内容正文:
考点09 氯气的性质
【知识梳理】
一、氯气的性质
1.氯的原子结构及存在
(1)原子结构示意图为 ,氯原子容易得到1个电子而形成Cl-结构示意图为。
(2)存在:氯在自然界中以化合态存在,海水中主要以NaCl的形式存在。
(3)发现:1774年,瑞典化学家舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)时,把浓盐酸与软锰矿混合在一起加热,意外发现了一种具有强烈刺激性气味的黄绿色气体,后确认为氯气。
2.物理性质
颜色
状态
气味
毒性
溶解性
黄绿色
气体
刺激性
有毒
1体积水溶解2体积氯气
3.化学性质
(1)与金属的反应
反应现象
化学方程式
Na
剧烈燃烧,黄色火焰,产生大量白烟
2Na+Cl22NaCl
Fe
Fe丝在氯气中燃烧,产生棕色烟
干燥的氯气在常温下不与铁反应,因此液氯可用钢瓶贮存
2Fe+3Cl22FeCl3
Cu
Cu丝在氯气中燃烧,产生棕黄色烟,溶于水后,溶液呈蓝绿色
Cu+Cl2CuCl2
氯气在加热条件下能与大多数金属化合,生成高价态的金属氯化物。
(2)与非金属反应:与H2反应:反应方程式:H2+Cl22HCl,反应现象:H2在Cl2中能安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾,工业上用电解饱和食盐水得到的氯气和氢气制取盐酸,若将H2与Cl2混合点燃或强光照射会发生爆炸。
(3)氯气与水的反应①反应的化学方程式是:Cl2+H2O HCl+HClO。
②次氯酸(HClO)是易溶于水的弱酸,比碳酸酸性弱;次氯酸不稳定,见光易分解,化学方程式:2HClO2HCl+O2↑。次氯酸具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,还可以用作漂白剂。
(4)氯气与碱的反应
①Cl2与NaOH溶液的反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。该反应可应用于氯气的尾气处理和工业上制取漂白剂,漂白剂的有效成分为NaClO。
②工业上制漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
漂白粉的主要成分为:CaCl2、Ca(ClO)2,其有效成分为:Ca(ClO)2。
漂白粉的漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO。
漂白粉的保存:漂白粉应密封、避光保存,并置于阴凉干燥处。
【总结归纳】
1.凡是发光、发热的剧烈的化学反应都是燃烧,故不一定有氧气参加;如Fe、Cu、H2与Cl2的反应均是燃烧反应。“烟”是指固体小颗粒分散到气体中的现象,如Fe、Cu、Na分别与氯气反应生成棕褐色烟、棕黄色烟和白烟。“雾”是指小液滴分散到气体中的现象,如H2在Cl2中燃烧生成的HCl气体与空气中的水接触形成盐酸酸雾(白雾)。
2.新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。
3.漂白粉中有效成分Ca(ClO)2其实不具有漂白性,要溶于水后与空气中的CO2反应生成HClO,因此漂白粉在使用时需加水浸泡片刻,才能更好地发挥漂白作用,漂白剂也同样如此。
4.次氯酸的漂白原理、特点及应用范围
5. 液氯、新制氯水与久置氯水性质比较
液氯
新制氯水
久置氯水
分类
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
黄绿色
无色
漂白性
无
有
无
酸性
无
有
有
保存
特制钢瓶
棕色瓶盛装,放阴凉处,新制氯水一般现用现配
二、氯离子的检验
1.氯离子检验的实验探究
在三支试管中分别加入2~3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液,然后各滴入几滴AgNO3溶液,再分别加入少量稀硝酸,观察现象。
实验现象
离子方程式
加入AgNO3
溶液
加入稀硝酸
稀盐酸
产生白色沉淀
沉淀不溶解
Ag++Cl-===AgCl↓
NaCl溶液
产生白色沉淀
沉淀不溶解
Ag++Cl-===AgCl↓
Na2CO3溶液
产生白色沉淀
沉淀溶解,放出无色气体
2Ag++CO===Ag2CO3↓、
Ag2CO3+2H+===2Ag++CO2↑+H2O
2.氯离子的检验方法
(1)在被检验的溶液中加入稀硝酸酸化,再滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则被检液中含有Cl―。
(2)在被检验的溶液中滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶,则被检液中含有Cl―。原理:Ag++Cl-===AgCl↓(离子方程式)。加入稀硝酸的目的:排除CO等离子的干扰。
【总结归纳】
1.要排除CO32-、PO43-等离子的干扰,它们的银盐沉淀溶于稀硝酸。一般先在被测液中加入稀硝酸酸化,以排除干扰离子(CO32-、PO43-)。
2.若被检液中有SO42-存在,由于SO42-可以与Ag+生成白色微溶物Ag2SO4且不溶于稀硝酸,则在检验Cl