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第二节 氯及其化合物
第1课时 氯气的性质
一、氯气的物理性质 1.氯的原子结构及存在
2.氯气的物理性质
颜色
黄__绿___色
状态
气___体__
气味
刺___激__性__ 气___味__
毒性
有__毒___
溶解性 1体积的水溶 解约2体积的氯气
【情境·思考】 1915年4月22日,第一次世界大战西线战场,夜幕刚刚落 下,防守比利时伊普尔的法军阵线前方,从对面德军堑 壕里突然升起一股奇怪的致命绿烟,微风将这股绿烟吹 向法军,士兵们四处溃逃,瞬间许多人就中毒倒地,他们 呼吸急促,挣扎着倒下,渐渐地,他们没有了呼吸。
C对;向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液变成棕黄色,是因为 发生反应2FeCl2+Cl2====2FeCl3,说明氯水具有氧化 性,D对。
【补偿训练】 1.下列关于氯气的叙述中不正确的是 ( ) A. 氯气呈液态时称为液氯 B. 氯气的密度比空气大 C. 氯气的水溶液中含有多种分子 D. 氯气在碱性溶液中漂白性会增强
(2)次氯酸
①稳定性:
次氯酸分解反应的化学方程式为 _2_H_C_l_O__=光_=_照=_= _2_H_C_l_+_O_2_↑_。
②强氧化性: 漂白剂
i.能将有色物质氧化为无色物质,作_______。
ii.杀菌、消毒。
③弱酸性: HClO的酸性比H2CO3弱,向NaClO溶液中通入足量CO2, 离子方程式为 __C_O_2+_C_l_O_-_+_H_2_O_=_=_=_=_H_C_l_O_+_H_C_O_3__。
答案:(1)自来水中含有Cl(2)溶液褪色 有气泡冒出 (3)取一片KI淀粉试纸,置于表面皿或玻璃片上,用洁净 的玻璃棒蘸取自来水,滴在试纸上
【迁移·应用】 (2019·北京昌平区高一检测)在探究新制氯水成分及 性质的实验中,依据下列方法和现象,不能得出相应结 论的是 ( )
选项 A
B
方法
现象
久置氯水 无色
H+、Cl-、H2O 酸性
(2)变化的原因
Cl2+H2O====HClO+HCl, 2HClO =光=照== 2HCl+O2↑。
【思考·讨论】 (1)将盛有氯水的烧瓶置于阳光下照射,有气泡产生,此 气泡成分是氯气吗?烧瓶内溶液的酸碱性有何变化?
提示:不是。酸性增强。因反应2HClO =光=照== 2HCl+O2↑, 放出O2,有HCl生成,酸性增强。
写出下列反应的化学方程式,并指明主要反应现象: (1)与钠反应:_22_NF_ae_++_C3_lC_2l_2=_==△_=△==_==2_N_2a_FC_el_C,l产3 生大量白烟; (2)与铁反应:_C_u_+_C_l_2_=_=△_==__C_u_C_l_2 ___,产生大量棕褐色烟; (3)与铜反应:_______________,产生大量棕黄色烟。
【案例示范】 【典例】某化学学习小组同学发现实验室的自来水和往常不同, 有较强的刺激性气味,通过查阅资料和向自来水公司询问,知道 了自来水是用氯气进行消毒的,该小组同学认为较强的刺激性气 味是由于氯气过量导致的,故自来水具有与氯水相同的成分,故 设计以下四个实验探究自来水的成分,请根据下表回答问题:(已 知:2KI+Cl2====2KCl+I2)
在空气中点燃氢气,然后把导管伸入盛有氯气的集气
瓶中。
燃烧
苍白色
(1)现象:氢气在氯气中安静地_____,发出_______火焰, 白雾
集气瓶口上方出现H2+_C_l_2_=点_=。燃== 2HCl (2)化学方程式:______________。
3.氯气与水的反应 (反1应)新的制化氯学水方能程杀式菌是、_C消_l_2毒_+_H,_2O_是=_=因_=_=为_H_C氯_l_+气_H_C与_l_OH_2,O次反氯应酸, 具有强氧化性,能杀菌、消毒。
实验 序号
实验方法
实验现象
①
将自来水滴加到AgNO3 溶液中
生成白色沉淀
结论
实验 序号
实验方法
实验现象
结论
②
将自来水滴加到含有 酚酞的NaOH溶液中
③
KI淀粉试纸变 自来水中含有
蓝色
Cl2
④
将足量的自来水滴加 到Na2CO3溶液中
自来水中含有 H+
(1)实验①得出的结论______________________。 (2)指出实验②和实验④中的“实验现象”: ②______________________; ④______________________。 (3)实验③中“实验方法”的具体操作过程是 ________________________________。
(1)自来水用氯气来消毒,说明氯气具有哪些方面的性 质? (2)自来水晒过一段时间后,可以减少水中的有毒物质, 发生了哪些化学反应?
提示:(1)自来水用氯气来消毒,说明氯气具有强氧化
性。(2)氯气对自来水消毒后,含有少量氯气和次氯 酸。经过阳光照射后,发生的化学反应有2HClO =光==照=
2HCl+O2↑。
2.新制氯水的性质
在氯水中含有多种微粒,因此在与不同物质发生反应时,
表现出不同微粒的性质,现列表如下:
所加 试剂
AgNO3 溶液
参与反应 的微粒
Cl-
实验现象 白色沉淀
离子方程式或解释 Cl-+Ag+====AgCl↓
Na2CO3 固体
H+
有气泡产生
2H++CO32 ==== CO2↑+H2O
【巧判断】 (1)铁与氯气反应时,可以生成FeCl3( ) √ 提示:√。氯气具有较强的氧化性,与绝大多数金属反
应,一般把变价金属(如Fe、Cu)氧化到最高价。
(2)氯气与金属单质反应时一定作氧化剂 ( √ ) 提示:√。氯气与金属单质反应时,金属失去电子被氧 化,氯气作氧化剂得电子被还原。
2.氯气与非金属单质的反应
(2)与石灰乳反应——制取漂白粉
①制取反应的化学方程式: _2_C_a_(_O_H_)_2_+_2_C_l_2=_=_=_=_C_a_C_l_2C_+a_CC_al_(2_C、_l_OC_)a_2(_+C_2l_HO_2)O_2。 ②漂白粉的主Ca要(C成lO分)2是_______________, Ca(ClO)2 有效成分是________,漂粉精的主要成分是________。
4.氯气与碱的反应 (1)与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液 ①制取反应的化学方程式: _C_l_2_+_2_N_a_O_H_=_=_=_=_NC_al_C2_+l_2+_ON_Ha_-C=_l=_O=_+=_HC_2lO_-。+ClO-+H2O ②离子方程式:________次__氯__酸__钠_________。 ③漂白液的有效成分是_________。
所加 试剂
有色 布条
FeCl2 溶液
石蕊 溶液
参与反应 的微粒 HClO
Cl2
HClO、H+
实验现象
布条颜色褪 去
溶液变棕黄 色
先变红 后褪色
离子方程式或解释
漂白性 2Fe2++Cl2====
2Fe3++2Cl酸性和漂白性
3.新制氯水与久置氯水的区别
(1)区别
颜色 主要微粒
性质
新制氯水 浅黄绿色 Cl2、HClO、H2O H+、Cl-、ClO酸性、氧化性、漂白性
【解析】(1)氯气通入水中存在:Cl2+H2O====H++Cl-+HClO,可用 AgNO3溶液检验Cl-的存在。 (2)氯气通入水中使水中含有Cl2、HCl、HClO,中和反应和HClO 的漂白性均可使含有酚酞的NaOH溶液褪色,HCl可以和Na2CO3反应 生成CO2。 (3)自来水中的Cl2能将KI中的I-氧化成I2,淀粉遇I2变蓝色。
【情境·思考】 下面几幅图片是某氯气泄漏事故现场。
(1)从图片可以看出现场人员撤离时均用一块毛巾捂住 口鼻以防止吸入氯气,那么,这块毛巾应怎样处理会更 好? 提示:由于Cl2易和碱反应,因此可以将毛巾蘸肥皂水或 小苏打水等呈弱碱性的溶液。
(2)消防人员在现场向空中喷洒石灰水,这是为什么?请 用化学方程式说明原理。 提示:2Cl2+2Ca(OH)2====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
观察氯水颜色
氯水呈黄绿 色
向饱和NaHCO3溶 液中加入足量氯
水
有无色气体 产生
结论 氯水中含Cl2
氯水中含 HClO
选项 C D
方法
向红色纸条上 滴加氯水
向FeCl2溶液中 滴加氯水
现象
红色纸条褪色
溶液变成棕 黄色
结论
氯水具 有漂白性
氯水具 有氧化性
【解析】选B。 Cl2是黄绿色气体,氯水呈黄绿色,是由 于溶于水的Cl2仅部分与水反应,氯水中含有Cl2 ,A对; 饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水,有气泡产生,是因为 HC O3与氯水中的H+反应生成CO2和H2O ,B错;向红色纸 条上滴加氯水,红色纸条褪色,说明氯水具有漂白性,
【微思考】 结合次氯酸的性质分析该如何保存氯水? 提示:次氯酸不稳定,见光易分解,所以氯水应保存在棕 色细口瓶中。
【情境·思考】你知道如何用自来水养金鱼吗? 首先,用容器取适量的自来水,将其放置在阳光照射的地方两天 以上(三天更好),再将其倒进鱼缸里面。这是因为自来水为了适 合人类饮用,都经过了处理,其中含有氯气,此气体对于金鱼的生 长不利,时间久了很容易造成金鱼中毒。将其放置在阳光照射的 地方,是因为在阳光照射下,可以使得有毒物质减少,从而使得金 鱼慢慢适应新的水源。
