用化学方程式表示氯气的主要化学性质,氯气性质,物理的和化学的

发布时间:2020-07-10 03:21:47

用化学方程式表示氯气的主要化学性质,氯气性质,物理的和化学的

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H2十Cl2=点燃=2HCl
  2Na十Cl2=点燃=2NaCl
  Cl2十2NaBr==2NaCl十Br2
  Cl2十H2S==2HCl十S(沉淀)
  Cl2十2NaOH==NaCl十NaClO十H2O

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氯气
  一、组成结构
  1.原子结构:氯原子最外层有7个电子,反应中易得到1个电子.
  2.分子结构:氯气分子为双原子分子,分子式Cl2.
  3.离子结构:氯离子最外层有8个电子,因而很稳定.
  思考:从氯原子最外层有7个电子,易形成8电子稳定结构来思考氯气是双原子分子的原因.
  答案:两个氯原子最外层都有7个电子,都欲形成8电子稳定结构,共用一对电子恰都能满足要求.由此也知:Cl2分子比Cl原子稳定.
  二、物理性质
  1.在通常情况下:氯气是黄绿色的气体、氯气有毒、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.
  2.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,使极少量的气体飘进鼻孔.
  思考:和其他学习过的气体相对比,氯气的物理性质有哪些“特性”?
  答案:有色、易液化.
  三、化学性质
  1.与金属反应
  2Na+Cl2=2NaCl (现象:剧烈燃烧,白烟)
  Cu+Cl2=CuCl2 (现象:剧烈燃烧,棕色烟)
  2Fe+3Cl2=2FeCl3
  思考:(1)上述反应中,氯元素的化合价变动有何共同特点?为什么?Cl2作什么剂?
  (2)对比铁跟盐酸的反应,铁跟氯气的反应体现了氯气的什么性质?
  答案:(1)都从0价→-1价.因为最外层有7e-,易得到1e-达到8e-稳定结构.Cl2作氧化剂.
  (2)体现了Cl2的氧化性比HCl强,是强氧化剂.
  2.与非金属反应
  燃烧:发光、发热的剧烈化学反应.
  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HCl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HCl的试管倒置于水槽中,水面慢慢上升至满.
  3.与水反应
  在该反应中,氧化剂是Cl2,还原剂是Cl2,改写成离子反应方程式是:Cl2+H2O
  H++Cl-+HClO
  (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、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-.
  (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.
  HClO+NaOH=NaClO+H2O
  NaClO+HCl=HClO+NaCl
  2NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+2HClO
  ②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.
  ③强氧化性:HClO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Cl2本身没有漂白性,只有转化成HClO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.
  (2)①怎样证明新制氯水中含有大量Cl2?
  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Cl2.
  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Cl-,即有部分氯气与水反应了.
  Cl2+H2O=HCl+HClO
  AgNO3+HCl=AgCl↓+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HClO,即Cl2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+、HClO ②H+ ③Cl-
  4.与碱溶液反应
  a.Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
  b.2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
  上述两反应中,Cl2作氧化剂和还原剂.
  漂白粉:(1)有效成分是Ca(ClO)2
  (2)漂白原理
  c.Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
  (3)久置失效的原因(用反应式说明)
  Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO;2HclO 2HCl+O2↑.
  (4)保存方法: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.Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
  b.Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
  c.Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
  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CO2气体,产生的现象一样吗?为什么?
  答案:(1)Cl2有毒污染环境,Cl2可以跟NaOH溶液反应从而除去Cl2.
  (2)不一样,通入过量CO2没有沉淀生成,CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2.
  四、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的用途各是基于Cl2的什么性质?
  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.
  思考:工业制漂白粉为什么选用Ca(OH)2而不选用NaOH?而吸收Cl2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.
  五、实验室制法
  1.反应原理
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