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人教版高中化学必修一第10讲富集在海水中元素—氯
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富集在海水中的元素-氯
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1.了解氯气的物理性质,理解氯气的化学性质。2.了解氯气的实验室制法和用途。
3.了解Cl-检验,了解卤素的性质。
知识点一. 氯元素在自然界中的存在和氯气的物理性质
1.氯元素的存在 在自然界里,氯元素以化合态存在,游离态的氯只能通过人工方法而制得。氯元素是最重要的“成盐元素”,主要以NaCl的形式存在于海水和陆地的盐矿中。海洋中含盐3%,主要是NaCl,还含有MgCl2、MgSO4等盐类,致使海水既咸又苦,不能直接饮用。 人体体液中的Na+和Cl―对于调节体液的物理和化学特性,保证体内正常的生理活动和功能发挥着重要作用。人体每天必须经过食物和食盐来补充人体所缺失的Na+和Cl-。 2.氯气的物理性质
氯气是一种黄绿色、具有强烈刺激性气味的有毒气体,在低温和加压情况下可以转化为液态(液氯)和固态。氯气能溶于水,25°C 时,1体积的水可以溶解2体积的氯气,所得水溶液称为氯水。
在实验室闻氯气气味时,应该用手轻轻在瓶口扇动,仅使极少量的氯气飘过鼻孔,如右图所示,闻其他气体的气味时也应采用这种方法。
注意:应注意气体溶解度的表示方法与固体不同,固体的溶解度是在一定温度下,溶液达到饱和状态时,100g溶剂(水)中溶解的溶质的质量(g)。气体的溶解度用体积比表示,与温度、压强有关,如常温(25°C)常压下,氯气可以1∶2溶解于水,应理解为1L水中可溶解2L的氯气或1体积水中可溶解2体积的氯气。
知识点二. 氯气的化学性质
1.与金属的反应
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氯化物。对于有变价的金属元素和氯气发生反应时生成其高价氯化物。如Fe与Cl2反应不管Fe是否过量都只能生成FeCl3。
Cl2+2Na2NaCl 3Cl2+2Fe2FeCl3 Cl2+CuCuCl2
但在常温下干燥的氯气不与铁反应,所以可以将液氯储存在钢瓶里。
2.与非金属反应
H2+Cl22HCl。
现象:氢气在氯气中安静燃烧,发出苍白色火焰,瓶口上方有白雾。
注意:(1)光照H2和Cl2的混合气体时,会发生爆炸,因此工业生产是用点燃的方法来生产盐酸,绝对不能用光照的方法。(2)工业盐酸呈黄色是因其中混有FeCl3。
拓展延伸:
2P+3Cl2 (少量)2PCl3(白雾)
2P+5Cl2 (足量)2PCl5(白烟)
3.与水反应
(1)氯气与水反应的情况
在常温下,溶于水中的部分Cl2与水发生反应,生成盐酸(HCl)和次氯酸(HClO):Cl2+H2O==HCl+HClO。
Cl2既被氧化又被还原,氧化剂、还原剂都是Cl2。
(2)次氯酸的重要性质
①强氧化性:HClO中+1价Cl表现出很强的得电子能力,得电子还原成Cl-,其氧化性比Cl2还强。HClO以其强氧化性杀死水中的病菌,起到消毒的作用,还能使染料和有机物质褪色而具有漂白作用。
②弱酸性:HClO是一元弱酸,酸性比碳酸还弱,在水中只有少部分发生电离:HClOH++ClO-。
③不稳定性:HClO只存在于水溶液中,在光照下易分解放出氧气:2HClO2HCl+O2↑。
4.与碱反应
Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O(可作漂白液,有效成分为NaClO)。
2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。漂白粉(或漂粉精)的有效成分均为Ca(ClO)2。
知识点三. 氯水的成分和性质
1.氯水及液氯的区别
液氯新制氯水久置氯水成分Cl2Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-H+、Cl-、H2O分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色黄绿色无色性质氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性要点解释:
氯水久置,会因HClO的分解导致其中的Cl2全部与H2O反应,HClO完全分解成盐酸和O2,使溶液酸性增强,失去强氧化性而变质(久置氯水实为极稀的盐酸)。
2.氯水的性质
氯水的多种成分决定了它具有多重性质:
①Cl2的强氧化性;②HCl的强酸性;③HClO的强氧化性、弱酸性;④Cl-的性质。
在不同的反应中,氯水起作用的成分不同,现列表
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