第2章 第2节 第2课时 氯气与碱的反应 含氯消毒剂 （Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第一册（人教版）Ⅱ

本讲义聚焦氯气与碱的反应及含氯消毒剂核心知识点，先通过氯气与NaOH、石灰乳反应原理，讲解漂白液、漂白粉的制备及有效成分，再延伸至次氯酸、次氯酸盐、二氧化氯的消毒漂白原理与应用，构建“反应原理-物质制备-性质应用”的学习支架。 资料以“新知探究+多维训练”为特色，结合生活实例（如84消毒液使用注意事项）和实验分析（如氯气性质检验装置），培养科学思维（证据推理、分析综合）与科学态度（安全使用化学品），课中辅助教师引导探究，课后通过分层练习帮助学生巩固知识、查漏补缺。

第2课时　氯气与碱的反应　含氯消毒剂 新知探究(一)——氯气与碱的反应 1.制取漂白液 常温下,Cl2与氢氧化钠溶液反应 (1)反应的化学方程式:Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O。 (2)漂白液的有效成分是NaClO。 2.制取漂白粉 Cl2与冷的石灰乳反应 (1)反应的化学方程式:2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 (2)漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。 (3)漂白粉的漂白原理:利用复分解反应原理,漂白粉中的Ca(ClO)2与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的HClO。化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3+2HClO(家用漂白消毒)。Ca(ClO)2+2HCl==CaCl2+2HClO(工业漂白)。 3.漂白粉、漂白液的应用 漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂,又可用作游泳池等场所的消毒剂。 [微点拨]　①次氯酸盐比次氯酸稳定,不易分解且次氯酸盐固体比氯水(次氯酸)易于贮存和运输,故生产、生活中常用次氯酸盐(如漂白粉)代替次氯酸作漂白剂和消毒剂。②漂白粉保存时应密封、避光,并置于阴凉干燥处。③氯水和NaClO、Ca(ClO)2溶液中能漂白、杀菌的物质为HClO,利用了HClO的强氧化性。 [题点多维训练] 1.(2024·浙江1月选考改编)工业上将Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液,下列说法错误的是 (　 ) A.漂白液的有效成分是NaClO B.HClO具有强氧化性,而NaClO没有氧化性 C.通入CO2后的漂白液消毒能力增强 D.NaClO溶液比HClO溶液稳定 解析:选B　漂白液的有效成分是NaClO,故A正确;NaClO也具有氧化性,故B错误;根据强酸制弱酸原理,通入CO2后的漂白液生成HClO,使消毒能力增强,故C正确;HClO容易分解,NaClO溶液比HClO溶液稳定,故D正确。 2.如图是一种检验某气体化学性质的实验装置,图中B为开关。若先关闭B,在A处通入潮湿的氯气,C中红色布条颜色无变化;当打开B时,C处红色布条颜色褪去。则D瓶中盛有的溶液不可能是 (　 ) A.饱和NaCl溶液　 B.浓硫酸 C.浓NaOH溶液 D.石灰乳 解析:选A　在A处通入潮湿的氯气,打开B时,C处红色布条颜色褪去;关闭B,C中红色布条颜色无变化,说明潮湿的氯气通过D时,被干燥除去H2O(g)或被D中溶液吸收,则D中盛有浓硫酸或碱溶液,由于Cl2不易溶于饱和NaCl溶液,故D中不可能盛有饱和NaCl溶液。 3.下列说法不正确的是 (　 ) 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.漂白粉中的Ca(ClO)2和CaCl2都具有漂白性 C.漂白粉与84消毒液的杀菌、消毒原理相似 D.工业上漂白粉是将氯气通入石灰乳[主要成分为Ca(OH)2]中制得的 解析:选B　漂白粉中的CaCl2不具有漂白性,B错误。 4.(2025·东营期末检测)某同学进行有关Cl2的性质实验。下列说法不正确的是 (　 ) A.图Ⅰ可以用来收集氯气 B.图Ⅲ中若气球干瘪,证明Cl2可与NaOH反应 C.图Ⅱ中生成棕黄色的烟,加少量水溶解得到蓝色溶液 D.图Ⅰ中发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O 解析:选B　氯气密度比空气大且有毒,所以可以用向上排空气法收集并用碱液吸收多余的氯气,防止污染空气,故A正确;氢氧化钠与氯气反应,导致内部气体压强减小,气球鼓起来,故B错误;铜在氯气中燃烧生成氯化铜,产生大量棕黄色的烟,加少量水溶解得到蓝色溶液,故C正确;盛放氢氧化钠溶液的烧杯为尾气吸收装置,氢氧化钠与氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O,故D正确。 新知探究(二)——常见含氯消毒剂和漂白剂　 1.次氯酸的漂白原理、特点及应用范围 原理 将有色物质氧化为稳定的无色物质 特点 被HClO漂白后的物质,久置后不再恢复原色,即HClO的漂白具有不可逆性 应用范围 几乎所有有色物质遇HClO都会褪色 2.次氯酸盐 (1)“84”消毒液与漂白粉的对比 项目 “84”消毒液 漂白粉 制备 由Cl2和NaOH 溶液反应制得 工业上通常用石灰乳和氯气反应制得 主要成分 NaCl和NaClO CaCl2和Ca(ClO)2 有效成分 NaClO Ca(ClO)2 (2)漂白粉的漂白原理及失效原因 漂白 原理 漂白粉与稀盐酸或空气中的水和二氧化碳反应生成HClO。 Ca(ClO)2+2HCl==CaCl2+2HClO, Ca(ClO)2+H2O+CO2==CaCO3↓+2HClO 失效 原因 Ca(ClO)2在空气中与CO2和H2O反应生成HClO和CaCO3,HClO不稳定,见光或受热易分解。因此,漂白粉放置久了易变质失效,应密封保存 3.二氧化氯(ClO2) 二氧化氯的漂白能力和消毒能力比氯气强,使用起来比较安全,因此正在越来越多地取代以次氯酸盐为有效成分的漂白剂和消毒剂。 [微点拨]　消毒剂的使用注意事项 ①消毒剂的浓度和用量必须符合规定;②消毒时必须达到规定的时间;③要把消毒容器盖严;④注意温度会影响消毒效果,避免在过高或低温进行消毒操作;⑤选取消毒剂时应根据消毒对象选取合适的消毒剂,不同类型的消毒剂不能随意混用,例如次氯酸钠可以与过氧化氢、乙醇等消毒剂反应从而不能混用。 [题点多维训练] 1.下列物质不能使湿润的有色布条褪色的是 (　 ) A.Cl2 B.HCl C.HClO D.ClO2 解析:选B　HClO与ClO2具有漂白性,能使有色布条褪色。 2.(2025·宿州高一期末)杭州亚运会上,我国跳水队将跳水项目的10枚金牌全部收入囊中。下列物质不能用于水池消毒的是 (　 ) A.臭氧(O3) B.次氯酸钠(NaClO) C.二氧化氯(ClO2) D.明矾[KAl(SO4)2·12H2O] 解析:选D　臭氧(O3)、次氯酸钠(NaClO)、二氧化氯(ClO2)均具有漂白性,可用于水池消毒,明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水,电离出铝离子水解生成氢氧化铝胶体,可以吸附水中的悬浮物质,从而达到净水的目的,但不能用于杀菌消毒,即D符合题意。 3. [双选] “84”消毒液主要用于环境和物体表面的消毒。下列判断不正确的是 (　 ) A.制备“84”消毒液的离子方程式为Cl2+OH-==Cl-+ClO-+H2O B.“84”消毒液的有效成分是 NaClO C.“84”消毒液是利用 NaClO 的还原性进行杀菌消毒 D.将氯气通入石灰乳中可制得漂白粉,漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,可作纸张的漂白剂 解析：选AC　氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠、水和氯化钠，正确的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，A错误；“84”消毒液的有效成分是NaClO，B正确；NaClO可以杀菌消毒，是利用了它的强氧化性，C错误；将氯气通入石灰乳中得到漂白粉，漂白粉的主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分为Ca(ClO)2，D正确。 4.下列说法正确的是 (　 ) A.漂白粉是纯净物,“84”消毒液是混合物,两者都可以长期保存 B.漂白粉中含有次氯酸,所以漂白粉能使有机色质褪色 C.工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉 D.漂白粉在空气中容易失效的原因是Ca(ClO)2与CO2、H2O反应生成的HClO不稳定 解析:选D　A项,漂白粉含有CaCl2和Ca(ClO)2为混合物,错误;B项,漂白粉中不含HClO,与酸反应可以生成HClO,错误;C项,工业制漂白粉将Cl2通入石灰乳中,错误。 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.(2025·武汉高一期末)下列物质不是常用的消毒剂的是 (　 ) A.84消毒液 B.葡萄糖 C.医用酒精 D.漂白粉 解析:选B　 A、D中物质具有强氧化性,C中酒精可使蛋白质发生变性,均可作消毒剂,只有B中葡萄糖不能作消毒剂。 2.化学来源于生活,也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述错误的是 (　 ) A.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯漂白剂 B.“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠 C.《神农本草经》中提到:“白青[Cu2(OH)2CO3]得铁化为铜”。其中白青属于盐 D.漂白粉在空气中久置变质,是因为其中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3 解析:选D　漂白粉变质是其中的Ca(ClO)2与CO2、H2O作用生成CaCO3和HClO,HClO不稳定,D错误。 3.漂白粉在空气中容易失效的原因是 (　 ) A.次氯酸钙不稳定,易分解 B.氯化钙易潮解 C.次氯酸钙易与盐酸反应 D.次氯酸钙易和空气中的水及二氧化碳反应 解析:选D　次氯酸钙稳定,不易分解,故A不符合题意;CaCl2易潮解与漂白粉在空气中容易失效无关,故B不符合题意;空气中不含盐酸,故C不符合题意;次氯酸钙易和空气中的水及二氧化碳反应生成HClO,HClO光照易分解,从而变质,故D符合题意。 4.在实验室制取Cl2时,尾气一般要用 NaOH 溶液吸收而不用澄清石灰水吸收,其理由是 (　 ) A.氯气不与澄清石灰水反应 B.澄清石灰水能吸收空气中的CO2 而变浑浊 C.氯气与 Ca(OH)2 反应生成的 CaCl2 难溶于水 D.Ca(OH)2 微溶于水,澄清石灰水中 Ca(OH)2 的含量少,吸收氯气的效果不好 解析:选D　氯气能与澄清石灰水反应,但相同条件下,氢氧化钠的溶解度远大于氢氧化钙的溶解度,氢氧化钙微溶于水,澄清石灰水中 Ca(OH)2的含量少,吸收氯气的效果较差,所以实验室制氯气产生的尾气一般用氢氧化钠溶液吸收。 5.向盛有氯气的三个集气瓶中,分别注入约五分之一的液体并振荡,观察如图所记录的现象,判断各瓶所注入的液体,其中正确的是 (　 ) A.①中为硝酸银溶液 B.②中为氢氧化钠溶液 C.③中为蒸馏水 D.③中为澄清石灰水 解析:选C　A项,①中若为AgNO3溶液时,应有白色沉淀AgCl,错误;B项,②中若为NaOH溶液,没有浑浊出现,错误;D项,③中若为澄清石灰水,不会出现浅黄绿色,错误。 6.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 解析:选B　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。 7.化学来源于生活,也服务于生活,下列有关生活中的化学知识叙述正确的是 (　 ) A.氯气和活性炭均可作为漂白剂,若同时使用,漂白效果会明显加强 B.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂 C.测定溶液pH的实验中,用干燥pH试纸测定新制氯水的pH对测定结果无影响 D.洁厕灵(含HCl)与84消毒液可以混合使用 解析:选B　活性炭具有吸附性,可以吸附氯气,同时使用时漂白效果不会增强,A错误;氯气与烧碱溶液或石灰乳反应均可生成次氯酸盐,B正确;氯水中的次氯酸具有漂白性,能漂白pH试纸,C错误;洁厕灵与84消毒液不能混用的原因是消毒液中的NaClO与洁厕灵中的HCl反应生成Cl2,D错误。 8.(2025·三明高一检测)如图中a、b、c、d、e、f为含Cl元素的物质。下列说法不正确的是 (　 ) A.a溶液的酸性比d强 B.b、c均能用于自来水消毒 C.f露置于空气中会转化成d D.b与足量NaOH反应可以得到两种漂白液 解析:选D　根据图示可知a为HCl,b为Cl2,c为ClO2,d为HClO,e为氯酸盐,f为次氯酸盐。Cl2与NaOH反应得到一种漂白液, D错误。 9.(2025·泰安高一期末)某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH。下列解释不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11) (　 ) A.消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:Cl2+2OH-==ClO-+Cl-+H2O B.消毒液的pH约为12,说明溶液中存在:ClO-+H2O ⇌HClO+OH- C.消毒液加几滴硫酸可增强漂白作用:ClO-+H+==HClO D.消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用:ClO-+Cl-+2H+==Cl2↑+H2O 解析:选B　消毒液的主要成分为NaClO,可用氢氧化钠溶液吸收Cl2制备:Cl2+2OH-==ClO-+Cl-+H2O,故A正确;消毒液还含有一定量的NaOH,无法判断ClO-是否水解,故B错误;消毒液加几滴H2SO4,生成了HClO,可增强漂白作用:ClO-+H+==HClO,故C正确;消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,次氯酸根与氯离子发生氧化还原反应,离子方程式为ClO-+Cl-+2H+==Cl2↑+H2O,故D正确。 10.(2025·合肥高一期中)工业上将氯气通入冷的石灰乳中制备漂白粉,一种简单的制备流程如图所示。下列有关说法正确的是 (　 ) A.漂白粉的水溶液能导电,则漂白粉为电解质 B.“反应”中Cl2是氧化剂,Ca(OH)2是还原剂 C.漂白粉是比氯水更稳定的漂白剂 D.工业制备漂白粉的离子方程式为2OH-+Cl2==Cl-+ClO-+H2O 解析:选C　漂白粉为混合物,既不是电解质,也不是非电解质,故A错误;发生的反应为2Ca(OH)2+2Cl2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,该反应中氯元素的化合价一部分升高,一部分降低,Cl2既是氧化剂,又是还原剂,故B错误;氯水中的次氯酸见光易分解,漂白粉为固态,不易分解,所以漂白粉是比氯水更稳定的漂白剂,故C正确;氢氧化钙以石灰乳的形式存在,离子方程式中不可拆,根据漂白粉制备的化学方程式可知离子方程式:Ca(OH)2+Cl2==Ca2++Cl-+ClO-+H2O,故D错误。 二、非选择题 11.(8分)氯系消毒剂是目前使用最广泛的一类消毒剂,在生产生活中有着重要的应用。主要有氯气、次氯酸、次氯酸盐、亚氯酸钠、二氧化氯以及氯胺等。 (1)氯气对水杀菌消毒体系中起杀菌作用的主要是HClO,生成HClO的离子方程式为 　。  (2)与次氯酸相比,用次氯酸盐作消毒剂有哪些优点(至少写两点)? 　。  (3)氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂,有强氧化性,其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4~5倍,氯胺中氯的化合价为　　　　,氯胺的消毒原理是什么? 　。  解析:(1)氯气与水反应生成HClO和HCl,反应的离子方程式为Cl2+H2O⇌HClO+H++Cl-。(2)次氯酸不稳定,易分解,而次氯酸盐稳定性好,可长期保存,容易储存、运输。(3)NH2Cl中氮元素为-3价,Cl为+1价,NH2Cl溶于水发生反应:NH2Cl+H2O⇌NH3↑+HClO,反应生成的HClO能杀菌消毒。 答案:(1)Cl2+H2O⇌HClO+H++Cl- (2)次氯酸盐稳定性好,可长期保存,容易储存、运输　 (3)+1　NH2Cl溶于水发生反应:NH2Cl+H2O⇌NH3↑+HClO,反应生成的HClO能杀菌消毒 12.(6分)(1)84消毒液也用于漂白,为增强漂白性向消毒液中滴加几滴白醋(有效成分是CH3COOH),写出反应的化学方程式: 　。  (2)84消毒液在空气中久置后,NaClO会转化为HClO,HClO分解使84消毒液失效,化学课外小组同学向溶液中滴加紫色石蕊溶液,出现　　　　　　　　　　　　　　　　　现象,证明84消毒液已失效。  答案:(1)NaClO+CH3COOH==CH3COONa+HClO　(2)紫色石蕊溶液只变红不褪色 13.(11分)请回答下列有关消毒液的问题。 (1)生产消毒液是将氯气通入NaOH溶液中,发生反应的化学方程式为 　。  该反应中氧化剂是　　　　　,还原剂是　　　,生成1个NaCl转移　　　　个电子。  (2)取少量消毒液向其中滴加AgNO3溶液,现象是出现白色沉淀,说明消毒液中含有 　。 (3)消毒液稀释后喷洒在空气中,可以生成有漂白性的物质和碳酸氢钠,请写出此过程的化学方程式: 　; 该物质有漂白性是因为它有强氧化性,但是它也很不稳定,请写出它分解的化学方程式: 　。  答案:(1)Cl2+2NaOH==NaClO+NaCl+H2O　Cl2　Cl2　1　(2)Cl- (3)NaClO+H2O+CO2==HClO+NaHCO3　2HClO2HCl+O2↑ 14.(11分)实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品,其中肯定含有 CaCl2,请设计实验探究该样品中可能存在的其他物质[已知Ca(ClO)2可使品红溶液褪色]。 Ⅰ.提出合理假设。 假设①:该漂白粉未变质,含有 　; 假设②:该漂白粉全部变质,含有 　; 假设③:该漂白粉部分变质,既含有 CaCl2、Ca(ClO)2,又含有 CaCO3。 Ⅱ.设计实验方案,进行实验。 实验步骤 预期现象和结论 实验①:取少量上述漂白粉样品于试管中,加入适量稀盐酸,观察是否有气泡产生 a.若无气泡产生,则假设　　　成立  b. 　 实验②:向实验①反应后的试管中滴加1~2滴品红溶液,振荡 c.若品红溶液褪色,结合b判断,则假设　　　成立  d.若品红溶液不褪色,结合b判断,则假设　　　成立  解析:Ⅰ.漂白粉的主要成分为 CaCl2、Ca(ClO)2,次氯酸钙会与空气中二氧化碳、水反应生成 CaCO3 而变质,除CaCl2外,该样品中可能存在的其他固体物质为Ca(ClO)2和CaCO3。假设①:该漂白粉未变质,含CaCl2、Ca(ClO)2;假设②:该漂白粉全部变质,含CaCl2、CaCO3;假设③:该漂白粉部分变质,既含有CaCl2、Ca(ClO)2,又含有CaCO3。 Ⅱ.实验①:CaCO3可与稀盐酸反应放出气体,故加入适量稀盐酸溶解后,若无气泡生成,则假设①成立;若有气泡产生,则假设②或假设③成立;实验②:Ca(ClO)2具有漂白性,可使品红溶液褪色,向实验①反应后的试管滴入1~2滴品红溶液,振荡,若品红溶液褪色,结合b判断,则假设③成立;若品红溶液不褪色,则假设②成立。 答案:Ⅰ.CaCl2、Ca(ClO)2　CaCl2、CaCO3 Ⅱ.a.① b.若有气泡产生,则假设②或假设③成立 c.③　d.② 15.(14分)氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题: (1)家庭中常用84消毒液(主要成分NaClO)与洁厕灵(主要成分盐酸)清洁卫生。某品牌消毒液包装上说明如下。 注意事项: 1.本品对棉织品有漂白脱色作用,对金属制品有腐蚀作用。 2.密封保存,请勿与洁厕灵同时使用。 3.保质期为一年。 ①消毒液与洁厕灵不能同时使用,原因是 　(用离子方程式表示)。  ②84消毒液的制取和漂白粉的制取原理相同,都是用氯气和碱反应来制取,84消毒液所用的碱是氢氧化钠溶液,写出该反应的离子方程式: 　。  (2)NaClO可以用于除去废水中的铵态氮,配平下列离子方程式: 　　N+　　ClO-==　　N2↑+　　Cl-+　　H2O+　　　　。  (3)工业上是将氯气通入30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液,若反应后的NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%,则生产1 000 kg该溶液需消耗氯气的质量为　　　　　　 kg(保留整数)。  解析:(2)该反应中N元素的化合价升高3,Cl元素的化合价降低2,化合价升降数的最小公倍数为6,则N、ClO-的化学计量数分别为2、3,N2、Cl-的化学计量数分别为1、3,结合电荷守恒可知,反应生成H+,H+、H2O的化学计量数分别为2、3,所以配平后的离子方程式为2N+3ClO-==N2↑+3Cl-+3H2O+2H+。(3)已知发生的反应为Cl2+2NaOH==NaClO+NaCl+H2O,设消耗氯气的质量为x kg,则消耗NaOH的质量为x kg,原NaOH的质量为(x+1 000×1%)kg,由质量守恒可知,原NaOH溶液的质量为(1 000-x) kg,则x kg+1 000 kg×1%=(1 000 kg-x kg)×30%,解得x≈203。 答案:(1)①ClO-+Cl-+2H+==Cl2↑+H2O　②Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O (2)2　3　1　3　3　2H+　(3)203 学科网（北京）股份有限公司 $$