一、氯水成分的多样性
氯气溶于水的溶液叫氯水,新配制的氯水呈黄绿色,有刺激性气味。氯气溶于水,只有少部分的氯气与水反应生成HCl和HClO,盐酸是强酸,完全电离成H+和Cl-,HClO是弱酸,只能部分电离成H+和ClO-,溶液中还有大量未电离的次氯酸分子,水只能极少部分地电离成H+和OH-,因此氯水中有三种分子:Cl2、HClO、H2O,四种离子H+、Cl-、ClO-、OH-。当在光照条件下HClO可分解: [见光][2HClO][2HCl+O2],故久置的氯水为稀盐酸。可联想到:氯水通常随用随配,如需贮存备用宜放在棕色瓶中置于冷暗处,但不要放置时间太长。
二、氯水的化学性质具有多重性
氯水由于其成分复杂,可体现多重性质――酸性、氧化性等。
(1)表现Cl2的性质――与还原性的盐反应
Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl
2KI+Cl2=2KCl+I2
Na2S+Cl2=2NaCl+S
(2)表现Cl-的性质
用自来水配制AgNO3溶液时,溶液呈浑浊:Ag++Cl- =AgCl
(3)表现H+的性质
氯水中加入CaCO3粉末有气体产生,CaCO3+2H+=Ca2++CO2+H2O
(4)表现HClO的性质
氯水中HClO有很强的氧化性,故氯水具有漂白、消毒的作用。
(5)氯水中多种微粒的性质同时表现
①跟NaOH溶液反应
主反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,
副反应:HCl+NaOH=NaCl+H2O;HClO+NaOH=NaClO+H2O
②与金属镁等反应
主反应:Mg+Cl2=MgCl2 副反应:Mg+2HCl=MgCl2+H2
注意:①、②中一般只写主反应,不写副反应。
③与紫色石蕊试液的作用
现象:先变红后变褪色。原因:先变红是由于氯水中存在H+,褪色是因为HClO具有很强的氧化性。
三、综合应用例析
例1.将氯水分别加到下列溶液中:(1)紫色石蕊试液;(2)FeCl2溶液;(3)Na2CO3溶液;(4)AgNO3溶液,观察有何变化?写出有关化学方程式。
解析:解本题首先弄清楚氯水的成分。氯水中小部分Cl2与H2O的反应为Cl2+H2O=HCl+HClO,因而氯水中存在Cl2、HCl、HClO等,一定条件下,这些粒子都能体现各自的性质。
答案:(1)紫色石蕊试液先变红色(由于H+的作用),后红色褪去变为无色(由于HClO的强氧化性);
(2)溶液由浅绿色变为黄色,因为:2FeCl2+Cl2=2FeCl3,Fe2+为浅绿色,而Fe3+呈黄色;
(3)有气泡产生,因为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
(4)有白色沉淀生成,因为:AgNO3+HCl=AgCl+HNO3。
评注:学习氯气时的重点和难点就是氯水成分及其应用的复杂性,应做到掌握基础,会碰到具体问题会灵活分析。
【变式练习】 例1.下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红又褪色的是( )
①氯气;②液氯;③新制氯水;④氯气的酒精溶液;⑤盐酸;⑥盐酸酸化的漂白粉溶液。
A、①②③ B、①②③⑥
C、③⑥ D、②③⑥
答案:C
例2.下列关于氯气及含氯化合物的叙述不正确的是( )
A、干燥的氯气和氯水均能使鲜花褪色
B、因为氯气有毒,有强氧化性,所以可用于杀菌、消毒、漂白
C、常温下,1体积水可溶解2体积氯气,所以饱和氯水是浓溶液
D、氯气和氯化氢通入AgNO3溶液中均能产生白色沉淀
答案:BC
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