第二章氯气一、知识梳理氯气，分子式为Cl2,摩尔质量71g/mol一）氯气1、 氯气的物理性质氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，能溶丁水，常温下1体积水约能溶解2体积氯气，标准状况下氯 气的密度是3. 214g/L,比空气重氯气容易液化，常压下冷却到一 34. 6C（或在常温下加压到6X 10L 3kPa）, 便变成黄色油状的液态氯，继续冷却到一 101C,液态氯就变成了固态氯氯气有毒，对人体有强烈的刺激性，吸入少量氯气会刺激鼻腔和喉头黏膜，引起胸痛和咳嗽；吸入较多量氯 气会中毒致死氯气也可以用来消毒，例如：在口来水半产中通入氯气以杀死各种细菌2、 氯气的化学性质【思考】通过氯原子的结构示意图，试推断氯气的化学性质解析】氯原子的最外电子层上有7个电子，容易获得1个电子达到最外层8电子的稳定结构形成氯离子，即：CI > Cl o因此，氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，能与多种金属和非金.属氏接化合，还能与水、碱等化合物起反应1）氯气跟金属的反应【实验现象1】活泼金属钠在氯气中剧烈燃烧，发出黄光，生成白色网体，放出大量的热2Na+Cl2 — > 2NaCI【实验现象2】较活泼的金属铁在氯气中燃烧，火星四射，产牛:大量的褐色的烟（氯化铁小颗粒）。
占燃 勇2Fe+3C 12 —2 Fa C b【实验现象3】较不活泼的金属铜在氯气中也能剧烈燃烧，集气瓶里充满棕黄色的烟（氯化铜的微小品体）Cu+Cb — CuCl2【归纳】大多数金属在点燃或灼热的条件下，都能与氯气发生反应生成高价金属氯化物在通常情况下，T•燥的氯气不能与铁起反应，因此，可以用钢瓶储存液氯2）氯气跟非金属的反应【实验现象4】当镁条燃烧所产的强光照射到混合气体时，瓶中的氧气和氯气迅速化合牛成氯化氧气体，放出大 量的热，而发生爆炸可以看到，塑料片向上弹起H2+C12— 2HC1【实验现象5】发现纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，发出苍白色的火焰且反应生成的氯化氢气体与空气 里水蒸气结合，在瓶口形成口雾 h2+ci2点燃2HC1【实验现象6】点燃的红磷能在氯气中燃烧，产生白色的烟雾2P+3Cb —2PCb(无色小液滴)2P+5Cb —出一> 2PC15 (固体小颗粒)【归纳】氯气可与许多非金属单质直接化合3) 氯气跟水的反应氯气能溶解于水，并与水发生反应，氯气的水溶液叫做氯水氯水呈黄绿色并有刺激性气味氯水中因溶有 氯气分子而呈黄绿色，部分氯气与水起反应，生成盐酸和次氯酸但CIO)。
CI2+H2O 目 HC1+HC1O可逆反应：这种在同一条件下，同时向正、逆两个方向进行的化学反应思考】氯水中含有哪些分了和离了？【解析】分子：H2O、C12、HC1O；离子:Hl Cl\ C1O\ OHI：实验现象7】取干燥的和湿润的有色布条各一条，分别放入两个集气瓶中，然后通入氯气，现象为：干燥的色 布不褪色，而湿润的色布却褪色了实验现象8】在一块色布上，滴上一滴盐酸，色布不褪色归纳】漂口并不是氯气跟色素直接反应的结果，而是氯气跟水反应生成的新物质作用的结果盐酸本身无漂口 作用，所以能使色布褪色发生漂白的是次氯酸⑷氯气跟碱的反应氯气是有焉气体，实验室中常用氢氧化钠溶液来吸收氯气的尾气，反应生成氯化钠和次氯酸钠(NaClO)oCl2+2NaOH—NaCl+NaClO+H2O氯气跟热的浓碱液反应的化学方程式为：A3C12+6NaOH > 5NaCl+NaCIO3+3H2OT业上生产的漂粉精卜CaCb和Ca(C10)2的混合物是通过氯气与消石灰作用制成的：2C l2+2Ca(OH)2-*CaCl2+Ca(C 10)2+2H2O3、氯气的制法实验室111用二氧化镒与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气。
MnO2+4HCl(浓)一MnCb+Cb t +2H2O下图为实验室氯气的发生、T•燥、收集及尾气处理过程的装直试剂： 饱和NaCl溶液 浓呼€）「 NaOH溶液用途： 除HC1 除水 吸收尾气实验室出也常用下列反应来制取氯气：KCIO?+6HC1（浓）一KCI+3C12 t +3出02KMnO4+16HCl（浓）-2KCl+2MnCl2+5Cl2 t +8H2O【注意】上述反应中均使用浓盐酸，用稀盐酸不能制得氯气工业制氯气常用电解饱和食盐水的方法得到：2NaCl+2H2O —2NaOH+H21 +C12 f4、氯气的用途氯气是一种重要的化工原料，具有广泛的用途用于消毒，制造盐酸、漂粉精、农药以及制造氯仿等有机溶 剂二）次氯酸和漂粉精1、次氯酸次氯酸是一种不稳定的弱酸，容易分解放出氧气当氯水受到口光照射时，次氯酸的分解速率加快光昭2HCIO —兀 》2HC1+O2 1【思考】新制的氯水与久置的氯水在成分上有何不同？【解析】新制氯水中存在分子：H2O、Cb、HC1O：离子：H\ Cl\ C10\ OH o而次氯酸不稳定分解生成HC1 和水，所以久置氯水中的丄要成分是比0、H\ Cl o【用途】次氯酸还是一种很强的氧化剂，具有很强的杀菌消毒能力，能杀死水111的病菌，所以自来水常用氯液（lim 水里约通人2g氯气）来杀菌消毒。
次氯酸的强氧化性还能使某些染料和有机色素褪色，可用作棉、麻和纸张等 物品的漂白剂但次氯酸不稳定，难以保存，而次氯酸盐比次氯酸要稳定，容易存放，故工业上将其制成盐一一 漂粉精來使用2、漂粉精漂粉精是次氯酸钙、少量氯化钙和氧氧化钙等的混合物，其中有效成分是次氯酸钙次氯酸钙在酸性溶液中 可以生成具白强氧化性的次氯酸，起到漂白、杀菌作用Ca（C10）2+2HCI-CaCl2+2HC10在潮湿的空气里，次氯酸钙与空气里的二氧化碳和水蒸气反应也会生成次氯酸Ca(ClO)2+CO2+H2O-CaCO3! +2HC1O酸性比较：次氯酸的酸性v碳【思考】密封不好或久置的漂粉精主要成分是什么，还会有漂白作用吗?【解析】密封或久置的漂粉精将失效用途】漂粉精主要用于游泳池水和饮用水的消毒、防止丁业冷却水中菌藻的滋生、食品丁业的环境消毒以及用 作家庭、学校、医院及公共场所的清洁卫牛剂次氯酸钠也具有较强的氧化性，工业织物的漂口通常用次氯酸钠二、典型例题【例1】将氯水分别加到下列溶液中：（A）紫色石蕊溶液:（B）FeCl2溶液；（C）AgNO3溶液；（D）Na2CO3溶液，观察 有何变化，写出有关的化学方程式解析】解本题首先应弄清是氯水的成分。
氯水是氯气的水溶液，市于Cl?与水发生反应部分生成盐酸和次氯酸, 因而溶液中存在有Cb、H20> HC10分子以及电离出的HS Cl\ CKX（还会有很少量的OHJ等，这些离子各有不 相同的性质答案：（A）紫色右蕊溶液先变红色（市于｝T作用）而后红色褪去变为无色溶液（市于HCIO的氧化作用引起）；（B）溶液 由浅绿色变为黄色，由丁 2FeCl2+Cl2->2FeCl3,生成FeCh而显黄色；（C）有白色沉淀生成，因为AgNO3+HCl-*AgCl 丨+HNO3； （D）有气泡产生，由于 Na2CO3+2HCl->2NaCl-f-CO2 t +H20 反应生成 C02<>【例2】用口来水养金鱼时通常先将口来水日晒一段时间后再注入鱼缸，其目的是（）A. 利用紫外线杀死水中的细菌 B.提高水温，有利金鱼生长C.增加水中氧气的含量 D.促使水中的次氯酸分解【解析】口来水常用氯气作消毒剂，氯气溶于水会与水反应牛•成次氯酸，次氯酸是强氧化剂，它的存在对金鱼的 生长有害，而次氯酸见光易分解答案是D三、课堂练习1. 关于C「和CH性质中，下列说法正确的是（）A. C「无毒，Cl2毒 B.祁能与钠反应C.都呈黄绿色 D.都有刺激性气味2. 把氯气不断通人石蕊溶液中，出现的现象是（）A.溶液变红 B.溶液变蓝C.溶液先红后变白 D.溶液先红后无色3•有毒氯气在一战期间曾被法四斯制成毒气弹，爆炸时，通常可采用的防御办法是（）A.人、畜集中到低洼的地方躲避 B.人、畜多饮豆浆和牛奶C.人、畜应躲到较高的地方去 D.用肥皂水浸湿软布蒙面4.下列微粒或物质中，化学性质最活泼的是（）A.氯离子 B.氯原子 C.氯分子 D.液氯5. 实验室制取氧气的试管上沾附有一•氧化猛，除去该一•氧化猛的试剂是（）A.蒸憎水 B.氢氧化钠溶液C.稀盐酸 D.热的浓盐酸6. 下列关于氯气的描述中，正确的是（）A. Cl?以液态形式存在时可称作氯水或液氯B. 红热的铜丝在氯气中燃烧，生成蓝色固体CuCl2C. 有氯气参加的化学反应不一定在溶液中进行D. 氯气可以使湿润的红色布条褪色，所以氯气具有漂白性7. 在一量气筒中充入1/4体积的氯气，1/4体积的氮气，1/2体积的氧气，光照一段时间，待混合气体褪为 无色后把它倒立在水中，进入量气筒中水的体积占量气筒体积的（）A. 1 / 2 B. 1 /3 C. 1 /4 D. 3/48. 两种金属组成的混合物20g与氯气反应消耗氯气0. 5mol,则混合金属的组成不可能为 （）A.钠与铝 B.钙与锌 C.铁与锌 D.钠与铜9. 自来水可以用氯气消毒。
某学生用这种自来水配制下列物质的溶液，不会产生明显药品变质的是（）A. NaOH B. FeCl2 C. NaHCO3 D. FeCl310•可以证明次氯酸是弱酸的实验事实是（）A.次氯酸具有强氧化性 B.次氯酸不稳定，见光即分解C.可与强碱发牛•中和反应 D.其盐可与弱酸发8复分解反应11. 如图所示，A处通人氯气，关闭B阀时，C处十燥的红布看不到明显现象；当打开B阀后，C处红布条逐渐 褪色则D瓶中装的是（）A.浓硫酸 B. NaOH溶液 C.水 D.饱和NaCl溶液12. 漂粉精是用氯气与 反应来制取的，反应的化学方稈式是 ，漂粉精是 物，其有效成分是 o氯气和漂粉精用于漂白是因为它们在一定条件下能产生 o工业上之所以把氯气加工成漂粉精再用于漂片，是因为：① ，② O13. 目前世界各国不少科学家致力于研究高效、安全、无毒的饮用水消毒剂1） —氯氨（NH2C1）在中性或酸性条件下是一种强消毒杀菌剂，常用丁•城市自来水消毒，其原理是一氯氨溶丁•水时发生复分解反应产生杀菌物，此化学反应方程式是 （2） 科研人员发现在氯消毒的饮用水中含有微量对人体有潜在危害作用的含氯化合物世界环保联盟即将全面禁止 在口来水中加氯气，推广采用广谱性高效消毒杀菌剂二氧化氯（Cl（）2,黄绿色气体）。
目前，欧洲和我国主要采用 Resting法（原料为氯酸钠和盐酸）制C1O2,该法的缺点是同时产生氯气（占C1O2的休积的一半），使产物的纯度降 低①试写出该法制Ci（b的化学方程式 ②C102和C12都是氧化作用而杀菌消毒与氯气一样C102消毒后的还原产物是c「计算在等质量时，CIO?的消毒 效率是氯气的 倍14. 将氯气通入石灰乳可以制得漂片粉，更主要成分的化学式可表示如下：Ca(OH)2 - 3CaCl(ClO)・nH?O现有一种漂口粉的“有效氯”(指过量盐酸与漂口粉作用4•成C"的质量和漂 白粉的质量之比)为35%,求其主耍成分化学式中的n值答案：1. A 2. D 3. CD 4. B 5. D 6. C 7. A 8. BD 9. D 10. D 11. B12. 消石灰；2Cl2+2Ca(OH)2-CaC12+Ca(ClO)2+2H2。