2.2 氯及其化合物 第1课时（导学案）化学人教版必修第一册

第二节 氯及其化合物 第1课时 氯气的性质 1.从原子结构角度，结合实验探究，认识氯气的强氧化性，培养宏微结合探究物质性质的能力。 2.初步了解次氯酸的性质，结合其漂白性，认识氯气、次氯酸在生产、生活中的应用，增强环保意识，强化社会责任感。 重点：氯气的物理性质与化学性质（尤其是氯气与金属、氢气、水的反应所体现的强氧化性），以及新制氯水的成分与漂白性、酸性等性质。 难点：氯气与水反应的可逆性和次氯酸漂白作用的本质，以及液氯、新制氯水、久置氯水三者的辨析。 1．氯元素在自然界中只以　　　　　　　　存在，主要以　　　　　　　　、MgCl2、CaCl2等形式存在于海水、盐湖和盐矿中，氯是一种重要的"　　　　　　元素"，自然界中没有　　　　　　的Cl2。 2．氯气是　　　　　　　　色、有　　　　　　　　气味的气体，密度比空气　　　　　　　　，　　　　　　　　溶于水（1体积水约溶解2体积氯气），熔点 -101 ℃、沸点 -34.6 ℃。氯气　　　　　　　　，闻气体气味时应用手在瓶口　　　　　　　　，使极少量气体飘进鼻孔。 3．氯气具有强　　　　　　　　性，在加热条件下能与大多数金属化合，生成　　　　　　　　金属氯化物。铁在氯气中燃烧生成　　　　　　　　　　　　　　，铜在氯气中燃烧生成　　　　　　　　　　　。常温下干燥的氯气不与铁反应，所以液氯可用　　　　　　　　储存。 4．氢气在氯气中燃烧，发出　　　　　　　　色火焰，集气瓶口出现　　　　　　　　，化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。由此可知，燃烧　　　　　　　　需要氧气参加。 5．氯气溶于水，溶于水的部分氯气与水发生反应：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。新制氯水显　　　　　　　　性，具有　　　　　　性，起漂白作用的物质是　　　　　　而不是Cl2。 6．次氯酸不稳定，见光易分解，化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　，所以氯水应保存在　　　　　　　　试剂瓶中，久置氯水最终变成　　　　　　　　。 7．将氯气通入NaOH溶液可制得　　　　　　　　，有效成分是　　　　　　　　　　；将氯气通入冷的石灰乳可制得　　　　　　　　，有效成分是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。二者漂白、消毒的原理都是与酸反应生成　　　　　　　　。 （一）课堂导入 【想一想】拧开水龙头接一杯自来水，有时能闻到一股淡淡的刺激性气味；而1915年伊普尔战场上泄漏的氯气却在几分钟内夺走数千人的生命。同一种气体，为什么既能给自来水消毒，又能致人中毒？ 【结论】氯气溶于水会生成具有强　　　　　　　　性的　　　　　　　　，能把细菌、病毒杀死，所以可用于自来水消毒；但氯气本身　　　　　　　　，吸入少量就会刺激鼻喉黏膜、引起咳嗽和胸部疼痛，吸入大量会中毒致死。用途和危害都源于它的　　　　　　　　和　　　　　　　　。 （二）氯元素的存在和氯气的物理性质 【想一想】你了解哪些含氯元素的物质？氯元素在自然界中以什么形式存在？ 【结论】食盐（NaCl）、盐酸、漂白粉、"84"消毒液、MgCl2、CaCl2等都含氯元素。氯原子最外层有　　　　　　　　个电子，极易得电子，所以自然界中氯只以　　　　　　　　存在，没有游离态的Cl2，氯是一种重要的"　　　　　　　　元素"。 【想一想】观察集气瓶中氯气的颜色和状态，再结合"1体积水可溶解2体积氯气"，能归纳出氯气哪些物理性质？收集氯气应该用什么方法？ 【结论】氯气是　　　　　　　　色、有　　　　　　　　气味的气体，密度比空气　　　　　　　　（3.214 g/L，0 ℃），　　　　　　　　溶于水，熔点 -101 ℃、沸点 -34.6 ℃。收集氯气用　　　　　　　　　　法，因为氯气的密度比空气大。 【想一想】实验室里怎样闻氯气等有毒气体的气味？遇到氯气泄漏应该往哪里撤离？ 【结论】用手在瓶口　　　　　　　　，使极少量气体飘进鼻孔，不能把鼻子直接对着瓶口。氯气有毒且密度比空气大，泄漏时会沉在低处，所以应沿　　　　　　　　方向往　　　　　　　　撤离；由"能溶于水"还可知，用　　　　　　　　捂住口鼻可以阻挡部分氯气。 （三）氯气与金属单质、非金属单质的反应 【想一想】画出氯原子的结构示意图，从最外层电子数推测氯气可能具有什么性质？ 【结论】氯原子核电荷数为17，最外层有7个电子，容易　　　　　　　　1个电子达到8电子稳定结构，所以氯气具有强　　　　　　　　性。 【想一想】观察氯气分别与钠、铁、铜反应的实验，记录现象并写出化学方程式。氯气与变价金属反应时，把金属氧化到几价？ 【结论】 ①钠：剧烈燃烧，产生　　　　　　　　火焰和大量　　　　　　　　，化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②铁：剧烈燃烧，产生大量　　　　　　　　色烟，化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 ③铜：剧烈燃烧，产生大量　　　　　　　　色烟，化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 氯气在加热条件下能与大多数金属化合，把变价金属（Fe、Cu）氧化到　　　　　　　　态，说明氯气是强　　　　　　　　剂。 【想一想】氢气在氯气中燃烧观察到什么现象？集气瓶口的白雾是什么？由此你对"燃烧"有什么新的认识？ 【结论】纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，发出　　　　　　　　色火焰，瓶口上方出现　　　　　　　　，化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。白雾是HCl气体与空气中的水蒸气结合形成的　　　　　　　　　　。这说明燃烧是　　　　　　　　的剧烈的氧化还原反应，　　　　　　　　需要氧气参加。 【想一想】把氢气与氯气混合后光照会怎样？工业上能否用这种方法制盐酸？ 【结论】H2与Cl2混合后在　　　　　　　　条件下会发生　　　　　　　　，所以工业上不能采用混合光照的方法制HCl。H2与Cl2反应，条件不同、现象不同，但产物　　　　　　　　。 （四）氯气与水的反应 【想一想】氯气溶于水是简单的溶解，还是发生了化学反应？怎样用实验来判断？ 【结论】把盛满氯气的集气瓶　　　　　　　　在水中，观察到液面　　　　　　　　、气体颜色　　　　　　　　。如果只是简单溶解，溶液应该是中性的；现象说明溶于水的部分氯气与水发生了化学反应，属于"　　　　　　　　"这一种情况。 【想一想】写出氯气与水反应的化学方程式和离子方程式。起消毒作用的到底是哪种微粒？ 【结论】Cl2＋H2O　　　　　　　　HCl＋HClO，离子方程式为　　　　　　　　　　。生成的　　　　　　　　具有强　　　　　　　　性，能杀死水中的细菌，起到消毒作用。注意该反应是　　　　　　　　反应，"⇌"不能写成"="。 （五）氯水的成分与次氯酸的性质 【想一想】【实验2-8】把干燥有色布条和湿润有色布条分别放入盛有干燥氯气的集气瓶中，各观察到什么现象？由此说明什么？ 【结论】干燥有色布条　　　　　　　　，说明干燥的氯气　　　　　　　　漂白性；湿润有色布条　　　　　　　　，说明真正起漂白作用的是氯气与水反应生成的　　　　　　　　。结论：起漂白作用的是HClO，　　　　　　　　　　　　　　漂白性。 【想一想】用pH试纸、AgNO3溶液探究新制氯水的成分，能得出什么结论？氯水中含有哪些分子和离子？ 【结论】滴有氯水的pH试纸　　　　　　　　　　　　　　　　　　，说明氯水中既有　　　　　　　　，又有能使有色物质褪色的　　　　　　　　；滴加AgNO3溶液产生　　　　　　　　沉淀，说明含有　　　　　　　　　　。综合分析，新制氯水中的分子有　　　　　　　　　，离子有　　　　　　　　　　　　　　。 【想一想】把新制氯水放在阳台上久置，漂白性为什么会消失？由此归纳次氯酸有哪些性质？ 【结论】次氯酸　　　　　　　　，见光易分解，化学方程式为　　　　　　　　　　　　，所以久置氯水的漂白性消失、酸性　　　　　　　　。次氯酸的性质：①　　　　　　　　酸性，酸性比碳酸　　　　　　　　；②强　　　　　　　　性，能杀菌消毒、使某些染料和有机色素褪色；③　　　　　　　　性，见光分解。 【想一想】液氯、新制氯水、久置氯水的成分有什么不同？氯水应该怎样保存？ 【结论】液氯是　　　　　　　　物，只含Cl2；新制氯水是　　　　　　　　物，含三种分子　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　和四种离子　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，呈　　　　　　　　色；久置氯水是　　　　　　　　物，最终变成　　　　　　　　，呈无色，只有酸性。氯水应盛放在　　　　　　　　试剂瓶中，避光密封保存，一般现用现配。 （六）氯气与碱的反应 【想一想】为什么不用氯水而用次氯酸盐作漂白剂、消毒剂？漂白液、漂白粉分别怎样制取，有效成分各是什么？ 【结论】氯水中氯气溶解度不大，生成的HClO　　　　　　　　，难以保存。将氯气通入NaOH溶液制得　　　　　　　　，化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，有效成分是　　　　　　　　　　；将氯气通入　　　　　　　　　　中制得　　　　　　　　，化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　，有效成分是　　　　　　　　　　　　　　。 【想一想】漂白液、漂白粉为什么能漂白、消毒？久置空气中为什么会失效？ 【结论】漂白液、漂白粉的漂白和消毒原理相同，都是与空气中的　　　　　　　　　　和水反应生成具有漂白、消毒作用的　　　　　　　　：NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO，Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO。久置失效是因为生成的HClO见光　　　　　　　　了，所以应　　　　　　　　、密封保存，并置于阴凉干燥处。 【想一想】"84"消毒液和洁厕灵（主要成分是稀盐酸）为什么不能混用？处理氯气尾气为什么用NaOH溶液而不用澄清石灰水？ 【结论】二者混合会发生反应　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，产生有毒的　　　　　　　　　　使人中毒。氯气尾气用NaOH溶液吸收：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；不用澄清石灰水，是因为其中Ca(OH)2的含量很　　　　　　　　，不能把多余的Cl2　　　　　　　　。 1．下列有关氯气的叙述中正确的是（　　） A．Cl2是无色无味的气体 B．液氯和氯水是同一物质 C．常温下H2和Cl2能发生化合反应 D．Cl2跟变价金属反应生成高价金属氯化物 2．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是(　　) A．CuCl2　　B．FeCl2　　C．FeCl3　　D．AlCl3 3．下列有关氯及其化合物的说法正确的是（　　） A．Cl2和变价金属反应生成较高价态的金属氯化物 B．将氯气通入澄清石灰水中，即可制得漂白粉 C．向新制的氯水中放入有色布条会褪色说明Cl2有漂白性 D．Cl2→NaCl必须加入还原剂才能实现 4．已知两瓶气体，分别是 HCl 和 Cl2，可以区别它们的方法或试剂是 ①观察颜色　②打开瓶盖看有无白雾　③硝酸银溶液　④湿润的红色石蕊试纸　⑤湿润的蓝色石蕊试纸 A.①③④　B.①②④ C.①②④⑤　D.①②⑤ 一、氯元素的存在与氯气的物理性质 内容：氯原子最外层有7个电子，极易得电子，所以氯在自然界中只以化合态存在，主要以NaCl、MgCl2、CaCl2的形式存在于海水、陆地的盐湖和盐矿中，没有游离态的Cl2，氯是一种重要的 "成盐元素"。 物理性质：黄绿色气体、有刺激性气味（有毒）、密度比空气大（3.214 g/L，0 ℃）、可溶于水（1体积水约溶解2体积氯气）、熔点 -101 ℃、沸点 -34.6 ℃。 典型实例与应用：氯气是重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品；因为密度比空气大，收集氯气用向上排空气法；液化的氯气叫液氯，可用钢瓶储运。 易错点：液氯是纯净物，不是混合物；常温下干燥的氯气不与铁反应，所以液氯可以用钢瓶储存。实验室里闻有毒气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，使极少量气体飘进鼻孔，不能把鼻子直接对着瓶口。氯气泄漏时应沿逆风方向往高处撤离。 二、氯气的化学性质（强氧化性） 总述：氯气是很活泼的非金属单质，具有很强的氧化性，能与绝大多数金属反应，一般把变价金属（Fe、Cu）氧化到高价态。 结构依据：氯原子最外层有7个电子，容易得到1个电子形成Cl-，达到8电子稳定结构，所以氯气在反应中总是作氧化剂、得电子被还原。结构决定性质，性质反映结构。 1．与金属单质反应 2Na＋Cl22NaCl——剧烈燃烧，发出黄色火焰，产生大量白烟； 2Fe＋3Cl22FeCl3——剧烈燃烧，生成棕褐色的烟，加水后溶液呈棕黄色； Cu＋Cl2CuCl2——剧烈燃烧，生成棕黄色的烟，加水后溶液呈蓝绿色。 关键结论：铁与氯气反应无论氯气多少都只生成FeCl3，不能生成FeCl2；钠在氯气中燃烧产生的是白烟（NaCl固体小颗粒），不是白雾。 2．与非金属单质反应 H2＋Cl22HCl——安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口出现白雾。白雾是HCl气体与空气中的水蒸气结合形成的盐酸小液滴。 H2与Cl2混合后在光照条件下会发生爆炸，所以工业上不能用混合光照的方法制HCl。条件不同、现象不同，但产物相同。 关于"燃烧"的新认识：燃烧是发光发热的剧烈的氧化还原反应，不一定需要氧气参加。判断一个反应是不是燃烧，看三点——发光发热、反应剧烈、实质是氧化还原反应。 三、氯气与水的反应及氯水的成分 氯气能溶于水（1体积水约溶解2体积氯气），溶于水的部分氯气与水发生可逆反应：Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO；离子方程式为Cl2＋H2O⇌H+＋Cl-＋HClO。注意是可逆反应，写方程式要用"⇌"而不是"="。 新制氯水的成分：三分子——Cl2、H2O、HClO；四离子——H+、Cl-、ClO-、OH-（极少量）。新制氯水呈浅黄绿色，具有酸性、氧化性和漂白性。 各微粒的性质与检验： Cl2——具有氧化性，能氧化Fe2+、Br-、I-等； Cl-——加入AgNO3溶液产生白色沉淀，Ag+＋Cl-===AgCl↓； HClO——具有漂白性和不稳定性，能使有色布条或品红溶液褪色，强光照射下新制氯水中有气泡产生； H+——显酸性，使紫色石蕊溶液先变红后褪色，与活泼金属、碳酸盐反应产生气泡。 四、次氯酸的性质 （1）弱酸性：HClO只存在于水溶液中，酸性比碳酸弱，即H2CO3＞HClO。正因为如此，向漂白液、漂白粉中通入CO2都能生成HClO。 （2）强氧化性：能杀死水中的细菌，起杀菌、消毒作用；能使某些染料和有机色素褪色，可用作棉、麻和纸张的漂白剂。起漂白作用的是HClO，不是Cl2。 （3）不稳定性：见光易分解，2HClO2HCl＋O2↑。 易错辨析："氯气能使有色布条褪色"是错的。氯气本身没有漂白性，干燥的氯气不能使干燥的有色布条褪色，只有在水存在的条件下，生成的HClO才能使有色物质褪色。 五、液氯、新制氯水、久置氯水的对比 | 物质 | 液氯 | 新制氯水 | 久置氯水 | |---|---|---|---| | 成分 | Cl2 | Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH- | H+、Cl-、H2O、OH- | | 分类 | 纯净物 | 混合物 | 混合物 | | 颜色 | 黄绿色 | 浅黄绿色 | 无色 | | 性质 | 氧化性 | 酸性、氧化性、漂白性 | 酸性 | | 保存 | 特制钢瓶 | 棕色试剂瓶盛装，避光密封、现用现配 | — | 判断口诀：看颜色、看成分、看性质。液氯中只有Cl2一种分子；新制氯水是"三分子四离子"；久置氯水中HClO已分解完全，实际上变成了稀盐酸，只剩H+和Cl-，漂白性消失、酸性增强。 六、氯气与碱的反应 （1）制取 漂白液：将氯气通入NaOH溶液，2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，离子方程式为Cl2＋2OH-===ClO-＋Cl-＋H2O。有效成分是次氯酸钠（NaClO）。 漂白粉：将氯气通入冷的石灰乳中，2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是次氯酸钙〔Ca(ClO)2〕。 注意：制漂白粉必须用冷的石灰乳，不能用澄清石灰水，因为澄清石灰水中Ca(OH)2的浓度太小。 （2）生效原理：漂白液、漂白粉的漂白和消毒原理相同，都是与空气中的CO2和水反应生成具有漂白、消毒作用的HClO：NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO；Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO。家用漂白、消毒时需要加水浸泡片刻，才能更好地发挥漂白效果。 （3）失效原因：生成的HClO见光分解，2HClO2HCl＋O2↑，所以漂白液、漂白粉应避光、密封保存，并置于阴凉干燥处。 （4）氯气尾气处理：用NaOH溶液吸收，Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。不能用澄清石灰水，因为Ca(OH)2的含量低，吸收不完全。 七、次氯酸盐的性质与应用 ClO-无论在酸性、碱性还是中性溶液中都具有强氧化性，与具有还原性的I-、S2-、S、Fe2+等不能大量共存。 "84"消毒液（有效成分NaClO）和"洁厕灵"（主要成分是稀盐酸）不能混用，会发生反应ClO-＋Cl-＋2H+===H2O＋Cl2↑，生成有毒的氯气使人中毒。 弱酸性带来的产物差异：因为HClO＜H2CO3，NaClO与CO2反应时不论CO2少量还是过量，产物都只有NaHCO3；Ca(ClO)2与CO2反应时，CO2少量生成CaCO3，过量则生成Ca(HCO3)2。 应用：漂白液、漂白粉和漂粉精可作棉、麻、纸张的漂白剂，又可作游泳池等场所的消毒剂。 本节易错点提醒 1．"Cl2有漂白性"是错的。氯气本身没有漂白性，起漂白作用的是氯气与水反应生成的HClO。干燥的氯气不能使干燥的有色布条褪色，只有有水时才能褪色。 2．"液氯和氯水是同一物质"是错的。液氯是液态的氯气，属于纯净物；氯水是氯气的水溶液，属于混合物。 3．描述现象时"烟"和"雾"不能混。钠、铁、铜在氯气中燃烧生成的是固体小颗粒，现象是烟；氢气在氯气中燃烧生成HCl气体，遇水蒸气形成小液滴，现象是雾。所以氢气在氯气中燃烧是"苍白色火焰、瓶口有白雾"，不能写成"白色烟雾"。 4．铁与氯气反应无论量多量少都只生成FeCl3，不能生成FeCl2；铁与盐酸反应才生成FeCl2。 5．氯气与水的反应是可逆反应，写方程式用"⇌"；氯气与NaOH、Ca(OH)2的反应不是可逆反应，用"="。 6．制漂白粉用冷的石灰乳，不能用澄清石灰水——澄清石灰水中Ca(OH)2浓度太小。处理氯气尾气用NaOH溶液，不用澄清石灰水——同样是因为浓度低、吸收不完全。 7．久置氯水不是"只是颜色变浅"，而是HClO分解完全，溶液变成了稀盐酸，漂白性消失、酸性增强。氯水要避光保存于棕色试剂瓶中。 8．钠在氯气中燃烧、氯气泄漏的应急处理、液氯的储存，都建立在"氯气有毒、密度比空气大、能溶于水"这三条物理性质上，答题时要能把结论和性质对上号。 考点01　氯元素的存在与氯气的物理性质 1．下列关于氯元素的说法不正确的是（　　） A．氯元素在自然界中主要以游离态存在 B．氯气是一种有刺激性的有毒气体 C．液氯中含有大量的氯气分子 D．液氯一般用钢瓶储存 2．（25-26高一上·四川绵阳·期末）目前很多水厂使用氯水处理自来水，下列物质不能用于水厂替代氯水作用的是（　　） A．ClO2　　B．臭氧　　C．漂白粉　　D．明矾 3．（25-26高一上·广西梧州·期末）下图是氯元素的"价类二维图"的部分信息，下列说法正确的是（　　） A．图中X、Y的化学式分别是HCl、ClO4 B．从类别角度推测，HClO4能使酚酞变红色 C．从价态角度推测，NaClO只有氧化性 D．NaClO能与图中的物质X反应生成Cl2 考点02　氯气与金属单质、非金属单质的反应 1．（25-26高一上·浙江杭州·期中）下列关于氯气的叙述正确的是（　　） A．纯净的氯气在氢气中安静地燃烧，发出苍白色的火焰 B．红热的铁丝在氯气中燃烧产生红色的烟 C．钠在氯气中燃烧产生白烟 D．工业上采用电解熔融氯化钠的方法制备氯气 2．下列对实验现象的描述正确的是（　　） A．氢气在氯气中燃烧——淡蓝色火焰 B．灼热的铜丝在氯气中燃烧——集气瓶内产生大量白烟 C．金属钠在氧气中加热——剧烈燃烧，生成白色固体 D．湿润的蓝色石蕊试纸伸入氯气集气瓶中——试纸先变红后褪色变白 3．（25-26高一上·河北沧州·期末）下列有关说法错误的是（　　） A．j是一种新型的净水剂 B．e的溶液和c的溶液混合可生成d中的一种 C．f通入c的溶液可以制取"84消毒液" D．a在f中燃烧的现象：发出苍白色火焰，有白烟生成 考点03　氯气与水、碱的反应及氯水的成分 1．（25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期末）将潮湿的氯气通过甲装置，再通过放有干燥红色布条的乙装置，红色布条不褪色。则甲瓶中盛放的溶液可能是（　　） ①H2O　②浓硫酸　③饱和NaCl溶液　④NaOH溶液 A．①②　　B．①③　　C．②④　　D．③④ 2．（25-26高一上·河南商丘·期末）为探究新制氯水的成分和性质，某同学设计并完成了下列实验： ①取2 mL新制氯水于试管中，滴加足量AgNO3溶液——产生白色沉淀； ②取少量新制氯水于试管中，滴加淀粉-KI溶液——溶液变为蓝色； ③取2 mL新制氯水于试管中，置于光照下一段时间，再滴加足量AgNO3溶液——产生的白色沉淀比①中多； ④取2 mL新制氯水于试管中，加入CaCO3粉末——有气泡产生，气体无色无味。 下列说法错误的是（　　） A．实验①证明新制氯水中含有Cl-，说明Cl2与H2O发生了反应 B．实验②中溶液变蓝，一定是氯水中的Cl2直接将I-氧化成I2所致 C．实验③中白色沉淀增多的原因是HClO见光分解生成了HCl D．实验④说明新制氯水中含有H+ 3．用漂白粉溶液浸泡过的有色布条，如果晾置在空气中，过了一段时间，其漂白效果会更好的原因可能是（　　） A．漂白粉被氧化了 B．有色布条被空气中的氧气氧化了 C．漂白粉跟空气中的CO2反应充分，生成了较多量的HClO D．漂白粉溶液蒸发掉部分水，其浓度增大 4．化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。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）氯气是一种_______色的气体；氯气与水反应的化学方程式为____________________；氯水中滴加少量紫色石蕊试液的现象是_____________________________。 （2）氯气和石灰乳反应可以制备漂白粉，漂白粉的有效成分是___________；次氯酸盐与空气中的二氧化碳和水蒸气反应可生成次氯酸，从而发挥漂白和消毒作用，用化学方程式表示漂白粉的漂白和消毒原理____________________________________________。 （3）二氧化氯(ClO2)是目前国际上公认的新一代的高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂。一种制备ClO2的方法是用SO2通入硫酸酸化的NaClO3溶液中，反应的离子方程式为_____________________________；ClO2在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐(ClO2－)，需将其转化为Cl－除去。下列试剂中，可将ClO2－转化为Cl－的是___________(填字母序号)。 a．FeSO4 b．O3 c．KMnO4 d．SO2 （4）84消毒液与氯气相比具有贮运方便等优点，用氯气与烧碱溶液反应制备84消毒液的离子方程式为_________________________；工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产100 kg该溶液需消耗氯气的质量为_________kg(保留整数)。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 氯及其化合物 第1课时 氯气的性质 1.从原子结构角度，结合实验探究，认识氯气的强氧化性，培养宏微结合探究物质性质的能力。 2.初步了解次氯酸的性质，结合其漂白性，认识氯气、次氯酸在生产、生活中的应用，增强环保意识，强化社会责任感。 重点：氯气的物理性质与化学性质（尤其是氯气与金属、氢气、水的反应所体现的强氧化性），以及新制氯水的成分与漂白性、酸性等性质。 难点：氯气与水反应的可逆性和次氯酸漂白作用的本质，以及液氯、新制氯水、久置氯水三者的辨析。 1．氯元素在自然界中只以化合态存在，主要以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式存在于海水、盐湖和盐矿中，氯是一种重要的"成盐元素"，自然界中没有游离态的Cl2。 2．氯气是黄绿色、有刺激性气味的气体，密度比空气大，能溶于水（1体积水约溶解2体积氯气），熔点 -101 ℃、沸点 -34.6 ℃。氯气有毒，闻气体气味时应用手在瓶口轻轻扇动，使极少量气体飘进鼻孔。 3．氯气具有强氧化性，在加热条件下能与大多数金属化合，生成高价金属氯化物。铁在氯气中燃烧生成FeCl3，铜在氯气中燃烧生成CuCl2。常温下干燥的氯气不与铁反应，所以液氯可用钢瓶储存。 4．氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口出现白雾，化学方程式为H2＋Cl2===(点燃)2HCl。由此可知，燃烧不一定需要氧气参加。 5．氯气溶于水，溶于水的部分氯气与水发生反应：Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO。新制氯水显酸性，具有漂白性，起漂白作用的物质是HClO而不是Cl2。 6．次氯酸不稳定，见光易分解，化学方程式为2HClO===(光照)2HCl＋O2↑，所以氯水应保存在棕色试剂瓶中，久置氯水最终变成稀盐酸。 7．将氯气通入NaOH溶液可制得漂白液，有效成分是NaClO；将氯气通入冷的石灰乳可制得漂白粉，有效成分是Ca(ClO)2。二者漂白、消毒的原理都是与酸反应生成HClO。 （一）课堂导入 【想一想】拧开水龙头接一杯自来水，有时能闻到一股淡淡的刺激性气味；而1915年伊普尔战场上泄漏的氯气却在几分钟内夺走数千人的生命。同一种气体，为什么既能给自来水消毒，又能致人中毒？ 【结论】氯气溶于水会生成具有强氧化性的HClO，能把细菌、病毒杀死，所以可用于自来水消毒；但氯气本身有毒，吸入少量就会刺激鼻喉黏膜、引起咳嗽和胸部疼痛，吸入大量会中毒致死。用途和危害都源于它的强氧化性和毒性。 （二）氯元素的存在和氯气的物理性质 【想一想】你了解哪些含氯元素的物质？氯元素在自然界中以什么形式存在？ 【结论】食盐（NaCl）、盐酸、漂白粉、"84"消毒液、MgCl2、CaCl2等都含氯元素。氯原子最外层有7个电子，极易得电子，所以自然界中氯只以化合态存在，没有游离态的Cl2，氯是一种重要的"成盐元素"。 【想一想】观察集气瓶中氯气的颜色和状态，再结合"1体积水可溶解2体积氯气"，能归纳出氯气哪些物理性质？收集氯气应该用什么方法？ 【结论】氯气是黄绿色、有刺激性气味的气体，密度比空气大（3.214 g/L，0 ℃），能溶于水，熔点 -101 ℃、沸点 -34.6 ℃。收集氯气用向上排空气法，因为氯气的密度比空气大。 【想一想】实验室里怎样闻氯气等有毒气体的气味？遇到氯气泄漏应该往哪里撤离？ 【结论】用手在瓶口轻轻扇动，使极少量气体飘进鼻孔，不能把鼻子直接对着瓶口。氯气有毒且密度比空气大，泄漏时会沉在低处，所以应沿逆风方向往高处撤离；由"能溶于水"还可知，用湿毛巾捂住口鼻可以阻挡部分氯气。 （三）氯气与金属单质、非金属单质的反应 【想一想】画出氯原子的结构示意图，从最外层电子数推测氯气可能具有什么性质？ 【结论】氯原子核电荷数为17，最外层有7个电子，容易得到1个电子达到8电子稳定结构，所以氯气具有强氧化性。 【想一想】观察氯气分别与钠、铁、铜反应的实验，记录现象并写出化学方程式。氯气与变价金属反应时，把金属氧化到几价？ 【结论】 ①钠：剧烈燃烧，产生黄色火焰和大量白烟，化学方程式为2Na＋Cl2===(点燃)2NaCl。 ②铁：剧烈燃烧，产生大量棕褐色烟，化学方程式为2Fe＋3Cl2===(△)2FeCl3。 ③铜：剧烈燃烧，产生大量棕黄色烟，化学方程式为Cu＋Cl2===(△)CuCl2。 氯气在加热条件下能与大多数金属化合，把变价金属（Fe、Cu）氧化到高价态，说明氯气是强氧化剂。 【想一想】氢气在氯气中燃烧观察到什么现象？集气瓶口的白雾是什么？由此你对"燃烧"有什么新的认识？ 【结论】纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，瓶口上方出现白雾，化学方程式为H2＋Cl2===(点燃)2HCl。白雾是HCl气体与空气中的水蒸气结合形成的盐酸小液滴。这说明燃烧是发光发热的剧烈的氧化还原反应，不一定需要氧气参加。 【想一想】把氢气与氯气混合后光照会怎样？工业上能否用这种方法制盐酸？ 【结论】H2与Cl2混合后在光照条件下会发生爆炸，所以工业上不能采用混合光照的方法制HCl。H2与Cl2反应，条件不同、现象不同，但产物相同。 （四）氯气与水的反应 【想一想】氯气溶于水是简单的溶解，还是发生了化学反应？怎样用实验来判断？ 【结论】把盛满氯气的集气瓶倒扣在水中，观察到液面上升、气体颜色变浅。如果只是简单溶解，溶液应该是中性的；现象说明溶于水的部分氯气与水发生了化学反应，属于"部分反应"这一种情况。 【想一想】写出氯气与水反应的化学方程式和离子方程式。起消毒作用的到底是哪种微粒？ 【结论】Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO，离子方程式为Cl2＋H2O⇌H+＋Cl-＋HClO。生成的HClO具有强氧化性，能杀死水中的细菌，起到消毒作用。注意该反应是可逆反应，"⇌"不能写成"="。 （五）氯水的成分与次氯酸的性质 【想一想】【实验2-8】把干燥有色布条和湿润有色布条分别放入盛有干燥氯气的集气瓶中，各观察到什么现象？由此说明什么？ 【结论】干燥有色布条不褪色，说明干燥的氯气没有漂白性；湿润有色布条褪色，说明真正起漂白作用的是氯气与水反应生成的HClO。结论：起漂白作用的是HClO，氯气本身不具有漂白性。 【想一想】用pH试纸、AgNO3溶液探究新制氯水的成分，能得出什么结论？氯水中含有哪些分子和离子？ 【结论】滴有氯水的pH试纸外圈变红、中间变白，说明氯水中既有酸，又有能使有色物质褪色的HClO；滴加AgNO3溶液产生白色沉淀，说明含有Cl-。综合分析，新制氯水中的分子有Cl2、H2O、HClO，离子有H+、Cl-、ClO-、OH-。 【想一想】把新制氯水放在阳台上久置，漂白性为什么会消失？由此归纳次氯酸有哪些性质？ 【结论】次氯酸不稳定，见光易分解，化学方程式为2HClO===(光照)2HCl＋O2↑，所以久置氯水的漂白性消失、酸性增强。次氯酸的性质：①弱酸性，酸性比碳酸弱；②强氧化性，能杀菌消毒、使某些染料和有机色素褪色；③不稳定性，见光分解。 【想一想】液氯、新制氯水、久置氯水的成分有什么不同？氯水应该怎样保存？ 【结论】液氯是纯净物，只含Cl2；新制氯水是混合物，含三种分子Cl2、H2O、HClO和四种离子H+、Cl-、ClO-、OH-，呈浅黄绿色；久置氯水是混合物，最终变成稀盐酸，呈无色，只有酸性。氯水应盛放在棕色试剂瓶中，避光密封保存，一般现用现配。 （六）氯气与碱的反应 【想一想】为什么不用氯水而用次氯酸盐作漂白剂、消毒剂？漂白液、漂白粉分别怎样制取，有效成分各是什么？ 【结论】氯水中氯气溶解度不大，生成的HClO不稳定，难以保存。将氯气通入NaOH溶液制得漂白液，化学方程式为2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，有效成分是NaClO；将氯气通入冷的石灰乳中制得漂白粉，化学方程式为2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，有效成分是Ca(ClO)2。 【想一想】漂白液、漂白粉为什么能漂白、消毒？久置空气中为什么会失效？ 【结论】漂白液、漂白粉的漂白和消毒原理相同，都是与空气中的CO2和水反应生成具有漂白、消毒作用的HClO：NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO，Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO。久置失效是因为生成的HClO见光分解了，所以应避光、密封保存，并置于阴凉干燥处。 【想一想】"84"消毒液和洁厕灵（主要成分是稀盐酸）为什么不能混用？处理氯气尾气为什么用NaOH溶液而不用澄清石灰水？ 【结论】二者混合会发生反应ClO-＋Cl-＋2H+===H2O＋Cl2↑，产生有毒的Cl2使人中毒。氯气尾气用NaOH溶液吸收：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O；不用澄清石灰水，是因为其中Ca(OH)2的含量很低，不能把多余的Cl2完全吸收。 1．下列有关氯气的叙述中正确的是（　　） A．Cl2是无色无味的气体 B．液氯和氯水是同一物质 C．常温下H2和Cl2能发生化合反应 D．Cl2跟变价金属反应生成高价金属氯化物 【答案】D 【解析】A项，氯气是黄绿色、有刺激性气味的气体，错误；B项，液氯是液态的氯气，属于纯净物，氯水是氯气的水溶液，属于混合物，二者不是同一物质，错误；C项，常温下H2和Cl2不反应，点燃或光照时才发生反应，错误；D项，氯气具有强氧化性，跟变价金属反应时把金属氧化到高价态，生成高价金属氯化物，正确。故选D。 2．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是(　　) A．CuCl2　　B．FeCl2　　C．FeCl3　　D．AlCl3 【答案】D 【解析】A项，铜与盐酸不反应，不能由金属和盐酸反应制得CuCl2；B项，铁与氯气反应生成FeCl3而不是FeCl2，不能由金属和氯气直接反应制得FeCl2；C项，铁与盐酸反应生成FeCl2而不是FeCl3，不能由金属和盐酸反应制得FeCl3；D项，铝与氯气反应生成AlCl3，铝与盐酸反应也生成AlCl3，符合。故选D。 3．下列有关氯及其化合物的说法正确的是（　　） A．Cl2和变价金属反应生成较高价态的金属氯化物 B．将氯气通入澄清石灰水中，即可制得漂白粉 C．向新制的氯水中放入有色布条会褪色说明Cl2有漂白性 D．Cl2→NaCl必须加入还原剂才能实现 【答案】A 【解析】A项，氯气具有强氧化性，与变价金属反应生成较高价态的金属氯化物，正确；B项，澄清石灰水中Ca(OH)2浓度太小，制漂白粉应将氯气通入冷的石灰乳中，错误；C项，使有色布条褪色的是氯气与水反应生成的HClO，氯气本身没有漂白性，错误；D项，Cl2与NaOH溶液反应即可生成NaCl，该反应中Cl2既是氧化剂又是还原剂，不需要另加还原剂，错误。故选A。 4．已知两瓶气体，分别是 HCl 和 Cl2，可以区别它们的方法或试剂是 ①观察颜色　②打开瓶盖看有无白雾　③硝酸银溶液　④湿润的红色石蕊试纸　⑤湿润的蓝色石蕊试纸 A.①③④　B.①②④ C.①②④⑤　D.①②⑤ 【答案】C 【解析】①氯气是黄绿色气体，HCl是无色气体，观察颜色可区别，正确；②HCl极易溶于水，打开瓶盖后与空气中的水蒸气结合形成白雾，氯气没有此现象，可区别，正确；③HCl和Cl2的水溶液都能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀，不能区别；④湿润的红色石蕊试纸遇HCl变红，遇Cl2先变红后褪色，现象不同，可区别，正确；⑤湿润的蓝色石蕊试纸遇HCl变红，遇Cl2先变红后褪色，现象不同，可区别，正确。故选C。 一、氯元素的存在与氯气的物理性质 内容：氯原子最外层有7个电子，极易得电子，所以氯在自然界中只以化合态存在，主要以NaCl、MgCl2、CaCl2的形式存在于海水、陆地的盐湖和盐矿中，没有游离态的Cl2，氯是一种重要的 "成盐元素"。 物理性质：黄绿色气体、有刺激性气味（有毒）、密度比空气大（3.214 g/L，0 ℃）、可溶于水（1体积水约溶解2体积氯气）、熔点 -101 ℃、沸点 -34.6 ℃。 典型实例与应用：氯气是重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品；因为密度比空气大，收集氯气用向上排空气法；液化的氯气叫液氯，可用钢瓶储运。 易错点：液氯是纯净物，不是混合物；常温下干燥的氯气不与铁反应，所以液氯可以用钢瓶储存。实验室里闻有毒气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，使极少量气体飘进鼻孔，不能把鼻子直接对着瓶口。氯气泄漏时应沿逆风方向往高处撤离。 二、氯气的化学性质（强氧化性） 总述：氯气是很活泼的非金属单质，具有很强的氧化性，能与绝大多数金属反应，一般把变价金属（Fe、Cu）氧化到高价态。 结构依据：氯原子最外层有7个电子，容易得到1个电子形成Cl-，达到8电子稳定结构，所以氯气在反应中总是作氧化剂、得电子被还原。结构决定性质，性质反映结构。 1．与金属单质反应 2Na＋Cl22NaCl——剧烈燃烧，发出黄色火焰，产生大量白烟； 2Fe＋3Cl22FeCl3——剧烈燃烧，生成棕褐色的烟，加水后溶液呈棕黄色； Cu＋Cl2=CuCl2——剧烈燃烧，生成棕黄色的烟，加水后溶液呈蓝绿色。 关键结论：铁与氯气反应无论氯气多少都只生成FeCl3，不能生成FeCl2；钠在氯气中燃烧产生的是白烟（NaCl固体小颗粒），不是白雾。 2．与非金属单质反应 H2＋Cl22HCl——安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口出现白雾。白雾是HCl气体与空气中的水蒸气结合形成的盐酸小液滴。 H2与Cl2混合后在光照条件下会发生爆炸，所以工业上不能用混合光照的方法制HCl。条件不同、现象不同，但产物相同。 关于"燃烧"的新认识：燃烧是发光发热的剧烈的氧化还原反应，不一定需要氧气参加。判断一个反应是不是燃烧，看三点——发光发热、反应剧烈、实质是氧化还原反应。 三、氯气与水的反应及氯水的成分 氯气能溶于水（1体积水约溶解2体积氯气），溶于水的部分氯气与水发生可逆反应：Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO；离子方程式为Cl2＋H2O⇌H+＋Cl-＋HClO。注意是可逆反应，写方程式要用"⇌"而不是"="。 新制氯水的成分：三分子——Cl2、H2O、HClO；四离子——H+、Cl-、ClO-、OH-（极少量）。新制氯水呈浅黄绿色，具有酸性、氧化性和漂白性。 各微粒的性质与检验： Cl2——具有氧化性，能氧化Fe2+、Br-、I-等； Cl-——加入AgNO3溶液产生白色沉淀，Ag+＋Cl-===AgCl↓； HClO——具有漂白性和不稳定性，能使有色布条或品红溶液褪色，强光照射下新制氯水中有气泡产生； H+——显酸性，使紫色石蕊溶液先变红后褪色，与活泼金属、碳酸盐反应产生气泡。 四、次氯酸的性质 （1）弱酸性：HClO只存在于水溶液中，酸性比碳酸弱，即H2CO3＞HClO。正因为如此，向漂白液、漂白粉中通入CO2都能生成HClO。 （2）强氧化性：能杀死水中的细菌，起杀菌、消毒作用；能使某些染料和有机色素褪色，可用作棉、麻和纸张的漂白剂。起漂白作用的是HClO，不是Cl2。 （3）不稳定性：见光易分解，2HClO2HCl＋O2↑。 易错辨析："氯气能使有色布条褪色"是错的。氯气本身没有漂白性，干燥的氯气不能使干燥的有色布条褪色，只有在水存在的条件下，生成的HClO才能使有色物质褪色。 五、液氯、新制氯水、久置氯水的对比 | 物质 | 液氯 | 新制氯水 | 久置氯水 | |---|---|---|---| | 成分 | Cl2 | Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH- | H+、Cl-、H2O、OH- | | 分类 | 纯净物 | 混合物 | 混合物 | | 颜色 | 黄绿色 | 浅黄绿色 | 无色 | | 性质 | 氧化性 | 酸性、氧化性、漂白性 | 酸性 | | 保存 | 特制钢瓶 | 棕色试剂瓶盛装，避光密封、现用现配 | — | 判断口诀：看颜色、看成分、看性质。液氯中只有Cl2一种分子；新制氯水是"三分子四离子"；久置氯水中HClO已分解完全，实际上变成了稀盐酸，只剩H+和Cl-，漂白性消失、酸性增强。 六、氯气与碱的反应 （1）制取 漂白液：将氯气通入NaOH溶液，2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，离子方程式为Cl2＋2OH-===ClO-＋Cl-＋H2O。有效成分是次氯酸钠（NaClO）。 漂白粉：将氯气通入冷的石灰乳中，2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是次氯酸钙〔Ca(ClO)2〕。 注意：制漂白粉必须用冷的石灰乳，不能用澄清石灰水，因为澄清石灰水中Ca(OH)2的浓度太小。 （2）生效原理：漂白液、漂白粉的漂白和消毒原理相同，都是与空气中的CO2和水反应生成具有漂白、消毒作用的HClO：NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO；Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO。家用漂白、消毒时需要加水浸泡片刻，才能更好地发挥漂白效果。 （3）失效原因：生成的HClO见光分解，2HClO2HCl＋O2↑，所以漂白液、漂白粉应避光、密封保存，并置于阴凉干燥处。 （4）氯气尾气处理：用NaOH溶液吸收，Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。不能用澄清石灰水，因为Ca(OH)2的含量低，吸收不完全。 七、次氯酸盐的性质与应用 ClO-无论在酸性、碱性还是中性溶液中都具有强氧化性，与具有还原性的I-、S2-、S、Fe2+等不能大量共存。 "84"消毒液（有效成分NaClO）和"洁厕灵"（主要成分是稀盐酸）不能混用，会发生反应ClO-＋Cl-＋2H+===H2O＋Cl2↑，生成有毒的氯气使人中毒。 弱酸性带来的产物差异：因为HClO＜H2CO3，NaClO与CO2反应时不论CO2少量还是过量，产物都只有NaHCO3；Ca(ClO)2与CO2反应时，CO2少量生成CaCO3，过量则生成Ca(HCO3)2。 应用：漂白液、漂白粉和漂粉精可作棉、麻、纸张的漂白剂，又可作游泳池等场所的消毒剂。 本节易错点提醒 1．"Cl2有漂白性"是错的。氯气本身没有漂白性，起漂白作用的是氯气与水反应生成的HClO。干燥的氯气不能使干燥的有色布条褪色，只有有水时才能褪色。 2．"液氯和氯水是同一物质"是错的。液氯是液态的氯气，属于纯净物；氯水是氯气的水溶液，属于混合物。 3．描述现象时"烟"和"雾"不能混。钠、铁、铜在氯气中燃烧生成的是固体小颗粒，现象是烟；氢气在氯气中燃烧生成HCl气体，遇水蒸气形成小液滴，现象是雾。所以氢气在氯气中燃烧是"苍白色火焰、瓶口有白雾"，不能写成"白色烟雾"。 4．铁与氯气反应无论量多量少都只生成FeCl3，不能生成FeCl2；铁与盐酸反应才生成FeCl2。 5．氯气与水的反应是可逆反应，写方程式用"⇌"；氯气与NaOH、Ca(OH)2的反应不是可逆反应，用"="。 6．制漂白粉用冷的石灰乳，不能用澄清石灰水——澄清石灰水中Ca(OH)2浓度太小。处理氯气尾气用NaOH溶液，不用澄清石灰水——同样是因为浓度低、吸收不完全。 7．久置氯水不是"只是颜色变浅"，而是HClO分解完全，溶液变成了稀盐酸，漂白性消失、酸性增强。氯水要避光保存于棕色试剂瓶中。 8．钠在氯气中燃烧、氯气泄漏的应急处理、液氯的储存，都建立在"氯气有毒、密度比空气大、能溶于水"这三条物理性质上，答题时要能把结论和性质对上号。 考点01　氯元素的存在与氯气的物理性质 1．下列关于氯元素的说法不正确的是（　　） A．氯元素在自然界中主要以游离态存在 B．氯气是一种有刺激性的有毒气体 C．液氯中含有大量的氯气分子 D．液氯一般用钢瓶储存 【答案】A 【解析】A项，氯元素化学性质活泼，在自然界中通常以化合态（如NaCl、KCl等形式）存在，而非游离态，错误；B项，氯气是有强烈刺激性气味的有毒气体，正确；C项，液氯是Cl2的液态形式，属于纯净物，含有大量氯气分子，正确；D项，常温下干燥的氯气不与铁反应，液氯可用钢瓶储存，正确。故选A。 2．（25-26高一上·四川绵阳·期末）目前很多水厂使用氯水处理自来水，下列物质不能用于水厂替代氯水作用的是（　　） A．ClO2　　B．臭氧　　C．漂白粉　　D．明矾 【答案】D 【解析】氯水能用于自来水消毒，是因为其中的HClO具有强氧化性，能杀菌消毒。A项，ClO2具有强氧化性，能替代氯水消毒，不符合题意；B项，臭氧也具有强氧化性，能替代氯水消毒，不符合题意；C项，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，在水中能生成强氧化性的HClO，能替代氯水消毒，不符合题意；D项，明矾溶于水后电离出的Al3+水解生成Al(OH)3胶体，胶体只能吸附水中悬浮杂质起混凝作用，没有强氧化性、不能消毒，符合题意。故选D。 3．（25-26高一上·广西梧州·期末）下图是氯元素的"价类二维图"的部分信息，下列说法正确的是（　　） A．图中X、Y的化学式分别是HCl、ClO4 B．从类别角度推测，HClO4能使酚酞变红色 C．从价态角度推测，NaClO只有氧化性 D．NaClO能与图中的物质X反应生成Cl2 【答案】D 【解析】A项，图中X为酸且氯元素化合价为 -1，化学式为HCl；Y为氧化物且氯元素化合价为 +4，化学式为ClO2而不是ClO4，错误；B项，HClO4属于酸，酸不能使酚酞变色，错误；C项，NaClO中氯元素为 +1 价，化合价既可以升高也可以降低，因此既有氧化性又有还原性，错误；D项，NaClO能与HCl发生归中反应生成Cl2，化学方程式为NaClO＋2HCl===NaCl＋Cl2↑＋H2O，正确。故选D。 考点02　氯气与金属单质、非金属单质的反应 1．（25-26高一上·浙江杭州·期中）下列关于氯气的叙述正确的是（　　） A．纯净的氯气在氢气中安静地燃烧，发出苍白色的火焰 B．红热的铁丝在氯气中燃烧产生红色的烟 C．钠在氯气中燃烧产生白烟 D．工业上采用电解熔融氯化钠的方法制备氯气 【答案】C 【解析】A项，燃烧反应中氢气是可燃物、氯气是助燃物，正确描述应为氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，错误；B项，红热的铁丝在氯气中燃烧生成FeCl3固体，现象为产生棕黄色（棕褐色）的烟，不是红色的烟，错误；C项，钠在氯气中燃烧生成NaCl白色固体，固体小颗粒分散在空气中形成白烟，正确；D项，工业上制备氯气主要采用电解饱和食盐水（氯碱工业）的方法，电解熔融氯化钠是工业制备金属钠的方法，错误。故选C。 2．下列对实验现象的描述正确的是（　　） A．氢气在氯气中燃烧——淡蓝色火焰 B．灼热的铜丝在氯气中燃烧——集气瓶内产生大量白烟 C．金属钠在氧气中加热——剧烈燃烧，生成白色固体 D．湿润的蓝色石蕊试纸伸入氯气集气瓶中——试纸先变红后褪色变白 【答案】D 【解析】A项，氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，错误；B项，铜在氯气中燃烧生成CuCl2固体小颗粒，产生棕黄色的烟，错误；C项，钠在氧气中加热生成淡黄色的Na2O2固体，错误；D项，氯气与水反应生成HCl和HClO，HCl显酸性使试纸变红，HClO具有漂白性使试纸褪色，现象为先变红后褪色变白，正确。故选D。 3．（25-26高一上·河北沧州·期末）下列有关说法错误的是（　　） A．j是一种新型的净水剂 B．e的溶液和c的溶液混合可生成d中的一种 C．f通入c的溶液可以制取"84消毒液" D．a在f中燃烧的现象：发出苍白色火焰，有白烟生成 【答案】D 【解析】由图可知，a为钠、b为氧化钠或过氧化钠、c为氢氧化钠、d为钠盐；e为氯化氢、f为氯气、g为次氯酸、h为氯酸钠、i为一氧化二氯、j为二氧化氯。A项，二氧化氯具有强氧化性，能起到杀菌消毒作用，是一种新型的净水剂，正确；B项，盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水，氯化钠属于钠盐，正确；C项，氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，"84消毒液"的主要成分是氯化钠和次氯酸钠，正确；D项，钠在氯气中燃烧生成氯化钠，有大量白烟生成，但没有苍白色火焰，错误。故选D。 考点03　氯气与水、碱的反应及氯水的成分 1．（25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期末）将潮湿的氯气通过甲装置，再通过放有干燥红色布条的乙装置，红色布条不褪色。则甲瓶中盛放的溶液可能是（　　） ①H2O　②浓硫酸　③饱和NaCl溶液　④NaOH溶液 A．①②　　B．①③　　C．②④　　D．③④ 【答案】C 【解析】潮湿的氯气通过甲装置后，再通过放有干燥红色布条的乙装置时红色布条不褪色，说明甲装置能吸收水或能与氯气反应。①氯气通过水后仍含有水分，红色布条会褪色，不符合；②浓硫酸有吸水性，氯气被干燥，红色布条不褪色，符合；③饱和NaCl溶液与氯气不反应，但通过后氯气中仍含水分，红色布条会褪色，不符合；④氯气与NaOH溶液反应被吸收，红色布条不褪色，符合。故选C。 2．（25-26高一上·河南商丘·期末）为探究新制氯水的成分和性质，某同学设计并完成了下列实验： ①取2 mL新制氯水于试管中，滴加足量AgNO3溶液——产生白色沉淀； ②取少量新制氯水于试管中，滴加淀粉-KI溶液——溶液变为蓝色； ③取2 mL新制氯水于试管中，置于光照下一段时间，再滴加足量AgNO3溶液——产生的白色沉淀比①中多； ④取2 mL新制氯水于试管中，加入CaCO3粉末——有气泡产生，气体无色无味。 下列说法错误的是（　　） A．实验①证明新制氯水中含有Cl-，说明Cl2与H2O发生了反应 B．实验②中溶液变蓝，一定是氯水中的Cl2直接将I-氧化成I2所致 C．实验③中白色沉淀增多的原因是HClO见光分解生成了HCl D．实验④说明新制氯水中含有H+ 【答案】B 【解析】A项，滴加AgNO3溶液产生AgCl白色沉淀，证明新制氯水中含有Cl-，而Cl-来源于Cl2与H2O的反应，正确；B项，氯水中除Cl2外还含有强氧化性的HClO，两者都可能把I-氧化成I2，不一定是Cl2直接氧化所致，错误；C项，光照时HClO分解生成HCl，Cl-浓度增大，生成的AgCl沉淀增多，正确；D项，加入CaCO3粉末产生无色无味气泡（CO2），说明氯水中含有H+，正确。故选B。 3．用漂白粉溶液浸泡过的有色布条，如果晾置在空气中，过了一段时间，其漂白效果会更好的原因可能是（　　） A．漂白粉被氧化了 B．有色布条被空气中的氧气氧化了 C．漂白粉跟空气中的CO2反应充分，生成了较多量的HClO D．漂白粉溶液蒸发掉部分水，其浓度增大 【答案】C 【解析】漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分Ca(ClO)2能与酸反应生成具有强氧化性的HClO而漂白。因HClO的酸性弱于碳酸，漂白粉溶液在空气中发生反应Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，HClO浓度增大使漂白性增强。故选C。 4．化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。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）氯气是一种_______色的气体；氯气与水反应的化学方程式为____________________；氯水中滴加少量紫色石蕊试液的现象是_____________________________。 （2）氯气和石灰乳反应可以制备漂白粉，漂白粉的有效成分是___________；次氯酸盐与空气中的二氧化碳和水蒸气反应可生成次氯酸，从而发挥漂白和消毒作用，用化学方程式表示漂白粉的漂白和消毒原理____________________________________________。 （3）二氧化氯(ClO2)是目前国际上公认的新一代的高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂。一种制备ClO2的方法是用SO2通入硫酸酸化的NaClO3溶液中，反应的离子方程式为_____________________________；ClO2在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐(ClO2－)，需将其转化为Cl－除去。下列试剂中，可将ClO2－转化为Cl－的是___________(填字母序号)。 a．FeSO4 b．O3 c．KMnO4 d．SO2 （4）84消毒液与氯气相比具有贮运方便等优点，用氯气与烧碱溶液反应制备84消毒液的离子方程式为_________________________；工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产100 kg该溶液需消耗氯气的质量为_________kg(保留整数)。 【答案】（1）黄绿 Cl2＋H2O＝HCl＋HClO 先变红会褪色 （2）Ca(ClO)2 Ca(ClO)2＋CO2＋H2O＝2HClO＋CaCO3↓ （3）SO2＋2ClO3－＝2ClO2＋SO42－ ad （4）Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O 20 【解析】（1）氯气是一种黄绿色的气体；氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，化学方程式为Cl2＋H2O＝HCl＋HClO；氯水中有氢离子和次氯酸，故滴加少量紫色石蕊试液的现象是先变红会褪色；（2）氯气和石灰乳反应可以制备漂白粉，主要成分是氯化钙和次氯酸钙，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2；次氯酸钙和水、二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸，化学方程式为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O＝2HClO＋CaCO3↓；（3）根据题意可知SO2通入硫酸酸化的NaClO3溶液中生成ClO2，反应为SO2＋ClO3－―→ClO2＋SO42－，硫的价态升高2价，氯的价态降低1价，由电子守恒1SO2＋2ClO3－―→2ClO2＋1SO42－，该式电荷守恒、质量守恒，故离子方程式为SO2＋2ClO3－＝2ClO2＋SO42－；ClO2－转化为Cl－的过程中，化合价降低，所以需要还原剂，FeSO4、SO2符合条件，故选ad两选项；（4）氯气与烧碱溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式为Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O；工业上将氯气通入到30%的氢氧化钠溶液中来制备NaClO溶液，反应的方程式为Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O，设氯气质量为x kg，则消耗的NaOH为 kg，原氢氧化钠质量为(＋100×1%)kg，由NaOH质量守恒：原溶液质量为(100－x)kg，则＋100×1%＝(100－x)×30%，解得x＝20，消耗氯气的质量为20 kg。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $