《氯氣》學(xué)習(xí)指導(dǎo).doc

氯氣學(xué)習(xí)指導(dǎo)211131 江蘇省南京市湯山中學(xué) 林秋成氯氣是一種非常重要的非金屬單質(zhì)，在中學(xué)的地位非常重要。下面我們就從結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，用途等方面簡(jiǎn)單的把與氯氣有關(guān)的知識(shí)整理一下。一：雙基梳理組成結(jié)構(gòu)氯原子有3個(gè)電子層，最外層有7個(gè)電子，反應(yīng)中易得到1個(gè)電子，易形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。氯分子為雙原子分子，分子式Cl2，兩個(gè)氯原子共用一對(duì)電子恰都能滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此氯氣比氯原子穩(wěn)定。當(dāng)氯原子得到一個(gè)電子形成Cl，由于氯離子最外層有8個(gè)電子，因而也很穩(wěn)定。物理性質(zhì) 在通常情況下氯氣是黃綠色的氣體，有毒，并有刺激性氣味，密度比空氣大，熔沸點(diǎn)較低，能溶于水易溶于有機(jī)溶劑，在壓強(qiáng)為101kPa、溫度為-34.6時(shí)易液化。如果將溫度繼續(xù)冷卻到-101時(shí)，液氯變成固態(tài)氯。1體積水在常溫下可溶解2體積氯氣氯氣有毒，聞?dòng)卸練怏w氣味的方法是(扇動(dòng)法)：用手輕輕在瓶口扇動(dòng)，僅使極少量的氣體飄進(jìn)鼻孔 化學(xué)性質(zhì)氯氣化學(xué)性質(zhì)比較活潑，一定條件下能與許多物質(zhì)反應(yīng)，我們需要掌握反應(yīng)現(xiàn)象以及方程式，并能在解題中靈活應(yīng)用。與金屬反應(yīng)2NaCl22NaCl (現(xiàn)象：劇烈燃燒，白煙)CuCl2CuCl2 (現(xiàn)象：劇烈燃燒，棕色煙，水溶液濃度大時(shí)綠色，稀時(shí)藍(lán)色)2Fe3Cl22FeCl3其中Cl2在與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)一般都是把金屬氧化到高價(jià)，說明它的氧化能力比較強(qiáng)。與非金屬反應(yīng)H2+Cl2 點(diǎn)燃 2HCl氫氣和氯氣反應(yīng)，在點(diǎn)燃和光照條件下反應(yīng)的現(xiàn)象不同：點(diǎn)燃?xì)錃夥湃肼葰庵?，氫氣分子只在?dǎo)管口跟少量氯氣分子接觸而化合成氯化氫分子，同時(shí)產(chǎn)生少量的熱，不能爆炸，呈蒼白色火焰當(dāng)點(diǎn)燃?xì)錃馀c氯氣的混合氣體時(shí)，大量的氫分子與氯分子接觸，迅速化合而產(chǎn)生大量的熱，使氣體體積急劇膨脹而發(fā)生爆炸將盛HCl的試管倒置于水槽中，水面慢慢上升至滿說明HCl氣體極易溶于水。HCl的水溶液就是我們知道的鹽酸。與水反應(yīng)在該反應(yīng)中，氧化劑是Cl2，還原劑是Cl2，化學(xué)方程式為Cl2H2O=HClHClO，改寫成離子反應(yīng)方程式是：Cl2H2O =HClHClO，利用此反應(yīng)，常用氯氣給自來水殺菌消毒，因?yàn)镠ClO具有強(qiáng)氧化性。與堿溶液反應(yīng)a.Cl22NaOHNaClNaClOH2Ob.2Cl22Ca(OH)2CaCl2Ca(ClO)22H2O 上述兩反應(yīng)中，Cl2作氧化劑和還原劑因?yàn)槁葰庥卸?，可以利用上述反?yīng)來吸收氯氣，也可以利用上述反應(yīng)制備漂白液（有效成分NaClO），漂白粉或漂粉精（有效成分是Ca(ClO)2，前者有效氯低，約35，后者高，約70）。漂白液、漂白粉、漂粉精與氯氣均能做漂白劑，但是氯氣在水里溶解度小，生成的HClO不穩(wěn)定，使用起來不方便。c.Ca(ClO)2CO2H2OCaCO32HClO（漂白粉的漂白原理方程式）Ca(ClO)2CO2H2OCaCO32HClO；2 HClO = 2HClO2（久置失效的原因方程式）所以漂白粉或漂粉精需隔絕空氣密封保存將上述a、b、c三反應(yīng)改寫成離子方程式： a.Cl22OHClClOH2Ob. Cl22OHClClOH2Oc.Ca22ClOCO2H2OCaCO32HClO與鹽溶液的作用i氯水和某些非金屬陰離子的作用在KI溶液中加入適量氯水，其反應(yīng)為：Cl22KI2KClI2，檢驗(yàn)氯氣時(shí)就是利用此反應(yīng)把濕潤(rùn)的KI淀粉試紙放在瓶口，若變藍(lán)色，說明瓶中氯氣已充滿因?yàn)镃l2把I氧化成I2，I2遇淀粉變藍(lán)色 ii氯水和某些還原性陽(yáng)離子作用在FeCl2溶液中加適量氯水，其反應(yīng)為：2FeCl2Cl22FeCl3用途學(xué)習(xí)物質(zhì)的用途要與其性質(zhì)緊密聯(lián)系，因?yàn)樾再|(zhì)決定用途下列Cl2的用途均和Cl2的性質(zhì)緊密相連：用于消毒溶于水生成的HClO具有強(qiáng)氧化性；制鹽酸與H2反應(yīng)生成HCl；制漂白粉與Ca(OH)2反應(yīng)；制多種農(nóng)藥；制氯仿等有機(jī)溶劑；制塑料等二：重點(diǎn)聚焦區(qū)別液氯、氯水、新制氯水、久制氯水液氯是Cl2在加壓或冷卻時(shí)變成的液態(tài)Cl2，是純凈物。而氯水是氯氣溶于水中形成的溶液，是混合物新制氯水成分復(fù)雜，有大量Cl2，所以氯水呈黃綠色，還有HClO，H2O，ClO，Cl，H以及極少量OH。而久制氯水由于存在反應(yīng)Cl2H2OHClHClO，2HClO =2HClO2，最后主要存在H2O，Cl，H。由于二者都存在多微粒，所以考慮反應(yīng)時(shí)就需要對(duì)號(hào)入座，不能張冠李戴。認(rèn)識(shí)次氯酸（HClO）的性質(zhì) 弱酸性：是一元弱酸，屬弱電解質(zhì)，酸性弱于碳酸HClONaOHNaClOH2ONaClOCO2H2ONaHCO3HClO不穩(wěn)定性：由于HClO的分解，使Cl2和水逐漸反應(yīng)，直至氯水失效，因此氯水要現(xiàn)用現(xiàn)制，保存在棕色試劑瓶中氯水久置將變成稀鹽酸 強(qiáng)氧化性：HClO能氧化許多物質(zhì) 殺菌漂白性：能使有色布條、品紅試劑等有色物質(zhì)褪色，其原理主要是利用其強(qiáng)的氧化性（干燥Cl2本身沒有漂白性，只有轉(zhuǎn)化成HClO才有漂白性）考察過程中重點(diǎn)是上面兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)，當(dāng)然也可能與氯氣的物理性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)以及用途建立聯(lián)系，也可能與物質(zhì)的量的計(jì)算建立聯(lián)系，還可能把新課程的理念融入考題。這就需要我們學(xué)習(xí)知識(shí)后一定要學(xué)會(huì)靈活應(yīng)用，而不能只會(huì)死記硬背。三：典例賞析例1下列氯化物中，既能由金屬和氯氣直接反應(yīng)制得，又能由金屬和鹽酸反應(yīng)制得的是ACuCl2 BFeCl2 CFeCl3 DAlCl3解析：回憶Cl2和HCl跟金屬反應(yīng)的有關(guān)知識(shí)規(guī)律Cl2跟金屬反應(yīng)，無論Cl2是否足量，都可把金屬氧化成最高價(jià)金屬氯化物，而鹽酸跟Cu不反應(yīng)，與Fe生成FeCl2Cl2、HCl跟金屬反應(yīng)的差異要重點(diǎn)掌握答案：D例2下列對(duì)氯氣的描述中，不正確的是A在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氯氣的密度為3.17 g/LB實(shí)驗(yàn)室不能用排水方法收集氯氣C液氯不導(dǎo)電是非電解質(zhì)，氯水能導(dǎo)電是強(qiáng)電解質(zhì)D濕潤(rùn)的氯氣遇到二氧化硫其漂白性增強(qiáng)解析：A選項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，Cl2的摩爾體積為22.4 L/mol，摩爾質(zhì)量是71 g/mol故：(Cl2) 3.17 g/L；B選項(xiàng)氯氣能溶于水，故不可用排水法；C選項(xiàng)氯水的導(dǎo)電是由于氯氣溶于水，與水反應(yīng)生成了HCl、HClO等電解質(zhì)的原因；D選項(xiàng)Cl2SO22H2O2HClH2SO4，并未增加具有漂白性的HClO，反而使能形成HClO的Cl2的量減少，故漂白性減弱要正確解題必須熟悉并理解氯氣的性質(zhì)，并注意知識(shí)間的相互聯(lián)系答案：CD 例3有關(guān)氯水的下列敘述正確的是A 新制氯水中只有Cl2和H2O分子B 新制氯水可使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色C 光照氯水有氣泡逸出，該氣體是Cl2D氯水放置數(shù)天后，溶液的酸性增強(qiáng)解析：本題主要考查氯水的成分和性質(zhì)以及分析問題、解決問題的應(yīng)變能力選項(xiàng)A錯(cuò)，因氯水的成分至少有三種分子H2O、Cl2、HClO和四種離子H、Cl、ClO、OH，其中最多的離子是H，最少的離子是OHB選項(xiàng)正確，因氯水中H可使石蕊試紙變紅，此后氯水中的HClO又將紅色物質(zhì)氧化、漂白使之褪色光照下，氯水中的HClO分解生成HCl和O2，逸出的氣泡是O2，故C選項(xiàng)錯(cuò)D項(xiàng)正確，氯水放置數(shù)天后，主要成分Cl2與H2O反應(yīng)生成HCl和HClO，HClO分解生成HCl，溶液中H濃度增大，故溶液的酸性增強(qiáng)答案：BD例4ClO2是一種消毒殺菌效率高、二次污染小的水處理劑。實(shí)驗(yàn)室可通過以下反應(yīng)制得ClO2： 2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2+K2SO4+2CO2+2H2O 下列說法正確的是AKClO3在反應(yīng)中得到電子 BClO2是氧化產(chǎn)物CH2C2O4在反應(yīng)中被氧化 D1 molKClO3參加反應(yīng)有2mol電子轉(zhuǎn)移解析：自從發(fā)現(xiàn)Cl2作為漂白劑對(duì)人體可能有害，人們就在不斷尋找新的漂白劑，漂白粉，ClO2，高鐵酸鹽均是研究對(duì)象，也是考試的熱點(diǎn)。本題就以ClO2為載體，很好的考察了與氧化還原反應(yīng)有關(guān)的概念。B中ClO2是還原產(chǎn)物，D中1 molKClO3參加反應(yīng)有1mol電子轉(zhuǎn)移答案：A C例5室溫下，單質(zhì)A，B，C分別為固體、黃綠色氣體、無色氣體，在合適反應(yīng)條件下，它們可以按下圖進(jìn)行反應(yīng)。又知E溶液是無色的，請(qǐng)回答：（1）A是 、B 是、C是 （請(qǐng)?zhí)罨瘜W(xué)式）。（2）反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。（3）反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。（4）反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。解析：本題以黃綠色氣體為突破口，很容易聯(lián)想到氯氣，再結(jié)合鐵的變價(jià)，就構(gòu)成了本題的命題框架。答案：（1）Fe Cl2 H2 （2）2Fe+3Cl22FeCl3 （3）2HCl+Fe =FeCl2+H2 （4）2FeCl2+Cl2 =2FeCl3 例6將氯化鈉、溴化鉀和氯化鈣的混合物溶于水中，通入氯氣充分反應(yīng)，然后把溶液蒸干并灼燒（高溫加熱），灼熱后殘留物的質(zhì)量為。若將此殘留物再溶于水并加入足量的碳酸鈉溶液，所得的沉淀經(jīng)干燥后質(zhì)量為。求原混合物中各化合物質(zhì)量。解析：設(shè)混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量：為，為，為。 混合物中轉(zhuǎn)化為，灼燒后溴全部揮發(fā)，因此： 式式得： 解得殘留物溶于水后加入足量碳酸鈉溶液，發(fā)生如下反應(yīng)： 從所得的質(zhì)量可以算出的質(zhì)量： 氯化鈉的質(zhì)量為： 本題還可以利用差量的思想來分析， m 238 149 89 X 10.000g-9.813g238：89=x:0.187 解之x=0.500g .四：反饋提升1氯氣是有毒氣體，曾被德國(guó)法西斯制成毒氣彈用于侵略戰(zhàn)爭(zhēng)當(dāng)這種毒氣彈順風(fēng)爆炸時(shí)，通?？蛇x用的防御辦法是人躲到低洼的地方去人躲到較高的地方去多飲豆?jié){和牛奶用沾有肥皂水的軟布蒙面A B C D2工業(yè)上常用氯氣給自來水消毒某學(xué)生用自來水配制下列物質(zhì)的溶液，不會(huì)產(chǎn)生明顯藥品變質(zhì)的是AAlCl3 BNaOH CNaHCO3 DAgNO33、氯氣是一種重要的工業(yè)原料。工業(yè)上利用反應(yīng)在3Cl2 + 2NH3 = N2 + 6HCl檢查氯氣管道是否漏氣。下列說法錯(cuò)誤的是 A、若管道漏氣遇氨就會(huì)產(chǎn)生白煙； B、該反應(yīng)利用了Cl2的強(qiáng)氧化性 C、該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)； D、生成1molN2有6mol電子轉(zhuǎn)移4ClO2是一種廣譜型的消毒劑，根據(jù)世界環(huán)保聯(lián)盟的要求ClO2將逐漸取代Cl2成為生產(chǎn)自來水的消毒劑。工業(yè)上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反應(yīng)制得，在以上反應(yīng)中NaClO3和Na2SO3的物質(zhì)的量之比為A11 B21C12D235向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中，通入定量氯氣后，將溶液蒸干并充分灼燒，得到固體剩余物質(zhì)的組成可能是ANaCl Na2SO4BNaCl NaBr Na2SO4CNaCl Na2SO4 I2 DNaCl NaI Na2SO4 6用滴管將新制的飽和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中，當(dāng)?shù)蔚阶詈笠坏螘r(shí)紅色突然消失試用文字簡(jiǎn)要說明產(chǎn)生上述現(xiàn)象的兩種可能原因：_簡(jiǎn)述怎樣用實(shí)驗(yàn)證明紅色褪去的原因是還是_7一定量的氫氣在氯氣中燃燒，所得混合物用100mL 3.00mol/L的NaOH溶液（密度