内容正文:
研究物质性质的基本程序
研究物质性质基本程序的实例——研究氯及其化合物的性质
1.氯气的性质
(1)氯气的物理性质
颜色
气味
毒性
密度
特性
黄绿色
刺激性气味
有毒
比空气大
易液化
旁栏边角 必修第一册P15
阅读教材“安全提示”,思考:氯气有毒,实验室如何闻氯气的气味?
提示:用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量气体飘进鼻孔。
(2)从原子结构角度认识氯气的氧化性
结合氯气的氧化性完成相关反应的化学方程式:
①与金属的反应
a.与Fe反应:2Fe+3Cl22FeCl3,红棕色烟,加水呈棕黄色溶液。
b.与Cu反应:Cu+Cl2CuCl2,棕黄色烟。
旁栏边角 必修第一册P15
阅读教材“实验验证”,判断下列说法的正误。
(1)过量的铁粉在少量氯气中加热,充分反应后产物为FeCl2( × )
(2)将废铁屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工业废气中的Cl2( √ )
②与非金属的反应
与H2反应的化学方程式:H2+Cl22HCl
③与某些还原性物质反应(书写离子方程式)
与碘化钾溶液
2I-+Cl2===I2+2Cl-
与SO2水溶液
Cl2+SO2+2H2O===4H++2Cl-+SO
与FeCl2溶液
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
氯气与水或碱溶液反应时,Cl2发生“歧化反应”,Cl2既表现氧化性又表现还原性。
①与水的反应
化学方程式
Cl2+H2OHCl+HClO
离子方程式
Cl2+H2OH++Cl-+HClO
②与碱的反应(与烧碱反应)
化学方程式
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
离子方程式
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
(4)氯水成分
①氯水中存在三种平衡关系:
Cl2+H2OHCl+HClO;HClOH++ClO-;H2OH++OH-。
②氯水性质的多重性
[微辨析1] 判一判
(1)(全国卷Ⅲ)制取较高浓度的次氯酸溶液:将Cl2通入碳酸钠溶液中( × )
(2)(北京卷)除去Cl2中的HCl,除杂试剂是H2O、浓H2SO4( × )
(3)(浙江卷)用同一针筒先后抽取80 mL氯气、20 mL水,振荡,气体完全溶解,溶液变为黄绿色( × )
(4)(海南卷)氯水具有较强的氧化性,可用于漂白纸张、织物等( √ )
(5)(北京卷)石蕊溶液滴入氯水中,溶液变红,随后迅速褪色( √ )
2.次氯酸与次氯酸盐
(1)次氯酸(HClO)
①不稳定性
次氯酸分解反应的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑。
②强氧化性
能将有色物质氧化为无色物质,作漂白剂;杀菌、消毒。
③弱酸性 →
向NaClO溶液中通入少量CO2,离子方程式为ClO-+CO2+H2O===HCO+HClO。
(2)次氯酸盐
①漂白液
②漂白粉
[微辨析2] 判一判
(1)(2020·天津卷)在全国人民众志成城抗击新冠病毒期间,使用的“84消毒液”的主要有效成分是NaClO( √ )
(2)(2021·浙江1月选考)NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3和HClO,则NaClO溶液与SO2反应生成NaHSO3和HClO( × )
(3)(2020·江苏卷)NaCl(aq)Cl2(g)漂白粉(s)( × )
(4)漂白粉溶液在空气中失效的离子方程式ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO( × )
氯气的实验室制法
1.反应原理
实验室常利用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2,化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。2.实验装置
[微辨析3] 判一判
(1)含有4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应,能生成1 mol Cl2( × )
(2)欲除去Cl2中少量的HCl气体,可用饱和NaHCO3溶液( × )
(3)可用排饱和食盐水法收集Cl2( √ )
(4)常用饱和石灰水吸收尾气中的Cl2( × )
卤族元素(F、Cl、Br、I)
1.卤素的位置及结构特点
卤素位于元素周期表中第ⅦA族,包括:氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)。卤素原子最外层都有7个电子,都是典型的非金属元素,其单质具有相似的化学性质。
2.卤素单质(X2)性质的相似性和递变性
(1)性质的相似性
①都能与大多数金属反应,如F2、Cl2、Br2与Fe反应:2Fe+3X2===2FeX3,由于I2的氧化性较弱,I2与Fe反应生成FeI2。
②都能与H2反应生成HX:X2+H2===2HX。
③都能与水反应:X2+H2OHX+HXO(F2例外:2F2+2H2O===4HF+O2)。
④都能与碱溶液反应:X2+2NaOH===NaX+NaXO+H2O(F2例外)。
(2)性质的递变性
颜色
状态熔沸点