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2.1.2 氯气的性质
1．你见过有颜色的气体吗？这瓶气体是黄绿色的，按颜色给它起个名字，叫氯气。 2．最先发现并制出氯气的是瑞典化学家舍勒。但“燃素说”误导了他，所以他认为这种黄绿色气体是一种化合物。
3．拉瓦锡推翻了“燃素说”，建立了“氧化学说”。但他的理论中有一个错误的观点：“一切酸中都含有氧”，又把认识氯气的路子引向了另一个歧途。 4．最终确认氯气是一种单质的，是英国化学家戴维。 经过科学家的不懈努力，从氯气的发现，到氯气的确认，历时三十多年。
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学习聚焦
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知识精讲
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知识点01 氯气的物理性质
【即学即练1】（上海市风华中学单元测）氯气可用于消灭田鼠，做法是将氯气用软管通到田鼠洞里。这是利用氯气性质中的
①黄绿色 ②密度比空气大 ③有毒 ④易液化 ⑤可溶于水
A．①② B．②③ C．①② D．③④⑤
【答案】B
知识点02 氯气与金属的反应
实验：将细铁丝缠绕在一低压发热器上，通过橡皮塞插入盛满氯气的集气瓶中，接通电源给发热器通电加热，待反应后关闭电源。通过注射器向集气瓶中注入少量水，振荡后观察溶液颜色。
现象：通电一段时间后，集气瓶内充满棕褐色的烟。关闭电源后，通过注射器向集气瓶中注入少量水，振荡后可以看到溶液显棕黄色。（这证明了反应的生成物是氯化铁，而不是氯化亚铁。）
2Fe + 3Cl2 2FeCl3 现象：棕褐色烟。
2Na + Cl2 2NaCl 现象:黄色火焰，白烟。
Cu + Cl2 CuCl2 现象：棕黄色烟。
说明
1、氯气与变价金属反应时，生成的是高价金属氯化物。如：该反应中生成物为FeCl3，而不是FeCl2，FeCl2不能由Fe和Cl2直接化合生成。
2、FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色。
3、常温下干燥的氯气或液氯与铁不反应，工业上常用钢瓶盛放液氯，钢瓶的表面涂成绿色。
【即学即练2】（上海市市八中学期中）下列化合物中，不能由单质之间直接化合生成的是
A. Fe3O4 B. NaCl C. CuCl2 D. FeCl2
【答案】D
【解析】铁与氯气化合生成的是FeCl3。
知识点03 氯气与氢气的反应
H2 +Cl2 2HCl
实验一：氢气在氯气中点燃。现象：苍白色火焰，瓶口有白雾。
实验二：收集一瓶氢气和氯气的混合气体，用透明胶带封住瓶口，用火柴烧透胶带。现象：爆炸，瓶口有白雾。
实验三：收集一瓶氢气和氯气的混合气体，用塑料片盖住瓶口，点燃镁条，强光照射。现象：爆炸，瓶口有白雾。
以上三种不同的实验方法，现象也不相同，原因是：氯气在氢气中燃烧时，氢气分子只是在导管口与氯气接触，放热较少，且放出的热量会很快地随气体扩散出去，所以可以安静地燃烧。而混合点燃或混合光照，氢气分子与氯气分子充分接触，反应时在短时间内产生大量的能量，使气体急骤膨胀，所以产生了爆炸。
说明
1．“烟”是固体小颗粒悬浮于空气中；“雾”是液体小颗粒悬浮于空气中。
2．燃烧不一定要有氧气参加，任何发光发热的剧烈的化学反应都叫燃烧。
【即学即练3】今有H2、Cl2 混合气体100毫升(标准状况下)，其中一种气体体积为45毫升，另一种气体体积为55毫升，光照这两种气体发生反应后再恢复到标准状况，为证明反应后气体中H2或Cl2 有剩余，使气体通过10毫升水，并使剩余气体干燥后恢复到标准状况。若：
（1）剩余气体有 毫升，证明有 剩余。
（2）溶液有 性，证明有____剩余。
【答案】（1）10，H2；（2）漂白，Cl2。
【解析】氢气与氯气的反应为：H2 + Cl2 = 2HCl，所以反应后除生成90毫升氯化氢气体外，必有10毫升的氢气或氯气剩余。当把反应后的气体通过水时，氯化氢气体完全溶解，若剩余10 mL气体，证明有H2 剩余，因为氢气难溶于水；若反应后Cl2有剩余，则Cl2与水继续反应，所得溶液有漂白性。
知识点04 氯气与水的反应
1．在通常状况下，1体积水大约溶解2体积氯气。
2．氯水呈淡黄绿色。
3．氯气溶解于水，与水发生了可逆反应：Cl2+H2OHCl+HClO
【即学即练4】（上海市市西中学期中）氯气可以用来给饮用水消毒。某学生用自来水配制下列物质的溶液，不会产生明显药品变质的是
A．石蕊 B．AgNO3 C．NaOH D．NaCl
【答案】D
【解析】氯气在水中存在Cl2+H2OHCl+HClO，遇石蕊会变红，遇AgNO3会生成AgCl沉淀，遇NaOH会发生Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O。答案为D。
知识点05 氯气与氢氧化钠的反应
Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
说明
该反应可用于实验室氯气的尾气处理，也可用于工业上生产消毒液。
【即学即练4】向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种，经过振荡，现象如下图所示，则甲、乙、丙中注入的液体分别是
①AgNO3溶液　②NaOH溶液　③水
A．①②③　　　 B．②①③ C．③②① D．①③②
【答案】B
【解析】Cl2与AgNO3溶液反应会生成AgCl白色沉淀；Cl2与NaOH溶液反应，使溶液无色；Cl2溶于水使溶液变为浅黄绿色。答案为B。
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常见考法
) 常见考法一 氯气的性质
【例1】（上海市奉贤致远高中）下列实验现象的描述正确的是
A．氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口上方形成白烟
B．铁丝在氯气中燃烧，产生褐色的烟，产物溶于水，溶液呈浅绿色
C．铜丝在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟，产物溶于水，溶液呈蓝绿色
D．钠在氯气中燃烧，发出黄色火焰，产生棕黄色的烟
【答案】C
【解析】选项A，瓶口的现象是白雾，而不是烟，A错。选项B，铁与氯气反应生成的是氯化铁，溶液为棕黄色，B错。选项C是正确的。选项D，钠在氯气中燃烧产生的白烟，D错。答案为C。
必杀技
氯气是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，能溶于水。
2．氯气与金属反应，生成金属氯化物。
3．氯气在一定条件下与氢气反应，生成氯化氢。
4．氯气与水反应：Cl2+H2OHCl+HClO
5．氯气与碱反应：Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
【同步练习1】（1）铁在氯气中燃烧，反应的化学方程式为 ，产生 色的烟，向反应后的集气瓶中注入少量水，振荡后，溶液呈 色。
（2）氢气在氯气中燃烧，火焰呈 色，集气瓶口的现象为 。向反应后的集气瓶中注入少量水，再滴入几滴紫色石蕊试液，溶液呈 色。
（3）写出氯气和水反应的化学方程式 。
（4）实验室里怎么处理尾气中的氯气（用化学方程式表示） 。
【答案】（1）2Fe + 3Cl2 2FeCl3 棕褐 棕黄
（2）苍白 白雾 红
（3）Cl2 + H2O HCl + HClO
（4）Cl2 + 2NaOH === NaCl + NaClO + H2O
常见考法二 氯水成分的探究
【例2】在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是
A．把有色布条放入氯水中，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有Cl2存在
B．溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在
C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明溶液中有Cl-存在
D．加入NaOH溶液，氯水黄绿色消失，说明有HClO分子存在
【答案】B
【解析】选项A，布条褪色是HClO作用的结果，A错。选项B是正确的。选项C，加入盐酸酸化时已引入了Cl-，无法证明氯水中Cl-的存在，C错。选项D，加入NaOH溶液后，发生了反应Cl2 + 2NaOH === NaCl + NaClO + H2O，无法证明HClO分子的存在，D错。答案为B。
必杀技
1．新制氯水：三种分子——Cl2、HClO、H2O，四种离子——H+、Cl-、ClO-、OH-。
2．久置氯水：就是稀盐酸。
3．下图可证明氯水中起漂白作用的是次氯酸，而不是氯气。
【同步练习2】（上海市风华中学单元测）将氯气持续通入紫色石蕊试液中，颜色变化为：紫色浅红色无色黄绿色，导致变色的微粒I、II、III依次为
A．HCl、HClO、Cl2 B．H+、ClO-、Cl-
C．HCl、ClO-、Cl- D．H+、HClO、Cl2
【答案】D
【解析】把氯气通过溶液中，发生Cl2 + H2O HCl + HClO ，其中H+使紫色石蕊溶液变红，HClO具有漂白性，过量的Cl2继续溶解，使溶液显黄绿色。答案为D。
常见考法三 氯气的实验室制法
【例3】已知KMnO4在常温下与浓盐酸反应生成Cl2，下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2的简易装置，下列叙述不正确的是
A．在试管①中盛有饱和食盐水，用试管②收集Cl2
B．用试管①收集Cl2，试管②可防止NaOH溶液倒吸到试管①中
C．③用于吸收多余的Cl2，防止污染环境
D．用该装置收集到的Cl2中会混有HCl气体和水蒸气
【答案】A
【解析】选项A，由于氯气比空气重，试管②收集Cl2时，导管应长进短出，A叙述不正确。选项B和D，试管①收集Cl2时，试管②起到安全瓶的作用，由于未除去杂质，Cl2中会混有HCl气体和水蒸气，B和D的说法都正确。答案为A。
必杀技
（1）原理：实验室一般用强氧化剂和浓盐酸反应制氯气，如：
MnO2(s) + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
（2）实验装置：
根据反应原理和气体净化、收集、尾气处理等的原理及常见仪器的性能，可用图所示装置制备干燥、纯净的Cl2。
【同步练习3】（上海市奉贤中学期中）用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2，再用铜粉和Cl2反应制取少量CuCl2，实验流程如下：
（1）装置A中的化学反应方程式为____________________________________________；
（2）装置A选择下图中的_____________________
① ② ③
（3）判断已有CuCl2生成的现象是_____________________；将产物溶于水后，证明溶液中含有氯离子所用的试剂为___________________________
（4）E中常用_____________吸收尾气，发生反应的化学方程式为_____________________。
【答案】（1）MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
（2）②
（3）产生棕色的烟 硝酸银溶液
（4）氢氧化钠溶液 Cl2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H2O
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分层提分
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题组A 基础过关练
1．（上海市市西中学期中）下列关于氯气的叙述不正确的是
A．氯气能溶于水 B．氯分子呈黄绿色
C．液氯是氯气的水溶液 D．单质氯有气液固三种状态
【答案】C
2．（上海市市西中学期中）不能使湿润的有色布条褪色的是
　 A．氯气 B．液氯 C．氯酸钾溶液 D．次氯酸钾溶液
【答案】C
【解析】选项A和B，Cl2与布条上的水反应，生成物中有HClO，可使有色布条褪色。选项C没有漂白作用。选项D，次氯酸钾溶液在空气中与CO反应生成HClO，可使有色布条褪色。答案为C。
3.（上海市风华中学单元测）为防止吸入Cl2而引起中毒，可用浸透某物质溶液的毛巾捂住口鼻，该物质可能是
A. NaHCO3 B. NaCl C. NaOH D. 浓盐酸
【答案】A
【解析】选项A，NaHCO3溶液有碱性，可吸收Cl2，同时该溶液碱性不强，没有腐蚀性，A是答案。选项B和D都不能吸收氯气，选项C有强腐蚀性。答案为A。
4.（上海市奉贤致远高中）下列物质的制备不属于氯气的用途的是
A．制造盐酸 B．制造漂白粉
C．制造杀虫剂和杀菌剂 D．制造食盐
【答案】D
【解析】食盐是价廉易得的物品，可从海水中直接提取。
5.（上海市奉贤致远高中）检验氯化氢气体中是否混有氯气的方法是
A．用干燥的蓝色石蕊试纸 B．用湿润的有色布条
C．将气体通过硝酸银溶液 D．将气体通入氢氧化钠溶液
【答案】B
【解析】氯气与湿润的有色布条上的水反应生成HClO，可使有色布条褪色。答案为B
6.（上海市南洋中学期中）下列说法正确的是
A．打开盛放浓盐酸的试剂瓶，瓶口处会产生大量白色烟雾
B．铁丝在空气中燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体
C．电解水生成了氢气和氧气，因此，水是由氢气和氧气组成的
D．氧气能被液化贮存于钢瓶中说明分子间有间隔且间隔能改变
【答案】D
7．（上海市嘉定一中期末）某实验小组设计以下试剂检验新制氯水中成分，其中不需要的是
A．溴化钠 B．硫酸钠 C．硝酸银 D．紫色石蕊试液
【答案】B
【解析】氯水的成分有Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、H2O、OH-。选项A，可通过2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2，证明Cl2的存在。选项C，硝酸银可检验氯水中的Cl-。选项D，紫色石蕊试液可检验氯水中的H+。答案为B。
8．（上海市南汇中学期末）下列有关氯气及其性质、用途的叙述中不正确的是
A．氯气分子是由两个氯原子构成的双原子分子
B．通常情况下，氯气呈黄绿色，有刺激性气味，比空气重，能溶于水
C．氯气能与大多数金属单质直接化合，生成金属氯化物
D．工业上常用氢气在氯气中燃烧来制备氯化氢
【答案】D
【解析】选项D，工业上制氯化氢时，用的是氯气在氢气中燃烧，使氢气稍过量。选项为D。
9．（上海市南汇中学期末）不能用于自来水消毒的是
A．氯气 B．臭氧 C．ClO2 D．NaCl
【答案】D
10．（上海市敬业中学期中）请利用下列装置及试剂组装一套装置制取 Cl2，检验潮湿的Cl2有无漂白性，并收集纯净干燥的Cl2。
（1）制取氯气时，在圆底烧瓶里加入一定量的二氧化锰，通过___________(填写仪器名称)向圆底烧瓶中加入适量的浓盐酸。
（2）仪器连接顺序为a→（____）→（____）→ d→e→g→（____）→（____）→（____）→1 →m，写出浓盐酸与二氧化锰反应产生氯气的化学方程式 。
（3）实验中可观察到③的锥形瓶中有色布条的变化情况是___________。
（4）装置②中所装试剂是饱和食盐水，作用是___________。
（5）装置⑥作用是(用化学方程式表示)________________________________________
【答案】（1）分液漏斗
（2）c b i h f 4HCl(浓)+ MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑
（3）有色布条褪色
（4）除去HCl （5）Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O
题组B 能力提升练
11．（上海市敬业中学期中）将同温同压下的H2、O2、Cl2按9︰4︰1的体积比混合，在密闭容器中用电火花点燃，充分反应后，使混合物冷却到室温，所得溶液的质量分数是
A．37% B．33.6% C．16.8% D．20%
【答案】B
【解析】在同温同压下，气体的体积与物质的量成正比，不妨令Cl2为1 mol，则H2为9 mol，O2为4 mol，点燃时发生的反应有：H2+Cl2=2HCl，2H2+O2=2H2O，1 mol 氯气可生成2 mol氯化氢，4 mol氧气可生成8 mol水，两反应恰好消耗氢气9 mol。生成的2 mol氯化氢溶于生成的8 mol水中，成为盐酸，其质量分数为(36.5×2)/(36.5×2+18×8)=0.336。答案为B。
12. （上海市华实高中期末）如图所示，A处通入干燥的氯气，打开B阀后，C处的湿润红布条逐渐褪色；关闭B阀时，C处的湿润红布条无明显现象。则D瓶中装的是
A．浓硫酸 B．NaOH溶液 C．浓盐酸 D．饱和食盐水
【答案】B
【解析】对于选项A、C、D，若关闭B阀，氯气通过D中的溶液后，进入C中，而C处的布条是湿润的，仍会褪色，A、C、D不符合题意。对于 选项B，NaOH溶液会把氯气吸收，C处的布条就无明显现象了。答案为B。
13．（上海市南汇中学期末）标准状况下，22.4L H2与Cl2的混合气体，在一密闭容器中充分反应，冷却后，再用足量的NaOH溶液吸收气体，但仍有气体未被吸收，则有关原混合气体中H2的物质的量的说法正确的是
A．等于0.5mol B． 小于0.5mol C． 大于0.5mol D．无法确定
【答案】C
【解析】H2与Cl2的混合气体反应后生成HCl，用NaOH溶液吸收气体，只有H2不会被吸收，所以原混合气体中H2的物质的量大于Cl2。答案为C。
14．如图，某兴趣小组设计如下装置进行氯气与金属钠的反应，先将钠预热，待钠熔融成小球时，撤火，并通入氯气即发生反应，下列叙述中错误的是
A．钠着火剧烈燃烧产生黄色的火焰
B．反应产生的大量白烟是氯化钠固体
C．棉球①的作用是吸收过量氯气防止产生污染
D．棉球②变蓝色则证明氯气已被碱液完全吸收
【答案】D
【解析】如果棉球②变蓝色，说明了氯气与KI发生了反应，可得知当氯气通过碱液时未被完全吸收。答案为D。
15. 用玻璃棒蘸取新制氯水滴在pH试纸上,观察到的现象是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】氯水显酸性，氯水中含有HCl，可以使pH试纸变红色，又因氯水中含有HClO，所以试纸先变红色后又会被漂白为白色，B项正确。
16.（上海市风华中学单元测）为了讲授“氯气的性质和用途”，某老师利用二氧化锰和浓盐酸为主要原料，设计一套如图所示的实验装置进行教学。试回答下列问题：
（1）乙中浓硫酸的作用是__________________；
（2）丙中的现象是___________________，丁中的现象是__________________；
（3）戊中发生的离子方程式为 ，充分反应后戊中液体分两层，上层 色，下层 色，分离戊中液体的方法是________________；
（4）利用甲装置也可以制HCl气体，吸收多余的HCl气体合适的装置是 ；
（5）标准状况下，制得11.2L的 Cl2，将其通入足量NaOH溶液中完全吸收，则消耗NaOH的物质的量为____________。
【答案】（1）吸水
（2）布条不褪色 布条褪色
（3）Cl2+2I-==2Cl- +I2 接近无色 油状紫红色 分液
（4）BD
（5）1mol
17.（上海市上师附外期中）氯化铝易与水反应，178℃升华。实验室现用下图装置制备少量无水氯化铝。
请回答下列问题：
（1）装置A为氯气发生装置，化学反应方程式： 。导管a的作用是 。
（2）装置B中所盛试剂为饱和食盐水，其作用是 。
（3）装置C和F的作用是 。
（4）D装置中反应的化学反应方程式： 。
（5）装置G中所盛试剂为 ，其作用是 。
（6）有人认为若无装置B，其余装置、试剂保持不变，也能制备无水AlCl3。事实证明这样做非常危险，请简述理由 。
【答案】（1）MnO2+4HCl（浓）MnCl2+2H2O+Cl2↑ 使分液漏斗和圆底烧瓶的压强相等，分液漏斗中的液体顺利滴落
（2）吸收氯气中的氯化氢
（3）防止水蒸气进入D、E中，确保铝和氯气的反应在干燥的环境下进行
（4）2Al+3Cl22AlCl3
（5）NaOH溶液 吸收尾气，防止污染环境
（6）制得的Cl2中混有HCl，HCl与Al反应时生成H2，受热情况下H2、Cl2混合气体会发生爆炸
18．
实验序号 实验方法 实验现象 结论
① 将氯水滴加到AgNO3溶液中 生成白色沉淀
② 将氯水滴加到干燥的有色布条上
③ 淀粉碘化钾试纸变蓝 氯水中含有Cl2
④ 将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中 氯水中含有H＋
（1）实验①得出的结论______________________________________________。
（2）指出实验②和实验④中的“实验现象”：②____________________；④_____________________。
（3）实验③中“实验方法”的具体操作过程是_______________________________。
（4）实验②的“实验现象”，同学们得出两个不同的结论。这两个结论可能是a.____________，b.______________。
请设计简单的实验证明哪一个是正确的___________________________________。
（5）若将实验③中的淀粉碘化钾试纸换为pH试纸，________(填“能”或“不能”)测出氯水的pH，为什么？___________________________________________________。
（6）若实验中使用的是久置的氯水，实验方法不变，对上述________实验无影响。
【答案】（1）氯水中含有Cl－
（2）有色布条褪色　有气泡生成
（3）取一片淀粉碘化钾试纸，置于表面皿或玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取氯水，滴在试纸上
（4）Cl2具有漂白性　HClO具有漂白性　用干燥的Cl2通入盛有干燥布条的瓶中观察是否褪色，若褪色证明a正确，若不褪色，证明b正确
（5）不能　氯水中的HClO能将pH试纸漂白
（6）①④
题组C 培优拔尖练
19．（上海市市西中学期中）标准状况下有22.4 L氯气和氢气的混合气体，在一密闭容器中使其充分反应，冷却后将此气体与1 L 1 mol·L－1的NaOH溶液充分反应，最后此溶液
A．可能显酸性，可能显碱性，也可能显中性 B．一定显碱性
C．一定显中性 D．一定显酸性
【答案】A
【解析】气体共1 mol，NaOH也是1 mol，可以使用极端的思路解答。若全是氢气，则最后的溶液显碱性。若全是氯气，根据Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O，反应后氯气有剩余，使溶液显酸性。若两种气体等量，恰好生成1 mol HCl，与NaOH中和后溶液显中性。答案为A。
20．（上海市市西中学期末）一定体积H2和Cl2组成的混合气体，经光照后缓缓通入100 ml 1 mol·L－1 NaOH溶液中充分反应，气体和NaOH均完全反应。测得最终溶液中NaClO的浓度为0.1 mol·L－1 (假设溶液体积不变，且不考虑水解)，则原混合气体中H2和Cl2的体积比为
A． 2﹕3 B． 3﹕2 C．4﹕5 D．5﹕4
【答案】C
【解析】反应后的溶液中n(NaClO)=0.01 mol，则
Cl2 + 2NaOH ═ NaCl + NaClO + H2O，
0.01 mol 0.02 mol 0.01 mol 0.01 mol
与氯化氢反应的NaOH为0.08 mol，进而可知，生成氯化氢需H2 0.04 mol，需Cl2 0.04 mol，所以原有氢气0.04 mol，原有氯气0.01 mol+0.04 mol = 0.05 mol。答案为C。
21．（上海市久隆模范期中）在标准状况下H2和Cl2混合气体x L，经光照完全反应后所得到的气体恰好能使y mol KOH完全反应转变为盐且气体无剩余，则x、y的关系不可能是
A．y＞x/22.4 B．y≥x/11.2 C．y x/22.4 D．y＜x/11.2
【答案】B
【解析】氢气与氯气反应后可能有如下三种情况：①HCl，②H2，③HCl+Cl2，由于气体可以被KOH完全吸收，则氢气没有剩余，故只能为HCl或者HCl+Cl2，生成的盐可能是KCl或KCl+KClO两种情况，则K、Cl原子的物质的量比为1﹕1，所以n(Cl2)=0.5y mol，标准状况下其体积为0.5y×22.4 L，则H2的体积为(x-11.2y) L。
根据H2+Cl2 = 2HCl可知11.2y≥(x-11.2y) ，整理得y≥x/22.4，若x L全是氯气时，消耗的KOH取最大值，则11.2y＜x，即y＜x/11.2，可得x/11.2＞y≥x/22.4。答案为B
22. （上海市市南中学期中）用MnO2和浓盐酸制取纯净干燥的氯气，并让氯气与铜粉反应制取纯净的无水CuCl2，装置如图所示。请回答下列问题：
已知：MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+2H2O
（1）B中选用的试剂是_______________，其作用是_________________________________；C 中选用的试剂是________________，其作用是___________________________________。
（2）装置E的目的是____________________________________________，写出 E 中发生反应的化学方程式： ___________________________。
（3）但实验发现D中得到的无水CuCl2总是偏蓝色，请你提出改进方案： ____________。
（4）为证明氯气与水反应产物具有漂白性，丁同学将A中产生的气体缓缓通过下列装置：
试剂a应选择___________；试剂b应选择___________。（填序号）
① 无水氯化钙 ② 浓硫酸
③ 碱石灰 ④ 硫酸铜粉末
（5）将实验产生的标况下6.72L氯气通入到500ml一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液中，恰好完全反应。则：
① 该氢氧化钠溶液的浓度是_______
② 生成次氯酸钠的质量是_________
【答案】（1）饱和食盐水溶液 吸收 HCl 浓硫酸 干燥氯气
（2）吸收尾气Cl2，防止污染 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
（3）在 D和E 之间增加一个含氯化钙(碱石灰)的干燥管
（4）① ③
（5）1.2 mol·L－1 22.4g
23. 实验室可用氯气与铁屑反应制备无水三氯化铁，该化合物呈棕红色、易潮解，100℃左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置，左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示。试回答：
（1）A中的反应开始前，需排除装置中的空气，如果不排除，将会发生的副反应为：
。
（2）A中反应的化学方程式为：__________________________。
（3）装置（Ⅰ）的主要缺点是：______________________。
（4）装置（Ⅱ）的主要缺点是：___________________________，如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：________________________。
【答案】（1）3Fe + 2O2Fe3O4
（2）2Fe +3Cl22FeCl3；
（4）导管易被新产品堵塞，尾气排入空气，易造成环境污染；
（5）产品易受潮解；在B和C之间连接装有干燥剂的装置。
24．ClO2与Cl2的氧化性相近．在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
（1）仪器D的名称是 ；安装F中导管时，应选用图2中的 。
（2）打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O，为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜 (填“快”或“慢”)。
（3）关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是 。
（4）已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为 ，在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是 。
【答案】（1）锥形瓶 b （2）慢 （3）吸收Cl2
（4）4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O 验证是否有ClO2生成
【解析】由于“ClO2与Cl2的氧化性相近”，所以F中的淀粉KI溶液如果遇到ClO2，则会变为蓝色，该现象可以检验是否有ClO2生成。2.1.2 氯气的性质
1．你见过有颜色的气体吗？这瓶气体是黄绿色的，按颜色给它起个名字，叫氯气。 2．最先发现并制出氯气的是瑞典化学家舍勒。但“燃素说”误导了他，所以他认为这种黄绿色气体是一种化合物。
3．拉瓦锡推翻了“燃素说”，建立了“氧化学说”。但他的理论中有一个错误的观点：“一切酸中都含有氧”，又把认识氯气的路子引向了另一个歧途。 4．最终确认氯气是一种单质的，是英国化学家戴维。 经过科学家的不懈努力，从氯气的发现，到氯气的确认，历时三十多年。
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学习聚焦
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知识精讲
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知识点01 氯气的物理性质
【即学即练1】（上海市风华中学单元测）氯气可用于消灭田鼠，做法是将氯气用软管通到田鼠洞里。这是利用氯气性质中的
①黄绿色 ②密度比空气大 ③有毒 ④易液化 ⑤可溶于水
A．①② B．②③ C．①② D．③④⑤
知识点02 氯气与金属的反应
实验：将细铁丝缠绕在一低压发热器上，通过橡皮塞插入盛满氯气的集气瓶中，接通电源给发热器通电加热，待反应后关闭电源。通过注射器向集气瓶中注入少量水，振荡后观察溶液颜色。
现象：通电一段时间后，集气瓶内充满棕褐色的烟。关闭电源后，通过注射器向集气瓶中注入少量水，振荡后可以看到溶液显棕黄色。（这证明了反应的生成物是氯化铁，而不是氯化亚铁。）
2Fe + 3Cl2 2FeCl3 现象：棕褐色烟。
2Na + Cl2 2NaCl 现象:黄色火焰，白烟。
Cu + Cl2 CuCl2 现象：棕黄色烟。
说明
1、氯气与变价金属反应时，生成的是高价金属氯化物。如：该反应中生成物为FeCl3，而不是FeCl2，FeCl2不能由Fe和Cl2直接化合生成。
2、FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色。
3、常温下干燥的氯气或液氯与铁不反应，工业上常用钢瓶盛放液氯，钢瓶的表面涂成绿色。
【即学即练2】（上海市市八中学期中）下列化合物中，不能由单质之间直接化合生成的是
A. Fe3O4 B. NaCl C. CuCl2 D. FeCl2
知识点03 氯气与氢气的反应
H2 +Cl2 2HCl
实验一：氢气在氯气中点燃。现象：苍白色火焰，瓶口有白雾。
实验二：收集一瓶氢气和氯气的混合气体，用透明胶带封住瓶口，用火柴烧透胶带。现象：爆炸，瓶口有白雾。
实验三：收集一瓶氢气和氯气的混合气体，用塑料片盖住瓶口，点燃镁条，强光照射。现象：爆炸，瓶口有白雾。
以上三种不同的实验方法，现象也不相同，原因是：氯气在氢气中燃烧时，氢气分子只是在导管口与氯气接触，放热较少，且放出的热量会很快地随气体扩散出去，所以可以安静地燃烧。而混合点燃或混合光照，氢气分子与氯气分子充分接触，反应时在短时间内产生大量的能量，使气体急骤膨胀，所以产生了爆炸。
说明
1．“烟”是固体小颗粒悬浮于空气中；“雾”是液体小颗粒悬浮于空气中。
2．燃烧不一定要有氧气参加，任何发光发热的剧烈的化学反应都叫燃烧。
【即学即练3】今有H2、Cl2 混合气体100毫升(标准状况下)，其中一种气体体积为45毫升，另一种气体体积为55毫升，光照这两种气体发生反应后再恢复到标准状况，为证明反应后气体中H2或Cl2 有剩余，使气体通过10毫升水，并使剩余气体干燥后恢复到标准状况。若：
（1）剩余气体有 毫升，证明有 剩余。
（2）溶液有 性，证明有____剩余。
知识点04 氯气与水的反应
1．在通常状况下，1体积水大约溶解2体积氯气。
2．氯水呈淡黄绿色。
3．氯气溶解于水，与水发生了可逆反应：Cl2+H2OHCl+HClO
【即学即练4】（上海市市西中学期中）氯气可以用来给饮用水消毒。某学生用自来水配制下列物质的溶液，不会产生明显药品变质的是
A．石蕊 B．AgNO3 C．NaOH D．NaCl
知识点05 氯气与氢氧化钠的反应
Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
说明
该反应可用于实验室氯气的尾气处理，也可用于工业上生产消毒液。
【即学即练4】向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种，经过振荡，现象如下图所示，则甲、乙、丙中注入的液体分别是
①AgNO3溶液　②NaOH溶液　③水
A．①②③　　　 B．②①③ C．③②① D．①③②
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常见考法
) 常见考法一 氯气的性质
【例1】（上海市奉贤致远高中）下列实验现象的描述正确的是
A．氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口上方形成白烟
B．铁丝在氯气中燃烧，产生褐色的烟，产物溶于水，溶液呈浅绿色
C．铜丝在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟，产物溶于水，溶液呈蓝绿色
D．钠在氯气中燃烧，发出黄色火焰，产生棕黄色的烟
必杀技
氯气是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，能溶于水。
2．氯气与金属反应，生成金属氯化物。
3．氯气在一定条件下与氢气反应，生成氯化氢。
4．氯气与水反应：Cl2+H2OHCl+HClO
5．氯气与碱反应：Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
【同步练习1】（1）铁在氯气中燃烧，反应的化学方程式为 ，产生 色的烟，向反应后的集气瓶中注入少量水，振荡后，溶液呈 色。
（2）氢气在氯气中燃烧，火焰呈 色，集气瓶口的现象为 。向反应后的集气瓶中注入少量水，再滴入几滴紫色石蕊试液，溶液呈 色。
（3）写出氯气和水反应的化学方程式 。
（4）实验室里怎么处理尾气中的氯气（用化学方程式表示） 。
常见考法二 氯水成分的探究
【例2】在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是
A．把有色布条放入氯水中，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有Cl2存在
B．溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在
C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明溶液中有Cl-存在
D．加入NaOH溶液，氯水黄绿色消失，说明有HClO分子存在
必杀技
1．新制氯水：三种分子——Cl2、HClO、H2O，四种离子——H+、Cl-、ClO-、OH-。
2．久置氯水：就是稀盐酸。
3．下图可证明氯水中起漂白作用的是次氯酸，而不是氯气。
【同步练习2】（上海市风华中学单元测）将氯气持续通入紫色石蕊试液中，颜色变化为：紫色浅红色无色黄绿色，导致变色的微粒I、II、III依次为
A．HCl、HClO、Cl2 B．H+、ClO-、Cl-
C．HCl、ClO-、Cl- D．H+、HClO、Cl2
常见考法三 氯气的实验室制法
【例3】已知KMnO4在常温下与浓盐酸反应生成Cl2，下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2的简易装置，下列叙述不正确的是
A．在试管①中盛有饱和食盐水，用试管②收集Cl2
B．用试管①收集Cl2，试管②可防止NaOH溶液倒吸到试管①中
C．③用于吸收多余的Cl2，防止污染环境
D．用该装置收集到的Cl2中会混有HCl气体和水蒸气
必杀技
（1）原理：实验室一般用强氧化剂和浓盐酸反应制氯气，如：
MnO2(s) + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
（2）实验装置：
根据反应原理和气体净化、收集、尾气处理等的原理及常见仪器的性能，可用图所示装置制备干燥、纯净的Cl2。
【同步练习3】（上海市奉贤中学期中）用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2，再用铜粉和Cl2反应制取少量CuCl2，实验流程如下：
（1）装置A中的化学反应方程式为____________________________________________；
（2）装置A选择下图中的_____________________
① ② ③
（3）判断已有CuCl2生成的现象是_____________________；将产物溶于水后，证明溶液中含有氯离子所用的试剂为___________________________
（4）E中常用_____________吸收尾气，发生反应的化学方程式为_____________________。
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分层提分
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题组A 基础过关练
1．（上海市市西中学期中）下列关于氯气的叙述不正确的是
A．氯气能溶于水 B．氯分子呈黄绿色
C．液氯是氯气的水溶液 D．单质氯有气液固三种状态
2．（上海市市西中学期中）不能使湿润的有色布条褪色的是
　 A．氯气 B．液氯 C．氯酸钾溶液 D．次氯酸钾溶液
3.（上海市风华中学单元测）为防止吸入Cl2而引起中毒，可用浸透某物质溶液的毛巾捂住口鼻，该物质可能是
A. NaHCO3 B. NaCl C. NaOH D. 浓盐酸
4.（上海市奉贤致远高中）下列物质的制备不属于氯气的用途的是
A．制造盐酸 B．制造漂白粉
C．制造杀虫剂和杀菌剂 D．制造食盐
5.（上海市奉贤致远高中）检验氯化氢气体中是否混有氯气的方法是
A．用干燥的蓝色石蕊试纸 B．用湿润的有色布条
C．将气体通过硝酸银溶液 D．将气体通入氢氧化钠溶液
6.（上海市南洋中学期中）下列说法正确的是
A．打开盛放浓盐酸的试剂瓶，瓶口处会产生大量白色烟雾
B．铁丝在空气中燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体
C．电解水生成了氢气和氧气，因此，水是由氢气和氧气组成的
D．氧气能被液化贮存于钢瓶中说明分子间有间隔且间隔能改变
7．（上海市嘉定一中期末）某实验小组设计以下试剂检验新制氯水中成分，其中不需要的是
A．溴化钠 B．硫酸钠 C．硝酸银 D．紫色石蕊试液
8．（上海市南汇中学期末）下列有关氯气及其性质、用途的叙述中不正确的是
A．氯气分子是由两个氯原子构成的双原子分子
B．通常情况下，氯气呈黄绿色，有刺激性气味，比空气重，能溶于水
C．氯气能与大多数金属单质直接化合，生成金属氯化物
D．工业上常用氢气在氯气中燃烧来制备氯化氢
9．（上海市南汇中学期末）不能用于自来水消毒的是
A．氯气 B．臭氧 C．ClO2 D．NaCl
10．（上海市敬业中学期中）请利用下列装置及试剂组装一套装置制取 Cl2，检验潮湿的Cl2有无漂白性，并收集纯净干燥的Cl2。
（1）制取氯气时，在圆底烧瓶里加入一定量的二氧化锰，通过___________(填写仪器名称)向圆底烧瓶中加入适量的浓盐酸。
（2）仪器连接顺序为a→（____）→（____）→ d→e→g→（____）→（____）→（____）→1 →m，写出浓盐酸与二氧化锰反应产生氯气的化学方程式 。
（3）实验中可观察到③的锥形瓶中有色布条的变化情况是___________。
（4）装置②中所装试剂是饱和食盐水，作用是___________。
（5）装置⑥作用是(用化学方程式表示)________________________________________
题组B 能力提升练
11．（上海市敬业中学期中）将同温同压下的H2、O2、Cl2按9︰4︰1的体积比混合，在密闭容器中用电火花点燃，充分反应后，使混合物冷却到室温，所得溶液的质量分数是
A．37% B．33.6% C．16.8% D．20%
12. （上海市华实高中期末）如图所示，A处通入干燥的氯气，打开B阀后，C处的湿润红布条逐渐褪色；关闭B阀时，C处的湿润红布条无明显现象。则D瓶中装的是
A．浓硫酸 B．NaOH溶液 C．浓盐酸 D．饱和食盐水
13．（上海市南汇中学期末）标准状况下，22.4L H2与Cl2的混合气体，在一密闭容器中充分反应，冷却后，再用足量的NaOH溶液吸收气体，但仍有气体未被吸收，则有关原混合气体中H2的物质的量的说法正确的是
A．等于0.5mol B． 小于0.5mol C． 大于0.5mol D．无法确定
14．如图，某兴趣小组设计如下装置进行氯气与金属钠的反应，先将钠预热，待钠熔融成小球时，撤火，并通入氯气即发生反应，下列叙述中错误的是
A．钠着火剧烈燃烧产生黄色的火焰
B．反应产生的大量白烟是氯化钠固体
C．棉球①的作用是吸收过量氯气防止产生污染
D．棉球②变蓝色则证明氯气已被碱液完全吸收
15. 用玻璃棒蘸取新制氯水滴在pH试纸上,观察到的现象是
A. B. C. D.
16.（上海市风华中学单元测）为了讲授“氯气的性质和用途”，某老师利用二氧化锰和浓盐酸为主要原料，设计一套如图所示的实验装置进行教学。试回答下列问题：
（1）乙中浓硫酸的作用是__________________；
（2）丙中的现象是___________________，丁中的现象是__________________；
（3）戊中发生的离子方程式为 ，充分反应后戊中液体分两层，上层 色，下层 色，分离戊中液体的方法是________________；
（4）利用甲装置也可以制HCl气体，吸收多余的HCl气体合适的装置是 ；
（5）标准状况下，制得11.2L的 Cl2，将其通入足量NaOH溶液中完全吸收，则消耗NaOH的物质的量为____________。
17.（上海市上师附外期中）氯化铝易与水反应，178℃升华。实验室现用下图装置制备少量无水氯化铝。
请回答下列问题：
（1）装置A为氯气发生装置，化学反应方程式： 。导管a的作用是 。
（2）装置B中所盛试剂为饱和食盐水，其作用是 。
（3）装置C和F的作用是 。
（4）D装置中反应的化学反应方程式： 。
（5）装置G中所盛试剂为 ，其作用是 。
（6）有人认为若无装置B，其余装置、试剂保持不变，也能制备无水AlCl3。事实证明这样做非常危险，请简述理由 。
18．
实验序号 实验方法 实验现象 结论
① 将氯水滴加到AgNO3溶液中 生成白色沉淀
② 将氯水滴加到干燥的有色布条上
③ 淀粉碘化钾试纸变蓝 氯水中含有Cl2
④ 将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中 氯水中含有H＋
（1）实验①得出的结论______________________________________________。
（2）指出实验②和实验④中的“实验现象”：②____________________；④_____________________。
（3）实验③中“实验方法”的具体操作过程是_______________________________。
（4）实验②的“实验现象”，同学们得出两个不同的结论。这两个结论可能是a.____________，b.______________。
请设计简单的实验证明哪一个是正确的___________________________________。
（5）若将实验③中的淀粉碘化钾试纸换为pH试纸，________(填“能”或“不能”)测出氯水的pH，为什么？___________________________________________________。
（6）若实验中使用的是久置的氯水，实验方法不变，对上述________实验无影响。
题组C 培优拔尖练
19．（上海市市西中学期中）标准状况下有22.4 L氯气和氢气的混合气体，在一密闭容器中使其充分反应，冷却后将此气体与1 L 1 mol·L－1的NaOH溶液充分反应，最后此溶液
A．可能显酸性，可能显碱性，也可能显中性 B．一定显碱性
C．一定显中性 D．一定显酸性
20．（上海市市西中学期末）一定体积H2和Cl2组成的混合气体，经光照后缓缓通入100 ml 1 mol·L－1 NaOH溶液中充分反应，气体和NaOH均完全反应。测得最终溶液中NaClO的浓度为0.1 mol·L－1 (假设溶液体积不变，且不考虑水解)，则原混合气体中H2和Cl2的体积比为
A． 2﹕3 B． 3﹕2 C．4﹕5 D．5﹕4
21．（上海市久隆模范期中）在标准状况下H2和Cl2混合气体x L，经光照完全反应后所得到的气体恰好能使y mol KOH完全反应转变为盐且气体无剩余，则x、y的关系不可能是
A．y＞x/22.4 B．y≥x/11.2 C．y x/22.4 D．y＜x/11.2
22. （上海市市南中学期中）用MnO2和浓盐酸制取纯净干燥的氯气，并让氯气与铜粉反应制取纯净的无水CuCl2，装置如图所示。请回答下列问题：
已知：MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+2H2O
（1）B中选用的试剂是_______________，其作用是_________________________________；C 中选用的试剂是________________，其作用是___________________________________。
（2）装置E的目的是____________________________________________，写出 E 中发生反应的化学方程式： ___________________________。
（3）但实验发现D中得到的无水CuCl2总是偏蓝色，请你提出改进方案： ____________。
（4）为证明氯气与水反应产物具有漂白性，丁同学将A中产生的气体缓缓通过下列装置：
试剂a应选择___________；试剂b应选择___________。（填序号）
① 无水氯化钙 ② 浓硫酸
③ 碱石灰 ④ 硫酸铜粉末
（5）将实验产生的标况下6.72L氯气通入到500ml一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液中，恰好完全反应。则：
① 该氢氧化钠溶液的浓度是_______
② 生成次氯酸钠的质量是_________
23. 实验室可用氯气与铁屑反应制备无水三氯化铁，该化合物呈棕红色、易潮解，100℃左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置，左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示。试回答：
（1）A中的反应开始前，需排除装置中的空气，如果不排除，将会发生的副反应为：
。
（2）A中反应的化学方程式为：__________________________。
（3）装置（Ⅰ）的主要缺点是：______________________。
（4）装置（Ⅱ）的主要缺点是：___________________________，如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：_________________________。
24．ClO2与Cl2的氧化性相近．在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
（1）仪器D的名称是 ；安装F中导管时，应选用图2中的 。
（2）打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O，为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜 (填“快”或“慢”)。
（3）关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是 。
（4）已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为 ，在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是 。

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