内容正文:
第16讲 氯及其化合物(基础课)
1.了解氯及其重要化合物的性质、制备及应用。 2.掌握Cl2的实验室制法(包括所用试剂、原理、仪器和收集等)。 3.了解氯水的成分及其性质多重性。
氯及其重要化合物
一、氯气的性质及应用
1.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
2.化学性质
(1)与金属、非金属单质反应——表现氧化性
①Cl2具有强氧化性,与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物,如FeCl2不能由两种相应的单质化合而成。
②纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,反应生成的气体是HCl,它在空气中与水蒸气结合呈白雾状;若加热或光照H2、Cl2的混合气体,会发生爆炸。
(2)与还原性化合物反应(写化学方程式或离子方程式)
(3)Cl2参与的歧化反应——既作氧化剂又作还原剂
①与水反应——在25 ℃时,1体积的水可溶解约2体积的Cl2,但溶于水中的部分Cl2与水发生反应,其离子方程式为Cl2+H2OH++Cl-+HClO。
②与碱反应——制漂白剂(同时也是消毒剂)
a.制漂白液(有效成分NaClO)的离子方程式为
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。
b.制漂白粉[有效成分Ca(ClO)2]的化学方程式为
2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
常见含氯消毒剂有HClO、次氯酸盐、ClO2等。
二、次氯酸及其盐的性质
1.次氯酸的“三性”
(1)不稳定性:2HClO2HCl+O2↑,不能单独存在,只存在于水溶液中。
(2)强氧化性
(3)弱酸性(比H2CO3的酸性弱,比HCO强)
NaClO溶液中通入少量或过量CO2,化学方程式均为NaClO+CO2+H2O===HClO+NaHCO3。
2.次氯酸盐的主要性质
(1)次氯酸盐[Ca(ClO)2、NaClO]的水溶液呈碱性,水解离子方程式为ClO-+H2OHClO+OH-。
(2)与酸性物质作用生成具有强氧化性的次氯酸,作消毒剂和漂白剂。
(3)漂白粉在空气中失效的原理为Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,2HClO2HCl+O2↑。
①新制氯水应保存在棕色试剂瓶中并置于阴凉处。久置氯水变为稀盐酸,酸性变强。
②次氯酸盐的漂白原理是与物质反应生成强氧化性的HClO。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)过量的铁粉在少量氯气中加热,充分反应后产物为FeCl2。( )
(2)氯气溶于水溶液呈酸性且可以导电,所以氯气是电解质。( )
(3)标准状况下,11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为0.5NA。( )
(4)氯气可以使湿润的有色布条褪色,但是实际起漂白作用的物质是次氯酸,而不是氯气。( )
(5)Cl2与任何物质反应时,Cl2只作氧化剂。( )
(6)工业制取漂白粉时可将Cl2通入石灰水中。( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
2.写出下列反应的离子方程式。
(1)Cl2通入H2S的水溶液中:______________________________。
(2)Cl2通入Na2SO3溶液中:_________________________________。
(3)Ca(ClO)2溶液中通入过量CO2:__________________________________。
[答案] (1)Cl2+H2S===S↓+2Cl-+2H+
(2)Cl2+SO+H2O===SO+2Cl-+2H+
(3)ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO
1.下列有关氯及其化合物叙述错误的是( )
A.Cl2与非金属、金属化合时均表现氧化性
B.大量氯气泄漏时,应用浸有弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻向高处跑
C.AlCl3、FeCl2、FeCl3均可通过化合反应制得
D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
D [FeCl2溶液中加氯水,主要是Cl2与Fe2+反应生成Fe3+,D错误。]
2.如图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。已知:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O。 向KMnO4晶体上滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
下列有关说法正确的是( )
A.a处变蓝、b处变棕红,说明非金属性:Cl>Br>I
B.c处先变红后褪色,说明Cl2与H2O反应生成HCl
C.d处立即褪色,说明Cl2与H2O反应生成HClO
D.e处变红,说明Cl2与Fe2+反应生成Fe3+
D [Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2,a处变蓝