2018版高中化学专题2从海水中获得的化学物质第一单元氯溴碘及其化合物第2课时氯气的性质学案苏教版必修.doc

第2课时氯气的性质学习目标定位1.能正确说出氯气的物理性质。2.从氯的原子结构特点和氯气跟金属、非金属的反应认识氯气是一种化学性质非常活泼的非金属。3.知道氯气与水反应的产物，能正确列出氯水(新制氯水和久置氯水)的主要成分。4.会书写氯气与碱反应的化学方程式，知道漂白粉的成分及其漂白原理。一、氯气与单质的反应1氯气是一种黄绿色气体，能溶于水，密度比空气大，有毒。2氯元素的原子结构示意图为，由此可知：氯原子在化学反应中容易得到1个电子。氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，能与多种物质直接发生反应。(1)能与绝大多数金属反应生成盐。写出下列反应的化学方程式，指明反应现象：(2)Cl2与非金属单质的反应操作H2在Cl2中燃烧H2和Cl2的混合气体光照现象H2在盛有Cl2的集气瓶中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口有白雾产生发生爆炸反应原理H2Cl22HCl氯气与单质的反应(1)氯气能与除Au、Pt之外的所有金属直接反应，与Fe、Cu等变价金属反应均生成高价金属氯化物。(2)干燥的氯气在常温下不与铁反应，因此，干燥的氯气可用钢瓶贮存。(3)氢气和氯气的反应条件不同，现象也不同。工业上用H2Cl22HCl的方法制盐酸。(4)燃烧不一定有氧气参加。任何发热、发光、剧烈的氧化还原反应都叫燃烧。(5)氯气还能与磷(P)、硫(S)等非金属单质反应。提醒烟是指固体小颗粒分散在空气中，雾是指小液滴分散在空气中。1下列各化合物不能由单质直接化合制取的是()AFeCl3 BCuCl2 CAlCl3 DFeCl2答案D解析因Cl2化学性质很活泼，与变价金属反应时生成高价态金属氯化物，Fe元素有2价、3价，Cu元素有1价、2价，Al元素只有3价，所以选D。2下列现象不属于H2在Cl2中燃烧现象的是()A苍白色火焰 B瓶口有白雾C集气瓶内气体颜色变浅 D爆炸答案D解析H2在Cl2中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口因生成的HCl吸收空气中的H2O形成盐酸小液滴而形成白雾，瓶内气体因Cl2的消耗而变浅，但不发生爆炸。易错警示燃烧不一定有氧气参加，物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。燃烧的本质是剧烈的氧化还原反应，所有发光、放热、剧烈的氧化还原反应都称为燃烧。如Na、Fe、H2等物质均可在Cl2中燃烧。二、氯气与水的反应1氯气能溶于水，其水溶液俗称氯水。按照表中要求完成氯水的性质实验，将实验现象及有关结论填入表中：实验操作实验现象实验结论有色布条不褪色干燥氯气不具有漂白性有色布条褪色新制氯水具有漂白性2.新制氯水具有漂白性是因为氯气与H2O反应生成了HClO，反应的化学方程式是Cl2H2OHClHClO，该反应的氧化剂是Cl2，还原剂是Cl2。3次氯酸(HClO)的性质(1)次氯酸是易溶于水的弱酸，比碳酸酸性弱，写离子方程式时不能拆成离子形式。氯气和水反应的离子方程式为Cl2H2O=HClHClO。(2)次氯酸不稳定，见光易分解，反应化学的方程式：2HClO2HClO2。(3)次氯酸具有强氧化性，其氧化性比Cl2强，可用于自来水的杀菌消毒，还可以用作漂白剂。归纳总结液氯、新制氯水、久置氯水的比较液氯新制氯水久置氯水成分Cl2Cl2、HClO、H2O、H、Cl、ClO、OHH、Cl、H2O、OH分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色黄绿色无色性质氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性保存特制钢瓶棕色瓶盛装，放阴凉处，一般现用现配放于试剂瓶，玻璃塞即可3为探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质，某化学兴趣小组做了如下实验：(1)观察氯水颜色，发现氯水呈黄绿色，证明氯水中含有的粒子是_(填化学式，下同)。(2)向氯水中滴入碳酸钠溶液，有气体生成，说明氯水中含有的粒子是_。(3)在盛有氯水的试管中的有色布条褪色，说明氯水中含有的粒子是_。(4)将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液显红色，起作用的微粒是_，过一会儿，溶液的颜色褪去，起作用的微粒是_。(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成，证明氯水中含有的粒子是_。(6)氯水经光照后，颜色逐渐消失，并放出的气体是_，溶液的酸性_(填“增强”“不变”或“减弱”)。(7)将Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯微粒是_。答案(1)Cl2(2)H(3)HClO(4)HHClO(5)Cl(6)O2增强(7)Cl2、ClO、HClO解析(1)氯水中含有的微粒有Cl2、HClO、H2O、H、Cl、ClO和OH，含有Cl2，使溶液呈现黄绿色。(2)滴入Na2CO3溶液有气体生成，证明溶液呈酸性，含H。(3)氯水能使有色布条褪色，说明具有漂白性，证明氯水中含有HClO。(4)紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液呈红色，说明有H存在，很快褪色，则是因为HClO起漂白作用。(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成，证明氯水中有Cl。(6)HClO不稳定，见光易分解放出O2，并生成盐酸，由于HClO为弱酸，而盐酸是强酸，故溶液酸性增强。(7)Cl2水中的Cl2、ClO、HClO具有强氧化性。思维拓展氯水的性质氯水成分的多样性决定了其性质的多样性三、氯气与碱的反应1将氯气通入氢氧化钠溶液中可制得漂白液。(1)反应的化学方程式是Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。(2)漂白液的有效成分是次氯酸钠。2工业上制取漂白粉(氯气和石灰乳)的原理与上述反应原理相似。(1)反应的化学方程式是2Ca(OH)22Cl2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。(2)漂白粉的成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2；漂白精的主要成分是Ca(ClO)2。(3)漂白粉的漂白原理：利用复分解反应原理和较强酸能够制取较弱酸的原理使漂白粉中的次氯酸钙转化为次氯酸进行漂白。Ca(ClO)22HCl=CaCl22HClO，离子方程式是ClOH=HClO。(4)漂白粉长期露置于空气中，最终会生成氯化钙而失效，有关反应的化学方程式：Ca(ClO)2H2OCO2=CaCO32HClO；2HClO光照,2HClO2；CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2。(1)自来水常用氯气来杀菌消毒，但因氯气的溶解度不大，而且生成的次氯酸很不稳定，不便于保存，而次氯酸盐性质稳定，且遇酸或空气中的CO2和水蒸气可生成HClO。因此常用氯气与碱反应制取漂白粉。(2)漂白粉在空气中保存不当会变质。因此漂白粉和漂白精的保存方法是密封、避光并置于阴凉干燥处。4有关漂白粉和漂白液的说法正确的是_(填序号)。工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉。漂白液的有效成分是NaClO，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2。漂白粉和Fe(OH)3胶体都常用于自来水的处理，二者的作用原理不相同。漂白粉在空气中久置不可能发生氧化还原反应。漂白粉在空气中久置变质，理由是漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3。漂白粉在空气中不稳定，所以可用于漂白纸张。答案解析不正确，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2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O；正确，漂白液的有效成分是NaClO，漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2；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；不正确，漂白粉在空气中久置的化学方程式为Ca(ClO)2H2OCO2=CaCO32HClO,2HClO2HClO2，既有复分解反应，又有氧化还原反应；不正确，漂白粉在空气中失效原因是Ca(ClO)2H2OCO2=CaCO32HClO，而CaCl2与H2O和CO2不反应；漂白粉能用于漂白纸张，与其强氧化性有关，与不稳定性无关。易误提醒工业制备漂白粉时只能用石灰乳而不能用石灰水；漂白粉在空气中变质包括两个反应过程：一是Ca(ClO)2与空气中CO2、H2O反应，二是生成的HClO分解。1某同学利用如图所示装置电解饱和食盐水，他在导气管b处收集到的气体不具有的特征是()A呈黄绿色 B有毒C密度小于空气 D刺激性气味答案C解析电解饱和食盐水时，Cl在与电源正极相连的碳棒上转化为Cl2，该气体的密度大于空气。2下列叙述中正确的是()氯气的性质活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收新制氯水的氧化性强于久置氯水检验HCl气体中是否混有Cl2，方法是将气体通入硝酸银溶液除去HCl气体中的Cl2，可将气体通入饱和食盐水A BC D答案C解析氯气与氢气混合，达到爆炸极限，在点燃或光照的条件下才能发生爆炸，错误；氢氧化钙溶液中溶质浓度小，实验中用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，错误；排除A、B项。HCl气体与AgNO3溶液也可产生沉淀，错误；将气体通入饱和食盐水，除去的是HCl气体，而不是Cl2，错误，排除D项。3下列说法中正确的是()A漂白粉是纯净物B次氯酸显酸性，所以有杀菌漂白作用C氯水久置后将失去漂白性D次氯酸属于酸，能使石蕊溶液变红答案C4室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适反应条件下，它们可按下面框图进行反应。又知E溶液是无色的。请回答：(1)A是_，B是_，C是_(填化学式)。(2)反应的化学方程式为_。(3)反应的化学方程式为_。(4)反应的化学方程式为_。答案(1)FeCl2H2(2)2Fe3Cl22FeCl3(3)Fe2HCl=FeCl2H2(4)2FeCl2Cl2=2FeCl3解析解答推断题的关键在于寻找“突破口”。由B为黄绿色的气体单质，可知B为Cl2，C为无色气体且与Cl2能发生反应，则C为H2，E为HCl；由反应可以推出：A为排在H前面的金属，且A为变价金属，因此A为Fe。基础过关题组一Cl2的性质1Cl2可用于消灭田鼠，为此，可将Cl2用软管通入到田鼠洞中，这是利用了氯气下列性质：黄绿色密度比空气大有毒易液化可溶于水中的()A BC D答案B解析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得多，可沉在洞底，另一方面是氯气有毒。2下列关于氯气的说法正确的是()A氯气的化学性质很活泼，所以纯净的液氯不能用钢瓶贮存B氯气和液氯是两种不同的物质C不可以用浓硫酸除去氯气中的水蒸气D氯气有毒，它曾在战争中被用于制造毒气弹答案D3下列有关氯气的叙述中正确的是()ACl2是无色无味的气体B液氯和氯水都具有漂白性C点燃是H2和Cl2化合的唯一条件DCl2与变价金属反应生成高价金属氯化物答案D4植物中山茶花、石榴可以吸收氯气，紫藤和月季对氯气的吸收净化能力也很强。在实验室制取Cl2时，尾气一般要用NaOH溶液吸收而不用澄清石灰水吸收的理由是()A氯气不与石灰水反应BCa(OH)2微溶于水，澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少，吸收的尾气也很少C氯气与Ca(OH)2反应生成的CaCl2难溶于水D澄清石灰水能吸收空气中的CO2而变浑浊答案B解析Ca(OH)2在水中的溶解度小，吸收Cl2的量较少，吸收不充分。注意D项与题目所问无关。5将Cl2制成漂白粉的主要目的是()使它转变成较易溶于水的物质转变成较稳定、便于贮存的物质提高氯的质量分数提高漂白能力A B C D答案D解析将Cl2制成漂白粉的主要目的是转变成较稳定、便于贮存的物质。Ca(ClO)2比HClO稳定，便于贮存、运输。题组二氯水的成分及性质6长期放置饱和氯水时，下列微粒在溶液中不减少的是()ACl2 BHClO CCl DH2O答案C7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加入有色布条，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解析能使有色布条褪色的是次氯酸，说明溶液中有次氯酸存在，A错误；因为Cl2呈黄绿色且有刺激性气味，B正确；加入盐酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，Cl不一定存在，因为加入的盐酸中也含Cl，可加硝酸酸化，C错误；加入NaOH溶液，氯水黄绿色消失，说明有Cl2存在，D错误。8实验表明：将氯水滴加到一张蓝色石蕊试纸上，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。下列有关说法中不正确的是()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内外环上颜色的差异表明此变化过程中，中和反应比氧化还原反应快D氯水中形成次氯酸的反应中还原产物是HClO答案D解析内外两环颜色不同，说明两种物质起作用，表现出酸性和漂白性，A正确；内环HClO表现强氧化性，起漂白作用，外环H表现酸性而呈红色或浅红色，B正确；由现象可知外环是由于H表现酸性的结果，说明中和反应快，内环是HClO的强氧化性的表现，氧化还原反应慢些，C正确；HClO是Cl元素化合价升高的产物，为氧化产物，D错误。9将紫色石蕊溶液滴入NaOH溶液中，溶液变蓝色，再通入氯气，溶液由蓝色先变成红色，最后颜色慢慢褪去，其原因是()氯气有漂白性氯气与NaOH溶液反应氯气的水溶液呈酸性次氯酸有漂白性氯化钠有漂白性A B C D答案B解析Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO，当Cl2过量时，Cl2与水反应生成HCl和HClO，溶液呈酸性，因此使石蕊溶液变红色，而HClO有漂白性，又使溶液褪色。10如图所示，从A处通入新制备的Cl2，关闭B阀时，C处的红色布条看不到明显现象；当打开B阀后，C处红色布条逐渐褪色。D瓶中装的是()浓硫酸 NaOH溶液H2O 饱和NaCl溶液A B C D答案C解析本题解题关键在于明确HClO有漂白作用，干燥的Cl2不具备漂白作用。先判断A处通入的Cl2是否带有水蒸气。根据B阀打开时，红色布条褪色，说明A处Cl2为潮湿的；潮湿的Cl2在B阀关闭时通过D，看不到C处红色布条有明显变化，说明D处溶液吸收了氯气或者吸收了潮湿氯气中的水蒸气。因此正确选项为C。能力提升11常温下，A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体，A、B、C、D、E都含X元素，其转化关系如图所示：(1)请分别写出下列物质的化学式(如为溶液请填溶质的化学式)：A_、B_、D_。(2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式(请注明反应条件)：AH2O(离子方程式)：_；ANaOH(离子方程式)：_；DA(化学方程式)：_。答案(1)Cl2HClOHCl(2)Cl2H2OHClHClOCl22OH=ClClOH2O4HCl(浓)MnO2MnCl2Cl22H2O解析由题意可知A为氯气，B为次氯酸，D为盐酸，C为氯化钠，E为次氯酸钠。12洪灾过后，饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。根据所学知识，回答下列问题：(1)工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉，反应的化学方程式为_；漂白粉有效成分为_(填名称)；瓶装漂白粉久置在空气中会失效，试用化学方程式表示失效的原因：_。(2)某化学兴趣小组为了探究HClO的漂白性，设计了如下的实验：通入Cl2后，从集气瓶A、B的现象可得出的结论是_；其中发生反应的化学方程式为_。为了确认是HClO使湿润的红色布条褪色，你认为还应增加的实验是_。烧杯中NaOH溶液所起的作用是_，烧杯中所发生反应的化学方程式为_。为保证实验安全，氯气以每分钟1.12 L(已换算为标准状况下)的流速匀速通入，若实验需耗时4 min，小烧杯中盛放2 molL1的NaOH溶液的体积至少应为_mL。答案(1)2Cl22Ca(OH)2=Ca(ClO)2CaCl22H2O次氯酸钙Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO、2HClO2HClO2(2)干燥的Cl2没有漂白性，氯水有漂白性Cl2H2OHClHClO验证盐酸是否有漂白性吸收多余的Cl2，防止污染空气Cl22NaOH=NaClONaClH2O200解析(1)工业制取漂白粉的化学方程式为2Cl22Ca(OH)2=Ca(ClO)2CaCl22H2O，漂白粉的主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2，而起漂白作用的是Ca(ClO)2，故漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2。漂白粉久置于空气中因吸收CO2而变质：Ca(ClO)2H2OCO2=CaCO32HClO，HClO不稳定易分解：2HClO=2HClO2，从而导致漂白粉失效。(2)干燥的红色布条不褪色，说明氯气不具有漂白性；湿润的红色布条褪色，说明氯水具有漂白性。氯水中的成分除Cl2外，还存在HClO、HCl和H2O，要确认次氯酸具有漂白性，还需确认盐酸不具有漂白性。烧杯中的NaOH溶液可吸收多余的氯气，以防止污染空气。4 min内共通入Cl2 4.48 L即0.2 mol，为保证实验安全，烧杯中的NaOH应至少能全部吸收通入的Cl2，根据Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，NaOH至少需0.4 mol，V(NaOH)0.2 L200 mL。13如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。已知：装置A是氯气的发生装置，反应的化学方程式：Ca(ClO)24HCl(浓)=CaCl22Cl22H2O。据此回答下列问题：(1)装置B中饱和食盐水的作用是_。(2)装置B也是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象：_。(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中、处依次放入物质的组合应是_(填字母)。编号a干燥的有色布条碱石灰湿润的有色布条b干燥的有色布条无水硫酸铜湿润的有色布条c湿润的有色布条浓硫酸干燥的有色布条d湿润的有色布条无水氯化钙干燥的有色布条(4)装置D的作用是_，其烧杯中的溶液应该选用_(填相应的试剂)。答案(1)除去Cl2中的HCl(2)B中长颈漏斗中液面上升，形成水柱(3)d(4)吸收多余的氯气，防止污染大气NaOH溶液14为了探究新制饱和氯水的组成和性质而进行了下列科学实验，请根据要求回答问题：(1)请写出新制饱和氯水中含有氯元素的物质的化学式：_。(2)若不再进行更多的实验，请说明能快速