5实验·氯、溴、碘的性质.DOC

氯气 一、氯气的性质 氯气（Cl2）的分子是由两个氯原子[1]构成的双原子分子（图1-1）。在通常情况下，氯气呈黄绿色，压强为1.01×105Pa②时，冷却到-34.6℃，变成液氯。液氯继续冷却到-101℃，变成固态氯。 氯气有毒，有剧烈的刺激性，吸入少量氯气会使鼻和喉头的粘膜受到刺激，引起胸部疼痛和咳嗽；吸入大量氯气会中毒致死。实验室里，闻氯气的时候，必须十分小心，应该用手轻轻地在瓶口扇动，仅使极少量的氯气飘进鼻孔（图1-2）。当闻其它气体的气味时，也应采取这种方法。 氯原子的最外电子层有7个电子，因而在化学反应中容易结合1个电子，使最外电子层达到8个电子的稳定结构。氯气的化学性质很活泼，它是一种活泼的非金属。 1．氯气跟金属的反应 [实验1-1]取黄豆粒大的一块钠，擦去表面的煤油，放在铺上石棉或细沙的燃烧匙里加热，等钠刚开始燃烧，就立刻连匙带钠伸进盛氯气的集气瓶里（图1－3），观察发生的现象。 钠在氯气里剧烈燃烧，并生成白色的氯化钠晶体。这个反应的化学方程式是： 氯气不但能跟钠等活泼金属直接化合，而且还能跟铜等不活泼的金属起反应。 [实验1-2]把一束细铜丝灼热后，立刻放进盛有氯气的集气瓶里（图1－4），观察发生的现象。把少量的水注入集气瓶里，用毛玻璃片把瓶口盖住，振荡。观察溶液的颜色。 可以看到红热的铜丝在氯气里燃烧起来，集气瓶里充满棕黄色的烟，这是氯化铜晶体颗粒。这个反应可以用化学方程式表示如下： 氯化铜溶解在水里，成为绿色的氯化铜溶液。溶液浓度不同时，颜色略有不同。 2．氯气跟非金属的反应 在初中化学里，我们曾做过氢气在空气中燃烧的实验，氢气还可以在氯气中燃烧。 [实验1－3]如图1－5所示，先在空气中点燃氢气，然后把导管伸入盛有氯气的集气瓶中，观察氢气在氯气中燃烧时的现象。 氢气在氯气中燃烧，发出苍白色的火焰，同时产生大量的热。燃烧后生成的气体是氯化氢气体。它在空气里易跟水蒸气结合呈现雾状。这个反应可以用化学方程式表示如下： 氯化氢溶解于水即得盐酸。 事实上，光照也能使氢气和氯气的混合气体发生反应。 [实验1－4]把新收集的一瓶氯气和一瓶氢气（氢气和氯气可以分别收集在透明或半透明的塑料制的集气瓶里），口对口地对着，抽去瓶口间的玻璃片，上下颠倒几次，使氯气和氢气充分混合。拿一瓶氯、氢混合气体做实验，用塑料片盖好，在离瓶约10cm处点燃镁条，当发生的强光照射混合气体时，可以观察到瓶里的氯气跟氢气因迅速化合而发生的爆炸，把塑料片向上弹起（图1－6）。 这样氯气和氢气的混合气体反应后，也生成氯化氢气体。 [实验1－5]把红磷放在燃烧匙里，点燃后插入盛有氯气的集气瓶里（图1－7）。观察发生的现象。 点燃的磷在氯气里继续燃烧。氯气跟磷起反应，生成三氯化磷和五氯化磷。出现的白色烟雾是三氯化磷和五氯化磷的混合物。 PCl3＋Cl2====PCl5 五氯化磷 三氯化磷是无色液体，是重要的化工原料，可用来制造许多磷的化合物，如敌百虫等多种农药。 从上面钠、铜、氢气、磷等物质在氯气中燃烧的反应可以看出，燃烧不一定要有氧气参加。任何发热发光的剧烈的化学反应，都可以叫做燃烧。 3．氯气跟水的反应 氯气溶解于水，在常温下，1体积的水能够溶解约2体积的氯气。氯气的水溶液叫做氯水。溶解的氯气能够跟水起反应，生成盐酸和次氯酸（HClO）。 Cl2＋H2O====HCl＋HClO 次氯酸 [实验1－6]当日光照射到如图1－8盛有氯水的装置时，观察发生的现象。 不久就可以看到有气泡逸出，因为次氯酸不稳定，容易分解，放出氧气。当氯水受日光照射时，次氯酸的分解加速了。 次氯酸是一种强氧化剂，能杀死水里的病菌，所以自来水常用氯气（1L水里约通入0.002g氯气）来杀菌消毒。次氯酸能使染料和有机色质褪色，可用作漂白剂。 [实验1-7]取干燥的和湿润的有色布条各一条，放在图1－9所示的装置里，观察发生的现象。 可以看到湿润的布条褪了色，干燥的布条却没有褪色。可见起漂白作用的是次氯酸。 4．氯气跟碱的反应 氯气跟碱溶液起反应，生成次氯酸盐和金属氯化物。因为次氯酸盐比次氯酸稳定，容易保存。工业上就用氯气和消石灰制成漂白粉。制漂白粉的反应可以用化学方程式简单表示如下： 2Ca（OH）2＋2Cl2=Ca（ClO）2＋CaCl2＋2H2O 次氯酸钙?????????? 氯化钙 漂白粉是次氯酸钙和氯化钙的混合物，它的有效成分是次氯酸钙。用漂白粉漂白的时候，次氯酸钙跟稀酸或空气里的二氧化碳和水蒸气反应，生成次氯酸。 Ca（ClO）2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO 二、氯气的用途 氯气除用于消毒、制造盐酸和漂白粉外，还用于制造多种农药，制造氯仿等有机溶剂，所以氯