第12讲氯气的性质（教师版）高一化学课件讲义（人教版2019）

第12第12讲氯气的性质学习目标学习目标1.了解氯气的物理性质；2.通过分析氯原子的原子结构特点，利用离子反应、氧化还原反应的观点预测并掌握氯气的化学性质，能书写相关反应的化学方程式或离子方程式。知识导航知识导航知识精讲知识精讲资料卡片——氯气的发现史1818世纪70年代，瑞典化学家舍勒（，17421786）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。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”。一、氯气的物理性质颜色气味状态密度溶解性毒性______刺激性气体比空气___1体积水溶解约2体积Cl2有毒【答案】黄绿色；大二、氯的原子结构与存在1.Cl原子结构示意图为________，容易______1个电子而形成Cl，表现出较强的__________。2.氯在自然界中均以_______态存在。【答案】得到氧化性化合三、氯气的化学性质1.与金属单质的反应：Cl2能与绝大多数金属反应，且将其氧化到最高价。金属单质方程式现象Na2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2NaCl产生大量白烟，火焰为黄色Fe2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3产生大量棕褐色烟，溶于水后形成黄色溶液CuCu＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))CuCl2产生大量棕黄色烟，溶于水后形成蓝绿色溶液2.与非金属单质的反应非金属单质方程式现象H2H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2HClH2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(光照))2HCl点燃时________，发出_____火焰，瓶口产生______；光照时剧烈反应，发生爆炸，瓶口产生白雾。SiSi＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(高温))SiCl4/【答案】安静地燃烧苍白色白雾思考与交流：从氧化还原角度出发，试着总结归纳一下，氯气可以跟常见的哪些离子发生反应？【答案】有强氧化性的Cl2可以和常见的还原性物质如I、Br、Fe2+、SO2、SO3四、氯气与水的反应1.反应原理：___________________________________。2.HClO的性质（1）弱酸性：___________________________________。（2）不稳定性：_________________________________（氯水需现用现配，保存在___色___口瓶中）（3）强氧化性：次氯酸具有强氧化性，可用于自来水的杀菌、消毒，还可以用作______剂。【答案】Cl2+H2OHCl+HClOHClOH＋＋ClO－2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑棕细漂白实验探究——氯气的漂白实验实验操作实验现象实验结论取干燥的和湿润的有色布条，分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，观察现象。干燥的有色布条不褪色湿润的有色布条褪色①干燥氯气无漂白性；②氯气与水反应生成HClO，有漂白性。将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，观察现象。鲜花变色资料卡片——次氯酸的漂白作用HClOHClO可以将有色物质氧化为稳定的无色物质，故体现出漂白性。被HClO漂白的物质，久置后不再恢复原来的颜色，即次氯酸的漂白过程不可逆。3.氯水的成分和性质（1）反应原理：Cl2+H2OHCl+HClO、HClOH＋＋ClO－H2OH＋＋OH－（2）新制氯水中所含的微粒：________________________________________________（3）新制氯水的性质及原因性质理论解释考点显浅黄绿色溶有Cl2具有氧化性Cl2、HClO能与Fe2+、I、SO2、SO3具有漂白性HClO能使有色布条褪色酸的通性与个性H+、HClO能使紫色石蕊先变红后褪色（4）久置氯水中所含的主要微粒为_______________，氯水久置，溶液酸性______，pH______。【答案】（三分）Cl2、H2O、HClO、（四离）Cl、H+、ClO、OHH2O、Cl、H+、OH增强降低资料卡片——自来水消毒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标准，而且已经开始使用新的自来水消毒剂，如二氧化氯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标准，而且已经开始使用新的自来水消毒剂，如二氧化氯(ClO2)、臭氧等。五、氯气与碱的反应1．与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液（1）化学方程式：____________________________________________________。（2）离子方程式：____________________________________________________。（3）漂白液的主要成分是_________________，有效成分是_________________。2．与石灰乳反应——制取漂白粉/漂白精（1）化学方程式：____________________________________________________。（2）离子方程式：____________________________________________________。（3）漂白粉的主要成分是_________________，有效成分是_________________。【答案】1．Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O；NaClO、NaClNaClO2．2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；2Cl2+2Ca(OH)2=2Ca2++2Cl+2ClO+2H2O；Ca(ClO)2、CaCl2；Ca(ClO)2对点训练对点训练题型一：氯气的物理性质【例1】生活中可以用氯气灌洞的方法来消灭田鼠，这是利用了氯气的哪些性质①密度比空气大②易液化③能溶于水④有毒A．①② B．③④ C．④ D．①④【答案】D【详解】氯气对动物具有毒性，能致死；氯气的密度比空气大，沉在空气底部；用氯气灌洞使氯气沉在洞底，洞内田鼠吸入后中毒而亡；故选D。【变11】据美国有线电视网的消息，2011年7月13日，巴格达东部的萨德尔城一家污水处理厂发生氯气泄露事故，导致五百多人中毒。救援人员在现场的下列处理方法和过程较合理的是(1)及时将人群顺风转移到地势较高的地方；(2)用高压水枪向空中喷洒含碱性物质的水溶液；(3)将氯气泄漏钢瓶用石灰掩埋；(4)被转移人群应戴上用浓NaOH溶液处理过的口罩；(5)及时清理现场，检查水源和食物等是否被污染。A．(2)(3)(5) B．(1)(2)(3) C．(2)(4)(5) D．(1)(2)(3)(5)【答案】A【详解】(1)氯气密度比空气大，有毒，氯气会聚结在地势较低的地方，人群在地势较低的地方，会中毒，应向较高的地势转移，顺风转移容易吸入过多的氯气中毒，故不合理；(2)氯气能溶于水，易被碱溶液吸收（它会和碱反应生成盐和水），用高压水枪向空中喷洒含碱性物质的水溶液，能吸收氯气，防止空气污染，故合理；(3)生石灰溶解于水形成氢氧化钙溶液，它呈碱性，氯气能被碱溶液吸收，可用于处理氯气泄漏钢瓶，故合理；(4)用浓NaOH溶液处理过的口罩能吸收氯气，防止空气污染，但氢氧化钠溶液是强碱具有腐蚀性，故不合理；(5)氯气是有毒气体危害人的身体和环境，及时清理现场，检查水源和食物等是否被污染，故合理；所以正确的做法(2)(3)(5)，故选：A。题型二：氯气与金属/非金属单质的反应【变2】（2022秋·北京西城·高一北京八中校考期中）制备氯化物时，常用两种方法：①用金属与氯气直接化合制得；②用金属与盐酸反应制得。用以上两种方法都可制得的氯化物是A． B． C． D．【答案】A【详解】A．钠与盐酸反应生成氯化钠，钠与氯气反应生成氯化钠，，A正确；B．铁与盐酸反应生成氯化亚铁而不是氯化铁，B错误；C．铁与氯气反应生成氯化铁而不是氯化亚铁，C错误；D．铜为不活泼金属与盐酸不反应，D错误；故选A。题型三：氯气与常见的还原性物质的反应【例3】把氯气通入下列各物质的溶液中，阴离子和阳离子都能被氧化的是A．NaOH B．Na2SO3 C．FeBr2 D．FeSO4【答案】C【分析】氯气具有强氧化性，把氯气通入溶液中，阴离子和阳离子都能被氧化，说明阴离子和阳离子都具有还原性，可被氧化。【详解】A．氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，只有Cl元素化合价发生变化，故A错误；B．钠离子不能被氧化，故B错误；C．Fe2+和Br都具有还原性，可被氯气氧化，通入足量氯气和生成氯化铁和溴，故C正确；D．SO42不能被氧化，故D错误，故选C。题型四：氯水的性质【例4】（2022秋·山东滨州·高一校考期中）氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据新制氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d中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；d过程中的现象是；e过程中的现象是；b过程中的离子方程式为；e过程的化学方程式；(3)久置的氯水变为，用化学反应方程式表示为；(4)实验室保存饱和氯水的方法是。【答案】(1)d(2)白色沉淀石蕊先变红后褪色黄绿色褪去(3)稀盐酸(4)在阴凉处置于棕色试剂瓶中密封保存【详解】（1）氯水中含有盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性，次氯酸具有漂白性，氯水遇到石蕊，能够使石蕊先变红色，后褪色，故能证明氯水具有漂白性的是d；（2）c过程的反应是氯水中的盐酸和硝酸银反应得到氯化银沉淀，可观察到的现象是有白色沉淀生成；氯水中含有盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性，次氯酸具有漂白性，氯水遇到石蕊，现象是石蕊先变红色后褪色；氯气能够与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸离子和水，则e过程中的现象是氯水黄绿色褪去；b过程是氯水中的盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，反应的离子方程式为；e过程是氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸离子和水，其化学方程式为；（3）久置的氯水变为稀盐酸，原因是次氯酸不稳定，见光分解，发生反应的化学方程式为：；（4）氯水中含有次氯酸分子，次氯酸分子不稳定受热或者见光分解，所以应在阴凉处置于棕色试剂瓶中密封保存。题型五：“氯”的漂白性【变51】（2023春·内蒙古呼伦贝尔·高二校考期末）如图是制备漂白粉的实验装置，下列说法正确的是A．将MnO2和浓盐酸置于锥形瓶中反应制备Cl2B．三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2OC．冰水浴的作用是降低反应温度，防止发生副反应D．锥形瓶和三颈烧瓶之间应加装一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶【答案】C【详解】A．MnO2和浓盐酸反应制备Cl2需加热，故A错误；B．漂白粉的成分是Ca(ClO)2和CaCl2，应由Cl2和Ca(OH)2制备，故B错误；C．该反应放热，为避免次氯酸钙受热分解，需用冰水浴降低温度，故C正确；D．饱和碳酸氢钠溶液会吸收Cl2，且有二氧化碳产生，应用饱和氯化钠溶液吸收Cl2中的HCl，故D错误；故答案选C。题型六：卤间化合物【例6】（2022秋·浙江杭州·高一校考期中）BrCl是一种工业消毒剂，其结构和性质与氯气相似，下列有关BrCl的预测正确的是A．是一种有毒、有色的单质B．Br、Cl元素的化合价都为0价C．具有强氧化性，能把Fe从0价转化到+3价D．与水反应的化学方程式：BrCl+H2O=HClO+HBr【答案】C【详解】A．BrCl是一种工业消毒剂，其结构和性质与氯气相似，是一种有毒、有色的化合物，故A错误；B．BrCl中氯非金属性比溴强，共用电子对偏向氯，氯元素化合价−1价，溴元素化合价＋1价，故B错误；C．BrCl具有强氧化性，能把Fe从0价转化到+3价，故C正确；D．BrCl与H2O反应为复分解反应，反应的化学方程式：BrCl＋H2O═HBrO＋HCl，故D错误；故答案选C。题型六：氯气的性质综合【例7】（2022秋·山东青岛·高一山东省青岛第一中学校考期中）下列说法不正确的是①氢气能在氯气中燃烧，生成白色烟雾

②铜丝在氯气中燃烧，生成黄绿色的烟③液氯是混合物，它能使干燥的有色布条褪色④久置的氯水，溶液pH增大A．②③ B．①② C．①③④ D．①②③④【答案】D【详解】①氢气能在氯气中燃烧，生成白色雾，不是烟，错误；

②铜丝在氯气中燃烧，生成棕黄色的烟，错误；③液氯是液体氯气，属于纯净物，它不能使干燥的有色布条褪色，错误；④久置的氯水中次氯酸分解为强酸盐酸和氧气，溶液酸性增强、pH减小，错误；故选D；【例8】(1)在某防空防灾演习现场，模拟一起大客车与一辆装有氯气的槽罐车发生追尾事故，造成槽罐翻落、氯气泄露。人防办立即指挥专业救援队在事发地点，测定风向，进行事故处置。引导大客车上的乘客_____________(填序号)a．顺风向高处转移b．顺风向低处转移c．逆风向高处转移d．逆风向低处转移(2)如图所示，将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有潮湿有色布条的广口瓶，可观察到的现象是________。(3)为防止氯气尾气污染空气，根据氯气的性质，可用NaOH溶液吸收多余的氯气，原理是(用离子方程式表示)____________。根据这一原理，工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉，漂白粉的有效成分是________(填化学式)，长期露置于空气中的漂白粉会失效的原因，用化学反应方程式可表示为________。【答案】c干燥的有色布条无明显变化，湿润的有色布条褪色Cl2＋2OH＝ClO＋Cl＋H2OCa(ClO)2Ca(ClO)2+CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO，2HClO2HCl+O2↑【详解】(1)氯气有毒，且氯气的密度大于空气的密度，因此引导大客车上的乘客逆风高处转移，选项c正确；故答案为c；(2)氯气本身不具有漂白性，干燥的氯气不能使干燥的有色布条褪色，氯气遇到水产生次氯酸，次氯酸具有强氧化性，具有漂白性，氯气能使湿润有色布条褪色；故答案为干燥的有色布条无明显变化，湿润的有色布条褪色；(3)Cl2能与NaOH发生歧化反应，其离子方程式为Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O；漂白粉的成分是CaCl2和Ca(ClO)2，其有效成分是Ca(ClO)2；碳酸的酸性强于次氯酸，漂白粉长期露置于空气中发生Ca(ClO)2+CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO，2HClO2HCl+O2↑；故答案为Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O；Ca(ClO)2；Ca(ClO)2+CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO，2HClO2HCl+O2↑。提分作业提分作业【练1】关于氯的叙述中，正确的是（）①氯元素在自然界中既可以以化合态存在，也可以以游离态存在②氯气是一种黄绿色、有毒的气体③氯气可用向下排空气法收集④用鼻子对着盛有氯气的瓶口，闻氯气的气味⑤氯气易液化，可储存于钢瓶中，便于运输和使用A．①②⑤ B．②③ C．①② D．②⑤【答案】D【练2】（2022秋·新疆省直辖县级单位·高一校考期中）下列关于Cl2的描述中不正确的是A．Cl2是一种黄绿色气体，且有毒B．红热的铁丝在Cl2中燃烧，产生棕色的烟C．H2在Cl2中燃烧，发出黄色火焰，瓶口出现白烟D．钠在Cl2中燃烧生成白色固体【答案】C【详解】A．Cl2是一种黄绿色气体，且有毒，A正确；B．红热的铁丝在Cl2中燃烧生成氯化铁，现象为产生棕色的烟，B正确；C．H2在Cl2中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口出现白雾，C错误；D．钠在Cl2中燃烧生成氯化钠，现象为生成白色固体，D正确；故选C。【练3】一辆载有约35吨液氯的槽罐车与一辆货车相撞，导致油罐车中液氯大面积泄露，造成多人伤亡，下列处理方法和过程合理的是A．将人群转移到地势较低的地方，等待营救B．将槽罐车推入附近的水塘中，撒上石灰C．用高压水枪向空中喷洒大量浓硫酸D．被转移人群可戴上用NaOH处理过的口罩【答案】B【详解】A．因氯气密度比空气大，氯气会聚结在地势较低的地方，人群在地势较低的地方，会中毒，A项错误；B．生石灰能与水反应生成氢氧化钙，氯气能与氢氧化钙反应，除去了氯气，B项正确；C．浓硫酸就有腐蚀性，且浓硫酸不能和氯气反应，C项错误；D．氢氧化钠具有腐蚀性，不能用来处理口罩，D项错误；答案选B。【练4】下列关于氯水的叙述正确的是A．新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色B．新制氯水中只含Cl2和H2O分子C．光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2D．氯水放置数天后pH值将变大【答案】A【详解】A.新制氯水中含盐酸和次氯酸，溶液呈酸性，次氯酸有强氧化性，所以新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，A项正确；B.新制氯水中含三种分子（Cl2、HClO、H2O）、四种离子（H+、Cl－、ClO－、OH－），B项错误；C.光照氯水，HClO分解产生O2，C项错误；D.氯水久置，HClO分解，所以久置氯水相当于盐酸，次氯酸的酸性弱于盐酸，所以氯水放置数天后酸性增强，pH减小，D项错误；答案选A。【练5】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【练6】把氯气溶于水得到黄绿色的溶液——氯水。(1)写出Cl2和水反应的离子方程式：_______(2)分析下列性质与氯水中含有的哪种粒子有关(填化学式)：①黄绿色→_______②漂白性→_______③酸性→_______④加入AgNO3溶液有沉淀生成→_______。(3)向该新制的氯水中加入石蕊溶液，观察到的现象为_______。(4)若把该氯水放在日光下照射足够长时间，再滴加石蕊溶液，现象为_______，相对于(3)中的现象有所不同，原因是_______(用化学方程式来表示)。【答案】Cl2+H2O=H++Cl+HClOCl2HClOH+Cl溶液先变红，很快再褪色溶液变红2HClO2HCl+O2↑【详解】(1)氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸是强酸，可以拆成离子，次氯酸是弱酸，不能拆成离子，氯气和水反应的离子方程式为：Cl2+H2O=H++Cl+HClO；(2)氯气溶于水，生成盐酸和次氯酸，盐酸是强酸，完全电离成H+和Cl，次氯酸是弱酸，微弱电离出H+和ClO，溶液中还有未电离的HClO，还有没有和水完全反应的氯气分子。氯水的黄绿色是由于氯水中有氯气分子存在；HClO有强氧化性，氯水有漂白性是因为有HClO存在；氯水中有H+，所以氯水有酸性；加入硝酸银溶液生成白色沉淀，是氯水中的Cl和硝酸银溶液中的Ag+反应生成的AgCl；(3)石蕊遇酸变红，向新制氯水中加入石蕊溶液，可以看到溶液变红，氯水中还有HClO，有漂白性，所以随后溶液会褪色；(4)若把氯水放在日光下照射足够长时间，次氯酸完全分解为盐酸和氧气，溶于水的氯气也全部和水反应，溶液中只有HCl，再滴加石蕊溶液，只看到溶液变红。次氯酸分解的化学方程式为：2HClO2HCl+O2↑。【练7】“化学——我们的生活，我们的未来”，学习化学应该明白“从生活中来，到生活中去”的道理。请填空：(1)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂，请写出其中一个反应的化学方程式___________________。(2)氯水和漂白粉都有漂白作用，也可用于水体的杀菌消毒。①工业上利用氯气和氢氧化钙反应可制得漂白粉，其化学方程式为_____________。②下列收集Cl2的正确装置是____。

③将灼热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中，反应现象为____________。将反应后的产物溶于水配成饱和溶液，向溶液中加入一小块金属钠，反应的方程式为_____________。④某同学设计了下图实验装置进一步研究氯气的漂白性，已知通入的氯气中还含有空气和水蒸气。回答下列问题：浓H2SO4的作用是________________________。与研究目的直接相关的实验现象是____________________。该实验设计存在事故隐患，应在D处增加一装置，该装置中应加入NaOH溶液以除去多余的氯气，该反应的化学方程式为________________。【答案】2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OC剧烈燃烧，产生棕黄色的烟2Na+2H2O+CuCl2=Cu(OH)2↓+2NaCl+H2↑干燥氯气B中有色布条不褪色，C中有色布条褪色Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O