氯及其化合物性质总结！

一、氯气

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

 

二、氯离子的检验

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CO₃^2-可以结合Ag^＋而生成不溶于水的Ag₂CO₃，但Ag₂CO₃溶于稀硝酸。

 

三、成盐元素——卤素

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