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1、第四单元氯气的性质和用途本讲稿第一页，共二十六页一、氯气的结构与性质：一、氯气的结构与性质：1、氯气的物理性质：、氯气的物理性质：2、氯原子的核外电子排布：、氯原子的核外电子排布：3、氯气的化学性质：、氯气的化学性质：要点要点疑点疑点考点考点本讲稿第二页，共二十六页知识网络知识网络本讲稿第三页，共二十六页2 2、氯水的成分与性质、氯水的成分与性质 由由ClCl2 2+H+H2 2O=HCl+HClOO=HCl+HClO（溶溶于于水水的的ClCl2 2只只有有1/31/3与与水水发发生生了了反反应应）可可知知：新新制制氯氯水水的的主主要要成成分分为为：ClCl2 2、H H2 2O O、HClO
2、HClO、H H+、ClCl-、ClOClO-、OHOH-。在在化化学学反反应应中中有有时时是是一一种种微微粒粒参参与与反反应应，有有时时是几种微粒同时参与反应。是几种微粒同时参与反应。本讲稿第四页，共二十六页AgAg+Cl+Cl-=AgCl=AgCl本讲稿第五页，共二十六页3 3、氯水的应用、氯水的应用 由由ClCl2 2+H+H2 2O HCl+HClOO HCl+HClO，根据平衡，根据平衡移动原理知其应用有：移动原理知其应用有：本讲稿第六页，共二十六页2 2、往漂白粉溶液中通入少量二氧化碳、往漂白粉溶液中通入少量二氧化碳4 4、往漂白粉溶液中；加入少量盐酸、往漂白粉溶液中；加入少量盐酸
3、5 5、往漂白粉溶液中；加入过量盐酸、往漂白粉溶液中；加入过量盐酸3 3、往漂白粉溶液中通入二氧化硫、往漂白粉溶液中通入二氧化硫4.4.漂白粉及其漂白原理漂白粉及其漂白原理写出下列反应离子方程式写出下列反应离子方程式1 1、实验室制漂白粉、实验室制漂白粉ClOClO-+2H+2H+Cl+Cl-=Cl=Cl2 2+H+H2 2O OClOClO-+H+H+=HClO=HClOCaCa2+2+2ClO+2ClO-+2SO+2SO2 2+2H+2H2 2O=CaSOO=CaSO4 4+4H+4H+2Cl+2Cl-+SO+SO4 42-2-ClCl2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2(石灰乳）石灰
4、乳）=Ca=Ca2+2+ClO+ClO-+Cl+Cl-+H+H2 2O OCaCa2+2+2ClO+2ClO-+CO+CO2 2+H+H2 2O=CaCOO=CaCO3 3+2HClO+2HClO本讲稿第七页，共二十六页5.5.次氯酸钠的制备次氯酸钠的制备次氯酸钠是重要的杀毒剂和漂白剂次氯酸钠是重要的杀毒剂和漂白剂，写，写出实验室制取次氯酸钠的化学方程式：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此方法的主要缺点是_。工业上用电解饱和食盐水法制取次氯酸钠，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，使氯气与碱在电解过程中，不断搅拌溶液，使氯气与碱反应。阳极反
5、应为反应。阳极反应为_阴极反应为阴极反应为_溶液中的反应为溶液中的反应为_总反应式为总反应式为_此法的优点为此法的优点为_2NaOH+Cl2NaOH+Cl2 2=NaClO+NaCl+H=NaClO+NaCl+H2 2O O2H2H2 2O+2eO+2e-=2OH=2OH-+H+H2 22Cl2Cl-2e-2e-=Cl=Cl2 22NaOH+Cl2NaOH+Cl2 2=NaClO+NaCl+H=NaClO+NaCl+H2 2O O有有NaClNaCl杂质杂质无杂质，转化率高无杂质，转化率高NaCl+HNaCl+H2 2O=NaClO+HO=NaClO+H2 2电解电解本讲稿第八页，共二十六页H
6、 H+HCO+HCO3 3-=H=H2 2O+COO+CO2 2课前热身课前热身本讲稿第九页，共二十六页2 2向向一一定定量量的的石石蕊蕊试试液液中中,分分别别加加入入少少量量的的NaNa2 2O O或或通通入入足足量量ClCl2 2,试试液的颜色液的颜色 ()()A.A.前者呈蓝色前者呈蓝色,后者褪色后者褪色B.B.前者呈蓝色前者呈蓝色,后者呈红色后者呈红色C.C.前者褪色前者褪色,后者呈红色后者呈红色D.D.两者均褪色两者均褪色 A本讲稿第十页，共二十六页3 3用用自自来来水水养养金金鱼鱼，在在将将水水注注入入鱼鱼缸缸之之前前，常常需需要要把把水水在在阳阳光光下下曝曝晒晒一段时间，其目的是
7、一段时间，其目的是 ()()A.A.增加水中含氧量增加水中含氧量 B.B.起到杀菌作用起到杀菌作用 C.C.使水中的次氯酸分解使水中的次氯酸分解 D.D.使水的硬度降低使水的硬度降低C本讲稿第十一页，共二十六页【例例1 1】在在7070的的温温度度下下，ClCl2 2通通入入NaOHNaOH溶溶液液中中发发生生两两个个自自身身氧氧化化还还原原反反应应，生生成成NaClONaClO与与NaClONaClO3 3的的物物质质的的量量之之比比为为4141，写写出出该该反反应应的的化化学方程式。学方程式。7Cl7Cl2 2+14NaOH=4NaClO+NaClO+14NaOH=4NaClO+NaClO
8、3 3+9NaCl+7H+9NaCl+7H2 2O O能力能力思维思维方法方法本讲稿第十二页，共二十六页【解析】【解析】ClCl2 2发生歧化反应发生歧化反应,Cl,Cl2 2在在NaOHNaOH溶液中的还原产物是溶液中的还原产物是NaClNaCl，电子守恒，电子守恒n(NaCl)1=n(NaClO)1+n(NaClO3)5=41+15=9。得失电子守恒与质量守恒相结合是配平方程式得失电子守恒与质量守恒相结合是配平方程式的最佳方的最佳方法。法。【解题回顾】【解题回顾】由题给信息书写化学方程式，通常是确定好反应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。物和产物，再配平即可。
9、本讲稿第十三页，共二十六页【例例2 2】（20022002年年理理科科综综合合能能力力测测试试）已已知知：A A、B B、C C、D D四四种种物物质质均均含含元元素素X X，有有的的还还可可能能含含有有元元素素Y Y、Z Z。元元素素Y Y、X X、Z Z的的原原子子序序数数依依次次递递增增X X在在A A、B B、C C、D D中中都都不不呈呈现现它它的的最最高高化化合合价价室室温温下下单单质质A A与与某某种种常常见见一一元元强强碱碱溶溶液液反反应应，可可得得到到B B和和CC化化合合物物D D受受热热催催化化分分解，可制得元素解，可制得元素Y Y的单质。的单质。（1 1）元素）元素X
10、X是是 ，Z Z是是 ；（2 2）写出）写出中反应的化学方程式中反应的化学方程式 ；（3 3）写出）写出中的化学方程式中的化学方程式 。本讲稿第十四页，共二十六页【解解析析】关关键键词词：“原原子子序序数数Z ZX XY Y”，“室室温温”，“受受热热催催化化”，“分分解解”等等等等。由由信信息息知知，X X的的单单质质A A与与碱碱发发生生歧歧化化反反应应，进进而而确确认认A A为为非非金金属属单单质质，在在中中学学阶阶段段，与与碱碱发发生生歧化反应的单质有歧化反应的单质有ClCl2 2、S S。例如：。例如：3S+6KOH=2K3S+6KOH=2K2 2S+KS+K2 2SOSO3 3+3
11、H+3H2 2O O，3Cl3Cl2 2+6KOH(+6KOH(热、浓热、浓)=5KCl+KClO)=5KCl+KClO3 3+3H+3H2 2O O，中中学学化化学学中中常常见见一一元元强强碱碱有有NaOHNaOH、KOHKOH；由由信信息息知知，中中学学化化学学中中催催化化、受受热热、分分解解生生成成单单质很容易联想到实验室制质很容易联想到实验室制O O2 2。本讲稿第十五页，共二十六页综综合合上上述述分分析析，X X为为ClCl，A A为为ClCl2 2，Y Y为为O O，Z Z可可能能是是NaNa或或K K，又又因因为为原原子子序序数数“Y(O)Y(O)X(Cl)X(Cl)Z”ZZ”Z
12、只只能能是是钾钾（K K）不不是是钠钠（NaNa），化化学学反反应应式式:Cl:Cl2 2+2NaOH=NaCl+NaClO+H+2NaOH=NaCl+NaClO+H2 2O O迁移，迁移，ClCl2 2+2KOH=KCl+KClO+H+2KOH=KCl+KClO+H2 2O O，为什么不是，为什么不是3Cl3Cl2 2+6KOH(+6KOH(热热、浓浓)=5KCl+KClO)=5KCl+KClO3 3+3H+3H2 2O O？因因为为该该反反应应要要在在加加热热条条件件下下进进行行，而而信信息息注注明明ClCl2 2+KOH+KOH在在“室温室温”进行。进行。本讲稿第十六页，共二十六页【答案
13、】【答案】(1)Cl(1)Cl、K K(2)Cl(2)Cl2 2+2KOH=KCl+KClO+H+2KOH=KCl+KClO+H2 2O O (3)2KClO(3)2KClO3 3 2KCl+3O 2KCl+3O2 2 催化剂催化剂本讲稿第十七页，共二十六页延伸延伸拓展拓展本讲稿第十八页，共二十六页【例例3 3】由由H H2 2和和ClCl2 2组组成成的的混混合合气气体体，经经光光照照充充分分反反应应后后,通通入入100 mL 1.0 mol/L NaOH溶溶液液中中，图图甲甲表表示示溶溶液液中中某某种种离离子子的的物物质质的的量量随随通通入入气气体体体体积积的的变变化化曲曲线线，图图乙乙表
14、表示示溶溶液液导导电电性性随随通通入入气气体体积的变化曲线。请分析，推算并填空：体体积的变化曲线。请分析，推算并填空：本讲稿第十九页，共二十六页(1)(1)图甲表示溶液中离子的变化曲线。图甲表示溶液中离子的变化曲线。(2)(2)对溶液进行导电性实验，当通入的混对溶液进行导电性实验，当通入的混合气体体积大于合气体体积大于V V1 1时时,引起溶液导电性明引起溶液导电性明显增强的主要阴阳离子是显增强的主要阴阳离子是 。(3)(3)当当n=0.02 moln=0.02 mol时，光照前的混合气时，光照前的混合气体中体中H H2 2和和ClCl2 2的物质的量之比为的物质的量之比为 。本讲稿第二十页，
15、共二十六页【解析】【解析】解答此题首先应认真分析甲、乙两图像的内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（分析此离子会是什么？可能情况（1 1）H H2 2、ClCl2 2恰好反应，而此时通入恰好反应，而此时通入NaOHNaOH溶液时只存在溶液时只存在ClCl-增多，增多，OHOH-减少，不符合图示；（减少，不符合图示；（2 2）H H2 2、ClCl2 2反反应后应后H H2 2过量与（过量与（1 1）相同；
16、）相同；本讲稿第二十一页，共二十六页 （3 3）H H2 2、ClCl2 2反应后反应后ClCl2 2过量，发生的反应：过量，发生的反应：H H2 2+Cl+Cl2 2=2HCl=2HCl HCl+NaOH=NaCl+H HCl+NaOH=NaCl+H2 2OO Cl Cl2 2+2NaOH=NaCl+NaClO+H+2NaOH=NaCl+NaClO+H2 2OO HCl+NaClO=NaCl+HClO HCl+NaClO=NaCl+HClO 由由此此可可知知符符合合甲甲图图像像变变化化情情况况的的离离子子只只能能是是ClOClO-。（二二）结结合合图图乙乙图图像像V1V1时时即即降降c(Cl
17、Oc(ClO-)至至最最小小，即即NaClO NaClO 完完全全转转化化为为HClOHClO时时，再再通通气气体体溶溶液液导导电电能能力力会会明明显显增增强强，经经判判断断可可得得出出：充充分分反反应应后后气气体体是是HClHCl、ClCl2 2混混合合气气体体，且且经经过过NaOHNaOH溶溶液液后后ClCl2 2反反应应完完而而HClHCl仍仍有有剩剩余余，引引起起溶溶液液导导电电性性增增强强的的主主要要阴阴阳阳离离子子是是H H+、ClCl-。（三三）当当n=0.02 n=0.02 molmol时时，溶溶液液中中NaOHNaOH已已全部参加反应，此时已反应的全部参加反应，此时已反应的C
18、lCl原子（原子（NaClNaCl及及NaClONaClO）。）。本讲稿第二十二页，共二十六页 n(Na)=n(Cl)=1.0molL n(Na)=n(Cl)=1.0molL-1-10.1 L=0.1mol,0.1 L=0.1mol,而而n=0.02mol n=0.02mol 意味着意味着ClCl2 2中中ClCl原子为原子为0.04mol0.04mol，说明，说明HClHCl中中ClCl原子为原子为0.1mol-0.04mol=0.06mol0.1mol-0.04mol=0.06mol，即，即H H原子亦为原子亦为0.06mol0.06mol，而，而H H原子来自于原子来自于H H2 2，全
19、部，全部ClCl原子来自于原子来自于ClCl2 2，所以，所以n(H)n(Cl)=n(Hn(H)n(Cl)=n(H2 2)n(Cl)n(Cl2 2)=0.060.1)=0.060.1即即3535【答案】（【答案】（1 1）ClOClO-；（；（2 2）ClCl-、H H+；（3 3）3535。【解题回顾】【解题回顾】在在分分析析图图像像题题时时，其其转转折折点点是是解解题题的的关关键键，它它表表示示反反应应起起了了质质的的变变化化，要要挖挖掘掘出出此此点点的的反反应应，以以此此作为解题的突破口。作为解题的突破口。本讲稿第二十三页，共二十六页【例例4 4】常常温温下下，某某实实验验者者用用一一个
20、个体体积积为为50 50 mLmL的的针针筒筒吸吸入入40 40 mLmL氯氯气气后后，再再吸吸收收10 10 mLmL水水，这这时时，针针筒筒中中发发生生一一系系列列的的变变化化，经经过过相相当当长长一一段段时时间间后后，针针筒筒又又会会发发生生变变化化。此此时时，将将此此针针筒筒拿拿到到装装有有小小白白鼠鼠的的密密闭闭玻玻璃璃罩罩内内，观观察察到到小白鼠从昏迷状态逐渐清醒。小白鼠从昏迷状态逐渐清醒。（1 1）试试写写出出针针筒筒中中可可能能观观察察到到的的一一切切现现象象并并写出反应式。写出反应式。（2 2）小白鼠为什么会清醒？请写出反应式。）小白鼠为什么会清醒？请写出反应式。本讲稿第二十
21、四页，共二十六页【答案】【答案】（1 1）针针筒筒中中气气体体体体积积缩缩小小，溶溶液液呈呈浅浅黄黄绿绿色色。当当将将针针筒筒放放置置相相当当长长一一段段时时间间以以后后，气气体体体体积积进进一一步步缩缩小，气体和溶液均变为无色。小，气体和溶液均变为无色。反应式为：反应式为：Cl Cl2 2+H+H2 2O=HCl+HClOO=HCl+HClO；2HClO=2HCl+O2HClO=2HCl+O2 2 （2 2）将将针针筒筒里里的的O O2 2释释放放到到玻玻璃璃罩罩中中，小小白白鼠鼠进进行行有有氧氧呼呼吸吸：细细胞胞在在氧氧的的参参与与下下，通通过过酶酶的的催催化化作作用用，把把糖糖类类等等有
22、有机机物物彻彻底底氧氧化化分分解解，产产生生COCO2 2和和H H2 2O O，同同时时释释放放出出大大量量能能量量，供供其其生生命命活活动动的的需需要要。所以会逐渐清醒。所以会逐渐清醒。反应式为：反应式为：6O6O2 2+C+C6 6H H1212O O6 6 6CO 6CO2 2+6H+6H2 2O+O+能量能量本讲稿第二十五页，共二十六页2 200和和101.3 101.3 kPakPa时时,下下列列各各组组中中的的两两种种气气体体混混合合后后,所所得得混混合合气气体体的的平平均均相相对对分分子子质质量量可可能能达达到到5050的的是是 ()A.SO A.SO2 2和和ClCl2 2 B.CO B.CO2 2和和SOSO2 2 C.HI C.HI和和ClCl2 2 D.CH D.CH4 4和和O O2 2【解析】【解析】2HI+Cl 2HI+Cl2 2=2HCl+I=2HCl+I2 2，混合气可能为，混合气可能为HClHCl、ClCl2 2或或HClHCl、HIHI。B本讲稿第二十六页，共二十六页