第02讲 氯气的性质及实验室制法-【暑假自学课】2023年新高一化学暑假精品课（鲁科版2019必修第一册）

第02讲 氯气的性质及实验室制法 1.了解氯气的物理性质，掌握氯气的化学性质。 2.通过探究氯气的主要化学性质，初步形成基于物质类别、元素价态和原子结构对性质进行预测和检验的认知。 3.通过对含氯物质及其转化关系的认识过程，建立物质性质与物质用途的关联。 一、氯气的结构和性质 1．科学探究的主要环节 2．原子结构 （1）微粒结构示意图 原子结构示意图 离子结构示意图 （2）结构和性质的关系：容易得到1个电子，形成最外层______的稳定结构 3．氯气的物理性质 （1）色味态：______色有_______气味的有_____气体 （2）溶解性 ①能溶于水，常温下1体积水约溶解_____体积氯气，得到氯水 ②不溶于_______溶液 （3）密度：_______空气密度 （4）熔沸点：熔点－101℃，沸点－34.6℃，易液化，沸点相对较_____。 （5）物理特性：易______，加压条件下变成________。 【注意】实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是：用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔(如图所示)。 4. 氯气的化学性质： ①与金属反应表现_______性（与变价金属反应，金属被氧化成高价态） a. 2Na＋Cl2 2NaCl（产生_____火焰，冒白烟） b. Cu＋Cl2CuCl2（产生________的烟，溶于水后溶液呈蓝绿色） c. 2Fe＋3Cl22FeCl3（产生_______的烟，溶于水后溶液呈棕黄色） 【注意】常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中。 ②与非金属反应 a. 与氢气反应，条件不同，产物相同，现象不同 点燃：___________，_______燃烧，产生_______色火焰，瓶口有_________________________。 光照：____________，发生________。 b. 2P＋3Cl22PCl3（氯气不足；产生_______） 2P＋5Cl22PCl5（氯气充足；产生_________） ③与碱反应 Cl2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H2O（用于除去多余的氯气） 2Cl2＋2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O（用于制漂粉精） Ca(ClO)2＋CO2＋H2O = CaCO3↓＋2HClO（漂粉精的漂白原理） ④与某些还原性物质反应 2FeCl2 + Cl2= 2FeCl3 SO2＋Cl2＋2H2O = 2HCl + H2SO4 2KI＋Cl2 = 2KCl + I2（使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色，用于氯气的检验） ⑤与某些有机物反应 CH4＋Cl2 CH3Cl + HCl（取代反应）；CH2=CH2＋Cl2 → CH2ClCH2Cl（加成反应） ⑥与水反应的实验操作 实验现象：A中干燥的有色布条__________；B中湿润的有色布条___________。 化学方程式：______________________________。 【特别提醒】 1．氯气、盐酸与金属反应的比较 （1）Cl2可以和大多数金属化合生成金属氯化物，与变价金属反应生成高价金属氯化物 ①单一价态：2Na+Cl22NaCl、2Al+3Cl22AlCl3 ②多种价态：2Fe+3Cl22FeCl3、Cu+Cl2CuCl2 （2）盐酸与只能与氢前的活泼金属发生置换反应，生成低价金属氯化物和氢气。 ①单一价态：2Na+2HCl2NaCl+H2↑、2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑ ②多种价态：Fe+2HClFeCl2+H2↑、Cu和稀盐酸不反应 2．Cl2的特殊性质 （1）Cl2可使湿润的有色布条褪色，不能使干燥的有色布条褪色，说明Cl2没有漂白性，HClO有漂白作用。 （2）Cl2可使湿润的石蕊试纸先变红后褪色，原因是Cl2与水反应生成的盐酸使石蕊试纸先变红，HClO使变色后的石蕊试纸褪色。 （3）常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯。 二、氯水的成分及性质 氯气能以1∶2的比例溶于水中得到的黄绿色溶液，氯气的水溶液称为氯水，溶于水的氯气只有少量与水反应。 氯气溶于水，在氯水中少部分氯分子与水反应。在新制的氯水：三种分子（H2O、Cl2、HClO）、四种离子（H+、Cl-、ClO-、OH-）；久置氯水则几乎是盐酸溶液。 (1)氯水中存在三种平衡关系： ①Cl2＋H2OHCl＋HClO ②HClOH＋＋ClO－ ③H2OH＋＋OH－ 根据可逆反应的特点，即可得出新制氯水中存在的各种微粒。 （2）氯水的性质 新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质：①Cl2的强氧化性；②HCl的强酸性；③HClO的强氧化性、弱酸性；④Cl−的性质。在不同的反应中，新制氯水中