高中化學(xué)氯氣講義

氯氣知識點(diǎn)

物理性質(zhì)：

通常情況下，氯氣呈黃綠色，密度大于空氣，有刺激性氣味，有毒，易液化，能溶于水。

—,化學(xué)性質(zhì)：

氯原子最外層有7個電子，在化學(xué)反應(yīng)中容易結(jié)合1個電子，形成8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此氯氣化

學(xué)性質(zhì)很活潑，是一種活潑的非金屬單質(zhì).

1.與金屬反應(yīng)：在一定條件下，氯氣跟絕大多數(shù)金屬反應(yīng)生成鹽。強(qiáng)氧化劑

占燃

2Na+Cl2=2NaCl（白色的煙）

Cu+Cl2=CuCl2（棕黃色的煙）

2Fe+3cl萼2FeC1（棕紅色的煙）

2.與Hz、P等非金屬反應(yīng)，但不能與Oz、C直接化合

占燃

H2^Cl2=2HCl（蒼白色火焰）

點(diǎn)燃

2P+3C/2=2PC/3（液態(tài)，形成白霧）不充分

2P+5a2暨2PC4（固體，形成白煙）

思考：（1）氫氣和氯氣反應(yīng)，在點(diǎn)燃和光照條件下反應(yīng)的現(xiàn)象為什么不同？

（2）怎樣用實(shí)驗(yàn)證明HCI氣體極易溶于水？

答案：（1）二者混合程度不同、接觸面積不同所致.

點(diǎn)燃?xì)錃夥湃肼葰庵校瑲錃夥肿又辉趯?dǎo)管口跟少量氯氣分子接觸而化合成氯化氫分子，同時產(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，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.

（2）將盛HCI的試管倒置于水槽中，水面慢慢上升至滿.

3.CL與壓0反應(yīng)：

Cl2+H2OHCI+HCIO

2HCIO^^2HCI+O2T

（HCIO是一種極弱的酸，不穩(wěn)定，是種強(qiáng)氧化劑，用作消毒劑，漂白劑。）

新制氯水：黃色，含有c/2，”2。'Ha。'"+'C廣，a。一,。H-

氯水混合物<

久置氯水：無色，含”+,。廣,也。

液氯：。以純凈物）

（1）氯氣的水溶液叫氯水，飽和氯水呈現(xiàn)黃綠色，具有刺激性氣味，主要含有的粒子有Cl2、H2。、

HCIO、H\Cl\CIO'.

（2）次氯酸的性質(zhì)

①弱酸性：是一元弱酸，屬弱電解質(zhì)，酸性弱于碳酸.

HCIO+NaOH=NaCIO+H2O

NaCIO+HCI=HCIO+NaCI

NaCIO+CO2+H2O=NaHCO3+HCIO（不論CC>2是否過量）

②不穩(wěn)定性：

由于HCIO的分解，使CI2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.

③強(qiáng)氧化性：HCIO能氧化許多物質(zhì).

④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.

說明：干燥CL本身沒有漂白性，只有轉(zhuǎn)化成HCIO才有漂白性.

思考：(1)液氯和氯水是一種物質(zhì)嗎？

答案：不是.液氯是CI2在加壓或冷卻時變成的液態(tài)CI2,是純凈物，而氯水是氯氣溶于水中形成的溶液，是混合物.

(2)①怎樣證明新制氯水中含有大量CI2?②用實(shí)驗(yàn)證明氯氣能與水反應(yīng).

答案：①觀察氯水顏色，呈黃綠色，此即氯氣的顏色，說明新制氯水中含大量CI2.

②向新制的氯水中加AgNO3溶液.若產(chǎn)生白色沉淀，說明氯水中含有。一，即有部分氯氣與水反應(yīng)了.

Cl2+H2O=HCI+HCIOAgNO3+HCI=AgCll+HNO3

另法：也可向新制氯水中放入一紅布條或滴入幾滴品紅溶液，若布條或品紅褪色，說明新制氯水中有HCIO,

即與水發(fā)生了反應(yīng).

(3)氯水中有多種化學(xué)物質(zhì)，故性質(zhì)較復(fù)雜.下列現(xiàn)象各是基于哪種物質(zhì)的什么性質(zhì)？

①氯水能使紫色石蕊試液先變紅后褪色.

②向氯水中滴加飽和NaHCO3溶液，有氣泡出現(xiàn).

③向氯水中滴入AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀.

答案：①H+、HCIO②H+③CI-

4.跟堿反應(yīng)

(84消毒液)

C/2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

2a2+2Ca(OH\=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

漂百粉

漂白粉：有效成分是Ca(CIO)2

*漂白原理：

Ca(ClO)2—^HClO,實(shí)際上起漂白，殺菌作用的是HC1O

Ca(ClO)2+2HCl=CaJ+2HCIO

Ca(ClO)2+CO】+H2O=CaCO3J+2HCIO

漂白粉要密封保存，防止與空氣接觸而變質(zhì)。

Ca(CIO)2+CO2+H2O=CaCO3i+2HCIO;

2HCIO=2HCI+O2T.

思考：(1)實(shí)驗(yàn)室常用NaOH溶液吸收或除去多余的氯氣，為什么？

(2)分別向漂白粉溶液中通入少量和足量C02氣體，產(chǎn)生的現(xiàn)象樣嗎？為什么？

答案：(1)CI2有毒污染環(huán)境，CI2可以跟NaOH溶液反應(yīng)從而除去CI2.

(2)不一樣，通入過量C02沒有沉淀生成，CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2.

(3)工業(yè)制漂白粉為什么選用Ca(OH)2而不選用NaOH?而吸收CI2防止中毒或污染空氣卻選用NaOH溶

液而不選用Ca(OH)2?

答案：Ca(OH)2價廉易得、成本較低：NaOH溶液堿性強(qiáng)、吸收效率高.

5.與某些具有還原性的物質(zhì)反應(yīng)

(用濕潤的KI淀粉試紙檢驗(yàn)C1D

C/2+2KI=2KCI+12

IFeCl,+Cl2=2EeC73(CL在反應(yīng)中均為氧化劑)

三.Cb的實(shí)驗(yàn)室制法

1.原理：MnO2+4HCl^)^MnCl2+Cl2^+2H2O

氧化劑還原劑

2.裝置：適用于固液(液液)加熱反應(yīng)

A

氣體發(fā)生f除雜一干燥~氣體收集一尾氣吸收~驗(yàn)純

3.收集方法

(1)向上排空氣法(排氣法收集是基于CI2的密度比空氣大)

(2)排飽和食鹽水法(CI2在飽和食鹽水中的溶解度約是在水中溶解度的，故也可用排飽和食鹽水

法收集，也常用飽和食鹽水除去CI2中的HCI雜質(zhì))

4.尾氣吸收

(1)尾氣吸收的原因是CI2有毒，易污染空氣.

(2)吸收發(fā)生的反應(yīng)是2NaOH+Cl2=NaCI+NaCIO+H2。.

5.檢驗(yàn)：

①KI一淀粉試紙(濕潤)

②藍(lán)色石蕊試紙(濕潤)

強(qiáng)調(diào)：MnO2跟濃鹽酸在共熱的條件下才反應(yīng)生成CE稀鹽酸不與MnO2反應(yīng).

這是由于稀鹽酸的還原性比濃鹽酸弱，不能被MnO2氧化.

?說明：工業(yè)制法2NaCI+2H2O=2NaOH+H2T+CI2T(電解)

實(shí)驗(yàn)室通常用氧化HCI或濃鹽酸的方法來制取氯氣，常見的氧化劑有：MnO2、K2Cr2O7,KMnCU、

KCIO3,Ca(CIO)2,發(fā)生的反應(yīng)分別是：

4HCI+MnO2==A==MnCI2+Cl2t+2H2O

14HCI+K2Cr2O7=2KCI+2CrCl3+7H2O+3Cl2?

16HCI+2KMnO4=2KCI+2MnCl2+8H2O+5Cl2t

6HCI+KCIO3=KCI+3H2O+3CI2T

4HCI+Ca(CIO)2=CaCI2+2H2O+2Cl2t

如不用濃鹽酸，亦可用NaCI(固體)跟濃硫酸來代替.如：

2NaCI+MnO2+3H2SO4===2NaHSO4+MnSO4+CI2?+2H2O

四、氯離子的檢驗(yàn)

1.試劑：AgN03溶液，稀HN03.

2.原理：Ag++C「=AgCI[,AgCI不溶于稀HNO3.

3.方法：先在被檢液中加稀硝酸酸化，再滴入AgN03溶液.

4.結(jié)論：若按上述方法操作，見到溶液中出現(xiàn)白色沉淀，則得被檢液中含有C廠.

五、例題

1.某學(xué)生用自來水（用氯氣消毒）配制下列溶液，不會產(chǎn)生明顯藥品變質(zhì)的是（）

A.石蕊B.AgN03C.Na2sO3D.A1CL

解析：A：-.-Cl2+H2O^^HCl+HClO

HC10可使石蕊褪色

B：HC1+AgNOs=AgCl^+HNO3

C：Cl、+Na2so3+H,O=2HCI+Na-,SO4

D：CI2不與AICI3不反應(yīng)。

所以選D。

2.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

A.CuCI2B.FeCI2C.FeCI3D.AICI3

解析：回憶Cl2和HCI跟金屬反應(yīng)的有關(guān)知識規(guī)律.CI2跟金屬反應(yīng)，無論CI2是否足量，都可把金

屬氧化成最高價金屬氯化物，而鹽酸跟Cu不反應(yīng)，與Fe生成FeCL.

答案：D

3.下列對氯氣的描述中，不正確的是

A.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氯氣的密度為3.17g/L

B.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，CI2的摩爾體積為22.4L/mol,摩爾質(zhì)量是71g/mol故：p（CL）=71/22.4

=3.17g/LB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HCI、HCIO等電解質(zhì)的原因；D選項(xiàng)Cl2+SO2+2H2O=2HCI+H2s。4,并未增加具

有漂白性的HCIO,反而使能形成HCIO的CL的量減少，故漂白性減弱.

答案：CD

占燃

Cl2+2Na—^2NaCl