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详细说明

反应原理

强氧化剂 + 浓盐酸 → 金属氯化物 + 水 + 氯气

三种制法

1. MnO₂ + 4HCl(浓) → MnCl₂ + 2H₂O + Cl₂↑
2. 2KMnO₄ + 16HCl(浓) → 2KCl + 2MnCl₂ + 8H₂O + 5Cl₂↑ (不需加热)
3. KClO₃ + 6HCl(浓) → KCl + 3H₂O + 3Cl₂↑

净化与收集

1. 除HCl：通过饱和食盐水。
2. 除H₂O：通过浓硫酸。
3. 收集：向上排空气法 (Cl₂密度大于空气)。
4. 尾气处理：用NaOH溶液吸收。

反应对象

化学方程式与现象

考点精析

金属

- 与铁：2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃ (产生红棕色烟)
- 与铜：Cu + Cl₂ → CuCl₂ (产生棕黄色烟，溶液为蓝绿色)
- 与钠：2Na + Cl₂ → 2NaCl (产生白烟)

练2.1 B：Cl₂氧化性强，与变价金属(如Fe)反应生成高价氯化物(FeCl₃)，故不能用Cl₂与Fe直接化合制取FeCl₂。
练*2.2 C：MgCl₂既能由Mg与Cl₂反应，也能由Mg与盐酸反应制得。

非金属

H₂ + Cl₂ → 2HCl (发出苍白色火焰，瓶口有白雾)

例2 B：“白色烟雾”错误，应为白雾 (HCl气体与水蒸气结合形成盐酸小液滴)。

水

Cl₂ + H₂O ⇌ H⁺ + Cl⁻ + HClO (可逆反应)

这是氯水成分和性质的根源。

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新制氯水成分

“三分子四离子”
分子：Cl₂, H₂O, HClO
离子：H⁺, Cl⁻, ClO⁻, OH⁻ (极少)

微粒验证方法

- Cl₂：观察黄绿色；用有机溶剂(如CCl₄)萃取呈黄绿色。
- H⁺：使用紫色石蕊试液，先变红。
- Cl⁻：加入AgNO₃溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀(AgCl)。
- HClO：利用其漂白性，能使有色布条或品红溶液褪色。

次氯酸(HClO)性质

1. 弱酸性：酸性比碳酸还弱。
2. 强氧化性：用于漂白、杀菌消毒。
3. 不稳定性：2HClO → 2HCl + O₂↑ (见光易分解)。

新制 vs 久置氯水

- 新制氯水：成分复杂，具有氧化性、漂白性、酸性。
- 久置氯水：因HClO不断分解，平衡右移，Cl₂最终耗尽，久置后变为稀盐酸，失去漂白性。

光照实验分析(例6)

- 图像：pH下降，Cl₂浓度下降，O₂浓度上升。
- B选项错误：pH下降的主因是HClO分解生成强酸HCl，而非Cl₂逸出。
- C、D选项正确：HClO分解，生成O₂，漂白性减弱。

实验部分

现象与结论

考点分析

干燥有色布条

不褪色

证明干燥的Cl₂没有漂白作用。

湿润有色布条

褪色

证明漂白作用是Cl₂与水反应生成的HClO决定的。

湿润石蕊试纸

先变红后褪色

变红证明溶液呈酸性(H⁺)，褪色证明有HClO。

淀粉-KI试纸

变蓝

证明Cl₂具有氧化性：Cl₂ + 2I⁻ → 2Cl⁻ + I₂。

干燥剂

无水CaCl₂

错误：碱石灰(NaOH & CaO)会与Cl₂反应，不能代替中性干燥剂。

湿润石蕊现象

先变红

错误：这能说明氯气与水反应生成了酸性物质(H⁺)。