《氯氣》學習指導.doc

氯氣學習指導211131 江蘇省南京市湯山中學 林秋成氯氣是一種非常重要的非金屬單質，在中學的地位非常重要。下面我們就從結構，性質，用途等方面簡單的把與氯氣有關的知識整理一下。一：雙基梳理組成結構氯原子有3個電子層，最外層有7個電子，反應中易得到1個電子，易形成8電子穩(wěn)定結構。氯分子為雙原子分子，分子式Cl2，兩個氯原子共用一對電子恰都能滿足8電子穩(wěn)定結構，因此氯氣比氯原子穩(wěn)定。當氯原子得到一個電子形成Cl，由于氯離子最外層有8個電子，因而也很穩(wěn)定。物理性質 在通常情況下氯氣是黃綠色的氣體，有毒，并有刺激性氣味，密度比空氣大，熔沸點較低，能溶于水易溶于有機溶劑，在壓強為101kPa、溫度為-34.6時易液化。如果將溫度繼續(xù)冷卻到-101時，液氯變成固態(tài)氯。1體積水在常溫下可溶解2體積氯氣氯氣有毒，聞有毒氣體氣味的方法是(扇動法)：用手輕輕在瓶口扇動，僅使極少量的氣體飄進鼻孔 化學性質氯氣化學性質比較活潑，一定條件下能與許多物質反應，我們需要掌握反應現象以及方程式，并能在解題中靈活應用。與金屬反應2NaCl22NaCl (現象：劇烈燃燒，白煙)CuCl2CuCl2 (現象：劇烈燃燒，棕色煙，水溶液濃度大時綠色，稀時藍色)2Fe3Cl22FeCl3其中Cl2在與變價金屬反應時一般都是把金屬氧化到高價，說明它的氧化能力比較強。與非金屬反應H2+Cl2 點燃 2HCl氫氣和氯氣反應，在點燃和光照條件下反應的現象不同：點燃氫氣放入氯氣中，氫氣分子只在導管口跟少量氯氣分子接觸而化合成氯化氫分子，同時產生少量的熱，不能爆炸，呈蒼白色火焰當點燃氫氣與氯氣的混合氣體時，大量的氫分子與氯分子接觸，迅速化合而產生大量的熱，使氣體體積急劇膨脹而發(fā)生爆炸將盛HCl的試管倒置于水槽中，水面慢慢上升至滿說明HCl氣體極易溶于水。HCl的水溶液就是我們知道的鹽酸。與水反應在該反應中，氧化劑是Cl2，還原劑是Cl2，化學方程式為Cl2H2O=HClHClO，改寫成離子反應方程式是：Cl2H2O =HClHClO，利用此反應，常用氯氣給自來水殺菌消毒，因為HClO具有強氧化性。與堿溶液反應a.Cl22NaOHNaClNaClOH2Ob.2Cl22Ca(OH)2CaCl2Ca(ClO)22H2O 上述兩反應中，Cl2作氧化劑和還原劑因為氯氣有毒，可以利用上述反應來吸收氯氣，也可以利用上述反應制備漂白液（有效成分NaClO），漂白粉或漂粉精（有效成分是Ca(ClO)2，前者有效氯低，約35，后者高，約70）。漂白液、漂白粉、漂粉精與氯氣均能做漂白劑，但是氯氣在水里溶解度小，生成的HClO不穩(wěn)定，使用起來不方便。c.Ca(ClO)2CO2H2OCaCO32HClO（漂白粉的漂白原理方程式）Ca(ClO)2CO2H2OCaCO32HClO；2 HClO = 2HClO2（久置失效的原因方程式）所以漂白粉或漂粉精需隔絕空氣密封保存將上述a、b、c三反應改寫成離子方程式： a.Cl22OHClClOH2Ob. Cl22OHClClOH2Oc.Ca22ClOCO2H2OCaCO32HClO與鹽溶液的作用i氯水和某些非金屬陰離子的作用在KI溶液中加入適量氯水，其反應為：Cl22KI2KClI2，檢驗氯氣時就是利用此反應把濕潤的KI淀粉試紙放在瓶口，若變藍色，說明瓶中氯氣已充滿因為Cl2把I氧化成I2，I2遇淀粉變藍色 ii氯水和某些還原性陽離子作用在FeCl2溶液中加適量氯水，其反應為：2FeCl2Cl22FeCl3用途學習物質的用途要與其性質緊密聯系，因為性質決定用途下列Cl2的用途均和Cl2的性質緊密相連：用于消毒溶于水生成的HClO具有強氧化性；制鹽酸與H2反應生成HCl；制漂白粉與Ca(OH)2反應；制多種農藥；制氯仿等有機溶劑；制塑料等二：重點聚焦區(qū)別液氯、氯水、新制氯水、久制氯水液氯是Cl2在加壓或冷卻時變成的液態(tài)Cl2，是純凈物。而氯水是氯氣溶于水中形成的溶液，是混合物新制氯水成分復雜，有大量Cl2，所以氯水呈黃綠色，還有HClO，H2O，ClO，Cl，H以及極少量OH。而久制氯水由于存在反應Cl2H2OHClHClO，2HClO =2HClO2，最后主要存在H2O，Cl，H。由于二者都存在多微粒，所以考慮反應時就需要對號入座，不能張冠李戴。認識次氯酸（HClO）的性質 弱酸性：是一元弱酸，屬弱電解質，酸性弱于碳酸HClONaOHNaClOH2ONaClOCO2H2ONaHCO3HClO不穩(wěn)定性：由于HClO的分解，使Cl2和水逐漸反應，直至氯水失效，因此氯水要現用現制，保存在棕色試劑瓶中氯水久置將變成稀鹽酸 強氧化性：HClO能氧化許多物質 殺菌漂白性：能使有色布條、品紅試劑等有色物質褪色，其原理主要是利用其強的氧化性（干燥Cl2本身沒有漂白性，只有轉化成HClO才有漂白性）考察過程中重點是上面兩個知識點，當然也可能與氯氣的物理性質，化學性質以及用途建立聯系，也可能與物質的量的計算建立聯系，還可能把新課程的理念融入考題。這就需要我們學習知識后一定要學會靈活應用，而不能只會死記硬背。三：典例賞析例1下列氯化物中，既能由金屬和氯氣直接反應制得，又能由金屬和鹽酸反應制得的是ACuCl2 BFeCl2 CFeCl3 DAlCl3解析：回憶Cl2和HCl跟金屬反應的有關知識規(guī)律Cl2跟金屬反應，無論Cl2是否足量，都可把金屬氧化成最高價金屬氯化物，而鹽酸跟Cu不反應，與Fe生成FeCl2Cl2、HCl跟金屬反應的差異要重點掌握答案：D例2下列對氯氣的描述中，不正確的是A在標準狀況下，氯氣的密度為3.17 g/LB實驗室不能用排水方法收集氯氣C液氯不導電是非電解質，氯水能導電是強電解質D濕潤的氯氣遇到二氧化硫其漂白性增強解析：A選項，標準狀況下，Cl2的摩爾體積為22.4 L/mol，摩爾質量是71 g/mol故：(Cl2) 3.17 g/L；B選項氯氣能溶于水，故不可用排水法；C選項氯水的導電是由于氯氣溶于水，與水反應生成了HCl、HClO等電解質的原因；D選項Cl2SO22H2O2HClH2SO4，并未增加具有漂白性的HClO，反而使能形成HClO的Cl2的量減少，故漂白性減弱要正確解題必須熟悉并理解氯氣的性質，并注意知識間的相互聯系答案：CD 例3有關氯水的下列敘述正確的是A 新制氯水中只有Cl2和H2O分子B 新制氯水可使藍色石蕊試紙先變紅后褪色C 光照氯水有氣泡逸出，該氣體是Cl2D氯水放置數天后，溶液的酸性增強解析：本題主要考查氯水的成分和性質以及分析問題、解決問題的應變能力選項A錯，因氯水的成分至少有三種分子H2O、Cl2、HClO和四種離子H、Cl、ClO、OH，其中最多的離子是H，最少的離子是OHB選項正確，因氯水中H可使石蕊試紙變紅，此后氯水中的HClO又將紅色物質氧化、漂白使之褪色光照下，氯水中的HClO分解生成HCl和O2，逸出的氣泡是O2，故C選項錯D項正確，氯水放置數天后，主要成分Cl2與H2O反應生成HCl和HClO，HClO分解生成HCl，溶液中H濃度增大，故溶液的酸性增強答案：BD例4ClO2是一種消毒殺菌效率高、二次污染小的水處理劑。實驗室可通過以下反應制得ClO2： 2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2+K2SO4+2CO2+2H2O 下列說法正確的是AKClO3在反應中得到電子 BClO2是氧化產物CH2C2O4在反應中被氧化 D1 molKClO3參加反應有2mol電子轉移解析：自從發(fā)現Cl2作為漂白劑對人體可能有害，人們就在不斷尋找新的漂白劑，漂白粉，ClO2，高鐵酸鹽均是研究對象，也是考試的熱點。本題就以ClO2為載體，很好的考察了與氧化還原反應有關的概念。B中ClO2是還原產物，D中1 molKClO3參加反應有1mol電子轉移答案：A C例5室溫下，單質A，B，C分別為固體、黃綠色氣體、無色氣體，在合適反應條件下，它們可以按下圖進行反應。又知E溶液是無色的，請回答：（1）A是 、B 是、C是 （請?zhí)罨瘜W式）。（2）反應的化學方程式為： 。（3）反應的化學方程式為： 。（4）反應的化學方程式為： 。解析：本題以黃綠色氣體為突破口，很容易聯想到氯氣，再結合鐵的變價，就構成了本題的命題框架。答案：（1）Fe Cl2 H2 （2）2Fe+3Cl22FeCl3 （3）2HCl+Fe =FeCl2+H2 （4）2FeCl2+Cl2 =2FeCl3 例6將氯化鈉、溴化鉀和氯化鈣的混合物溶于水中，通入氯氣充分反應，然后把溶液蒸干并灼燒（高溫加熱），灼熱后殘留物的質量為。若將此殘留物再溶于水并加入足量的碳酸鈉溶液，所得的沉淀經干燥后質量為。求原混合物中各化合物質量。解析：設混合物中各物質的質量：為，為，為。 混合物中轉化為，灼燒后溴全部揮發(fā)，因此： 式式得： 解得殘留物溶于水后加入足量碳酸鈉溶液，發(fā)生如下反應： 從所得的質量可以算出的質量： 氯化鈉的質量為： 本題還可以利用差量的思想來分析， m 238 149 89 X 10.000g-9.813g238：89=x:0.187 解之x=0.500g .四：反饋提升1氯氣是有毒氣體，曾被德國法西斯制成毒氣彈用于侵略戰(zhàn)爭當這種毒氣彈順風爆炸時，通?？蛇x用的防御辦法是人躲到低洼的地方去人躲到較高的地方去多飲豆?jié){和牛奶用沾有肥皂水的軟布蒙面A B C D2工業(yè)上常用氯氣給自來水消毒某學生用自來水配制下列物質的溶液，不會產生明顯藥品變質的是AAlCl3 BNaOH CNaHCO3 DAgNO33、氯氣是一種重要的工業(yè)原料。工業(yè)上利用反應在3Cl2 + 2NH3 = N2 + 6HCl檢查氯氣管道是否漏氣。下列說法錯誤的是 A、若管道漏氣遇氨就會產生白煙； B、該反應利用了Cl2的強氧化性 C、該反應屬于復分解反應； D、生成1molN2有6mol電子轉移4ClO2是一種廣譜型的消毒劑，根據世界環(huán)保聯盟的要求ClO2將逐漸取代Cl2成為生產自來水的消毒劑。工業(yè)上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反應制得，在以上反應中NaClO3和Na2SO3的物質的量之比為A11 B21C12D235向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中，通入定量氯氣后，將溶液蒸干并充分灼燒，得到固體剩余物質的組成可能是ANaCl Na2SO4BNaCl NaBr Na2SO4CNaCl Na2SO4 I2 DNaCl NaI Na2SO4 6用滴管將新制的飽和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中，當滴到最后一滴時紅色突然消失試用文字簡要說明產生上述現象的兩種可能原因：_簡述怎樣用實驗證明紅色褪去的原因是還是_7一定量的氫氣在氯氣中燃燒，所得混合物用100mL 3.00mol/L的NaOH溶液（密度