专题09 氯及其化合物-【题高分】2022-2023学年高一化学同步教学专题讲义（人教版2019必修第一册）

3.0 envi 2024-12-30 4 4 728.8KB 17 页 3知币
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氯气的物理化学性质和主要用途
氯气的实验室制法及拓展+工业制法
氯水的成分和性质、氯离子的检验
含氯漂白剂的成分和漂白、消毒原理
知识点一 氯气的物理化学性质和主要用途
1．物理性质：黄绿色，有刺激性气味的有毒的气体，密度比空气大，能溶于水（ 25℃时1体积的水可溶
解2体积的氯气），易液化。
2．化学性质
（1）与金属单质反应
2Na＋Cl2=====2NaCl(白烟)
2Fe＋3Cl2=====2FeCl3(棕色烟)常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中。
Cu＋Cl2=====CuCl2(棕黄色烟)
氯原子在反应中容易得电子，表现为强氧化性，与变价金属反应时，将金属氧化为高价。
（2）与非金属单质反应
H2＋Cl2=====2HCl（苍白色火焰，瓶口有白雾）——可用于工业制盐酸
燃烧不一定有氧，任何发光发热的剧烈的氧化还原反应都称之为燃烧。
H2＋Cl2=====2HCl（会发生爆炸）——不可用于工业制盐酸
现象：氢气安静地燃烧，苍白色的火焰，瓶口有大量的白雾生
注意：H2在Cl2中燃烧前，一定要检验 H2的纯度！
（3）与水的反应：溶于水的氯气部分与水反应
Cl2＋H2O HCl＋HClO（Cl2作氧化剂和还原剂）
（4）与碱反应：
Cl2＋2NaOH= NaCl+ NaClO+ H2O
2Cl2＋2Ca(OH)2= CaCl2+ Ca(ClO)2+ 2H2O
（5）与还原性盐反应：
Cl2＋2NaBr = Br2＋2NaCl
Cl2＋2KI = I2＋2KCl（使湿润的淀粉-KI 试纸变蓝色，用于氯气的检验）
Cl2＋2FeCl2 = 2FeCl3
（6）与氧化物反应：
Cl2＋SO2＋2H2O = 2HCl + H2SO4
【典例 1】★★★☆☆
下列氯化物既可由金属和氯气直接反应制得，也可由金属和盐酸反应制得的是 (　　)
A．CuCl2 B．FeCl3 C．FeCl2 D．AlCl3
【答案】D
【解析】A项CuCl2可由.Cu 与Cl2反应制得,但不能由 Cu 与盐酸反应制得,A 项错误;B 项FeCl3
可由 Fe 与C12反应制得，但不能由 Fe 与盐酸反应制得，B项错误; C 项FeCl2可由 Fe
与盐酸反应制得,但不能由 Fe 与Cl2反应制得，C项错误; D 项AlCl3;既可由 A1 与Cl2
反应制得，也可由 A1 与盐酸反应制得，D项正确。
【典例 2】★★★☆☆
下列说法正确的是：①氯原子和氯离子性质一样；②＋5价的氯原子只具有氧化性；③氯原子比氯离子少
一个电子；④氯气具有氧化性，不具有还原性；⑤盐酸既具有氧化性、酸性，又具有还原性；⑥氯气的氧
化性比盐酸的氧化性强 (　　)
A．③⑤⑥ B．①②③ C．②③④ D．③④⑤
【答案】A
【解析】结构决定性质，氯离子最外层达到了 8个电子的稳定结构，因此化学性质稳定，而氯原子最外层
有7个电子，很容易再得 1个电子形成 8电子结构，因此氯原子很活泼。＋5价的氯原子处在中间价态，既
有氧化性又有还原性。氯气中的氯也是中间价态，既有氧化性又有还原性。盐酸中氢元素是高价态，氯元
素是低价态，因此既有氧化性又有还原性。
【训练 1】★★★☆☆
某温度下，将 Cl2通入 NaOH 溶液中，反应得到 NaClO、NaClO3的混合溶液，经测定 ClO-与ClO 的浓度之
比为 1∶3，则 Cl2与NaOH 溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的个数之比为 (　　)
A．21∶5 B．11∶3 C．3∶1 D．4∶1
【答案】D
【解析】解氧化还原反应的定量计算，利用电子守恒可简化计算步骤。由条件可知氯气在反应中既作氧化
剂又作还原剂，一部分被还原为 NaCl，一部分被氧化为 NaClO、NaClO3，且已知 ClO-与ClO 的浓度之比
(即物 质的 量之 比 )为1∶3，利用在 氧化还原 反应中 得失电 子总数相 等列式 ： n(Cl-)×1 ＝n(ClO-)×1＋
n(ClO)×5，得 n(被还原)：n(被氧化)＝16∶4＝4∶1。
【训练 2】★★☆☆☆
常用氯气给自来水消毒，某同学用自来水配制下列物质的溶液，会产生明显药品变质的是 (　　)
①FeCl2　 ②AgNO3　 ③Na2CO3 　④AlCl3　 ⑤KI　 ⑥石蕊试液
A．①②④ B．①②③⑤⑥ C．①②④⑥ D．全部
【答案】B
【解析】只有 AlCl3不受任何影响。
知识点二 氯气的实验室制法及拓展和工业制法
1．氯气的工业制法
（1） 工 业 上制取Cl2通 常 是 用 电 解 饱和食盐 水 的 方法 ， 化 学 方 程 式 是 ：
2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑
（2）电解熔融的氯化钠： 2NaCl(熔融) =====2Na+Cl2↑
2．氯气的实验室制法
反应
原理
用强氧化剂（如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等）氧化浓盐酸
如浓盐酸与 KMnO4反应，2KMnO4+16HCl（浓）===2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
MnO2+4HCl（浓）=====MnCl2+Cl2↑+2H2O；
KClO3+6HCl（浓）＝KCl+3Cl2↑+3H2O；
2NaCl + 2H2SO4（浓）+MnO2=====MnSO4 + Na2SO4 + 2H2O+ Cl2↑
制备
装置
类型
固体 + 液体 气体
净化
方法
⑴用饱和食盐水出去 HCl 气体
⑵用浓硫酸除去水蒸气
收集
方法
⑴向上排空气法
⑵排饱和食盐水法
尾气用强碱溶液（如NaOH 溶液）吸收
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