2022-2023学年鲁科版版必修第一册 1.2.2 氯气 学案

1、1.2.2 氯气【学习目标】1了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及它们在生产、生活中应用。2结合实例认识氯及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。【基础知识】一、氯气的结构和物理性质1原子结构（1）微粒结构示意图原子结构示意图离子结构示意图（2）结构和性质的关系：容易得到1个电子，形成最外层8电子的稳定结构2物理性质颜色气味密度水溶性毒性黄绿色刺激性气味比空气大能溶有毒【注意】闻氯气气味的方法：取一只盛满氯气的集气瓶，稍打开玻璃片，用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的氯气飘进鼻孔。二、氯气的化学性质1与单质反应（1）与钠反应现象：剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成白烟。方

2、程式：2Na+Cl22NaCl。（2）与铁丝反应现象：剧烈燃烧，生成红棕色烟方程式：2Fe+3Cl22FeCl3（3）与铜丝反应现象：剧烈燃烧，生成棕黄色烟方程式：Cu+Cl2CuCl2（4）与氢气反应现象：安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾产生方程式：Cl2+H22HCl2与水反应（1）实验操作（2）实验现象：A中干燥的有色布条不褪色；B中湿润的有色布条褪色（3）方程式：Cl2+H2OHCl+HClO3与碱反应（1）与NaOH溶液反应方程式：Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O应用：制备84消毒液（2）与石灰乳反应方程式：2Cl2+2Ca（OH）2CaCl2+Ca（ClO）2+2

3、H2O应用：制备漂白粉【考点剖析】考点一：氯气的性质例1氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图四种物质作用（四种物质与氯水的重合部分代表物质间的反应，且氯水足量），请回答下列问题：（1）能证明氯水具有漂白性的是_（填“a”“b”“c”“d”或“e”）。（2）反应c过程中的现象是_，反应e的化学方程式为_，反应b的化学方程式为_。（3）久置的氯水最终会变成_，用化学反应方程式表示为_。（4）实验室保存氯水的方法是_。【解析】（1）氯水中HClO有漂白性（强氧化性），能漂白某些有色物质。氯水能使石蕊试液先变红（酸性）、后褪色（HClO有漂白性）。选填d。（2）反应c是氯水中Cl与

4、硝酸银溶液的反应：Ag+ClAgCl，故有白色沉淀。反应e是氯水与氢氧化钠溶液反应，化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。反应b是氯水中H+与碳酸钠溶液反应，化学方程式为Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2。（3）氯水久置过程中，次氯酸最终完全分解变成稀盐酸，化学方程式为2HClO2HCl+O2。（4）因次氯酸见光易分解，故实验室将氯水密封保存在棕色试剂瓶中，置于阴凉处。【答案】（1）d（2）有白色沉淀生成；Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O；Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2（3）盐酸；2HClO2HCl+O2（4）密封保存在棕色试

5、剂瓶中，置于阴凉处【思维拓展】氯水的成分及性质1新制氯水的成分2新制氯水的性质3新制氯水、久置氯水和液氯的区别新制氯水久置氯水液氯类别混合物混合物纯净物粒子H2O、Cl2、HClO、H+、Cl、ClO、OH（极少）H2O、H+、Cl、OH（极少）Cl2主要性质呈黄绿色，具有酸性，有强氧化性、漂白性，能杀菌、消毒无色，具有酸性，无强氧化性，无漂白性黄绿色，具有氧化性，无漂白性保存用棕色瓶盛装，放于阴暗处，不宜久置低温密封保存考点二：次氯酸盐的制备和性质例2（2021威海高一检测）下列说法中正确的是（ ）。 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

6、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不稳定【解析】选D。漂白粉和84消毒液均是混合物，二者长期保存均可变质；漂白粉中不含HClO，只有与空气中的CO2和H2O反应后才会产生HClO；工业上制取漂白粉是用Cl2与石灰乳反应；漂白粉在空气中容易失效的原因是Ca（ClO）2易与空气中的CO2和H2O反应生成HClO，HClO不稳定易分解。【思维拓展】常见的含氯漂白剂1次氯酸的漂白原理、特点及应用范围284消毒液与漂白粉的对比84消毒液漂白粉原料Cl2和NaOH溶液石灰乳和氯气主要成分NaCl和NaClOCaCl2和Ca（ClO）

7、2有效成分NaClOCa（ClO）2【易错提醒】（1）干燥的氯气没有漂白性，湿润的氯气有漂白性是由于氯气与水反应生成了具有漂白性的HClO。（2）次氯酸是一元弱酸，其酸性比碳酸弱。（3）工业上制备漂白粉是用Cl2与石灰乳反应而不是与澄清石灰水反应。（4）次氯酸盐的漂白和消毒作用通常是靠转化为HClO来实现的。（5）次氯酸盐的失效：次氯酸盐在空气中会与H2O和CO2反应生成HClO和CaCO3，HClO不稳定，见光易分解而变质。【过关检测】一、选择题1（2022无锡高一期中检测）一家大型化工厂发生爆炸，有大量的Cl2扩散，下列应急措施不正确的是（ ）。 A向顺风方向的低洼处跑 B用浸有纯碱液的毛

8、巾捂住口鼻迅速逃离 C向逆风方向的高处跑 D来不及逃离的可用浸湿的棉被堵好门窗，并及时请求救援【解析】选A。氯气有毒且密度比空气大，如果发生氯气泄漏，氯气向顺风方向和低洼处扩散较快，应将人群逆风向高处疏散，选项A错误，C正确；氯气能和碱反应生成盐，微溶于水，可以用浸有水或弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻来解除氯气中毒，B正确；氯气能和水反应，来不及逃离的可用浸湿的棉被堵好门窗，并及时请求救援，D正确。2下列各化合物不能由单质直接化合制取的是（ ）。 AFeCl3 BCuCl2 CAlCl3DFeCl2【解析】选D。因Cl2化学性质很活泼，与变价金属反应时生成高价态金属氯化物，Fe元素有+2价、+3价，

9、Cu元素有+1价、+2价，Al元素只有+3价。3（20202021学年浙江省衢州市高一下质检）下列物质中，既含有氯分子，又含有氯离子的是（ ）。 A氯化钠溶液 B新制氯水 C漂白粉 D液氯【解析】选B。氯化钠能电离出氯离子和钠离子，是由离子构成的，含有氯离子，不含氯分子，故A错误；新制氯水是混合物，含有氯离子、氯气分子、次氯酸根离子、氢离子等微粒，故B正确；漂白粉主要成分是氯化钙和次氯酸钙，含有氯离子，不含氯分子，故C错误；液氯是氯气的液态形式，氯气由氯分子构成，不含氯离子，故D错误。4（20202021学年湖南邵阳高一上期中）下列有关氯气实验现象的记录正确的是（ ）。 A纯净的氢气在氯气中安

10、静燃烧，发出苍白色火焰 B钠可以在氯气中燃烧，发出黄色火焰，生成黄色固体 C用pH试纸检验干燥的氯气，试纸先变红后褪色 D新制的氯水是由氯气溶于水形成的无色透明溶液【解析】选A。纯净的氢气能在氯气中燃烧生成氯化氢，反应为：H2+Cl22HCl，发出苍白色火焰，故A正确；钠与氯气反应生成氯化钠，发出黄色火焰，观察到白烟，生成白色氯化钠固体，故B错误；干燥氯气不能使pH试纸先变红后褪色，含水蒸气的氯气，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，使pH试纸先变红后褪色，故C错误；氯气溶于水，部分与水反应生成氯化氢和次氯酸，方程式：Cl2+H2OHClO+H+Cl，该反应为可逆反应，氯水中存在氯气，形成淡黄绿色溶

11、液，故D错误。5（2022丽水高一检测）新制氯水与久置的氯水相比较，下列结论不正确的是（ ）。A颜色相同 B前者能使有色布条褪色 C都含有H+ D加AgNO3溶液都能生成白色沉淀【解析】选A。新制氯水中含有Cl2、HClO、H2O、Cl、ClO、H+和OH七种微粒，呈黄绿色，HClO能使有色布条褪色，Cl能与AgNO3溶液反应生成AgCl白色沉淀。久置的氯水，由于HClO光照分解成盐酸和氧气，其主要成分是稀盐酸，含H2O、Cl、H+和OH四种微粒，不含Cl2所以无色，不含HClO所以不能使有色布条褪色，含Cl能与AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀。6漂粉精久置于空气中会变质，在变质过程中不会涉

12、及的性质是（ ）。AHClO的漂白性BHClO的不稳定性CHClO的弱酸性DH2CO3的酸性【解析】选A。漂粉精为Ca（ClO）2，在空气中可以吸收CO2而变质：Ca（ClO）2+CO2+H2O2HClO+CaCO3，属于强酸制弱酸，表现了H2CO3的酸性强于HClO；又因为HClO的不稳定性而分解：2HClO2HCl+O2。7关于次氯酸性质的描述，错误的是（）。 A不稳定，易分解放出氧气 B能使潮湿的有色布条褪色 C具有漂白作用和消毒作用 D是一种比碳酸酸性强的酸【解析】选D。次氯酸见光或受热易分解产生氧气，故A正确；次氯酸因具有氧化性而具有漂白性，能使有色布条褪色，故B正确；次氯酸具有氧化

13、性，所以具有漂白作用和消毒作用，故C正确；根据漂白粉的漂白原理：次氯酸钙和碳酸反应生成次氯酸，由强酸制取弱酸，所以次氯酸的酸性比碳酸弱，故D错误。8（20212022学年浙江省9+1高中联盟高一上期中）现有盐酸、NaCl溶液、NaOH溶液和新制氯水，可用来鉴别它们的一种试剂是（ ）。 AAgNO3溶液 B酚酞溶液 C紫色石蕊溶液 D饱和食盐水【解析】选C。盐酸、NaCl溶液、氯水均与硝酸银反应生成白色沉淀，不能鉴别，故A不选；盐酸、新制氯水、NaCl溶液均遇酚酞为无色，不能鉴别，故B不选；盐酸、新制氯水、NaCl溶液和NaOH溶液分别与石蕊混合的现象为：红色、先变红后褪色、紫色、蓝色，现象不同

14、，可鉴别，故C选；均与NaCl溶液不反应，现象相同，不能鉴别，故D不选。9若在实验室收集氯气，正确的装置是（ ）。ABCD【解析】选D。氯气可溶于水，不能用排水法收集；密度比空气大，可以用向上排气法收集。又因为氯气有剧毒，不能让氯气扩散到空气中，可用双孔胶塞密封，并把导出管末端插入碱液。10下列图示与内容不相吻合的是（）。 A闻氯气的气味B用排水法收集氯气 C盛装液氯的容器 D证明氯气可以与NaOH溶液反应【解析】选B。为了防止吸入过多有毒气体对身体造成伤害，实验室通常采用图A方式闻气味，A正确；排水法收集Cl2时应“短进长出”，而且因为氯气溶于水，所以不能排水法收集Cl2，应该用排饱和食盐水

15、的方法收集Cl2，B不正确；图C是腐蚀品的标志，C正确；滴入NaOH溶液后，Cl2与NaOH反应，瓶内气压小于外界大气压，气球就会鼓起来，D正确。11（2021福田高一检测）下列关于氯水性质探究实验中现象、作用粒子及结论中有错误的一项是（ ）。选项操作现象作用粒子结论A向氯水中滴加AgNO3溶液出现白色固体ClCl2与水反应产生ClB向新制氯水中滴加石蕊试液先变红后褪色H+、HClOH+与指示剂作用速度快C向新制氯水中加入NaHCO3溶液产生无色气泡H+氯水呈酸性D向滴有酚酞的NaOH溶液中加入新制氯水红色褪去HClO褪色是HClO的漂白性所致【解析】选D。氯水中加入硝酸银溶液产生白色沉淀，说

16、明生成白色沉淀氯化银，所以氯水中含有氯离子，证明Cl2与水反应产生Cl，故A正确；氯气与水反应生成HCl、HClO，HCl显强酸性，使石蕊变红，HClO具有强氧化性，使其褪色，向新制氯水中滴加石蕊试液先变红后褪色，说明H+与指示剂作用速度快，故B正确；次氯酸的酸性弱于碳酸，所以氯水中加入碳酸氢钠溶液产生气体，说明是盐酸而不是次氯酸，氯水呈酸性，故C正确；向滴有酚酞的NaOH溶液中加入新制氯水，红色褪去是氯水中盐酸和氢氧化钠溶液反应的原因，不是HClO的漂白性所致，故D错误。12（2021河北定州高一检测）如图装置用来检验氯气的部分性质，下列说法不正确的是（ ）。 A装置A的作用是除去氯气中的水

17、蒸汽 B该实验必须在通风橱中进行 C装置C中发生反应为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O D装置B的现象是干燥处布条褪色，湿润处布条不褪色【解析】选D。浓硫酸具有吸水性，与氯气不反应，则装置A的作用是除去氯气中的水蒸汽，故A正确；氯气有毒，则该实验必须在通风橱中进行，故B正确；装置C中NaOH吸收尾气，发生反应为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O，故C正确；B中干燥布条不能褪色，而湿润处布条褪色，故D错误。13实验室用浓盐酸和MnO2共热制Cl2，并用Cl2和Ca（OH）2反应制少量漂白粉，现已知反应：2Cl2+2Ca（OH）2Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O，该

18、反应是放热反应，温度稍高即发生副反应：6Cl2+6Ca（OH）2Ca（ClO3）2+5CaCl2+6H2O。从容易控制反应速率；可防止副反应发生；可防止污染环境三个方面考虑，下列实验装置最合理的是（）。【解析】选D。用分液漏斗盛放浓盐酸，能够控制液体的滴加量，便于控制反应速率；氯气在U形管中和消石灰反应生成Ca（ClO3）2，但是因为该反应为放热反应，而温度升高会有副产物产生，所以应该将U形管用冷水降温；氯气有毒，能够污染环境，所以应该用NaOH溶液作为尾气吸收剂。14（2021唐山高一检测）某同学用下列装置进行有关Cl2的实验。下列说法不正确的是（ ）。选项ABCD图示实验及目的闻Cl2的气

19、味生成棕黄色的烟若气球干瘪，证明Cl2可与NaOH反应浸有NaOH溶液的棉球用于吸收过量的氯气，以免其污染空气【解析】选C。打开药品瓶塞，用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的气体飘进鼻孔，故图中闻气体其他的操作正确，故A正确；铜在氯气中燃烧产生棕黄色的烟，故B正确；氯气反应后烧瓶内压强降低，气球膨胀鼓起，故C错误；氯气与氢氧化钠溶液反应以免污染空气，故D正确。15（2021无锡高一上期中）如图所示钠、镁、铝、铁分别跟足量的氯气反应时，消耗金属的质量与反应的氯气的质量之间的关系，其中表示铝与氯气反应的是（ ）。AaBbCc Dd【解析】选D。由图可知，当消耗相同质量的氯气时，消耗金属的质量的大小关系

20、是：abcd。再由反应的方程式：2Na+Cl22NaCl、Mg+Cl2MgCl2、2Al+3Cl22AlCl3、2Fe+3Cl22FeCl3可知，消耗相同量的氯气时存在如下关系式：6Na3Mg2Al2Fe3Cl2，即消耗213g Cl2时，消耗金属的质量分别为：m（Na）138g，m（Mg）72g，m（Al）54g，m（Fe）112g，即m（Na）m（Fe）m（Mg）m（Al），所以d表示铝与氯气反应。二、非选择题16（2021长沙高一检测）（1）如图所示，将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶甲和盛有潮湿有色布条的广口瓶乙，可观察到的现象是_。（2）实验室制备氯气时要在通风橱内完成，并且为了

21、防止氯气污染空气，要有尾气处理装置，一般用_溶液吸收多余的氯气，原理是（用化学方程式表示）_ _。（3）根据这一原理，工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉，漂白粉的有效成分是_（填化学式），长期露置于空气中的漂白粉，加稀盐酸后产生的气体主要是_（填字母代号）。 AO2 BCl2 CCO2 DHClO【解析】干燥的氯气没有漂白作用，当遇水后发生反应Cl2+H2OHCl+HClO，生成有漂白性的HClO，可使有色布条褪色。氯气有毒，为防止氯气污染空气，常用碱液吸收氯气尾气。漂白粉的有效成分是Ca（ClO）2，能与空气中的CO2和H2O反应：Ca（ClO）2+H2O+CO2CaCO3+2

22、HClO，所以加稀盐酸后产生的气体主要是CO2。【答案】（1）甲中的有色布条不褪色，乙中的有色布条褪色（2）NaOH；Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O（3）Ca（ClO）2；C17如图是一些含氯产品。（1）储氯钢瓶上应贴的标签为_（填标号）。 A易燃品 B有毒品 C爆炸品（2）某清洗剂使用注意事项中特别说明在使用时切勿与漂白剂一同使用，否则会产生有害气体。84消毒液的有效成分是次氯酸钠，写出84消毒液与该清洗剂（有效成分为盐酸）混合后反应的化学方程式：_。（3）漂白粉的有效成分是_（填化学式）。【解析】（1）氯气有毒，储氯钢瓶上应贴的标签为有毒品。（2）次氯酸钠具有强氧化性，与盐

23、酸反应生成氯气、水和氯化钠，反应的化学方程式为HCl+HClOCl2+H2O。（3）漂白粉的有效成分是Ca（ClO）2。【答案】（1）B（2）HCl+HClOCl2+H2O（3）Ca（ClO）218已知溴原子与氯原子最外层电子数相同，Br2、Cl2在物质分类中都被划分为非金属中的一类元素。（1）试根据Cl2的化学性质预测Br2的化学性质（用化学方程式表示，至少写3条）：_；_；_。（2）预测Br2的化学性质，可采用的方法是_，欲验证以上预测的正误，可采用的方法是_。【解析】根据氯气的性质分析可预测溴单质的化学性质：与氢气化合、与水反应、与金属反应、与碱溶液反应等等；预测物质性质的方法可以运用比

24、较，验证可以采用实验法。【答案】（1）H2+Br22HBr 2Na+Br22NaBrBr2+B2OHBr+HBrO（2）比较；实验19（2021宿迁高一检测）下图中AH均为中学化学中常见的物质，A、B、H为气体，反应是重要的工业反应，它们之间有如下转化关系。（反应中生成的水已略去）：请回答以下问题：（1）B是_，D是_，G是_，H是_（填化学式）。（2）工业上常利用反应制取漂白粉，该反应的化学方程式为：_。漂白粉溶于水后，受空气中的CO2作用，即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸，化学方程式为_。（3）A中元素的原子结构示意图为_。【解析】工业上常利用Cl2和Ca（OH）2反应制取漂白粉，其反应的化学方程式为：2Cl2+2Ca（OH）2CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，Ca（ClO）2溶于水后，受空气中的CO2作用，即产生次氯酸：Ca（ClO）2+CO2+H2OCaCO3+2HClO，HClO光照会