1、氯气的发现 1774年,瑞典化学家舍勒,通过化学反应: MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O,发现了氯气。 1810年,由英国化学家戴维确认。 2、氯的原子结构及存在 (1)位置:第三周期第ⅦA主族 (2)原子结构:氯的原子结构示意图为: (2)存在:氯在自然界中以化合态的形式存在,主要形式为NaCl。
3、物理性质 (1)Cl2在通常情况下呈黄绿色,是一种有刺激性气味的有毒气体。密度比空气大,可溶于水,(25 ℃时,1体积的水可溶解约2体积的氯气。)不能用排水集气法收集氯气。 (2)在实验室中闻气体的方法:用手轻轻在瓶口扇动,使极少量气体飘进鼻孔。 4、化学性质: 氯原子很容易得一个电子而形成氯离子,表现为典型的非金属性。 (1)和金属单质反应 2Na+Cl22NaCl (燃烧,黄光,白烟) 2Fe+3Cl2 2FeCl3 (剧烈燃烧,棕褐色烟) Cu+Cl2CuCl2 (燃烧,棕黄色烟) CuCl2溶于水后,浓溶液呈绿色 稀溶液呈蓝色。 小结:大多数金属都能在一定条件下与氯气化合生成相应的金属氯化物(盐) ,在反应中氯气均作氧化剂,体现出强氧化性。 烟和雾的区别:烟是固体小颗粒,雾是液体小液滴。 (2)和非金属单质反应: ①与H2反应 现象:氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口有白雾产生。 化学方程式: H2+Cl22HCl; H2+Cl2 2HCl 注意:①验纯 ②光照条件,氢气和氯气的混合气体会发生爆炸
②与红磷反应 2P+3Cl22PCl3 2P+5Cl22PCl5
(3)和水反应 氯水:氯气的水溶液叫做氯水。溶于水中的Cl2部分与水反应,化学方程式为:Cl2 +H2O?HCl+HClO 。
(4)与碱反应 1)与NaOH的反应 化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,是漂白液的制取原理,其有效成分为NaClO。 2)与Ca(OH)2的反应 化学方程式为2Cl2 +2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,是漂白粉和漂粉精的制取原理,其有效成分为Ca(ClO)2。 3)漂白原理(漂白粉在空气中变质) Ca(ClO)2+H2O+CO2(少量)= CaCO3↓+2HClO Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO Ca(ClO)2+2H2O+2CO2(足量)= Ca(HCO3)2↓+2HClO Ca(ClO)2+HCl=CaCl2+2HClO (强酸制弱酸)
5、用途 1.重要的化工原料。 2.自来水消毒,但因与水中的有机物产生有害物质,已试用新的消毒剂,如二氧化氯(ClO2)、臭氧(O3)等。
6、氯气的实验室制法 1.实验原理:MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O 2.实验装置
(1)发生装置:取决于该反应的特点:固+液→(加热)气体,一般使用酒精灯、铁架台、分液漏斗和圆底烧瓶。 (2)净化装置:制得的气体一般混有杂质,杂质成分的判断要从化学药品的成分、性质、副反应和反应条件等多方面进行分析。该实验中的杂质为HCl和H2O。 (3)收集装置:收集氯气可采用向上排空气法或排饱和食盐水的方法。 (4)尾气吸收装置:化学实验中,凡有毒的或易燃易爆的尾气,都要进行收集或转化处理,使之无害化,切不可随意向空气中排放。Cl2有毒,故应进行尾气吸收,其吸收方法为:将Cl2通入盛有NaOH溶液的烧杯中: Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。 3、Cl2的检验(使湿润的KI-淀粉试纸变蓝) Cl2+2KI=2KCl+I2
1.试剂:AgNO3溶液、稀HNO3。 2.步骤:先将待检液用稀HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中有Cl-存在。 3.原理:Ag++Cl―=AgCl↓(白色) Ag++Br―=AgBr↓(浅黄色) Ag++I―=AgI↓(黄色) 说明:AgCl既不溶于水,也不溶于稀硝酸,滴加AgNO3溶液后再加稀硝酸,可以排除其他离子的干扰。例如CO32-可以结合Ag+而生成不溶于水的Ag2CO3,但Ag2CO3溶于稀硝酸。
卤素包括F、Cl、Br、I、At,它们的单质都是双原子分子。卤素原子最外层都有7个电子,易得(填“得”或“失”)1个电子达到8电子稳定结构,都是典型的非金属元素,其单质具有氧化性,并随元素原子核电荷数的增大而逐渐减弱。 氧化性:F2>Cl2>Br2>I2。
1.卤素单质和H2的反应 卤素单质(X2)和H2的反应可表示为X2+H2=2HX,且从F2到I2,反应越来越难。 2.卤素单质和H2O的反应 2F2+2H2O=4HF+O2 X2+H2O=HX+HXO(X为Cl、Br、I) Cl2 +H2O?HCl+HClO
3.卤素间的置换反应 因氧化性:F2>Cl2>Br2>I2,所以可以发生反应: Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 Cl2 +2KI=2KCl+I2 Br2 +2KI=2KBr+I2 4.卤素单质的特性 (1)溴是常温下唯一易挥发的液态非金属单质。 (2)淀粉遇碘变蓝——常用于鉴别I2或淀粉的存在。
欢迎加入高中化学学习交流群 |
|