专题3 第1单元 第2课时 氯气的性质及应用-【金版教程】2025-2026学年高中化学必修第一册创新导学案Word（苏教版）

化学　必修1　第一册 第二课时　氯气的性质及应用 1.了解氯气的物理性质。2.了解氯气与氢气、钠、铁、铜、水及碱的反应。3.知道氯水的消毒和漂白原理。 一、氯气的物理性质 颜色 气味 状态 溶解性(常温常压) 熔、沸点 密度 黄绿色 有刺激性气味 气体 1体积水约溶解2体积氯气 低 比空气大 二、氯气的化学性质 1.氯气与钠、铁、铜、氢气的反应 2.氯气与水的反应 (1)化学方程式：Cl2＋H2OHCl＋HClO。 (2)氯水的成分及性质 (3)次氯酸的性质 3.氯气与碱的反应 三、氯气的应用 氯气是一种重要的化工原料，在生产和生活中的应用十分广泛。氯气可用于消毒，制造盐酸、漂白剂、农药等，氯气还广泛应用于合成聚氯乙烯、制备药物、冶金及染料工业等各个领域。 　判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)任何物质的燃烧必须有O2参与。(　　) (2)可用pH试纸测定氯水的pH。(　　) (3)氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物。(　　) (4)湿润的有色布条遇Cl2褪色，说明Cl2具有漂白性。(　　) (5)Cl2通入到紫色石蕊试液中的现象是先变红后褪色。(　　) (6)漂白剂、漂白粉的漂白、消毒原理相同，都是在酸性条件下生成具有漂白、消毒作用的次氯酸(HClO)。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√ 启思研讨　教师独具内容 1948年12月10日，在淮海战役中，得悉国民党军队拟使用化学毒剂——氯气，刘伯承司令员立即编写防毒口诀，让战士们做到“兵来将挡，毒来皂御”——阵地准备石灰水，肥皂手巾带身边；上面洒上石灰水，皂水用来更保险；洒好蒙住口和鼻，毒气不能往里钻。石灰肥皂若不便，手巾湿尿蒙口边……咱们有的是办法，敌人放毒也枉然。 [问题探究] 1.氯气的消毒原理是什么？ 提示：氯气的消毒原理是氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性，它的强氧化性能杀死病菌。 2.根据氯气与金属、非金属的反应事实和现象，分析燃烧是否必须要有氧气参与？通过实验现象，分析“烟”和“雾”有何区别？ 提示：凡是发光、放热的剧烈的化学反应都是燃烧，如Fe、Cu、H2与Cl2的反应均是燃烧反应，故不一定有氧气参加。“烟”是指固体小颗粒分散到空气中的现象，如Fe、Cu、Na分别与氯气反应生成棕褐色烟、棕黄色烟和白烟；“雾”是指小液滴分散到空气中的现象，如H2在Cl2中燃烧生成的HCl气体与空气中的水蒸气接触形成盐酸酸雾(白雾)。 知识点一　氯气与单质的反应 1.氯气与金属单质的反应 (1)氯气能与除Au、Pt之外的所有金属直接反应，与Fe、Cu等变价金属反应均生成高价金属氯化物。 (2)干燥的氯气在常温下不与铁反应，因此，干燥的氯气可用钢瓶贮存。 (3)Cl2与金属单质反应的现象 ①钠在Cl2中剧烈燃烧，产生黄色火焰，冒白烟；②铁丝在Cl2中剧烈燃烧，产生棕褐色烟；③铜丝在Cl2中剧烈燃烧，产生棕黄色烟。 2.氯气与非金属单质的反应 (1)氯气和氢气的反应条件不同，现象也不同。 ①在空气中点燃纯净的氢气，然后把导管伸入盛满Cl2的集气瓶中，H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口有白雾产生。工业上用H2＋Cl22HCl，HCl再溶于水的方法制盐酸；②H2与Cl2在光照条件下易发生爆炸。 (2)氯气还能与磷(P)、硫(S)等非金属单质反应。 3.燃烧不一定有氧气参加。任何发光、放热、剧烈的氧化还原反应都叫燃烧。 1.下列氯化物中，既能由金属与氯气反应制得，又能由金属与盐酸反应制得的是(　　) A.CuCl2 B.FeCl2 C.FeCl3 D.AlCl3 答案：D 解析：A项，铜与盐酸不反应；B项，铁与氯气反应生成FeCl3；C项，Fe与盐酸反应生成FeCl2。 2.下列关于氯气的说法中，正确的是(　　) A.将氢气和氯气在光照条件下反应，然后将生成的HCl溶于水可制取盐酸 B.在常温下，液氯很难与钢铁发生反应 C.工业上用氯气与钠反应制取食盐 D.氯气与金属钠在点燃的条件下才可发生反应 答案：B 解析：A项，氢气和氯气在光照条件下易发生爆炸，不能用此法制取盐酸，错误；B项，液氯能储存在钢瓶中，说明在常温下，液氯很难与钢铁发生反应，正确；C项，工业上不用氯气与钠反应制备食盐，错误；D项，氯气与钠在常温下就可发生反应，错误。 知识点二　新制氯水的组成和性质 1.氯水的成分及性质 新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。 2.实验室中氯水需现用现配。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。光照氯水时，溶液中的次氯酸不断分解生成盐酸和氧气，溶液的浅黄绿色逐渐褪去，pH逐渐减小。久置氯水即为稀盐酸，成分为H2O、H＋、Cl－、OH－(极少量)。 3.不能用pH试纸测定氯水的pH。 3.下列关于氯水的叙述中正确的是(　　) A.新制氯水中只含Cl2和H2O分子 B.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色 C.光照新制氯水有气泡逸出，该气体是Cl2 D.新制氯水在密闭无色玻璃瓶中放置数天后酸性将减弱 答案：B 解析：新制氯水中含有H2O、Cl2、HClO三种分子，A错误；光照新制氯水，HClO分解产生O2，C错误；放置数天，由于光照时发生反应2HClO2HCl＋O2↑，所以酸性会增强，D错误。 4.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，发现氯水呈浅黄绿色，证明氯水中含有的粒子是　　　　(填化学式，下同)。 (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)在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，起作用的微粒是　　　　，过一会儿，溶液的颜色褪去，起作用的微粒是　　　　。 (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，并放出的气体是　　　　　，溶液的酸性　　　　　(填“增强”“不变”或“减弱”)。 答案：(1)Cl2　(2)H＋　(3)HClO (4)H＋　HClO　(5)Cl－　(6)O2　增强 知识点三　次氯酸　氯气与碱的反应 1.次氯酸的漂白原理、特点及应用范围 2.氯气与碱的反应 (1)氯气在水中的溶解度不大，而且生成的次氯酸很不稳定，不便于保存，而次氯酸盐性质稳定，常用氯气与碱反应制取漂白剂或漂白粉。 (2)工业制漂白粉是用氯气和石灰乳反应，而不是与澄清石灰水反应。 (3)漂白粉在空气中保存不当会变质。因此漂白粉和漂粉精的保存方法是密封、避光并置于阴凉干燥处。 (4)漂白粉在使用时需加水浸泡片刻，才能更好地发挥漂白效果。 5.已知NaClO溶液与CO2气体能发生如下反应：NaClO＋H2O＋CO2===NaHCO3＋HClO。下列叙述错误的是(　　) A.HClO比H2CO3酸性强 B.向漂白粉溶液中加少量盐酸可增强漂白性 C.向漂白粉溶液中通少量Cl2可增强漂白性 D.向漂白粉溶液中通CO2气体，可能生成白色沉淀 答案：A 6.下列有关漂白粉和漂白剂的说法正确的是　　　　(填序号)。 ①工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉 ②漂白剂的有效成分是NaClO，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2 ③漂白粉和Fe(OH)3胶体都常用于自来水的处理，二者的作用原理不相同 ④漂白粉在空气中久置变质，理由是漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3 ⑤漂白粉在空气中不稳定，所以可用于漂白纸张 答案：②③ 解析：①不正确，漂白粉是将Cl2通入石灰乳中制得的混合物；④不正确，漂白粉在空气中变质的原因是Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3＋2HClO，而CaCl2与H2O和CO2不反应；⑤不正确，漂白粉能用于漂白纸张，与其强氧化性有关，与其不稳定性无关。 本课总结 随堂提升 1.Cl2是有毒气体，遇到少量Cl2泄漏时，下列措施或解释不合理的是(　　) A.用浸有浓NaOH溶液的毛巾捂住口鼻，因为NaOH溶液能吸收Cl2 B.人群向逆风方向疏散，利用风吹动气体移动，使人群脱离Cl2气流 C.人群向高处疏散，因为Cl2的密度比空气的大，低处浓度高，高处浓度小 D.向泄露地点撒石灰，因为Cl2能与Ca(OH)2反应，可降低危害 答案：A 解析：NaOH有较强的腐蚀性，不能用浸有浓NaOH溶液的毛巾捂住口鼻，A不合理。 2.向盛有紫色石蕊溶液的试管中持续通入氯气至过量，溶液颜色可能出现红色、无色、浅黄绿色等变化。 下列叙述正确的是(　　) A.过程Ⅰ溶液由紫色变成红色，起作用的微粒是H＋ B.过程Ⅱ溶液由红色变成无色，证明试管②中溶液不再呈酸性 C.过程Ⅲ溶液由无色变成浅黄绿色，证明溶液中有HClO D.过程Ⅱ溶液由红色变成无色，起作用的微粒是Cl2 答案：A 解析：过程Ⅱ溶液由红色变成无色，是因为HClO具有漂白性，此时溶液仍然呈酸性，B、D错误；过程Ⅲ溶液由无色变成浅黄绿色，是因为溶液中存在Cl2，C错误。 3.已知Cl2＋2KI===2KCl＋I2。用如图所示装置进行实验：加热钠至熔化后，停止加热并通入氯气，钠剧烈燃烧并生成大量白烟。以下叙述错误的是(　　) A.钠剧烈燃烧产生黄色火焰 B.反应生成的大量白烟是氯化钠固体小颗粒 C.棉球处发生的化学反应是Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O D.在棉球右侧用湿润的淀粉碘化钾试纸无法判断氯气是否被碱液完全吸收 答案：D 解析：若存在剩余氯气时，会与KI反应生成碘单质，碘遇淀粉变蓝，所以可据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收，D错误。 4.如图所示，漂白粉是生活中常用的洗涤用品，下列关于漂白粉的说法正确的是(　　) A.漂白粉中的有效成分是CaCl2 B.漂白粉可以敞开久置于空气中保存 C.漂白粉中的有效成分与CO2反应的化学方程式是Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3 D.漂白粉用于杀菌、消毒时其中的ClO－生成Cl2 答案：C 解析：漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，A错误；漂白粉敞口放在空气中发生反应Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3，次氯酸不稳定，生成盐酸和氧气，故漂白粉不能暴露在空气中保存，B错误，C正确；漂白粉用于杀菌、消毒时其中的ClO－表现氧化性，生成Cl－，不会生成Cl2，D错误。 5.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，得出正确的结论(已知：强氧化性的物质往往具有漂白性)。 (1)提出问题： 氯水中的何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：把干燥的红色布条放入充满氯气的集气瓶中，红色布条不褪色； 实验②：________________________________________________________________________ 　　　　　　　　　　　　； 实验③：________________________________________________________________________ 　　　　　　　　　　　　； 实验④：把干燥的红色布条放在水里，红色布条不褪色。 (5)得出的实验结论是　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案：(3)①氯气使红色布条褪色　②次氯酸使红色布条褪色　③盐酸使红色布条褪色 (4)把干燥的红色布条伸入次氯酸溶液中，红色布条褪色　把干燥的红色布条伸入稀盐酸中，红色布条不褪色 (5)氯水中的次氯酸能使红色布条褪色 课时作业 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1.下列关于氯气的叙述中正确的是(　　) 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.过量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2 D.氯气的水溶液可以导电，说明氯气是电解质 答案：A 2.氢气在氯气中燃烧的示意图如图所示。下列有关该实验的说法错误的是(　　) A.集气瓶中氯气呈黄绿色 B.氢气在氯气中燃烧，火焰呈淡蓝色 C.燃烧过程中集气瓶口会产生大量白雾 D.该实验能充分说明燃烧不一定有氧气参加 答案：B 3.下列关于液氯和氯水的叙述中正确的是(　　) A.液氯是纯净物，而氯水是混合物 B.液氯与氯水均有酸性 C.液氯较氯水的漂白作用更强 D.液氯无色，氯水呈黄绿色 答案：A 4.用自来水养金鱼时，我们通常先将自来水日晒一段时间后，再注入鱼缸，其目的是(　　) A.利用日光中紫外线杀死水中的细菌 B.提高水温，有利于金鱼生长 C.增加水中氧气的含量 D.促使水中的次氯酸分解 答案：D 解析：自来水用氯气消毒时发生反应Cl2＋H2OHCl＋HClO，日晒可促进水中的次氯酸分解，有利于金鱼生存。 5.下列物质转化不能通过一步反应直接实现的是(　　) FeCl2Cl2Ca(ClO)2HClOO2 A.① B.② C.③ D.④ 答案：A 6.新制氯水中存在多种分子和离子，可通过实验的方法加以确定。下列有关新制氯水中存在的粒子的说法错误的是(　　) A.加入含有硫酸氢钠的红色石蕊溶液红色褪去，说明有Cl2存在 B.加入有色布条，有色布条褪色，说明有HClO存在 C.新制氯水呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在 D.加入硝酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀，说明有Cl－存在 答案：A 7.某化学小组采用如图所示装置(部分夹持装置已略去)制备Cl2并探究其化学性质，下列说法错误的是(　　) A.加入药品之前，应先检查装置的气密性 B.通过对装置C和E中的产物分析，可判断温度对Cl2与碱溶液反应的影响 C.装置D中的液体逐渐变成浅黄绿色 D.装置B中NaOH溶液的作用主要为吸收挥发出来的HCl 答案：D 解析： 由上述分析可知，D错误。 8.某同学在pH试纸上滴了几滴新制氯水，现象如图所示。下列有关该实验的说法正确的是(　　) A.该实验说明Cl2分子具有漂白性 B.若用久置的氯水进行上述实验，现象会相同 C.该实验说明不能用pH试纸测定氯水的pH D.将实验后的pH试纸在酒精灯上微热，试纸又恢复为原来的颜色 答案：C 9.0.2 mol某单质直接与氯气完全反应，固体质量增大14.2 g，该单质可能是(　　) A.钠 B.铜 C.铝 D.铁 答案：B 解析：氯气与金属反应时生成金属氯化物，固体增大的质量，即为参加反应的氯气的质量，且氯气与变价金属反应时，都生成高价态金属氯化物。根据0.2 mol金属单质与氯气完全反应消耗氯气0.2 mol(14.2 g)，可知该金属表现＋2价，故选B。 10.如图所示，在A处通入氯气，关闭B时，C处的红色布条看不到明显现象；当打开B后，C处的红色布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液可能是(　　) ①浓硫酸　②NaOH溶液　③H2O　④饱和氯化钠溶液 A.①② B.①③ C.②③ D.③④ 答案：A 解析：打开B时，C处红色布条褪色，说明Cl2中含有水分；关闭B时，氯气从D瓶中通过，此时C处的红色布条看不到明显现象，则D瓶中溶液可能吸水，也可能吸收氯气，而浓硫酸可以吸水，NaOH溶液能与Cl2反应。 11.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，观察图中所记录的现象，其中判断各瓶所注入的液体正确的是(　　) 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 答案：C 解析：瓶①中氯气完全被吸收，得到无色溶液，加入的是碱溶液；瓶②中氯气完全被吸收，有白色沉淀生成，加入的可能是硝酸银溶液；瓶③中氯气部分被吸收，得到浅黄绿色的氯水，加入的是蒸馏水。 12.部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图，c、d均为钠盐。下列说法正确的是(　　) A.将a通入NaHCO3溶液中能获得e B.电解c的饱和溶液可制得a和钠单质 C.e在光照条件下可生成a D.可通过复分解反应实现下列转化：b→a→e→d→c 答案：A 解析：a为氯气，e为次氯酸，氯气与碳酸氢钠溶液发生反应Cl2＋NaHCO3===NaCl＋HClO＋CO2，A正确；c为氯化钠，电解饱和氯化钠溶液生成氯气、氢气和氢氧化钠，不能生成钠单质，B错误；HClO在光照条件下分解生成HCl和氧气，不能生成氯气，C错误；b(HCl)→a(Cl2)→e(HClO)→d(NaClO)→c(NaCl)，其中b→a、a→e、d→c均不是复分解反应，D错误。 13.Cl2O是具有强烈刺激性气味的黄棕色气体，易溶于水且与水反应生成次氯酸(HClO)，与有机物接触或加热时会发生燃烧并爆炸。制取Cl2O的装置如图所示。 已知：Cl2O的熔点为－116 ℃，沸点为3.8 ℃，Cl2的沸点为－34.6 ℃；HgO＋2Cl2===HgCl2＋Cl2O。 下列说法不正确的是(　　) A.装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸 B.通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减少爆炸危险 C.从装置⑤中逸出的气体会污染空气 D.装置④与⑤之间可以用橡皮管连接更加方便 答案：D 解析：题干信息显示，Cl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸，所以装置④与⑤之间不能用橡皮管连接，D错误。 二、非选择题 14.常温下，A是可对自来水进行消毒的黄绿色单质气体，A、B、C、D、E都含X元素，其转化关系如图所示。 (1)请分别写出A、B、C、D、E的化学式(如为溶液请填溶质的化学式)： A　　　　、B　　　　、C　　　　、D　　　　、E　　　　。 (2)写出下列反应的化学方程式： ①A＋H2O：______________________________________________________________； ②A＋NaOH：______________________________________________________________。 答案：(1)Cl2　HClO　NaCl　HCl　NaClO (2)①Cl2＋H2OHCl＋HClO ②Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O 15.某校化学实验兴趣小组为了探究实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置，完成下列问题。 (1)用MnO2和浓盐酸混合共热制得氯气的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)①装置B的作用是　　　　　　　　　　； ②装置D和E出现的不同现象说明的问题是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； ③装置F的作用是______________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ④装置G中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)①检验制备的氯气中含有水蒸气　②氯气没有漂白性，氯水有漂白性　③除去氯气，防止对HCl气体的检验产生干扰　④HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3 16 学科网（北京）股份有限公司 $