高一化学人教版学案第二章第二节第1课时氯气的性质

第二节氯及其化合物第1课时氯气的性质1．物理性质：颜色状态气味毒性溶解性黄绿色气体刺激性气味有毒1体积的水溶解约2体积的氯气2.化学性质：(1)Cl2与金属单质的反应写出下列反应的化学方程式：①与钠反应：2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2NaCl。②与铁反应：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3。③与铜反应：Cu＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))CuCl2。(2)氯气与非金属单质的反应在空气中点燃氢气，然后把导管伸入盛有氯气的集气瓶中。①现象：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＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2HCl。(3)Cl2与H2O反应①Cl2与H2O反应的化学方程式为Cl2＋H2O=HCl＋HClO。②次氯酸的性质a．次氯酸具有强氧化性，能杀菌、消毒。b．次氯酸为很弱的酸，只存在于水溶液中，次氯酸不稳定，见光分解生成O2，化学方程式为2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑。③实验探究：操作现象有色布条不褪色有色布条褪色鲜花褪色通过以上实验可得出Cl2没有漂白性，次氯酸具有漂白性。(4)氯气与碱的反应①与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液制取反应的化学方程式：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O，离子方程式：Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O。②与石灰乳反应——制取漂白粉制取反应的化学方程式：2Ca(OH)2＋2Cl2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。1.判断下列说法是否正确：(1)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂。(×)提示：氯气与水、碱的反应中既表现氧化性，又表现还原性。(2)过量的铁与Cl2在一定条件下生成FeCl2。(×)提示：氯气与变价金属反应时得到金属的高价氯化物，如FeCl3，与铁的用量无关。(3)一分子Cl2与水充分反应转移2个电子。(×)提示：Cl2与水反应中既表现氧化性，又表现还原性。一分子Cl2与水完全反应转移电子数为1个。2．阅读教材“科学·技术·社会”回答：氯水长期放置在空气中，最后溶液中的溶质是什么？由此分析氯水应该如何保存？提示：HCl。由三个图像可知溶液中氢离子、氯离子的浓度增大，氧气的含量增大，可知发生反应2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑，最后溶质为HCl。氯水应保存在棕色试剂瓶中，放置在低温避光处。3．1915年4月22日，第一次世界大战西线战场，夜幕刚刚落下，防守比利时伊普尔的法军阵地前方，从对面德军堡壕里突然升起一股奇怪的致命绿烟，微风将这股绿烟吹向法军阵地，士兵们四处溃逃，瞬间许多人就中毒倒地，他们呼吸急促，挣扎着倒下，渐渐地，他们没有了呼吸。(1)氯气使人中毒死亡的原理是什么？提示：氯气具有强烈的刺激性气味，吸入少量氯气会使人鼻和喉头黏膜受到刺激并引起胸痛和咳嗽，吸入大量氯气时会使人中毒致死。(2)当日常生活中遇到氯气泄漏时，应如何躲避？提示：氯气密度比空气大，应躲避到较高位置。可以使用蘸有弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻。氯水的成分和性质你知道如何用自来水养金鱼吗？首先，用容器取适量的自来水，将其放置在阳光照射的地方两天以上，再将其倒进鱼缸里面。这是因为自来水为了适合人类饮用，都经过了处理，其中含有氯气，此气体对于金鱼的生长不利，时间久了很容易造成金鱼中毒。将其放置在阳光照射的地方，是因为在阳光照射下，可以使得有毒物质减少，从而使得金鱼慢慢适应新的水源。氯水的成分和性质1．自来水用Cl2消毒的原理是什么？写出化学方程式。水中含氯的微粒有哪些？提示：Cl2通入水中发生反应，生成具有强氧化性的次氯酸能够杀菌、消毒。Cl2＋H2O=HCl＋HClO。水中含氯的微粒有Cl2、HClO、Cl－、ClO－。2．将碳酸钙粉末加入新制氯水，有无色气泡，写出发生反应的离子方程式。提示：CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2O。3．自来水晒过一段时间后，可以减少水中的有毒物质，发生了哪些化学反应？提示：氯气对自来水消毒后，含有少量氯气和次氯酸。经过阳光照射后，发生的化学反应有2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑。4．将氯气通入盛有新鲜的红色玫瑰花的试剂瓶中，红色的玫瑰花是否褪色？提示：褪色。新鲜的红色玫瑰花本身含有水分，氯气遇新鲜的红色玫瑰花后可与水反应得到HClO，使红色的玫瑰花褪色。1．氯水的成分：氯水中存在反应：Cl2＋H2O=HCl＋HClO，HClO和HCl发生电离。氯水中含有以下微粒：2．新制氯水的性质：3．新制氯水与久置氯水的区别：新制氯水久置氯水颜色浅黄绿色无色主要微粒Cl2、HClO、H2OH＋、Cl－、ClO－H＋、Cl－、H2O性质酸性、氧化性、漂白性酸性【思考讨论】(1)将盛有氯水的烧瓶置于阳光下照射，有气泡产生，此气泡成分是氯气吗？烧瓶内溶液的酸碱性有何变化？提示：不是酸性增强。因反应2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑，放出O2，有HCl生成，酸性增强。(2)向含有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加氯水，溶液红色褪去，如何验证是什么原因造成的？提示：可能有两种原因：①氯水中含具有强氧化性的HClO，它的漂白性使溶液褪色；②氯水中含有H＋能中和OH－使溶液褪色。通过向褪色后的溶液中再加入氢氧化钠溶液，若溶液重新变为红色则原因②正确，若溶液无明显变化则原因①正确。【典例】下列实验现象与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是()A．铁片加入新制氯水中，有无色气泡产生(H＋)B．新制氯水使红色布条褪色(HCl)C．向新制氯水中滴加石蕊溶液，溶液先变红后褪色(H＋、HClO)D．滴加AgNO3溶液有白色沉淀产生(Cl－)【思维建模】解答有关氯水问题的思路如下：【解析】选B。由于新制氯水中存在盐酸，可发生反应：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，表现出酸性，即H＋的性质，A正确；新制氯水使红色布条褪色是次氯酸的漂白作用，B错误；新制氯水中有盐酸，使石蕊溶液变红，次氯酸具有漂白性，使变红的溶液又褪色，C正确；新制氯水与AgNO3溶液发生反应：HCl＋AgNO3=AgCl↓＋HNO3，表现出Cl－的性质，D正确。(1)如何保存新制氯水？(关键能力—分析与推测)提示：为防止次氯酸见光分解，新制氯水保存在棕色试剂瓶中。(2)向新制氯水中加入适量碳酸钙，过滤，能否制得较大浓度的次氯酸？(关键能力—探究与创新)提示：能。氯气溶于水会发生反应：Cl2＋H2O=HCl＋HClO，加入适量碳酸钙，碳酸钙会和HCl反应，进而可制得较大浓度的次氯酸。【易错提醒】运用新制氯水解题时要注意：(1)氯水中含有Cl2，所以氯水呈黄绿色，由于Cl2具有强氧化性，当向氯水中加入强还原性物质，便可与Cl2发生氧化还原反应。(2)氯水中含有HClO，HClO具有强氧化性，能杀死水里的病菌，故常用氯气给自来水杀菌、消毒。另外HClO还可将色素氧化而使颜色褪去，故氯水常用于漂白。(3)氯水中含有多种微粒就表现出氯水性质的多重性。(4)用氯水漂白的物质不能恢复原来的颜色。【备选例题】在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是()选项方法现象结论A观察氯水颜色氯水呈黄绿色氯水中含Cl2B向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水有无色气体产生氯水中含HClOC向红色纸条上滴加氯水红色纸条褪色氯水具有漂白性D向FeCl2溶液中滴加氯水溶液变成棕黄色氯水具有氧化性【解析】选B。Cl2是黄绿色气体，氯水呈黄绿色，是由于溶于水的Cl2仅部分与水反应，氯水中含有Cl2，A对；饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水，有气泡产生，是因为HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))与氯水中的HCl反应生成CO2和H2O，B错；向红色纸条上滴加氯水，红色纸条褪色，说明氯水具有漂白性，C对；向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液变成棕黄色，是因为发生反应2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，说明氯水具有氧化性，D对。1．(2021·杭州高一检测)新制氯水与久置的氯水相比较，下列结论不正确的是()A．都呈酸性B．前者能使有色布条褪色C．光照新制氯水有气泡逸出，该气体是Cl2D．向氯水中加入无水硫酸铜，会出现蓝色【解析】选C。新制的氯水中含有分子：Cl2、HClO、H2O，离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－，但是光照时发生反应2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑，久置的氯水实际上已经是盐酸，A、B正确，C错误；氯水中含有大量H2O，加入无水硫酸铜会出现蓝色，D正确。2．下列关于氯水性质及现象的描述和相关解释正确的是()操作现象解释A将氯水加入紫色石蕊试液中石蕊试液先变红色后褪色氯水中有H＋B氯水中加入硝酸银溶液产生白色沉淀氯水中有Cl－C氯水中加入碳酸钠溶液产生气体氯水中有HClOD氯水中加入有色布条有色布条褪色氯水中有Cl2【解析】选B。氯气与水反应生成HCl、HClO，HCl显强酸性，使石蕊变红，HClO具有强氧化性，使其褪色，故A错误；氯水中加入硝酸银溶液产生白色沉淀，说明生成白色沉淀氯化银，所以氯水中含有氯离子，故B正确；次氯酸的酸性弱于碳酸，所以氯水中加入碳酸钠溶液产生气体，说明有盐酸而不是次氯酸，故C错误；氯水中加入有色布条，有色布条褪色是次氯酸的漂白性，而不是氯气的作用，故D错误。【补偿训练】1．下列关于液氯和氯水的叙述中正确的是()A．液氯是纯净物，而氯水是混合物B．液氯与氯水均有酸性C．液氯较氯水的漂白作用更强D．液氯无色，氯水呈黄绿色【解析】选A。氯气可液化为液氯，液氯(黄绿色液体)是由氯气分子构成的纯净物，无酸性、无漂白性；氯气溶于水得到氯水(浅黄绿色溶液)，新制的氯水是含有Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl－、ClO－、OH－的混合物，既有酸性，又有漂白性。2.某化学小组进行了以下实验：发现氯气能使湿润的红色布条褪色。对于使红色布条褪色的物质，同学们的看法不一致，认为氯水中存在的几种粒子都有可能。请设计实验，得出正确结论。(1)提出问题：氯水中哪种物质能使红色布条褪色？(2)收集资料：①氯气有强氧化性；②氯气与水反应生成稀盐酸和次氯酸；③次氯酸有强氧化性。(3)提出假设：①________________________________________；②_________________________________________；③___________________________________；④水使红色布条褪色。(4)验证假设：实验①：把红色布条放入充满氯气的集气瓶中，布条不褪色；实验②：____________________________________________；实验③：_______________________________________________；实验④：把红色布条放在水里，布条不褪色。(5)得出的实验结论是________