1.了解氯及其重要化合物的性質(zhì)、制備及應用。 2.掌握Cl2的實驗室制法(包括所用試劑、原理、儀器和收集等)。 3.了解氯水的成分及其性質(zhì)多重性。
氯及其重要化合物
一、氯氣的性質(zhì)及應用
1．物理性質(zhì)
2.化學性質(zhì)
(1)與金屬、非金屬單質(zhì)反應——表現(xiàn)氧化性
①Cl2具有強氧化性，與變價金屬反應時均生成高價態(tài)的金屬氯化物，如FeCl2不能由兩種相應的單質(zhì)化合而成。
②純凈的H2在Cl2中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，反應生成的氣體是HCl，它在空氣中與水蒸氣結(jié)合呈白霧狀；若加熱或光照H2、Cl2的混合氣體，會發(fā)生爆炸。
(2)與還原性化合物反應(寫化學方程式或離子方程式)
(3)Cl2參與的歧化反應——既作氧化劑又作還原劑
①與水反應——在25 ℃時，1體積的水可溶解約2體積的Cl2，但溶于水中的部分Cl2與水發(fā)生反應，其離子方程式為Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。
②與堿反應——制漂白劑(同時也是消毒劑)
a．制漂白液(有效成分NaClO)的離子方程式為
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
b．制漂白粉[有效成分Ca(ClO)2]的化學方程式為
2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
常見含氯消毒劑有HClO、次氯酸鹽、ClO2等。
二、次氯酸及其鹽的性質(zhì)
1．次氯酸的“三性”
(1)不穩(wěn)定性：2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑，不能單獨存在，只存在于水溶液中。
(2)強氧化性eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(漂白性,殺菌、消毒))
(3)弱酸性(比H2CO3的酸性弱，比HCOeq \\al(－,3)強)
NaClO溶液中通入少量或過量CO2，化學方程式均為NaClO＋CO2＋H2O===HClO＋NaHCO3。
2．次氯酸鹽的主要性質(zhì)
(1)次氯酸鹽[Ca(ClO)2、NaClO]的水溶液呈堿性，水解離子方程式為ClO－＋H2OHClO＋OH－。
(2)與酸性物質(zhì)作用生成具有強氧化性的次氯酸，作消毒劑和漂白劑。
(3)漂白粉在空氣中失效的原理為Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO,2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑。
①新制氯水應保存在棕色試劑瓶中并置于陰涼處。久置氯水變?yōu)橄←}酸，酸性變強。
②次氯酸鹽的漂白原理是與物質(zhì)反應生成強氧化性的HClO。
1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)過量的鐵粉在少量氯氣中加熱，充分反應后產(chǎn)物為FeCl2。( )
(2)氯氣溶于水溶液呈酸性且可以導電，所以氯氣是電解質(zhì)。( )
(3)標準狀況下，11.2 L Cl2與水充分反應轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.5NA。( )
(4)氯氣可以使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色，但是實際起漂白作用的物質(zhì)是次氯酸，而不是氯氣。( )
(5)Cl2與任何物質(zhì)反應時，Cl2只作氧化劑。( )
(6)工業(yè)制取漂白粉時可將Cl2通入石灰水中。( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
2．寫出下列反應的離子方程式。
(1)Cl2通入H2S的水溶液中：______________________________。
(2)Cl2通入Na2SO3溶液中：_________________________________。
(3)Ca(ClO)2溶液中通入過量CO2：__________________________________。
[答案] (1)Cl2＋H2S===S↓＋2Cl－＋2H＋
(2)Cl2＋SOeq \\al(2－,3)＋H2O===SOeq \\al(2－,4)＋2Cl－＋2H＋
(3)ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCOeq \\al(－,3)
1．下列有關(guān)氯及其化合物敘述錯誤的是( )
A．Cl2與非金屬、金屬化合時均表現(xiàn)氧化性
B．大量氯氣泄漏時，應用浸有弱堿性溶液的毛巾捂住口鼻向高處跑
C．AlCl3、FeCl2、FeCl3均可通過化合反應制得
D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液顏色變成棕黃色，說明氯水中含有HClO
D [FeCl2溶液中加氯水，主要是Cl2與Fe2＋反應生成Fe3＋，D錯誤。]
2．如圖所示是驗證氯氣性質(zhì)的微型實驗，a、b、c、d、e是浸有相關(guān)溶液的濾紙。已知：2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O。 向KMnO4晶體上滴加一滴濃鹽酸后，立即用另一培養(yǎng)皿扣在上面。
下列有關(guān)說法正確的是( )
A．a(chǎn)處變藍、b處變棕紅，說明非金屬性：Cl>Br>I
B．c處先變紅后褪色，說明Cl2與H2O反應生成HCl
C．d處立即褪色，說明Cl2與H2O反應生成HClO
D．e處變紅，說明Cl2與Fe2＋反應生成Fe3＋
D [Cl2分別與KI、NaBr作用生成I2、Br2，a處變藍、b處變棕紅，可證明氧化性：Cl2>I2、Cl2>Br2，無法證明I2與Br2氧化性的強弱，則無法證明非金屬性：Cl>Br>I，A項錯誤；氯氣與水發(fā)生反應Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，H＋使試紙變紅，HClO具有漂白性，可使試紙褪色，則c處先變紅后褪色，能證明氯氣與水反應生成了酸性物質(zhì)和漂白性物質(zhì)，B項錯誤；Cl2和氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，消耗了氫氧化鈉，紅色褪去，不能證明生成物是HClO，C項錯誤；Cl2將Fe2＋氧化為Fe3＋，試紙變?yōu)榧t色，D項正確。]
3.某研究性學習小組利用下列裝置制備漂白粉，下列說法不正確的是( )
A．裝置④中的X試劑為NaOH溶液
B．裝置②中飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HCl
C．裝置③中的石灰乳可以用石灰水代替
D．制備漂白粉的反應是放熱反應，溫度較高時有副反應發(fā)生，可以將裝置③放在冷水中
C [NaOH溶液用來吸收氯氣，A項正確；飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HCl，B項正確；由于石灰水中氫氧化鈣的溶解度小，所以制備漂白粉時，用氯氣和石灰乳反應，C項錯誤；制備漂白粉的反應是放熱反應，將裝置③放在冷水中可以減少副反應發(fā)生，D項正確。]
4．(1)“84”消毒液與75%酒精溶液的大量使用，在一定程度上抑制了某些病毒的擴散。“84”消毒液的有效成分是____________，能否與酒精溶液混合使用__________(選填“能”或“否”)，理由是___________________________。
(2)漂白粉或漂粉精在購買時應注意的問題是________________________；
理由是________________________________。
[答案] (1)NaClO 否 NaClO具有強氧化性，可以氧化酒精，同時可能生成Cl2
(2)生產(chǎn)日期、密封程度、是否結(jié)塊等 漂白粉或漂粉精的有效成分為Ca(ClO)2，Ca(ClO)2在空氣中易形成CaCO3和HClO，同時HClO光照射又易分解
氯水的成分及其性質(zhì)多重性
1．氯水中的平衡及其影響
(1)三種平衡
①Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO
②HClOH＋＋ClO－
③H2OH＋＋OH－
(2)外界因素對平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的影響。
①加入可溶性氯化物(如NaCl)時，c(Cl－)增大，平衡左移，如排飽和食鹽水法收集Cl2，用飽和食鹽水除去Cl2中混有的HCl。
②加入濃鹽酸，c(H＋)、c(Cl－)均增大，平衡左移，如用次氯酸鹽和濃鹽酸制Cl2時，有利于Cl2的逸出。
③加入NaHCO3或CaCO3，二者只與H＋反應，不與HClO反應，c(H＋)減小，平衡右移，c(HClO)增大，氯水的漂白性增強。
④加入堿，c(H＋)、c(HClO)減小，平衡右移，如Cl2的尾氣處理和漂白粉的制備等。
⑤光照，HClO分解，c(HClO)減小，平衡右移，如氯水需避光保存，久置的氯水最終會變成鹽酸。
2．氯水中的粒子及其性質(zhì)
新制氯水中含有三分子(H2O、Cl2、HClO)四離子(H＋、Cl－、ClO－、OH－)。
1．在探究新制氯水成分及性質(zhì)的實驗中，依據(jù)下列方法和現(xiàn)象，不能得出相應結(jié)論的是 ( )
B [飽和NaHCO3溶液中加入氯水有CO2氣體生成，是因為氯水含H＋(HCl)且酸性：HClO

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