2.2.1 氯气的性质 讲义-2025-2026学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

Chemistry 不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海 氯气的性质 ( 钠及其化合物 ) 一、氯元素的存在及Cl2的物理性质 1．氯元素的存在 氯是一种重要的“成盐元素”，在自然界中除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中，还存在于陆地的盐湖和盐矿中，即以化合态存在。 2．氯气的物理性质 通常情况下，氯气黄绿色、有刺激性气味的气体，氯气有毒，密度比空气大，易液化，能溶于水(1体积水中能溶解2体积的氯气)。液态的氯称为液氯，其水溶液称为氯水。 二、氯气的化学性质 1．氯气与单质的反应 (1)原子结构：氯的原子结构示意图为，在化学反应中很容易得到1个电子，因此，氯气的化学性质非常活泼，表现出强氧化性。 (2)与金属单质的反应 化学方程式 反应现象 与钠反应 2Na＋Cl22NaCl 产生大量白色烟 与铁反应 2Fe＋3Cl22FeCl3 产生大量棕褐色烟 与铜反应 Cu＋Cl2CuCl2 产生大量棕黄色烟 (3)与非金属单质H2的反应 ①实验现象：纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口上方出现白雾。 ②化学方程式：H2＋Cl22HCl。 【特别提醒】 ①氯气在加热条件下能与大多数金属化合，生成高价金属氯化物，体现了氯气较强的氧化性。 ②燃烧是发光发热的剧烈的氧化还原反应，不一定要有氧气参与。如H2＋Cl22HCl等。 2．氯气与水的反应 (1)反应原理 Cl2＋H2OHCl＋HClO。 常温下，溶于水中的部分氯气会与水反应，该反应中的氧化剂为Cl2，还原剂为Cl2，为歧化反应。生成物中次氯酸(HClO)具有强氧化性，能杀死水中的病菌，起到消毒作用。新型自来水消毒剂：二氧化氯(ClO2)、臭氧等。 (2)实验探究氯水的漂白性 实验操作 实验现象 解释 有色布条不褪色 干燥Cl2无漂白性 有色布条褪色 湿润的氯气具有漂白性 有色鲜花褪色 湿润的氯气具有漂白性 结论 氯气不具有漂白性，氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性 (3)新制氯水的成分与性质 成分 ①三分子：Cl2、HClO、H2O； ②四离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－。 性质 (4)次氯酸的性质 次氯酸是易溶于水的弱酸，比碳酸酸性弱，次氯酸不稳定，见光易分解，反应的化学方程式： 2HClO2HCl＋O2↑。 (5)新制氯水、久制氯水、液氯的比较 新制氯水 久制氯水 液氯 区别 氯气的水溶液 稀盐酸 氯气的液体状态 分类 混合物 混合物 纯净物 颜色 浅黄绿色 无色 黄绿色 组成微粒 Cl2、H2O、HClO、 H＋、Cl—、ClO－、OH－ H2O、H＋、Cl—、OH－ Cl2 性质 多种成分，多重性质，如：酸性、漂白性、强氧化性 有酸性(比新制氯水强)、无漂白作用 仅表现Cl2的性质 原因 Cl2＋H2OHCl＋HClO、2HClO2HCl＋O2↑ 3．氯气与碱的反应 (1)制取漂白液 化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 离子方程式：Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O。 (2)制取漂白粉 化学方程式：2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。 【特别提醒】 ①工业通常是将Cl2通入石灰乳中用来制取漂白粉； ②漂白反应原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO (强酸制弱酸，用盐酸也能反应)； ③漂白粉长期露置于空气中，最终会生成氯化钙而失效，有关反应的化学方程式 Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO 2HClO2HCl＋O2↑ CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ 【课堂小练】 1．下列化合物中，不能通过两种单质间化合直接制取的是(　　) A．FeCl3 B．CuCl2 C．HCl D．FeCl2 2．下列说法正确的是(　　) A．氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物 B．湿润的有色布条遇Cl2褪色，说明Cl2具有漂白性 C．可用pH试纸测定氯水的pH D．充满氯气的塑料矿泉水瓶中加入20 mL水，盖好瓶盖，用力振荡，矿泉水瓶会变瘪 3．下列有关漂白粉和漂白液的说法正确的是(　　) A．工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉 B．漂白液的有效成分是NaClO，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2 C．漂白粉和Fe(OH)3胶体都常用于自来水的处理，二者的作用原理相同 D．漂白粉在空气中久置不可能发生氧化还原反应 4．有关新制饱和氯水说法不正确的是 A．向有色布条上滴加氯水，有色布条褪色，说明氯水中含有HClO B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl- C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋ D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO 【课时对点练习】 题组一　氯气与单质的反应 1．某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图装置的实验。实验操作：先给钠预热，等钠熔成小球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，生成大量白烟。以下叙述错误的是(　　) A．钠在氯气中燃烧产生耀眼的白光 B．玻璃管尾部塞一团浸有碱液的棉花球是用于吸收过量的氯气 C．反应生成的大量白烟是氯化钠晶体 D．若在棉花球外沿滴一滴紫色石蕊溶液，可根据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收 2．下列关于氯气的化学性质或实验现象的描述不正确的是(　　) A．在常温下，氯气与金属铁、铜等不反应 B．Fe可在Cl2中燃烧，生成棕褐色的烟是FeCl2 C．H2在Cl2中燃烧，火焰呈苍白色，并在集气瓶口有白雾出现 D．在做H2与Cl2的光照爆炸实验时，所用的光应当为直射的强光 题组二　氯气和水反应及氯水性质的多重性 3．氯化碘(ICl)的化学性质跟氯气相似，预计它跟水反应的最初生成物是(　　) A．HI和HCl B．HCl和HIO C．HClO3和HIO D．HClO和HIO 4．实验表明：将氯水滴加到蓝色石蕊试纸上，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．氯水中形成次氯酸的反应中还原产物是HClO D．内外环上颜色的差异表明此变化过程中，盐酸与指示剂的反应比氧化还原反应快 5．在氯水中存在许多分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质，下列的实验和结论一致正确的是(　　) A．加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有Cl2的存在 B．溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气体，说明溶液中有Cl2的存在 C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明氯水中有Cl－的存在 D．加入NaOH溶液，氯水浅黄绿色消失，说明溶液中有HClO分子的存在 6．向盛有紫色石蕊溶液的试管中持续通入氯气至过量，溶液颜色可能出现无色、浅黄绿色、红色等变化。下列叙述正确的是 A．过程Ⅱ溶液由红色变成无色，证明试管②溶液不再呈酸性 B．过程Ⅲ溶液颜色由无色变成浅黄绿色，证明Cl2与水反应了 C．过程I溶液由紫色变成红色，起作用的微粒是H+ D．若向紫色石蕊试液中持续加入Na2O粉末，也会出现相同的颜色变化 题组三　氯气和碱反应及次氯酸盐的性质 7．“84”消毒液的有效成分是NaClO，可用它浸泡、擦拭物品，喷洒空气，对地面进行消毒，以达到杀灭大多数病菌和部分病毒的目的。下列用来解释事实的方程式中，不合理的是 A．该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2来制备：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O B．HClO的酸性强于H2CO3：ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO C．该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，产生有毒Cl2：2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O D．该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH+ClO-=HClO+CH3COO- 8．在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液，振荡，溶液变蓝。在上述溶液中加入足量的亚硫酸钠溶液，蓝色逐渐消失。下列判断错误的是(　　) A．漂白粉溶液可使淀粉碘化钾试纸变蓝 B．氧化性：ClO－>SO>I2 C．向新制氯水中加入足量亚硫酸钠溶液，氯水褪色 D．ClO－与I－在一定条件可以发生氧化还原反应 9．下列说法正确的是(　　) A．用氯气制漂白粉的主要目的是使其转变为较稳定、便于贮存的 Ca(ClO)2 B．工业上漂白粉是由氯气通入石灰水中制得的 C．“84”消毒液与洁厕灵(主要成分为盐酸)可以混用进行杀菌消毒 D．漂白粉中的 Ca(ClO)2和 CaCl2都具有漂白性 10．已知：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，如图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好。已知KSCN遇Fe3＋会生成红色的物质。 (1)在KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O反应中____________(填化学式)是氧化剂，氧化剂与还原剂个数之比为____________。 (2)滴有KSCN的FeCl2溶液变为____________色。 (3)滴有酚酞的NaOH溶液颜色变化为____________。 (4)紫色石蕊溶液颜色变化为先变红后褪色，褪色是因为____________有漂白性。 (5)淀粉-KI溶液变为蓝色，用离子方程式表示反应原理：________________________。 (6)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的消毒剂和漂白剂。Mathieson法制备亚氯酸钠的流程如图： ①写出反应Ⅰ的化学方程式：___________________________________________________。 ②反应Ⅱ生成的氧化产物是___________________________________________(写化学式)。 【参考答案】 【课堂小练】 1．下列化合物中，不能通过两种单质间化合直接制取的是(　　) A．FeCl3 B．CuCl2 C．HCl D．FeCl2 答案　D 解析　Cl2与金属反应生成高价态的金属氯化物，所以FeCl2不能由两种单质直接化合制取。 2．下列说法正确的是(　　) A．氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物 B．湿润的有色布条遇Cl2褪色，说明Cl2具有漂白性 C．可用pH试纸测定氯水的pH D．充满氯气的塑料矿泉水瓶中加入20 mL水，盖好瓶盖，用力振荡，矿泉水瓶会变瘪 答案　D 3．下列有关漂白粉和漂白液的说法正确的是(　　) A．工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉 B．漂白液的有效成分是NaClO，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2 C．漂白粉和Fe(OH)3胶体都常用于自来水的处理，二者的作用原理相同 D．漂白粉在空气中久置不可能发生氧化还原反应 答案　B 解析　A不正确，漂白粉是将Cl2通入石灰乳中制得的混合物，反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O；B正确，漂白液的有效成分是NaClO，漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2；C不正确，漂白粉用于自来水杀菌消毒，Fe(OH)3胶体用于除去水中的悬浮杂质，二者的作用原理不同；D不正确，漂白粉在空气中久置的化学方程式为Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3＋2HClO,2HClO2HCl＋O2↑，有氧化还原反应发生。 4．有关新制饱和氯水说法不正确的是 A．向有色布条上滴加氯水，有色布条褪色，说明氯水中含有HClO B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl- C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋ D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO 答案　D 【解析】A．干燥的氯气不能使有色布条褪色，向有色布条上滴加氯水，有色布条褪色，说明氯水中含有HClO，A正确；B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，白色沉淀是氯化银，这说明氯水中含有Cl－，B正确；C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，气体是CO2，这说明氯水中含有H＋，C正确；D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明反应中有氯化铁生成，由于氯气也能把氯化亚铁氧化生成氯化铁，因此不能说明氯水中含有HClO，D错误；故答案为：D。 【课时对点练习】 题组一　氯气与单质的反应 1．某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图装置的实验。实验操作：先给钠预热，等钠熔成小球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，生成大量白烟。以下叙述错误的是(　　) A．钠在氯气中燃烧产生耀眼的白光 B．玻璃管尾部塞一团浸有碱液的棉花球是用于吸收过量的氯气 C．反应生成的大量白烟是氯化钠晶体 D．若在棉花球外沿滴一滴紫色石蕊溶液，可根据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收 答案　A 解析　钠在氯气中燃烧生成氯化钠时，产生黄色火焰，不会产生耀眼的白光，故A错误；氯气能和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，则用浸有碱液的棉花球能吸收过量的有毒的氯气，防止污染空气，故B正确；钠在氯气中燃烧能生成氯化钠固体小颗粒，所以能看到大量白烟，故C正确；如果碱液不能完全吸收掉氯气，过量的氯气溶于水形成的氯水会使石蕊溶液先变红后褪色，若吸收完全，石蕊溶液不变色，故D正确。 2．下列关于氯气的化学性质或实验现象的描述不正确的是(　　) A．在常温下，氯气与金属铁、铜等不反应 B．Fe可在Cl2中燃烧，生成棕褐色的烟是FeCl2 C．H2在Cl2中燃烧，火焰呈苍白色，并在集气瓶口有白雾出现 D．在做H2与Cl2的光照爆炸实验时，所用的光应当为直射的强光 答案　B 解析　氯气与铁、铜反应需要加热，在常温下不反应，故A正确；铁与氯气反应得到高价态的氯化铁，故B错误；H2在Cl2中燃烧，火焰呈苍白色，生成的氯化氢极易溶于水，与空气中水蒸气结合形成盐酸小液滴，所以会产生白雾，故C正确；氢气与氯气在光照条件下发生爆炸，在做H2与Cl2的光照爆炸实验时，所用的光应当为直射的强光，故D正确。 题组二　氯气和水反应及氯水性质的多重性 3．氯化碘(ICl)的化学性质跟氯气相似，预计它跟水反应的最初生成物是(　　) A．HI和HCl B．HCl和HIO C．HClO3和HIO D．HClO和HIO 答案　B 解析　氯气和水反应生成HCl和HClO，氯化碘(ICl)中I元素化合价为＋1、Cl元素化合价为－1，氯化碘(ICl)的化学性质跟氯气相似，所以ICl跟水反应的最初生成物是HCl和HIO，故选B。 4．实验表明：将氯水滴加到蓝色石蕊试纸上，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．氯水中形成次氯酸的反应中还原产物是HClO D．内外环上颜色的差异表明此变化过程中，盐酸与指示剂的反应比氧化还原反应快 答案　C 解析　由氯水的成分和实验现象可知，该实验能表明氯水具有酸性、漂白性，A正确；内环呈白色外环呈红色或浅红色，内环是HClO起作用，外环是H＋起作用，B正确；Cl2＋H2OHCl＋HClO，还原产物是HCl，HClO是氧化产物，C错误。 5．在氯水中存在许多分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质，下列的实验和结论一致正确的是(　　) A．加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有Cl2的存在 B．溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气体，说明溶液中有Cl2的存在 C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明氯水中有Cl－的存在 D．加入NaOH溶液，氯水浅黄绿色消失，说明溶液中有HClO分子的存在 答案　B。解析：A项，使有色布条褪色的物质是HClO；B项，氯水呈黄绿色是因为溶有Cl2；C项，因为先加盐酸酸化，已经引入了Cl－，不能确定氯水中是否含有Cl－；D项，Cl2与NaOH发生反应。 6．向盛有紫色石蕊溶液的试管中持续通入氯气至过量，溶液颜色可能出现无色、浅黄绿色、红色等变化。下列叙述正确的是 A．过程Ⅱ溶液由红色变成无色，证明试管②溶液不再呈酸性 B．过程Ⅲ溶液颜色由无色变成浅黄绿色，证明Cl2与水反应了 C．过程I溶液由紫色变成红色，起作用的微粒是H+ D．若向紫色石蕊试液中持续加入Na2O粉末，也会出现相同的颜色变化 答案　C 题组三　氯气和碱反应及次氯酸盐的性质 7．“84”消毒液的有效成分是NaClO，可用它浸泡、擦拭物品，喷洒空气，对地面进行消毒，以达到杀灭大多数病菌和部分病毒的目的。下列用来解释事实的方程式中，不合理的是 A．该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2来制备：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O B．HClO的酸性强于H2CO3：ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO C．该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，产生有毒Cl2：2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O D．该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH+ClO-=HClO+CH3COO- 答案　B 8．在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液，振荡，溶液变蓝。在上述溶液中加入足量的亚硫酸钠溶液，蓝色逐渐消失。下列判断错误的是(　　) A．漂白粉溶液可使淀粉碘化钾试纸变蓝 B．氧化性：ClO－>SO>I2 C．向新制氯水中加入足量亚硫酸钠溶液，氯水褪色 D．ClO－与I－在一定条件可以发生氧化还原反应 答案　B 解析　次氯酸钠将碘化钾氧化为单质碘，所以漂白粉溶液(成分中含有次氯酸钙)也能将碘化钾氧化为单质碘，而使淀粉碘化钾试纸变蓝，故A正确；根据题意可知次氯酸钠将碘化钾氧化为单质碘，所以氧化性：ClO－>I2，碘单质将亚硫酸钠氧化为硫酸钠，所以氧化性：I2>SO，因此氧化性顺序为ClO－>I2>SO，故B错误；新制的氯水中主要是氯气，因此新制的氯水是黄绿色，Cl2氧化性大于I2，由氧化性：I2>SO可知，向新制氯水中加入足量亚硫酸钠溶液，氯气将亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子，自身被还原为氯离子，氯水褪色，故C正确；在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液，振荡，溶液变蓝，说明生成了单质碘，次氯酸钠溶液显碱性，说明ClO－与I－在碱性条件下可以发生氧化还原反应，故D正确。 9．下列说法正确的是(　　) A．用氯气制漂白粉的主要目的是使其转变为较稳定、便于贮存的 Ca(ClO)2 B．工业上漂白粉是由氯气通入石灰水中制得的 C．“84”消毒液与洁厕灵(主要成分为盐酸)可以混用进行杀菌消毒 D．漂白粉中的 Ca(ClO)2和 CaCl2都具有漂白性 答案　A 解析　氯气是气体，不便于保存和运输，将气体转化为较稳定的固体物质便于保存和运输，所以工业上将氯气制成漂白粉，A正确；工业上用氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，石灰水中氢氧化钙浓度太低，生产的漂白粉太少，不经济，B错误；“84”消毒液的有效成分是NaClO，NaClO与洁厕灵所含成分盐酸反应可生成氯气，因此“84”消毒液与洁厕灵不能混用，C错误；Ca(ClO)2可生成具有漂白性的次氯酸，氯化钙不具有漂白性，D错误。 10．已知：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，如图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好。已知KSCN遇Fe3＋会生成红色的物质。 (1)在KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O反应中____________(填化学式)是氧化剂，氧化剂与还原剂个数之比为____________。 (2)滴有KSCN的FeCl2溶液变为____________色。 (3)滴有酚酞的NaOH溶液颜色变化为____________。 (4)紫色石蕊溶液颜色变化为先变红后褪色，褪色是因为____________有漂白性。 (5)淀粉-KI溶液变为蓝色，用离子方程式表示反应原理：________________________。 (6)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的消毒剂和漂白剂。Mathieson法制备亚氯酸钠的流程如图： ①写出反应Ⅰ的化学方程式：___________________________________________________。 ②反应Ⅱ生成的氧化产物是___________________________________________(写化学式)。 答案　(1)KClO3　1∶5　(2)红　(3)溶液红色褪去　(4)HClO(或次氯酸)　(5)Cl2＋2I－===I2＋2Cl－ (6)①2NaClO3＋H2SO4 ＋SO2===2NaHSO4＋2ClO2　②O2 解析　(1)在KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O反应中，KClO3中Cl元素的化合价由＋5价→0，被还原，为氧化剂，HCl中Cl元素的化合价由－1→0，被氧化，为还原剂，其中6个HCl生成1个KCl，被氧化的HCl为5个，则氧化剂与还原剂个数之比为1∶5。(2)生成的氯气遇到滴有KSCN的FeCl2溶液，氯气能将亚铁离子氧化为铁离子，KSCN溶液遇铁离子变红。(4)氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，酸使石蕊变红，次氯酸使其褪色，则溶液先变红后褪色，能说明次氯酸具有漂白性。(5)生成的氯气遇到淀粉-KI溶液，氯气能将碘离子氧化为碘单质，淀粉溶液遇碘单质变蓝，反应的离子方程式为Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$