自来水晒一段时间再注入鱼缸,你知道为什么吗?
目的:除去水中微量HClO
点燃:发出苍白色火焰,有白雾(工业制盐酸)
光照:会发生爆炸(故不能用于工业制盐酸)
(4)氯气与碱溶液的反应
Cl2 + 2OH- === Cl- + ClO- + H2O
Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O(常用于除去多余的氯气)
2Cl2+2Ca(OH)2=====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
氯气+碱 氯化物+次氯酸盐+水
(漂白液)
漂白粉的制取、成分、原理:
2Ca(OH)2 + 2Cl2 === CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
漂白粉的成分:
漂白粉的有效成分:
CaCl2 和 Ca(ClO)2的混合物
Ca(ClO)2
Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO
漂白原理:
(反应原理:强酸制取弱酸)
氯气与氢氧化钙悬浊液反应制漂白粉
二、氯水
新制氯水是浅黄绿色溶液。
(1)氯水中的Cl2与碘化钾、溴化钠等发生置换反应。
如:Cl2+2Br-===2Cl-+Br2;Cl2+2I-===2Cl-+I2。
(2)氯水中含有次氯酸能表现漂白作用。
(3)久置氯水因次氯酸不稳定见光分解产生氧气失效:2HClO 2HCl+O2↑。
次氯酸(HClO)的性质
1、强氧化性:杀菌消毒、漂白作用
2、极弱酸性:
3、不稳定性:受热、见光易分解(密封储存于棕色试剂瓶里)
2HCIO 2HCl + O2↑
光照
或△
用途:可用于自来水的杀菌消毒和用做漂白剂漂白有色物质。
H2CO3 >HClO
比较
类别 状态 粒子 漂白性
氯气
液氯
新制氯水
久置氯水
气态
液态
液态
Cl2分子
纯净物
纯净物
混合物
Cl2分子
无
无
有
H2O、 Cl2、HClO
Cl-、 H+、 ClO-
混合物
液态
H2O、 Cl-、 H+
无
注:①实验室中氯水现用现配。保存时,应避免光照、受热,通常
将氯水置于棕色试剂瓶中密封保存
②光照氯水,浅黄绿色逐渐褪去,溶液的pH值逐渐减小
③Cl2可使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,其原因是Cl2与
水作用生成的HCl使蓝色石蕊试纸变红,具有强氧化性的
HClO又将变色后的石蕊试纸氧化褪色(漂白)
④新的自来水消毒剂:ClO2、臭氧等
⑤次氯酸可用作棉、麻和纸张的漂白剂
三.氯气的实验室制法
(1)原理:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑。
(2)收集方法:用向上排空气法或排饱和食盐水法(吸收HCl杂质);检验Cl2收集满的方法是用湿润淀粉碘化钾试纸放到集气瓶口(检验碘生成)观察试纸是否变蓝。
(3)气体净化:杂质:HCl 、H2O。 HCl:用饱和食盐水除去, H2O :用浓H2SO4除去。
(4)尾气处理Cl2,通常用NaOH溶液吸收,不用石灰水吸收。反应离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
实验室制氯气的装置图
浓盐酸
MnO2
发生装置
净化装置
收集装置
尾气吸收装置
饱和食盐水
浓硫酸
NaOH