第四单元氯气的性质和用途

第四单元氯气的性质和用途第一页，共二十六页，编辑于2023年，星期五一、氯气的结构与性质：1、氯气的物理性质：2、氯原子的核外电子排布：3、氯气的化学性质：要点·疑点·考点第二页，共二十六页，编辑于2023年，星期五知识网络第三页，共二十六页，编辑于2023年，星期五2、氯水的成分与性质由Cl2+H2O=HCl+HClO（溶于水的Cl2只有1/3与水发生了反应）可知：新制氯水的主要成分为：Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-。在化学反应中有时是一种微粒参与反应，有时是几种微粒同时参与反应。第四页，共二十六页，编辑于2023年，星期五Ag++Cl-=AgCl↓第五页，共二十六页，编辑于2023年，星期五3、氯水的应用由Cl2+H2OHCl+HClO，根据平衡移动原理知其应用有：第六页，共二十六页，编辑于2023年，星期五2、往漂白粉溶液中通入少量二氧化碳4、往漂白粉溶液中；加入少量盐酸5、往漂白粉溶液中；加入过量盐酸3、往漂白粉溶液中通入二氧化硫4.漂白粉及其漂白原理

写出下列反应离子方程式1、实验室制漂白粉ClO-+2H++Cl-=Cl2↑+H2OClO-+H+=HClOCa2++2ClO-+2SO2+2H2O=CaSO4↓+4H++2Cl-+SO42-Cl2+Ca(OH)2(石灰乳）=Ca2++ClO-+Cl-+H2OCa2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO第七页，共二十六页，编辑于2023年，星期五5.次氯酸钠的制备①次氯酸钠是重要的杀毒剂和漂白剂，写出实验室制取次氯酸钠的化学方程式：_____________________________，此方法的主要缺点是______________。②工业上用电解饱和食盐水法制取次氯酸钠，在电解过程中，不断搅拌溶液，使氯气与碱反应。阳极反应为___________阴极反应为______________________溶液中的反应为___________________总反应式为________________________此法的优点为_____________________2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O2H2O+2e-=2OH-+H2↑2Cl--2e-=Cl2↑2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O有NaCl杂质无杂质，转化率高NaCl+H2O=NaClO+H2↑电解第八页，共二十六页，编辑于2023年，星期五H++HCO3-=H2O+CO2↑课前热身第九页，共二十六页，编辑于2023年，星期五2．向一定量的石蕊试液中,分别加入少量的Na2O或通入足量Cl2,试液的颜色()A.前者呈蓝色,后者褪色B.前者呈蓝色,后者呈红色C.前者褪色,后者呈红色D.两者均褪色A第十页，共二十六页，编辑于2023年，星期五3．用自来水养金鱼，在将水注入鱼缸之前，常需要把水在阳光下曝晒一段时间，其目的是()A.增加水中含氧量

B.起到杀菌作用

C.使水中的次氯酸分解

D.使水的硬度降低C第十一页，共二十六页，编辑于2023年，星期五【例1】在70℃的温度下，Cl2通入NaOH溶液中发生两个自身氧化还原反应，生成NaClO与NaClO3的物质的量之比为4∶1，写出该反应的化学方程式。7Cl2+14NaOH=4NaClO+NaClO3+9NaCl+7H2O能力·思维·方法第十二页，共二十六页，编辑于2023年，星期五【解析】Cl2发生歧化反应,Cl2在NaOH溶液中的还原产物是NaCl，电子守恒n(NaCl)×1=n(NaClO)×1+n(NaClO3)×5=4×1+1×5=9。

得失电子守恒与质量守恒相结合是配平方程式的最佳方法。【解题回顾】由题给信息书写化学方程式，通常是确定好反应物和产物，再配平即可。第十三页，共二十六页，编辑于2023年，星期五【例2】（2002年理科综合能力测试）已知：①A、B、C、D四种物质均含元素X，有的还可能含有元素Y、Z。元素Y、X、Z的原子序数依次递增②X在A、B、C、D中都不呈现它的最高化合价③室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应，可得到B和C④化合物D受热催化分解，可制得元素Y的单质。（1）元素X是

，Z是

；（2）写出③中反应的化学方程式

；（3）写出④中的化学方程式

。第十四页，共二十六页，编辑于2023年，星期五【解析】关键词：“原子序数Z＞X＞Y”，“室温”，“受热催化”，“分解”等等。由信息①知，X的单质A与碱发生歧化反应，进而确认A为非金属单质，在中学阶段，与碱发生歧化反应的单质有Cl2、S。例如：

3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O，

3Cl2+6KOH(热、浓)=5KCl+KClO3+3H2O，中学化学中常见一元强碱有NaOH、KOH；由信息④知，中学化学中催化、受热、分解生成单质很容易联想到实验室制O2。第十五页，共二十六页，编辑于2023年，星期五综合上述分析，X为Cl，A为Cl2，Y为O，Z可能是Na或K，又因为原子序数“Y(O)＜X(Cl)＜Z”Z只能是钾（K）不是钠（Na），化学反应式:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O迁移，Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O，为什么不是3Cl2+6KOH(热、浓)=5KCl+KClO3+3H2O？因为该反应要在加热条件下进行，而信息③注明Cl2+KOH在“室温”进行。第十六页，共二十六页，编辑于2023年，星期五【答案】(1)Cl、K(2)Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O

△(3)2KClO32KCl+3O2

催化剂第十七页，共二十六页，编辑于2023年，星期五延伸·拓展第十八页，共二十六页，编辑于2023年，星期五【例3】由H2和Cl2组成的混合气体，经光照充分反应后,通入100mL1.0mol/LNaOH溶液中，图甲表示溶液中某种离子的物质的量随通入气体体积的变化曲线，图乙表示溶液导电性随通入气体体积的变化曲线。请分析，推算并填空：第十九页，共二十六页，编辑于2023年，星期五(1)图甲表示溶液中离子的变化曲线。(2)对溶液进行导电性实验，当通入的混合气体体积大于V1时,引起溶液导电性明显增强的主要阴阳离子是

。(3)当n=0.02mol时，光照前的混合气体中H2和Cl2的物质的量之比为

。第二十页，共二十六页，编辑于2023年，星期五【解析】解答此题首先应认真分析甲、乙两图像的内在含义。（一）甲图像中随着气体的通入某种离子物质的量变化为先增多后减少，据此特点分析此离子会是什么？可能情况（1）H2、Cl2恰好反应，而此时通入NaOH溶液时只存在Cl-增多，OH-减少，不符合图示；（2）H2、Cl2反应后H2过量与（1）相同；第二十一页，共二十六页，编辑于2023年，星期五（3）H2、Cl2反应后Cl2过量，发生的反应：H2+Cl2=2HCl……①HCl+NaOH=NaCl+H2O……②Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O……③HCl+NaClO=NaCl+HClO……④由此可知符合甲图像变化情况的离子只能是ClO-。（二）结合图乙图像V1时即降c(ClO-)至最小，即NaClO完全转化为HClO时，再通气体溶液导电能力会明显增强，经判断可得出：充分反应后气体是HCl、Cl2混合气体，且经过NaOH溶液后Cl2反应完而HCl仍有剩余，引起溶液导电性增强的主要阴阳离子是H+、Cl-。（三）当n=0.02mol时，溶液中NaOH已全部参加反应，此时已反应的Cl原子（NaCl及NaClO）。第二十二页，共二十六页，编辑于2023年，星期五n(Na)=n(Cl)=1.0mol·L-1×0.1L=0.1mol,而n=0.02mol意味着Cl2中Cl原子为0.04mol，说明HCl中Cl原子为0.1mol-0.04mol=0.06mol，即H原子亦为0.06mol，而H原子来自于H2，全部Cl原子来自于Cl2，所以n(H)∶n(Cl)=n(H2)∶n(Cl2)=0.06∶0.1即3∶5【答案】（1）ClO-；（2）Cl-、H+；（3）3∶5。【解题回顾】在分析图像题时，其转折点是解题的关键，它表示反应起了质的变化，要挖掘出此点的反应，以此作为解题的突破口。第二十三页，共二十六页，编辑于2023年，星期五【例4】常温下，某实验者用一个体积为50mL的针筒吸入40mL氯气后，再吸收10mL水，这时，针筒中发生一系列的变化，经过相当长一段时间后，针筒又会发生变化。此时，将此针筒拿到装有小白鼠的密闭玻璃罩内，观察到小白鼠从昏迷状态逐渐清醒。（1）试写出针筒中可能观察到的一切现象并写出反应式。（2）小白鼠为什么会清醒？请写出反应式。第二十四页，共二十六页，编辑于2023年，星期五【答案】（1）针筒中气体体积缩小，溶液呈浅黄绿色。当将针筒放置相当长一段时间以后，气体体积进一步缩小，气体和溶液均变为无色。反应式为：Cl2+H2O=HCl+HClO；2HClO=2HCl+O2↑（2）将针筒里的O2释放到玻璃罩中，小白鼠进行有氧呼吸：细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生CO2和H2O，同时释放出大量能量，供其生命活动的需要。所以会逐渐清醒。反应式为：6O2+C6H12O6→6CO2+6H2O+能量第二十五页，共二十