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文檔簡(jiǎn)介
第二章海水中的重要元素——鈉和氯
第二節(jié)氯及其化合物
課時(shí)13氯氣的性質(zhì)
【目標(biāo)導(dǎo)航】
i.了解氯元素的存在及其物理性質(zhì)。
2.從氯的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和氯氣跟金屬、非金屬的反應(yīng)認(rèn)識(shí)氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)非?;顫姷姆墙饘佟?/p>
3.知道氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物,能正確列出氯水(新制氯水和久置氯水)的主要成分。
4.掌握氯氣與堿的反應(yīng),了解氯氣的用途。
【知識(shí)導(dǎo)圖】
~|原子結(jié)構(gòu)卜
T物理性質(zhì)|?黃綠色、有刺激性氣味的有毒氣體,能溶于水
與金屬(Na、Fe、Cu)反應(yīng)
與非金屬(HJ反應(yīng)
_|化學(xué)性質(zhì)卜
與水反應(yīng)
-----與做(NaOH、Ca(OH)J反應(yīng)
氯
主強(qiáng)氧化性、漂白性、不穩(wěn)定性、酸性
IIIIIIIIIIIIIIIIIIII知識(shí)精講?夯實(shí)必備知識(shí)IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII
一、氯元素的存在與發(fā)現(xiàn)
1.氯元素只以化合態(tài)存在于自然界。主要以此£1、MgCL、CaCL等形式大量存在于海水中,還存在
于陸地的鹽湖和鹽礦中。
2.發(fā)現(xiàn):18世紀(jì)70年代,瑞典化學(xué)家金勒制取了氯氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式:MnO2+4HCl(濃越
MnC12+CLT+2H2。。
二、氯氣的物理性質(zhì)
顏色氣味狀態(tài)毒性密度水溶性
黃綠色刺激性氣味氣體仃毒;比空氣的密度大1體積水溶解[體積氯氣
三、氯氣的化學(xué)性質(zhì)
^17)287
1.原子結(jié)構(gòu):氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖為在化學(xué)反應(yīng)中很容易得到L個(gè)電子,因此,氯氣的化
學(xué)性質(zhì)非?;顫?,表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性。
2.與金屬反應(yīng)
化學(xué)方程式反應(yīng)現(xiàn)象
與鈉反應(yīng)2Na+Cl,叁2NaCl產(chǎn)生大量白煙
與鐵反應(yīng)2Fe+3cb&=2FeCb產(chǎn)生大量棕褐色煙
與銅反應(yīng)Cu+ChAcuCh產(chǎn)生大量棕黃色煙
3.與非金屬(H2)反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式H)
在空氣中點(diǎn)燃?xì)錃?,然后把?dǎo)管緩氫氣在氯氣中安靜地燃
慢伸入盛滿氯氣的集氣瓶中燒,發(fā)出蒼白色火焰
H2+CI2里2HC1
燃燒結(jié)束后,抽去蓋在集氣瓶口處
瓶口上方出現(xiàn)白霧卜.
的毛玻璃片
4.氮?dú)獾膽?yīng)用:氯的單質(zhì)氯氣是一種重要的化工原料,大量用于制造鹽酸、有機(jī)溶劑、農(nóng)藥、染料和
藥品。
四、氯氣與水的反應(yīng)——氯水
1.氯氣與水反應(yīng)
(1)在25°C時(shí),1體積水溶解約復(fù)體積氯氣,氯氣的水溶液稱為氯水。
(2)溶于水的部分氯氣與水發(fā)生反應(yīng),化學(xué)方程式為CI2+H2OHCI+HQO。
(3)氯水的“3分子4離子”:氯水中含有三種分子:Ch、HaO.HCIO;四種離子:Q_、CIO、H\OH
2.次氯酸
(1)弱酸性:酸性很弱,比碳酸還弱。
(2)不穩(wěn)定性:見(jiàn)光易分解,化學(xué)方程式:2HC1O型2HC1+CM。
(3)強(qiáng)氧化性:用于殺菌消毒。
(4)漂白性
實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論
取干燥的有色布條放入盛有干燥氯氣的
干燥布條不褪色
集氣瓶中,蓋上玻璃片干燥的氯氣沒(méi)有漂白
取濕潤(rùn)的有色布條放入盛有干燥氯氣的性,有水存在時(shí),氯氣
濕潤(rùn)的有色布條褪色
集氣瓶中,蓋上玻璃片與水反應(yīng)生成的HC1O
將有色鮮花放入盛有干燥氯氣的集氣瓶有漂白性
有色鮮花褪色
中,蓋上玻璃片
五、氯氣與堿的反應(yīng)
1.與NaOH反應(yīng)——制漂白液
化學(xué)方程式:Cb+2NaOH=NaCl+NaCO+H2O。漂白液的有效成分為NaClO。
2.與Ca(OH)2反應(yīng)——制漂白粉
(1)化學(xué)方程式:2Cb+2Ca(OH)尸CaC12+Ca(C10),+2H?0。漂白粉的有效成分是Ca(ClO))。
(2)漂粉精:(1)中反應(yīng)進(jìn)行充分,產(chǎn)物中主要成分是Ca(ClO)2?
3.應(yīng)用
漂白液、漂白粉和漂粉精可以用作紙張等的遺目劑,也可用作游泳池等場(chǎng)所的消毒劑。
【小試牛刀】
判斷正誤(正確的打“Y”,錯(cuò)誤的打“X”)。
(1)氯元素在自然界中既可以以化合態(tài)存在,也可以以游離態(tài)存在()
(2)氯氣是一種黃綠色、有毒的氣體()
(3)氯氣是一種有毒氣體,發(fā)生泄漏時(shí)應(yīng)逆風(fēng)向高處逃生()
(4)銅絲在氯氣中燃燒生成CuC12,則鐵絲在氯氣中燃燒生成FeC12()
(5)C12在化學(xué)反應(yīng)中既能作氧化劑,又能作還原劑()
(6)紅熱的銅絲在氯氣里劇烈燃燒,生成棕黃色的煙()
(7)通常狀況下氯氣能和Fe反應(yīng),氯氣的儲(chǔ)存不能用鐵質(zhì)容器()
(8)干燥的氯氣使鮮花褪色,說(shuō)明氯氣具有漂白性()
(9)氯氣能與水反應(yīng)生成HC1O和HC1,久置氯水最終變?yōu)橄←}酸()
(10)將氣體通入硝酸銀溶液,可檢驗(yàn)Cb中是否混有HO氣體()
(11)新制的氯水呈酸性,向其中滴加幾滴紫色石蕊試液并振蕩,溶液呈紅色()
(12)CL通入到含有酚酬的NaOH溶液中紅色褪去,因?yàn)槁葰庥衅仔?)
(13)工業(yè)上用氯氣和澄清石灰水反應(yīng)制備漂白粉()
(14)漂白粉是純凈物,84消毒液是混合物,兩者都可以長(zhǎng)期保存()
(15)漂白粉中含有次氯酸,所以漂白粉能使有機(jī)色質(zhì)褪色()
(16)漂白粉的有效成分是CaCL和Ca(C10)2,應(yīng)密封保存()
(17)使用漂白粉時(shí)若加少許稀鹽酸可增強(qiáng)其漂白性()
(18)漂白粉在空氣中久置變質(zhì)是因?yàn)槠追壑械腃aCl2與空氣中的CO?反應(yīng)生成CaCO3()
【答案】(l)x(2)<(3)7(4)x(5)Y(6)Y(7)x(8)x(9)'J(10)x(H)x(12)x(13)x
(14)x(15)x(16)x(17)<(18)x
■IIIIIIIIIIIIIII考點(diǎn)突破?提升關(guān)犍能力IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII
考點(diǎn)一與金屬、非金屬單質(zhì)的反應(yīng)
[例1]下列既能由金屬和氯氣直接制取,又能由金屬和鹽酸直接制取的是()
A.FeChB.NaClC.FeChD.CuCh
【答案】B
【解析】A項(xiàng),F(xiàn)e與Cb反應(yīng)生成FeCb,Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCb和H2,與題意不符,故A不選;B
項(xiàng),Na與Cb反應(yīng)生成NaCl,Na與鹽酸反應(yīng)生成NaCI和H2,與題意相符,故B選:C項(xiàng),F(xiàn)e與Ch反應(yīng)
生成FeCh,Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCh和H2,與題意不符,故C不選;D項(xiàng),Cu與Cb反應(yīng)生成CuCh,
Cu與鹽酸不反應(yīng),與題意不符,故D不選;故選B。
【解題技法】
氯氣性質(zhì)強(qiáng)化點(diǎn)
I.氯氣有毒,在聞其氣味時(shí)要在瓶口用手輕輕扇動(dòng),僅使少量氣體飄進(jìn)鼻孔。
2.加熱或點(diǎn)燃條件下,氯氣能與絕大多數(shù)金屬反應(yīng),一般把變價(jià)金屬(如Fe、Cu)氧化到最高價(jià)。
3.常溫下液態(tài)氯與鐵不反應(yīng),故可用鋼瓶?jī)?chǔ)運(yùn)液氯。
4.氯氣由于有強(qiáng)氧化性,能與許多還原性物質(zhì)反應(yīng),如FeCL溶液、KI溶液、S02水溶液等。
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】某化學(xué)教師為“氯氣與金屬鈉反應(yīng)”設(shè)計(jì)了如圖裝置的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)操作:先給鈉預(yù)熱,到
鈉熔融成圓球時(shí),撤火,通入氯氣,即可見(jiàn)鈉著火燃燒,生成大量白煙。以下敘述中錯(cuò)誤的是()
浸方堿液
Na的桶花球
A.反應(yīng)生成的大量白煙是氯化鈉晶體
B.玻璃管尾部塞一團(tuán)浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收過(guò)量的氯氣,以免其污染空氣
C.鈉著火燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰
D.發(fā)生的反應(yīng)為2Na+CL型暨2NaCl
【答案】C
【解析】A項(xiàng),鈉在氯氣中燃燒能生成氯化鈉固體小顆粒,所以能看到白煙,A正確;B項(xiàng),為防止空
氣污染,用NaOH溶液吸收多余Ch,B正確;C項(xiàng),對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象是火焰為黃色,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),Na和CL
發(fā)生反應(yīng)生成NaCl固體,D正確。
考點(diǎn)二氯氣與水的反應(yīng)
【例2】數(shù)字化實(shí)驗(yàn)將傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)相連,可利用信息技術(shù)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集
和分析。如圖是數(shù)字化實(shí)驗(yàn)得到的光照過(guò)程中氯水的pH變化情況。對(duì)此,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()
A.pH減小的主要原因是光照引起了Cb溶解度的減小,氯氣逸出,導(dǎo)致了溶液中H+濃度減小
B.光照過(guò)程中,氯水pH減小的同時(shí),溶液中CL的濃度也不斷減小
C.光照使氯水中的次氯酸分解為鹽酸,溶液的酸性增強(qiáng)
D.隨著對(duì)氯水光照時(shí)間的延長(zhǎng),氯水的漂白性將增強(qiáng)
【答案】C
【解析】A項(xiàng),溶液中存在反應(yīng)Cb+H2O=HCl+HClO、2HC10型2HCI+O2T,光照條件下HC10分解
生成HC1導(dǎo)致“Cb+HzOuHCl+HClO”平衡正向移動(dòng),則溶液中氫離子濃度增大,溶液的pH值減小,故A
錯(cuò)誤;B項(xiàng),根據(jù)A的分析知,光照條件下HCIO分解生成HC1導(dǎo)致“CI2+H2OWHCI+HCIO”平衡正向移動(dòng),
則溶液中氯離子濃度增大,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng),HC1O是弱酸、鹽酸是強(qiáng)酸,光照條件下HC1O分解生成HCL
溶液酸性增強(qiáng),故C正確;D項(xiàng),HC1O具有漂白性,鹽酸沒(méi)有漂白性,光照條件下HC1O分解生成HCI,
導(dǎo)致溶液中HC1O濃度減小,溶液的漂白性減弱,故D錯(cuò)誤;故選C。
【解題技法】
氯水性質(zhì)在應(yīng)用中的常見(jiàn)誤區(qū)
(1)液氯是液態(tài)的氯氣,屬于純凈物,而氯水是氯氣的水溶液,是混合物。
(2)氯水中因HC1O見(jiàn)光分解,隨著HC1O的消耗,最后成為鹽酸,故久置氯水酸性增加,無(wú)漂白性。
因此,氯水要現(xiàn)用現(xiàn)配。
(3)制取氯水的反應(yīng)為CI2+H2OHC1+HC1O,反應(yīng)中Cb既是氧化劑,又是還原劑,且1molCl2
參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為以。
(4)CL盡管有較強(qiáng)的氧化性,但沒(méi)有漂白性,氯水具有漂白性是因?yàn)镃L與水反應(yīng)生成了強(qiáng)氧化性的
HC1O?
(5)02可使?jié)駶?rùn)石蕊試紙先變紅后褪色,原因是C12與水反應(yīng)生成的酸使石蕊先變紅,HC1O使變色
后的石蕊褪色。
(6)不能用pH試紙測(cè)定氯水的酸堿度,其實(shí)氯水中有HC1O,能夠氧化漂白pH試紙。
(7)00一與Fe2+、「、S2\HSsSO「等在水中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】氯水中存在多種分子和離子,它們?cè)诓煌姆磻?yīng)中表現(xiàn)各自的性質(zhì)。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)
論一致且正確的是()
A.加入有色布條,一會(huì)兒有色布條退色,說(shuō)明有CL存在
B.溶液呈黃綠色,且有刺激性氣味,說(shuō)明有HC1O分子存在
C.先加入硝酸酸化,再加入AgNCh溶液產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明有C廠存在
D.加入NaOH溶液,氯水黃綠色消失,說(shuō)明有HC1O分子存在
【答案】C
【解析】氯氣通入溶液中,與水反應(yīng)發(fā)生CI2+H2O1HCI+HCI。,氯水中存在C12、HzO、HCIO、H+、
CIO.0H-,利用離子、分子的性質(zhì)來(lái)分析。A項(xiàng),次氯酸具有漂白性,則加入有色布條后,有色布條
褪色,說(shuō)明有HC1O分子存在,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),氯氣為黃綠色氣體,具有刺激性氣味,則氯水呈淺黃色,
且有刺激性氣味,說(shuō)明有Ch分子存在,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng),因AgCl不溶于硝酸,先加入硝酸酸化,再加入
AgNCh溶液產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明有C「存在,故C正確;D項(xiàng),氯氣和氫氧化鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng),則不能
說(shuō)明有HC1O存在,故D錯(cuò)誤;故選C。
考點(diǎn)三氯氣與堿的反應(yīng)
【例3】在抗擊新冠病毒過(guò)程中,需要使用大量消毒劑,下列關(guān)于含氯消毒劑的說(shuō)法正確的是()
A.漂白粉是純凈物,漂白液是混合物
B.漂白粉的有效成分是次氯酸鈣
C.工業(yè)上將氯氣通入澄清石灰水中制取漂白粉
D.漂白粉可以暴露在空氣中保存
【答案】B
【解析】A項(xiàng),漂白粉是主要成分為氯化鈣與次氯酸鈣組成的混合物,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B項(xiàng),漂白粉的有效成分是次氯酸鈣,B項(xiàng)正確;C項(xiàng),工業(yè)上將氯氣通入石灰乳中制取漂白粉,C項(xiàng)
錯(cuò)誤;D項(xiàng),漂白粉中次氯酸鈣和空氣中的二氧化碳、水反應(yīng)生成碳酸鈣和次氯酸,次氯酸不穩(wěn)定生成鹽
酸和氧氣,故漂白粉不能暴露在空氣中保存,D項(xiàng)錯(cuò)誤;故選B。
【解題技法】
含氯消毒劑的漂白原理及使用
1.漂白原理。漂白粉與稀鹽酸或空氣中的水和二氧化碳反應(yīng)
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