内容正文:
第10讲 氯及其化合物
【化学学科素养】
1.宏观辨识与微观探析:能从氯原子的结构理解Cl2的性质,形成“结构决定性质”的观念。
2.科学探究与创新意识:能和同学交流实验探究的成果,提出进一步探究或改进氯及其化合物的制备及性质实验的设想,培养勇于质疑和批判的创新精神。认识科学探究是进行科学发现、创造和应用的科学实践活动;能从问题和假设出发,依据探究目的,设计探究方案,获得卤素单质的提取方法。
3.科学态度与社会责任:认识氯及其化合物对环境的影响,形成绿色环保的意识。关注与化学有关的社会热点问题。了解环境保护与资源开发的关系.具有绿色化学观念。勇于承担责任,权衡利弊,积极参与化学问题的社会决策。
【必备知识解读】
一、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
比空气重
易液化
【特别提醒】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。
2.从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性
依据氯气的氧化性完成下列方程式:
(1)与金属反应
①Fe:2Fe+3Cl22FeCl3,棕红色烟。
②Cu:Cu+Cl2CuCl2,棕黄色烟。
(2)与非金属反应
H2:H2+Cl22HCl,苍白色火焰;
H2和Cl2的混合气体光照时会发生爆炸。
(3)与还原性无机化合物反应:
①与碘化钾溶液反应:Cl2+2KI===2KCl+I2。
②与SO2水溶液反应:Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl。
③与FeCl2溶液反应:Cl2+2FeCl2===2FeCl3。
3.从化合价的角度认识Cl2的化学性质——歧化反应
氯气与水或碱反应,氯元素的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现氧化性又表现还原性。
(1)与水反应
化学方程式:Cl2+H2OHCl+HClO,
离子方程式:Cl2+H2OH++Cl-+HClO。
(2)与碱反应
①与烧碱反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
②制取漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
二、次氯酸和次氯酸盐的性质
1.次氯酸
(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
①能将有色物质氧化为无色物质,作漂白剂。
②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)“84”消毒液
有效成分为NaClO,它与洁厕灵(主要成分盐酸)混合立即会产生氯气,其离子方程式是ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
(2)漂白粉
①成分:漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,其中有效成分是Ca(ClO)2。
②漂白原理:在潮湿的空气中能吸收CO2,化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓。
【特别提醒】
①向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,发生的反应为Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。
②向Ca(ClO)2溶液中通入SO2,生成的是CaSO4而不是CaSO3。
③次氯酸盐(ClO-)无论是在酸性、碱性还是中性条件下,均具有强氧化性,均能氧化I-、Fe2+、SO、S2-等还原性离子。
三、卤素的性质及X-的检验
1.卤素单质的递变性
颜色
F2 Cl2 Br2 I2
熔、沸点
密度
水溶性
氧化性
氧化性Cl2>Br2>I2
还原性(X -)
阴离子还原性由强到弱顺序是I->Br->Cl-
①Cl2通入NaBr溶液中的离子反应:Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
②Br2加入KI溶液中的离子反应:Br2+2I-===I2+2Cl-
2.相似性
①都能与大多数金属反应:2Fe+3Br2===2FeBr3;I2+Fe===FeI2;
②都能与H2反应:H2+X2===2HX;
③都能与H2O反应:X2+H2OHX+HXO(F2例外);
④都能与碱液反应:X2+2NaOH===NaX+NaXO+H2O(F2例外)。
3.性质的特殊性
氟
①无正价,非金属性最强,F-的还原性最弱
②2F2+2H2O===4HF+O2,与H2反应在暗处即爆炸
③氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃,故应保存在塑料瓶中
溴
①Br2常温下是深红棕色液体,是唯一的液态非金属单质
②Br2易溶于有机溶剂
③液态Br2有剧毒,易挥发,故盛溴的试剂瓶中加水,进行水封,保存液溴不能用橡胶塞
碘
①淀粉遇I2变色
②I2加热时易升华
③I2易溶于有机溶剂
④I2易与Na2S2O3反应:I2+2S2O===