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高三化学第一轮复习课件2


卤族元素复习 ——氯气
高考要求 1、理解卤素单质的物理性质递变规律

2、理解卤素的化学性质(以氯气为例)
3、理解氯水与液氯的区别,新制氯水与久置氯水 的区别 4、了解漂白粉的组成、性质和用途 5.理解氯气的实验室制法 6.理解卤素的相似性和递变性

一、氯的存在及原子、分子结构
1、氯的原子结构和分子结构
氯元素常见的化合价:

-1, 0, +1, +3, +5, +7
HCl Cl2 HClO HClO2
亚氯酸

HClO3
氯酸

HClO4
高氯酸

一、氯气的物理性质 氯气的主要物理性质有哪些? (1) 色、味、态: 黄绿 强烈刺激性 气 氯气是______色、有__________ 气味的 有毒_____体; (2) 密度: 重 比空气_____;

能 有机溶剂 ___溶于水(1∶2.26)、易溶于__ ______; (3) 溶解性: (4) ____液化.(NH3 、 SO2) 易

3、氯气的化学性质:
与金属反应 与非金属反应 与水反应 与碱液反应 与还原性物质反应 与有机物反应

氯气的化学性质很活泼,是强氧化剂
⑴跟金属反应:
(与变价金属反应,均使金属氧化至高价态) 2Na+Cl2 2NaCl(现象?) (产生白烟)
Cu+Cl2 CuCl2 (现象?)

(产生棕黄色的烟,溶于水溶液呈蓝绿色) 2Fe+3Cl2 2FeCl3(现象?)

(产生棕色的烟,溶于水溶液呈黄色) 注:常温下干燥的氯气或液氯不能与铁发生反应,所

以工业上常把干燥的液氯储存在钢瓶中

⑵跟非金属反应:
H2+Cl2 点燃现象: 发出苍白色火焰,瓶口有白雾(工业制盐酸) 光照:会发生爆炸(故不能用于工业制盐酸) 2HCl

⑶跟水反应:
Cl2+H2O H++Cl-+HClO

(HClO不稳定,见光易分解)
2HClO 2HCl+O2↑

氯水保存:
密封储存于棕色试剂瓶里,置于阴暗处。

(3)氯气与水的反应
HClO+HCl 分子:H2O,Cl2,HClO 新制氯水的成分 (淡黄绿色) 离子:H+,Cl-,ClO-,OH久置氯水的成分(盐酸溶液) 2HClO


Cl2+H2O

H+,Cl-,H2O,OH-

2HCl + O2↑
光照

a.弱酸性:一元弱酸,酸性比碳酸弱
HClO的性质 b.不稳定性:2HClO===2HCl+O2 c.强氧化性:可氧化多种物质 d.杀菌漂白性:可使有色布条等褪色。

液氯、新制氯水、久置氯水比较
液氯 颜色、状态 黄绿色液体 主要存 在的微粒 物质的类别 Cl2分子 纯净物 新制氯水 淡黄绿色液体 Cl2 、H2O 、 HClO Cl-、 H+ 、ClO-、OH混合物 先变红后褪色 Cl2、HClO、 HCl的性质 密封、避光、阴暗 久置氯水 无色液体

H2O 、Cl-、 H+ 、OH混合物 变红 HCl的性质

遇干燥的蓝 无明显变化 色石蕊试纸 主要性质 保存方法 Cl2的性质 干燥钢瓶中

问题:哪些物质具有漂白性?在这些物质中哪些 物质的漂白作用的原理与次氯酸相同?

Na2O2(氧化漂白)、 O3 (氧化漂白)、 H2O2(氧化漂白); SO2(化合成不稳定无色物质); 活性炭(物理吸附有色物质)

(4)氯气与碱的反应
2NaOH + Cl2 = NaClO + NaCl + H2O (可用于尾气吸收) 2Ca(OH)2 +2Cl2 = Ca(ClO)2 +CaCl2 +2H2O (制漂白粉)主要成分
漂白粉的有效成分: Ca(ClO)2

漂白原理 Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO 漂白粉久置失效原因 Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 ↓ + 2HClO 光照 2HClO===2HCl+O2↑ 保存方法:隔绝空气密封保存

(5)、与其它还原性物质反应
思考:Cl2与Br—、I—、Fe2+、S2—、SO32—、SO2等反应的现象与 离子反应方程式? — 反应方程式: 2Br— + Cl2 Br2 + 2Cl— Br 溶液由无色变橙色 现象: I— I2 + 2Cl— 反应方程式: 2I— + Cl2 溶液由无色变深黄色 现象: 2Fe3+ + 2Cl— 反应方程式: 2Fe2+ + Cl2 溶液由浅绿色变黄色 现象: 反应方程式: S2— + Cl2 溶液变浑浊 现象: S + 2Cl— SO42— + 2Cl— + 2H+ SO42— + 2Cl— + 4H+

Fe2+

Cl2

S2—

SO32— 反应方程式: H2O + SO32— + Cl2 现象: 溶液无明显现象 SO2 反应方程式: 2H2O + SO2 + Cl2 溶液没有明显现象 现象:

(6)与有机物反应
a、取代反应 CH4+Cl2 b、加成反应 CH2


CH3Cl+HCl CH2Cl-CH2Cl

CH2+Cl2

(2)氯气的化学性质

NaCl CuCl2 FeCl3

卤化物溶液 ?与金属单质
?与非金属 碱溶液
其他还原

Cl2+2NaBr 2NaCl+Br2 Cl2+2NaI 2NaCl +I2 Cl2+2NaOH NaCl +NaClO+H2O 2Cl2+2Ca(OH)2
Cl2+SO2+2H2 +H2SO4

金属 ?与水

CaCl2
2HCl

HCl

H2

Cl2?与卤化物溶液 性物质
H2O

+Ca(ClO)2+2H2O

光照

HClO ?与还原性物质
?与有机物

?与碱溶液 取代 有机物 与甲烷在光照条件

Cl2+2FeCl2

2FeCl3

下卤代 加成 与CH2=CH2、乙炔等 不饱和烃加成

考点2 :氯气的制法
1、工业制法
①电解饱和食盐水:

2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑+ Cl2↑ 【现象】阴极?阳极?
【工业装置】 阳离子交换膜 ②电解熔融NaCl : 2NaCl(熔融) ====2Na+Cl2↑
通电

通电

2、氯气的实验室制法
反应原理:MnO2+4HCl(浓)=== MnCl2+ Cl2 + 2H2O
氧化剂:MnO2 还原剂:HCl

分液漏斗

发生装置

圆底烧瓶

还可以通过下列反应制氯气

Ca(ClO)2+4HCl=2Cl2↑+CaCl2+2H2O 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O

K2Cr2O7+14HCL=2KCL+2CrCl3+3Cl2+7H2O

常见的气体发生装置

固体反应物加热制气 例如:氧气、氨气等

固体和液体混 合制气 例如:氢气、 二氧化碳等

有液体反应物, 反应需要加热 例如:氯气、 氯化氢等

3. 收集的气体方法
收集方法 向上排气法 向下排气法 排水取气法

简易装置图

收集的气体

CO2、SO2 Cl2、HCl

H2、CH4 NH3、

O2、H2、 CH4、NO

4、尾气处理方法
类 易溶气 例 别 体(甲) 简 易 装 置 HCl NH3 能溶气 例 可燃气体 例 体(乙) (丙) Cl2 CO H2

?设置防护装置(尾气吸收装置)扩展: ①倒立漏斗式: ②肚容式:

5、制气装置:制取----净化----收集----吸收

氯气的净化:先通过饱和食盐水除HCl,再通过 浓H2SO4除H2O

6、收集方法:向上排空气法

7、验满方法:湿润的淀粉---KI试纸(变蓝) 湿润的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色) 8、尾气吸收:NaOH溶液


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