内容正文:
第15讲 氯及其化合物
第二部分 元素及其化合物
第四章 非金属及其化合物
颜色 气味 状态 密度 溶解性 毒性 沸点
刺激性 气体 比空气___ 1体积水溶解约2体积Cl2 有毒 较低
黄绿色
大
水溶液称为氯水
易液化
液态称为液氯
知识点1 氯气的物理性质
氯的原子结构示意图
【思考】从物质组成与氧化还原反应的角度,预测氯气性质,能与哪些物质反应?
最外层电子为_______,
反应中很容易________电子,
氯气具有较强的_______性,
做_______剂。
7
得到
氧化
氧化
最外层得到1个电子
知识点2 氯气的化学性质
3
2.1Cl2与金属的反应
剧烈燃烧,产生大量白烟
2Na+Cl2 2NaCl
点燃
产生大量棕红色烟
2Fe+3Cl2 2FeCl3
点燃
知识点2 氯气的化学性质
点燃
Cu + Cl2 CuCl2
产生大量棕黄色烟
产物水溶液呈蓝绿色
2.1Cl2与金属的反应
知识点2 氯气的化学性质
微点拨
(1) 氯气具有强氧化性,因此氯气与变价金属反应时,均生成高价态的金属氯化物;且与用量无关。
【学以致用】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
D
(2) 常温下,干燥的Cl2与Fe不反应,故工业上常用钢瓶贮运液氯。
2.1Cl2与金属的反应
知识点2 氯气的化学性质
2.2Cl2与非金属的反应
实验2-7
在空气中点燃纯净的氢气,然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中。
氢气在氯气中安静燃烧
发出苍白色火焰
瓶口有白雾出现
点燃
H2+Cl2 2HCl
知识点2 氯气的化学性质
微点拨
(1) H2与Cl2混合,在强光照射下可能会发生爆炸。
(2) 实际工业生产可利用H2在Cl2中燃烧的反应制备盐酸。
(3) 对燃烧的新认识:可燃物与氧化剂(如O2、Cl2、CO2等)在一定条件下发生的发光、发热的剧烈反应都可以称为燃烧。(即燃烧不一定要有O2参与)
光照
H2+Cl2 2HCl
2.2Cl2与非金属的反应
知识点2 氯气的化学性质
2.3Cl2与H2O的反应
在25℃时,1体积的水可溶解2体积的氯气,氯气的水溶液称为氯水。
新
制
氯
水
思考:
(1) 新制的氯水为什么呈浅黄绿色?
(2) 氯气溶于水为什么能杀菌、消毒?
知识点2 氯气的化学性质
2.3Cl2与H2O的反应
Cl2 + H2O = HCl + HClO
(次氯酸)
HClO ⇋ H+ + ClO-
弱酸性
不稳定性
强氧化性
比碳酸的酸性弱
光照
2HClO == 2HCl+O2↑
实验室中氯水需现用现配
置于棕色试剂瓶中密封保存
有漂白性(氧化漂白,不可恢复)
有杀菌、消毒作用
微点拨
新制氯水中的成分:
分子: Cl2 HClO H2O
离子: H+ OH- Cl- ClO-
0 −1 +1
得到e−,被还原
失去e−,被氧化
歧化反应
知识点2 氯气的化学性质
2.4氯水的漂白性
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。
(2)将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片、观察现象。
知识点2 氯气的化学性质
2.4氯水的漂白性
实验操作 实验现象 实验结论
有色布条_______ 干燥的Cl2___________
有色布条_______
有色鲜花______
有H2O存在的条件下,
Cl2有漂白作用
不褪色
褪色
褪色
干燥氯气使鲜花褪色
无漂白作用
氯水中起漂白作用的是
HClO,
而不是Cl2
知识点2 氯气的化学性质
在不同的反应中,新制氯水中起作用的成分不同
新制氯水
Cl2
Cl−
HClO
H+
HClO
强氧化性
能氧化I−、S2−、Fe2+等
生成沉淀
加入AgNO3溶液产生白色沉淀
不稳定性
光照下有气泡产生
漂白性
使有色布条或品红溶液褪色
酸性
加活泼金属、碳酸盐产生气泡
使紫色石蕊溶液先变红(H+)后褪色(HClO)
知识点2 氯气的化学性质
物质 液氯 新制氯水 久置氯水
成分
分类
颜色
性质
保存方法
Cl2
Cl2、HClO、H2O、H+、
Cl-、ClO-、OH-(极少量)
H+、Cl-、OH-、H2O
纯净物
混合物
混合物
黄绿色
浅黄绿色
无色
氧化性
酸性、氧化性、漂白性
酸性
特制钢瓶
棕色试剂瓶盛装,置于阴凉处,一般现配现用
置于普通试剂瓶,玻璃塞即可(会腐蚀橡胶)
小结:液氯、新制氯水和久置氯水的比较
知识点2 氯气的化学性质
2.5Cl2与碱的反应
(1)Cl2与NaOH溶液反应
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
工业制取漂白液原理,Cl2尾气吸收原理
(2)氯气通入冷的石灰乳
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
工业制取漂白粉、漂白精原理
有效成分
Cl2+2OH- === Cl-+ClO-+H2O
Cl2+Ca(OH)2===Ca2++Cl-+ClO-+H2O
知识点2 氯气的化学性质
漂白液、漂白粉、漂粉精的漂白原理
家用漂白、消毒:
NaClO + CO2 + H2O = NaHCO3 + HClO
Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3↓ + 2HClO
工业漂白: Ca(ClO)2 + 2HCl = CaCl2 + 2HClO
原理:在酸性条件下生成有漂白、消毒作用的次氯酸
2.5Cl2与碱的反应
强酸制弱酸
注意二者区别,后续深入研究。
知识点2 氯气的化学性质
漂白粉的失效原理
2.5Cl2与碱的反应
Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3↓ + 2HClO
2HClO 2HCl+O2↑
光照
保存:
避光密封存放于干燥处
知识点2 氯气的化学性质
1.不稳定性
HClO在光照时发生分解: 。
2.强氧化性
能将有色物质氧化为无色物质,作漂白剂;杀菌、消毒。
2HClO 2HCl+O2↑
知识点3 次氯酸
3.弱酸性
向NaClO溶液中通入少量CO2,离子方程式为 。
[提醒] 由于酸性:H2CO3>HClO>HC,向NaClO溶液中通入CO2,无论CO2是否过量,反应均生成HC和HClO。
ClO-+CO2+H2O =HC+HClO
知识点3 次氯酸
基于“价—类”二维图认识氯及其化合物的性质与转化关系
写出相关反应的化学方程式:
① ;
② ;
③ ;
④ ;
⑤ ;
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
Cl2+H2O ⇌HCl+HClO
Cl2+2NaOH =NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2 = CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
HClO+NaOH =NaClO+H2O
知识点4 利用“价类二维图”认识氯及其化合物
⑥ ;
⑦ ;
⑧ ;
⑨
。
Ca(ClO)2+4HCl(浓) =CaCl2+2Cl2↑+2H2O
2Fe+3Cl2 2FeCl3
H2+Cl2 2HCl
Fe+2HCl =FeCl2+H2↑
(其他合理答案均可)
1.为了探究氯气的性质,进行了以下四个实验。下列说法错误的是 ( )
A.四个实验中氯气均表现氧化性
B.可以用坩埚钳夹住灼烧后的钠立刻放入充满氯气的集气瓶中
C.金属铁和铜在实验中均燃烧得到高价态的金属氯化物
D.氢气需要先验纯再通入氯气中点燃
B
当堂检测
2. 如图是某同学设计的氯气制备及性质验证实验装置。相关说法正确的是( )
A.脱脂棉中的无水氯化钙可以用碱石灰代替
B.该实验装置可证明干燥的氯气没有漂白作用
C.湿润的紫色石蕊试纸变红色,说明氯气反应
生成了酸性物质
D.湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色,然后又逐
渐褪去,说明氯气具有漂白性
B
当堂检测
3. [2024·山东烟台模拟] 部分常见含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是 ( )
A.a可以作氧化剂,但不能被氧化
B.d的浓溶液不能与c的固体反应生成b与e
C.实验室可通过加热MnO2与d的浓溶液制得a
D.可存在a→c→e→d→b→a的循环转化关系
A
当堂检测
4.某研究小组为了探究NaClO溶液的性质,设计了以下实验,并记录实验现象。
实验装置 实验序号 滴管试剂 试管试剂 实验现象
① 0.2 mol·
L-1 NaClO
溶液 0.2 mol·L-1盐酸 产生黄绿色气体
0.2 mol·L-1 KI-淀粉溶液 溶液变蓝
②
③ 0.2 mol·L-1 FeSO4酸性溶液和KSCN溶液 溶液变红
④ 0.2 mol·L-1 AlCl3溶液 产生白色沉淀
当堂检测
则以下判断错误的是 ( )
A.实验①:发生的主要反应为Cl-+ClO-+2H+ =Cl2↑+H2O
B.实验②中发生的主要反应是ClO-+2I-+2H+ =Cl-+I2+H2O
C.实验③:还原性强弱顺序为Fe2+>Cl-
D.实验④:ClO-与Al3+的水解相互促进
B
当堂检测
$$