2.2 氯及其化合物 知识清单-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学知识清单系统梳理了氯及其化合物的知识体系。从氯气的物理性质切入，基于氯原子最外层7电子的结构特征，阐述其强氧化性及与金属、非金属、水、碱等的反应，进而讲解实验室制取方法、氯离子检验及氯化氢性质，形成完整学习支架。 知识链路按“性质-制备-检验-应用”逻辑清晰呈现，通过对比表格（液氯与新制、久置氯水，不同漂白剂原理）、实验探究（氯气漂白性、制氯装置流程）等，体现化学观念（结构决定性质）和科学思维（证据推理、模型建构），助力学生构建系统认知框架。

第二章 海水中的重要元素——钠和氯 第二节 氯及其化合物 知识清单 一、氯气的物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性 沸点 毒性 黄绿色 气体 刺激性 比空气大 1体积水溶解约2体积Cl2 较高(易液化) 有毒 闻氯气的方法：用手在瓶口轻轻扇动，使少量气体飘入鼻孔。绝不可将鼻子直接凑近瓶口闻！ 注意：氯气有毒且密度比空气大，遇到氯气泄漏逃生时，要向高处逃跑，也可用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻。 二、氯气的化学性质 氯原子的最外电子层上有7个电子，在化学反应中容易得到1个电子，使最外电子层达到8个电子稳定结构。氯气是很活泼的非金属单质，具有强氧化性。 1.与金属、非金属单质的反应 （1）氯气能与大多数金属单质化合：体现强氧化性，与变价金属反应生成高价金属氯化物 ①Na：2Na+Cl22NaCl (剧烈燃烧，火焰黄色，产生白烟) ②Fe：2Fe＋3Cl22FeCl3 (剧烈燃烧，产生棕褐色烟) 注意：常温下，氯气与Fe不反应，因此可用钢瓶贮存液氯 ③Cu：Cu＋Cl2CuCl2 (剧烈燃烧，产生棕黄色烟) （2）氯气能与大多数非金属单质发生化合反应 ①H2：H2＋Cl22HCl(工业制盐酸) 【实验2-7】p45氢气在氯气中燃烧 实验装置图 实验步骤 在空气中点燃氢气，然后把导管缓缓伸入盛满氯气的集气瓶中 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（HCl遇水蒸气形成盐酸酸雾）。 实验说明 ①氯气和氢气的混合气体在强光照射时爆炸，产生此现象的原因是 H2和Cl2混合后，光照时反应瞬间完成，放出的热量使气体急剧膨胀而发生爆炸。 ②燃烧反应是指发光发热的剧烈的化学反应，实质是剧烈的氧化还原反应，不一定要有氧的参加。 ②P：2P+3Cl₂(不足)2PCl₃（无色液体） 2P + 5Cl₂(过量) 2PCl₅（白色固体） 现象：磷在氯气中燃烧，产生白色烟雾（PCl₃和PCl₅的混合物）。 2.与水的反应：Cl₂+H₂O⇌HCl+HClO(次氯酸) (歧化反应) Cl₂+H₂O⇌H⁺+Cl⁻+ HClO （1）氯气的水溶液成为氯水，氯水中存在一个完全电离和三个平衡：HCl===H＋＋Cl－、Cl2＋H2OHCl＋HClO、HClOH＋＋ClO－、H2OH＋＋OH－ （2）次氯酸（HClO）的性质 ①强氧化性：可以杀菌消毒，还能使某些染料和有机色素褪色，因此，次氯酸可用作棉、麻和纸张的漂白剂。 近年来有科学家提出，使用氯气对自来水消毒时，氯气会与水中的有机物发生反应，生成的有机氯化物可能对人体有害。所以，国家规定了饮用水中余氯含量的标准；而且已开始使用新的自来水消毒剂，如二氧化氯（ClO2）、臭氧等 ②弱酸性：HClO ⇌H＋＋ClO－ ③不稳定性：在受热或者光照条件下极易分解，2HClO 2HCl＋O2↑，因此次氯酸要保存在棕色试剂瓶中。 （3）氯水的多重性质 性质 起作用微粒 实验表现/说明 酸性 H⁺ 与NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3、Mg等反应，使酸碱指示剂先变色(后褪色) 氧化性 Cl₂ 能氧化Fe2＋、S2－、Br－、I－、SO32－、SO2等 漂白性 HClO 使有色布条、品红溶液褪色（永久性褪色） 沉淀反应 Cl⁻ 加入 AgNO₃ 溶液产生白色沉淀（AgCl↓） 不稳定性 HClO 受热或光照条件下分解：2HClO 2HCl＋O2↑ （4）液氯、新制氯水、久置氯水的比较 项目 液氯 新制氯水 久置氯水 类别 纯净物 混合物 混合物 微粒种类 Cl2 H2O、Cl2、HClO、ClO－、Cl－、H＋、OH－ H2O、Cl－、H＋、OH－ 颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色 性质 强氧化性 酸性、强氧化性、漂白性 酸性 注意：①氯水中因HClO见光分解，随着HClO的消耗，最后成为盐酸，故久置氯水酸性增加，无漂白性。因此，氯水要现用现配。 ②Cl2有较强的氧化性，但没有漂白性，氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了HClO。 ③酸性久置氯水＞新制氯水；导电能力：久置氯水＞新制氯水 ④ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。 【实验2-8】p43探究氯气的漂白性 实验装置图 实验步骤 ①取干燥的和湿润的有色纸条（或布条）各一条，分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，观察现象。 ②将有有色鲜花放入盛满干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，观察现象。 实验现象 ①干燥的有色纸条（或布条）放入盛有干燥氯气的集瓶后没有明显变化；湿润的有色纸条（或布条)放入盛有干燥氯气的集气瓶，纸条或布条的颜色变浅，一段时间后，颜色褪去。 ②有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶后，鲜花褪色。 实验说明 氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸具有强氧化性，可以漂白有色物质，湿润的有色纸条（或布条）、有色鲜花中都含有水，可以和氯气反应生成次氯酸，因而二者会褪色。干燥的氯气中没有次氯酸，因而没有漂白性。 干燥的氯气没有漂白性；氯水中的次氯酸具有强氧化性，可以漂白有色物质。 3.与碱反应 （1）在常温下，将Cl2通入NaOH溶液中，可以得到以NaClO为有效成分的漂白液 ①反应化学方程式：Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO ＋H2O 离子方程式：Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O ②漂白液的主要成分是NaClO、NaCl，有效成分是NaClO。 ③实验室中常用 NaOH 溶液吸收多余的Cl₂尾气，防止污染空气。 ④84消毒液（主要成分为NaClO）与洁厕灵（主要成分为盐酸）不能混用的原因为：NaClO+2HCl=Cl2↑＋H2O，ClO－＋2H＋＋Cl－＝Cl2↑＋H2O： ⑤次氯酸钠的工作原理：NaClO+CO2+H2O=HClO+NaHCO3(CO2不管过量少量都生成NaHCO3) ⑥次氯酸钠在空气中变质(失效)：NaClO+CO2+H2O=HClO+NaHCO3，2HClO 2HCl＋O2↑  （2）将Cl2通入冷的石灰乳［Ca(OH)2］中，即制得以Ca(ClO)2为有效成分的漂白粉 ①反应化学方程式：2Cl₂+ 2Ca(OH)₂＝CaCl₂+Ca(ClO)₂+2H₂O 离子方程式：2Cl2＋2Ca(OH)2＝2Ca2＋＋2Cl－＋2ClO－＋2H2O ②漂白粉主要成分是次氯酸钙Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分为[Ca(ClO)2]，含有效氯约为35%。 ③如果Cl2与Ca(OH)2反应充分，并使Ca(ClO)2成为主要成分，则得到漂粉精，漂粉精：有效成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2]，含有效氯约为70%。 ④漂白液、漂白粉和漂粉精既可做漂白剂，又可做消毒剂。 ⑤漂白粉的工作原理：Ca(ClO)₂ 与空气中的 CO₂ 和水蒸气反应生成 HClO，HClO 具有强氧化性而漂白。Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO。因此漂白粉需密封保存，否则会失效。 ⑥漂白粉在空气中变质(失效)：Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO，2HClO 2HCl＋O2↑。 （3）Cl₂ 在碱溶液中歧化的产物与温度有关——常温生成 ClO⁻（+1价），加热生成 ClO₃（+5价）。这是因为温度升高有利于 ClO⁻进一步歧化为 ClO₃⁻和Cl⁻，3Cl₂+6KOH KClO₃+5KCl+3H₂O 4.与还原性化合物反应： ①与碘化钾溶液反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，Cl2＋2I-===2Cl-＋I2 ②与SO2水溶液反应：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO42-＋2Cl-。 ③与FeCl2溶液反应：Cl2＋2FeCl2===2FeCl3，Cl2＋2Fe2+===2Cl-＋2Fe3+。 三、氯气的实验室制取 1.原理：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O MnO2＋4H++2Cl-Mn2+＋Cl2↑＋2H2O 2.装置图 采用"固液加热型"的发生装置，装置流程如下：发生装置→ 除杂装置→ 干燥装置→ 收集装置→ 尾气处理装置； A装置名称为分液漏斗，B装置名称为圆底烧瓶； C装置中盛放的试剂为饱和食盐水，作用是除去Cl2中的HCl，长进短出； D装置中盛放的试剂为浓硫酸，作用是除去Cl2中的H2O(或干燥Cl2)，长进短出； F装置中盛放的试剂为NaOH溶液，作用是吸收多余的Cl2，防止污染环境； 3.收集方法：向上排空气法(Cl2密度大于空气，长进短出)或排饱和食盐水法（HCl极易溶于水，Cl₂ 在饱和食盐水中溶解度小）； 4.验满方法： ①将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满； Cl2＋2KI===2KCl＋I2，Cl2＋2I-===2Cl-＋I2。 ②将湿润的紫色石蕊试纸靠近盛 Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满； 5.注意：①MnO2只与浓盐酸反应，不与稀盐酸反应；②C装置不能与D装置互换，因为干燥后的气体再通过饱和食盐水会重新带入水蒸气；③尾气处理装置不能用Ca(OH)₂石灰水，Ca(OH)₂溶解度太小，吸收不充分； 6.其他制备氯气的方法 ①2KMnO₄+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，2MnO₄-+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl₂↑+8H₂O KMnO₄与浓盐酸反应不需要加热，但MnO2与浓盐酸反应需要加热，说明氧化性：KMnO₄＞MnO2 KMnO₄与浓盐酸反应 ②KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl₂↑+3H₂O，ClO3-+6H++5Cl-===3Cl₂↑+3H₂O 四、氯离子（Cl⁻）的检验 1.检验方法：取少量待测溶液于试管中，先加足量稀盐酸酸化，若无明显现象，再滴加几滴 AgNO₃ 溶液，若有白色沉淀生成，则证明有Cl-，反之则无。 2.原理：Ag⁺ + Cl⁻===AgCl↓（白色） 干扰离子的排除：CO₃²⁻、SO₃²⁻ 等离子也能与 Ag⁺ 生成白色沉淀（Ag₂CO₃↓、Ag₂SO₃↓），但这些沉淀能溶于稀 HNO₃。因此检验时必须先用稀 HNO₃ 酸化，才能最终确认为 Cl⁻。 五、氯化氢的性质 1.HCl物理性质 HCl为无色、有刺激性气味的气体，极易溶于水（常温下1体积水约溶500体积HCl），在潮湿空气中形成酸雾（白雾）。HCl 的密度比空气略大。 喷泉实验：利用HCl在水中的极高溶解度，可在圆底烧瓶中做喷泉实验。胶头滴管挤入少量水溶解部分HCl，瓶内气压降低，外界大气压将水压入瓶内形成红色喷泉（事先滴有石蕊试液）。 2.盐酸的物理性质 盐酸是HCl的水溶液，属于混合物。浓盐酸约含37%的HCl，密度约1.19 g/mL，物质的量浓度约 12 mol/L。浓盐酸具有挥发性，在空气中冒白雾。 3.盐酸的化学性质：具有酸的通性： 性质 化学方程式示例 与活泼金属反应 Fe + 2HCl===FeCl₂ + H₂↑（注意生成+2价铁） 与金属氧化物反应 Fe₂O₃ + 6HCl===2FeCl₃ + 3H₂O（除铁锈） 与碱反应 HCl + NaOH===NaCl + H₂O 与盐反应 HCl + AgNO₃===AgCl↓ + HNO₃ 与碱性氧化物 CuO + 2HCl===CuCl₂ + H₂O 4.注意：浓盐酸与稀盐酸的重要区别：浓盐酸具有还原性，能被MnO₂、KMnO₄等强氧化剂氧化生成Cl₂。这是实验室制Cl₂的基础。而稀盐酸主要表现为H⁺的酸性和Cl⁻的沉淀性（与Ag⁺生成 AgCl↓）。 ★ 漂白原理对比（高频考点）： 漂白剂 漂白原理 特点 是否可逆 HClO、NaClO、Ca(ClO)₂ 氧化有机色素 永久性褪色 不可逆 SO₂ 与色素化合生成无色加合物 日久会恢复原色 可逆 活性炭 物理吸附色素 加热可解吸 可逆（物理过程） H₂O₂、Na₂O₂ 氧化有机色素 永久性褪色 不可逆 方程式总结 氯气与钠的反应：2Na+Cl22NaCl (剧烈燃烧，火焰黄色，产生白烟) 氯气与铁的反应：2Fe＋3Cl22FeCl3 (剧烈燃烧，产生棕褐色烟) 氯气与铜的反应：：Cu＋Cl2CuCl2 (剧烈燃烧，产生棕黄色烟) 氯气与氢气的反应：H2＋Cl22HCl(工业制盐酸) 氯气与P的反应：2P+3Cl₂(不足)2PCl₃（无色液体） 2P + 5Cl₂(过量) 2PCl₅（白色固体） 氯气与水的反应：Cl₂+H₂O⇌HCl+HClO(次氯酸) (歧化反应) Cl₂+H₂O⇌H⁺+Cl⁻+ HClO 次氯酸的电离：HClO ⇌H＋＋ClO－ 次氯酸在受热或者光照条件下极易分解：2HClO 2HCl＋O2↑ 漂白液的制备：Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO ＋H2O Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O 84消毒液与洁厕灵不能混用的原因：NaClO+2HCl=Cl2↑＋H2O ClO－＋2H＋＋Cl－＝Cl2↑＋H2O 次氯酸钠的工作原理：NaClO+CO2+H2O=HClO+NaHCO3(CO2不管过量少量都生成NaHCO3) 次氯酸钠在空气中变质(失效)：NaClO+CO2+H2O=HClO+NaHCO3 2HClO 2HCl＋O2↑  漂白粉的制备：2Cl₂+ 2Ca(OH)₂＝CaCl₂+Ca(ClO)₂+2H₂O 2Cl2＋2Ca(OH)2＝2Ca2＋＋2Cl－＋2ClO－＋2H2O 漂白粉的工作原理：Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO 漂白粉在空气中变质(失效)：Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO 2HClO 2HCl＋O2↑。 氯气与KOH溶液在加热条件下反应：3Cl₂+6KOH KClO₃+5KCl+3H₂O 氯气与碘化钾溶液反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2 Cl2＋2I-===2Cl-＋I2 氯气与SO2水溶液反应：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO42-＋2Cl-。 氯气与FeCl2溶液反应：Cl2＋2FeCl2===2FeCl3 Cl2＋2Fe2+===2Cl-＋2Fe3+。 氯气的实验室制取：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O MnO2＋4H++2Cl-Mn2+＋Cl2↑＋2H2O 2KMnO₄+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O 2MnO₄-+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl₂↑+8H₂O KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl₂↑+3H₂O ClO3-+6H++5Cl-===3Cl₂↑+3H₂O 学科网（北京）股份有限公司 $