目录氟的化学性质 锌的化学性质和物理性质 氯化学性质稳定吗 氯气的化学性质总结 氯元素的化学性质
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,同时产掘野生少量的热,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.氯水久置将判纳喊变成稀盐酸.
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茄枣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321
该反应中,氧化剂是MnO2,还原剂是HCl,请标出电子转移的方向和数目.
强调:MNO2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成Cl2,稀盐酸不与MNO2反应.
这是由于稀盐酸的还原性比浓盐酸弱,不能被MnO2氧化.
2.仪器装置
制取 净化 收集 吸收
3.收集方法
(1)向上排空气法
(2)排饱和食盐水法
排气法收集是基于Cl2的密度比空气大;Cl2在饱和食盐水中的溶解度约是在水中溶解度的 ,故也可用排饱和食盐水法收集,也常用饱和食盐水除去Cl2中的HCl杂质.
4.尾气吸收
(1)尾气吸收的原因是Cl2有毒,易污染空气.
(2)吸收发生的反应是2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O.
说明:工业制法2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
六、氯离子的检验
1.试剂:AgNO3溶液,稀HNO3.
2.原理:Ag++Cl-=AgCl↓,AgCl不溶于稀HNO3.
3.方法:先在被检液中加稀硝酸酸化,再滴入AgNO3溶液.
4.结论:若按上述方法操作,见到溶液中出现白色沉淀,则得被检液中含有Cl-.
氯气的化学性质如下:
常温常压下为黄绿色,有强烈刺激性气味的剧毒气体,具有窒息性 ,密度比空气大,可溶于水和碱溶液,易溶于有机溶剂(如二硫化碳和四氯化碳),易压缩,可液化为黄绿色的油状液氯,是氯碱工业的主要产品之一,可用作为强氧化剂。
氯气中混和体积分数为5%以上的氢气时遇强光可能会有爆炸的危险。氯气具有毒性,主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里,会对上呼吸道黏膜造成损害。氯气能与有机物和无机物进行取代反应和加成反应生成多种氯化物。
扩展资料:
化学工业用途:
化学工业用于生产次氯酸钠、三氯化铝、三氯化铁、漂白粉、溴素、三氯化磷等无机化工产品,还用于生产有机氯化物,如氯乙酸、环氧氯丙烷、一氯代苯等。也用于生产氯丁橡胶、塑料及增塑辩族茄剂。日用化学工业用于生产合成洗涤剂原料烷基磺酸钠和烷基苯磺酸钠等。
电子工业用途:
在电子工业穗坦中,高纯氯气主要用于电子工业干刻、光导纤维、晶体生长和热氧化。
物理性质携察
通常情况下为有强烈刺激性气味的黄绿色的有毒气体。可溶于水,且易溶于有机溶剂(例如:四氯化碳),难溶于饱和食盐水。1体积水在常温下可溶解2体积氯气,形成黄绿色氯水,密度为3.170g/L,比空气密度大。
氯及其化合物的化学反应方程式举例如下:
1、H2+Cl2=2HCl(条件:光照)
2、2Na+Cl2=2NaCl(条件:点燃)
3、2NH3+3Cl2=6HCl+N2
4、8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2
5、Cl2+2HBr=2HCl+Br2
6、Cl2+2HI=2HCl+I2
7、Cl2+H2S=2HCl+S↓
8、2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
9、2FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2Br2
10、羡汪链6FeBr2+3Cl2=2FeCl3+4FeBr3
11、6FeBr2+6Cl2=4FeCl3+2FeBr3+3Br2
12、2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O
13、6NaOH+3Cl2=5NaCl+NaClO3+3H2O(条件:加热)
14、2FeCl2+Cl2=2FeCl3
15、Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+NaCl+NaClO
16、Cl2+H2O+Na2CO3=NaCl+NaHCO3+HClO
17、Na2CO3+2Cl2+H2O=2NaCl+2HClO+CO2↑
18、4HCl(浓)+MnO2=MnCl2+Cl2↑+2H2O(条件:加热)
19、16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
20、SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
21、2NH4ClO4=N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑(条件:加热)
22、KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑陵丛+3H2O
23、FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
24、Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓
25、NaClO+Na2SO3=NaCl+Na2SO4
26、CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl
27、兄孙H2SO3+Cl2+H2O=H2SO4+2HCl
颜色、气味、历此状态:氯气在常压下为有强烈刺激性气味的黄绿色的气体
2、密度:空气密度大,标况时是ρ=M/V(m)=(71g/mol)/(22.4L/mol)=3.17g/L
3、易液化熔沸点较低,在101kPa下,熔点-107.1°C,沸点-34.6°C,降温加压可将氯气液化为液氯、、
4、溶解性:可溶于水,且易溶于有机溶剂(例如:四氯化碳),难溶于饱和食盐水。1体积水在常温下可溶解2体积氯气,形成前燃氯水,密度为慧烂虚3.170g/L,比空气密度大。
氯的化学性质如下:
氯气有强氧化性,几乎可氧化一切金属,和钠反应有黄色火焰,形成白烟, 和铁反应会发红热,形成棕褐色烟;氯气溶于水成黄绿色氯水差蠢腊,部分氯气跟档袜水发生歧化反应;纯氢气可在氯气中燃烧,有苍白色火焰;将氢气和氯气混合后,用强光照射或虚滑点燃,会爆炸;非金属硅、磷、硫等单质在氯气中燃烧,磷在氯气中燃烧可形成白色烟雾。