内容正文:
第二节 氯及其化合物
(一)氯气的性质
一、存在:
氯是一种重要的“成盐元素”,在自然界中除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中,还存在于陆地的盐湖和盐矿中
二、用途:
制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品
四、结构:
容易得到电子而形成Cl-,表现为典型的非金属性 ,具有强氧化性
三、发现过程:
瑞典化学家舍勒
软锰矿+浓盐酸混合产生一种黄绿色、有刺激性气味的气体
英国化学家戴维
确认这种气体为氯气
+17
2
8
7
五、物理性质
黄绿色,有刺激性气味的有毒气体,易液化(SO2、NH3也易液化),密度比空气大,能溶于水(1体积水约溶解2体积氯气),但在饱和食盐水中溶解度很小,所以可以用排饱和食盐水的方法或向上排空气法收集氯气
六、化学性质
1、与金属单质反应:
2Na+Cl2
2NaCl(剧烈燃烧,产生白烟)
2Fe+3Cl2
2FeCl3
(棕褐色烟,干燥的氯气与铁不反
应,可以用钢瓶储存干燥的液氯)
Cu+Cl2
CuCl2
(剧烈燃烧,产生棕黄色烟)
2、与非金属单质反应:
Cl2+H2====2HCl
光照或点燃
(安静燃烧,发出苍白色火焰,有白雾生成,在点燃条件下的反应可用于制盐酸,点燃前必须验纯;光照条件下易发生爆炸)
3Cl2+2P
2PCl3(Cl2不足,有白雾)
5Cl2+2P
2PCl5 (Cl2过量,白烟)
3、与水反应:
①氯水:
Cl2+H2O
HCl+HClO
H++Cl–+HClO
Cl2+H2O
氯气的水溶液,氯水中因含有氯气而呈现浅黄绿色
②液氯、新制氯水、久置氯水的比较
纯净物
混合物
混合物
Cl2
Cl2、HClO、H2O、H+、
Cl–、ClO-、OH-(少量)
H2O、H+、Cl–、
OH-(少量)
黄绿色
淡黄绿色
无色
氧化性
酸性、氧化性、漂白性
酸性
注:1、氯水与还原性离子反应时一般是Cl2表现氧化性,不考虑HClO
2、氯水用于漂白和消毒时,考虑HClO的强氧化性
液氯 新制氯水 久置氯水
类别
微粒
颜色
性质
③次氯酸:化学性质:
1、弱酸性:比碳酸弱
2、不稳定性:
2HClO
2HCl+O2↑
3、强氧化性:
有漂白性、有杀菌、消毒作用
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
4、与碱反应:
2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O Cl2+2OH–=Cl–+ClO–+H2O
(利用此反应,可吸收尾气中的Cl2,也可制取以NaClO为有效成分的漂白液)
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O Cl2+2OH–=Cl–+ClO–+H2O
(利用此反应,常用Cl2与石灰乳反应制取以Ca(ClO)2为有效成分的漂白粉、漂粉精)
漂白原理:漂白液、漂白粉、漂粉精的漂白、消毒原理相同,在酸
性条件下生成有漂白、消毒作用的次氯酸(HClO)
Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO ClO-+H+=HClO(工业漂白)
Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
2ClO-+Ca2++H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO(家用漂白、消毒)
注:
①由于其中的CaCl2易潮解,使漂白粉潮湿而与CO2反应:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO,HClO不稳定,见光易分解:
失去漂白效果,所以漂白粉应避光密封存放于干燥处
2HClO
2HCl+O2↑
②NaClO、Ca(ClO)2在没有酸存在条件下,也有一定的
漂白、杀菌能力,也有较强的氧化性,能氧化I-、S2-、
SO32-、Fe2+等,所以在溶液中与这些离子都不能大
量共存
③漂白粉、漂粉精、漂白液既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂,又可作游泳池等场所的消毒剂
5、与还原性物质反应
2FeCl2+Cl2=2FeCl3 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(除去FeCl3 中的FeCl2)
Cl2+H2S=2HCl+S↓ C