高考化学复习学案
第23课 氯及其化合物(上)
一、氯的存在和原子结构
氯元素主要以化合态的形式存在,海水中含大量的氯离子。
氯原子的结构示意图和电子排布式如下:
二、氯气
1、氯气的物理性质
通常情况下,是一种黄绿色、有刺激性气味的气体,密度比空气的大,沸点-34.6 ℃,易液化得到液氯。
氯气有剧毒,发生泄漏时,可用肥皂水等碱性液体打湿的毛巾捂住口鼻,逆风往高处转移,可向空气中喷洒碱性物质吸收氯气。
2、氯气的化学性质
氯分子是双原子分子,两个氯原子通过共用电子对形成共价键结合。
Cl—Cl
从氯原子的结构可知,氯原子容易得1个电子,化合价为-1。表现出很强的非金属性,是一种典型的非金属。
其单质氯气有很强的氧化性。从化合价看,Cl元素常见的化合价有-1、0、+1、+3、+5、+7,0价Cl处于中间价,也可表现出一定的还原性,在一定条件下能发生自身的氧化还原反应。
(1)强氧化性
常见的金属、一些非金属和还原性较强的物质都能被氯气氧化。
(2)自身的氧化还原反应(歧化反应)
氯气与水、碱、碱性物质反应时,氯元素的化合价部分升高部分降低,氯气既表现出氧化性,又表现出还原性。
注意:氯气与碱反应时,温度不一样会生成不同的产物。较低的温度下,会生成+1价的次氯酸盐(如NaClO),较高的温度下,会生成高价的氯酸盐(如NaClO3)。
(3)氯水的成分和性质
氯气溶于水时,有一部分会与水发生歧化反应,生成盐酸(HCl)和次氯酸(HClO)。氯水中存在3个平衡(1个化学平衡、2个电离平衡)。
从3个平衡可分析出氯水的组成与性质:
还可利用平衡移动原理(勒夏特列原理),分析氯水的一些性质。如:
由于饱和食盐水中有较高浓度的氯离子,能使氯气与水反应的平衡逆向移动,所以氯气在其中溶解度很小,实验室中可用排饱和食盐水的方法收集氯气,也可用饱和食盐水除去其中的HCl。
碱性物质能中和HCl、HClO,实验室常用NaOH溶液吸收多余的氯气,防止其污染环境。
自来水光照,可除去其中多余的氯气,因为HClO光照分解,平衡正向移动。保存氯水也需要用棕色试剂瓶。
可将氯水与碳酸钙作用得到HClO浓度较高的溶液,原因是CaCO3与HCl作用,使平衡正向移动,HClO浓度升高。
三、次氯酸及其盐
1、次氯酸
次氯酸是一种很弱的一元酸,酸性比碳酸弱。
次氯酸很不稳定,加热或见光均易分解。
由于次氯酸中的氯显+1价,有强氧化性,能将有机色素氧化成无色物质,表现出漂白性,可用于杀菌消毒。
2、次氯酸盐
NaClO是漂白液的有效成分,Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分,漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2。
它们均可用氯气和碱反应制取。
它们在水溶液中电离出次氯酸根离子,能水解使其水溶液呈碱性。
它们均含+1价Cl,使其均有强氧化性,可用于杀菌、消毒、漂白,其原理是与酸作用生成HClO。
由于生成的HClO不稳定,所以它们都需要密封保存,贮存于阴凉处。
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