内容正文:
专题五 氯及其化合物(讲义)
第1讲 氯气的性质
知识点一 氯气的存在与性质
1.海水中含量最多的金属离子是Na+,含量最多的非金属离子是Cl-,它们组成化合物的化学式是 NaCl ,化学名称是 氯化钠 ,俗名是 食盐 。
2.氯元素位于周期表中第三周期,它属于非金属(填“金属”或“非金属”)元素。
3.尝试画出氯的原子结构示意图。
4.从原子结构我们可以看出,氯原子的最外层有7个电子,在化学反应中很容易得到(填“得到”或“失去”)电子,所形成的粒子的符号是Cl-。
一、氯的存在与性质
1.存在:氯在自然界中以化合态存在,主要以NaCl、MgCl等盐的形式存在于海水、盐湖和盐矿中。
2.氯气的发现
(1)发现者:舍勒
(2)发现原理:MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
3.氯气的物理性质
颜色
状态
气味
毒性
溶解性
特性
密度
黄绿色
气体
刺激性气味
有毒
能溶于水
易液化
比空气大
遇氯气泄漏时,人员应该迅速撤离至上风处,且尽量居于较高位置。
[练习1]下列关于氯气的描述,不正确的是( )
A.黄绿色 B.有刺激性气味
C.密度比空气小 D.有毒
【答案】C
【解答】解:A.氯气是一种黄绿色气体,故A正确;
B.氯气有刺激性气味,故B正确;
C.由气体的密度之比等于相对分子质量之比,氯气的相对分子质量是71,比空气的平均分子量29大,故氯气的密度比空气大,故C错误;
D.氯气是一种有毒的气体,对人的呼吸道黏膜造成伤害,严重的会使人致死,故D正确;
故选:C。
4.氯气的化学性质
[思考1]结合前面学习的氧化还原反应原理,氯原子很容易得到1个电子,说明氯容易表现出什么样的化学性质?
提示:氯原子很容易得到1个电子,表现出很强的氧化性。
(1)与金属单质的反应
氯气能与大多数金属化合,生成金属氯化物。例如,钠、铁、铜等都能与氯气在加热条件下发生反应:
①钠与氯气的反应:2Na + Cl2 2NaCl;
②铁与氯气的反应:Cu + Cl2 CuCl2;
③铜与硫的反应:2Fe + 3Cl2 2FeCl3
(2)与非金属单质的反应
氯气也能与大多数非金属单质发生化合反应。
[实验2-7]在空气中点燃氢气,然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中,观察现象。
[实验现象]氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,生成的HCl气体在集气瓶口与空气中的水蒸气结合,形成白雾。
化学方程式:H2 + Cl22HCl
HC1气体溶于水,就成为我们常用的盐酸。
[注意]H2和Cl2的混合气体光照容易发生爆炸。
[思考2]氢气在氯气中能燃烧,你对燃烧需要的条件及燃烧的本质有什么新的认识?
提示:燃烧需要的条件:燃料与氧化剂接触,达到着火点;
燃烧的本质:燃烧是燃料与氧化剂发生的剧烈的发光发热的氧化还原反应。
[练习2]下列化合物中,不能通过两种单质间化合直接制取的是( )
A.FeCl3 B.CuCl2
C.HCl D.FeCl2
【答案】D
(3)与水的反应
[思考3]目前,很多自来水厂用氯气来杀菌、消毒,我们偶尔闻到的自来水散发出来的刺激性气味就是余氯的气味。氯气溶于水为什么能杀菌、消毒呢?
①氯水
在25℃时,1体积的水可溶解约2体积的氯气,氯气的水溶液称为氯水。在常温下,溶于水的部分氯气能与水发生反应:Cl2 + H2O = HCl + HClO。
[注意]关于氯气和水反应的拓展:
Cl2与H2O的反应不能进行完全,我们称之为“可逆反应”,书写可逆反应的化学方程式时不能用“===”,而应用“⇌”,故等我们学习了可逆反应相关知识后,Cl2与H2O反应的化学方程式应写为Cl2+H2O⇌HCl+HC1O。
[思考4]新制的氯水中有哪些物质?哪些属于电解质?你能试着写出它们的电离方程式吗?
提示:新制的氯水中有Cl2、H2O、HCl、HC1O,其中属于电解质的是H2O、HCl、HC1O,它们的电离方程式分别为:HCl==H++Cl-、HC1O⇌H++ClO-、H2O⇌H++OH-
[总结]新制氯水中有三种分子四种离子:
三种分子:Cl2、H2O、HC1O;
四种离子:H+、Cl-、ClO-、OH-
②次氯酸
a.次氯酸的强氧化性
次氯酸(HClO)具有强氧化性,能够杀死水中的病菌起到消毒的作用,因此很多自来水厂会用氯气消毒杀菌。近期有科学家提出,用氯气进行自来水消毒时会产生对人体有害的有机氯化物,所以国家规定了自来水中余氯含量的标准,同时也在积极研究新型自来水消毒剂,如ClO2、O3等。
[实验2-8](1)取干燥的和湿润的有色纸条(或布条)各一条,分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片,观察现象。
现象:干燥布条不变色,而湿润布