10氯及其化合物

10氯及其化合物卤素与理论部分的结合点物质结构氧化还原反应化学平衡电离平衡X2、HX性质规律，含氧酸性质规律X2的氧化性、X-的还原性，HClO的漂白性，F2+H2O的反应Cl2+H2O的反应HF、HClO的弱酸性，HClO4是含氧酸中最强酸，HX是一元强酸结构决定性质代表物典型反应符合可逆反应规律酸的电离与相应盐的水解·········Cl∶····∶Cl·1、分子组成：①分子式：Cl2②电子式：③结构式：Cl—Cl氯原子很小，它的原子半径，即氯分中两原子核间距离的一半，是0.99×10-10米，Cl原子最外层有7个电子，表现强氧化性.2、物理性质颜色：黄绿色状态：气态是否有毒：有毒气味：有强烈的刺激性比重如何？比空气重是空气的2.5倍溶解性：能溶于水，1体积能溶解2体积另外，易液化成液氯（—34.6℃液化，—101℃固化）3、、化学性质①、与金属反应—Cl2与绝大多数金属能反应（除极少数Pt、Au），且变价金属（如Fe）一般能氧化到最高价。2Na+Cl2=2NaCl（白烟）2Fe+3Cl2△2FeCl3（棕褐色）思考：常温Fe能否与干燥Cl2反应？你能举出实例吗？（不能，除非潮湿Cl2，液氯用钢瓶盛装运输）Cu+Cl2点燃CuCl2（棕黄色的烟）注意：由Cu在Cl2中燃烧的现象说明无水CuCl2为棕黄色固体，只有溶于水其颜色由于浓度不同显绿色或蓝色.思考：[CuCl4]2－+4H2O[Cu(H2O)4]2++4Cl－（绿色）（蓝色）在此平衡体系中，改变下列条件：①加入适量NaCl②加入适量AgNO3溶液③加入适量水，溶液颜色将如何改变？（①绿色加深②蓝色变深③变蓝色）②与非金属的反应光照点燃氯气与H2反应，光照点燃H2+Cl22HCl（苍白色火焰，白雾）H2+Cl22HCl（发生爆炸）还能与P、S、Si等非金属反应2P+3Cl2点燃2PCl3PCl3+Cl2=PCl5反应现象：有白色烟雾生成——中学化学中唯一的烟、雾同时生成的一个反应.其中PCl3具有重要用途——生产农药敌百虫.PCl3、PCl5均能水解PCl3+3H2O=H3PO3+3HClPCl5+4H2O=H3PO4+5HClSi+2Cl2高温SiCl4——工业制单晶硅（高纯硅）的重要反应.③与氧化物的反应A、水Cl2+H2OHCl+HClO（歧化反应）——非常重要的平衡，混合液称氯水，氯水存在的微粒？？？？如何记忆？思考：a、如何证明氯水中存在Cl2、H+、Cl－、HClO?b、0.224L（标况）Cl2溶于2L水中，Cl2、Cl－、HClO物质的量之和0.01mol?(填大于、小于或等于)B、与两种氧化物的混合物反应：SO2+2H2O+Cl2==H2SO4+2HCl④与还原性酸反应：H2S+Cl2==2HCl+S↓2HI+Cl2===2HCl+I2H2SO3+思考：弱酸制强酸的方法：①H2S+CuSO4==CuS↓+H2SO4②SO2+2H2O+Cl2==H2SO4+2HClH2S+Cl2==2HCl+S↓⑤碱Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O——主要用来吸收多余Cl22Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O——工业用来制取漂白粉.思考：a、工业上为什么用Cl2来制取漂白粉？b、漂白粉的主要成分是什么？有效成分是什么？其漂白原理是什么？c、自来水净化过程可用液氯和绿矾来净化消毒，也可用氯胺(NH2Cl)来杀菌消毒、请用化学方程式表示净化消毒过程.（ⅰ、形成比次氯酸更稳定的比次氯酸盐，便于运输、保存.ⅱ、CaCl2和Ca(ClO)2,Ca(ClO)2,Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClOⅲ、Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl－,Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+——净化Cl2+H2OHClO+HCl——杀菌NH2Cl+H2ONH3+HClO）⑥还原性盐S2－+Cl2——Br－+Cl2——Fe2++Cl2—SO32－+Cl2+H2O—I－+Cl2——取代反应CH4+Cl2光CH3Cl+HCl⑦有机物+Cl2Fe－Cl+HCl加成反应CH2=CH2+Cl2CH2Cl－CH2Cl4、氯气的用途制聚氯乙烯塑料消毒、杀菌制聚氯乙烯塑料消毒、杀菌合成纤维Cl2制HCl、盐酸制多种农药制氯仿制漂白粉（有机溶剂、麻醉剂）5、气体制取原理实验室制取气体并进行性质验证，需要以下几个环节：洗刷收存洗刷收存组装仪器检验装置的气密性装入药品制取除杂净化干燥收集验满性质验证尾气处理拆卸仪器（1）组装仪器的一般原则：先零后整、先主后辅、从低到高、从左到右。（2）检验装置气密性的方法：a、将装置只留下1个出口，并先将该出口的导管插入水中，后采用微热（手捂、热毛巾捂、酒精灯微热等），使装置内的气体膨胀。观察插入水中的导管是否有气泡。停止微热后，导管是否出现水柱。b、加水液对法：适用于启普发生器及其简易装置类的检查；（3）选取发生装置的依据是制取气体所用试剂的状态和反应条件（加热与否）。（4）选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性。（5）选择气体干燥剂的主要依据是被干燥气体不能与干燥剂反应。（6）吸收装置：有毒、易燃易爆物、对空气有污染的要考虑进行吸收或收集。（7）防止倒流：若用水吸收极易溶解的气体（如HCl）时，要防止吸水倒流。6、氯气的制取①反应原理（尽可能考虑能够生成氯气的途径）MnO2+4HCl（浓）△MnCl2+Cl2↑+2H2O——实验室通常用该法制Cl2在这个反应中ⅰ、盐酸作用？（还原剂与酸）ⅱ、足量MnO2和含4molHCl的浓盐酸加热制得Cl2物质的量1mol（填小于或等于或大于）（小于）ⅲ、该反应必须加热到900C左右，为什么温度不能再高？（盐酸是挥发性酸，温度再高Cl2中HCl含量高）ⅳ、若实验室没有浓盐酸，可用什么代替？写出化学方程式.（NaCl固体和浓H2SO4，2NaCl+MnO2+2H2SO4MnSO4+Cl2↑+2H2O,亦可用NaCl和NaHSO4固体代替）ⅴ、其它可能生成Cl2途径有：KMnO4+HCl(浓)—KClO3+HCl(浓)△K2Cr2O7+HCl(浓)—PbO2+HCl(浓)—CuCl2△Ca(ClO)2+HCl(浓)——NaCl+H2O电解（工业制ClCuCl2△ⅵ、历史上曾用地康法制Cl2HCl(气)+O2Cl2+H2O试根据以上反应比较KMnO4、MnO2、O2三种物质的氧化性强弱（氧化性KMnO4>MnO2>O2）②发生装置除用来制Cl2还可用来制取哪些气体？（HCl、SO2、CO、NO等）③除杂装置（洗气）——除去Cl2中少量HCl、水蒸气，可先通入饱和食盐水（亦可用水）用向上排空气法④收集装置验满：①观察法（黄绿色）②湿淀粉——KI试纸（或品红试纸）③湿石蕊试纸④浓NH3水，3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2除去HCl，再通过浓H2SO4（或P2O5或CaCl2）除去水.⑤吸收(尾气处理)装置——烧杯中盛有NaOH溶液（不能用水代替）二、盐酸和金属氯化物：1、HCl物理性质：无色有刺激性气味的气体，极易溶于水（500），纯氯化氢不电离，不导电，不显酸性，在空气中易形成白雾。化学性质：遇氨气产生白烟：NH3+HCl=NH4Cl(固)互相检验与有机物加成：CH2=CH2+HCl→CH3-CH2Cl制法：工业制法：H2+Cl2==2HCl实验室制法：HCl:NaCl+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl↑(不加热或微热)2NaCl+H2SO4(浓)△Na2SO4+2HCl↑(加强热)用途：制盐酸和氯乙烯等。2、盐酸氯化氢的水溶液物性：纯盐酸为无色、有挥发性和腐蚀性的液体，常用盐密度为1.19g/cm3，浓度37%，12mol/L。化性：①酸性：HCl==H++Cl-②还原性：4HCl+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O③氧化性：Zn+2H+==Zn2++H2↑④与盐反应：Ag++Cl-==AgCl↓（Cl—的检验）制法：用水吸收HCl用途：制氯化物，清洗金属表面等。注意：①盐酸的氧化性系H+的氧化性，而其还原性则系Cl—的还原性。②将浓盐酸与浓硝酸按3:1的物质的量之比混合即得王水。王水可溶解铂和金：专题讨论：一、氯水（1）氯水的成分和性质成分表现的性质反应实例Cl2①强氧化性②氯水呈黄绿色③加成反应Cl2＋Mg====MgCl2Cl2＋2KI===2KCl＋I2Cl2＋H2SO3＋H2Ｏ====H2SO4＋2HClCl2＋ＣH2==ＣH2→ＣH2Cl—ＣH2ClH+强酸性2H＋＋CaCO3==Ca2+＋CO2↑＋H2O滴入紫色石蕊试液先变红，后褪色HClO①弱酸性②强氧化性HClO＋OH－====ClＯ－＋H2O漂白、杀菌、消毒Cl－沉淀反应Cl－+Ag+====AgCl↓（2）Cl2＋H2ＯH＋＋Cl－＋HClＯ平衡移动的应用向氯水中加入的物质浓度变化平衡移动的方向应用可溶性氯化物c（Cl－）增大左移①用饱和食盐水除Cl2中的HCl②用排饱和食盐水法收集Cl2盐酸C(H＋)和c(Cl－)增大左移次氯酸与浓盐酸反应制Cl2NaＯHC(H＋)减小右移用NaOH溶液吸收多余的Cl2Ca(OH)2C(H＋)减小右移制漂白粉CaCO3C(H＋)减小右移制高浓度HClO溶液光照C(HClO)减小右移氯水避光保存或现用现配Na2SO3C(HClO)、C(Cl2)减小，C(H＋)、c(Cl－)增大右移（3）新制氯水与久置氯水的比较新制氯水久置氯水液氯成分Cl2、HCl、HClO、H2OHCl、H2OCl2颜色淡黄绿色无色黄绿色性质酸性、漂白作用酸性(比新制强)、无漂白作用强氧化性原因Cl2＋H2O====HCl＋HClO，2HClO======2HCl＋O2↑因此：氯水就如何保存，氯水性质的多重性。氯水的多种成分决定了它具有多重性质：①Cl2的强氧化性②HClO、ClO－的强氧化性③HCl的强酸性④HClO的弱酸性⑤Cl－的性质。在不同的反应中，氯水中起作用的成分不同。判断下列情况氯水中何种物质起主要作用？(1)只考虑参与反应①氯水与KI（KBr、K2S、K2SO3）溶液作用Cl2②氯水与FeCl2溶液作用Cl2③向NaHCO3溶液中加适量的氯水H＋④向AgNO3溶液中加适量的氯水Cl－⑤用氯水杀菌、消毒、漂白物质(氯水滴在红色纸条)HClO⑥将SO2气体通入氯水Cl2和H2O⑦往新制得的氯水中滴入紫色石蕊试液HCl和HClO⑧往新制得的氯水中加入镁粉H+和Cl2⑨今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水，浓度均为0.1mol·L－1。如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体，在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体，丙瓶不变。片刻后，甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度的大小关系是怎样的？提示：氯水中存在平衡Cl2+H2OHCl+HClO，加入NaHCO3消耗HCl，使平衡右移，HClO的浓度变大，加入NaHSO3消耗Cl2和HClO，使HClO浓度下降。三者溶液中HClO物质的量浓度大小顺序为：甲＞丙＞乙。⑩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DA.石蕊B.硝酸银C.亚硫酸钠D.氯化铝用自来水养金鱼，在将水注入鱼缸之前，常需把水在阳光下曝晒一段时间，其目的是A.增加水中含氧量 B.起到杀菌作用CC.使水中的次氯酸分解D.使水中的硬度减小二、次氯酸及漂白性物质次氯酸是一种强氧化剂，能杀死水里的病菌，所以自来水常用氯气来杀菌消毒。次氯酸能使染料和有机色素褪色，故可用作漂白剂。具