内容正文:
第二节 氯及其化合物
第1课时 氯气的性质
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
栏目索引
基础落实 梳理必备知识
重难探究 提升关键能力
学以致用 发展学科素养
课程标准 核心素养目标
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氯及其化合物的主要性质。
2.了解氯及其化合物在生产、生活中的应用。 1.科学探究与创新意识:通过实验探究氯气的物理性质、化学性质,体会实验对认识和研究物质性质的重要作用。
2.科学态度与社会责任:了解氯气的主要性质及在生产中的应用和对生态环境的影响。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
高中化学 必修 第一册 R
一、氯元素的存在及氯气的发现
1.氯元素的存在
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2.氯气的发现
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二、氯气的性质
1.物理性质
黄绿
2
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2.化学性质
(1)与金属单质的反应
氯气能与大多数金属化合,生成金属氯化物。例如,钠、铁、铜等都能与氯气在加热条件下发生反应:
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棕黄
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(2)与非金属单质的反应
氯气能与大多数非金属单质发生化合反应。例如,H2在Cl2中燃烧生成HCl:
苍白
雾状
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[微点归纳] H2和Cl2的混合气体,在强光照射下会发生爆炸,化合生成HCl。
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(3)与水的反应
①氯水的形式
氯气的水溶液称为氯水。在常温下,溶于水的部分氯气与水反应生成了HCl和HClO,化学方程式为______________________________。
②探究干燥的氯气是否具有漂白性
Cl2+H2O HCl+HClO
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不褪色
无
褪色
HClO
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③次氯酸的性质及用途
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(4)与碱的反应
用途 制取方法 化学方程式 有效成分
制漂白液 常温下,将Cl2通入NaOH溶液中 ____________________________________________________ __________
Cl2+2NaOH===
NaCl+NaClO+H2O
NaClO
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用途 制取方法 化学方程式 有效成分
制漂白粉 将Cl2通入冷的石灰乳中 _____________________________________________ __________
制漂
粉精 Cl2与Ca(OH)2充分反应,使__________成为主要成分,则得到漂粉精
Ca(ClO)2
2Cl2+2Ca(OH)2
===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
Ca(ClO)2
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[微点归纳] 漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂,又可作游泳池等场所的消毒剂。
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◆拓展延伸
闻气体的操作方法
打开瓶塞,用手在瓶口轻轻扇动,使极少量的气体飘进鼻孔。
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◆名师点拨
从氯原子结构角度认识氯气的化学性质
氯原子的最外电子层上有7个电子,在化学反应中很容易得到1个电子,使最外层达到8个电子的稳定结构,故氯气是很活泼的非金属单质,具有强氧化性。
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◆易错警示
氯气与金属的反应
(1)氯气与金属反应的规律:
Cl2+金属―→高价态金属氯化物。
(2)常温下,干燥的Cl2与Fe不反应,故工业上常用钢瓶储运液氯。
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◆名师点拨
关于燃烧的理解
(1)燃烧的本质是氧化还原反应,所有发光、发热的剧烈的化学反应都称为燃烧。
(2)燃烧不一定要有氧气参加,物质并不是只有在氧气中才能燃烧。
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◆拓展延伸
实现现象中的“烟”“雾”
“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。
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◆深度剖析
次氯酸的漂白性
(1)次氯酸具有漂白性,能使某些染料和有机色素褪色,只针对有机物而言,使无机物褪色不是漂白性。
(2)次氯酸的漂白性是利用了其强氧化性,具有永久性、不可逆性。
(3)类似于次氯酸,具有强氧化性的Na2O2、H2O2、O3等物质都具有漂白性。
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◆易错警示
氯水、次氯酸盐溶液都具有强氧化性,可使pH试纸褪色,故不能用pH试纸测定氯水、次氯酸盐溶液的pH。
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×
×
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探究一__氯气与水的反应
某水务有限公司进行液氯气瓶更换作业时,发生氯气泄漏事故,造成两名作业人员中毒。该水务公司在水处理过程中,采用液氯作为消毒剂,为市民提供生活饮用水。
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[问题设计]
(1)生活饮用水利用Cl2消毒的原理是什么?写出反应的化学方程式。
提示:Cl2通入水中发生反应,生成具有强氧化性的HClO能够杀菌、消毒;Cl2+H2O HClO+HCl。
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(2)利用自来水养金鱼,为什么要先放在光照下晒几天再使用呢?
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(3)将盛有氯水的烧瓶置于阳光下照射,有气泡产生,此气泡的成分是氯气吗?烧瓶内溶液的酸碱性有何变化?
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2.氯水的性质
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3.新制氯水与久置氯水的比较
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[例1] (2025·广东深圳联盟校期中)下列对新制氯水成分的探究实验中,实验操作、现象和结论均正确的是 ( )
A
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实验操作 现象 结论
A 观察溶液颜色 溶液呈黄绿色 新制氯水中含有Cl2
B 往新制氯水中滴加紫色石蕊溶液 石蕊溶液变蓝 新制氯水中含有H+
C 往新制氯水中放入有色布条 布条褪色 Cl2具有漂白性
D 往新制氯水中滴加NaHCO3溶液 有气泡产生 酸性:HClO>H2CO3
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解析:
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[深度思考] 已知酸性:HCl>H2CO3>HClO。将少量Na2CO3粉末投入氯水中,观察到什么现象?试写出反应的离子方程式。
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1.(2024·浙江温岭中学学科素养测试)下列关于氯水的叙述正确的是 ( )
A.新制氯水中只含Cl2和H2O分子
B.光照氯水,有气体逸出,该气体为Cl2
C.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
D.氯水密封放置数天后pH将变大
C
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解析:
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探究二__氯气与碱的反应
“84”消毒液是日常生活中广泛使用的消毒剂,其有效成分是NaClO。“84”消毒液可有效杀灭病毒,特别是各种物体表面以及环境,都可以用“84”消毒液进行消毒。
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[问题设计]
(1)将Cl2通入NaOH溶液中可制得“84”消毒液,写出反应的化学方程式,并从氧化还原反应角度描述Cl2的作用。
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(2)已知酸性:H2CO3>HClO,请结合化学方程式说明“84”消毒液在空气中敞口放置失效的原因。
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(3)“洁厕灵”的有效成分是稀盐酸,室内扫除时,“84”消毒液不能与“洁厕灵”混合使用。请结合化学方程式分析其中原因。
提示:若混合使用,发生反应:NaClO+2HCl===NaCl+Cl2↑+H2O,产生有毒的Cl2,若室内通风不畅,易造成中毒。
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1.氯气与碱的反应规律
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2.次氯酸盐的漂白原理
次氯酸盐[如NaClO、Ca(ClO)2等]起漂白作用的实际上是HClO,次氯酸盐吸收空气中的CO2(或与某些酸反应),生成具有强氧化性的HClO,使有机色质(如紫色石蕊等)褪色。
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[例2] 漂白粉是生产生活中常用的消毒剂。下列有关漂白粉的说法错误的是 ( )
①漂白粉是混合物,其有效成分是氯化钙和次氯酸钙 ②为了提高漂白粉的漂白效果,使用时可加少量盐酸 ③漂白粉性质稳定,可以敞口存放 ④工业上利用氯气与石灰乳的反应制备漂白粉,要适当控制反应温度
A.①② B.②③ C.①③ D.①④
C
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解析:
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2.漂白粉和“84”消毒液是生产生活中常用的消毒剂。下列说法错误的是 ( )
A.漂白粉是混合物,其有效成分是次氯酸钙
B.为了提高漂白粉的漂白效果,使用时可加少量盐酸
C.“84”消毒液和漂白粉的有效成分相同
D.漂白粉和“84”消毒液应置于阴凉处密封保存
C
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解析:
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1.(2022·福建学业水平合格考)下列气体呈黄绿色的是 ( )
A.H2 B.Cl2 C.NH3 D.CH4
B
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解析:
Cl2是黄绿色气体,H2、NH3和CH4都是无色气体。
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2.下列物质能使潮湿的有色布条褪色的是 ( )
A.氯化钙 B.氯化氢
C.氯气 D.氯化钠
C
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解析:
氯气能使潮湿的有色布条褪色,其原因是Cl2与H2O反应生成HClO和HCl,HClO具有强氧化性,使有色布条褪色。CaCl2、HCl和NaCl都不具有强氧化性,都不能使有色布条褪色。
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3.下列物质,不能由两种单质直接化合生成的是 ( )
A.CuCl2 B.HCl
C.FeCl2 D.Na2O
C
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解析:
可由氯气和铜直接化合生成,A不符合题意;可由氯气和氢气燃烧制得,B不符合题意;不能由氯气和铁反应获得,氯气和铁反应生成氯化铁,C符合题意;可由金属钠和氧气常温反应生成,D不符合题意。
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4.(2024·浙江台州八校联盟期中)下列关于氯及其化合物的说法正确的是 ( )
A.氯气与其他物质反应时,只表现出强氧化性
B.新制氯水放置几天后酸性变强
C.漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2
D.干燥的氯气不能使有色鲜花褪色
B
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解析:
氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸,氯气表现出氧化性和还原性,A错误;新制氯水放置几天后,次氯酸分解为氧气和强酸盐酸,酸性变强,B正确;漂白粉的主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分为Ca(ClO)2,C错误;氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸,次氯酸具有漂白性,鲜花中含有水,因此干燥的氯气能使鲜花褪色,D错误。
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5.某研究性学习小组欲探究氯气的化学性质,设计如图所示的实验装置。
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已知:该装置气密性良好;铜粉放在耐高温托盘内(防止硬质玻璃管炸裂)。请回答下列问题:
(1)为防止铜与空气中的氧气反应,在加热之前应该进行的操作为___________________。
(2)当观察到AgNO3溶液中出现白色沉淀时,点燃酒精灯加热,写出生成白色沉淀反应的离子方程式:
_______________________________________________________。
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(3)硬质玻璃管中的反应现象为______________________________
_________________________________________________________。
(4)实验进行一段时间后,盛有水的试管中溶液呈浅黄绿色,说明该溶液中含有的一种物质是____________(填化学式),写出试管中反应的化学方程式______________________________________________。
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(5)实验中,观察到紫色石蕊溶液颜色的变化为_______________,说明氯水具有的性质是________、________。
(6)烧杯中氢氧化钠溶液中发生反应的化学方程式为___________
_________________________________________________________。
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答案:(1)通入氯气排尽装置中的空气
(2)Cl-+Ag+===AgCl↓
(3)产生棕黄色烟
(4) Cl2 Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO
(5)溶液先变红后褪色 酸性 漂白性
(6)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
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课时梯级训练(9)
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