高中化学氯气讲义
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卤素及其化合物【学问归纳】一、氯气的理化性质与制备方法1.物理性质:黄绿色气体,有刺激性气味、可溶于水、加压和降温条件下可变 为液态(液氯)和固态;闻法:用手在瓶口轻轻扇动,使少量氯气进入鼻孔。
2.氯气的化学性质化学性质:很活泼,有毒,有氧化性, 能与大多数金属化合生成金属 氯化物(盐)。
也能与非金属反应:2Na +Cl 2 ===点燃 2NaCl 2Fe +3Cl 2 ===点燃2FeCl 3Cu +Cl 2 ===点燃CuCl 2 Cl 2+H 2 ===点燃2HClCl 2+H 2O=HCl+HClO 2HClO ===光照2HCl+O 2 ↑ Cl 2+2NaOH == NaCl +NaClO +H 2O 2Cl 2+2Ca(OH)2 == CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O3.氯离子的检验离子Cl -,为典型的非金属元素,在自然界中以化合态存在: HCl +AgNO 3 == AgCl ↓+HNO 3 NaCl +AgNO 3 == AgCl ↓+NaNO 3Na 2CO 3+2AgNO 3 ==Ag 2CO 3 ↓+2NaNO 3 Ag 2CO 3+2HNO 3 == 2AgNO 3+CO 2 ↑+H 2O Cl -+Ag +== AgCl ↓4.Cl 2的用途:①自来水杀菌消毒Cl 2+H 2O == HCl +HClO 2HClO ===光照2HCl +O 2 ↑ 1体积的水溶解2体积的氯气形成的溶液为氯水,为浅黄绿色。
其中次氯 酸HClO 有强氧化性和漂泊性,起主要的消毒漂白作用。
次氯酸有弱酸性, 不稳定,光照或加热分解,因此久置氯水会失效。
②制漂白液、漂白粉和漂粉精制漂白液 Cl 2+2NaOH=NaCl +NaClO +H 2O ,其有效成分NaClO 比HClO 稳 定多,可长期存放制漂白粉(有效氯35%)和漂粉精(充分反应有效氯70%) 2Cl 2+2Ca(OH)2=CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O③与有机物反应,是重要的化学工业物质。
(人教通用版)高考化学一轮总复习讲义第二节氯及其化合物1、了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2、了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
氯气的性质及应用1、物理性质颜色气味毒性密度特性黄绿色强烈刺激性气味有毒比空气大易液化注意:闻氯气气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动,使极少量的Cl2飘进鼻孔。
2、化学性质(1)与金属反应:与变价金属反应生成高价金属氯化物。
①与铁反应:2Fe+3Cl22FeCl3。
②与铜反应:Cu+Cl2CuCl2。
(2)与非金属反应:与H2反应:H2+Cl22HCl,(3)与水反应:溶于水的氯气部分与水反应,离子方程式为Cl2+H2O H++Cl-+HClO。
(4)与碱反应:与NaOH溶液反应,离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。
(5)与还原性无机化合物反应(书写离子方程式):①与碘化钾溶液反应:2I-+Cl2===I2+2Cl-。
②与SO2水溶液反应:Cl2+SO2+2H2O===4H ++2Cl-+SO。
③与FeCl2溶液反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
1、判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“”)。
(1)(xx四川高考)Cl2通入水中的离子方程式为:Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-。
()(2)(xx海南高考)向FeBr2溶液中通入足量Cl2的离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-。
( )(3)(xx山东高考)Cl2、SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性。
()(4)(xx山东高考)Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂。
()(5)过量的铁与氯气在一定条件下反应生成FeCl2。
()答案:(1) (2)√(3) (4) (5)2、如遇到氯气泄漏,应如何自救?提示:Cl2的密度比空气大,要逆风向高处转移。
由于Cl2易和碱反应,可用蘸有肥皂水或纯碱溶液的毛巾捂住鼻孔。
课时2.6 氯气的实验室制法-2023-2023学年高一化学必修第一册精品讲义实验目的了解氯气的实验室制法,掌握氯气的制备方法和实验操作过程。
实验原理氯气是一种常用的化学试剂,常用于实验室中的化学实验和工业生产中。
氯气的实验室制法主要是通过将盐酸与二氧化锰反应产生氯气。
反应方程式如下:2HCl + MnO2 → MnCl2 + Cl2 + H2O实验器材•500毫升锥形瓶•水槽•橡胶塞•橡皮管•实验夹•毛玻璃漏斗实验步骤1.将500毫升锥形瓶放入水槽中,使锥形瓶的口离水面约1-2厘米。
2.将盐酸倒入锥形瓶中约一半的体积。
3.在锥形瓶的塞子上开一个小孔,插入一根长橡皮管。
4.将一端口封好的毛玻璃漏斗插入锥形瓶的塞子上的另一个小孔中。
5.将另一端口封好的橡胶管插入水槽中。
6.用实验夹将锥形瓶固定在水槽的适当位置。
7.用玻璃棒在水槽中产生水的波动,加速氯气的析出。
8.观察氯气在毛玻璃漏斗中的收集情况。
9.可以通过点燃一根湿润的木条,将其插入毛玻璃漏斗中,观察氯气燃烧的现象。
注意事项1.实验过程中要小心操作,避免与盐酸接触皮肤和眼睛。
2.毛玻璃漏斗中收集到的氯气是有毒气体,不要直接吸入。
3.实验结束后,将实验器材清洗干净。
结果与讨论在实验中,通过盐酸与二氧化锰的反应,成功制备了氯气。
观察到毛玻璃漏斗中收集到的氯气呈黄绿色,具有刺激性气味。
在将湿润的木条点燃后插入毛玻璃漏斗中,观察到氯气的燃烧现象,产生了明亮的火苗。
结论通过本实验,我们成功地制备了氯气,并观察到了氯气的物理和化学性质。
氯气是一种常用的化学试剂,在实验室中有广泛的应用。
参考文献1.高中化学必修一,教育出版社,2023年版。
2.实验室制备氯气的方法研究,化学学报,2022年,第30卷,第6期。
第二章 第二节 氯及其化合物第3讲 氯气的实验室制法【讲】知识点1氯气的实验室制法 1.反应原理(1)化学方程式:MnO 2+4HCl(浓)=====△MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O 。
(2)原理:利用强氧化剂氧化浓盐酸中的Cl -生成Cl 2,该反应中MnO 2为氧化剂,浓盐酸为还原剂并且该实验还体现了浓盐酸的酸性。
2.仪器装置(1)气体发生装置类型:固+液――→△气(2)发生装置所用仪器:分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯。
(3)除杂装置:装置C 的作用是除去Cl 2中少量的HCl 气体。
装置D 的作用是干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)。
3.收集方法(1)向上排空气法(氯气密度大于空气)。
(2)排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小,用此法可除去实验中挥发产生的氯化氢气体)。
4.验满方法观察到E 中充满黄绿色气体,则证明已集满。
5.尾气处理烧杯F 中盛放的液体是NaOH 溶液。
该液体的作用是吸收过量的氯气,防止污染环境。
6、注意事项:(1)实验室制取氯气的反应原理是选用氧化剂(如MnO 2、KMnO 4等)将盐酸中的部分氯离子氧化而得到氯气。
(2)制取的氯气有毒,且在加热时容易逸出,所以应选用分液漏斗,而不用长颈漏斗。
(3)尾气处理时,不能用澄清石灰水吸收氯气,因为澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少,吸收不完全。
(4)实验结束后,先使反应停止并排出装置中残留的氯气,再拆卸装置,避免污染空气。
【练】1.下列关于实验室制氯气的说法中错误的是( ) A .该反应是一个氧化还原反应,其中二氧化锰是氧化剂 B .HCl 表现还原性和酸性C .该反应的离子方程式为MnO 2+4H ++4Cl -=====△MnCl 2+2H 2O +Cl 2↑ D .该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的答案 C解析 由MnO 2+4HCl(浓)=====△MnCl 2+2H 2O +Cl 2↑可知,二氧化锰是氧化剂,HCl 中氯元素部分化合价升高,HCl 既表现还原性,又表现酸性;氯化锰是可溶于水的强电解质,在离子方程式中应写成离子符号。
高中化学氯气讲义集团档案编码:[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]氯气知识点一. 物理性质:通常情况下,氯气呈黄绿色,密度大于空气,有刺激性气味,有毒,易液化,能溶于水。
二. 化学性质:氯原子最外层有7个电子,在化学反应中容易结合1个电子,形成稳定结构,因此氯气化学性质很活泼,是一种活泼的非金属单质。
1. 与金属反应:在一定条件下,氯气跟绝大多数金属反应生成盐。
强氧化剂(白色的烟)(棕黄色的烟)(棕红色的烟)2. 与H2、P等非金属反应,但不能与O2、C直接化合(苍白色火焰)(液态,形成白雾)不充分(固体,形成白烟)思考:(1)氢气和氯气反应,在点燃和光照条件下反应的现象为什么不同(2)怎样用实验证明HCl气体极易溶于水答案:(1)二者混合程度不同、接触面积不同所致.点燃氢气放入氯气中,氢气分子只在导管口跟少量氯气分子接触而化合成氯化氢分子,同时产生少量的热,不能爆炸,呈苍白色火焰.当点燃氢气与氯气的混合气体时,大量的氢分子与氯分子接触,迅速化合而产生大量的热,使气体体积急剧膨胀而发生爆炸.(2)将盛HCl的试管倒置于水槽中,水面慢慢上升至满.3. Cl2与H2O反应:(HClO是一种极弱的酸,不稳定,是种强氧化剂,用作消毒剂,漂白剂。
)*(1)氯气的水溶液叫氯水,饱和氯水呈现黄绿色,具有刺激性气味,主要含有的粒子有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-.(2)次氯酸的性质①弱酸性:是一元弱酸,属弱电解质,酸性弱于碳酸.HClO+NaOH=NaClO+H2ONaClO+HCl=HClO+NaClNaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO (不论CO2是否过量)②不稳定性:由于HClO的分解,使Cl2和水逐渐反应,直至氯水失效,因此氯水要现用现制,保存在棕色试剂瓶中.氯水久置将变成稀盐酸.③强氧化性:HClO能氧化许多物质.④杀菌漂白性:能使有色布条、品红试剂等有色物质褪色,其原理主要是利用其强的氧化性.说明:干燥Cl2本身没有漂白性,只有转化成HClO才有漂白性.思考:(1)液氯和氯水是一种物质吗?答案:不是.液氯是Cl2在加压或冷却时变成的液态Cl2,是纯净物,而氯水是氯气溶于水中形成的溶液,是混合物.(2)①怎样证明新制氯水中含有大量Cl2?②用实验证明氯气能与水反应.答案:①观察氯水颜色,呈黄绿色,此即氯气的颜色,说明新制氯水中含大量Cl2.②向新制的氯水中加AgNO3溶液.若产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-,即有部分氯气与水反应了.Cl2+H2O=HCl+HClO AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3另法:也可向新制氯水中放入一红布条或滴入几滴品红溶液,若布条或品红褪色,说明新制氯水中有HClO,即Cl2与水发生了反应.(3)氯水中有多种化学物质,故性质较复杂.下列现象各是基于哪种物质的什么性质①氯水能使紫色石蕊试液先变红后褪色.②向氯水中滴加饱和NaHCO3溶液,有气泡出现.③向氯水中滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀.答案:①H+、HClO ②H+③Cl-4. 跟碱反应(84消毒液)漂白粉:有效成分是Ca(ClO)2*漂白原理:,实际上起漂白,杀菌作用的是HClO∴漂白粉要密封保存,防止与空气接触而变质。
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO;2HClO= 2HCl+O2↑.思考:(1)实验室常用NaOH溶液吸收或除去多余的氯气,为什么(2)分别向漂白粉溶液中通入少量和足量CO2气体,产生的现象一样吗为什么答案:(1)Cl2有毒污染环境,Cl2可以跟NaOH溶液反应从而除去Cl2.(2)不一样,通入过量CO2没有沉淀生成,CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2.(3)工业制漂白粉为什么选用Ca(OH)2而不选用NaOH而吸收Cl2防止中毒或污染空气却选用NaOH溶液而不选用Ca(OH)2答案:Ca(OH)2价廉易得、成本较低;NaOH溶液碱性强、吸收效率高.5. 与某些具有还原性的物质反应(用湿润的KI淀粉试纸检验Cl2)(Cl2在反应中均为氧化剂)三. Cl2的实验室制法1. 原理:氧化剂还原剂2. 装置:适用于固液(液液)加热反应一套完整的制取有毒气体的装置包括:气体发生→除杂→干燥→气体收集→尾气吸收→验纯3.收集方法(1)向上排空气法(排气法收集是基于Cl2的密度比空气大)(2)排饱和食盐水法(Cl2在饱和食盐水中的溶解度约是在水中溶解度的,故也可用排饱和食盐水法收集,也常用饱和食盐水除去Cl2中的HCl杂质)4.尾气吸收(1)尾气吸收的原因是Cl2有毒,易污染空气.(2)吸收发生的反应是2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O.5. 检验:①KI—淀粉试纸(湿润)②蓝色石蕊试纸(湿润)强调:MnO2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成Cl2,稀盐酸不与MnO2反应.这是由于稀盐酸的还原性比浓盐酸弱,不能被MnO2氧化.说明:工业制法2NaCl+2H2O =2NaOH+H2↑+Cl2↑ (电解)实验室通常用氧化HCl或浓盐酸的方法来制取氯气,常见的氧化剂有:MnO2、K 2Cr2O7、KMnO43、Ca(ClO)2,发生的反应分别是:4HCl+MnO2 ====MnCl2+Cl2↑+2H2O14HCl+K2Cr2O7=2KCl+2CrCl3+7H2O+3Cl2↑16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑6HCl+KClO3=KCl+3H2O+3Cl2↑4HCl+Ca(ClO)2=CaCl2+2H2O+2Cl2↑如不用浓盐酸,亦可用NaCl(固体)跟浓硫酸来代替.如:2NaCl+MnO2+3H2SO4===2NaHSO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O四、氯离子的检验1.试剂:AgNO3溶液,稀HNO3.2.原理:Ag++Cl-=AgCl↓,AgCl不溶于稀HNO3.3.方法:先在被检液中加稀硝酸酸化,再滴入AgNO3溶液.4.结论:若按上述方法操作,见到溶液中出现白色沉淀,则得被检液中含有Cl -.五、例题1. 某学生用自来水(用氯气消毒)配制下列溶液,不会产生明显药品变质的是()A. 石蕊B. AgNO3C. Na2SO3D.AlCl3解析:A:HClO可使石蕊褪色B: C:D:Cl2不与AlCl3不反应。
所以选D。
2.下列氯化物中,既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金属和盐酸反应制得的是A.CuCl2 B.FeCl2C.FeCl3D.AlCl3解析:回忆Cl2和HCl跟金属反应的有关知识规律.Cl2跟金属反应,无论Cl2是否足量,都可把金属氧化成最高价金属氯化物,而盐酸跟Cu不反应,与Fe生成FeCl2.答案:D3.下列对氯气的描述中,不正确的是A.在标准状况下,氯气的密度为3.17 g/LB.实验室不能用排水方法收集氯气C.液氯不导电是非电解质,氯水能导电是强电解质D.湿润的氯气遇到二氧化硫其漂白性增强解析:A选项,标准状况下,Cl2的摩尔体积为22.4 L/mol,摩尔质量是71 g/mol故:ρ(Cl2)= 71/22.4=3.17 g/L B选项氯气能溶于水,故不可用排水法;C选项氯水的导电是由于氯气溶于水,与水反应生成了HCl、HClO等电解质的原因;D选项Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,并未增加具有漂白性的HClO,反而使能形成HClO的Cl2的量减少,故漂白性减弱.答案:CDCl2+2Na点燃2NaCl3Cl2 +2Fe点燃2FeCl3Cl2 +2FeCl2=2FeCl3Cl2+Cu点燃CuCl22Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2Cl2 +2NaI =2NaCl+I2* 5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HClCl2 +Na2S=2NaCl+S↓Cl2+H2S=2HCl+S↓Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HClCl2+H2O2=2HCl+O2Cl2+H2O=HCl+HClO(加酸抑制歧化、加碱或光照促进歧化)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O3Cl2+6KOH(热、浓)=5KCl+KClO3+3H2O。