内容正文:
第二章 第二节 氯及其化合物
高中化学·必修I
氯的家族,数我最酷,
氧化能力,败将无数,
钠钾铜铁,统统降服,
氢气怕我,脸白冒雾,
谢谢你常常为我流眼泪,
奔放活泼是我的写照,
黄绿是我最美的礼服,
爱我恨我,有毒消毒,
快跑,快跑,我们若生气呀,喷碱捂鼻就赶快往上跑,
别怕别怕,你漂白由我来,
奋不顾身水里扎。
由氯气歌可得出氯气有哪些性质?
高中化学·必修I
在通常状况下,Cl2是一种黄绿、有毒、易液化气体(低温和加压可转化为液氯或固态氯)、刺激气味扇闻法。
Cl2比空气重,可溶于水 (室温时与水体积比为1:2 ,所得溶液叫氯水,是混合物 ) 。
一、氯气(Cl2)
(一)物理性质:
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氯的原子结构:
常见化合价:-1、+1、+3、+4、+5、+7
(二)化学性质
思考:画出氯原子结构示意图,并据此推测氯气单质可能具有的化学性质?
Cl +17 2 8 7
Cl- +17 2 8 8
易得 e-
易得电子→具有强氧化性→氯单质是强氧化剂
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(二)化学性质:
1、与金属反应
①与钠反应:
剧烈燃烧,黄色火焰,白色的烟。
②与铁反应:
剧烈燃烧,生成棕色的烟,溶于水为棕黄色或黄色。
③与铜的反应:
剧烈燃烧,生成棕黄色的烟,溶于水得蓝色或蓝绿色溶液。
小结:大多数金属都能在一定条件下与氯气化合(Pt,Au除外),氯气是强氧化剂,变价金属与它反应得到高价的金属氯化物。
Cl2是很活泼的非金属,具有较强的氧化性。
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H2+Cl2 2HCl
点燃或光照
2、与非金属反应
HCl溶于水就是我们常用的盐酸。
安静的燃烧,火焰呈苍白色, 瓶口有白雾产生。
(1)氢气在氯气中燃烧
现象:
(2)氢气与氯气的混合气体在强光下
现 象:
释放大量的热,发生爆炸。
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3、与水反应
氯气可溶于水,其溶液称为氯水。常温下部分Cl2与水发生反应,生成盐酸和次氯酸。
Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClO
次氯酸
0
-1
+1
~e-
不溶于饱和食盐水,可用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl
思
考
氯气能溶于饱和食盐水吗?若Cl2中混有HCl,如何除杂?
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4、与碱反应
①与NaOH反应
Cl2 + 2NaOH == NaCl + NaClO + H2O
漂白液(84消毒液)
次氯酸钠(NaClO)是漂白液的有效成分,具有漂白性。
② 工业上制漂白粉(氯气与石灰乳反应)
2Cl2 + 2 Ca(OH)2 = CaCl2+ Ca(ClO)2 + 2H2O
次氯酸钙[Ca(ClO)2]是漂白粉的有效成分,也具有漂白性。
漂白粉主要成分
3Cl2 + 6NaOH == 5NaCl + NaClO3 + 3 H2O
△
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漂白粉Ca(ClO)2及漂白液(NaClO)的漂白原理: 水溶液与空气中的CO2接触反应生成次氯酸而起漂白作用。
Ca(ClO)2+ CO2 + H2O =CaCO3↓ + 2HClO
怎样保存漂白粉?
密封,保存于干燥处。
思
考
NaClO + CO2 + H2O =NaHCO3 + HClO
2HClO == 2HCl + O2↑
光照
漂白粉失效
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5、与还原性盐溶液的反应
与FeCl2 、NaBr、KI、Na2SO3、Na2S、SO2等还原性物质反应(表现氯气的强氧化性)
SO32- + Cl2 + H2O = SO42- + 2Cl- + 2H+
Cl2 + S2- = 2Cl- + S↓
SO2 + Cl2 + 2H2O = SO42- + 2Cl- +4H+
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思考2、1molCl2分别于足量的铁、氢氧化钠溶液完全反应,转移的电子数为多少?
学以致用
思考1、向FeBr2溶液中通入少量氯气,反应的离子方程式?通入过量的Cl2呢?若通入等物质的量的Cl2呢? FeI2溶液与Cl2按1:2混合的反应呢?
量少的定位1
2
1
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(2)不稳定性: 2HClO = 2HCl + O2↑
HClO的性质和用途:
(1)弱酸性:酸性比碳酸还弱
光照
(3)强氧化性:用于漂白、杀菌消毒
注意:干燥的氯气没有漂白作用。氯水或湿润的氯气中,因为生成次氯酸才具有漂白性。
用途:自来水厂多用液氯来杀菌消毒
常用自来水消毒剂:还有二氧化氯(ClO2)、Na2FeO4等,利用其强氧化性。
4Na2FeO4+ 10H2O = 4Fe(OH)3+