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:①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;②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内贮存的能量比较高(叫做内能),这也是理解氯气强氧化性原因的一个角度即能量角度;③从具体反应入手,也可分析氯气的强氧化性。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:
2Fe3Cl2
2FeCl3
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Fe,
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f同时,氯气本身被还原为1价的Cl。答案:氯气是具有很强氧化性的,当用FeSO4处理含Cl2的水时,亚铁被氧化为高价铁。其化学方程式为:
6FeSO43Cl22Fe2SO432FeCl3
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r