8.11氯及其化合物氯气的制法 课件-2027届高三化学一轮复习

8.11 氯及其化合物　 氯气的制法 2026-2027学年一轮复习 课标要求 1.掌握Cl2的性质及其应用。 2.了解常见含氯化合物的性质及应用。 3.掌握Cl2的实验室制法。 一、氯元素、氯气 1.氯元素自然界中的存在形式：化合态（常见化合价）——成盐元素 2. 氯气的物理性质： 注：液氯——油状液体，保存在钢瓶中 颜色 气味 毒性 密度 特性 溶解性 有毒 易液化 收集方法？闻氯气的方法？ I I I I I I I -1 0 +1 +3 +4 +5 +7 HCl Cl2 HClO HClO2 ClO2 HClO3 HClO4 强酸 弱酸 强酸 强酸 盐 盐 盐 盐 盐 黄绿色 刺激性气味 >空气 在25 ℃时，1体积水约溶解2体积Cl2 ①化工原料，用于生产漂白剂、漂白粉、制盐酸、有机溶剂、农药、染料、药品等 ②杀菌消毒 4. 氯的原子结构 （1）周期表中位置： , 区 （2）电子排布式： ； （3）原子结构示意图： ；（4）价层电子排布式： ； 3. 氯气的用途 一、氯元素、氯气 5. 氯气的化学性质 (1)从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性 注：①除Pt、Au外，大部分金属 ②Cl2与变价金属反应，均生成高价态的金属氯化物。 ③常温下干燥氯气不与铁反应，可保存在钢瓶中 ④H2与Cl2光照时爆炸 ⑤燃烧是发光发热的剧烈的氧化还原反应，燃烧不一定需要氧气 棕红 棕黄 苍白 Cl2+2KI==2KCl+I2 Cl2+SO2+2H2O==H2SO4+2HCl Cl2+2FeCl2==2FeCl3 8NH3+3Cl2==6NH4Cl+N2 检验氯气管道是否泄露 5. 氯气的化学性质 (2)从化合价的角度认识氯气的化学性质——歧化反应 氯气与水或碱反应，氯元素的化合价既有升高又有降低，因而氯气既表现还原性又表现氧化性 水 离子方程式 _________________________ 碱 与烧碱反应(冷、稀) ________________________________ 制漂白粉 _______________________________________ Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O 2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 注：①1 mol Cl2与水反应时(可逆反应)，转移电子数小于NA，而1 mol Cl2与足量冷的NaOH溶液(或石灰乳)反应时，转移电子数为NA。 ② 氯气和氢氧化钠加热条件下发生：3Cl2＋6NaOH 5NaCl＋NaClO3＋3H2O 制漂白液 (3)与部分有机物发生取代或加成 二、氯水的成分与性质 氯气与水以2∶1的比例互溶，氯气的水溶液称为氯水，溶于水的氯气只有少量与水反应。 1、氯水中的三个平衡关系与氯水成分 ①Cl2+H2O ⥫⥬ ________________________ ②HClO ⥫⥬ H++ClO- ③H2O ⥫⥬ H++OH- H++Cl-+HClO 2.氯水中平衡移动的应用 2.氯水中平衡移动的应用 氯水中加入的物质或改变的条件 浓度变化 平衡移动 方向 应用 可溶性氯化物 c(Cl-)增大 左移 ①用饱和食盐水除Cl2中的HCl ②用排饱和食盐水法收集Cl2 盐酸 c(H+)和 c(Cl-)增大 左移 次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2 NaOH c(H+)减小 右移 用NaOH溶液吸收多余的Cl2 CaCO3 c(H+)减小 右移 制高浓度的HClO溶液 光照 c(HClO)减小 右移 氯水应避光保存(棕色试剂瓶)或现用现配 CaCO3与HClO不反应，与HCl反应 3.氯水的多重性质 (1)氯水中起漂白作用的是HClO而不是Cl2，干燥的Cl2无漂白性。 (2)不能用pH试纸测量氯水、次氯酸盐溶液的pH。 (3)氯水体现氧化性时反应物为Cl2 淡黄绿色 4.液氯、新制氯水、久置氯水的比较   液氯 新制氯水 久置氯水 类别 微粒 颜色 性质 纯净物 Cl2 黄绿色 氧化性 混合物 H2O、Cl2、HClO、 ClO－、Cl－、H＋、OH－ 淡黄绿色 酸性、氧化性、漂白性 混合物 H2O、Cl－、 H＋、OH－ 无色 酸性 三、次氯酸 次氯酸盐 含氯消毒剂 弱酸性 比碳酸酸性____ 不稳定性 原理： 氯水要现用现配，保存在______试剂瓶中 强氧化性 使有色布条褪色，用作消毒剂、漂白剂（漂白性） 弱 棕色 1．次氯酸(HClO) 2HClO 2HCl+O2↑ 4. 漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2 ClO2 杀菌、消毒、 有效成分 _________ 制备原理 _________________________________ 化学性质 水解呈碱性，具有强氧化性、漂白性 漂白原理 NaClO+H2O+CO2（多或少） ==NaHCO3+HClO （原理：酸性强弱：HCl>H2CO3>HCIO>HCO3-） 失效原理 用途 杀菌、消毒、漂白 保存 密封避光保存 NaClO 2NaOH+Cl2==NaCl+NaClO+H2O 2.漂白液（“84消毒液”） NaClO＋CO2＋H2O === NaHCO3＋HClO 2HClO === 2HCl + O2 光照 有效成分 _________ 制备原理 _________________________________ 化学性质 水解呈碱性，具有强氧化性、漂白性 漂白原理 失效原理 用途 杀菌、消毒、漂白 保存 密封避光保存 Ca(ClO)2 3.漂白粉——氯气与冷的石灰乳反应 2HClO === 2HCl + O2 光照 主要成分：CaCl2、Ca(ClO)2 2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3+2HClO Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3+2HClO 四、氯气的实验室制备 1. 制取原理 实验室通常用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸制取氯气。 MnO2制取Cl2的化学方程式:____________________________________。 其他制取Cl2的原理： MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O ①16HCl(浓)+2KMnO4 === 2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑； ②6HCl(浓)+KClO3 === KCl+3H2O+3Cl2↑； ③4HCl(浓)+Ca(ClO)2 === CaCl2+2H2O+2Cl2↑。 84消毒液与洁厕灵能混用吗？ 2.实验装置图 思考:实验室常用排饱和食盐水法收集氯气，请解释用此方法收集氯气的原因。 提示:饱和食盐水中Cl-浓度较大，抑制了Cl2与水的反应，Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小，因此可用排饱和食盐水法收集氯气，且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl气体。 3.制取过程 装置特点 固体+液体 气体 净化方法 用____________除去HCl气体，再用________除去水蒸气 收集方法 ①Cl2的密度比空气大，可用_______________收集；长近短出 ②Cl2能溶于水，但在饱和食盐水中的溶解度较小，可用排饱和食盐水法收集 验满方法 ①用湿润的淀粉⁃KI试纸，试纸变蓝；②用湿润的品红试纸，试纸褪色；用湿润的紫色石蕊试纸，先变红后褪色； ③根据氯气的颜色 尾气处理 多余的Cl2须用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收 饱和食盐水 浓硫酸 向上排空气法 4．注意事项 (1)稀盐酸与MnO2不反应，必须选用浓盐酸，且随着反应的进行，浓盐酸变稀，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。 (2)加热温度不宜过高，以减少HCl挥发。 (3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。 (4)吸收尾气用NaOH溶液，不能用澄清石灰水，因为澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少，Cl2吸收不完全 （5）实验装置改进 ①制备装置 ②净化装置 同时观察气体的生成速率。 ③干燥装置 改进作用：用无水氯化钙或五氧化二磷固体同样能吸收氯气中的水蒸气，且操作方便安全，但不能用碱石灰。 氯气的工业制法 1.反应原理： 通过直流电电解饱和食盐水，反应的化学方程式为 。 2.工艺流程 （1）精制食盐水去除杂质（如钙、镁离子）后电解； （2）氯气从 区析出，经冷却、干燥、压缩液化后储存； （3）副产物 分别收集利用。 3.技术优化‌ （1）采用隔膜电解槽或离子膜电解槽，隔离阴阳极产物防爆； （2）控制电解温度（60–80°C）及电流密度以提高效率。 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑ 电解 阳极 氢气与氢氧化钠 $