内容正文:
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第二节 氯及其化合物
第1课时 氯气的性质
[学习目标]
1.从原子结构角度掌握氯气的性质,知道氯气是很活泼的非金属单质。
2.掌握氯气与金属单质、非金属单质、水、碱的反应。
3.认识次氯酸的强氧化性和不稳定性及其在生产、生活中的应用。
[核心知识梳理]
一、氯的存在及氯气的物理性质
1.氯的存在
氯元素是一种重要的“成盐元素”,在自然界中以 化合 态存在,除了以 NaCl、MgCl2、CaCl2 等形式大量存在于海水中,还存在于陆地的 盐湖和盐矿 中。
2.氯气的物理性质
氯气是 黄绿 色有 刺激性 气味的 气 体,密度比空气 大 , 有 毒,易 液化 , 能 溶于水,1体积水可溶解 2 体积的氯气。
微警示: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,使极少量气体飘进鼻孔。
2、 氯的原子结构及化学性质
1.氯的原子结构:氯原子最外电子层上有 7 个电子,在化学反应中很容易 得到 电子以到
稳定结构。因此氯的化学性质非常活泼,表现出很强的 氧化性 。(结构决定性质)
2.氯气的化学性质
(1)与金属单质的反应
2Na+Cl22NaCl(白烟)
2Fe+3Cl22FeCl3(棕色烟),常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应,所以液氯通常储存在钢瓶中。
Cu+Cl2CuCl2(棕黄色烟)
微警示:由于氯气的氧化性很强,与可变价金属反应时,通常将其氧化为高价态。
(2)与非金属单质反应
H2+Cl22HCl(苍白色火焰,瓶口有白雾)——可用于工业制盐酸
H2+Cl22HCl(会发生爆炸)
微警示:①燃烧不一定有氧,任何发光发热的剧烈的氧化还原反应都称之为燃烧。
②H2在Cl2中燃烧前,一定要检验H2的纯度。
(3)与水的反应:溶于水的氯气部分与水反应
①Cl2+H2OHCl+HClO(Cl2作既做氧化剂又做还原剂)
②次氯酸的性质:
a.一元弱酸(比 碳酸 弱)
b.强氧化性( 用于杀菌、消毒、漂白 )
c.不稳定(见光或受热分解)
化学方程式: 2HClO2HCl+O2↑
微警示:①氯气用于杀菌、消毒、漂白,就是因为和水反应生成了次氯酸,利用次氯酸的强氧化性。
②次氯酸的漂白作用是由于其具有强氧化性,其漂白原理是氧化有机色素(即有机色质),发生的是氧化还原反应,不可逆。常见的可漂白的物质有有色纸条、有色布条、酸碱指示剂、有色花瓣、红墨水、品红溶液、蓝色石蕊试纸等。
③新制氯水、久置氯水、液氯的比较
液氯
新制氯水
久置氯水
成分
Cl2
三分子Cl2、HClO、H2O
四离子H+、Cl-、ClO-、OH-
稀盐酸
分类
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
浅黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性、漂白性
酸性
(4)与碱反应:
Cl2+2NaOH= NaCl+ NaClO+ H2O,漂白液主要成分是 NaCl、NaClO ,有效成分是 NaClO 。
2Cl2+2Ca(OH)2= CaCl2+ Ca(ClO)2+ 2H2O,漂白粉其主要成分: CaCl2、Ca(ClO)2 ,有效成分:Ca(ClO)2 。
漂粉精的有效成分: Ca(ClO)2 。
漂白原理: Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO ,真正其漂白作用的是生成HClO。
(5)与还原性盐反应:
Cl2+2NaBr = Br2+2NaCl
Cl2+2KI = I2+2KCl(使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色,用于氯气的检验)
Cl2+2FeCl2 = 2FeCl3
(6)与某些氧化物反应:
Cl2+SO2+2H2O = 2HCl + H2SO4
[典例分析]
知识点一 氯气与金属、非金属单质的反应
[典例1]氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,下列叙述中不正确的是( )
A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.钠在氯气中燃烧,生成白色的烟
C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现白色烟雾
D.氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸,久置氯水最终变为稀盐酸
[典例2]下列各化合物不能由单质直接化合制取的是( )
A.FeCl3 B.CuCl2 C.AlCl3 D.FeCl2
知识点二 氯气与水、碱的反应
[典例3]在新制氯水中存在多种分子和离子,下列实验现象和结论一致且正确的是( )
A.新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰,说明有Cl2
B.加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl-
C.将K