氯气的生产原理及性质

1、海水中氯化物的含量相当高。海水中的氯化物主要为氯化钠、氯化镁、氯化

钙和氯化钾等。地球上99%以上的澳隐藏在大海中，海水中澳的总储量高达1

X10,4t,因而浪被称为“海洋元素:此外，海水中还含有丰富的碘元素，据估

量，海水中碘的总量可达8X1(严t。

2、氯化钠的猎取和使用

粗盐的提取及提纯：

不溶性的泥沙，可溶性的CaC12、MgCh以及一些硫酸盐等。

杂质加入的试剂化学方程式

硫酸盐过度BaChNa2SO4+BaCh=BaSO41+2NaCl

MgCh过度NaOHMgCh+2NaOH=Mg(OH)21+2NaCl

CaCli过度Na2c03CaCh+Na2CO3=CaCO3I+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；大路上的积雪可用氯化钠来

消退；氯碱工业上用氯化钠为原料。

氯碱工业生产氯气

氯气的生产原理：电解饱和食盐水试验

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”

试验室制法：

二、氯气的试验室制法：

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：浓盐酸与二氧化镐

△

3、试验原理：4HC1(i^)+MnO2=MnCl2+2H20+Cl21

留意：MnO,跟浓盐酸(浓度大于4moi•I?)在共执的条件下才反应生成Ck，稀

盐酸不与MnOz反应。由于稀盐酸的还原性比浓盐酸弱，不能被MM)?氧化。

4、发生装置：固体+液体上＞气体

5、收集装置：向上排空气法或排饱和食盐水法

6、尾气处理：氢氧化钠溶液

2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H20

7、除杂干燥：饱和食盐水：除HC1浓硫酸：除水蒸气

思索：1、使用浓盐酸与足量的MnCh共热制C3实际产生的CL总比理论值低,

其主要缘由是什么？

将0.15mol的MnOz与过度的12mol•L-1的浓盐酸反应,和5（）mL12mol・L-

1的浓盐酸与足量的MnCh反应两者产生的02相二匕（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、某同学设计如下试验装置用于制备纯洁的氯气，装置中有六处错误，请指出

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，喇'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，但氯气快速集中，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，四周人

员实行应急措施，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+Cb=2NaCl（白烟）

2Fe+3C12上生2FeCb（棕褐色烟，溶液为棕黄色）

Cu+Cb上丝CuC12（棕黄色烟，溶液为蓝绿色）

留意：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、。2与非金属反应。

H2+Cbq=2HCl（苍白色火焰，工业制盐酸）

H2+C122砥（光照会爆炸）

3、Cb与水反应。

C12+H2O=^HC1+HC10（次氯酸）

氯气的水溶液叫氯水，氯水的成分：02、H2O>HC1、HC1O

分子：Cb、"0、HC1O离子：H+、OH、CIO、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：

⑴.弱酸性：次氯酸是一种塞酸，属于弱电解质。电离方程式：

（2）.不稳定性:在酸性条件下分解速率加快，反应方程式为Ca（CIC%♦2凡°=

Ca（OH）2+2HCIO

⑶.强氧化性：（漂白、杀菌作用）

①次氯酸能使某些有机色素和染料〜

②自来水常用氯气来消毒（目前已逐步用C1（V代替）。实质就是采用的性。

⑴氯水中含有什么微粒呢？

⑵氯水时间放长了最终会变成什么？

⑶氯水应如何保存？

类别状态粒子漂白性

氯气纯洁物气态Cb分子无

液氯纯洁物液态。2分子无

新制氯HO>02、HCIO

混合物液态2有

水Cl\H\C1O>OH

久置氯

混合物液态H2O、cr>H+OH无

水

5、氯气与碱反应

⑴与氢氧化钠的反应（应用）

化学方程式：

⑵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HC1O的酸性比碳酸

⑶为什么漂白粉长期放置会失效？

久置之后成分是

课堂练习：

1、氯气可以用来毁灭田鼠，使用方法是将氯气通过软管灌入田鼠洞中，这是采

用了氯气以下性质中的

①黄绿色②密度比空气大③有毒④较易液化⑤能溶解于水

A.①②③B.②@C.③©D.③④⑤

2、下列物质既能由金属和酸反应获得，也能通过金属和氯气反应获得的是

A.CuChB.FeChC.FeChD.AIChS,市场上销售的“84”

消毒液，其商品标识上注明；①本品为无色液体呈碱性；②使用时应加水稀

释；③可对餐具、衣物进行消毒，可漂白浅色衣物。其有效成分可能是（）

A.ChB.H2SO4C.NaClOD.KMnO4

4、用氯气消毒的自来水配制下列溶液时，会使配制的溶液变质的是（）

@NaOH②AgNCh③Na2co3④FeCb

A、只有②③B、只有①©

C、只有①②④D、全部

氧化还原反应：元素化合价发生变化的反应。本质为反应中有电子得失

非氧化还原反应：元素化合价不发生变化的反应。

氧化反应和还原反应：物质失去电子的反应（体现为元素化合价上升）是氧化反

应。物质得电子的反应（体现为元素化合价降低）是还原

反应。

化合价上升数=失去的电子数

化合价降低数=得到的电子数

氧化还原的关系：化合价上升降低同时发生、得失电子同时发生（得失电子数相

等）

氧化剂：物质在反应中得到电子称为氧化剂，具有氧化性。

还原剂：物质在反应中失去电子称为还原剂，具有还原性。

氧化产物和还原产物：还原剂在反应中失去电子后被氧化形成的生成物叫氧化产

物。氧化剂在反应中得到电子后被还原形成的生成物叫还原产物。

氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性

还原剂的还原性,还原产物的还原性

同一物质在不同反应中，不同条件下，可以作氧化剂，也可以作还原剂。

有些物质在同一反应中既是氧化剂，又是还原剂。

氧化剂还原剂

①活泼的非金属单质:02、。2、B12、

12①活泼或较活泼金属:K、Ca、Na、Mg、Al、

②面价金属阳离子：Fc3+>Cu2+>AgZn、Fe

+

②某些非金属单质:C、H2

③1S价或较面价含氧化合物：MnCh、③低价金属阳离子:Cu\Fe21

-

KMnO4>K2Cr2O7^HNO3、浓硫酸、④非金属阴离子:S2—、「、Br->Cl

KCIOs⑤较低价化合物：CO、SO2、H2S、NH3

④其他：H2O2、Na2O2

氧化性还原性与元素价态的关系

①最高价态：只具有氧化性

如：浓112solHNO3FeCl3KMnO.

②最低价态：只具有还原性

如：KTH2sZnHC1

③中间价态：既具有氧化性又有还原性

如：FCC12SSO,CLCO

（说明）易失电子的金属原子失去电子变成阳离子后难于得到电子；难失电子的

金属原子失去电子变成阳离子后易得到电子。

2、依据化学方程式推断

已知①2FeCb+2KI=2FeCb+2KC1+12②2FeCb+Ch=2FeCh

推断下列物质氧化力量由大到小的挨次是：（B）

A.Fe3+>Ch>hB.Ch>Fe3+>h

C.h>Ch>Fe3-D.Cb>h>Fe3+

依据反应式：①2Fe3++21=2Fe2++I2②B「2+2Fe2+=2Fe3++2Br

可推断离子的还原性从强到弱的挨次是：（B）

A.Br\Fe2\Cl'B.I、Fe"、BrC.Br>I>Fe2+D.Fe2\

Br

3、依据反应条件推断

当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如氧化产物价态相同，可依据反应条件的

凹凸来进行推断:a.16HC1+2KMnO4=2KCI+2MnCh+8H2O+5Cht

b.MnO2+4HC12MnCh+Cht+2H2O

c.4HC1+O2灯鳖2H2。+2Cht

上述三个反应中①式不需条件，②式需加热，③式需加催化剂

所以得到结论：氧化性：KMnO4>MnO2>O2

4、依据氧化产物价态凹凸推断

（说明）当变价的还原剂在相像的条件下作用于不同的氧化剂时，可依据氧化产

物价态的凹凸进行推断。例：2Fe+2Cld2FeChFe+S1FeS

（分析）在加热条件下Cb把铁氧化成+3价，S只能把铁氧化成+2价。

结论：氧化性：Ch>S

强者优先原则

先：H2SO4+Mg=MgSO4+H2t

后：H2SO4+Fe=FeS04+H2t

当一种还原剂同时遇到多种都能被还原的氧化剂时，反应进行的次序与上类似。

（口诀）升失氧作还原剂显还原性，降得还作氧化剂显氧化性

氧化还原反应的表示方法

用单线桥表示电子转移状况

课堂练习：分别用双线桥和单线桥表示下列化学反应

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

元素化合价上升，被（填“氧化”或“还原”），发生（填“氧化”或“还原”）反应，

具有（填“氧化性''或"还原性”）生成（填“氧化产物”或“还原产物”）

元素化合价降低，被（填“氧化”或“还原”），发生（填“氧化”或“还原”）反应。具

有（填“氧化性”或“还原性”）生成

（填“氧化产物”或“还原产物”）

用双线桥表示下列化学反应

1.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2t

2.2AI+3H2so4=Ab（SO4）3+3H2t

3.2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2t

在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性比氧化产物强，还原剂的还原性比还原产物

强，已知X2、丫2、Z2、W2四种物质的氧化性强弱挨次为：W2>Z2>X2>Y2,则下

列氧化还原反应能发生的是（）

--

A.2W4-Z2===W2+2ZB.2¥+W2===Y2+2W

-_-

C.2Z+X2===Z2+2XD.2X_+Z2===X2+2Z

CIO?是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。试验室可通过以下反应

制得C102：2KCIO3+H2C2O4+H2so4===2C1O2t+K2SO4+2CO2t+2H2O,下列说

法正确的是

（）

A.KC103在反应中得到电子B.C102是氧化产物

C.H2c2。4在反应中被氧化D.ImolKQ03参与反应有2moi电子

转移

24mL浓度为0.05mL/lNa为03溶液恰好与20mL浓度为0.02mol/TX2Cr207溶液完

全反应转化为Na2so4。则铭元素在产物中的化合价是。

［课外练习］

1.以下物质中，不含氯气分子的是（）

A.氯气B.盐酸C旅氯D.新制氯水

2、能与氯气和盐酸反应且生成相同氯化物的是（）

A.FeB.AgC.CuD.Na

3、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加

4、将一张潮湿的蓝色石蕊试纸投入盛有。2的集气瓶中，试纸将（）

A.由蓝变白B.由蓝变紫C.由蓝变红D.由蓝变红又变白

5、⑴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

经经受了100多年的历史。氯气之所以长期用于自来水消毒，缘由是（）

A.氯气有毒，可以毒死细菌、病毒

B.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HC1O,可以杀死细菌、病毒

D.氯气用于自来水消毒的工艺简洁、成熟，易于操作，且成本低

⑵既然C12可以直接消毒，将C12制成漂白粉的主要目的是（）

A.增加漂白和消毒作用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

⑶据试验证明：用漂白粉溶液浸泡过的有色布条，假如晾置在空气中，过了一段

时间，其漂白效果会更好，缘由可能是（）

A.漂白粉被氧化了

B.漂白粉跟空气中的C02反应充分，生成了较多量的HC10

C.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、下列选项中，与氯气用途无关的是（）

A.消毒杀菌R.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（）

A.NaClB.MgChC.FeChD.CuCh

8、自来水一般是用少量的氯气消毒。假如试验室中临时没有蒸储水，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（）

A.Na2SO4B.NaClC.AgNChD.K2cO3

9、如下图所示,A处通入CE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厕D中的溶液是

（）

A.NaOH溶液B.H2O

C.浓H2so4D.饱和食盐水

如右图，a处通入C12,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处的干燥红布条渐渐褪色，则d瓶中装的溶液可能是（）

A、NaOH溶液B、浓H2s。4C、食盐水D、Ca（0H）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，是由于

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

干燥的弱气氯气尾气

一会儿，溶液的颜色渐渐褪去，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。缘由是（用

方程式表示）

11、⑴如图所示，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，可观看到的现象是

⑵为防止氯气尾气污染空气，依据氯水显酸性的性质，

可用溶液汲取多余的氯气，原理是（填化学方程式）

依据这一原理，工业上常用廉价的石灰乳汲取工业氯气尾气制得漂白粉，

漂白粉的有效成分是_______