《氯气》学习指导.doc

氯气学习指导211131 江苏省南京市汤山中学 林秋成氯气是一种非常重要的非金属单质，在中学的地位非常重要。下面我们就从结构，性质，用途等方面简单的把与氯气有关的知识整理一下。一：双基梳理组成结构氯原子有3个电子层，最外层有7个电子，反应中易得到1个电子，易形成8电子稳定结构。氯分子为双原子分子，分子式Cl2，两个氯原子共用一对电子恰都能满足8电子稳定结构，因此氯气比氯原子稳定。当氯原子得到一个电子形成Cl，由于氯离子最外层有8个电子，因而也很稳定。物理性质 在通常情况下氯气是黄绿色的气体，有毒，并有刺激性气味，密度比空气大，熔沸点较低，能溶于水易溶于有机溶剂，在压强为101kPa、温度为-34.6时易液化。如果将温度继续冷却到-101时，液氯变成固态氯。1体积水在常温下可溶解2体积氯气氯气有毒，闻有毒气体气味的方法是(扇动法)：用手轻轻在瓶口扇动，仅使极少量的气体飘进鼻孔 化学性质氯气化学性质比较活泼，一定条件下能与许多物质反应，我们需要掌握反应现象以及方程式，并能在解题中灵活应用。与金属反应2NaCl22NaCl (现象：剧烈燃烧，白烟)CuCl2CuCl2 (现象：剧烈燃烧，棕色烟，水溶液浓度大时绿色，稀时蓝色)2Fe3Cl22FeCl3其中Cl2在与变价金属反应时一般都是把金属氧化到高价，说明它的氧化能力比较强。与非金属反应H2+Cl2 点燃 2HCl氢气和氯气反应，在点燃和光照条件下反应的现象不同：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将盛HCl的试管倒置于水槽中，水面慢慢上升至满说明HCl气体极易溶于水。HCl的水溶液就是我们知道的盐酸。与水反应在该反应中，氧化剂是Cl2，还原剂是Cl2，化学方程式为Cl2H2O=HClHClO，改写成离子反应方程式是：Cl2H2O =HClHClO，利用此反应，常用氯气给自来水杀菌消毒，因为HClO具有强氧化性。与碱溶液反应a.Cl22NaOHNaClNaClOH2Ob.2Cl22Ca(OH)2CaCl2Ca(ClO)22H2O 上述两反应中，Cl2作氧化剂和还原剂因为氯气有毒，可以利用上述反应来吸收氯气，也可以利用上述反应制备漂白液（有效成分NaClO），漂白粉或漂粉精（有效成分是Ca(ClO)2，前者有效氯低，约35，后者高，约70）。漂白液、漂白粉、漂粉精与氯气均能做漂白剂，但是氯气在水里溶解度小，生成的HClO不稳定，使用起来不方便。c.Ca(ClO)2CO2H2OCaCO32HClO（漂白粉的漂白原理方程式）Ca(ClO)2CO2H2OCaCO32HClO；2 HClO = 2HClO2（久置失效的原因方程式）所以漂白粉或漂粉精需隔绝空气密封保存将上述a、b、c三反应改写成离子方程式： a.Cl22OHClClOH2Ob. Cl22OHClClOH2Oc.Ca22ClOCO2H2OCaCO32HClO与盐溶液的作用i氯水和某些非金属阴离子的作用在KI溶液中加入适量氯水，其反应为：Cl22KI2KClI2，检验氯气时就是利用此反应把湿润的KI淀粉试纸放在瓶口，若变蓝色，说明瓶中氯气已充满因为Cl2把I氧化成I2，I2遇淀粉变蓝色 ii氯水和某些还原性阳离子作用在FeCl2溶液中加适量氯水，其反应为：2FeCl2Cl22FeCl3用途学习物质的用途要与其性质紧密联系，因为性质决定用途下列Cl2的用途均和Cl2的性质紧密相连：用于消毒溶于水生成的HClO具有强氧化性；制盐酸与H2反应生成HCl；制漂白粉与Ca(OH)2反应；制多种农药；制氯仿等有机溶剂；制塑料等二：重点聚焦区别液氯、氯水、新制氯水、久制氯水液氯是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，是混合物新制氯水成分复杂，有大量Cl2，所以氯水呈黄绿色，还有HClO，H2O，ClO，Cl，H以及极少量OH。而久制氯水由于存在反应Cl2H2OHClHClO，2HClO =2HClO2，最后主要存在H2O，Cl，H。由于二者都存在多微粒，所以考虑反应时就需要对号入座，不能张冠李戴。认识次氯酸（HClO）的性质 弱酸性：是一元弱酸，属弱电解质，酸性弱于碳酸HClONaOHNaClOH2ONaClOCO2H2ONaHCO3HClO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 强氧化性：HClO能氧化许多物质 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（干燥Cl2本身没有漂白性，只有转化成HClO才有漂白性）考察过程中重点是上面两个知识点，当然也可能与氯气的物理性质，化学性质以及用途建立联系，也可能与物质的量的计算建立联系，还可能把新课程的理念融入考题。这就需要我们学习知识后一定要学会灵活应用，而不能只会死记硬背。三：典例赏析例1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ACuCl2 BFeCl2 CFeCl3 DAlCl3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FeCl2Cl2、HCl跟金属反应的差异要重点掌握答案：D例2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：(Cl2) 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Cl2SO22H2O2HClH2SO4，并未增加具有漂白性的HClO，反而使能形成HClO的Cl2的量减少，故漂白性减弱要正确解题必须熟悉并理解氯气的性质，并注意知识间的相互联系答案：CD 例3有关氯水的下列叙述正确的是A 新制氯水中只有Cl2和H2O分子B 新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色C 光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2D氯水放置数天后，溶液的酸性增强解析：本题主要考查氯水的成分和性质以及分析问题、解决问题的应变能力选项A错，因氯水的成分至少有三种分子H2O、Cl2、HClO和四种离子H、Cl、ClO、OH，其中最多的离子是H，最少的离子是OHB选项正确，因氯水中H可使石蕊试纸变红，此后氯水中的HClO又将红色物质氧化、漂白使之褪色光照下，氯水中的HClO分解生成HCl和O2，逸出的气泡是O2，故C选项错D项正确，氯水放置数天后，主要成分Cl2与H2O反应生成HCl和HClO，HClO分解生成HCl，溶液中H浓度增大，故溶液的酸性增强答案：BD例4ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2： 2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2+K2SO4+2CO2+2H2O 下列说法正确的是AKClO3在反应中得到电子 BClO2是氧化产物CH2C2O4在反应中被氧化 D1 molKClO3参加反应有2mol电子转移解析：自从发现Cl2作为漂白剂对人体可能有害，人们就在不断寻找新的漂白剂，漂白粉，ClO2，高铁酸盐均是研究对象，也是考试的热点。本题就以ClO2为载体，很好的考察了与氧化还原反应有关的概念。B中ClO2是还原产物，D中1 molKClO3参加反应有1mol电子转移答案：A C例5室温下，单质A，B，C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适反应条件下，它们可以按下图进行反应。又知E溶液是无色的，请回答：（1）A是 、B 是、C是 （请填化学式）。（2）反应的化学方程式为： 。（3）反应的化学方程式为： 。（4）反应的化学方程式为： 。解析：本题以黄绿色气体为突破口，很容易联想到氯气，再结合铁的变价，就构成了本题的命题框架。答案：（1）Fe Cl2 H2 （2）2Fe+3Cl22FeCl3 （3）2HCl+Fe =FeCl2+H2 （4）2FeCl2+Cl2 =2FeCl3 例6将氯化钠、溴化钾和氯化钙的混合物溶于水中，通入氯气充分反应，然后把溶液蒸干并灼烧（高温加热），灼热后残留物的质量为。若将此残留物再溶于水并加入足量的碳酸钠溶液，所得的沉淀经干燥后质量为。求原混合物中各化合物质量。解析：设混合物中各物质的质量：为，为，为。 混合物中转化为，灼烧后溴全部挥发，因此： 式式得： 解得残留物溶于水后加入足量碳酸钠溶液，发生如下反应： 从所得的质量可以算出的质量： 氯化钠的质量为： 本题还可以利用差量的思想来分析， m 238 149 89 X 10.000g-9.813g238：89=x:0.187 解之x=0.500g .四：反馈提升1氯气是有毒气体，曾被德国法西斯制成毒气弹用于侵略战争当这种毒气弹顺风爆炸时，通常可选用的防御办法是人躲到低洼的地方去人躲到较高的地方去多饮豆浆和牛奶用沾有肥皂水的软布蒙面A B C D2工业上常用氯气给自来水消毒某学生用自来水配制下列物质的溶液，不会产生明显药品变质的是AAlCl3 BNaOH CNaHCO3 DAgNO33、氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应在3Cl2 + 2NH3 = N2 + 6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是 A、若管道漏气遇氨就会产生白烟； B、该反应利用了Cl2的强氧化性 C、该反应属于复分解反应； D、生成1molN2有6mol电子转移4ClO2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为A11 B21C12D235向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中，通入定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到固体剩余物质的组成可能是ANaCl Na2SO4BNaCl NaBr Na2SO4CNaCl Na2SO4 I2 DNaCl NaI Na2SO4 6用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中，当滴到最后一滴时红色突然消失试用文字简要说明产生上述现象的两种可能原因：_简述怎样用实验证明红色褪去的原因是还是_7一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100mL 3.00mol/L的NaOH溶液（密度