第2章 第2节 第1课时 氯气的性质(Word教参)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第一册（人教版2019 单选版）

第二节　氯及其化合物 第1课时　氯气的性质 [素养目标] 1．能从氯原子的结构角度了解氯气的性质，能从氧化还原反应和离子反应的角度认识氯气及次氯酸的性质，培养宏观辨识与微观探析化学学科素养。2.通过实验对氯水的成分进行探究培养证据推理与模型认知的化学学科素养。 知识点一　氯气的物理性质及与金属、非金属反应 1．氯的原子结构及存在 2．氯气的物理性质 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 3．与金属的反应 2Na＋Cl22NaCl，产生__大量白烟__。 2Fe＋3Cl2__2FeCl3__，产生__棕褐色烟__，加水溶解所得溶液呈__棕黄__色(Fe3＋的颜色)。 Cu＋Cl2CuCl2，产生__大量棕黄色烟__，加水溶解所得溶液呈__绿色或蓝色__。 4．与非金属的反应 H2在Cl2中燃烧 实验操作 实验现象 实验结论 在空气中点燃H2后，把导管伸入盛满氯气的集气瓶中 氢气在氯气中安静地燃烧，发出__苍白__色火焰，集气瓶口有__白雾__产生 H2＋Cl22HCl，反应生成的HCl极易溶于水，溶于水得到的溶液即为__盐酸__ 1．通过H2在Cl2中的燃烧，你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识？ 提示：燃烧不一定有O2参加，燃烧的本质是氧化还原反应，所有的发光、发热的剧烈的氧化还原反应都称为燃烧。 2．如何理解化学现象中的烟和雾？ 提示：烟：大量细小固体颗粒分散在气体中的现象。例如Cu在Cl2中燃烧生成棕黄色的烟(CuCl2)。 雾：大量细小液滴分散在气体中的现象。例如HCl气体在空气中遇水蒸气生成的雾(盐酸小液滴)。 3．下列化合物中，不能通过两种单质直接化合制取的是________(填序号)。请说明原因。 ①FeCl3 　 ②CuCl2　③HCl 　④FeCl2　⑤Na2O 提示：④　Cl2与金属反应生成高价态的氯化物，所以FeCl2不能由两种单质直接化合制取。 氯气是很活泼的非金属单质，具有很强的氧化性 (1)氯气能与绝大多数金属反应，一般把变价金属(如Fe、Cu)氧化到最高价。 (2)氯气能与许多还原性化合物反应，如FeCl2溶液、KI溶液、SO2水溶液等。 1．下列说法正确的是(　　) A．用鼻子对着盛有氯气的瓶口，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 解析　闻气体气味的方法是用手轻轻地在瓶口扇动，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，应尽量向高处逃生，D不正确。 答案　C 2．下列关于氯气的叙述正确的是(　　) A．钠在氯气中燃烧产生白烟 B．红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl C．纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，发出黄色火焰 D．氯气的水溶液可以导电，说明氯气是电解质 解析　钠在氯气中燃烧，生成NaCl固体小颗粒，形成白烟，A正确；红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2，B错误；氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰，C错误；Cl2是单质，既不是电解质，也不是非电解质，D错误。 答案　A 3．下列氯化物中，既能由金属和Cl2直接化合制得，又能由金属和盐酸反应制得的是(　　) A．CuCl2　　　　　　　 B．MgCl2 C．FeCl2 D．FeCl3 解析　CuCl2可以由Cu与Cl2化合制得，不能由Cu和盐酸反应制得，A项不符合题意；MgCl2可以由Mg与Cl2化合制得，也可以由Mg和盐酸反应制得，B项符合题意；Fe和Cl2化合生成FeCl3，Fe和盐酸反应生成FeCl2，C、D项不符合题意。 答案　B 知识点二　氯气与水的反应 1．氯气与水的反应 (1)Cl2溶于水，Cl2的水溶液叫__氯水__。在常温下溶于水的氯气部分与水反应生成了盐酸和次氯酸，反应的化学方程式为　Cl2＋H2OHCl＋HClO　。 (2)氯水的性质 实验操作 实验现象 结论 有色布条不__褪色__ 干燥的Cl2__无__漂白作用 有色布条__褪色__ 氯水有漂白作用，起漂白作用的是__HClO__ 2．次氯酸的性质 1．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，起作用的粒子是________，过一会儿，溶液的颜色褪去，起作用的粒子是________。 (5)向氯水中滴加硝酸银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，放出的气体是____________，溶液的酸性________，在此无色溶液中滴入2滴紫色石蕊溶液，观察到的现象是________。 提示：(1)Cl2　(2)H＋　(3)HClO　(4)H＋　HClO　(5)Cl－　(6)O2　增强　溶液变红色 2．某化学小组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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 提示：(3)①氯气使红色布条褪色　②次氯酸使红色布条褪色　③稀盐酸使红色布条褪色 (4)②把红色布条伸入次氯酸溶液中，红色布条褪色 ③把红色布条伸入稀盐酸中，红色布条不褪色 (5)次氯酸使红色布条褪色 3．实验室如何保存氯水？ 提示：保存氯水时，应避免光照、受热，实验室通常将氯水置于棕色试剂瓶中密封保存。 1．新制氯水的性质 在不同的反应中，新制氯水中起作用的成分不同。 2．液氯、新制氯水和久置氯水的区别 液氯 新制氯水 久置氯水 成分 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－ H＋、Cl－、H2O、OH－ 分类 纯净物 混合物 混合物 颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色 性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性 3．Cl2和HClO都具有强氧化性，但HClO的氧化性强于Cl2。当与Fe2＋、I－等一般还原剂反应时，是Cl2表现氧化性。消毒和漂白是HClO表现强氧化性。 1．某同学用氯气消毒的自来水配制下列物质的溶液，会产生明显变质的是(　　) ①FeCl2　②AgNO3　③NaHCO3　④AlCl3　⑤KI A．①②④　　　　　　　 B．①②③⑤ C．①④⑤ D．全部 解析　氯气溶于自来水后，自来水中存在的粒子有H2O、Cl2、H＋、Cl－、HClO、ClO－、OH－(极少量)。①Fe2＋会被氧化；②Ag＋会与Cl－反应生成AgCl沉淀；③H＋会与HCO反应；④不受影响；⑤I－会被氧化。 答案　B 2．(2024·云南曲靖高一期中)下列关于氯气、液氯、新制氯水和久置氯水的叙述正确的是(　　) A．久置氯水中无HClO，液氯无酸性 B．干燥氯气和久置氯水无漂白性，而液氯和新制氯水有漂白性 C．氯气、液氯、氯水是同一种物质，均可以储存在钢瓶中 D．久置的氯水，因氯气几乎完全挥发掉，剩下的就是水 解析　氯水中，氯气与水发生反应Cl2＋H2OHClO＋HCl，久置氯水HClO见光易分解，生成盐酸，无漂白性，液氯为氯单质，不含HClO，无酸性，A正确，D错误；氯气、久置氯水和液氯不含HClO，无漂白性，而新制氯水含HClO，有漂白性，B错误；干燥的氯气与铁在常温下不反应，可用铁罐存放液氯，氯水中，氯气与水发生反应：Cl2＋H2OHClO＋HCl，盐酸、次氯酸都能与铁反应，不可以用钢瓶储存，C错误。 答案　A 3．(2023·佛山高一期中)光照装有氯水的广口瓶，测定氧气的体积分数随时间变化如图所示，下列关于氯水光照过程的说法正确的是(　　) A．H＋数目变大 B．Cl－数目变小 C．颜色变深 D．漂白性变强 解析　次氯酸在光照下分解生成HCl和氧气，反应方程式为2HClO2HCl＋O2↑，H＋数目变大，Cl－数目变大，Cl2含量减少，溶液颜色变浅，漂白性变弱，故选A。 答案　A 1．下列关于氯气的说法中正确的是(　　) A．氯气在常温下能与铁反应，故不能用铁罐存放液氯 B．点燃氢气和氯气的混合气体可以制取氯化氢 C．氯气氧化性很强，一般都能将金属氧化为它的最高价态 D．氯原子最外层有7个电子，所以氯元素只有－1和＋7价 解析　常温或低温条件下，干燥氯气不能与铁反应，故常温下能用铁罐存放液氯，A项不正确；如果点燃的是氢气和氯气的混合气体，则可能会发生爆炸，B项不正确；氯元素除－1价和＋7价外，还有0价(Cl2)、＋1价(HClO)、＋3价(HClO2)、＋5价(HClO3)等，D项不正确。 答案　C 2．(2023·余姚中学月考)下列说法不正确的是(　　) A．新制氯水具有漂白性，与活性炭的漂白原理相同 B．HClO是一种弱酸，酸性比碳酸弱 C．HClO光照下易分解，放出O2 D．新制氯水中存在Cl2、HClO、H2O和H＋、Cl－、ClO－、OH－ 解析　新制氯水中含有次氯酸，次氯酸具有强氧化性，因此具有漂白性，活性炭的漂白原理是吸附作用，二者的漂白原理不相同，A错误；HClO是一种弱酸，酸性比碳酸弱，B正确；HClO光照下易分解，放出O2，同时生成氯化氢，C正确；氯气溶于水，并和水反应生成氯化氢和次氯酸，新制氯水中存在Cl2、HClO、H2O和H＋、Cl－、ClO－、OH－，D正确。 答案　A 3．0.9 g某元素的单质与氯气反应后，质量增加3.55 g，则这种元素是(　　) A．P　　　　　　　 B．Mg C．Al D．Fe 解析　增加的3.55 g就是Cl2的质量。当参加反应的氯气质量均为3.55 g时，对应的另一反应物的质量： 答案　C 4．氯水是一种环境消毒剂，在生活中有着广泛的应用。氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图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)。 Ⅰ.(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__________，b过程中反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 (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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 Ⅱ.(1)化学研究小组发现在强光照射下新制氯水产生细小气泡，且浅黄绿色逐渐消失，请预测气泡的成分__________。 (2)请设计实验测定强光照射下久置氯水中氯元素的质量(简单叙述实验过程即可，不涉及具体数值计算)：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　Ⅰ.氯水中含有HCl、Cl2、H2O、HClO等，可以与AgNO3溶液、Na2CO3等发生反应。HClO具有漂白性，故氯水可使石蕊先变红(HCl的酸性)后褪色，但HClO不稳定，见光易分解。Ⅱ.(1)氯气和水反应的化学方程式为Cl2＋H2OHCl＋HClO，次氯酸见光易分解：2HClO2HCl＋O2↑，所以气泡的成分为氧气；(2)久置氯水中所有的氯元素都反应为氯离子，再利用硝酸银检验氯离子，方法为量取一定量的试样，加入足量的硝酸银溶液，过滤、洗涤，干燥，称量沉淀质量。 答案 Ⅰ.(1)d　(2)有白色沉淀生成　Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ (3)稀盐酸　2HClO2HCl＋O2↑ (4)在阴凉处置于棕色试剂瓶中密封保存 Ⅱ.(1)氧气　(2)量取一定量的试样，加入足量的硝酸银溶液，过滤、洗涤，干燥，称量沉淀质量 学科网（北京）股份有限公司 $$