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

2.2.1 氯气的性质 梯度分层 基础巩固：课堂衔接，回归教材，夯实根本 根基训练：轻松练习，关注重点，梳理难点 拔高提升：深度演练，能力提升，高阶练习 基础巩固 1 1．氯气的主要用途：重要的 ，制造 ，有机溶剂、农药、染料和药品等，也可生产漂白液和漂白粉等。 2．氯气的物理性质与发现 Cl2是 色、有 的气体，有毒，熔点为－101℃，沸点为－34.6℃，密度为3.214 g·L－1(0 ℃)，比空气的密度 。25 ℃时，1体积水可溶解2体积Cl2，其水溶液称为 。 3.氯原子结构示意图为 ，最外层有7个电子，化学反应中容易 1个电子，达到8电子稳定结构，故Cl2是很活泼的非金属单质，是一种 剂，具有 性。 4.氯气与金属单质反应 (1)Cl2与钠的反应： 。 (2)Cl2与铁反应： 。 5.氯气与非金属单质的反应 在空气中点燃氢气，然后把导管伸入盛有氯气的集气瓶中。 (1)现象：氢气在氯气中安静地 ，发出 火焰，集气瓶口上方出现 。 (2)化学方程式： 。 (3)HCl气体溶于水形成 。 6.氯气与碱的反应 (1)与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液的离子方程式： 。 (2)与冷的石灰乳反应——制取漂白粉的化学方程式： 。 (3)漂白液、漂白粉和漂粉精既可作 又可作 。 根基训练 2 1.反应，可用于氯气管道的检漏。反应中涉及的物质有毒且有颜色的是( ) A. B. C. D. 2.关于氯气的叙述中，下列正确的是( ) A.氯气是一种黄绿色、有毒的气体 B.氯气在自然界中既可以以化合态存在，也可以以游离态存在 C.氯气不能溶解于水，所以可用排水法收集氯气 D.氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物 3.下列物质与反应，能发出苍白色火焰的是( ) A. B.Na C.Fe D.Cu 4.下列物质或其溶液可用作消毒剂，这些消毒剂作用于物品消毒时，不是利用其氧化性的是( ) A.酒精 B.过氧化氢 C.臭氧 D.次氯酸 5.某同学用下列装置进行有关性质的实验。下列说法不正确的是( ) A.产生苍白色火焰 B.产生的白烟是NaCl C.反应后得到浅绿色溶液 D.气球鼓起证明可与KOH溶液反应 6.某实验小组以氯气和铁丝为原料进行如图所示的三个实验。下列说法中正确的是( ) A.实验①的现象为产生红棕色的雾 B.反应①中氯气为氧化剂，发生氧化反应 C.实验③发生化学变化，可以得到胶体 D.实验①②涉及的所有物质均为电解质 7.氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是( ) A.加入有色布条，片刻后有色布条褪色，说明有存在 B.溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有存在 C.先加入盐酸酸化，再加入溶液，生成白色沉淀，说明有存在 D.加入NaOH溶液，氯水的浅黄绿色消失，说明有HClO存在 8.某化学试剂厂不慎发生了氯气泄漏事故，泄漏出的氯气迅速向周围的居民区蔓延，下列处理措施合理的是( ) ①及时向上风口和地势较高处转移疏散人群 ②及时戴上用浓烧碱溶液润湿过的口罩 ③用高压水枪向泄漏口附近喷洒稀碱液并设法控制氯气泄漏 ④及时戴上用稀纯碱溶液润湿过的口罩 ⑤就近向地下商场转移 ⑥把泄漏液氯罐投入一盛有石灰乳的水池中 A.①②③④ B.②④⑤⑥ C.①③④⑥ D.③④⑤⑥ 9.氯水中含有多种成分，因而具有多种性质。如图所示，a~e表示氯水的有关反应（其中b~e为相连物质间的反应）。请回答下列问题： （1）能证明氯水具有漂白性的反应是 填字母）。 （2）反应b的离子方程式为 。 （3）进行反应c时的现象为 。 （4）反应e中还原产物为 （填化学式）。 （5）久置的氯水变为，用化学方程式解释原因： 。 （6）实验室保存饱和氯水的方法是 。 10.饮水安全是关系民生的重要问题。回答下列问题。 （1）自来水常用氯气消毒杀菌，有关反应的化学方程式为，则HClO中氯元素的化合价是 。 （2）在水中会电离出，则在水中起到消毒杀菌作用的离子是 ，新型自来水消毒剂可由如下反应制取：，则X的化学式为______。 （3）二氧化氯是一种消毒效率高、二次污染小的水处理剂。实验室中可通过以下反应制得：（反应未配平）。该反应中与的化学计量数之比是________。关于该反应，下列说法中正确的是________（填字母）。 a.该反应属于氧化还原反应 b.在反应中被还原 c.是氧化反应的产物 （4）高铁酸钠是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，其氧化性比强，制备反应为（反应未配平），高铁酸钠中铁元素的化合价为 ，上述反应中的“Y”是______（填化学式）。 拔高提升 3 1.下列关于氯气的说法正确的是( ) A.黄绿色气体 B.能使干燥的有色布条褪色 C.密度比空气小 D.可与水反应制备漂白粉 2.下列有关叙述中，错误的是( ) A.氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同 B.液氯可以储存在钢瓶中 C.氯元素以化合态广泛存在于海水和陆地的盐湖、盐矿中 D.瑞典化学家舍勒发现了一种黄绿色的气体，英国化学家戴维将其命名为氯气 3.工业制备盐酸以和为原料。实验室将在空气中点燃的气体a缓慢伸入集气瓶中模拟制备少量(如图所示)，下列说法不合理的是( ) A.气体a是 B.工业上不能采用混合光照的方法制备 C.反应过程中集气瓶口有白雾生成 D.实验方案会用到、等图标进行提示 4.漂白液储存方便，是生活中广泛应用的含氯消毒剂之一。下列有关漂白液的叙述正确的是( ) A.漂白液露置在空气中容易失效的原因是NaClO不稳定、易分解 B.漂白液中含有次氯酸，故可以用来杀菌消毒和漂白 C.NaClO中含有氯离子 D.漂白液与漂白粉的消毒原理相似 5.向紫色石蕊试液中持续通入氯气至过量，溶液颜色变化如图所示。下列叙述错误的是( ) A.引起过程Ⅰ溶液颜色变化的微粒是 B.过程Ⅱ溶液变成无色，证明溶液不再呈酸性 C.过程Ⅲ溶液变成黄绿色，证明溶液中含有 D.将换为，溶液颜色变化可能为紫色蓝色无色 6.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”中是氧化剂，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 7.根据次氯酸及有关物质的性质判断，下列反应的离子方程式中正确的是( ) A.氯气溶于水： B.氯气溶于澄清石灰水： C.向漂白粉溶液中通入足量 D.向漂白粉溶液中通入足量 8.漂白粉和漂粉精是常用的消毒清洁用品，其有效成分的生产流程如图。 下列说法错误的是( ) A.①中有元素化合价发生变化 B.将氯气制成漂白粉和漂粉精的主要目的是便于保存和运输 C.④中反应中，氯元素的价态未发生改变 D.制备漂粉精的过程中，转化为，氯原子利用率为100% 9.Ⅰ.利用价一类二维图像，可以从不同角度研究含氯物质的性质及其转化关系，图中甲～辛均含氯元素。回答下列问题。 （1）戊的化学式为 ，具有 写出任意一种戊具有的性质）；丁属于________（选填“酸性氧化物”“碱性氧化物”“两性氧化物”或“特殊氧化物”）。 （2）①根据氯元素的化合价判断，乙物质_______（填字母）。 a.只有氧化性 b.既有氧化性又有还原性 c.只有还原性 ②实验室由甲制备乙常用的方法是 （写出离子方程式）。 （3） 若庚是漂白粉的有效成分，存放不当，在空气中易失效。原因是 （用化学方程式表示）。 Ⅱ.已知二氧化氯（）是一种黄绿色气体，极易溶于水但不与水反应。性质非常不稳定，温度过高、水溶液中的质量分数高于30%或混合气体中的体积分数大于10%时均有可能发生爆炸。因不易运输和储存，故实际应用时经常在还原剂作用下，用烧碱溶液吸收气体制得（如图所示）。 （4）NaClO与反应生成和另一种气体，根据氧化还原反应原理可以推测产物中还含有的另一种气体是 。 （5）通入氮气的作用有两个，一是搅拌作用，二是 。 10.是一种能溶于水的有毒气体，它能与发生反应生成HCl和HClO，HClO能使品红等有色物质褪色，请回答下列问题。 （1）向含有酚酞试液的NaOH溶液中逐滴滴入饱和氯水，发现溶液会由红色变成无色，请根据以上信息猜想溶液变成无色的两个可能原因：①________________；②________________。 （2）请设计一个简单的实验，验证（1）中猜想：________________。 （3）漂白粉的有效成分是，一般它能与酸发生复分解反应生成HClO，但它与盐酸会发生氧化还原反应产生，在空气中容易吸收和发生反应：。实验室有一包长时间放置的漂白粉，某同学设计了下列实验探究该漂白粉是否变质。 【提出问题】长时间放置的漂白粉是否变质？ 【作出猜想】猜想1：该漂白粉未变质，固体成分为； 猜想2：该漂白粉部分变质，固体成分为__________（填化学式）；猜想3：该漂白粉全部变质，固体成分为。 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量样品于试管中，加入，塞上带导管的单孔塞，把导管插入另一试管里的澄清石灰水中 有气泡产生，澄清石灰水变浑浊 猜想2成立 ②向少量样品中加入适量水，通入气体后，再滴入品红溶液 _________________ 【反思评价】ⅰ.有同学认为若①中试剂选取合适，无需进行②，只需在①反应后的溶液中滴加品红溶液，观察品红是否褪色即可，理由是 。 ⅱ.漂白粉在保存时一定要注意 。 答案以及解析 一、基础巩固 1.答案：化工原料 盐酸 2.答案：黄绿 刺激性气味 大 氯水 3.答案： 得到 强氧化 强氧化 4.答案： 2Na＋Cl22NaCl 2Fe＋3Cl22FeCl3 5.答案：(1)燃烧 苍白色 白雾 H2＋Cl22HCl 6.答案：(1)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (2)2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (3)漂白剂 消毒剂 2、 根基训练 1.答案：B 解析：该反应中，氯气()是有毒的黄绿色气体，而氨气()是无色有毒气体，氯化铵()和氮气()均为无色无毒气体。因此，反应中涉及的有毒且有颜色的物质是氯气()。 2.答案：A 解析：A、氯气是一种黄绿色、有毒的气体，故A正确；B、氯在自然界中以化合态存在，无游离态，故B错误；C、氯气能溶解于水，所以不能用排水法收集氯气，应用排饱和食盐水的方法收集，故C错误；D、氯气、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物，氯水是氯气的水溶液属于混合物，故D错误； 3.答案：A 解析：A.纯净的在的集气瓶中安静地燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾出现，A符合题意； B.Na与在加热条件下发生反应，呈现黄色火焰，B不符合题意； C.Fe与在加热条件下发生反应，生成棕褐色的烟，不会发出苍白色火焰，C不符合题意； D.Cu与在加热条件下发生反应，生成棕黄色的烟，不会发出苍白色火焰，D不符合题意； 故选A。 4.答案：A 解析：酒精基本没有氧化性，A项符合题意；、臭氧、次氯酸具有氧化性，故能杀菌消毒，B、C、D项不符合题意。 5.答案：C 解析：A（√），在中燃烧产生苍白色火焰；B（√），Na和加热时发生反应产生白烟，生成NaCl；C（×），铁和氯气反应生成氯化铁，氯化铁溶液呈棕黄色；D（√），若气球鼓起，说明烧瓶内压强减小，被消耗，即可与KOH溶液反应。 6.答案：C 解析：A项，Fe在中燃烧的现象为产生红棕色的烟，不正确；B项，Fe与反应生成，作氧化剂，得电子，发生还原反应，不正确；C项，将饱和溶液滴入沸水中加热煮沸至液体呈红褐色，停止加热，可以得到胶体，正确；D项，实验①中的铁和氯气是单质，既不是电解质也不是非电解质，不正确。 7.答案：B 解析：氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有的HClO具有强氧化性，A项错误；氯气呈黄绿色，且有刺激性气味，如果溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有存在，B项正确；由于加入盐酸酸化的过程中引入了，根据生成白色沉淀的现象无法说明氯水中是否存在，C项错误；加入NaOH溶液，氯水的浅黄绿色消失，是因为与NaOH发生反应，不能说明有HClO存在，D项错误。 8.答案：C 解析：氯气密度比空气大，氯气泄漏时，及时向上风口和地势较高处转移疏散人群，可避免氯气中毒，①正确、⑤错误；烧碱具有强腐蚀性，应用小苏打、稀纯碱溶液等碱性相对较弱的物质润湿口罩，②错误、④正确；氯气可与碱反应，用高压水枪向泄漏口附近喷洒稀碱液可吸收氯气，③正确；氯气可与反应，故把泄漏液氯罐投入一盛有石灰乳的水池中可行，⑥正确选C。 9.答案：（1）d （2） （3）有白色沉淀产生 （4）NaCl （5）盐酸； （6）置于棕色试剂瓶中密封保存在阴凉处 解析：（1）氯水中含有三种分子（HClO、）种四种离子[（极少量）]，能使石蕊显红色，有漂白性的HClO又使红色褪去，故反应d能证明氯水具有漂白性。 （2）反应b为与的反应：。 （3）硝酸银与氯水中的HCl反应可产生AgCl白色沉淀。 （4）反应e为氯水中的Cl，与NaOH的反应：，该反应中一半Cl元素化合价由0降低为-1，被还原，NaCl为还原产物。 （5）氯水中的HClO不稳定，在光照下分解生成HCl和（），因此久置的氯水会变为盐酸。 （6）氯水中的HClO不稳定，受热或见光会分解，所以实验室应将饱和氯水置于棕色试剂瓶中密封保存在阴凉处。 10.答案：（1）+1价 （2）； （3）1:1；a （4）+6价；NaCl 解析：（1）HClO中氢元素的化合价是+1价，氧元素的化合价是-2价，由化合物中正、负化合价的代数和为0的原则可知，HClO中氯元素的化合价是+1价。 （2）由化学反应前后原子的种类和数目均不改变可知，X的化学式为。 （3）结合元素质量守恒与得失电子守恒配平化学方程式为，则反应中与的化学计量数之比是1:1。反应前后元素的化合价发生变化，该反应属于氧化还原反应，a正确；中碳元素的化合价升高，失电子，被氧化，b错误；中氯元素的化合价降低，是还原反应的产物，c错误。 （4）根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为0，可知中铁元素的化合价是+6价；根据原子守恒和得失电子守恒配平化学方程式为，则Y为NaCl。 三、拔高提升 1.答案：A 解析：A.黄绿色气体：正确，氯气为黄绿色气体。 B.能使干燥的有色布条褪色：错误，氯气本身无漂白性，需与水反应生成次氯酸（HClO）才有漂白作用。 C.密度比空气小：错误，氯气密度（71）大于空气（平均）。 D.可与水反应制备漂白粉：错误，漂白粉需氯气与石灰乳反应，而非水。 答案：A 2.答案：A 解析：氯水为混合物，氯气、液氯为不同状态的同种物质，为纯净物，故A错误。 3.答案：A 解析：A.气体a是，氢气在氯气中安静地燃烧生成氯化氢，故A错误； B.氢气与的混合气体在光照条件下发生爆炸，工业上不能采用混合光照的方法制备，故B正确； C.反应生成，氯化氢在瓶口吸收水蒸气形成酸雾，故在集气瓶口有白雾生成，故C正确； D.该反应发生燃烧反应且氯气有毒，故需要、等图标进行提示，故D正确； 选A。 4.答案：D 解析：A（×），NaClO能与反应生成HClO，HClO不稳定，易分解，从而导致漂白液露置在空气中容易失效；B（×），漂白液的有效成分是NaClO；C（×），NaClO中含有和，没有氯离子；D（√），漂白粉的有效成分是，其与漂白液的消毒原理相似。 5.答案：B 解析：A（√），，能使紫色石蕊试液变为红色；B（×），与反应产生的HClO具有漂白性，故过程Ⅱ溶液变为无色，与溶液是否呈酸性无关；C（√），向无色溶液中继续通入，溶液中溶有，故溶液由无色变为黄绿色；D（√），与反应生成NaOH、，NaOH能使紫色石蕊试液变为蓝色，与反应的中间产物具有漂白性，又使溶液蓝色褪去。 6.答案：C 解析：A.漂白粉是混合物，不是电解质； B.“反应”中，中部分Cl元素化合价由0升高为+1，部分Cl元素化合价由0降低为-1，故既作氧化剂又作还原剂，中各元素化合价不变； C.氯水中的不稳定，光照下易分解，漂白粉的有效成分较稳定； D.微溶于水，在书写石灰乳与反应的离子方程式时不可拆写为离子形式。 7.答案：B 解析：HClO是弱酸，不能拆成离子形式，A项错误；向漂白粉溶液中通入足量时，会生成，C项错误；（）会被HClO（）氧化为，D项错误。 8.答案：D 解析：①中氯元素由化合态变为游离态，一定有元素化合价的变化，A正确；氯气与水反应生成的HClO不稳定，难以保存与运输，将制成性质较稳定的漂白粉和漂粉精，便于保存和运输，B正确：和HClO中氯元素的化合价均为+1价，C正确；氯气与湿润的碳酸钠发生歧化反应：，NaCl的没有用于制取漂粉精，氯原子利用率不是100%，D错误。 9.答案：（1）HClO；氧化性、漂白性、不稳定性、弱酸性（任意一个即可）；酸性氧化物 （2）b；（或或） （3） （4） （5）稀释二氧化氯，防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸 解析：Ⅰ.由物质类别和化合价可知，甲为HCl，乙为，丙为，丁为，戊为HClO，已为，庚为次氯酸盐，辛为氯酸盐。 （1）戊的化学式为HClO，具有氧化性、漂白性、不稳定性、弱酸性；丁为，溶于水生成，丁属于酸性氧化物。 （2）①乙为，氯元素的化合价为0价，处于氯元素的中间价态，既有氧化性又有还原性。②甲为HCl，乙为，实验室由甲制备乙常用的方法是（或或） （3）若庚是漂白粉的有效成分，存放不当，在空气中易与水和二氧化碳反应而失效，发生的反应为。 Ⅱ.用与在酸性条件下可制得，装置A为发生装置，装置B为安全瓶，装置C为收集装置，装置D为尾气吸收装置。 （4）与反应生成，根据氧化还原反应原理可知，中氯元素的化合价从+5价降低到+4价，作氧化剂，则作还原剂，被氧化生成，故可以推测产物中还含有的另一种气体是。 （5）由题干信息可知，通入氮气的作用有两个，一是搅拌作用，二是稀释二氧化氯，防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸。 10.答案：（1）①溶液中的红色物质被氯水中的HClO氧化褪色 ②氯水中的HCl、HClO中和了NaOH（或与NaOH反应，NaOH被消耗） （2）取少量（1）中褪色后的溶液于试管中，滴加过量NaOH溶液，若溶液由无色变成红色，证明（1）中②成立；若溶液仍为无色，证明（1）中①成立 （3）；稀硫酸（或稀硝酸、稀醋酸等）；品红褪色；ⅰ.酸溶液与反应生成了HClO ⅱ.密封保存 解析：（1）与反应生成HCl和HClO，褪色原因可能是溶液中的红色物质被氯水中具有强氧化性的HClO氧化褪色，也可能是氯水中的HCl、HClO中和了溶液中的NaOH（或与NaOH反应，NaOH被消耗），使溶液由碱性转变成了中性或酸性，酚酞试液遇中性或酸性溶液不会变红。 （3）由猜想1和猜想3可知，漂白粉部分变质时固体成分为。要证明猜想2成立，需验证该漂白粉成分中含有和，由操作①的现象可知，有气体产生，说明样品中含有，操作①中可加入稀硫酸等[不能加入盐酸，其能与反应产生，影响的检验]；向少量样品中加入适量水，通入气体，再滴入适量品红溶液，若品红褪色，说明有HClO生成，则样品中含有。 ⅰ.若样品中含有，向其中加入稀硫酸或稀醋酸等不能使品红褪色的酸溶液，二者会发生反应生成具有漂白性的HClO，从而使品红褪色。 ⅱ.漂白粉易与空气中的反应进而变质，故需密封保存。 学科网（北京）股份有限公司 $