1、氯水分为新制氯水和久置氯水,新制氯水因为氯气与水反应,主要成分有:Cl2、H2O、HClO、H+、ClO-、Cl-、OH-。久置氯水由于次氯酸见光分解则可看作盐酸。
2、化学方程式:Cl2+H2O=HCl+HClO。
3、离子方程式:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO(可逆反应)。
4、HClO分子的结构式为:H-O-Cl(氧处于中心)。
一、氯水成分的多样性
氯气溶于水得到的溶液叫做氯水,常温下1体积水溶解大约2体积Cl2,而溶解的Cl2约只有39%与水发生反应,在氯水中存在如下三个平衡:
①Cl2+H2O HCl+HClO ②HClO H++ClO— ③H2O H++OH—
所以在氯水中含有三种分子:Cl2、H2O、HClO;四种离子:H+、Cl—、ClO—及少量OH—
二、氯水性质的多样性
由于氯水中成分的多样性,使得氯水性质也具有多样性:如Cl2、HclO的强氧化性,HCl的强酸性,HClO的弱酸性等
1.氧化性:当氯水与Fe2+、I—、S2—、SO32—等还原性物质作用时,起反应的是Cl2分子
2.酸性:当氯水与较活泼金属(如Al、Mg等)、弱酸盐(如NaHCO3、Na2CO3等)作用时,起反应的是H+离子
3.漂白性:氯水使品红溶液等有机色质褪色,起反应的是HClO分子
4.沉淀反应:当氯水与AgNO3溶液反应时,产生白色沉淀,起反应的是Cl—离子
在某些反应中,起反应的不止一种微粒如新制的氯水中滴加紫色石蕊试液先变红后褪色,起反应的是H+和HClO
三、氯水参与反应类型的多样性
1.化合反应
①向氯水中加入不活泼金属Cu:Cu+Cl2=CuCl2
②氯水与Mg等活泼金属发生的主反应:Mg+Cl2=MgCl2
2.分解反应
氯水久置或见光:
故久置氯水的黄绿色消失,pH减小,可视为稀盐酸氯水通常随配随用,如需贮存备用,宜放在棕色瓶中并置于冷暗处
3.置换反应
①氯水与Mg等活泼金属发生的副反应:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
②氯水与浓氨水反应:3Cl2+2NH3=N2+6HCl或3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl
③氯水与硫化钠溶液反应:Na2S+Cl2=2NaCl+S↓
④氯水与少量溴化亚铁溶液反应:2FeBr2+3Cl2(足量)=2FeCl3+2Br2
⑤氯水与碘化钾溶液反应:2KI+Cl2=2KCl+I2
故可用润湿的KI淀粉试纸对Cl2收集的验满
4.复分解反应
①氯水中加碳酸钙:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
②氯水与硝酸银溶液反应:AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3
5.其他氧化还原反应
①向氯水中加入NaOH溶液:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
②氯水与亚硫酸钠溶液反应:Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl
③少量氯水与溴化亚铁溶液反应:6FeBr2+3Cl2(少量)=2FeCl3+4FeBr3
④二氧化硫通入氯水中:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
次氯酸有强氧化性,某些有色有机物被次氯酸氧化,破坏了其中的显色结构而褪色,但不能使有色的无机离子(Fe3+、Cu2+、MnO4—)褪色
6.加成反应
向氯水中通入乙烯:Cl2+CH2=CH2→CH2ClCH2Cl
故盛氯水的试剂瓶不能用橡皮塞,因为橡胶中含有不饱和的碳碳键
氯元素是一种重要的卤族元素,化学性质特别活泼,氯元素的价态变化也很复杂,现总结如下:
一、Cl2→Cl—(氯气的强氧化性)
1.氯气与多数金属反应
2Fe+3Cl2=2FeCl3(氯气的氧化性强,生成高价物)
Cu+Cl2=CuCl2(氯气的氧化性强,生成高价物)
Mg+Cl2=MgCl2
2.氯气与某些非金属反应
2P+3Cl2=2PCl3(少量氯气,生成液态PCl3)
2P+5Cl2=2PCl5(足量氯气,生成固态PCl5)
H2+Cl2=2HCl(工业上制盐酸)
3.氯气与某些还原性化合物反应
2KI+Cl2=2KCl+I2(工业上制碘)
2KBr+Cl2=2KCl+Br2(工业上制溴)
Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl(漂白的二氧化硫与氯气不能混用)
2FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2Br2(足量氯气)
6FeBr2+3Cl2=2FeCl3+4FeBr3(少量氯气)
Na2S+Cl2=2NaCl+S↓
3Cl2+2NH3=N2+6HCl(少量氨气)
3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl(足量氨气)
二、Cl2→Cl—+ClO—(岐化反应,氯气的氧化性、还原性)
1.氯气与水反应
Cl2+H2O=HCl+HClO
2.氯气与碱溶液反应
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(制氯气的尾气吸收)
2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(工业上制漂白粉)
三、Cl2→Cl—+ClO3—(岐化反应,氯气的氧化性、还原性)
3Cl2+6KOH(浓) 5KCl+KClO3+3H2O(实验室制氯酸钾)
四、Cl—→Cl2(氯化物的还原性)
1.氯化物被强氧化剂氧化
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O(实验室用舍勒法制氯气)
2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑(实验室快速制氯气)
MnO2+4NaCl+4H2SO4(浓)==MnCl2+4NaHSO4+Cl2↑+2H2O(贝托雷法制氯气)
14HCl(浓)+K2Cr2O7=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O(实验室快速制氯气)
PbO2+ 4HCl(浓)==2PbCl2+2H2O+Cl2↑
4HCl+O2 2Cl2↑+2H2O(地康法制氯气)
2.电解氯化钠熔融物或氯化钠溶液
2NaCl 2Na + Cl2↑(工业上制钠,副产物氯气)
2NaCl+2H2O 2NaOH +Cl2↑+H2↑(工业上制烧碱,副产物氯气)
五、Cl—+ClO—→Cl2(归中反应)
Ca(ClO)2+4HCl(浓)==CaCl2+Cl2↑+2H2O
六、Cl—+ClO3—→Cl2(归中反应)
KClO3+6HCl (浓)==KCl+3Cl2↑+3H2O(实验室快速制氯气)
七、ClO3—→Cl—(氯酸盐的强氧化性)
2KClO3 2KCl+2O2↑(实验室制氧气)
2KClO3+I2==2KIO3+Cl2↑(一定条件下反应)
八、ClO—→Cl2(次氯酸盐的强氧化性)
KClO+3KI+H2O==KCl+2KOH+I2(次氯酸根离子与碘离子不能共存)
希望我回答对你有所帮助
氯水:氯水为黄绿色,所含Cl2有少量与水反应(Cl2+H2O==HCl+HClO),大部分仍以分子形式存在,其主要溶质是Cl2。新制氯水含Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-等微粒
氯水的性质取决于其组成的微粒:
1、强氧化性
Cl2是新制氯水的主要成分,实验室常用氯水代替氯气,如氯水中的氯气能与KI,KBr、FeCl2、SO2、Na2SO3等物质反应。
2、漂白、消毒性
氯水中的Cl2和HClO均有强氧化性,一般在应用其漂白和消毒时,应考虑HClO,HClO的强氧化性将有色物质氧化成无色物质,不可逆。
3、酸性
氯水中含有HCl和HClO,故可被NaOH中和,盐酸还可与NaHCO3,CaCO3等反应。
4、不稳定性
HClO不稳定光照易分解。,因此久置氯水(浅黄绿色)会变成稀盐酸(无色)失去漂白性。
5、沉淀反应
加入AgNO3溶液有白色沉淀生成(氯水中有Cl-)。自来水也用氯水杀菌消毒,所以用自来水配制以下溶液如KI、KBr、FeCl2、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶液会变质。
扩展资料
其实新制氯水和久置氯水的区别,只需要记住两个方程式。
Cl2 +H2O⇌HCl+HClO
2HClO=(光照)=2HCl+O2↑
第一个反应为新制氯水的反应,因为反应可逆,所以四种物质都有,久置之后,由于HClO不稳定,发生第二个反应,导致HClO减少,反应一平衡正向移动,Cl2减少。具体见下表:
参考资料-氯水
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