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第二章 第二节 氯及其化合物
氯的家族，数我最酷，
氧化能力，败将无数，
钠钾铜铁，统统降服，
氢气怕我，脸白冒雾，
谢谢你常常为我流眼泪，
奔放活泼是我的写照，
黄绿是我最美的礼服，
爱我恨我，有毒消毒，
快跑，快跑，我们若生气呀，喷碱捂鼻就赶快往上跑，
别怕别怕，你漂白由我来，
奋不顾身水里扎。
由氯气歌可得出氯气有哪些性质？
在通常状况下，Cl2是一种黄绿、有毒、易液化气体(低温和加压可转化为液氯或固态氯)、刺激气味扇闻法。
Cl2比空气重，可溶于水 (室温时与水体积比为1:2 ，所得溶液叫氯水，是混合物 ) 。
一、氯气（Cl2）
（一）物理性质：
氯的原子结构：
常见化合价：-1、+1、+3、+4、+5、+7
（二）化学性质
思考：画出氯原子结构示意图，并据此推测氯气单质可能具有的化学性质
Cl +17 2 8 7
Cl- +17 2 8 8
易得 e-
易得电子→具有强氧化性→氯单质是强氧化剂
（二）化学性质：
1、与金属反应
①与钠反应：
剧烈燃烧，黄色火焰，白色的烟。
②与铁反应：
剧烈燃烧，生成棕色的烟，溶于水为棕黄色或黄色。
③与铜的反应：
剧烈燃烧，生成棕黄色的烟，溶于水得蓝色或蓝绿色溶液。
小结：大多数金属都能在一定条件下与氯气化合（Pt，Au除外），氯气是强氧化剂，变价金属与它反应得到高价的金属氯化物。
Cl2是很活泼的非金属,具有较强的氧化性。
H2+Cl2 2HCl
点燃或光照
2、与非金属反应
HCl溶于水就是我们常用的盐酸。
安静的燃烧，火焰呈苍白色， 瓶口有白雾产生。
（1）氢气在氯气中燃烧
现象：
（2）氢气与氯气的混合气体在强光下
现 象：
释放大量的热，发生爆炸。
3、与水反应
氯气可溶于水，其溶液称为氯水。常温下部分Cl2与水发生反应,生成盐酸和次氯酸。
Cl2 + H2O HCl + HClO
次氯酸
0
-1
+1
～e-
不溶于饱和食盐水，可用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl
思
考
氯气能溶于饱和食盐水吗？若Cl2中混有HCl，如何除杂？
4、与碱反应
①与NaOH反应
Cl2 + 2NaOH == NaCl + NaClO + H2O
漂白液(84消毒液)
次氯酸钠（NaClO）是漂白液的有效成分，具有漂白性。
② 工业上制漂白粉(氯气与石灰乳反应)
2Cl2 + 2 Ca(OH)2 = CaCl2+ Ca(ClO)2 + 2H2O
次氯酸钙［Ca(ClO)2］是漂白粉的有效成分，也具有漂白性。
漂白粉主要成分
3Cl2 + 6NaOH == 5NaCl + NaClO3 + 3 H2O
△
漂白粉Ｃa(ClO)2及漂白液(NaClO)的漂白原理： 水溶液与空气中的CO2接触反应生成次氯酸而起漂白作用。
Ca(ClO)2+ CO2 + H2O =CaCO3↓ + 2HClO
怎样保存漂白粉？
密封，保存于干燥处。
思
考
NaClO + CO2 + H2O =NaHCO3 + HClO
2HClO == 2HCl + O2↑
光照
漂白粉失效
5、与还原性盐溶液的反应
与FeCl2 、NaBr、KI、Na2SO3、Na2S、SO2等还原性物质反应（表现氯气的强氧化性）
SO32- + Cl2 + H2O = SO42- + 2Cl- + 2H+
Cl2 + S2- = 2Cl- + S↓
SO2 + Cl2 + 2H2O = SO42- + 2Cl- +4H+
思考2、1molCl2分别于足量的铁、氢氧化钠溶液完全反应，转移的电子数为多少？
学以致用
思考1、向FeBr2溶液中通入少量氯气，反应的离子方程式？通入过量的Cl2呢？若通入等物质的量的Cl2呢？ FeI2溶液与Cl2按1:2混合的反应呢？
量少的定位1
2
1
（2）不稳定性： 2HClO = 2HCl + O2↑
HClO的性质和用途：
（1）弱酸性：酸性比碳酸还弱
光照
（3）强氧化性：用于漂白、杀菌消毒
注意：干燥的氯气没有漂白作用。氯水或湿润的氯气中，因为生成次氯酸才具有漂白性。
用途：自来水厂多用液氯来杀菌消毒
常用自来水消毒剂：还有二氧化氯（ClO2）、Na2FeO4等，利用其强氧化性。
4Na2FeO4+ 10H2O = 4Fe(OH)3+ 3O2↑ + 8NaOH
拓展：1.氯水的成分
Cl2溶于水：Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO
2.氯水的性质
新制氯水呈浅黄绿色、有刺激性气味，属混合物，其所含的多种微粒使氯水的化学性质表现出多重性。
探究一：氯水中Cl2的强氧化性
氯水滴加 溶液 反应化学方程式 实验现象
KI溶液 (或HI溶液) 2KI＋Cl2=2KCl＋I2
NaBr溶液 (或HBr溶液) 2NaBr＋Cl2=2NaCl＋Br2
K2S溶液 (或H2S溶液) K2S＋Cl2=2KCl＋S↓
Na2SO3溶液 (或SO2) Na2SO3＋Cl2＋ H2O= Na2SO4＋2HCl
FeCl2溶液 　 2FeCl2＋Cl2=2FeCl3
溶液由无色变为棕黄色
溶液由无色变为橙色
溶液变浑浊
氯水颜色褪去
溶液由浅绿色变为棕黄色
探究二：氯水的酸性和漂白性
向NaOH的酚酞溶液中滴入新制氯水，溶液褪色。
原因一是由于HClO的强氧化性将色素氧化使之颜色褪去；
原因二是HCl的酸性中和NaOH而使酚酞不显色，
如何设计实验证明是哪个原因？
通过向褪色后的溶液中再加入NaOH溶液，看溶液是否重新变成红色来验证溶液褪色的原因。
探究三:氯水中的粒子检验
微粒 检验方法 现 象
H2O
H+
Cl-
HClO
Cl2
无水CuSO4粉末
粉末变蓝
加CaCO3粉末
有气泡生成
加AgNO3溶液
有色纸条
纸条褪色
观察颜色
浅黄绿色
有白色的沉淀生成
思考：液氯、新制氯水、久制氯水的区别？
①液氯是纯净物，只含Cl2分子;
②新制氯水是混合物，含有三分子、四离子：H2O、Cl2、HClO、H+ 、 Cl-、ClO-、OH-
③久制氯水是混合物，含一分子、三离子：
H2O 、H+ 、 Cl- 、OH- (就是盐酸)
2015年7月12日《羊城晚报》一则新闻：广州天河区一清洁工在清洗卫生间时，因为把“84”消毒液(主要成分为NaClO)和洁厕灵（含高浓度的盐酸）混合使用，发生了中毒事故。请你用化学用语解释中毒原因：
。
ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
学以致用
溴和碘在不同溶剂中形成溶液(从稀到浓)的颜色变化
水 苯（或汽油） 四氯化碳
溴 黄→棕 橙→橙红 橙→橙红
碘 浅黄→褐 淡紫→紫红 紫→深紫
提示：ρ(苯)＜ρ(水)＜ρ(四氯化碳)
打一三国人物名:
猜 谜 语
鲁肃(卤素)
但这个家族还缺少 _____
爱(砹At)
Cl2
F2
Br2
I2
地壳中砹含量只有10亿亿亿分之一
淡黄绿色气体，剧毒
紫黑色固体,易升华
深红棕色液体,极易挥发
2
2
2
（三）、卤素单质物理性质
常往盛溴的试剂瓶中加入少量水（水封）。盛溴的试剂瓶 (玻璃塞细口瓶，不可用橡胶塞) .
Br2如何保存？
红棕色
橙色
深红棕色
应用:分离、除杂
如：I2混有NaCl固体
碘的升华
水 苯 四氯化碳
Br2 黄→橙 橙→橙红 橙→橙红
I2 黄→棕黄 淡紫→紫红 紫→紫红
碘酒的组成（由碘、碘化钾、水的酒精溶液）
溴、碘在不同溶剂中溶解性不同
萃取实验（用四氯化碳、苯（汽油）现象有何不同？
白色
浅黄色
黄色
Br－
I－
(氟化银易溶于水)
未知无色溶液
原理：Ag+ + X- = AgX↓
蓝色
未知无色溶液
一套完整的气体制取装置应该包括哪几步？
尾气处理装置
气体净化装置
气体发生装置
装置分析
气体收集装置
（五）、氯气的实验室制法
MnO2 + 4HCl（浓）= MnCl2 ＋Cl2 ↑ ＋ 2H2O
反应原理
液固（液）加热型
气体发生装置
例如：氢气、
二氧化碳等
固液不加热型
例如：氧气等
固固加热型
如：氯气等
根据反应物的状态和反应条件选用
净化装置
固态试剂
液态试剂
即（除杂、干燥装置）
根据混合气体的性质选择
收集比空气重的气体
收集难溶或微溶于水的气体
收集比空气轻的气体
气体收集装置
Cl2验满：湿润的淀粉碘化钾试纸
根据气体的水溶性和对空气的相对密度选用
例如：氧气、氯气
例如：氧气、氢气、一氧化碳
例如：氢气、氨气
尾气的处理
难以吸收的可以点燃处理，选用D。
A
B
C
D
溶解度极大的气体易倒吸，选用B；
少量尾气可以集于气球中，选用C；
尾气有毒或污染空气，不能直接排空，常用点燃或用试剂吸收
说明：溶解度不大的气体用装置A；
装配仪器的顺序及注意事项
（1）先左后右
（2）先下后上
（3）制取气体的仪器必须检验气密性
（4）有毒气体必须经过尾气处理
检查气密性:将导气管伸入水槽中,把其他活塞关闭,用酒精灯在发生装置底部微热,导管口有无气泡冒出,移开酒精灯，导气管中形成一段水柱,则气密性良好。
讨论：制取氯气的过程中可能产生哪些杂质气体，如何除去，A瓶中是什么试剂，用于除去哪种杂质？那B瓶呢？
A B C D
发生装置 除杂装置干燥装置 收集装置 尾气处理装置
氯气的实验室制法装置图
检查气密性:将D中导气管伸入有水的烧杯中,把关闭活塞,用酒精灯在发生装置底部微热,D导管口有气泡冒出,移开酒精灯，D导气管中形成一段水柱,则气密性良好。
1．二氧化锰与浓盐酸作用制氯气的反应中，作为还原剂的HCl和参加反应的HCl物质的量之比是 （ ）
A．1∶1 B．2∶1
C．1∶2 D．任意比
巩固练习
C
2、用１mol MnO2和含HCl为４mol浓盐酸充分反应（共热），在不考虑HCl挥发的情况下，得到的氯气物质的量是（　　　）
　Ａ　等于２ mol　　　Ｂ　等于１ mol
　Ｃ　小于１ mol　　　Ｄ 大于１ mol　
C
3、实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是 （ ）
①连接好装置，检查气密性
②缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出
③在烧瓶中加入二氧化锰粉末
④往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中
⑤用向上排空气法收集氯气，尾气导入氢氧化钠溶液中
A ①②③④⑤ B ④③①②⑤
C ①③④②⑤ D ①④③②⑤
C
(1)从A口进气，从B口排出瓶内的空气，可收集 气体
(2)从B口进气，从A口排出瓶内的空气，可收集 气体。
(3) 在瓶内充满水，从B口进气，将瓶内水从A口压出，可作为 装置或 _ 装置。
(4) 在瓶内加入适量液态净化剂，从A口进气，B口出气，可作为 装置。
O2、Cl2等密度比空气大的
H2、CH4等密度比空气小的
排水集气
测量气体的体积
气体净化
４、右图装置有多种用途
例1、无水FeCl3呈棕红色，极易潮解，100℃左右时升华，工业上常用作有机合成催化剂。实验室可用下列装置(夹持仪器略去)制备并收集无水FeCl3。请回答：
(1)装置A中反应的离子方程式为_____________。
(2)装置C和F中所加的试剂分别为_________________，其作用分别为___________________。
(3)导管b的作用为__________________；
装置B的作用为______________________。
物质制备的实验示例
MnO2+4H++2Cl-(浓) == Mn2++Cl2↑+2H2O
△
浓硫酸、浓硫酸
平衡压强,或使浓盐酸顺利流下　
除去Cl2中的HCl气体，判断实验过程中导管是否被产品堵塞
(4)实验时应先点燃A处的酒精灯，反应一会儿后，再点燃D处的酒精灯，原因为________________。
(5)反应结束后，拆卸装置前，必须进行的操作是___________________________。
(6)为检验所得产品中是否含有FeCl2，可进行如下实验：取E中收集的产物少许，加水溶解，向所得溶液中加入一种试剂，该试剂为________(填序号)。①Fe粉　②KSCN溶液　③酸性KMnO4溶液　④NaOH溶液
排尽实验装置中的空气
打开活塞a，通入空气，排出装置内残留的Cl2，保证吸收更彻底
③
例2：ClO2作为一种广谱型的消毒剂，将逐渐用来取代Cl2成为自来水的消毒剂。已知ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体。实验室制备ClO2的原理是用亚氯酸钠固体与纯净的氯气反应， 2NaClO2+Cl2═2ClO2+2NaCl
如图是实验室用于制备和收集一定量纯净的ClO2的装置（某些夹持装置和垫持用品省略）
物质制备的实验示例
（1）写出装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式：
________________________________
MnO2+4HCl(浓) == MnCl2 +Cl2↑+2H2O
△
（2）B、E装置中所盛试剂分别是 ______ 、_________,作用分别是___________________、__________________。
饱和食盐水
四氯化碳
除去Cl2中的HCl
除去ClO2中的Cl2
例2：ClO2作为一种广谱型的消毒剂，将逐渐用来取代Cl2成为自来水的消毒剂。已知ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体。实验室制备ClO2的原理是用亚氯酸钠固体与纯净的氯气反应， 2NaClO2+Cl2═2ClO2+2NaCl
如图是实验室用于制备和收集一定量纯净的ClO2的装置（某些夹持装置和垫持用品省略）
（3）F处应选用的收集装置是______（填序号），其中与E装置导管相连的导管口是______（填接口字母）
（4）以上是尾气吸收装置，能用于吸收多余ClO2气体，并能防止倒吸的装置的是______
② ④
②
d
二 次氯酸盐
（1）次氯酸盐比次氯酸稳定，容易储运且杀菌效果持久;并且不会和水中有机物发生取代反应生成致癌物质。
（2）次氯酸盐为弱酸盐，会水解；
（3）次氯酸盐和次氯酸均具有强氧化性，不能与常见还原性离子共存
1、“84”消毒液（或漂白液）
漂白液与洁厕灵（主要成分为盐酸）混合会产生氯气，其离子方程式是③_________________________________。








例：下图a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。对实验现象的“解释或结论”正确的是
选项 实验现象 解释或结论
A a处变蓝，b处变红棕色 氧化性：Cl2>Br2>I2
B c处先变红，后褪色 氯气与水生成了酸性物质
C d处立即褪色 氯气与水生成了漂白性物质
D e处变红色 还原性：Fe2＋>Cl－
D

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