第九讲 氯碱工业,氯气的性质

1、高一化学 第9讲氯碱工业、氯气的性质学习目标1、 了解氯碱工业原理2、 掌握氯气的制取以及实验室制取氯气原理3、 掌握氯气的性质知识梳理1、氯化钠的获取和使用粗盐的提取及提纯：不溶性的泥沙，可溶性的CaCl2 、MgCl2 以及一些硫酸盐等。杂质加入的试剂化学方程式硫酸盐过量BaCl2Na2SO4+BaCl2=BaSO4+2NaClMgCl2过量NaOHMgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaClCaCl2过量Na2CO3CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl氯化钠用途：日常生活中的必需调味品；医疗上用的生理盐水；农业上用氯化钠溶液来选种；用食盐腌渍蔬菜、鱼、肉、蛋等；公路上的

2、积雪可用氯化钠来消除；氯碱工业上用氯化钠为原料。一、氯碱工业生产氯气氯气的生产原理：电解饱和食盐水实验以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”实验室制法：二、氯气的实验室制法：1、主要仪器：分液漏斗、圆底烧瓶、铁架台、石棉网、酒精灯、集气瓶、烧杯、导管、双孔橡皮塞等2、反应原料：浓盐酸与二氧化锰3、实验原理：4HCl(浓)MnO2MnCl22H2OCl2注意：MnO2跟浓盐酸（浓度大于4mol·L-1）在共热的条件下才反应生成Cl2，稀盐酸不与MnO2反应。由于稀盐酸的还原性比浓盐酸弱，不能被MnO2氧化。4、发生装置：固体+液体气体5、收集装置：向上排空气法或排饱和食

3、盐水法6、尾气处理：氢氧化钠溶液2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O7、除杂干燥：饱和食盐水：除HCl 浓硫酸：除水蒸气三、氯气的性质：化学史话：2009年9月16日晚，在委内瑞拉东部,一辆满载液氯的液罐车和对面货车相撞 ,大量液氯外泄。据目击者描述 : “一股黄绿色的气体 唰地射向高空,并有刺鼻的气味” 。 事发后消防队员不断地用水枪喷射，但氯气迅速扩散 ，导致至少8人中毒死亡，另有100多人中毒,伤员被送进巴塞罗那市医院救治,附近人员采取应急措施，疏散到一高坡上。物理性质：1. 黄绿色的气体 2. 有刺激性气味 3. 有毒 4. 密度比空气大5. 易液化6. 能

4、溶于水(常温下1体积的水中大约能溶解2体积的氯气)化学性质：活泼的非金属单质1、 氯气与金属的反应2Na + Cl2 = 2NaCl (白烟)2Fe + 3Cl2 2FeCl3 (棕褐色烟，溶液为棕黄色)Cu + Cl2 CuCl2 (棕黄色烟，溶液为蓝绿色)注意：铁有 和 两种价态，铁与氯气反应只生成 铜有 和 两种价态，铜与氯气反应只生成 这说明氯气与具有可变价态的金属反应时，一般生成 （“高”或“低”）价态的金属氯化物。2、Cl2与非金属反应。H2 + Cl2 2HCl（苍白色火焰，工业制盐酸）光照 H2 + Cl2 2HCl（光照会爆炸）3、Cl2与水反应。Cl2 +H2O HCl +

5、 HClO （次氯酸）氯气的水溶液叫氯水，氯水的成分：Cl2 、H2O 、HCl 、HClO分子：Cl2 、H2O、HClO 离子：H+、OH-、ClO-、Cl-可逆反应：在相同条件下反应既 向正方向 进行又可以向 反方向 进行，这样的反应称为可逆反应4、次氯酸的性质：弱酸性：次氯酸是一种 弱 酸，属于 弱 电解质。电离方程式： 不稳定性：在 酸性 条件下分解速率加快，反应方程式为 强氧化性：（漂白、杀菌作用）次氯酸能使某些有机色素和染料 。自来水常用氯气来消毒（目前已逐步用ClO2代替）。实质就是利用 的 性。氯水中含有什么微粒呢? 氯水时间放长了最终会变成什么？ 氯水应如何保存? 类别状态

6、粒子漂白性氯气纯净物气态Cl2分子无液氯纯净物液态Cl2分子无新制氯水混合物液态H2O、 Cl2、HClOCl-、 H+、 ClO-、 OH-有久置氯水混合物液态H2O、 Cl-、 H+ OH-无5、氯气与碱反应与氢氧化钠的反应（应用： ）化学方程式： 与石灰乳的反应（制取漂泊粉）化学方程式： 漂白粉主要成分： 漂白原理： 漂白粉有效成分： 说明HClO的酸性比碳酸 为什么漂白粉长久放置会失效？ ， 久置之后成分是 例题解析例一：氯气的制取1、使用浓盐酸与足量的MnO2共热制Cl2，实际产生的Cl2总比理论值低，其主要原因是什么？将0.15 mol的MnO2与过量的12 mol·L1

7、的浓盐酸反应，和50 mL 12 mol·L1的浓盐酸与足量的MnO2反应两者产生的Cl2相比(其他反应条件相同)（ ）A.一样多B.前者较后者多C.后者较前者多D.无法比较2、某学生设计如下实验装置用于制备纯净的氯气，装置中有六处错误，请指出例二：氯气的性质，氯水1、自来水可以用氯气消毒。如果实验室中临时没有蒸馏水，可以用自来水配制某些急需的药品，但有些药品若用自来水配制，则明显会导致药品变质。下列哪些药品不能用自来水配制（ ）。ANa2SO4 BNaCl CAgNO3 DAlCl32、潮湿的氯气、新制的氯水、次氯酸钠的水溶液均能使有色布条褪色，是因为它们均含有（ ） A、 氯气

8、B、 次氯酸 C、 次氯酸盐 D、 氯化氢3、用漂白粉溶液浸泡过的有色布条，如果晾置在空气中，过了一段时间，其漂白效果会更好的原因可能是( )A漂白粉被氧化了 B有色布条被空气中的氧气氧化了C漂白粉跟空气中的 CO2反应充分，生成了较多量的 HClOD漂白粉溶液蒸发掉部分水，其浓度增大变式训练1、洪灾过后，饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。工业上将氯气通入石灰乳Ca(OH)2制取漂白粉，化学反应方程为 ； 漂白粉受空气中的CO2作用，即产生次氯酸，化学反应方程式为 ；反应（1）和反应（2）中，属于氧化还原反应的是（填编号） ；将漂白粉溶于适量水中

9、，呈白色浊状物，静置沉降。取少许上层清液，滴加几滴酚酞溶液，溶液呈红色，随后溶液迅速褪色，说明漂白粉溶液呈 性，并具有 性。2、电解饱和食盐水可产生氯气、氢气和氢氧化钠，氯气与石灰乳反应可制得漂白粉。 请写出上述过程中发生反应的化学方程式 若电解饱和食盐水时消耗NaCl 117g，试计算理论上最多可得到氯气的体积（标准状况）若将2mol氯气通入足量石灰乳中，理论上可得到次氯酸钙多少克？知识点归纳写出下列反应的化学方程式：（1） 铁与氯气（2） 氯气与水（3） 氯气与氢氧化钠溶液（4） 漂白粉的制备（5） 氯气与铜（6） 漂白粉的漂白原理（7） 氯气与氢气课堂检测1. 以下物质中，不含氯气分子的

10、是 （ ）.氯气 .盐酸 .液氯 .新制氯水2、能与氯气和盐酸反应且生成相同氯化物的是 （ ）.Fe .A .Cu .Na3、下列关于氯水的说法正确的 （ ）A.新制的氯水只含有氯气分子和水分子 B.新制的氯水可使紫色石蕊试液先变红后褪色C.光照氯水有气泡逸出，该气体主要是氯气 D.新制氯水久置后漂白性增强4、将一张湿润的蓝色石蕊试纸投入盛有Cl2的集气瓶中，试纸将（） .由蓝变白 .由蓝变紫.由蓝变红 .由蓝变红又变白5、从1897年英国首次使用氯气对给水管网消毒以来，氯气用于自来水消毒已经经历了100多年的历史。氯气之所以长期用于自来水消毒，原因是（ ） A氯气有毒，可以毒死细菌、病毒 B

11、氯气具有刺激性气味，可以熏死细菌、病毒C氯气与水反应生成具有强氧化性的HClO，可以杀死细菌、病毒D氯气用于自来水消毒的工艺简单、成熟，易于操作，且成本低既然Cl2可以直接消毒，将Cl2制成漂白粉的主要目的是 （） A增强漂白和消毒作用 B使它转化为较稳定物质，便于保存和运输C使它转化为较易溶于水的物质 D增加氯的百分含量，有利于漂白、消毒据实验证明：用漂白粉溶液浸泡过的有色布条，如果晾置在空气中，过了一段时间，其漂白效果会更好，原因可能是 （） A漂白粉被氧化了B漂白粉跟空气中的 CO2反应充分，生成了较多量的 HClOC有色布条被空气中的氧气氧化了 D漂白粉溶液蒸发掉部分水，其浓度增大6、

12、下列选项中，与氯气用途无关的是（ ）A消毒杀菌 B制漂白粉 C制盐酸 D从海水中提取食盐7、2.4克某金属和足量的氯气充分反应，所得固体比原金属增重7.1克，若该固体为单一价态的氯化物，则其化学式为 （） ANaCl BMgCl2 CFeCl3 DCuCl28、自来水一般是用少量的氯气消毒。如果实验室中临时没有蒸馏水，可以用自来水配制某些急需的药品，但有些药品若用自来水配制，则明显会导致药品变质。下列哪些药品不能用自来水配制 （ ）ANa2SO4 BNaCl CAgNO3 DK2CO3 9、如下图所示,A处通入Cl2,关闭B阀时,C处干燥红色布条无变化;打开B阀时,C处干燥红色布条褪色,则D中

13、的溶液是 ( )A.NaOH溶液 B.H2O C.浓H2SO4 D.饱和食盐水如右图，a处通入Cl2，当打开b阀时，c处的干燥红布条没有明显变化，当关闭b阀时，c处的干燥红布条逐渐褪色，则d瓶中装的溶液可能是（ ）A、NaOH溶液 B、浓H2SO4 C、食盐水 D、 Ca(OH)2溶液10、新制氯水中含有的微粒有 ,氯水应存放在 瓶中保存。氯水呈黄绿色，是因为其中存在 。将紫色石蕊试液滴入氯水中，溶液显红色，起作用的成分是 ；过一会儿，溶液的颜色逐渐褪去，起作用的成分是 ；往氯水中滴入硝酸银溶液，产生白色沉淀，起作用的成分是 ；新制的氯水长期放置后变为 。原因是 (用方程式表示)11、如图所示

14、，将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有潮湿有色布条的广口瓶，可观察到的现象是 为防止氯气尾气污染空气，根据氯水显酸性的性质， 可用 溶液吸收多余的氯气，原理是 （填化学方程式）根据这一原理，工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾 气制得漂白粉，漂白粉的有效成分是_（填化学式）,长期露置于空气中的漂白粉，加稀盐酸后产生的气体是 ( ) A .O2 B.Cl2 C.CO2 D.HClO 据“北方网”报道，2004年4月15日至16日，位于重庆市江北区的天原化工总厂相继发生氯气泄漏和爆炸事故。截至记者发稿时，已有9人在事故中失踪死亡，3人受伤，15万人被紧急疏散。当人们逃离爆炸现场时，可以用浸

15、有一定浓度的某种物质的水溶液的毛巾捂住鼻子，最适宜采用的该物质是 （ ） A .NaOH B.NaCl C.KBr D. Na2CO3为了防止储存氯气的钢瓶被腐蚀，钢瓶在装入氯气前必须 （） A .在钢瓶中充稀有气体 B.彻底干燥钢瓶内壁 C.用盐酸清洁钢瓶 D.除去钢瓶 表层的铁锈12常温下，A是双原子分子气态单质，其密度为3.17g/L（标准状况下），B、C、D都是含A元素的化合物，转化关系如右图所示分别写出A、B、C、D的化学式：A B C D 写出AB ，DA的化学方程式AB BD 课后作业1、下列说法中，不正确的是（ ）A研究物质的性质时，常用到观察、实验、分类、比较等方法B制陶、冶

16、金、酿酒等生产过程中，肯定发生了化学反应C1869年俄国化学家门捷列夫提出了原子学说，为近代化学的发展奠定了基础D我国化学家在1965年第一次人工合成了具有生命活性的蛋白质，为世界生命科学的研究和发展作出了贡献2、下列有关氯气的叙述中不正确的是（ ）A氯气是一种黄绿色，有刺激性气味的气体B氯气，液氯，氯水是同一种物质C氯气能溶于水 D氯气是一种有毒气体3、下列有关实验现象的叙述不正确（ ）                 &#

17、160;               A、氢气在氯气中燃烧，发出苍白色的火焰 B、氢气在氯气中燃烧，瓶口出现的“雾气”是盐酸小液滴C、金属钠在氧气中燃烧生成白色的Na2O固体 D、铁丝在氯气中燃烧，生成棕红色的烟，氯化铁的水溶液呈黄色4、下列化合物中，不能用单质间直接化合而生成的是（ ） A、HCl B、CuCl2C、Fe3O4D、FeCl2 5、下列化合物中，能直接利用金属与盐酸的反应得到的是（ ） A、 FeCl3 B、 CuCl2 C、AgCl D、

18、FeCl2 6、Cl2是有毒的，曾被法西斯制成毒气弹用于侵略战争。当这种毒气弹爆炸时，在顺风处通常可用的防御办法是（ ）A、人畜应躲到低洼的地方去 B、可用烧碱溶液浸湿软布蒙面C、可用肥皂水或尿液浸湿软布蒙面 D、人畜应多饮水7、下列实验现象及结论正确的是（ ）A铜在氯气中燃烧，产生白色的烟；CuCl2为白色BCuCl2溶于水呈绿色：CuCl2为绿色C将Na放在燃烧匙中，在Cl2中燃烧时有棕色的烟：NaCl为棕色固体DH2在Cl2中燃烧，产生苍白色火焰，瓶口上方有白雾：产物HCI在空气中可生成白雾8、下列关于氯水的叙述，不正确的是（ ）A、氯水呈浅黄绿色 B、新制氯水没有Cl2分子C、氯水是混合物 D、新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色9、可证明次氯酸是弱酸的实验事实是（ ）A、次氯酸可与碱反应 B、次氯酸有漂白性C、次氯酸钠可与碳酸反应生成次氯酸 D、次氯酸具有杀菌消毒作用10、用漂白粉溶液浸泡过的有色布条，如果晾置在空气中，过了一段时间，其漂白效果会更好的原因可能是( )A漂白粉被氧化了 B有色布条被空气中