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第二节　氯及其化合物
第1课时　氯气的性质
[核心素养发展目标]　1.能从氯原子结构,特别是最外层电子角度,结合实验探究,认识氯气的强氧化性,培养宏观辨识与微观探析相结合探究物质性质的能力。2.初步了解次氯酸的弱酸性、强氧化性和不稳定性,结合其漂白性,认识氯气、次氯酸在生产、生活中的应用,增强环保意识,强化社会责任感。
一、氯气与单质的反应
1.认识氯气
(1)氯是一种重要的“成盐元素”,在自然界中除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中,还存在于陆地的盐湖和盐矿中,即以化合态存在。
(2)氯气的物理性质
颜色 状态 气味 毒性 溶解性 密度
黄绿色 气体 有刺激性气味 有毒 25 ℃时,1体积的水可溶解约2体积的氯气 比空气大
思考1　将氯气用软管通入到田鼠洞中可用于消灭田鼠,这是利用了氯气哪些性质 这启示我们在遇到氯气泄漏时应该怎样做
提示　将氯气通入到田鼠洞中起灭鼠作用,一方面是利用其密度比空气大,可沉于洞底,另一方面是氯气有毒。遇到氯气泄漏,要去上风向的高处躲避。
2.氯气与单质的反应
(1)原子结构:氯的原子结构示意图为,在化学反应中很容易得到1个电子,因此,氯气的化学性质非常活泼,表现出强氧化性。
(2)与金属单质的反应
化学方程式 反应现象
与钠反应 2Na+Cl22NaCl 产生大量白色烟
与铁反应 2Fe+3Cl22FeCl3 产生大量棕褐色烟
与铜反应 Cu+Cl2CuCl2 产生大量棕黄色烟
特别提醒　氯气在加热条件下能与大多数金属化合,生成高价金属氯化物,体现了氯气较强的氧化性。
(3)与非金属单质H2的反应
①实验现象:纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口上方出现白雾。
②化学方程式:H2+Cl22HCl。
思考2　Cu、Fe、H2在Cl2中燃烧,体现了Cl2的什么性质 你对燃烧的本质有什么新的认识。
提示　体现了Cl2的氧化性。燃烧是发光发热的剧烈的氧化还原反应,不一定要有氧气参与。如H2+Cl22HCl等。
思考3　下列化合物中,不能通过两种单质直接化合制取的是　　　　(填序号)。
①FeCl3　②CuCl2　③HCl　④FeCl2　⑤Na2O2
提示　④
1.判断正误
(1)铁丝在少量的Cl2中燃烧可生成FeCl2 (　　)
(2)H2与Cl2混合气体点燃会安静地燃烧,发出苍白色火焰 (　　)
(3)Cu在Cl2中燃烧产生棕黄色的烟,若反应后,向集气瓶中加少量水振荡,可得到棕黄色溶液 (　　)
答案　(1)×　(2)×　 (3)×
2.下列氯化物可以由氯气与金属反应制得,又可以由金属与盐酸反应制得的是 (　　)
A.FeCl2 B.AlCl3
C.FeCl3 D.CuCl2
答案　B
解析　Fe和Cl2反应生成FeCl3,故A不选;Al和Cl2反应生成AlCl3,Al和盐酸反应生成AlCl3和H2,故B选;Fe和盐酸生成FeCl2和H2,故C不选;Cu和盐酸不反应,故D不选。
(1)氯气是很活泼的非金属单质,具有很强的氧化性。
氯气能与绝大多数金属反应,一般把变价金属(如Fe、Cu)氧化到高价态。
(2)燃烧是指发光发热的剧烈的化学反应。它强调的是①发光,发热;②反应剧烈;③实质是剧烈的氧化还原反应;④不一定要有氧气参加。
二、氯气与水、碱的反应
1.氯气与水的反应
(1)氯气的水溶液称为氯水。新制的氯水能杀菌、消毒和漂白,是因为溶于水的部分氯气与水发生反应,生成了具有强氧化性的次氯酸,化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO。
新型自来水消毒剂:二氧化氯(ClO2)、臭氧等。
(2)实验探究氯水的漂白性
实验操作 实验现象 解释
有色布条不褪色 干燥的氯气无漂白性
有色布条褪色 湿润的氯气有漂白性
结论 氯气不具有漂白性,氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性
(3)实验探究氯水的成分
下面是某化学课外活动小组探究氯水成分及性质的活动记录:
[观察]　氯气的颜色:黄绿色;氯水的颜色:浅黄绿色。
[预测]　氯水中含有氯气分子。
[实验操作1]　用两根玻璃棒分别蘸取盐酸和氯水,各滴在一片pH试纸上。
[实验现象]　滴有盐酸的试纸变红,滴有氯水的试纸中间变为白色,外圈变红。
[分析与结论]　滴有氯水的pH试纸外圈变红,说明氯水中有能使试纸变红的酸,中间变为白色,说明氯水中有能够使有色物质褪色的物质。
[实验操作2]　向2 mL新制氯水中滴加AgNO3溶液反应。
[实验现象]　产生白色沉淀。
[分析与结论]　新制氯水中含有Cl-。
离子方程式:Ag++Cl-AgCl↓。
[综合分析得结论]
a.氯水中所含的分子有Cl2、H2O、HClO。
b.氯水中所含的离子有Cl-、H+、ClO-、OH-(极少量),使pH试纸变红的离子为H+。
(4)次氯酸的性质
次氯酸是易溶于水的弱酸,比碳酸酸性弱,次氯酸不稳定,见光易分解,反应的化学方程式:2HClO2HCl+O2↑。
思考1　新制氯水和久置氯水的成分有什么不同
提示　新制氯水呈浅黄绿色,溶于水中的部分氯气与水发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO,次氯酸是弱酸,所以新制氯水中含有三种分子:Cl2、H2O、HClO,四种离子:H+、Cl-、ClO-及少量OH-;久置后次氯酸分解放出O2,最后变成了HCl溶液。
新制氯水的成分与性质
(1)新制氯水的成分
①三分子:Cl2、HClO、H2O;
②四离子:H+、Cl-、ClO-、OH-。
(2)新制氯水中各微粒的性质
2.氯气与碱的反应
(1)制取漂白液
化学方程式:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。
离子方程式:Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O。
(2)制取漂白粉
化学方程式:2Ca(OH)2+2Cl2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。
思考2　漂白粉和漂白液使用后均需避光密封保存,长期暴露在空气中会失效。请用化学方程式解释漂白粉露置空气中失效的原因。
提示　①Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO;②2HClO2HCl+O2↑。
1.判断正误
(1)氯气、氯水、液氯是同一种物质,只是状态不同,都属于纯净物 (　　)
(2)湿润的有色布条遇Cl2褪色,说明Cl2具有漂白性 (　　)
(3)可用pH试纸测定氯水的pH (　　)
(4)Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂 (　　)
(5)充满氯气的塑料矿泉水瓶中加入20 mL水,盖好瓶盖,用力振荡,矿泉水瓶会变瘪 (　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
2.(2023·吉林实验中学高一期中)用氯气消毒过的自来水配制下列溶液时,会使配得的溶液变质的是 (　　)
①NaOH　②AgNO3　③Na2CO3　④FeCl2
A.②④ B.①②③
C.①③ D.①②③④
答案　D
解析　用氯气消毒过的自来水中含Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-(极少量)。①OH-能与H+反应,会使配得的NaOH溶液变质;②Ag+能与Cl-反应生成AgCl沉淀,会使配得的AgNO3溶液变质;③能与H+反应生成H2O和CO2,会使配得的Na2CO3溶液变质;④Cl2能将Fe2+氧化成Fe3+,会使配得的FeCl2溶液变质。
3.下列有关漂白粉和漂白液的说法正确的是 (　　)
A.工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
B.漂白液的有效成分是NaClO,漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C.漂白粉和Fe(OH)3胶体都常用于自来水的处理,二者的作用原理相同
D.漂白粉在空气中久置不可能发生氧化还原反应
答案　B
解析　A不正确,漂白粉是将Cl2通入石灰乳中制得的混合物,反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;C不正确,漂白粉用于自来水杀菌消毒,Fe(OH)3胶体用于除去水中的悬浮杂质,二者的作用原理不同;D不正确,漂白粉在空气中久置的化学方程式为Ca(ClO)2+H2O+CO2CaCO3+2HClO,2HClO2HCl+O2↑,有氧化还原反应发生。
1.下列说法正确的是 (　　)
A.用鼻子对着盛有氯气的瓶口,就可以嗅到氯气的气味
B.用向下排空气法可以收集到纯净的氯气
C.贮氯罐意外泄漏,应沿逆风方向疏散群众
D.氯气车间液氯泄漏时,应弯腰逃离氯气泄漏区域
答案　C
解析　闻气体的方法是用手轻轻地在瓶口扇动,仅使少量的气体飘入鼻孔,不能直接用鼻子闻,A不正确;氯气密度比空气大,可用向上排空气法收集氯气,B不正确;氯气是一种有毒的气体,泄漏时氯气会顺着风向扩散,疏散群众时应该逆着风向转移,C正确;氯气密度比空气大,泄漏时离地面越近氯气浓度越大,应尽量向高处逃生,D不正确。
2.氯气是一种很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性,下列叙述不正确的是 (　　)
A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.氯气能与水反应生成HClO和HCl,久置氯水最终变为稀盐酸
C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现雾状;光照H2和Cl2的混合气体时,因迅速化合而爆炸
D.通常状况下氯气能和Fe反应,氯气的储存不能用铁制容器
答案　D
解析　A项,红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧生成氯化铜,生成棕黄色的烟,正确;B项,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸不稳定,受热分解生成氧气和氯化氢,所以久置氯水最终变为稀盐酸,正确;C项,纯净的H2在Cl2中安静地燃烧生成氯化氢,发出苍白色火焰,氯化氢结合水蒸气产生盐酸小液滴,所以集气瓶口呈现雾状,光照H2和Cl2的混合气体时,因迅速化合而爆炸,正确;D项,通常状况下氯气和Fe不反应,氯气的储存能用铁制容器,错误。
3.(2023·大理高一检测)向氯水中加入下列物质,表中现象及解释均正确的是 (　　)
选项 加入物质 现象 解释
A AgNO3溶液 有白色沉淀生成 氯水中含有Cl-
B 石蕊溶液 显红色 氯水中有次氯酸
C CaCO3 有气体放出 盐酸、次氯酸酸性比碳酸强
D 有色布条 有色布条褪色 Cl2有漂白性
答案　A
4.(2024·山东新泰一中月考)“化学——我们的生活,我们的未来”,学习化学应该明白“从生活中来,到生活中去”的道理。请填空:
(1)氯水和漂白粉都有漂白作用,也都可用于水体的杀菌消毒。工业上利用氯气和石灰乳反应可制得漂白粉,其化学方程式为　　　
　　　　。
(2)漂白粉真正起消毒作用的物质是HClO。漂白粉在水中释放HClO的途径如下:
途径1:Ca(ClO)2+2H2OCa(OH)2+2HClO
途径2:漂白粉溶于水后,受空气中CO2的作用,产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,反应的化学方程式为　　　　。
(3)游泳池水的酸碱性对漂粉精的消毒效果影响明显。池水酸性过强,会刺激眼睛和皮肤。通常加入Na2CO3、NaHCO3以降低酸性。池水碱性过强,杀毒作用会　　　　(填“增强”或“减弱”)。
答案　(1)2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(2)Ca(ClO)2+H2O+CO2CaCO3↓+2HClO
(3)减弱
解析　(2)漂白粉溶于水后,吸收空气中的CO2,生成次氯酸和碳酸钙沉淀,其化学方程式为Ca(ClO)2+H2O+CO2CaCO3↓+2HClO。(3)池水碱性过强,次氯酸的浓度减小,杀毒作用会减弱。
课时对点练
[分值:100分]
(选择题1~12题,每小题7分,共84分)
题组一　氯气与单质的反应
1.下列关于氯气的化学性质或实验现象的描述不正确的是 (　　)
A.在常温下,氯气与金属铁、铜等不反应
B.Fe可在Cl2中燃烧,生成棕褐色的烟是FeCl2
C.H2在Cl2中燃烧,火焰呈苍白色,并在集气瓶口有白雾出现
D.在做H2与Cl2的光照爆炸实验时,所用的光应当为直射的强光
答案　B
解析　氯气与铁、铜反应需要加热,在常温下不反应,故A正确;铁与氯气反应得到高价态的氯化铁,故B错误;H2在Cl2中燃烧,火焰呈苍白色,生成的氯化氢极易溶于水,与空气中水蒸气结合形成盐酸小液滴,所以会产生白雾,故C正确;氢气与氯气在光照条件下发生爆炸,在做H2与Cl2的光照爆炸实验时,所用的光应当为直射的强光,故D正确。
2.某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图装置的实验。实验操作:先给钠预热,等钠熔成小球时,撤火,通入氯气,即可见钠着火燃烧,生成大量白烟。以下叙述错误的是 (　　)
A.钠在氯气中燃烧产生耀眼的白光
B.玻璃管尾部塞一团浸有碱液的棉花球是用于吸收过量的氯气
C.反应生成的大量白烟是氯化钠晶体
D.若在棉花球外沿滴一滴紫色石蕊溶液,可根据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收
答案　A
解析　钠在氯气中燃烧时,产生黄色火焰,不会产生耀眼的白光,故A错误;氯气能和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,则用浸有碱液的棉花球能吸收过量的有毒的氯气,防止污染空气,故B正确;钠在氯气中燃烧生成氯化钠固体小颗粒,所以能看到大量白烟,故C正确;如果碱液不能完全吸收掉氯气,过量的氯气溶于水形成的氯水会使石蕊溶液先变红后褪色,若吸收完全,石蕊溶液不变色,故D正确。
题组二　氯气和水反应及氯水性质的多重性
3.(2023·南京高一期中)下列加新制氯水不能实现转化的是 (　　)
A.Mg粉→H2 B.Fe3+→Fe2+
C.Ag+→AgCl D.红色干花褪色
答案　B
解析　Fe3+→Fe2+发生还原反应,氯水具有氧化性,加新制氯水不能实现Fe3+→Fe2+的转化,故选B。
4.(2023·黑龙江双鸭山一中高一期中)下列关于液氯、新制氯水和久置氯水的说法正确的是 (　　)
A.久置氯水中无HClO,其他成分与新制氯水相同
B.久置氯水和新制氯水均具有酸性,且前者酸性强
C.氯气和久置氯水无漂白性,而液氯和新制氯水有漂白性
D.新制氯水和液氯都能使干燥的淀粉 KI试纸变蓝
答案　B
解析　新制的氯水中有盐酸和次氯酸,久置的氯水中只有盐酸,久置的氯水酸性更强,A错误、B正确;氯气、液氯和久置的氯水都没有漂白性,新制氯水中含有次氯酸,有漂白性,C错误。
5.实验表明:将氯水滴加到蓝色石蕊试纸上,试纸上会出现如图所示的半径慢慢扩大的内外两个圆环,且两环颜色不同,下列有关说法不正确的是 (　　)
A.此实验表明氯水具有酸性、漂白性
B.内环呈白色,外环呈红色或浅红色
C.氯水中形成次氯酸的反应中还原产物是HClO
D.内外环上颜色的差异表明此变化过程中,盐酸与指示剂的反应比氧化还原反应快
答案　C
解析　由氯水的成分和实验现象可知,该实验能表明氯水具有酸性、漂白性,A正确;内环呈白色,外环呈红色或浅红色,内环是HClO起作用,外环是H+起作用,B正确;Cl2+H2OHCl+HClO,HCl是还原产物,HClO是氧化产物,C错误。
题组三　氯气和碱反应及次氯酸盐的性质
6.漂白粉在生活、生产中用途广泛。已知浓盐酸和次氯酸钙能发生反应:Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2↑+2H2O。用贮存很久的漂白粉与浓盐酸制得的氯气中,可能含有的杂质气体是 (　　)
①CO2　②HCl　③H2O　④O2
A.①②③ B.②③④
C.②③ D.①④
答案　A
解析　贮存很久的漂白粉中混有CaCO3[Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO],与浓盐酸反应时会有CO2气体产生,而反应过程中带出的水蒸气及浓盐酸中挥发出的氯化氢,也是不可避免的,所以氯气中会混有CO2、HCl、H2O。
7.(2024·成都高一期末)市售“84消毒液”显碱性,其有效成分是NaClO。下列分析错误的是 (　　)
A.制备“84消毒液”的离子方程式:Cl2+2OH-+ClO-+H2O
B.加入AgNO3溶液有沉淀生成,证明“84消毒液”中含有Cl-
C.消毒液作用于物体表面时适当放置一段时间效果更好
D.用次氯酸盐代替Cl2做消毒剂,存储更方便、使用更安全
答案　B
解析　“84消毒液”显碱性,加入AgNO3溶液有沉淀生成,可能是AgOH,不一定是AgCl,无法证明“84消毒液”中含有Cl-,B错误。
8.下列有关NaClO和NaCl混合溶液的叙述正确的是 (　　)
A.该溶液中,H+、N、Ag+可以大量共存
B.向该溶液中通入CO2,不发生化学反应
C.该溶液可作游泳池及环境的消毒剂,有效成分是NaCl
D.常温下,将氯气通入NaOH溶液中可以得到该溶液
答案　D
解析　H+、Cl-、ClO-会发生氧化还原反应,Cl-、Ag+结合生成沉淀,不能共存,A错误;酸性:H2CO3>HClO,CO2、H2O与NaClO溶液发生强酸制取弱酸的反应,生成HClO,B错误;NaClO具有强氧化性,可杀菌消毒,可作游泳池及环境的消毒剂,有效成分是NaClO,C错误。
9.(2023·山东滨州高一期中)已知两瓶气体,分别是 HCl 和 Cl2,可以区别它们的方法或试剂是 (　　)
①观察颜色　②打开瓶盖看有无白雾　③硝酸银溶液　④湿润的红色石蕊试纸　⑤湿润的蓝色石蕊试纸
A.①③④ B.①②④
C.①②④⑤ D.①②⑤
答案　C
解析　①Cl2为黄绿色气体,HCl为无色气体,通过观察气体颜色可以鉴别二者;②HCl极易溶于水,打开瓶盖后有白雾,而Cl2打开瓶盖无白雾,通过观看有无白雾可鉴别二者;③HCl和Cl2都能够与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀,无法用硝酸银溶液鉴别二者;④HCl不能使湿润的红色石蕊试纸变色,而Cl2能够使湿润的红色石蕊试纸褪色,据此可以鉴别二者;⑤湿润的蓝色石蕊试纸遇Cl2先变红后褪色,而遇HCl只变红,据此可以鉴别二者。
10.下列关于氯气和新制氯水的说法正确的是 (　　)
A.足量铁丝在Cl2中燃烧生成FeCl2
B.向加有淀粉的KI溶液中通入少量Cl2后溶液变蓝,说明Cl2的氧化性强于I2
C.FeCl2溶液中滴加新制氯水,溶液变成棕黄色,说明新制氯水中含有HClO
D.用强光照射新制氯水一段时间后,溶液pH升高
答案　B
解析　氧化剂的氧化性强于氧化产物,向加有淀粉的KI溶液中通入少量Cl2后溶液变蓝,说明Cl2的氧化性强于I2,故B正确;FeCl2溶液中滴加新制氯水,溶液变成棕黄色,氧化FeCl2的主要是Cl2,不能说明含有HClO,故C错误;用强光照射新制氯水一段时间后,氯水最终生成盐酸,pH降低,故D错误。
11.(2024·河南南阳五中高一期末)微型实验可节约药品,因而在中学化学教学中应用广泛。如图为实验室制备Cl2并探究Cl2是否具有漂白性的实验。下列说法正确的是 (　　)
已知:①2KMnO4+16HCl(浓)2MnCl2+2KCl+8H2O+5Cl2↑。
②白色干棉花球中有CaCl2粉末,主要作用是干燥气体。
A.Q处湿润的pH试纸变红且颜色一直保持不变
B.P处湿润的红纸逐渐褪色,表明氯气具有漂白性
C.N处干燥的红纸不变色
D.向褪色后的L处棉花球滴入盐酸,红色重现,表明Cl2具有漂白性
答案　C
解析　氯气与水反应:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,H+使pH试纸变红,HClO具有漂白性,可使pH试纸褪色,则pH试纸先变红后褪色,但是氯气无漂白性,A、B错误;干燥的红纸不变色,可以证明氯气无漂白性,C正确;Cl2和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O,反应消耗了NaOH,使溶液的碱性减弱,导致溶液的红色褪去,再加入盐酸,红色重现,说明褪色的原因为酸碱中和使碱性变弱,D错误。
12.光照装有氯水的广口瓶,测定氧气的体积分数随时间变化如图,下列关于氯水光照过程的说法正确的是 (　　)
A.H+的数目增大 B.Cl-的数目减小
C.颜色变深 D.漂白性变强
答案　A
解析　氯水光照后溶液变为盐酸,H+、Cl-的数目均增大,A正确,B错误;氯气和水反应生成HCl和HClO,光照后HClO分解,促使氯气和水反应完全,Cl2含量减少,溶液颜色变浅,C错误;具有漂白性的物质是HClO,光照后HClO分解而使数目减小,漂白性变弱,D错误。
13.(6分)(2024·河北沧州高一月考)(1)如图所示,从A处通入新制备的Cl2,关闭B时,C处的干燥红色布条看不到明显现象,当打开B后,C处红色布条逐渐褪色,D瓶中装的溶液不可能是　　　　(填字母,下同)。
A.浓硫酸 B.NaOH溶液
C.KI溶液 D.饱和NaCl溶液
(2)下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是　　　　。
①氯气　②液氯　③新制氯水　④盐酸　⑤氯化氢气体　⑥盐酸酸化的漂粉精溶液
A.①②③ B.①②③⑥
C.③⑥ D.③④⑥
(3)某小组利用数字化实验对新制饱和氯水进行检测,下列图像变化最有可能是其检测结果的是　　　　。
A.图1表示氯水pH随时间的变化
B.图2表示溶液中氯离子浓度随时间的变化
C.图3表示氯水的电导率随时的变化
D.图4表示液面上方氧气体积分数随时间的变化
答案　(1)D　(2)C　(3)C
解析　(1)氯气通过浓硫酸得到干燥的氯气,干燥的氯气不能使红色布条褪色,故A不符合题意;氯气通过NaOH溶液,与氢氧化钠反应,关闭B时,C处的红色布条看不到明显现象,故B不符合题意;氯气通过KI溶液,与KI溶液反应,关闭B时,C处的红色布条看不到明显现象,故C不符合题意;氯气与饱和食盐水不反应,进入C的为潮湿的氯气,关闭B时,C处红色布条逐渐褪色,故D符合题意。(2)使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的物质同时具有酸性和强氧化性,干燥的氯气不具有酸性,盐酸、HCl气体没有强氧化性,因此能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是新制氯水和盐酸酸化的漂粉精溶液,故选C。(3)氯水中的HClO分解生成HCl和O2,随着时间增长,氯水pH减小,氯离子浓度增大,导电率增强,液面上方氧气体积分数增大,A、B、D错误,C正确。
14.(10分)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题:
(1)家庭中常用84消毒液(主要成分NaClO)与洁厕灵(主要成分盐酸)清洁卫生。某品牌消毒液包装上说明如下。
注意事项: 1.本品对棉织品有漂白脱色作用,对金属制品有腐蚀作用。 2.密封保存,请勿与洁厕灵同时使用。 3.保质期为一年。
①消毒液与洁厕灵不能同时使用,原因是　　　
　　　　(用离子方程式表示)。
②84消毒液的制取和漂白粉的制取原理相同,都是用氯气和碱反应来制取,84消毒液所用的碱是氢氧化钠溶液,写出该反应的离子方程式:　　　
　　　　。
(2)(2分)NaClO可以用于除去废水中的铵态氮,配平下列离子方程式:
　　N+　　ClO-　　N2↑+　　Cl-+　　H2O+　　。
(3)工业上是将氯气通入30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液,若反应后的NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%,则生产1 000 kg该溶液需消耗氯气的质量为　　　　 kg(保留整数)。
(4)Cl2和ClO2都是强氧化剂,能杀死水中的病菌。等质量的ClO2的氧化能力是Cl2的　　　　倍(保留小数点后2位)。
答案　(1)①ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O　②Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
(2)2N+3ClO-N2↑+3Cl-+3H2O+2H+　(3)203　(4)2.63
解析　(1)②氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。(2)反应N+ClO-N2+Cl-+H2O+H+中,N元素的化合价升高3,Cl元素的化合价降低2,化合价升降数的最小公倍数为6,则N、ClO-的计量数分别为2、3,N2、Cl-的计量数分别为1、3,结合电荷守恒可知,H+、H2O的计量数分别为2、3,所以配平后的离子方程式为2N+3ClO-N2↑+3Cl- +3H2O+2H+。(3)已知发生的反应为Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O,设消耗氯气的质量为x kg,则消耗NaOH的质量为x kg,原NaOH的质量为(x+1 000×1%) kg,由质量守恒可知,原NaOH溶液的质量为(1 000-x) kg,则x kg+1 000 kg×1%=(1 000 kg-x kg)×30%,解得x≈203。第二节　氯及其化合物
第1课时　氯气的性质
[核心素养发展目标]　1.能从氯原子结构,特别是最外层电子角度,结合实验探究,认识氯气的强氧化性,培养宏观辨识与微观探析相结合探究物质性质的能力。2.初步了解次氯酸的弱酸性、强氧化性和不稳定性,结合其漂白性,认识氯气、次氯酸在生产、生活中的应用,增强环保意识,强化社会责任感。
一、氯气与单质的反应
1.认识氯气
(1)氯是一种重要的“__________元素”,在自然界中除了以__________、__________、__________等形式大量存在于__________中,还存在于陆地的盐湖和盐矿中,即以__________存在。
(2)氯气的物理性质
颜色 状态 气味 毒性 溶解性 密度
__________ __________ __________气味 __________ 25 ℃时,1体积的水可溶解约__________体积的氯气 比空气__________
思考1　将氯气用软管通入到田鼠洞中可用于消灭田鼠,这是利用了氯气哪些性质 这启示我们在遇到氯气泄漏时应该怎样做
2.氯气与单质的反应
(1)原子结构:氯的原子结构示意图为____________,在化学反应中很容易得到__________个电子,因此,氯气的化学性质非常活泼,表现出__________。
(2)与金属单质的反应
化学方程式 反应现象
与钠反应 产生大量白色烟
与铁反应 产生大量棕褐色烟
与铜反应 产生大量棕黄色烟
特别提醒　氯气在加热条件下能与大多数金属化合,生成高价金属氯化物,体现了氯气较强的氧化性。
(3)与非金属单质H2的反应
①实验现象:纯净的氢气在氯气中安静地__________,发出__________火焰,集气瓶口上方出现__________。
②化学方程式:____________________。
思考2　Cu、Fe、H2在Cl2中燃烧,体现了Cl2的什么性质 你对燃烧的本质有什么新的认识。
思考3　下列化合物中,不能通过两种单质直接化合制取的是__________(填序号)。
①FeCl3　②CuCl2　③HCl　④FeCl2　⑤Na2O2
1.判断正误
(1)铁丝在少量的Cl2中燃烧可生成FeCl2 (　　)
(2)H2与Cl2混合气体点燃会安静地燃烧,发出苍白色火焰 (　　)
(3)Cu在Cl2中燃烧产生棕黄色的烟,若反应后,向集气瓶中加少量水振荡,可得到棕黄色溶液 (　　)
2.下列氯化物可以由氯气与金属反应制得,又可以由金属与盐酸反应制得的是 (　　)
A.FeCl2 B.AlCl3
C.FeCl3 D.CuCl2
(1)氯气是很活泼的非金属单质,具有很强的氧化性。
氯气能与绝大多数金属反应,一般把变价金属(如Fe、Cu)氧化到高价态。
(2)燃烧是指发光发热的剧烈的化学反应。它强调的是①发光,发热;②反应剧烈;③实质是剧烈的氧化还原反应;④不一定要有氧气参加。
二、氯气与水、碱的反应
1.氯气与水的反应
(1)氯气的水溶液称为氯水。新制的氯水能杀菌、消毒和漂白,是因为溶于水的部分氯气与水发生反应,生成了具有强氧化性的次氯酸,化学方程式为____________________。
新型自来水消毒剂:二氧化氯(ClO2)、臭氧等。
(2)实验探究氯水的漂白性
实验操作 实验现象 解释
有色布条__________ 干燥的氯气__________漂白性
有色布条__________ 湿润的氯气__________漂白性
结论 氯气不具有漂白性,__________具有漂白性
(3)实验探究氯水的成分
下面是某化学课外活动小组探究氯水成分及性质的活动记录:
[观察]　氯气的颜色:__________色;氯水的颜色:__________色。
[预测]　氯水中含有__________分子。
[实验操作1]　用两根玻璃棒分别蘸取盐酸和氯水,各滴在一片pH试纸上。
[实验现象]　滴有盐酸的试纸变__________,滴有氯水的试纸中间变为__________色,外圈变__________。
[分析与结论]　滴有氯水的pH试纸外圈变红,说明氯水中有__________,中间变为白色,说明氯水中有__________的物质。
[实验操作2]　向2 mL新制氯水中滴加AgNO3溶液反应。
[实验现象]　产生白色沉淀。
[分析与结论]　新制氯水中含有__________。
离子方程式:____________________。
[综合分析得结论]
a.氯水中所含的分子有__________。
b.氯水中所含的离子有__________、OH-(极少量),使pH试纸变红的离子为__________。
(4)次氯酸的性质
次氯酸是__________溶于水的弱酸,比碳酸酸性__________,次氯酸不稳定,见光易分解,反应的化学方程式:____________________。
思考1　新制氯水和久置氯水的成分有什么不同
新制氯水的成分与性质
(1)新制氯水的成分
①三分子:Cl2、HClO、H2O;
②四离子:H+、Cl-、ClO-、OH-。
(2)新制氯水中各微粒的性质
2.氯气与碱的反应
(1)制取漂白液
化学方程式:____________________。
离子方程式:____________________。
(2)制取漂白粉
化学方程式:____________________。
漂白粉的主要成分是__________,有效成分是__________,漂粉精的主要成分是__________。
思考2　漂白粉和漂白液使用后均需避光密封保存,长期暴露在空气中会失效。请用化学方程式解释漂白粉露置空气中失效的原因。
1.判断正误
(1)氯气、氯水、液氯是同一种物质,只是状态不同,都属于纯净物 (　　)
(2)湿润的有色布条遇Cl2褪色,说明Cl2具有漂白性 (　　)
(3)可用pH试纸测定氯水的pH (　　)
(4)Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂 (　　)
(5)充满氯气的塑料矿泉水瓶中加入20 mL水,盖好瓶盖,用力振荡,矿泉水瓶会变瘪 (　　)
2.(2023·吉林实验中学高一期中)用氯气消毒过的自来水配制下列溶液时,会使配得的溶液变质的是 (　　)
①NaOH　②AgNO3　③Na2CO3　④FeCl2
A.②④ B.①②③
C.①③ D.①②③④
3.下列有关漂白粉和漂白液的说法正确的是 (　　)
A.工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
B.漂白液的有效成分是NaClO,漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C.漂白粉和Fe(OH)3胶体都常用于自来水的处理,二者的作用原理相同
D.漂白粉在空气中久置不可能发生氧化还原反应
1.下列说法正确的是 (　　)
A.用鼻子对着盛有氯气的瓶口,就可以嗅到氯气的气味
B.用向下排空气法可以收集到纯净的氯气
C.贮氯罐意外泄漏,应沿逆风方向疏散群众
D.氯气车间液氯泄漏时,应弯腰逃离氯气泄漏区域
2.氯气是一种很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性,下列叙述不正确的是 (　　)
A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.氯气能与水反应生成HClO和HCl,久置氯水最终变为稀盐酸
C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现雾状;光照H2和Cl2的混合气体时,因迅速化合而爆炸
D.通常状况下氯气能和Fe反应,氯气的储存不能用铁制容器
3.(2023·大理高一检测)向氯水中加入下列物质,表中现象及解释均正确的是 (　　)
选项 加入物质 现象 解释
A AgNO3溶液 有白色沉淀生成 氯水中含有Cl-
B 石蕊溶液 显红色 氯水中有次氯酸
C CaCO3 有气体放出 盐酸、次氯酸酸性比碳酸强
D 有色布条 有色布条褪色 Cl2有漂白性
4.(2024·山东新泰一中月考)“化学——我们的生活,我们的未来”,学习化学应该明白“从生活中来,到生活中去”的道理。请填空:
(1)氯水和漂白粉都有漂白作用,也都可用于水体的杀菌消毒。工业上利用氯气和石灰乳反应可制得漂白粉,其化学方程式为__________
__________。
(2)漂白粉真正起消毒作用的物质是HClO。漂白粉在水中释放HClO的途径如下:
途径1:Ca(ClO)2+2H2OCa(OH)2+2HClO
途径2:漂白粉溶于水后,受空气中CO2的作用,产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,反应的化学方程式为__________。
(3)游泳池水的酸碱性对漂粉精的消毒效果影响明显。池水酸性过强,会刺激眼睛和皮肤。通常加入Na2CO3、NaHCO3以降低酸性。池水碱性过强,杀毒作用会__________(填“增强”或“减弱”)。
答案精析
一、
1.(1)成盐　NaCl　MgCl2　CaCl2　海水　化合态　(2)黄绿色　气体　有刺激性　有毒　2　大
思考1　将氯气通入到田鼠洞中起灭鼠作用，一方面是利用其密度比空气大，可沉于洞底，另一方面是氯气有毒。遇到氯气泄漏，要去上风向的高处躲避。
2.(1)　1　强氧化性　(2)2Na+Cl22NaCl　2Fe+3Cl22FeCl3　Cu+Cl2CuCl2
(3)①燃烧　苍白色　白雾　②H2+Cl22HCl
思考2　体现了Cl2的氧化性。燃烧是发光发热的剧烈的氧化还原反应，不一定要有氧气参与。如H2+Cl22HCl等。
思考3　④
应用体验
1.(1)×　(2)×　 (3)×
2.B
二、
1.(1)Cl2+H2OHCl+HClO　(2)不褪色　无　褪色　有　氯气和水反应生成的次氯酸　(3)黄绿　浅黄绿　氯气
红　白　红　能使试纸变红的酸　能够使有色物质褪色　Cl-　Ag++Cl-AgCl↓　Cl2、H2O、HClO　Cl-、H+、ClO-　H+　(4)易　弱　2HClO2HCl+O2↑
思考1　新制氯水呈浅黄绿色，溶于水中的部分氯气与水发生反应：Cl2+H2OHCl+HClO，次氯酸是弱酸，所以新制氯水中含有三种分子：Cl2、H2O、HClO，四种离子：H+、Cl-、ClO-及少量OH-；久置后次氯酸分解放出O2，最后变成了HCl溶液。
2.(1)Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O　Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O　
(2)2Ca(OH)2+2Cl2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O　CaCl2、Ca(ClO)2　Ca(ClO)2　Ca(ClO)2
思考2　①Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO；②2HClO2HCl+O2↑。
应用体验
1.(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
2.D　3.B
随堂演练　知识落实
1.C
2.D　[A项，红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧生成氯化铜，生成棕黄色的烟，正确；B项，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸不稳定，受热分解生成氧气和氯化氢，所以久置氯水最终变为稀盐酸，正确；C项，纯净的H2在Cl2中安静地燃烧生成氯化氢，发出苍白色火焰，氯化氢结合水蒸气产生盐酸小液滴，所以集气瓶口呈现雾状，光照H2和Cl2的混合气体时，因迅速化合而爆炸，正确；D项，通常状况下氯气和Fe不反应，氯气的储存能用铁制容器，错误。]
3.A
4.(1)2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(2)Ca(ClO)2+H2O+CO2CaCO3↓+2HClO
(3)减弱(共79张PPT)
氯气的性质
第1课时
第二章　第二节
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核心素养
发展目标
1.能从氯原子结构,特别是最外层电子角度,结合实验探究,认识氯气的强氧化性,培养宏观辨识与微观探析相结合探究物质性质的能力。
2.初步了解次氯酸的弱酸性、强氧化性和不稳定性,结合其漂白性,认识氯气、次氯酸在生产、生活中的应用,增强环保意识,强化社会责任感。
内容索引
一、氯气与单质的反应
二、氯气与水、碱的反应
课时对点练
随堂演练　知识落实
氯气与单质的反应
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一
1.认识氯气
(1)氯是一种重要的“ 元素”,在自然界中除了以 、 、
等形式大量存在于 中,还存在于陆地的盐湖和盐矿中,即以 存在。
成盐
一、氯气与单质的反应
NaCl
MgCl2
CaCl2
海水
化合态
颜色 状态 气味 毒性 溶解性 密度
_______ _____ 气味 _____ 25 ℃时,1体积的水可溶解约 体积的氯气 比空气___
(2)氯气的物理性质
黄绿色
气体
有刺激性
有毒
2
大
思考1　将氯气用软管通入到田鼠洞中可用于消灭田鼠,这是利用了氯气哪些性质 这启示我们在遇到氯气泄漏时应该怎样做
提示　将氯气通入到田鼠洞中起灭鼠作用,一方面是利用其密度比空气大,可沉于洞底,另一方面是氯气有毒。遇到氯气泄漏,要去上风向的高处躲避。
2.氯气与单质的反应
(1)原子结构:氯的原子结构示意图为 ,在化学反应中很容易得到
个电子,因此,氯气的化学性质非常活泼,表现出 。
1
强氧化性
化学方程式 反应现象
与钠反应 __________________ 产生大量白色烟
与铁反应 __________________ 产生大量棕褐色烟
与铜反应 _________________ 产生大量棕黄色烟
(2)与金属单质的反应
2Na+Cl2 2NaCl
2Fe+3Cl2 2FeCl3
Cu+Cl2 CuCl2
特别提醒　氯气在加热条件下能与大多数金属化合,生成高价金属氯化物,体现了氯气较强的氧化性。
(3)与非金属单质H2的反应
①实验现象:纯净的氢气在氯气中安静地 ,发出 火焰,集气瓶口上方出现 。
②化学方程式: 。
白雾
燃烧
苍白色
H2+Cl2 2HCl
思考2　Cu、Fe、H2在Cl2中燃烧,体现了Cl2的什么性质 你对燃烧的本质有什么新的认识。
提示　体现了Cl2的氧化性。燃烧是发光发热的剧烈的氧化还原反应,不一定要有氧气参与。如H2+Cl2 2HCl等。
思考3　下列化合物中,不能通过两种单质直接化合制取的是　　　(填序号)。
①FeCl3　②CuCl2　③HCl　④FeCl2　⑤Na2O2
④
1.判断正误
(1)铁丝在少量的Cl2中燃烧可生成FeCl2
(2)H2与Cl2混合气体点燃会安静地燃烧,发出苍白色火焰
(3)Cu在Cl2中燃烧产生棕黄色的烟,若反应后,向集气瓶中加少量水振荡,可得到棕黄色溶液
×
×
×
Fe和Cl2反应生成FeCl3,故A不选;
Al和Cl2反应生成AlCl3,Al和盐酸反应生成AlCl3和H2,故B选;
Fe和盐酸生成FeCl2和H2,故C不选;
Cu和盐酸不反应,故D不选。
2.下列氯化物可以由氯气与金属反应制得,又可以由金属与盐酸反应制得的是
A.FeCl2 B.AlCl3 C.FeCl3 D.CuCl2
√
归纳总结
(1)氯气是很活泼的非金属单质,具有很强的氧化性。
氯气能与绝大多数金属反应,一般把变价金属(如Fe、Cu)氧化到高价态。
(2)燃烧是指发光发热的剧烈的化学反应。它强调的是①发光,发热;②反应剧烈;③实质是剧烈的氧化还原反应;④不一定要有氧气参加。
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<
二
氯气与水、碱的反应
1.氯气与水的反应
(1)氯气的水溶液称为氯水。新制的氯水能杀菌、消毒和漂白,是因为溶于水的部分氯气与水发生反应,生成了具有强氧化性的次氯酸,化学方程式为 。
新型自来水消毒剂:二氧化氯(ClO2)、臭氧等。
二、氯气与水、碱的反应
Cl2+H2O HCl+HClO
实验操作 实验现象 解释
有色布条_______ 干燥的氯气 漂白性
有色布条______ 湿润的氯气 漂白性
结论 氯气不具有漂白性, 具有漂白性
(2)实验探究氯水的漂白性
不褪色
褪色
无
有
氯气和水反应生成的次氯酸
(3)实验探究氯水的成分
下面是某化学课外活动小组探究氯水成分及性质的活动记录:
[观察]　氯气的颜色: 色;氯水的颜色: 色。
[预测]　氯水中含有 分子。
[实验操作1]　用两根玻璃棒分别蘸取盐酸和氯水,各滴在一片pH试纸上。
[实验现象]　滴有盐酸的试纸变 ,滴有氯水的试纸中间变为 色,外圈变 。
[分析与结论]　滴有氯水的pH试纸外圈变红,说明氯水中有 ,中间变为白色,说明氯水中有 的物质。
黄绿
浅黄绿
氯气
红
白
红
能使试纸变红的酸
能够使有色物质褪色
[实验操作2]　向2 mL新制氯水中滴加AgNO3溶液反应。
[实验现象]　产生白色沉淀。
[分析与结论]　新制氯水中含有 。
离子方程式: 。
[综合分析得结论]
a.氯水中所含的分子有 。
b.氯水中所含的离子有 、OH-(极少量),使pH试纸变红的离子为 。
Cl-
Cl-、H+、ClO-
Ag++Cl-===AgCl↓
Cl2、H2O、HClO
H+
(4)次氯酸的性质
次氯酸是 溶于水的弱酸,比碳酸酸性 ,次氯酸不稳定,见光易分解,反
应的化学方程式: 。
易
弱
2HClO 2HCl+O2↑
思考1　新制氯水和久置氯水的成分有什么不同
提示　新制氯水呈浅黄绿色,溶于水中的部分氯气与水发生反应:Cl2+
H2O HCl+HClO,次氯酸是弱酸,所以新制氯水中含有三种分子:Cl2、H2O、HClO,四种离子:H+、Cl-、ClO-及少量OH-;久置后次氯酸分解放出O2,最后变成了HCl溶液。
归纳总结
新制氯水的成分与性质
(1)新制氯水的成分
①三分子:Cl2、HClO、H2O;
②四离子:H+、Cl-、ClO-、OH-。
归纳总结
(2)新制氯水中各微粒的性质
2.氯气与碱的反应
(1)制取漂白液
化学方程式: 。
离子方程式: 。
(2)制取漂白粉
化学方程式: 。
漂白粉的主要成分是 ,有效成分是 ,漂粉精的主要成分是 。
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
CaCl2、Ca(ClO)2
Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
Ca(ClO)2
Ca(ClO)2
思考2　漂白粉和漂白液使用后均需避光密封保存,长期暴露在空气中会失效。请用化学方程式解释漂白粉露置空气中失效的原因。
提示　①Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO;
②2HClO 2HCl+O2↑。
1.判断正误
(1)氯气、氯水、液氯是同一种物质,只是状态不同,都属于纯净物
(2)湿润的有色布条遇Cl2褪色,说明Cl2具有漂白性
(3)可用pH试纸测定氯水的pH
(4)Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
(5)充满氯气的塑料矿泉水瓶中加入20 mL水,盖好瓶盖,用力振荡,矿泉水瓶会变瘪
×
×
√
×
×
2.(2023·吉林实验中学高一期中)用氯气消毒过的自来水配制下列溶液时,会使配得的溶液变质的是
①NaOH　②AgNO3　③Na2CO3　④FeCl2
A.②④ B.①②③
C.①③ D.①②③④
√
用氯气消毒过的自来水中含Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-(极少量)。①OH-能与H+反应,会使配得的NaOH溶液变质;
②Ag+能与Cl-反应生成AgCl沉淀,会使配得的AgNO3溶液变质;
③能与H+反应生成H2O和CO2,会使配得的Na2CO3溶液变质;
④Cl2能将Fe2+氧化成Fe3+,会使配得的FeCl2溶液变质。
3.下列有关漂白粉和漂白液的说法正确的是
A.工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
B.漂白液的有效成分是NaClO,漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C.漂白粉和Fe(OH)3胶体都常用于自来水的处理,二者的作用原理相同
D.漂白粉在空气中久置不可能发生氧化还原反应
√
A不正确,漂白粉是将Cl2通入石灰乳中制得的混合物,反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
C不正确,漂白粉用于自来水杀菌消毒,Fe(OH)3胶体用于除去水中的悬浮杂质,二者的作用原理不同;
D不正确,漂白粉在空气中久置的化学方程式为Ca(ClO)2+H2O+CO2===
CaCO3+2HClO,2HClO 2HCl+O2↑,有氧化还原反应发生。
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随堂演练　知识落实
1.下列说法正确的是
A.用鼻子对着盛有氯气的瓶口,就可以嗅到氯气的气味
B.用向下排空气法可以收集到纯净的氯气
C.贮氯罐意外泄漏,应沿逆风方向疏散群众
D.氯气车间液氯泄漏时,应弯腰逃离氯气泄漏区域
√
1
2
3
4
1
2
3
4
闻气体的方法是用手轻轻地在瓶口扇动,仅使少量的气体飘入鼻孔,不能直接用鼻子闻,A不正确;
氯气密度比空气大,可用向上排空气法收集氯气,B不正确;
氯气是一种有毒的气体,泄漏时氯气会顺着风向扩散,疏散群众时应该逆着风向转移,C正确;
氯气密度比空气大,泄漏时离地面越近氯气浓度越大,应尽量向高处逃生,D不正确。
1
2
3
4
2.氯气是一种很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性,下列叙述不正确的是
A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.氯气能与水反应生成HClO和HCl,久置氯水最终变为稀盐酸
C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现雾状;光照
H2和Cl2的混合气体时,因迅速化合而爆炸
D.通常状况下氯气能和Fe反应,氯气的储存不能用铁制容器
√
1
2
3
4
A项,红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧生成氯化铜,生成棕黄色的烟,正确;
B项,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸不稳定,受热分解生成氧气和氯化氢,所以久置氯水最终变为稀盐酸,正确;
C项,纯净的H2在Cl2中安静地燃烧生成氯化氢,发出苍白色火焰,氯化氢结合水蒸气产生盐酸小液滴,所以集气瓶口呈现雾状,光照H2和Cl2的混合气体时,因迅速化合而爆炸,正确;
D项,通常状况下氯气和Fe不反应,氯气的储存能用铁制容器,错误。
3.(2023·大理高一检测)向氯水中加入下列物质,表中现象及解释均正确的是
1
2
3
4
选项 加入物质 现象 解释
A AgNO3溶液 有白色沉淀生成 氯水中含有Cl-
B 石蕊溶液 显红色 氯水中有次氯酸
C CaCO3 有气体放出 盐酸、次氯酸酸性比碳酸强
D 有色布条 有色布条褪色 Cl2有漂白性
√
4.(2024·山东新泰一中月考)“化学——我们的生活,我们的未来”,学习化学应该明白“从生活中来,到生活中去”的道理。请填空:
(1)氯水和漂白粉都有漂白作用,也都可用于水体的杀菌消毒。工业上利用氯气和石灰乳反应可制得漂白粉,其化学方程式为__________________
_____________________。
1
2
3
4
2Cl2+2Ca(OH)2===
CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(2)漂白粉真正起消毒作用的物质是HClO。漂白粉在水中释放HClO的途径如下:
途径1:Ca(ClO)2+2H2O Ca(OH)2+2HClO
途径2:漂白粉溶于水后,受空气中CO2的作用,产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,反应的化学方程式为　 　　　。
1
2
3
4
Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO
漂白粉溶于水后,吸收空气中的CO2,生成次氯酸和碳酸钙沉淀,其化学方程式为Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO。
1
2
3
4
(3)游泳池水的酸碱性对漂粉精的消毒效果影响明显。池水酸性过强,会刺激眼睛和皮肤。通常加入Na2CO3、NaHCO3以降低酸性。池水碱性过强,杀毒作用会　 　　(填“增强”或“减弱”)。
减弱
池水碱性过强,次氯酸的浓度减小,杀毒作用会减弱。
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课时对点练
题组一　氯气与单质的反应
1.下列关于氯气的化学性质或实验现象的描述不正确的是
A.在常温下,氯气与金属铁、铜等不反应
B.Fe可在Cl2中燃烧,生成棕褐色的烟是FeCl2
C.H2在Cl2中燃烧,火焰呈苍白色,并在集气瓶口有白雾出现
D.在做H2与Cl2的光照爆炸实验时,所用的光应当为直射的强光
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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氯气与铁、铜反应需要加热,在常温下不反应,故A正确;
铁与氯气反应得到高价态的氯化铁,故B错误;
H2在Cl2中燃烧,火焰呈苍白色,生成的氯化氢极易溶于水,与空气中水蒸气结合形成盐酸小液滴,所以会产生白雾,故C正确;
氢气与氯气在光照条件下发生爆炸,在做H2与Cl2的光照爆炸实验时,所用的光应当为直射的强光,故D正确。
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2.某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图装置的实验。实验操作:先给钠预热,等钠熔成小球时,撤火,通入氯气,即可见钠着火燃烧,生成大量白烟。以下叙述错误的是
A.钠在氯气中燃烧产生耀眼的白光
B.玻璃管尾部塞一团浸有碱液的棉花球是用于吸收
过量的氯气
C.反应生成的大量白烟是氯化钠晶体
D.若在棉花球外沿滴一滴紫色石蕊溶液,可根据其颜色变化判断氯气是否
被碱液完全吸收
√
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钠在氯气中燃烧时,产生黄色火焰,不会产生耀眼
的白光,故A错误;
氯气能和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯
酸钠和水,则用浸有碱液的棉花球能吸收过量的有毒的氯气,防止污染空气,故B正确;
钠在氯气中燃烧生成氯化钠固体小颗粒,所以能看到大量白烟,故C正确;
如果碱液不能完全吸收掉氯气,过量的氯气溶于水形成的氯水会使石蕊溶液先变红后褪色,若吸收完全,石蕊溶液不变色,故D正确。
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题组二　氯气和水反应及氯水性质的多重性
3.(2023·南京高一期中)下列加新制氯水不能实现转化的是
A.Mg粉→H2 B.Fe3+→Fe2+
C.Ag+→AgCl D.红色干花褪色
√
Fe3+→Fe2+发生还原反应,氯水具有氧化性,加新制氯水不能实现Fe3+→Fe2+
的转化,故选B。
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4.(2023·黑龙江双鸭山一中高一期中)下列关于液氯、新制氯水和久置氯水的说法正确的是
A.久置氯水中无HClO,其他成分与新制氯水相同
B.久置氯水和新制氯水均具有酸性,且前者酸性强
C.氯气和久置氯水无漂白性,而液氯和新制氯水有漂白性
D.新制氯水和液氯都能使干燥的淀粉 KI试纸变蓝
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新制的氯水中有盐酸和次氯酸,久置的氯水中只有盐酸,久置的氯水酸性更强,A错误、B正确;
氯气、液氯和久置的氯水都没有漂白性,新制氯水中含有次氯酸,有漂白性,C错误。
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5.实验表明:将氯水滴加到蓝色石蕊试纸上,试纸上会出现如图所示的半径慢慢扩大的内外两个圆环,且两环颜色不同,下列有关说法不正确的是
A.此实验表明氯水具有酸性、漂白性
B.内环呈白色,外环呈红色或浅红色
C.氯水中形成次氯酸的反应中还原产物是HClO
D.内外环上颜色的差异表明此变化过程中,盐酸与指示剂的反应比氧化还
原反应快
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由氯水的成分和实验现象可知,该实验能表明氯水
具有酸性、漂白性,A正确;
内环呈白色,外环呈红色或浅红色,内环是HClO起
作用,外环是H+起作用,B正确;
Cl2+H2O HCl+HClO,HCl是还原产物,HClO是氧化产物,C错误。
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题组三　氯气和碱反应及次氯酸盐的性质
6.漂白粉在生活、生产中用途广泛。已知浓盐酸和次氯酸钙能发生反应:
Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O。用贮存很久的漂白粉与浓盐酸制得的氯气中,可能含有的杂质气体是
①CO2　②HCl　③H2O　④O2
A.①②③ B.②③④
C.②③ D.①④
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贮存很久的漂白粉中混有CaCO3[Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO],
与浓盐酸反应时会有CO2气体产生,而反应过程中带出的水蒸气及浓盐酸中挥发出的氯化氢,也是不可避免的,所以氯气中会混有CO2、HCl、H2O。
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7.(2024·成都高一期末)市售“84消毒液”显碱性,其有效成分是NaClO。下列分析错误的是
A.制备“84消毒液”的离子方程式:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
B.加入AgNO3溶液有沉淀生成,证明“84消毒液”中含有Cl-
C.消毒液作用于物体表面时适当放置一段时间效果更好
D.用次氯酸盐代替Cl2做消毒剂,存储更方便、使用更安全
√
“84消毒液”显碱性,加入AgNO3溶液有沉淀生成,可能是AgOH,不一定是AgCl,无法证明“84消毒液”中含有Cl-,B错误。
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8.下列有关NaClO和NaCl混合溶液的叙述正确的是
A.该溶液中,H+、N、Ag+可以大量共存
B.向该溶液中通入CO2,不发生化学反应
C.该溶液可作游泳池及环境的消毒剂,有效成分是NaCl
D.常温下,将氯气通入NaOH溶液中可以得到该溶液
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H+、Cl-、ClO-会发生氧化还原反应,Cl-、Ag+结合生成沉淀,不能共存,A错误;
酸性:H2CO3>HClO,CO2、H2O与NaClO溶液发生强酸制取弱酸的反应,生成HClO,B错误;
NaClO具有强氧化性,可杀菌消毒,可作游泳池及环境的消毒剂,有效成分是NaClO,C错误。
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9.(2023·山东滨州高一期中)已知两瓶气体,分别是 HCl 和 Cl2,可以区别它们的方法或试剂是
①观察颜色　②打开瓶盖看有无白雾　③硝酸银溶液　④湿润的红色石蕊试纸　⑤湿润的蓝色石蕊试纸
A.①③④ B.①②④
C.①②④⑤ D.①②⑤
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①Cl2为黄绿色气体,HCl为无色气体,通过观察气体颜色可以鉴别二者;
②HCl极易溶于水,打开瓶盖后有白雾,而Cl2打开瓶盖无白雾,通过观看有无白雾可鉴别二者;
③HCl和Cl2都能够与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀,无法用硝酸银溶液鉴别二者;
④HCl不能使湿润的红色石蕊试纸变色,而Cl2能够使湿润的红色石蕊试纸褪色,据此可以鉴别二者;
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⑤湿润的蓝色石蕊试纸遇Cl2先变红后褪色,而遇HCl只变红,据此可以鉴别二者。
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10.下列关于氯气和新制氯水的说法正确的是
A.足量铁丝在Cl2中燃烧生成FeCl2
B.向加有淀粉的KI溶液中通入少量Cl2后溶液变蓝,说明Cl2的氧化性强于I2
C.FeCl2溶液中滴加新制氯水,溶液变成棕黄色,说明新制氯水中含有HClO
D.用强光照射新制氯水一段时间后,溶液pH升高
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氧化剂的氧化性强于氧化产物,向加有淀粉的KI溶液中通入少量Cl2后溶液变蓝,说明Cl2的氧化性强于I2,故B正确;
FeCl2溶液中滴加新制氯水,溶液变成棕黄色,氧化FeCl2的主要是Cl2,不能说明含有HClO,故C错误;
用强光照射新制氯水一段时间后,氯水最终生成盐酸,pH降低,故D错误。
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11.(2024·河南南阳五中高一期末)微型实验可节约药品,因而在中学化学教学中应用广泛。如图为实验室制备Cl2并探究Cl2是否具有漂白性的实验。下列说法正确的是
已知:①2KMnO4+16HCl(浓)===2MnCl2
+2KCl+8H2O+5Cl2↑。
②白色干棉花球中有CaCl2粉末,主要作
用是干燥气体。
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A.Q处湿润的pH试纸变红且颜色
一直保持不变
B.P处湿润的红纸逐渐褪色,表明
氯气具有漂白性
C.N处干燥的红纸不变色
D.向褪色后的L处棉花球滴入盐酸,红色重现,表明Cl2具有漂白性
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氯气与水反应:Cl2+H2O H+
+Cl-+HClO,H+使pH试纸变红,
HClO具有漂白性,可使pH试纸
褪色,则pH试纸先变红后褪色,
但是氯气无漂白性,A、B错误;
干燥的红纸不变色,可以证明氯气无漂白性,C正确;
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Cl2和NaOH溶液反应生成NaCl、
NaClO和H2O,反应消耗了NaOH,
使溶液的碱性减弱,导致溶液的
红色褪去,再加入盐酸,红色重现,
说明褪色的原因为酸碱中和使碱
性变弱,D错误。
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12.光照装有氯水的广口瓶,测定氧气的体积分
数随时间变化如图,下列关于氯水光照过程的
说法正确的是
A.H+的数目增大 B.Cl-的数目减小
C.颜色变深 D.漂白性变强
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氯水光照后溶液变为盐酸,H+、Cl-的数目均
增大,A正确,B错误;
氯气和水反应生成HCl和HClO,光照后HClO
分解,促使氯气和水反应完全,Cl2含量减少,
溶液颜色变浅,C错误;
具有漂白性的物质是HClO,光照后HClO分解而使数目减小,漂白性变弱,D错误。
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13.(2024·河北沧州高一月考)(1)如图所示,从A处通入新制备的Cl2,关闭B时,C处的干燥红色布条看不到明显现象,当打开B后,C处红色布条逐渐褪色,D瓶中装的溶液不可能是　　　(填字母,
下同)。
A.浓硫酸 B.NaOH溶液
C.KI溶液 D.饱和NaCl溶液
D
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氯气通过浓硫酸得到干燥的氯气,干燥的氯
气不能使红色布条褪色,故A不符合题意;
氯气通过NaOH溶液,与氢氧化钠反应,关闭B
时,C处的红色布条看不到明显现象,故B不符合题意;
氯气通过KI溶液,与KI溶液反应,关闭B时,C处的红色布条看不到明显现象,故C不符合题意;
氯气与饱和食盐水不反应,进入C的为潮湿的氯气,关闭B时,C处红色布条逐渐褪色,故D符合题意。
(2)下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是　　　。
①氯气　②液氯　③新制氯水　④盐酸　
⑤氯化氢气体　⑥盐酸酸化的漂粉精溶液
A.①②③ B.①②③⑥
C.③⑥ D.③④⑥
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使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的物质同时具有酸性和强氧化性,干燥的氯气不具有酸性,盐酸、HCl气体没有强氧化性,因此能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是新制氯水和盐酸酸化的漂粉精溶液,故选C。
C
A.图1表示氯水pH随时间的变化
B.图2表示溶液中氯离子浓度随时间的变化
C.图3表示氯水的电导率随时的变化
D.图4表示液面上方氧气体积分数随时间的变化
(3)某小组利用数字化实验对新制饱和氯水进行检测,下列图像变化最有可能是其检测结果的是　　　。
C
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氯水中的HClO分解生成HCl和O2,随着时间增长,氯水pH减小,氯离子浓度增大,导电率增强,液面上方氧气体积分数增大,A、B、D错误,C正确。
14.化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题:
(1)家庭中常用84消毒液(主要成分NaClO)与洁厕灵(主要成分盐酸)清洁卫生。某品牌消毒液包装上说明如下。
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注意事项:
1.本品对棉织品有漂白脱色作用,对金属制品有腐蚀作用。
2.密封保存,请勿与洁厕灵同时使用。
3.保质期为一年。
①消毒液与洁厕灵不能同时使用,原因是____________________________
(用离子方程式表示)。
②84消毒液的制取和漂白粉的制取原理相同,都是用氯气和碱反应来制取,
84消毒液所用的碱是氢氧化钠溶液,写出该反应的离子方程式:_________
　 　　　　。
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氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。
ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
Cl2+2OH-
===Cl-+ClO-+H2O
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(2)NaClO可以用于除去废水中的铵态氮,配平下列离子方程式:
　　N+　　ClO-===　　N2↑+　　Cl-+　　H2O+　　 。
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2H+
反应N+ClO-―→N2+Cl-+H2O+H+中,N元素的化合价升高3,Cl元素的化合价降低2,化合价升降数的最小公倍数为6,则N、ClO-的计量数分别为2、3,N2、Cl-的计量数分别为1、3,结合电荷守恒可知,H+、H2O的计量数分别为2、3,所以配平后的离子方程式为2N+3ClO-===N2↑+
3Cl- +3H2O+2H+。
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(3)工业上是将氯气通入30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液,若反应后的NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%,则生产1 000 kg该溶液需消耗氯气的质量为　　　 kg(保留整数)。
已知发生的反应为Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O,设消耗氯气的质
量为x kg,则消耗NaOH的质量为x kg,原NaOH的质量为(x+1 000×
1%) kg,由质量守恒可知,原NaOH溶液的质量为(1 000-x) kg,则x kg+
1 000 kg×1%=(1 000 kg-x kg)×30%,解得x≈203。
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(4)Cl2和ClO2都是强氧化剂,能杀死水中的病菌。等质量的ClO2的氧化能力是Cl2的　　　倍(保留小数点后2位)。
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