高中化学氯气讲义

氯气知识点

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。

—,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8e-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

占燃

2Na+Cl2=2NaCl（白色的烟）

Cu+Cl2=CuCl2（棕黄色的烟）

2Fe+3cl萼2FeC1（棕红色的烟）

2.与Hz、P等非金属反应，但不能与Oz、C直接化合

占燃

H2^Cl2=2HCl（苍白色火焰）

点燃

2P+3C/2=2PC/3（液态，形成白雾）不充分

2P+5a2暨2PC4（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HCI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HCI的试管倒置于水槽中，水面慢慢上升至满.

3.CL与压0反应：

Cl2+H2OHCI+HCIO

2HCIO^^2HCI+O2T

（HCIO是一种极弱的酸，不稳定，是种强氧化剂，用作消毒剂，漂白剂。）

新制氯水：黄色，含有c/2，”2。'Ha。'"+'C广，a。一,。H-

氯水混合物<

久置氯水：无色，含”+,。广,也。

液氯：。以纯净物）

（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、H2。、

HCIO、H\Cl\CIO'.

（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.

HCIO+NaOH=NaCIO+H2O

NaCIO+HCI=HCIO+NaCI

NaCIO+CO2+H2O=NaHCO3+HCIO（不论CC>2是否过量）

②不稳定性：

由于HCIO的分解，使CI2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：HCIO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CL本身没有漂白性，只有转化成HCIO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CI2在加压或冷却时变成的液态CI2,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CI2?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CI2.

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。一，即有部分氯气与水反应了.

Cl2+H2O=HCI+HCIOAgNO3+HCI=AgCll+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HCIO,

即与水发生了反应.

(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+、HCIO②H+③CI-

4.跟碱反应

(84消毒液)

C/2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

2a2+2Ca(OH\=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

漂百粉

漂白粉：有效成分是Ca(CIO)2

*漂白原理：

Ca(ClO)2—^HClO,实际上起漂白，杀菌作用的是HC1O

Ca(ClO)2+2HCl=CaJ+2HCIO

Ca(ClO)2+CO】+H2O=CaCO3J+2HCIO

漂白粉要密封保存，防止与空气接触而变质。

Ca(CIO)2+CO2+H2O=CaCO3i+2HCIO;

2HCIO=2HCI+O2T.

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C02气体，产生的现象样吗？为什么？

答案：(1)CI2有毒污染环境，CI2可以跟NaOH溶液反应从而除去CI2.

(2)不一样，通入过量C02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CI2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C1D

C/2+2KI=2KCI+12

IFeCl,+Cl2=2EeC73(CL在反应中均为氧化剂)

三.Cb的实验室制法

1.原理：MnO2+4HCl^)^MnCl2+Cl2^+2H2O

氧化剂还原剂

2.装置：适用于固液(液液)加热反应

A

气体发生f除杂一干燥~气体收集一尾气吸收~验纯

3.收集方法

(1)向上排空气法(排气法收集是基于CI2的密度比空气大)

(2)排饱和食盐水法(CI2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CI2中的HCI杂质)

4.尾气吸收

(1)尾气吸收的原因是CI2有毒，易污染空气.

(2)吸收发生的反应是2NaOH+Cl2=NaCI+NaCIO+H2。.

5.检验：

①KI一淀粉试纸(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CE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2NaCI+2H2O=2NaOH+H2T+CI2T(电解)

实验室通常用氧化HCI或浓盐酸的方法来制取氯气，常见的氧化剂有：MnO2、K2Cr2O7,KMnCU、

KCIO3,Ca(CIO)2,发生的反应分别是：

4HCI+MnO2==A==MnCI2+Cl2t+2H2O

14HCI+K2Cr2O7=2KCI+2CrCl3+7H2O+3Cl2?

16HCI+2KMnO4=2KCI+2MnCl2+8H2O+5Cl2t

6HCI+KCIO3=KCI+3H2O+3CI2T

4HCI+Ca(CIO)2=CaCI2+2H2O+2Cl2t

如不用浓盐酸，亦可用NaCI(固体)跟浓硫酸来代替.如：

2NaCI+MnO2+3H2SO4===2NaHSO4+MnSO4+CI2?+2H2O

四、氯离子的检验

1.试剂：AgN03溶液，稀HN03.

2.原理：Ag++C「=AgCI[,AgCI不溶于稀HNO3.

3.方法：先在被检液中加稀硝酸酸化，再滴入AgN03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C厂.

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.AgN03C.Na2sO3D.A1CL

解析：A：-.-Cl2+H2O^^HCl+HClO

HC10可使石蕊褪色

B：HC1+AgNOs=AgCl^+HNO3

C：Cl、+Na2so3+H,O=2HCI+Na-,SO4

D：CI2不与AICI3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.CuCI2B.FeCI2C.FeCI3D.AICI3

解析：回忆Cl2和HCI跟金属反应的有关知识规律.CI2跟金属反应，无论CI2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FeCL.

答案：D

3.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3.17g/L

B.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，CI2的摩尔体积为22.4L/mol,摩尔质量是71g/mol故：p（CL）=71/22.4

=3.17g/LB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HCI、HCIO等电解质的原因；D选项Cl2+SO2+2H2O=2HCI+H2s。4,并未增加具

有漂白性的HCIO,反而使能形成HCIO的CL的量减少，故漂白性减弱.

答案：CD

占燃

Cl2+2Na—^2NaCl