2021-2022学年人教版(2019)高中化学必修第一册第7讲 氯气的性质 讲义-(教师版+学生版)

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2021-2022学年人教版(2019)高中化学必修第一册第7讲 氯气的性质 讲义-(教师版+学生版)

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7

氯气的性质
【新课导入】
1.初中时,化学老师给我们讲过洁厕灵(主要成分HCl)不能与消毒水(NaClO)一起使用,会产生一种有色的有毒的气体,那么,同学们想过没有,这种有毒有害气体是什么呢?它还有什么其他性质,我们在日常生活中需要怎么去尽量避免呢?
2.干燥的氯气为什么也能够使有色鲜花变色呢?
3.我们知道,HClO具有漂白性,为什么市面上常用的漂白剂,不直接用次氯酸作漂白剂,而要选用次氯酸盐呢?
知识点一:氯气的物理性质
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。氯的单质氯气是一种重要的化工原料,大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等。
18世纪70年代,瑞典化学家舍勒(C.W.Scheele,
1742—1786)将软锰矿(主要成分是MnO2,)与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体。受当时流行学说的影响,舍勒未能确认这种气体。直到1810年,英国化学家戴维(S.H.Davy,1778—1829)才确认这种气体是一种新元素组成的单质———氯气。
1810年,英国化学家戴维以大量事实为依据,确认黄绿色气体是一种新元素组成的单质,并将这种元素命名为chlorine。这一名称来自希腊文,有"绿色"的意思。中文译名曾为"绿气",后改为"氯气"。
1.氯原子的结构:
氯原子的最外电子层上有7个电子,在化学反应中很容易得到1个电子,使最外电子层达到8个电子的稳定结构。
2.氯气的物理性质:
通常情况下,氯气是黄绿色,有刺激性气味,比空气重的有毒气体,易液化,能溶于水(1L水中大约溶解2L氯气)液态的氯称为液氯,其水溶液称为氯水。熔点:-101℃,沸点:-34.6℃,密度:3.214g/L。常见的易液化的气体还有NH3、SO2。
【注意事项】
氯气有毒,人吸入少量氯气会使鼻和喉头的黏膜受到刺激,引起咳嗽和胸部疼痛,吸入大量氯气会中毒死亡。
【思考探究】
1.实验室闻氯气的操作是怎么样的?
2.从氯原子结构的角度解释氯气为什么具有强氧化性?
【题型讲解】
1.氯元素的原子结构示意图为,下列说法正确的是(  )
A.氯原子在化学反应中易失去电子
B.氯原子易得到电子形成稳定的氯离子
C.氯元素的化合价只有-1价
D.氯的原子核外有7个电子
2.下列说法不正确的是(  )
A.氯元素在自然界中存在游离态,只是量极少
B.海水中的氯元素主要以NaCl等盐的形式存在
C.人体的血液中含有NaCl,其浓度大约为0.9%
D.氯化钠对维持人体的生理功能有着重要作用
3.下列说法中正确的是(  )
A.氯原子和氯离子的化学性质相同
B.氯离子比氯原子多一个电子
C.氯气有毒,氯离子也有毒
D.氯气和氯离子都显黄绿色
4.通过软管将氯气通入鼠洞中,可用来消灭田鼠,这是利用了氯气的哪种性质?
A.呈黄绿色且密度大
B.密度比空气大且有毒
C.有毒且有颜色
D.较易液化
5.发生氯气泄漏时下列防护措施合理的是(

①及时向地势较高处转移;
②及时戴上用浓烧碱溶液湿润过的口罩;
③用高压水枪向泄漏口附近喷洒稀碱液并设法控制氯气泄漏;
④及时戴上用稀纯碱溶液湿润过的口罩;
⑤就地向地下商场转移.
A.②③④⑤
B.①②④⑤
C.①③④
D.①②③④
知识点二:氯气的化学性质
氯气能够与大多数金属化合,生成金属氯化物,也能够与大多数非金属单质发生化合反应。
1.与金属单质的反应(Cl2能与绝大多数金属能反应,且变价金属(如Fe)一般能氧化到最高价)
(1)2Na
+
Cl2
2NaCl
(反应现象:产生大量白烟,火焰为黄色)
(2)2Fe
+3Cl2FeCl3
(反应现象:产生大量棕黄色烟)
(3)Cu+Cl2CuCl2
(反应现象:产生大量棕黄色烟)
2.与非金属单质的反应
(1)与H2的反应:
①H2
+Cl2点燃2HCl
(现象:安静的燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾生成)
②H2
+Cl22HCl
(剧烈反应,发生爆炸,瓶口有白雾生成)
条件不同,现象不同
(2)与磷的反应:
①2P+3Cl2
2PCl3
(Cl2不足)
(三氯化磷是液体,呈雾状)
②2P+5Cl2
2PCl5
(Cl2充足)
(五氯化磷是固体,呈白烟状)
该反应会同时出现白烟,白雾现象
3.与水的反应:
常温下,溶于水中的部分氯气与水发生反应,生成的次氯酸(HClO)具有强氧化性,因此,次氯酸能杀死水中的病菌,起到消毒的作用。
化学方程式:Cl2
+
H2O=HCl
+
HClO,
离子方程式:Cl2
+
H2O=H+
+
Cl-
+
HClO
氯气的水溶液叫做氯水。
(1)新制氯水中的成分:三分子(Cl2
,HClO,H2O),四离子(H+,ClO-,OH-,Cl-)
Cl2+H2O=HCl+HClO
HClOH++ClO-
H2OH++OH-
(2)新制氯水的性质:氯水的多种成分决定了它具有多重性质
①Cl2的氧化性:
②HCl酸性:
③HClO的强氧化性、弱酸性:
④Clˉ的性质:
(3)新制氯水、久制氯水、液氯的比较
新制氯水
久制氯水
液氯
区别
氯气的水溶液
稀盐酸
氯气的液体状态
分类
混合物
混合物
纯净物
颜色
浅黄绿色
无色
黄绿色
组成微粒
Cl2、H2O、HClO、H+、Cl—、ClO-、OH-
H2O、H+、Cl—、OH-
Cl2
性质
多种成分,多重性质,如:酸性、漂白性、强氧化性
有酸性(比新制氯水强)、无漂白作用
仅表现Cl2的性质
原因
Cl2+H2O=HCl+HClO、2HClO2HCl+O2↑
4.与碱反应:
最初,人们让你直接用氯水做漂白剂,但因为氯气的溶解度不大,而且生成的次氯酸不稳定,难以保存,使用起来很不方便,效果也不理想,就在氯气与水反应原理的基础上,人们制得了次氯酸钠,次氯酸钙等具有漂白作用的次氯酸盐。
(1)在常温下,将Cl2
通入NaOH溶液中,可以得到以NaClO为有效成分的漂白液:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
虽然NaClO也会分解,但它的水溶液在低温条件下存放三年才分解一半左右,比HClO稳定很多。
(2)将Cl2通入冷的石灰乳(Ca(OH)2)中,即可制得以Ca(ClO)2为有效成分的漂白粉:
2Cl2
+
2Ca(OH)2=Ca(ClO)2
+
CaCl2
+
2H2O
如果Cl2与Ca(OH)2反应充分,并使Ca(ClO)2成为主要成分,则得到漂白精。
漂白粉,漂白液和漂白精既可以作为棉,麻,纸张的漂白,又可以作为游泳池等场所的消毒剂。
(3)漂白原理:Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO;Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO。
(4)失效原理:Ca(ClO)2
+
CO2
+
H2O
=
CaCO3↓+
2HClO,HClO
光照
2HCl
+
O2↑。
5.与还原性物质(NH3)反应:体现强氧化性
3Cl2+8NH3═6NH4Cl+N2(现象:有白烟产生可验证氯气是否泄漏)。
【题型讲解】
1.下列说法中,不正确的是(
)。
A.燃烧一定伴有发光现象
B.燃烧一定是氧化还原反应
C.燃烧一定要有氧气参加
D.燃烧一定会放出热量
2.下列关于Cl2性质的说法错误的是(

A.红热的铁丝在Cl2中剧烈燃烧,产生白色烟雾
B.Cl2是一种黄绿色的气体
C.Cl2与H2的反应中,Cl2是氧化剂
D.工业上可用Cl2作原料制漂白粉
3.下列单质既能跟氯气直接反应,又能跟稀盐酸反应,且产物不相同的是(
)
A.Al
B.Cu
C.Fe
D.Zn
4.掌握一定的化学知识,疫情期间让你更加安全。下列说法正确的是(
)
A.家用消毒液的主要成分是Ca(ClO)2
B.酒精消毒液浓度越高,杀毒效果越好
C.消毒液和洁厕灵混合使用消毒效果更佳
D.据说病毒可以通过气溶胶传播,胶体胶粒直径在1~100nm之间
5.若Cl2泄漏,可用浸有一定浓度的某物质的水溶液的毛巾捂住鼻子,最适宜采用的物质是(  )
A.NaOH
B.NaCl
C.氨水
D.Na2CO3
6.下列溶液具有漂白性的是(
)
A.新制氯水
B.氨水
C.石灰水
D.苏打水
7.如右图所示,在A处通人未经干燥的氯气。当关闭B阀时,C处的红布条看不到明显现象;当打开B阀后,C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液可能是(
)。
①饱和NaCl溶液
②NaOH溶液
③H2O
④浓硫酸
A.①②
B.①③
C.②④
D.③④
8.某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水,现象如图所示,下列有关该实验的说法中正确的是(  )
A.该实验说明Cl2分子具有漂白性
B.该实验说明H+扩散速度比HClO分子快
C.将实验后的pH试纸在酒精灯上微热,试纸又恢复为原来的颜色
D.若用久置的氯水进行实验,现象相同
9.氯气(Cl2)是黄绿色气体,其水溶液叫氯水。把品红试纸(染有品红的纸)仲入氯水中,品红褪色。
发现问题:氯水中的哪些成分能使品红褪色呢?
查阅资料:氯气溶于水,部分与水反应,化学方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO。其中,HClO名为次氯酸,是一种弱酸,具有强氧化。
猜想:
猜想1:是氯水中的水使品红褪色的;
猜想2:是氯水中的_______(填化学式)使品红褪色的;
猜想3:是氯水中的盐酸使品红褪色的;
猜想4:是氯水中的次氯酸使品红褪色的。
实验探究:
实验操作
实验现象
过程分析
①把品红试纸伸入水中
没有褪色
猜想1不成立
②把品红试纸伸入干燥的氯气中
没有褪色
猜想2不成立
③_______
没有褪色
猜想3不成立
结论:
综合分析:氯水中的_______(填化学式)使品红褪色,具有漂白作用(能使品红等有色物质褪色)。
反思:
(1)HCO中氯元素的化合价为_______价。
(2)氯水中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,化学方程式为_______。
(3)向氯水中滴加紫色石蕊溶液,观察到的现象是_______。
知识点三:次氯酸(HClO)的性质
1.物理性质:
仅存在于溶液中,有刺激性气味。
2.化学性质:
(1)弱酸性:Ca(ClO)2
+
CO2
+
H2O
=
CaCO3↓+
2HClO,酸性:H2CO3>HClO。
(2)强氧化性:SO32-
+HClO
=
SO42-
+H++Cl-
(3)还原性:KClO3
+
6HCl(浓)
KCl
+
3H2O
+
3Cl2↑
(4)不稳定性:HClO
光照
2HCl
+
O2↑。
(5)漂白性:氧化性漂白,不可逆。
次氯酸的强氧化性能够使某些染料和有机色素褪色,因此,可以用于棉,麻和纸张的漂白。
【科学·技术】
验证次氯酸光照分解产物的数字化实验
数字化实验将传感器、数据采集器和计算机依次相连,采集实验过程中各种物理量(如pH、温度、压强、电导率等)变化的数据并记录和呈现,通过软件对数据进行分析,获得实验结论。也就是说,数字化实验是利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析。
验证次氯酸光照分解的产物可以设计成数字化实验。实验步骤如下∶(1)将pH传感器、
氯离子传感器、氧气传感器分别与数据采集器、计算机连接;(2)将三种传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中;(3)用强光照射氯水,同时开始采集数据。此实验可以测定光照过程中氯水的pH、氯水中氯离子的浓度、广口瓶中氧气的体积分数这三者的变化,并通过计算机的数据处理功能将这些变化显示在计算机屏幕上(如下图)。通过对数据进行分析,最终可验证次氯酸光照分解的产物。
光照过程中,氯水中的PH,氯离子浓度,广口瓶中氧气的体积分数的变化
【思考交流】
1.为什么工业上常把干燥的液氯储存在钢瓶中?
2.我们以前学过的燃烧反应,都是物质在氧气中的燃烧。通过H2在Cl2中的燃烧,你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识?
3.Cl2
与H2O反应过程中,氧化剂,还原剂分别是什么?
4.近年来有科学家提出,使用氯气对自来水消毒时,氯气会与水中的有机物发生反应,生成的有机氯化物可能对人体有害。所以,国家规定了饮用水中余氯含量的标准;而且已开始使用新的自来水消毒剂,如二氧化氯(ClO2)、臭氧等。
从中你能得到什么启示?
5.工业上为什么用Cl2来制取漂白粉?
6.为何自来水中有Cl-?
7.新制氯水中含有三分子,四离子,那么,久置氯水的成分是什么呢?
8.为什么在氯水中滴加石蕊溶液,会先变红,后褪色?
【题型讲解】
1.下列叙述中能证明次氯酸是一种弱酸的是(

A.次氯酸不稳定,易分解
B.次氯酸可与碱反应
C.次氯酸钙能与碳酸作用生成碳酸钙和次氯酸
D.次氯酸能使染料和有机色质褪色
2.将充满氯气的集气瓶倒放在盛有水的水槽内,经日光照射一段时间后,看到现象是(  )
A.气体黄绿色变浅,瓶内水面无变化
B.气体黄绿色不变,瓶内水面无变化
C.气体黄绿色变浅,瓶内水面先上升而后又逐渐下降
D.气体黄绿色不变,瓶内水面先上升而后又逐渐下降
3.下列物质,能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红又褪色的是(  )
①氯气
②液氯
③新制氯水
④敞口放置的久置氯水
⑤盐酸
A.②③
B.①②③④
C.只有③
D.③④⑤
知识点四:氯气的制备及用途
1.用途:
消毒;制盐酸
制漂白粉;制多种农药;制氯仿等有机溶剂;
制塑料等。
2.制备:
(1)实验室制备:
①实验原理:4HCl(浓)
+MnO2

MnCl2
+
2H2O
+Cl2↑。
(2)工业制备:电解饱和食盐水法:NaCl
+
H2O
NaOH
+
Cl2↑+
H2↑
【题型讲解】
1.A、B、C、D、E五种物质都含有相同的元素X,这五种物质间转化关系如下图所示。
已知X在海水中含量是除氢、氧外最丰富的元素,由此推断:
(1)这五种物质的化学式分别为:
A_____________,B_____________,C_____________,
D_____________,E_____________。
(2)写出下列变化的离子方程式。
①A→D:_______________________________________________________;
②A→B:_______________________________________________________;
③D→E:_______________________________________________________;
④B→D:_______________________________________________________。
【课外拓展】
含氯物质在生活中有广泛的应用。课后请查阅资料了解含氯物质的用途。
【课堂总结】
【课后作业】
1.氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性。下列叙述中不正确的是(  )
A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.通常状况下,干燥的氯气能和Fe反应
C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶瓶口呈现雾状;光照H2和Cl2的混合气体时,因迅速化合而爆炸
D.氯气能与水反应生成HClO和HCl,久置氯水最终变为稀盐酸
2.地震后,抗震救灾要用大量漂白粉和漂白液杀菌消毒。下列叙述中正确的是(  )
A.漂白粉是纯净物,漂白液是混合物
B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C.工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉
D.漂白液的有效成分是Na2O2
3.探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论错误的是
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.氯水能使有色花瓣褪色,说明氯水中含有Cl2
4.下列物质中,不可能与氯气发生反应的是(  )
A.氢气
B.单质硅
C.白磷
D.空气
5.用漂白粉溶液浸泡过的有色布条,如果晾置在空气中,一段时间后,其漂白效果会更好的原因可能是(  )
A.漂白粉被氧化了
B.漂白粉跟空气中的CO2和水蒸气充分反应,生成了HClO
C.有色布条被空气中的氧气氧化了
D.漂白粉溶液蒸发掉部分水,其浓度增大
6.下列物质在氯气中燃烧,实验现象描述正确的是(  )
A.Na——黄色的烟
B.H2——苍白色火焰
C.Cu——蓝色的烟
D.Fe——棕色的雾
7.在自来水的生产中,常通入适量氯气进行杀菌消毒,氯气与水反应的产物之一是盐酸。市场上有些不法商贩为牟取暴利,利用自来水冒充纯净水桶装出售。为辨别真伪,可用下列哪一种试剂来鉴别(

A.酚酞试液
B.氯化钡溶液
C.氢氧化钠溶液
D.硝酸银溶液
8.Cl2和SO2都具有漂白作用,能使品红溶液褪色。若将等物质的量的Cl2、SO2混合后再通入品红与BaCl2的混合溶液,能观察到的现象是(  )
①溶液很快褪色 ②溶液不褪色 ③出现沉淀 ④不出现沉淀
A.①②
B.①③
C.②③
D.②④
9.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,下列关于氯水的说法不正确的是(  )
A.氯水放置数天后pH将变小
B.加入有色布条,布条褪色,说明溶液中有HClO
C.氯水和液氯都是混合物
D.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
10.有关漂白粉的下列说法中,错误的是(  )
A.漂白粉是混合物,其有效成分是次氯酸钙
B.为了提高漂白粉的漂白效果,使用时可加少量盐酸
C.漂白粉长期敞口放置在空气中会变质失效
D.漂白粉能与少量二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙和次氯酸
11.ClO2和NaClO2均具有漂白性,工业上由ClO2气体制取NaClO2固体的工艺流程如图所示,下列说法错误的是(  )
A.通入的空气可将发生器中产生的ClO2全部驱赶到吸收器中
B.吸收器中生成NaClO2的离子方程式为2ClO2+H2O2===2ClO+2H++O2↑
C.步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥
D.工业上将ClO2气体制成NaClO2固体,其主要目的是便于贮存和运输
12.现有盐酸、NaCl溶液、NaOH溶液和新制氯水,可用来区别它们的一种试剂是(  )
A.AgNO3溶液
B.酚酞溶液
C.紫色石蕊溶液
D.饱和食盐水
13.氯水中含有多种成分,因而具有多重性质。根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应,且氯水足量)。
(1)能证明氯水具有漂白性的是__________(填“a”“b”“c”或“d”)。
(2)c过程中的现象是_________________________________。
(3)a过程中的化学方程式为___________________________________;
b过程中的离子方程式为__________________________________。
14.根据下列装置图回答问题:
(1)装置A、B通入Cl2后,观察到的现象是________________,根据现象可得出的结论是________________。
(2)装置B中发生反应的离子方程式是_____________________________________。
(3)装置F的作用是__________________________________________。
(4)实验开始后,观察到装置C中的现象是__________________________________。
(5)装置E中发生反应的离子方程式是______________________________________。
(6)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是_____________________________。第
7

氯气的性质
【新课导入】
1.初中时,化学老师给我们讲过洁厕灵(主要成分HCl)不能与消毒水(NaClO)一起使用,会产生一种有色的有毒的气体,那么,同学们想过没有,这种有毒有害气体是什么呢?它还有什么其他性质,我们在日常生活中需要怎么去尽量避免呢?
2.干燥的氯气为什么也能够使有色鲜花变色呢?
3.我们知道,HClO具有漂白性,为什么市面上常用的漂白剂,不直接用次氯酸作漂白剂,而要选用次氯酸盐呢?
知识点一:氯气的物理性质
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。氯的单质氯气是一种重要的化工原料,大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等。
18世纪70年代,瑞典化学家舍勒(C.W.Scheele,
1742—1786)将软锰矿(主要成分是MnO2,)与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体。受当时流行学说的影响,舍勒未能确认这种气体。直到1810年,英国化学家戴维(S.H.Davy,1778—1829)才确认这种气体是一种新元素组成的单质———氯气。
1810年,英国化学家戴维以大量事实为依据,确认黄绿色气体是一种新元素组成的单质,并将这种元素命名为chlorine。这一名称来自希腊文,有"绿色"的意思。中文译名曾为"绿气",后改为"氯气"。
1.氯原子的结构:
氯原子的最外电子层上有7个电子,在化学反应中很容易得到1个电子,使最外电子层达到8个电子的稳定结构。
2.氯气的物理性质:
通常情况下,氯气是黄绿色,有刺激性气味,比空气重的有毒气体,易液化,能溶于水(1L水中大约溶解2L氯气)液态的氯称为液氯,其水溶液称为氯水。熔点:-101℃,沸点:-34.6℃,密度:3.214g/L。常见的易液化的气体还有NH3、SO2。
【注意事项】
氯气有毒,人吸入少量氯气会使鼻和喉头的黏膜受到刺激,引起咳嗽和胸部疼痛,吸入大量氯气会中毒死亡。
【思考探究】
1.实验室闻氯气的操作是怎么样的?
用手在瓶口轻轻扇动,使少量气体飘进鼻孔
2.从氯原子结构的角度解释氯气为什么具有强氧化性?
氯原子最外电子层上有7个电子,易得到1个电子,形成8电子稳定结构。所以氯气是活泼的非金属单质,具有强氧化性。
【题型讲解】
1.氯元素的原子结构示意图为,下列说法正确的是(  )
A.氯原子在化学反应中易失去电子
B.氯原子易得到电子形成稳定的氯离子
C.氯元素的化合价只有-1价
D.氯的原子核外有7个电子
答案 B
2.下列说法不正确的是(  )
A.氯元素在自然界中存在游离态,只是量极少
B.海水中的氯元素主要以NaCl等盐的形式存在
C.人体的血液中含有NaCl,其浓度大约为0.9%
D.氯化钠对维持人体的生理功能有着重要作用
答案
A
3.下列说法中正确的是(  )
A.氯原子和氯离子的化学性质相同
B.氯离子比氯原子多一个电子
C.氯气有毒,氯离子也有毒
D.氯气和氯离子都显黄绿色
答案
B
4.通过软管将氯气通入鼠洞中,可用来消灭田鼠,这是利用了氯气的哪种性质?
A.呈黄绿色且密度大
B.密度比空气大且有毒
C.有毒且有颜色
D.较易液化
答案
B
5.发生氯气泄漏时下列防护措施合理的是(

①及时向地势较高处转移;
②及时戴上用浓烧碱溶液湿润过的口罩;
③用高压水枪向泄漏口附近喷洒稀碱液并设法控制氯气泄漏;
④及时戴上用稀纯碱溶液湿润过的口罩;
⑤就地向地下商场转移.
A.②③④⑤
B.①②④⑤
C.①③④
D.①②③④
答案
C
知识点二:氯气的化学性质
氯气能够与大多数金属化合,生成金属氯化物,也能够与大多数非金属单质发生化合反应。
1.与金属单质的反应(Cl2能与绝大多数金属能反应,且变价金属(如Fe)一般能氧化到最高价)
(1)2Na
+
Cl2
2NaCl
(反应现象:产生大量白烟,火焰为黄色)
(2)2Fe
+3Cl2FeCl3
(反应现象:产生大量棕黄色烟)
(3)Cu+Cl2CuCl2
(反应现象:产生大量棕黄色烟)
2.与非金属单质的反应
(1)与H2的反应:
①H2
+Cl2点燃2HCl
(现象:安静的燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾生成)
②H2
+Cl22HCl
(剧烈反应,发生爆炸,瓶口有白雾生成)
条件不同,现象不同
(2)与磷的反应:
①2P+3Cl2
2PCl3
(Cl2不足)
(三氯化磷是液体,呈雾状)
②2P+5Cl2
2PCl5
(Cl2充足)
(五氯化磷是固体,呈白烟状)
该反应会同时出现白烟,白雾现象
3.与水的反应:
常温下,溶于水中的部分氯气与水发生反应,生成的次氯酸(HClO)具有强氧化性,因此,次氯酸能杀死水中的病菌,起到消毒的作用。
化学方程式:Cl2
+
H2O=HCl
+
HClO,
离子方程式:Cl2
+
H2O=H+
+
Cl-
+
HClO
氯气的水溶液叫做氯水。
(1)新制氯水中的成分:三分子(Cl2
,HClO,H2O),四离子(H+,ClO-,OH-,Cl-)
Cl2+H2O=HCl+HClO
HClOH++ClO-
H2OH++OH-
(2)新制氯水的性质:氯水的多种成分决定了它具有多重性质
①Cl2的氧化性:
②HCl酸性:
③HClO的强氧化性、弱酸性:
④Clˉ的性质:
(3)新制氯水、久制氯水、液氯的比较
新制氯水
久制氯水
液氯
区别
氯气的水溶液
稀盐酸
氯气的液体状态
分类
混合物
混合物
纯净物
颜色
浅黄绿色
无色
黄绿色
组成微粒
Cl2、H2O、HClO、H+、Cl—、ClO-、OH-
H2O、H+、Cl—、OH-
Cl2
性质
多种成分,多重性质,如:酸性、漂白性、强氧化性
有酸性(比新制氯水强)、无漂白作用
仅表现Cl2的性质
原因
Cl2+H2O=HCl+HClO、2HClO2HCl+O2↑
4.与碱反应:
最初,人们让你直接用氯水做漂白剂,但因为氯气的溶解度不大,而且生成的次氯酸不稳定,难以保存,使用起来很不方便,效果也不理想,就在氯气与水反应原理的基础上,人们制得了次氯酸钠,次氯酸钙等具有漂白作用的次氯酸盐。
(1)在常温下,将Cl2
通入NaOH溶液中,可以得到以NaClO为有效成分的漂白液:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
虽然NaClO也会分解,但它的水溶液在低温条件下存放三年才分解一半左右,比HClO稳定很多。
(2)将Cl2通入冷的石灰乳(Ca(OH)2)中,即可制得以Ca(ClO)2为有效成分的漂白粉:
2Cl2
+
2Ca(OH)2=Ca(ClO)2
+
CaCl2
+
2H2O
如果Cl2与Ca(OH)2反应充分,并使Ca(ClO)2成为主要成分,则得到漂白精。
漂白粉,漂白液和漂白精既可以作为棉,麻,纸张的漂白,又可以作为游泳池等场所的消毒剂。
(3)漂白原理:Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO;Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO。
(4)失效原理:Ca(ClO)2
+
CO2
+
H2O
=
CaCO3↓+
2HClO,HClO
光照
2HCl
+
O2↑。
5.与还原性物质(NH3)反应:体现强氧化性
3Cl2+8NH3═6NH4Cl+N2(现象:有白烟产生可验证氯气是否泄漏)。
【题型讲解】
1.下列说法中,不正确的是(
)。
A.燃烧一定伴有发光现象
B.燃烧一定是氧化还原反应
C.燃烧一定要有氧气参加
D.燃烧一定会放出热量
【答案】C
2.下列关于Cl2性质的说法错误的是(

A.红热的铁丝在Cl2中剧烈燃烧,产生白色烟雾
B.Cl2是一种黄绿色的气体
C.Cl2与H2的反应中,Cl2是氧化剂
D.工业上可用Cl2作原料制漂白粉
【答案】A
3.下列单质既能跟氯气直接反应,又能跟稀盐酸反应,且产物不相同的是(
)
A.Al
B.Cu
C.Fe
D.Zn
【答案】C
4.掌握一定的化学知识,疫情期间让你更加安全。下列说法正确的是(
)
A.家用消毒液的主要成分是Ca(ClO)2
B.酒精消毒液浓度越高,杀毒效果越好
C.消毒液和洁厕灵混合使用消毒效果更佳
D.据说病毒可以通过气溶胶传播,胶体胶粒直径在1~100nm之间
【答案】D
5.若Cl2泄漏,可用浸有一定浓度的某物质的水溶液的毛巾捂住鼻子,最适宜采用的物质是(  )
A.NaOH
B.NaCl
C.氨水
D.Na2CO3
【答案】D
6.下列溶液具有漂白性的是(
)
A.新制氯水
B.氨水
C.石灰水
D.苏打水
【答案】A
7.如右图所示,在A处通人未经干燥的氯气。当关闭B阀时,C处的红布条看不到明显现象;当打开B阀后,C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液可能是(
)。
①饱和NaCl溶液
②NaOH溶液
③H2O
④浓硫酸
A.①②
B.①③
C.②④
D.③④
【答案】C
8.某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水,现象如图所示,下列有关该实验的说法中正确的是(  )
A.该实验说明Cl2分子具有漂白性
B.该实验说明H+扩散速度比HClO分子快
C.将实验后的pH试纸在酒精灯上微热,试纸又恢复为原来的颜色
D.若用久置的氯水进行实验,现象相同
【答案】B
9.氯气(Cl2)是黄绿色气体,其水溶液叫氯水。把品红试纸(染有品红的纸)仲入氯水中,品红褪色。
发现问题:氯水中的哪些成分能使品红褪色呢?
查阅资料:氯气溶于水,部分与水反应,化学方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO。其中,HClO名为次氯酸,是一种弱酸,具有强氧化。
猜想:
猜想1:是氯水中的水使品红褪色的;
猜想2:是氯水中的_______(填化学式)使品红褪色的;
猜想3:是氯水中的盐酸使品红褪色的;
猜想4:是氯水中的次氯酸使品红褪色的。
实验探究:
实验操作
实验现象
过程分析
①把品红试纸伸入水中
没有褪色
猜想1不成立
②把品红试纸伸入干燥的氯气中
没有褪色
猜想2不成立
③_______
没有褪色
猜想3不成立
结论:
综合分析:氯水中的_______(填化学式)使品红褪色,具有漂白作用(能使品红等有色物质褪色)。
反思:
(1)HCO中氯元素的化合价为_______价。
(2)氯水中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,化学方程式为_______。
(3)向氯水中滴加紫色石蕊溶液,观察到的现象是_______。
【答案】Cl2
把品红试纸伸入到盐酸中
HClO
+1
HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
先变红色后褪色
知识点三:次氯酸(HClO)的性质
1.物理性质:
仅存在于溶液中,有刺激性气味。
2.化学性质:
(1)弱酸性:Ca(ClO)2
+
CO2
+
H2O
=
CaCO3↓+
2HClO,酸性:H2CO3>HClO。
(2)强氧化性:SO32-
+HClO
=
SO42-
+H++Cl-
(3)还原性:KClO3
+
6HCl(浓)
KCl
+
3H2O
+
3Cl2↑
(4)不稳定性:HClO
光照
2HCl
+
O2↑。
(5)漂白性:氧化性漂白,不可逆。
次氯酸的强氧化性能够使某些染料和有机色素褪色,因此,可以用于棉,麻和纸张的漂白。
【科学·技术】
验证次氯酸光照分解产物的数字化实验
数字化实验将传感器、数据采集器和计算机依次相连,采集实验过程中各种物理量(如pH、温度、压强、电导率等)变化的数据并记录和呈现,通过软件对数据进行分析,获得实验结论。也就是说,数字化实验是利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析。
验证次氯酸光照分解的产物可以设计成数字化实验。实验步骤如下∶(1)将pH传感器、
氯离子传感器、氧气传感器分别与数据采集器、计算机连接;(2)将三种传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中;(3)用强光照射氯水,同时开始采集数据。此实验可以测定光照过程中氯水的pH、氯水中氯离子的浓度、广口瓶中氧气的体积分数这三者的变化,并通过计算机的数据处理功能将这些变化显示在计算机屏幕上(如下图)。通过对数据进行分析,最终可验证次氯酸光照分解的产物。
光照过程中,氯水中的PH,氯离子浓度,广口瓶中氧气的体积分数的变化
【思考交流】
1.为什么工业上常把干燥的液氯储存在钢瓶中?
常温下Fe不与干燥Cl2反应,除非潮湿Cl2。
2.我们以前学过的燃烧反应,都是物质在氧气中的燃烧。通过H2在Cl2中的燃烧,你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识?
燃烧不一定要有氧气参加,物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。燃烧的本质是氧化还原反应,所有发光、发热的剧烈的化学反应都称为燃烧。
3.Cl2
与H2O反应过程中,氧化剂,还原剂分别是什么?
4.近年来有科学家提出,使用氯气对自来水消毒时,氯气会与水中的有机物发生反应,生成的有机氯化物可能对人体有害。所以,国家规定了饮用水中余氯含量的标准;而且已开始使用新的自来水消毒剂,如二氧化氯(ClO2)、臭氧等。
从中你能得到什么启示?
启示1
:要一分为二地看待物质,正确认识物质的性质,合理使用物质。
启示2:化学研究的方向之一就是根据需要发现、合成并使用新物质。
5.工业上为什么用Cl2来制取漂白粉?
形成比次氯酸更稳定的比次氯酸盐,便于运输、保存
6.为何自来水中有Cl-?
因为自来水用氯气消毒,部分氯气和水发生了反应,生成了
Cl-。
7.新制氯水中含有三分子,四离子,那么,久置氯水的成分是什么呢?
H2O、Cl-、H+、OH-
8.为什么在氯水中滴加石蕊溶液,会先变红,后褪色?
先变红,是因为含有H+,后褪色,是因为HClO的强氧化性使石蕊溶液被漂白了。
【题型讲解】
1.下列叙述中能证明次氯酸是一种弱酸的是(

A.次氯酸不稳定,易分解
B.次氯酸可与碱反应
C.次氯酸钙能与碳酸作用生成碳酸钙和次氯酸
D.次氯酸能使染料和有机色质褪色
【答案】
C
2.将充满氯气的集气瓶倒放在盛有水的水槽内,经日光照射一段时间后,看到现象是(  )
A.气体黄绿色变浅,瓶内水面无变化
B.气体黄绿色不变,瓶内水面无变化
C.气体黄绿色变浅,瓶内水面先上升而后又逐渐下降
D.气体黄绿色不变,瓶内水面先上升而后又逐渐下降
【答案】
C
3.下列物质,能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红又褪色的是(  )
①氯气
②液氯
③新制氯水
④敞口放置的久置氯水
⑤盐酸
A.②③
B.①②③④
C.只有③
D.③④⑤
【答案】
C
知识点四:氯气的制备及用途
1.用途:
消毒;制盐酸
制漂白粉;制多种农药;制氯仿等有机溶剂;
制塑料等。
2.制备:
(1)实验室制备:
①实验原理:4HCl(浓)
+MnO2

MnCl2
+
2H2O
+Cl2↑。
(2)工业制备:电解饱和食盐水法:NaCl
+
H2O
NaOH
+
Cl2↑+
H2↑
【题型讲解】
1.A、B、C、D、E五种物质都含有相同的元素X,这五种物质间转化关系如下图所示。
已知X在海水中含量是除氢、氧外最丰富的元素,由此推断:
(1)这五种物质的化学式分别为:
A_____________,B_____________,C_____________,
D_____________,E_____________。
(2)写出下列变化的离子方程式。
①A→D:_______________________________________________________;
②A→B:_______________________________________________________;
③D→E:_______________________________________________________;
④B→D:_______________________________________________________。
【答案】(1)Cl2,NaClO,NaCl,HClO,HCl;
(2)①Cl2
+
H2O
H+
+
Cl-
+
HClO
;②Cl2
+
2OH-
===
Cl-
+
ClO-
+
H2O;
③2HClO
2H+
+
2Cl-
+
O2↑;
④ClO-
+
H+
===
HClO
【课外拓展】
含氯物质在生活中有广泛的应用。课后请查阅资料了解含氯物质的用途。
消毒/漂白液:NaClO
漂白粉:Ca(ClO)2
消毒洗衣粉:
NaClO
清洁剂:HCl
合成纤维:氯纶
耐强酸强碱,不燃烧。工作服、滤布、安全帐篷、地毯
聚氯乙烯:PVC
56-58%。塑料薄膜、雨衣、玩具、拖鞋、窗帘
合成杀虫剂:六六六、敌百虫、乐果、赛力散、DDT
【课堂总结】
【课后作业】
1.氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性。下列叙述中不正确的是(  )
A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.通常状况下,干燥的氯气能和Fe反应
C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶瓶口呈现雾状;光照H2和Cl2的混合气体时,因迅速化合而爆炸
D.氯气能与水反应生成HClO和HCl,久置氯水最终变为稀盐酸
【答案】B
2.地震后,抗震救灾要用大量漂白粉和漂白液杀菌消毒。下列叙述中正确的是(  )
A.漂白粉是纯净物,漂白液是混合物
B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C.工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉
D.漂白液的有效成分是Na2O2
【答案】B
3.探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论错误的是
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.氯水能使有色花瓣褪色,说明氯水中含有Cl2
【答案】D
4.下列物质中,不可能与氯气发生反应的是(  )
A.氢气
B.单质硅
C.白磷
D.空气
答案 D
5.用漂白粉溶液浸泡过的有色布条,如果晾置在空气中,一段时间后,其漂白效果会更好的原因可能是(  )
A.漂白粉被氧化了
B.漂白粉跟空气中的CO2和水蒸气充分反应,生成了HClO
C.有色布条被空气中的氧气氧化了
D.漂白粉溶液蒸发掉部分水,其浓度增大
【答案】B 
6.下列物质在氯气中燃烧,实验现象描述正确的是(  )
A.Na——黄色的烟
B.H2——苍白色火焰
C.Cu——蓝色的烟
D.Fe——棕色的雾
答案 B
7.在自来水的生产中,常通入适量氯气进行杀菌消毒,氯气与水反应的产物之一是盐酸。市场上有些不法商贩为牟取暴利,利用自来水冒充纯净水桶装出售。为辨别真伪,可用下列哪一种试剂来鉴别(

A.酚酞试液
B.氯化钡溶液
C.氢氧化钠溶液
D.硝酸银溶液
【答案】D
8.Cl2和SO2都具有漂白作用,能使品红溶液褪色。若将等物质的量的Cl2、SO2混合后再通入品红与BaCl2的混合溶液,能观察到的现象是(  )
①溶液很快褪色 ②溶液不褪色 ③出现沉淀 ④不出现沉淀
A.①②
B.①③
C.②③
D.②④
【答案】C
9.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,下列关于氯水的说法不正确的是(  )
A.氯水放置数天后pH将变小
B.加入有色布条,布条褪色,说明溶液中有HClO
C.氯水和液氯都是混合物
D.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
答案 C
10.有关漂白粉的下列说法中,错误的是(  )
A.漂白粉是混合物,其有效成分是次氯酸钙
B.为了提高漂白粉的漂白效果,使用时可加少量盐酸
C.漂白粉长期敞口放置在空气中会变质失效
D.漂白粉能与少量二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙和次氯酸
答案 D
11.ClO2和NaClO2均具有漂白性,工业上由ClO2气体制取NaClO2固体的工艺流程如图所示,下列说法错误的是(  )
A.通入的空气可将发生器中产生的ClO2全部驱赶到吸收器中
B.吸收器中生成NaClO2的离子方程式为2ClO2+H2O2===2ClO+2H++O2↑
C.步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥
D.工业上将ClO2气体制成NaClO2固体,其主要目的是便于贮存和运输
【答案】B
12.现有盐酸、NaCl溶液、NaOH溶液和新制氯水,可用来区别它们的一种试剂是(  )
A.AgNO3溶液
B.酚酞溶液
C.紫色石蕊溶液
D.饱和食盐水
【答案】C
13.氯水中含有多种成分,因而具有多重性质。根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应,且氯水足量)。
(1)能证明氯水具有漂白性的是__________(填“a”“b”“c”或“d”)。
(2)c过程中的现象是_________________________________。
(3)a过程中的化学方程式为___________________________________;
b过程中的离子方程式为__________________________________。
答案 (1)d
(2)有白色沉淀生成
(3)2FeCl2+Cl2===2FeCl3 CO+2H+===CO2↑+H2O
14.根据下列装置图回答问题:
(1)装置A、B通入Cl2后,观察到的现象是________________,根据现象可得出的结论是________________。
(2)装置B中发生反应的离子方程式是_____________________________________。
(3)装置F的作用是__________________________________________。
(4)实验开始后,观察到装置C中的现象是__________________________________。
(5)装置E中发生反应的离子方程式是______________________________________。
(6)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是_____________________________。
【答案】(1)干燥的红色(或A中)布条不褪色,湿润的红色(或B中)布条褪色 Cl2无漂白性,Cl2与水反应生成的HClO有漂白性
(2)Cl2+H2OH++Cl-+HClO
(3)吸收氯气,防止污染环境
(4)溶液先变红色,后褪色
(5)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(6)H2O+SO+Cl2===2H++SO+2Cl-

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