内容发布更新时间 : 2024/11/10 4:20:55星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
第四章 卤素 第一节 氯气
(一)网上课堂 1.本讲主要内容: (1)掌握氯气的性质:氯气与金属、非金属、水和碱的反应。认识氯气是一种氧化性很强,化学性质非常活泼的非金属单质。
(2)从氯气与水的反应,认识氯水的成分,了解次氯酸的不稳定性和强氧化性。 (3)从氯气与碱的反应,掌握漂白粉的工业制法及漂白原理。 (4)掌握实验室制氯气的原理和实验装置的安装、氯气的收集、检验及尾气处理的方法。 (5)掌握氯离子的检验。
2.学习指导: (1)氯气的物理性质: 通常情况下,氯气是黄绿色、有刺激性气味的气体;有毒(如何闻其气味?);易液化(压强101Kpa,温度-34.6℃),将温度继续冷却到-101℃时,液氯变成固态氯;能溶于水(1:2)。
(2)化学性质:
结构决定其化学性质。 ①跟金属反应:
在一定条件下,氯气能跟绝大多数金属反应生成高价金属氯化物。
2Na+Cl2??2NaCl 2Fe+3Cl2??2FeCl3
Cu+Cl2??CuCl2(棕色的烟)
CuCl2水溶液在不同浓度时呈现不同颜色。高浓度溶液呈绿色,稀溶液呈现蓝色。这三个反应都很剧烈,放出热量,有光产生,所以任何发光、发热的剧烈化学反应,都叫燃烧。
②跟氢气反应:
点燃或光照点燃点燃点燃H2+Cl2????2HCl 纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰。 ③跟水的反应:
Cl2+H2O HCl+HClO (可逆反应) 次氯酸的性质:
A.弱酸性、比碳酸弱
+- HClO H+Cl
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO B.不稳定性
2HClO??2HCl+O2↑
或?光照C.强氧化性,杀菌、消毒,有漂白性。 ④跟碱反应
- 1 -
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 漂白粉的制备
氯气与石灰乳作用
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
漂白粉成分是CaCl2和Ca(ClO)2。其中有效成分是Ca(ClO)2
⑤跟还原性盐反应 Cl2+2FeCl2=2FeCl3 Cl2+Na2S=2NaCl+S↓
Cl2+Na2SO3+H2O=2HCl+Na2SO4 (3)氯气的实验室制法: A.反应原理
MnO2+4HCl(浓)??MnCl2+Cl2↑+2H2O
B.装置:见教材P90
安装原则:先左后右,由下至上。
适用范围:固体和液体或液体和液体需要加热制取气体。 C.收集:
向上排气法;排饱和食盐水法。 D.尾气处理:
用NaOH溶液来吸收。(同时洗去HCl) (4)氯气的用途:
重要的化工原料,除用于消毒、制盐酸、制漂白粉外,还用于制氯仿等有机溶剂和多种农药。
?3.例题精讲 例1.把氯气通入紫色石蕊试液中,出现的现象是( ) A.试液不变色 B.试液变为红色 C.试液褪为无色
D.试液先变红、后褪色
解析:氯气通入水中,部分Cl2发生了化学变化; Cl2+H2O HCl+HClO
+-又∵HCl=H+Cl, +-+-HClO H+ClO,H2O H+OH
-+--新制氯水中含有Cl2、H2O、HClO三种分子以及Cl,H,ClO和极少量OH,由于溶液含有
+
H而显酸性,能使紫色石蕊试液变红色,但其中生成的HClO具有漂白性,又使所显示的红色很快褪去,故试液先变红,后褪色。
答案:D
例2.下图中四条直线,分别表示钠、镁、铝、铁和足量Cl2反应消耗金属质量(纵轴)与反应掉氯气质量(横轴)的关系,其中代表铁与氯气反应的直线是哪一条?
解析:∵2Na?Cl2??2NaCl (1) Mg?Cl2??MgCl2 (2)
点燃点燃 - 2 -
2Al?3Cl2??2AlCl3 (3) 2Fe?3Cl2??2FeCl3 (4) 为了便于比较,将(3)、(4)改写为
点燃22 Al?Cl2??AlCl3
33点燃22 Fe?Cl2??FeCl3
33点燃点燃假设反应掉的Cl2质量为71克,即在横坐标上取一点向纵坐标作垂线,则需要钠、镁、
铝、铁的质量分别为:
WNa?2mol?23g/mol?46g WMg?1mol?24g/mol?24g
WAl?WFe2mol?27g/mol?18g 32?mol?56g/mol?37.3g 3∴d线为反应(1),c线为反应(4), b线为反应(2),a线为反应(3)。 答案:c线代表铁与氯气的反应。
例3.将KCl、KBr混合物13.4克溶于水配成500ml溶液,通入过量Cl2,反应后将溶液
+--蒸干,得固体11.175克,则原所配溶液中K,Cl,Br的物质的量浓度之比为( )
A.3:2:1 B. 1:2:3 C. 1:3:2 D. 2:3:1 解析:据电荷守恒法来求解非常方便。
∵原溶液呈电中性,则n(K)?n(Cl)?n(Br)
符合这一选项的只有(A). 答案:A
例4.今有H2、Cl2混合气100ml(标准状况下),其中一气体体积为45ml,另一种气体体积为55ml。光照使两种气体发生反应,后又恢复到标准状况,气体的体积为______ml。为了证明反应后气体中H2或Cl2有剩余,使气体通过10ml水,并使剩余气体干燥后恢复到标准状况,若:
(1)剩余有___ml气体,证明有_____剩余,理由是________________ (2)溶液有_______性质,证明有______剩余,理由是_____________
解析:∵H2?Cl2??2HCl
反应前后,气体的物质的量没有变化。 ∴反应后气体的体积仍为100ml。
当混合气体通过10ml水后,生成的HCl全部溶于水中。若有剩余气体,则为H2,∵H2是难溶于水的,而Cl2+H2O HCl+HClO。
答案:100
(1)10,H2,H2难溶于水,而HCl极易溶于水。
光照??? - 3 -