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1、氯气备课资料典型例题例1 下列关于氯气的说法不正确的是A. 尽管氯气的化学性质很活泼,但是干燥的液氯能用钢瓶贮存。B. 氯气和液氯是两种不同的物质C. 可以用浓硫酸除去氯气中的水蒸气。D. 氯气有毒,它曾在战争中被用于制造毒气弹。选题目的：考查氯气的有关知识。分析：铁可以在氯气中燃烧,但是在通常状况下,干燥的液氯可以用钢瓶储运。氯气和液氯是同一种物质的不同状态。除去氯气中混有的水蒸气应选用能吸收水的干燥剂,同时注意不能和氯气反应。因此用浓硫酸吸收水蒸气是正确的。氯气有毒,对人体有害。解答：B例2 下列离子方程式正确的是A. 氯气与水反应：Cl2 H2O2H Cl ClOB. 氯气与氢氧化钠溶液
2、反应：Cl2 2OH Cl ClO H2OC. 浓盐酸与二氧化锰共热：MnO2 4HCl Mn2 +2Cl Cl2 2H2OD. 漂白粉溶液入少量的二氧化碳气体：Ca2 2ClO H2O CO2CaCO32HClO 选题目的：前面已经学习了离子方程式的有关容,应该多练习,巩固知识。分析：离子方程式应以客观事实为基础,考虑物质的实际存在方式,一般难电离的弱酸、弱碱和难溶性的固体沉淀、气体等,都应保持化学式的形式。解答：B、D例3 用和浓盐酸制取纯净干燥的氯气,并让氯气与铜粉反应制取纯净的无水,装置如下图所示。请回答下列问题：实验前检查整套装置的气密性的方法是 。B中选用的试剂是饱和食盐水,其作用
3、是 ；C中选用的试剂是 ,其作用是 。D中反应的化学方程式是 ,将此生成物溶于少量水,得到 色溶液。选题目的：本题考查实验室制取氯气及氯气与铜的反应。分析：装置气密性的检查是在装置连接好后,而尚未放入药品之前进行的。装置气密性的检查中,为使现象明显,可采用酒精灯加热烧瓶的方法,当烧杯中的导管口有气泡冒出时,停止加热,若导管口部形成一段水柱,表明整套装置不漏气。B中选用饱和食盐水除去A中产生的中的杂质气体；C中盛放浓硫酸,除去中混有的水蒸气。D中发生如下反应：将生成物溶解于少量的水中,得到绿色的溶液。例4 实验室用下列两种方法制取氯气：用含146g的浓盐酸与足量的反应；用87g 与足量的浓盐酸反
4、应所得氯气是 A比多B比多C、相等D无法比较分析：从和浓盐酸反应的方程式进行分析：87g 与146g 正好完全反应,如果只从单纯的上述数量关系出发,方法与方法生成的氯气的数量应该是相等的。但是上述的分析是片面的。不符合反应的实际情况。由于在制氯气时,只能氧化浓盐酸,而稀的盐酸与则难以反应。当方法进行一段时间后,盐酸消耗,浓度下降,反应不再进行。所以146g 不能完全反应,产生。而方法则是足量的浓盐酸与反应,87g 与146g 正好完全反应,产生的质量必将多于方法产生氯气的质量。所以答案B是正确的。解答：B启示：本题说明对氯气的制取不仅要掌握其反应原理、仪器装置、实验步骤等基本问题,还要注意制取
5、中的特殊问题。二氧化锰只能与浓盐酸反应就属于这类问题,制取的氯气不能用排水法收集,但可以用排饱和食盐水法收集也属于这类问题。既要掌握一般原理和步骤,又要注意制取中特殊问题,这对任何一种物质的制取都是重要的基本原则。 扩展资料关于漂白粉1774年,舍勒发现氯气的同时也发现了氯水对纸、蔬菜和花具有永久性的漂白作用。1785年法国化学家贝托雷Claude louis Berthollet提出把漂白作用应用于生产,并注意到氯气溶于草木灰水形成的溶液比氯水更浓,漂白能力更强,而且无逸出氯气的有害作用。1789年英国化学家台耐特Smithson Tennant把氯气溶解在石灰乳中,制成了漂白粉。现在工业上
6、还是采用把氯气通入消石灰或石灰乳的方法制取漂白粉。消石灰要含略小于1%质量分数的水,因为极为干燥的消石灰是不跟氯气反应的。生产漂白粉的反应过程比较复杂。漂白粉是混合物,有效成分是。商品漂白粉往往含有、和等杂质。漂白粉的质量是按它的有效氯以及它能长时间保持有效氯的能力来决定的。有效氯是根据它同盐酸作用时产生的氯气的量来计算的。漂白粉的氧化能力漂白作用主要是由氧化反应引起的是用有效氯的质量分数来表示的,工业品漂白粉一般含有效氯35%,高的可以达到40%。氯气的毒性氯是具有强氧化性、腐蚀性的极毒性气体,重要特性如下： 1.物理性质 项目物理性质的有关资料颜色黄绿色或琥珀色性状常温下为气体气味刺激性气
7、味沸点34.6比重1.47 蒸气压6.8atm , 10atm 蒸气密度2.49 水中溶解度0.7%重量百分率,202.健康危害资料表项目健康危害资料容许浓度0.5ppm, 1.5mg/m3动物半致死剂量 动物半致死浓度293ppm 立即危害浓度10ppm致癌性分类无3.中毒的症状 氯可经呼吸道、皮肤或误食而使人中毒,其中毒是急性且高刺激性的,可在短期接触后造成永久性伤害甚至死亡。 1吸入性中毒的症状 吸入氯会刺激鼻、咽及上呼吸道,过量可能造成肺积水、工人吸烟又暴露于氯中会加强毒性作用。吸入情况中毒的症状0.2ppm鼻轻微发痒。1.0ppm咽喉干燥、咳嗽及轻度的呼吸困难、肺功能丧失。5.0pp
8、m中度呼吸困难,肺部易感染。30ppm以上严重的咳嗽、哽塞感及胸疼痛、呕吐。1,000ppm以上深呼吸数次会致死。2皮肤接触性中毒的症状 高浓度下会严重刺激,造成灼热刺痛感、发红、起泡,直接接触其液体会造成严重的刺激、灼伤,甚至冻疮。 3食入性中毒的症状 食入氯液体可能造成疼痛、灼伤、口渴、痉挛及恶心,甚至造成死亡。 4眼睛接触性中毒的症状 眼睛接触氯会严重刺激,造成灼热、刺痛感、发红、流泪及起泡,直接接触其液体可能造成灼伤及永久损伤,甚且失明。4.毒理学简介人吸入LCL0: 500 ppm/5M。大鼠吸入LC50: 293 ppm/1H。小鼠吸入LC50: 137 ppm/1H。氯气吸入后,
9、主要作用于气管、支气管、细支气管和肺泡,导致相应的病变,部分氯气又可由呼吸道呼出。人体对氯的嗅阈为0.06mg/m3; 90mg/m3,可致剧咳; 120180mg/m3, 3060min可引起中毒性肺炎和肺水肿; 300mg/m3时,可造成致命损害; 3000mg/m3时,危及生命; 高达30000mg/m3时,一般滤过性防毒面具也无保护作用。中毒机理:氯气吸入后与粘膜和呼吸道的水作用形成氯化氢和新生态氧。氯化氢可使上呼吸道粘膜炎性水肿、充血和坏死; 新生态氧对组织具有强烈的氧化作用,并可形成具细胞原浆毒作用的臭氧。氯浓度过高或接触时间较久,常可致深部呼吸道病变,使细支气管及肺泡受损,发生细
10、支气管炎、肺炎及中毒性肺水肿。由于刺激作用使局部平滑肌痉挛而加剧通气障碍,加重缺氧状态; 高浓度氯吸入后,还可刺激迷走神经引起反射性的心跳停止。氯气的化学性质1氯气是一种非常活泼的气体学习氯气的化学性质时,总要配合一定数量的化学实验,同学们应充分利用作为知识第一来源或直接来源的化学实验,通过对实验的仔细观察去认识事物。你会注意到,氯气与许多类物质都能反应,如金属钠、铁、铜等,非金属氢气、磷等,化合物水、碱等。这说明氯气是一种非常活泼的气体。课本上指出,氯气与绝大多数金属都能发生反应。这种反应上的活性,比我们熟知的氧气还要高。可以通过归纳整理,将氯气的化学性质的知识网络建立起来,如图：2氯气的强
11、氧化性从对上述氯气参加的化学反应的分析看,大多数情况下,氯元素都是从单质0价变为具有负化合价的化合物,其本质过程可以用电子式表示：由此可见,氯原子在反应中得到一个电子,而变为1价的阴离子,这是氯气氧化性的本质,也是反应规律。为什么说氯气具有强的氧化性呢？可以从这样几个方面去理解：在发生氯原子夺电子的反应即表现氯气氧化性时,反应所需的条件不高,反应较易进行,说明此过程比较容易发生,从而说明氯气具有强的氧化性；氯气参加的反应,一般进行的较为剧烈,放出的热量也比较大通常伴有发光发热现象,这说明参加反应的物质贮存的能量比较高叫做能,这也是理解氯气强氧化性原因的一个角度即能量角度；从具体反应入手,也可分
12、析氯气的强氧化性。首先,氯气可以与活泼金属反应,例如钢,还能与不太活泼的金属铜反应。在与变价金属元素反应时,氯气总是将金属氧化为较高的价态：在上述反应中,Fe总是被氧化为+3价,而不会有+2价的铁生成。例1 自来水厂一般是用氯气对自然水进行消毒的。然而残留在水中的氯气会对人们的生产生活产生不良影响。不过,在消毒后的降尘处理中,会向留有残氯的水中加入一定量的硫酸亚铁,目的之一就是除去水中的残氯。试对其中的原理加以解释,写出有关的化学方程式。解析：我们已经知道,单质铁与氯气反应可以被氧化为高价铁,而不是低价的亚铁。当溶解在水的氯气遇到硫酸亚铁中的亚铁离子时,将能很容易地将其氧化为+3价的,同时,氯
13、气本身被还原为1价的。答案：氯气是具有很强氧化性的,当用处理含的水时,亚铁被氧化为高价铁。其化学方程式为：第二,氯气除可与金属顺利反应以外,还可以与其它非金属反应,生成非金属氯化物。一般来说,非金属是以夺电子为主的,但遇到氯气后却能被其氧化。因此,这更能说明氯气氧化性之强。例如红磷与氯气可顺利反应。如果红磷是干燥的,则放入氯气中不长时间,就会自动起反应。其反应产物木仅有低价的,若氯气足量,则所有磷元素将全部被氧化为价态更高的。做为一个典型的实例,氯气甚至能够将同为强氧化剂的溴单质氧化而生成卤素的互化物氯化溴：BrCl。如果使碘与过量的氯气反应,则会使碘元素被氧化到更高的价态,形成等。氯气和水的
14、反应较为特殊。氯气与水反应的产物为盐酸和次氯酸：从化合价上分析,盐酸中氯元素的化合价为1价,次氯酸中的氯元素的化合价为+l价。反应中,氢元素和氧元素都没有变价分别仍为+1价和2价,而对中的氯元素而言,有50%降价,50%升价。我们把这种氧化还原反应叫做自身氧化还原反应,又叫做歧化反应。这个反应中生成的是一种很弱的酸,它的酸性比同浓度的还要弱,因此,这个反应进行到一定程度后就达到了一种平衡状态以后会学到,而不能使和完全反应,全部生成和。事实上,他和水中的的浓度是很低的。不过具有不稳定性,在光照的条件下发生分解反应：分解使其浓度下降,使与的反应得以继续进行,最终使全部反应掉。这两个过程可以用方程式
15、叠加的方法理解： 2 + ： 这个反应从形式上看与和的反应很类似,不过应把反应当做一个总反应式去理解,它应分为、两步进行,而不是像与那样一步进行的,而且反应比反应要慢,并且需要光照的条件才行。在分析了氯气与水的反应后,就不难理解碱与氯气的反应。如果向氯水中加入溶液,就会发现氯水的颜色马上褪去。这可以理解为,氯水中的两种酸与迅速反应生成和,从而使氯气和水的反应迅速完成。也就是说氯气与反应可以理解为氯气与水的反应和中和反应的叠加。总反应为：不过这个反应进行得非常快,一般不把它理解为分步反应。氯气和液氯新型消毒剂二氧化氯挪威的最近研究发现, 添加氯的自来水可能是畸型儿的凶手, 因为根据奥斯陆国家公共
16、机构的研究, 自来水含氯量较高的省份, 长期统计发现生下畸形儿的比例比较高, 大约会高出 14%左右, 而神经管发育缺损 的案件则高出 26%, 显示高氯地区的畸形儿可能与饮用水中的致癌突变物质有关。而ClO2作为强化氧化剂,它所氧化的产物中无氯化有机副产物；作为消毒剂,它具有广谱性的消毒效果, 无毒副作用,被称为第四代消毒剂,世界卫生组织已将其列为AI级安全灭菌剂。 1983年美国国家环保局提出饮用水中三氯甲烷含量必须小于0.1mg/1。并推荐用ClO2消毒作为控制自来水中三氯甲烷的有效方法之一。综合消毒剂的特点,可归纳如下：1、不会生成有害物质,尤其对有机污染严惩的水体消毒时,杀菌效果更为
17、突出,其氧化降解产物无毒害作用；2、较自由氯杀菌能力强,一般为氯化消毒效果的2.5倍,因而,同等条件下的投量也氯化法用量少；3、此消毒剂具有强氧化作用,可用于除臭、去色、氧化铁、锰等物质,且效果稳定；4、ClO2制备工艺简单,投加方便,且成本较臭氧成本低,从总体水处理工艺上看,ClO2可作为沉淀水、澄清水或过滤水的氧化消毒剂,因而它很有可能取代氧消毒剂；5、鉴于二氧化氯的各种优点,美国EPA也大力推荐它是一种强有力的潜在替代氯消毒的氧化型消毒剂。对水中残存有机物的氧化,ClO2比Cl2要优越,ClO2以氧化反应为主,而Cl2以亲电取代为主。经氧化的有机物多降解为含氧基团为主的产物,无氯代产物再
18、现。此外,灰黄霉素、腐植酸也可被氧化降解,而且降解产物不以氯仿出现。这一点,是传统的氯处理方法决不能实现的。作为杀灭剂的有效性和稳定性：在ClO2、Cl2、O3和氯胺四种消毒剂中,综合考虑,则可认为ClO2的消毒效果最好。可用于处理自来水、食品厂、饮料厂、纯净厂、啤酒厂、肉食厂,游泳池、宾馆、饭店、招待所、会议室、影剧院、候车室、各种畜禽、水产养殖,用途十分广泛。探究活动次氯酸的漂白作用次氯酸起到漂白作用是由于正一价的氯很容易被还原成负一价的氯离子,从而具有很强的氧化性,使很多有色物质被氧化而褪色。 实验一：在充满氯气的集气瓶中注入一定量的蓝墨水,振荡。现象：深蓝色的墨水变成淡黄色。实验二：对
19、于氯气可以使湿润的有色布条或纸褪色的实验我们已经很常见了。这里介绍一个有趣的实验。用干燥的旧报纸和湿润的旧报纸做这个实验。现象：干燥的旧报纸没有褪色。湿润的旧报纸没有褪色,反而字迹更加清晰。解释：干燥的旧报纸没有褪色很好解释,因为没有水,无法反应生成次氯酸。而湿润的旧报呢？氯水的漂白能力固然很强,可以使染料和有机色质褪色,不过由于报纸上的油墨原料是烟墨和蓖麻子油。油烟即烟墨极难被氧化,即使次氯酸也不行,因此不褪色。氯水的成分与性质氯气的水溶液叫氯水。氯气溶于水后大部分以Cl2分子形式存在,少部分与水反应,生成盐酸和次氯酸。次氯酸是一种难电离的弱酸,在溶液中以分子形式存在,所以新制的氯水中存在的微粒有：Cl2、H2O、HClO、H、Cl等。可以通过实验探究氯水的成分。具体步骤如下：1.把氯水滴加到碘化钾溶液中,充分振荡后,再加入少量CCl4,振荡后静置。还可以把氯水滴加到氯化亚铁的溶液中2.把氯水滴加到品红溶液中或者是有色布条、纸上3.把氯水滴加到石蕊试液中4.把氯水滴加到硝酸银溶液中5.向氯水中加镁粉此处要注意有两个反应存在Mg Cl2MgCl2 ,Mg2HMg2H2完成每一步实验后,记录现象,分析原因,写出反应的方程式。6 / 6
