2、氯气与水反应实际上是可逆反应,因此氯水的成分较复杂。在考虑有关氯水参与的化学反应时要注意两点:
(1)氯水成分较复杂性造成氯水性质的多样性,要能正确判断所加物质与氯水中哪些成分发生了反应(如下表):氯水的成分和性质
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成分 |
表现的性质 |
反应实例 |
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Cl2 |
(1)强氧化性 (2)氯水呈黄绿色 (3)加成反应 |
Cl2+Mg=MgCl2 Cl2+2KI=2KCl+I2 Cl2+H2SO3=H2SO4+2HCl Cl2+CH2=CH2→CH2Cl-CH2Cl |
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H+ |
强酸性 |
2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O |
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HClO |
(1)弱酸性 (2)强氧化性 |
HClO+OH-=ClO-+H2O 漂白、杀菌、消毒 |
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Cl- |
沉淀反应 |
Cl2+H2O+AgNO3=AgCl↓+HNO3+HClO |
(2)
平衡移动的应用:
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向氯水中加入的物质 |
浓度变化 |
平衡移动的方向 |
应用 |
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可溶性氯化物 |
C(Cl-)增大 |
左移 |
a、用饱和食盐水除Cl2中的HCl b、用排饱和食盐水法收集Cl2 |
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盐酸 |
C(H+)和C(Cl-)增大 |
左移 |
次氯酸与浓盐酸反应制Cl2 |
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NaOH |
C(H+)减小 |
右移 |
用NaOH溶液吸收多余Cl2 |
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Ca(OH)2 |
C(H+)减小 |
右移 |
制漂白粉 |
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CaCO3 |
C(H+)减小 |
右移 |
制高浓度HClO溶液 |
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光照 |
C(HClO)减小 |
右移 |
氯水避光保存或现用现配 |
典型例题分析:
例1:写出下列物质与新制氯水反应的现象和化学方程式。①紫色石蕊试液 ②FeCl2溶液③AgNO3溶液 ④Na2CO3溶液 ⑤SO2通入氯水中 ⑥镁粉
。
例2:某温度下,将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液,经测定ClO-和ClO3-的浓度之比为1∶3,则Cl2与NaOH反应时,被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为:
A、21∶5 B、11∶3 C、3∶1 D、4∶1
例3:1998年,我国长江流域和松化江流域都有发生了百年不遇的特大洪水。灾区人民的饮用水,必须用漂白粉等消毒药品消毒后才能饮用,以防止传染病发生,但瓶装漂白粉久置空气中会呈稀粥状而失效。请写出失效过程中发生反应的化学方程式。
。
例4: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、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C。④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中反应的化学方程式 。
例5:由于用氯气对饮用水消毒,会使水中的有机物发生氯代,生成有机含氯化合物,于人体有害,世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法,建议采用广谱性具有强氧化性的高效消毒剂二氧化氯(ClO2)。ClO2极易爆炸,生产和使用时应尽量用稀有气体稀释,避免光照、震动或加热。
(1)在ClO2分子中,所有原子是否都有满足最外层8电子的结构? (填“是”或“否”)
(2)欧州一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2,同时有Cl2生成,且Cl2体积为ClO2的一半。表示这一反应的化学方程式是 。
(3)我国广泛采用将经干燥空气稀释所氯气,通入填有固体亚氯酸钠(NaClO2)的柱内制得ClO2,表示这一反应的化学方程式是 ,和欧州的方法相比,我国这一方法的主要优点是 。
(4)在酸性溶液中,用草酸钠(Na2C2O4)还原NaClO3也可制得ClO2,表示这一反应的离子方程式是 ,此法的优点是 。
课堂练习: