高三化学总复习(14)之氯及其化合物的性质

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一、氯气

1、氯元素在周期表中的位置及存在形式

氯元素位于第三周期ⅦA族,氯的原子结构示意图为 textimage0.jpeg  ,在自然界中以化合态形式存在。

2、氯气的物理性质

通常氯气为黄绿色、有刺激性气味的气体,密度比空气大,有毒,易液化。25 ℃时,1体积水约溶解2体积氯气,其水溶液俗称氯水,呈浅黄绿色。

3、氯气的化学性质

1)、与金属反应

①与钠反应的化学方程式:2Na+Cl2 textimage2.jpeg 2NaCl。

现象:剧烈燃烧,有白烟(NaCl小颗粒)生成。

②与铜反应的化学方程式:Cu+Cl2 textimage2.jpeg CuCl2

现象:红热的铜丝剧烈燃烧,生成棕黄色的烟(CuCl2小颗粒),溶于水呈蓝绿色。当溶液浓度不同时,溶液颜色有所不同。

③与铁反应的化学方程式:2Fe+3Cl2 textimage2.jpeg 2FeCl3 。

现象:铁丝燃烧,生成棕黄色的烟(FeCl3小颗粒),溶于水得黄色溶液。

2)、与非金属反应

氢气在氯气中燃烧的化学方程式为:H2+Cl2 textimage2.jpeg 2HCl (苍白色火焰,瓶口上方出现白雾)。

3)、与H2O反应

(1)、氯气与水的反应

化学方程式为:Cl2+H2O textimage34.jpeg HCl+HClO
离子方程式为:Cl2+H2O textimage34.jpeg H++Cl-+HClO

(Cl2既是氧化剂又是还原剂)。

(2)、次氯酸的性质

a、弱酸性。一元弱酸,属于弱电解质。

b、不稳定性。高三化学总复习(14)之氯及其化合物的性质 (氯水要现用现制,保存在棕色试剂瓶中,置于冷暗处)。

c、强氧化性。HClO能杀死水中的病菌,起到消毒的作用;另外它还能使有色布条、品红溶液等有色物质褪色。

(3)、氯水的成分

三种分子:H2O、Cl2、HClO

三种离子:H+、Cl-、ClO-、OH-

(4)、氯水的多重性质

氯水在与不同物质发生反应时,表现出成分的复杂性和性质的多样性。

高三化学总复习(14)之氯及其化合物的性质

4)、与强碱的反应

(1)、漂白液(84消毒液)的制备原理

2NaOH+Cl2= NaClO+NaCl+2H2O   [其中有效成分为NaClO]。

(2)、漂白粉的制备原理

2Ca(OH)2+2Cl2= Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O   [其中有效成分为Ca(ClO)2]。

(3)、漂白粉的漂白原理

Ca(ClO)2+CO2+H2O= CaCO3↓+2HClO

此反应可说明酸性HClO弱于H2CO3;漂白粉必须密封保存。

5)、与某些还原性物质反应(写离子方程式)

(1)、氯气与KI溶液:2I-+Cl2=I2+2Cl-

(2)、氯气与FeCl2溶液:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

(3)、向氯水中通SO2:Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Cl  。

4、氯气的实验室制法

1)、反应原理:用MnO2和浓盐酸反应,反应方程式为:

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注意:稀盐酸与MnO2不发生反应,不能制取Cl2

由于KMnO4大于MnO2的氧化性,不用加热、不用浓盐酸

2KMnO4+16HCl = 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

2)、制气类型:高三化学总复习(14)之氯及其化合物的性质

3)、制备装置:

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4)、收集方法:向上排空气法或排饱和食盐水法(Cl2在饱和食盐水中溶解度很小)。

5)、净化装置:用饱和食盐水除去HCl,再用浓H2SO4干燥。

6)、吸收装置:用强碱溶液吸收多余的Cl2,防止污染空气。

5、氯气的工业制法

1)、电解饱和食盐水(氯碱工业)。

2NaCl+2H2Otextimage7.jpeg2NaOH+H2↑+Cl2

2)、电解熔融的氯化钠和氯化镁,也可制得氯气。

二、卤族元素

1、相似性

1)、都能与大多数金属反应:

2Fe+3Br2= 2FeBr3 Fe+I2FeI

2)、都能与H2反应:

H2+X2= 2HX

3)、都能与H2O反应:

X2+H2O=HX+HXO    (F2与水反应生成HF和O2

4)、都能与碱液反应:

X2+2NaOH= NaX+NaXO+H2O    (F2、I2除外)

2、递变性

F2 →  Cl2 →  Br2 →  I2

    1. 颜色:  颜色加深
    2. 熔、沸点:  逐渐升高
    3. 密度:  逐渐增大
    4. 水溶性:  逐渐减小
    5. 氧化性:  逐渐减弱
    6. 还原性(X-): 逐渐增强

卤素单质间能发生的置换反应有:

Cl2+2NaBr= 2NaCl+Br2

Cl2+2KI=2KCl+I2

Br2+2KI=2KBr+I2

3、特殊性

1)、Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质;液溴易挥发且有毒,通常用水液封来保存。

2)、I2易升华,能使淀粉变蓝。

3)、Br2和I2都不易溶于水,易溶于某些有机溶剂(如四氯化碳、苯、汽油)。


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