内容正文:
3.1.2氯气的性质
【学习目标】
1.了解氯气的物理性质,掌握氯气的化学性质,培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。
2.知道氯气与水反应的产物,熟知氯水的成分和性质。
3.掌握氯气与碱的反应,认识含氯化合物在生产中的应用和对生态环境的影响,促进“社会责任”核心素养的发展。
【知识梳理】
一、氯气的性质
1.氯原子的结构
氯元素的原子结构示意图为。由此可知,氯原子在化学反应中容易得到个电子。氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,在一定条件下能与多种金属和非金属单质反应,生成氯化物。
2.氯气的物理性质
颜色
状态
气味
毒性
溶解性
黄绿色
气体
刺激性气味
有毒
1体积的水溶解约2体积的氯气
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
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
(2)与非金属反应
与H2反应:H2+Cl22HCl,反应现象是H2在Cl2中能安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾。
提醒 若将H2与Cl2混合点燃或强光照射会发生爆炸。
(3)与水的反应
氯气能溶解于水,其水溶液称为氯水。常温常压下,溶于水的部分氯气会与水发生化学反应,化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO。
氯水漂白性的实验探究
实验操作
实验现象
实验结论
实验解释
有色布条不褪色
干燥的氯气不具有漂白性
氯气与H2O反应生成了HClO,HClO具有强氧化性,能漂白有色布条
有色布条褪色
氯气与水反应的产物具有漂白性
(4)氯气与碱的反应
A、与NaOH溶液的反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,利用此反应原理可以吸收尾气中的有毒气体Cl2,也可以制取“84消毒液”和“漂白液”,这两种液体的主要成分均是NaCl和NaClO,有效成分均是NaClO。
B、与石灰乳反应:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,利用此反应原理可以制取漂白粉,其主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2。如果Cl2与Ca(OH)2反应充分,并使Ca(ClO)2成为主要成分,则得到漂粉精。
[辨析]
1氯气与除金、铂以外的绝大多数金属都能反应。变价金属单质与氯气反应,一般生成最高价氯化物,例如过量的铁丝在氯气中燃烧时,生成FeCl3而不生成FeCl2。
2燃烧有时不需要氧气,如2P+3Cl22PCl3等。
3H2与Cl2的反应产物HCl用于制取盐酸。
4H2和Cl2在光照下会发生爆炸生成HCl,但在黑暗条件下能共存。
【能力达成】
1.下列有关氯气的叙述中不正确的是( )
A.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体
B.氯气、液氯是同一种物质
C.氯气不能溶于水
D.氯气是一种有毒的气体
答案:C
解析:Cl2能溶于水,常温常压下,1体积的水可溶解约2体积的Cl2,C错误。
2.灭地鼠的方法很多,其中一种方法是将氯气通入鼠洞中,利用的氯气的性质有( )
①密度比空气大 ②易液化 ③能溶于水 ④有毒
A.①④ B.①②
C.③④ D.①③④
答案:A
解析:氯气密度比空气大,有毒,可将氯气通入鼠洞,用来消灭地鼠,没有用到其易液化和能溶于水的性质,故选A。
3.下列有关Cl2及其化合物的说法错误的是( )
A.Cl2能与大多数金属化合,一般可将变价金属氧化至最高价
B.干燥的Cl2和氯水均能使鲜花褪色
C.因为Cl2有毒,所以可用于杀菌、消毒、漂白
D.除去Cl2中少量HCl气体,可使气体通过饱和食盐水
答案:C
解析:Cl2是强氧化剂,能和大多数金属化合,能将变价金属氧化至最高价,A正确;因为鲜花中含有水分,故干燥的Cl2遇到鲜花可生成HClO,氯水中也含有HClO,HClO具有漂白性,故二者均能使鲜花褪色,B正确;Cl2的杀菌、消毒、漂白作用是因为Cl2遇水生成了具有氧化性的HClO,而不是因为Cl2有毒,C错误;由于Cl2不溶于饱和食盐水,而HCl气体易溶于饱和食盐水,所以可用饱和食盐水除去Cl2中少量HCl气体,D正确。
4.实验室为了使用方便,通常将氯气溶解于水中形成氯水或将其降温加压形成液氯来使用。下列有关这两种液体的实验描述都正确的是( )
A.两种液体都可以使干燥的布条褪色
B.两种液体都可以使干燥的蓝色石蕊试纸变红
C.用这两种液体都可给自来水消毒
D.分别向这两种液体中投入几颗金属锌粒均有气泡产生
答案:C
解析:液氯成分为Cl2,氯水(新制)成分为Cl2、HC