高中化学 第四章 非金属及其化合物 4.2 富集在海水中的元素--氯(第1课时)学案(新人教版)必修

1、第二节富集在海水中的元素氯第1课时氯气学习目标定位1.知道氯的存在形态以及其主要以氯化钠的形式存在于海洋中。2.能正确说出氯气的物理性质。3.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单质。4.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。一、氯气的物理性质1.实验室制取氯气的化学方程式如下：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O。结合氯气的物理性质，判断下列叙述是否正确？(1)加热盛有二氧化锰、浓盐酸的烧瓶，瓶内充满黄绿色气体()(2)氯气的密度比空气大，常用向上排空气法收集氯气()(3)闻氯气气味时，用手轻轻在集气

2、瓶口扇动，使极少量氯气飘进鼻孔()(4)在充满氯气的集气瓶内加水，盖严后振荡，瓶内气体颜色变浅，液体变为黄绿色()(5)氯气易液化，在低温和加压的条件下可以转变为液态(液氯)和固态()(6)氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物()答案(1) (2) (3) (4) (5) (6)解析氯气是黄绿色有强烈刺激性气味的有毒气体；氯气不仅可溶于水，而且还能与水反应，不能用排水法收集，常用向上排空气法收集；氯气、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物，但氯水是氯气的水溶液，属于混合物。2.氯气可用于消灭田鼠，为此，可将氯气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

3、度比空气大有毒易液化可溶于水答案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。氯气是黄绿色气体，液氯是黄绿色液体，它们都是氯分子组成的单质纯净物。氯水是氯气的水溶液，为混合物。1.不能直接使用观察法得出的结论是()A.氯气是呈黄绿色的气体B.氯气有强烈的刺激性C.氯气有毒D.氯水中含有氯气分子答案C解析氯气呈黄绿色，可直接观察确定，A不符合题意；氯气有强烈的刺激性，可通过闻的方式确定，B不符合题意；氯气有毒，不能通过观察法确定，C符合题意；氯水呈黄绿色，说明氯水中含有氯气分子，D不符合题意。2.下列说法中正确的是()A.用鼻子对着盛有氯气的

4、瓶口，就可以嗅到氯气的气味B.用向下排空气法可以收集到纯净的氯气C.贮氯罐意外泄漏，应沿逆风方向疏散群众D.氯气车间液氯泄漏时，应弯腰逃离氯气泄漏区域答案C解析闻气体的方法是用手轻轻的在瓶口扇动，仅使少量的气体飘入鼻孔，不能直接用鼻子闻，A不正确；氯气密度比空气大，可用向上排空气法收集氯气，B不正确；氯气是一种有毒的气体，氯气会顺着风向扩散，疏散时应该逆着风向转移，C正确；氯气密度比空气大，泄漏时离地面越近氯气浓度越大，应尽量远离地面逃生，D不正确。二、氯气与金属、非金属的反应1.氯气是很活泼的非金属单质，具有很强的氧化性。氯气能与绝大多数金属反应，把变价金属(如Fe、Cu)一般氧化到最高价。

5、写出下列反应的化学方程式，指明主要反应现象：(1)与钠反应2NaCl22NaCl，产生大量白烟；(2)与铁反应2Fe3Cl22FeCl3，产生大量棕褐色烟；(3)与铜反应CuCl2CuCl2，产生大量棕黄色烟。2.氯气能与非金属单质(如H2)反应：(1)在空气中点燃氢气，然后把导管伸入盛有氯气的集气瓶中。观察到的现象是氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰。燃烧结束后，抽去盖在集气瓶口处的毛玻璃片，观察到的现象是集气瓶口上方出现白雾。反应的化学方程式是H2Cl22HCl。(2)氯气和氢气的混合气体在强光照射时爆炸，产生此现象的原因是H2和Cl2混合后点燃，反应瞬间完成，放出的热量使气体急剧膨胀

6、而发生爆炸。燃烧反应(1)燃烧是指发热发光的剧烈的化学反应。它强调的是发光时也要发热；反应剧烈；实质是剧烈的氧化还原反应；不一定要有氧的参加。(2)缓慢氧化不是燃烧，因为没有发光、发热。只有发光发热也不一定是燃烧，如电灯亮时也会发光发热，但不叫燃烧，因为没有发生化学反应。3.下列各化合物不能由单质直接化合制取的是()A.FeCl3B.CuCl2C.AlCl3D.FeCl2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。4.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

7、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。易错警示燃烧的本质是剧烈的氧化还原反应，所有发光发热的剧烈化学反应都称为燃烧。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。如Na、Fe、H2等物质均可在Cl2中燃烧。三、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

8、反应生成了HClO，反应的化学方程式是Cl2H2O=HClHClO，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

9、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5.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_。(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)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，放

10、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

11、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)氯水中的Cl2、ClO、HClO具有强氧化性。思维启迪氯水成分的多样性决定了其性质的多样性(1)氯气是一种黄绿色、有毒的气体；具有强氧化性。与变价金属反应生成高价金属氯化物；能与水反应生成次氯酸，次氯酸具有弱酸性、强氧化性和不稳定性。(2)氯水的成分“三分子、四离子”。“三分子”为Cl2、H2O、HClO；“四离子”为H、Cl、ClO、OH。1.下列叙述正确的是_(填序号)。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。氯气、氯水、液氯是同一种物质

12、，只是状态不同，都属于纯净物。氯气和变价金属反应时，生成高价态氯化物。燃烧必须有O2参加。工业上制盐酸需要的HCl是通过H2和Cl2光照条件下生成的。答案2.下列说法正确的是_(填序号)。氯气可使湿润的红色布条褪色，所以氯气具有漂白性。过量的铁在少量的Cl2中燃烧生成FeCl2。Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂。氯气没有漂白性，但能使鲜艳的花朵褪色。闻Cl2气味时，要小心将集气瓶放在鼻孔下直接闻。答案3.下列关于氯水的叙述中正确的是()A.新制氯水中只含Cl2和H2O分子B.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色C.光照新制氯水有气泡逸出，该气体是Cl2D.新制氯水在密闭无色玻璃

13、瓶中放置数天后酸性将减弱答案B解析新制氯水成分的多样性决定了新制氯水性质上的多重性。新制氯水中主要含有三种分子H2O、Cl2、HClO和四种离子H、Cl、ClO、OH；新制氯水含有H和HClO，蓝色石蕊试纸遇H变红，变红后的试纸被HClO氧化褪色；光照新制氯水，发生反应2HClO2HClO2，逸出的是O2而不是Cl2；该反应进行后，弱酸HClO转化为强酸HCl，密封在密闭无色玻璃瓶中不考虑HCl挥发，溶液的酸性增强。4.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.将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色气泡(H)B.使红色布条褪色(HCl)C.向FeCl2溶液中滴加氯水

14、，再滴加KSCN溶液，发现溶液呈红色(Cl2)D.滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl)答案B5.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_(填化学式，下同)，B是_，C是_。(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，

15、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。基础过关题组一氯元素的存在与原子结构1.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A2.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题组二氯气的性质3.下列说法正确的是()A.实验室用排水法收集氯气B.闻氯气气味时，用手轻轻在集气瓶口扇动，使极少量

16、氯气飘进鼻孔C.Cl和Cl2均有毒D.Cl和Cl2均呈黄绿色答案B解析氯气能溶于水，密度比空气大，不能用排水法收集氯气，应该用向上排空气法收集；Cl无色、无毒。思维启迪不论闻有毒气体还是无毒气体的气味，其方法均为用手在瓶口轻轻扇动，使极少量的气体进入鼻孔。4.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D5.检验氯化氢气体中是否混有Cl2，可采用的方法是()A.用干燥的蓝色石蕊试纸B.用干燥有色布条C.将气体通入硝酸银溶液D.用湿润的淀粉碘化钾

17、试纸答案D解析HClO具有漂白性，而Cl2不具有，A、B选项均是在干燥环境下，Cl2都不能转变为HClO，因而无漂白性，无法与HCl气体区别；D选项，Cl2与KI反应产生I2，I2遇淀粉变蓝，可以检验出。6.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，氯水呈黄绿色答案A解析液氯的成分就是氯分子，所以液氯无酸性，也无漂白性；氯水(新制)中存在着Cl2、HClO、HCl等多种成分，所以氯水(新制)既有酸性，又有漂白性。题组三氯水的成分与性质7.在新制氯水中存在多种分子和离子，下列实验现象和结论一致且正确的是(

18、)A.新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰，说明有Cl2B.加入石蕊溶液，溶液变红，说明该溶液一定不含HClOC.将KHCO3固体加入新制的氯水中，有气泡产生，说明有HClOD.光照新制氯水有气泡逸出，该气体一定是O2答案D8.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

19、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。9.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，

20、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。10.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

21、液呈酸性，因此使石蕊变红色，而HClO有漂白性，又使溶液褪色。11.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。应先判断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12.在第一次世界大战期间，有一次

22、德军与英、法军在比利时对峙，黎明时，英、法军前线战壕的士兵突然看到一股黄绿色气体逐渐袭来，很快数百名英、法军战士窒息而死。后来人们在打扫战场时发现跑到山坡上的士兵竟幸免于难。(1)由上述事例可归纳出氯气的性质有_。(2)写出下列反应的化学方程式：铁丝在氯气中燃烧：_。铁粉溶于盐酸中：_。少量的铁粉溶于氯水中：_。(3)将新鲜的花瓣放入干燥的氯气中可观察到的现象是_，原因是_。(4)氯水久置或光照条件下均会变成稀盐酸，同时释放出氧气，说明次氯酸_，反应的化学方程式为_。答案(1)黄绿色气体，有毒，密度比空气大(2)2Fe3Cl22FeCl3Fe2HCl=FeCl2H2Fe2HCl=FeCl2H2

23、，2FeCl2Cl2=2FeCl3(3)花瓣褪色新鲜的花瓣含有水分，遇Cl2会产生HClO，HClO具有漂白性(4)不稳定2HClO2HClO213.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)：黄绿色_。漂白性_。酸性_。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_。原因是_。(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(1)Cl2H2O=HClHClO(2)Cl2HClOHCl(3)溶液先变红，很快再褪色氯水中含有大量的H，溶液显酸性故会使石蕊溶液变红，但其中含有的HClO分子又具有极强的氧化性，会漂白有色物质，故红色会很快再消失(4)溶液变红2HClO2HClO214.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