内容正文:
第1讲 氯及其化合物
一、氯气的性质
1.氯气的物理性质
颜色
状态
气味
密度
毒性
溶解性
特性
黄绿色
气体
刺激性气味
比空气大
有毒
25 ℃时,1体积的水溶解约2体积的氯气
易液化液氯
2.氯气的化学性质
Ⅰ.从氯的原子结构认识氯气的化学性质——强氧化性。
与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物
(1)与金属反应。
①Fe:2Fe+3Cl22FeCl3,棕红色烟。
(常温下不反应,故液氯通常储存在钢瓶中)
②Cu:Cu+Cl2CuCl2,棕黄色烟。
(2)与非金属单质反应。
①H2:H2+Cl22HCl,苍白色火焰。
(H2和Cl2的混合气体光照时会发生爆炸)
②能将P、Si等氧化为PCl3、PCl5、SiCl4。
(3)与还原性无机化合物反应。
①与碘化钾溶液反应:Cl2+2KI2KCl+I2。
②与SO2水溶液反应:Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl。
③与FeCl2溶液反应:Cl2+2FeCl22FeCl3。
Ⅱ.从化合价的角度认识氯气的歧化反应。
氯气中氯元素的化合价为0,处于氯元素的中间价态,氯气与水或碱的反应中,氯元素的化合价既有升高又有降低。因而氯气既表现氧化性又表现还原性。
(1)与水反应。1 mol Cl2~NA e-
化学方程式:Cl2+H2OHCl+HClO,
离子方程式:Cl2+H2OH++Cl-+HClO。
(2)与碱反应。
①与烧碱反应:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。
②制取漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
Ⅲ.从平衡的角度理解氯水的成分和性质。
(1)氯气能溶于水(1∶2),氯气的水溶液称为氯水,溶于水的氯气只有少量与水反应,氯水中存在一个完全电离和三个平衡:
Cl2+H2OHCl+HClO
HClH++Cl-
HClOH++ClO-
H2OH++OH-
(2)根据可逆反应的特点,氯水中存在着上述关系中的各种微粒:
(3)氯水性质的多重性: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。
(4)液氯、新制氯水、久置氯水的比较。
项目
液氯
新制氯水
久置氯水
类别
纯净物
混合物
混合物
微粒
Cl2
H2O、Cl2、
HClO、ClO-、
Cl-、H+、OH-
H2O、Cl-、
H+、OH-
颜色
黄绿色
淡黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性
酸性
[理解·辨析]
判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)过量的铁粉在氯气中加热,充分反应后产物为FeCl2。( )
(2)Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂。( )
(3)氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,说明Cl2具有氧化性。( )
(4)为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照即可。( )
解析:(1)氯气具有强氧化性,与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物。
(2)Cl2与水或碱反应时既作氧化剂又作还原剂。
(3)Cl2将碘化钾氧化为碘单质。
(4)氯水具有漂白性。
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)×
二、氯的含氧酸及其盐
1.氯的含氧酸
(1)氯的含氧酸的种类。
HClO(次氯酸)、HClO2(亚氯酸)、HClO3(氯酸)、HClO4(高氯酸)。
(2)氯的含氧酸的性质。
酸性:HClO4>HClO3>HClO2>HClO;
氧化性:HClO>HClO2>HClO3>HClO4。
(3)次氯酸。
HClO的电子式为;结构式为H—O—Cl。
写出下列反应的化学方程式:
①不稳定性:2HClO2HCl+O2↑(见光易分解)。
②弱酸性。
NaClO溶液中通入少量CO2:NaClO+CO2+H2ONaHCO3+HClO。
2.次氯酸盐
(1)漂白液(“84”消毒液)。
(2)漂白粉。
[理解·辨析]
判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂。( )
(2)“84”消毒液的消毒原理与H2O2的相同,都是利用强氧化性。( )
(3)漂白粉在空气中久置变质是因为漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3。( )
(4)NaClO和Ca(ClO)2的溶液能杀菌、消毒的原理是两者水解均呈碱性。( )
(5)洁厕灵不能与“84”消毒液混用,原因是两种溶液混合产生的HClO易分解。( )
解析:(1)氯气与烧碱溶液、石灰乳反应分别得到“84”消毒液、漂白粉。
(3)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,与空气中的水、CO2反应,Ca(ClO)2+CO2+H2O2HClO+CaCO3↓、2HClO2HCl+O2↑