《氯气的性质（学生版）》讲义

第第13讲氯气的性质知识导航知识导航知识精讲知识精讲一、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。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))SiCl4/四、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。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HClO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。HClO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______。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_________________。对点训练对点训练题型一：氯气的物理性质【例1】（全国）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题型二：氯气与金属/非金属单质的反应【例2】（全国高一课时练习）下列关于氯气的叙述正确的是A．燃烧不一定有氧气参加B．红热的铜丝可以在氯气中燃烧，产生棕黄色烟雾C．H2在Cl2中安静燃烧，产生苍白色火焰，形成白色烟雾D．通常状况下氯气能和Fe反应，氯气的储存不能用铁质容器题型三：氯气与常见的还原性物质的反应【例3】（鲁甸县第二中学高一期末）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题型四：氯水的性质【例4】（双选）（江苏盐城市·高一期中）某校化学兴趣小组在探究新制饱和氯水成分的实验中，根据实验现象推测的有关结论中错误的是A．向氯水中滴入紫色石蕊溶液看到其先变红后褪色，推测氯水中含有Cl2分子B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，推测氯水中可能含有Cl－C．向氯水中加入碳酸钠粉末，有气泡产生，推测氯水中含有H＋D．氯水放置一周后pH将变大，说明氯水中含有ClO－题型五：“氯”的漂白性【例5】（云南文山壮族苗族自治州·砚山县第三高级中学高一期中）下列说法正确的是()A．向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液，溶液将先变红后褪色B．光照新制氯水有气体逸出C．漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2，应密封保存D．氯气有漂白性，所以氯气能使湿润的有色布条褪色题型六：氯气的性质综合【例6】（安徽宿州·高一期中）下列关于氯及其化合物的说法正确的是A．氯气和液氯是两种不同的物质B．通入到含有酚酞的NaOH溶液中红色褪去，因为氯气有漂白性C．在化学反应中既能作氧化剂，又能作还原剂D．新制的氯水呈酸性，向其中滴加几滴紫色石蕊试液并振荡，溶液呈红色【例7】（北京首师大附中通州校区高一期末）(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________。提分特训提分特训【题1】（安徽宿州市·砀山中学高一月考）下列实验现象的描述正确的是A．钠在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成白色固体B．氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口上方有白雾C．将氯水滴加到有色布条上，褪色，说明氯水中含有Cl2D．铁丝在氯气中燃烧，产生红棕色烟，产物溶于水，溶液呈浅绿色【题2】（北京交通大学附属中学高一月考）氯气是一种重要的化工原料，下列关于氯气性质的描述不正确的是A．黄绿色有毒 B．能漂白干燥的有色纸条C．不可用排水取气法收集氯气 D．密度比空气大【题3】（双选）（苏州市苏州高新区第一中学高一期中）某校化学兴趣小组在探究新制饱和氧水成分的实验中，根实验现象推测的有关结论中错误的是A．向氯水中滴入紫色石蕊溶液看到其先变红后褪色，推测氯水中含有分子B．向氯水中滴加硝酸酸化的溶液，产生白色沉淀，推测氯水中可能含有C．向氯水中加入碳酸钠粉末，有气泡产生，推测氯水中可能含有D．液氯可以储存在钢瓶中，推测氯水中也可以储存在钢瓶中【题4】（安徽合肥市·高一期末）下列有关氯气的叙述正确的是A．氯气使湿润有色布条褪色，可证明氯气具有漂白性B．将氯气通入石灰水可制得漂白粉C．将Cl2制成漂白粉的主要目的是提高漂白能力D．在常温下，溶于水的部分Cl2与水发生反应【题5】（浙江丽水·）验证次氯酸光照分解的产物可以设计成数字化实验，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字采集器、计算机连接；②将三种传感器分别插入盛有氯水的广口瓶；③用强光照射氯水，同时开始采集数据。下列四幅图中，不正确的是A． B．C． D．【题6】（全国高一单元测试）将两块有色布条分别加入：①盛有干燥氯气的集气瓶，②盛有新制氯水的集气瓶。(1)你能观察到的实验现象是__________。(2)根据上述实验得出的结论是________。(3)用化学方程式解释其原因：________。(4)该反应的氧化剂是_________，还原剂是_________。【题7】某学习小组设计以下三个实验探究氯水的组成，请根据下表回答问题。实验序号实验方法实验现象结论①将氯水滴加AgNO3溶液中a氯水中含有Cl﹣②将氯水滴加到含酚酞的NaOH溶液中红色溶液变为无色…③将氯水滴加到Na2CO3溶液中b氯水中含有H+（1）指出实验①和实验③中的实验现象：a：__________________；b：_________________。（2）有同学认为实验③产生的现象是因为氯水中含有次氯酸造成的，你是否同意这个观点？__________。理由是：____________________________________________________________。（3）在分析实验②现象产生的原因时，他们出现了分歧。甲同学认为氯水加入到NaOH溶液中发生了中和反应而使溶液褪色，乙同学认为__________________________________________。请你设计简单实验证明他们的观点谁正确。_________________________________________________________________________________________________________________________________。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【练2】（北京海淀区·清华附中高一月考）下列有关氢气与氯气反应的叙述中，不正确的是A．纯净的氢气在氯气里安静地燃烧，产生黄色火焰B．氢气与氯气反应生成的氯化氢气体与空气里的水蒸气结合，呈白雾状C．氢气与氯气混合后，光照条件下可能会发生爆炸D．氢气与氯气的反应是化合反应【练3】（上海高一课时练习）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【练4】（西藏山南市·山南二中）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【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【练6】（甘肃兰州·高一期末）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)。【练7】（山东师范大学附中高一月考）“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________________。A组·基础达标1．下列有关氯气的叙述中，不正确的是()A．氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体B．氯气、液氯是同一种物质C．氯气不能溶于水D．氯气是一种有毒的气体【答案】C【解析】Cl2能溶于水，1体积水大约能溶解2体积Cl2。2．下列关于Cl2的描述中正确的是()A．Cl2以液态形式存在时可称作氯水或液氯B．红热的铜丝在Cl2中燃烧，生成固体CuClC．有Cl2参加的化学反应必须在溶液中进行D．钠在Cl2中燃烧生成白色固体【答案】D3．(广东学业水平)“共和国勋章”获得者钟南山院士强调，要注意疫情防控常态化，坚持做好日常消毒工作。“84消毒液”是常用的消毒用品，由Cl2与NaOH溶液制得，其有效成分次氯酸钠中的氯元素化合价为()A．－1 B．＋1C．＋3 D．＋5【答案】B4．当有大量Cl2逸散到周围空间，你认为以下措施合理的是()①迅速拨打求救电话；②迅速撤离至地势较高处；③迅速撤离至下风口；④用浸有一定浓度NaOH溶液的口罩或毛巾捂住口鼻；⑤用浸有一定浓度Na2CO3溶液的口罩或毛巾捂住口鼻；⑥尽可能切断泄漏源(如堵住泄漏口，将其浸入碱液池等)。A．①②④⑥ B．①②⑤⑥C．①③⑤⑥ D．①②④⑤⑥【答案】B【解析】Cl2是有毒的气体，当发现大量Cl2泄漏时，一定要及时报警，同时尽可能切断泄漏源；Cl2的密度比空气大，容易沉降在地势低凹处，因此人要撤离至高处；Cl2遇水会反应生成酸性物质，因此应该用碱性溶液浸湿毛巾捂住口鼻，但由于NaOH是腐蚀性很强的碱，故不应使用。故正确答案为B。5．关于氯水的漂白性，下列叙述中正确的是()A．氯水的漂白性实际上是氯气的氧化性B．干燥的氯气也有漂白性C．氯水的漂白性是由氯气与水反应生成的次氯酸引起的D．氯水的漂白性和氯气的漂白性原理相同【答案】C【解析】氯水具有漂白性是因为氯气和水反应生成了次氯酸，次氯酸的强氧化性能使有色物质褪色。干燥的氯气是没有漂白性的，故选C。6．下列关于氯气及含氯化合物的叙述中不正确的是()A．可用向上排空气法收集少量的氯气B．与水反应生成的次氯酸是一种弱酸C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应D．与氢氧化钠溶液反应时，Cl2既被还原，又被氧化【答案】C【解析】氯气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，A正确；次氯酸是弱酸，B正确；常温下铁与氯气不反应，在点燃条件下氯气与铁反应生成FeCl3，C错误；氯气与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO，Cl2既被还原又被氧化，D正确。7．将Cl2通入自来水中消毒，主要是利用了Cl2和H2O生成的HClO的()A．氧化性 B．还原性C．酸性 D．稳定性【答案】A8．检验氯化氢气体中是否混有氯气，可采用的方法是()A．用湿润的淀粉－碘化钾试纸B．用干燥有色布条C．将气体通入硝酸银溶液D．用干燥的蓝色石蕊试纸【答案】A9．下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是()①氯气②液氯③新制的氯水④氯气的酒精溶液⑤盐酸⑥盐酸酸化的漂白粉溶液A．①②③ B．①②③⑥C．③⑥ D．②③⑥【答案】C【解析】能使干燥的蓝色石蕊试纸变红说明溶液显酸性，而后褪色，说明溶液中有表现漂白性的物质。Cl2溶于水后得到氯水，既表现酸性又表现漂白性。盐酸酸化的漂白粉溶液既表现酸性又表现漂白性。10．下图是一组检验氯气性质的装置。(1)现关闭活塞K，通入氯气，若有色布条是干燥的，溶液B为浓硫酸，则有色布条________；若溶液B为水，则有色布条________；若溶液B为足量饱和的NaHCO3溶液，则有色布条________。(2)现打开K，溶液B为氢氧化钠溶液，通入的Cl2是湿润的，布条是干燥的，则有色布条________。【答案】(1)不褪色褪色不褪色(2)褪色【解析】(1)关闭K并通入Cl2，若B为浓硫酸，则进入(Ⅱ)的是干燥的Cl2，有色布条不褪色；若B为水，则进入(Ⅱ)的是湿润的Cl2，有色布条褪色；若B是足量NaHCO3溶液，则Cl2在(Ⅰ)中被消耗，有色布条不褪色。(2)打开K，尽管B是NaOH溶液，但湿润的Cl2能直接进入(Ⅱ)，有色布条褪色。11．Ⅰ.Cl2是一种有毒气体，如果泄漏会造成严重的环境污染。化工厂可用浓氨水来检验Cl2是否泄漏，有关反应的化学方程式为：3Cl2(气)＋8NH3(气)=6NH4Cl(固)＋N2(气)。若反应中消耗1.5个Cl2分子，则被氧化的NH3有______个，该过程中电子转移的数为______个。Ⅱ.(广东学业水平，节选)氯气是一种重要的化工原料，从氯气的发现到氯元素的确认，经历了数位科学家30多年的不懈探索。根据相关信息，回答下列问题：(1)化学家舍勒将软锰矿(主要成分为MnO2)和浓盐酸混合并加热，很快产生有强烈刺激性气味的黄绿色气体。完成该反应的化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋________，最合理的氯气发生装置是________(填字母)。 A B C D(2)化学家贝托莱将Cl2的水溶液露置在阳光下，反应生成一种无色无味气体，该气体为________。(3)化学家台耐特将Cl2通入石灰乳中，得到一种具有漂白作用的混合液。为证明该混合液的漂白作用，进行如下实验(试剂、材料等任选)，完成下表中的空白。实验步骤实验现象实验结论取①______________于试管中，滴加适量上述混合液，振荡②________________________该混合液具有漂白作用【答案】Ⅰ.13Ⅱ.(1)2H2OC(2)O2(3)①少量品红溶液②品红溶液褪色B组·能力提升12．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。13．由于用氯气对饮用水消毒会使水中的有机物发生氯代反应，生成含氯有机化合物，对人体有害，世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法，建议采用具有强氧化性的广谱高效消毒剂二氧化氯(ClO2)。ClO2极易爆炸，生产和使用时应尽量用稀有气体稀释，避免光照、振动或加热。(1)在ClO2分子中，氯元素的化合价是______价。(2)欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2，同时有Cl2生成，且Cl2的体积为ClO2体积的一半。表示这一反应的化学方程式是____________________________________。(3)我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气通入填有固体氯酸钠(NaClO3)的柱内制得ClO2，同时得到NaClO，这一反应的化学方程式是_________________________________，和欧洲的方法相比，我国这一方法的主要优点是______________________________________________________________。【答案】(1)＋4(2)2NaClO3＋4HCl(浓)=2NaCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O(3)2NaClO3＋Cl2=2NaClO＋2ClO2副产物少，原料利用率高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，请说明能快速判断氯水中含有Cl2的主要依据：______________________________________________________________。(3)取适量新制饱和氯水滴入品红溶液后褪色，可得出氯气与水反应的产物HClO具有漂白性，请你评价该结论是否合理？________。若不合理，请说明理由(若合理，则无需填写)：__