氯及其化合物

化学必修一第四章非金属及其化合物第四节氯及其化合物。氯是自然界中广泛分布的一种元素，在地壳中存在着各式各样的氯化物，氯单质为黄绿色气体（即氯气），剧毒，有窒息性臭味；熔点-100.98°C，沸点-34.6°C，气体密度3.214克/升，20°C时1体积水可溶解2.15体积氯气。氯相当活泼，湿的氯气比干的还活泼，具有强氧化性。

氯及其化合物

• 氯气
  • 物理性质: 黄绿色有刺激性气味能溶于水易液化的有毒气体
  • 化学性质
    • A. 与大多数金属反应
      • a. 2Na+Cl₂=2NaCl 现象:剧烈燃烧，产生白烟
      • b. 2Fe+3Cl₂=2FeCl₃ 现象:剧烈燃烧，产生棕褐色的烟，水溶液呈黄色
      • c. Cu+Cl₂点燃CuCl₂ 现象:剧烈燃烧，产生棕黄色的烟，水溶液呈蓝色
      • 
    • B. 与大多数非金属反应
      • a. 与氢气反应:H₂+Cl₂点燃2HCl
      • b. 反应现象:氢气在氯气中燃烧，火焰为苍白色 当氢气燃烧结束后，抽去盖在集气瓶口处的毛玻璃，观察到集气瓶口上方出现白雾
      • c. 实验结论:纯净的H₂可以在Cl₂中燃烧
    • C. 与碱反应
      • a. Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O（制漂白液原理）
      • b. 2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O（制漂白粉原理）
    • D. 与水反应
      • a. Cl₂+H₂O=HCl+HClO
    • E. 与还原性无机化合物反应
      • a. Cl₂+2FeCl₂=2FeCl₃（除FeCl₃中的FeCl₂）
      • b. Cl₂+H₂S=2HCl+S↓（氧化性:Cl₂＞S）
      • c. Cl₂+2KI=2KCl+I₂（用KI-淀粉试纸检验Cl₂）
      • d. Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄（Cl₂和SO₂混合后失去漂白作用）
      • e. 3Cl₂+8NH₃=6NH₄Cl+N₂（用浓氨水检查氯气管道是否漏气）
  • 用途
    • 1. 制消毒剂、漂白剂——溶于水生成的HClO具有强氧化性
    • 2. 制漂白液、漂白粉和漂白精
    • 3. 用于有机化工，如合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品等
    • 4. 制高纯度的半导体、高纯度的金属钛
    • 5. 制盐酸（H₂+Cl₂点燃2HCl）
• 氯水
  • 新制氯水
    • 成分
      • ①主要反应:Cl₂+H₂O=HCl+HClO HClO=H⁺+ClO⁻ H₂O=H⁺+OH⁻
      • ②氯水成分:三分子 H₂O、Cl₂、HClO 四离子 H⁺、Cl⁻、ClO⁻、OH⁻
    • 性质
      • a. 氧化性:能够氧化Fe²⁺、Br⁻、I⁻等
      • b. 不稳定性:2HClO光照2HCl+O₂↑
      • c. 漂白性:使有色布条褪色或品红溶液褪色（加热不可恢复）
      • d. 酸性:加碳酸盐产生气泡
  • 液氯、新制氯水、久置氯水的比较
• 次氯酸
  • a. 强氧化性:可作为自来水的杀菌消毒剂
  • b. 漂白性:将有色物质氧化成无色物质
  • c. 弱酸性:比碳酸酸性弱，ClO⁻+H₂O+CO₂=HClO+HCO₃⁻
  • d. 不稳定性光照或受热易分解，2HClO光照2HCl+O₂↑
• 次氯酸盐
  • 化学性质
    • a. 强氧化性:与Fe²⁺、I⁻、S²⁻、SO₃²⁻等发生氧化还原反应 如:2Fe²⁺+ClO⁻+2H⁺=2Fe³⁺+Cl⁻+H₂O
    • b. 易水解:ClO⁻+H₂O=HClO+OH⁻
  • 常见物质
    • 漂白液
      • a. 成分:主要成分为NaClO、NaCl，有效成分为NaClO
      • b. 制备原理:Cl₂+2NaOH=NaClO+NaCl+H₂O
      • c. 漂白原理:与酸反应生成HClO
    • 漂白粉
      • a. 成分:主要成分为Ca（ClO）₂、CaCl₂，有效成分为Ca（ClO）₂
      • b. 制备原理:2Cl₂+2Ca（OH）₂（s）=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O
      • c. 漂白原理:Ca（ClO）₂+H₂O+CO₂=CaCO₃↓+2HClO
      • d. 2HClO光照2HCl+O₂↑
• By ZhouJunjie
• 漂白粉失效原理
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