第4章 第2节 第1课时 氯气氯水

成才之路·化学路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·必修1

非金属及其化合物第四章第二节富集在海水中的元素——氯第四章第1课时氯气的性质第四章新情境•激趣入题1新知识•预习探究2新思维•名师讲堂3新考题•随堂自测4新提升•达标作业5新视点•专家博客6新情境•激趣入题第一次世界大战期间，德军与英、法联军在比利时的伊普尔对峙。黎明时，英、法联军前线战壕的士兵突然看到一股阴森森的黄绿色气体沿着地面逐渐向他们袭来，很快数百名英、法联军战士窒息而死，数千名士兵双目失明，这就是1915年4月22日发生的令人发指的事件，也是世界战争史上的第一次化学战。从此，化学战作为最邪恶的战争被写入了人类战争的史册。你知道这种杀伤力极强的黄绿色气体的成分吗？新知识•预习探究1．了解氯元素的存在和结构。2．了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。●学习目标1．氯的原子结构及存在氯原子结构示意图为________，氯原子容易____________而形成Cl－，表现为典型的________性。氯在自然界中以_____态存在，主要以__________的形式存在。2．氯气的实验室制法在实验室里常用MnO2和浓盐酸共热来制取氯气，反应的化学方程式为：______________________________________。●新知预习得到一个电子非金属化合NaCl3．Cl2的物理性质颜色状态气味毒性溶解性______________________________1体积水溶解约____体积氯气黄绿色气体刺激性气味有毒24.Cl2的化学性质(1)与金属反应①与Na反应的化学方程式：____________________，产生大量____烟；②与Fe反应的化学方程式：____________________，产生大量_______的烟；③与Cu反应的化学方程式：___________________，产生大量________的烟。白棕褐色棕黄色苍白白雾②氯水的性质不褪色无褪色HClO弱杀菌、消毒NaClO1．氯气是一种有毒气体，但可用于自来水的杀菌消毒；使用氯气对自来水消毒时可能产生一些负面影响，因此，人们开始研究并试用一些新型自来水消毒剂。从中你得到什么启示？提示：任何事物都具有两面性。使用Cl2给自来水消毒，能杀死水中的病菌，对人体有益；但也能结合水中的有机物，生成潜在的致癌物质。ClO2、O3、Na2FeO4都是新型的自来水消毒剂。具有强氧化性的物质，理论上都可作消毒剂。2．同一物质的固体和溶液颜色一定相同吗？举例说明。提示：不一定，如CuCl2固体为棕黄色，溶液呈蓝绿色。●自主探究新思维•名师讲堂氯气的物理性质●教材点拨①氯元素是最重要的成盐元素，主要以NaCl的形式存在于海水和陆地盐矿中。②海洋是包括NaCl在内的盐类等物质的巨大资源宝库。海洋中含盐3%，主要为NaCl，此外还有MgCl2、MgSO4等盐类。③人体体液中的Na＋和Cl－对于调节体液的物理和化学性质、保证生理活动和功能发挥着重要作用。2．氯气的物理性质颜色、气味、状态溶解性熔、沸点密度黄绿色、有强烈刺激性气味的有毒气体通常状况下，1体积水能溶解约2体积Cl2较低，易液化比空气大，标准状况下密度为3.17g·L－1

下列关于氯气的叙述，正确的是(

)A．氯气是一种无色，没有刺激性气味的气体B．氯气、氯水、液氯的成分相同C．氯气不能与水发生反应D．氯气有毒，但可用来杀菌消毒【解析】

Cl2是黄绿色有刺激性气味的气体，故A项错误，氯气、液氯成分相同，但与氯水成分不同，故B项错，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸故C项错误。【答案】

D●典例透析(2015·经典习题选萃)当有大量Cl2散逸到周围空间，你认为以下措施合理的是(

)①迅速拨打求救电话；②迅速撤离人员至地势较高处；③迅速撤离人员至下风口；④用浸有一定浓度NaOH溶液的口罩或毛巾捂住鼻口；⑤用浸有一定浓度Na2CO3溶液的口罩或毛巾捂住鼻口；⑥尽可能切断泄漏源(如堵住泄漏口，将其浸入碱液池等)A．①②④⑥

B．①②⑤⑥C．①③⑤⑥ D．①②④⑤⑥【解析】

Cl2是有毒的化学气体，当发现大量Cl2泄漏时，一定要及时报警，同时尽可能地切断泄漏源。Cl2的密度比空气大，容易沉降在地势低凹处，因此人要朝高处跑；Cl2遇水会反应生成酸性物质，因此应该用碱性溶液浸湿毛巾捂住鼻口，但由于NaOH是腐蚀性很强的碱，故不应使用。【答案】

B1．氯气的化学性质氯气是一种化学性质活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，能与多种金属和非金属直接化合，还能与水、碱等化合物起反应。氯气的化学性质●教材点拨(1)氯气与金属的反应温馨提示：①大多数金属在点燃或灼热的条件下，都可以与氯气反应，被氯气氧化为相应的金属氯化物。②常温下，干燥的氯气或液氯并不能与金属反应，所以液氯可以贮存在钢瓶中。③氯气与具有变价的金属反应时，无论反应物的量的多少都生成金属氯化物。如Cu和Fe分别与Cl2反应的产物只能为CuCl2和FeCl3。(2)氯气与非金属反应温馨提示：①燃烧不一定有氧气参加，物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。燃烧的本质是剧烈的氧化还原反应，所有发光放热的剧烈化学反应都称为燃烧。如Na、Fe、H2等物质均可在Cl2中燃烧。②工业上将氢气在氯气中燃烧制得氯化氢气体。③HCl气体具有刺激性气味，极易溶于水。HCl的水溶液称为盐酸。瓶口的白雾就是HCl气体跟空气中的水蒸气结合所形成的盐酸小液滴。在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下：温馨提示：新制氯水中含有“三分子、四离子”：Cl2、H2O、HClO和H＋、Cl－、ClO－、OH－，由于HClO见光受热易分解，Cl2全反应掉，久置的氯水即变成稀盐酸，所含成分主要是：H＋、Cl－、H2O。④新制氯水、久置氯水、液氯的区别温馨提示：①液氯是液态的氯单质，是纯净物，氯水是Cl2的水溶液，是混合物。②新制氯水长久放置时，由于HClO的分解，使Cl2继续与H2O反应，导致氯水的颜色变浅，刺激性气味减弱，氧化性和漂白性减弱，而酸性增强。2．氯气的用途(1)常用于自来水杀菌、消毒。(2)制造盐酸。(3)制造漂白粉。(4)是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品的重要原料。

(2015·徐州市高一期末)下列关于氯气的叙述中不正确的是(

)A．可用向上排空气法收集少量的氯气B．与水反应生成的次氯酸是一种弱酸C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应D．与氢氧化钠溶液反应时，Cl2既被还原，同时又被氧化●典例透析【解析】

A．氯气的密度比空气大，收集时用向上排空气法，正确；B.氯气与水反应的次氯酸，比碳酸还要弱，正确；C.常温下干燥的氯气能用钢瓶贮运，是因为干燥的氯气不与铁反应，错误；D.Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，正确。【答案】

C

(2015·北京市丰台区高一期末)在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是(

)A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl－C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO(2015·经典习题选萃)氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，下列叙述中不正确的是(

)A．红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，生成棕黄色的烟B．通常状况下，干燥的氯气能与Fe反应C．纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口呈现雾状；光照H2和Cl2的混合气体时，因迅速化合而爆炸D．氯气能与水反应生成HClO和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸【解析】

通常状况下，干燥氯气不与Fe反应，但点燃条件下反应生成FeCl3。【答案】

B(2015·四川省绵阳市高一期末)新制氯水与久置氯水相比较，下列说法错误的是(

)A．颜色不同B．都能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色C．都能使有色布条褪色D．加AgNO3溶液都能生成白色沉淀【解析】

新制氯水主要成分是氯气，含有Cl－、H＋、HClO；久置的氯水主要成分是HCl；A.新制氯水黄绿色，久置氯水无色，不符合题意；B.无论新制氯水还是久置氯水，都有跟NaOH反应的物质或离子，都会使含酚酞的氢氧化钠溶液褪色，不符合题意；C.新制氯水使有色布条褪色，但久置氯水不能使有色布条褪色，符合题意；D.新制氯水和久置氯水都含有Cl－，能与AgNO3溶液生成白色沉淀，不符合题意。【答案】

C新考题•随堂自测1．(2015·西安市庆安中学高一期末)氯在自然界以化合物形态存在，18世纪70年代，首先发现并制得氯气的化学家是(

)A．汤姆生 B．舍勒C．阿伏加德罗 D．戴维【解析】

A．1897年汤姆生发现电子，错误；B.1774年瑞典化学家舍勒在研究软锰矿时发现了氯气，并制得了氯气，正确；C.阿伏加德罗发现了分子，错误；D.1807年英国化学家戴维在电解表面潮湿的氢氧化钾时发现了金属钾，错误。【答案】

B2．(2015·湖南省娄底市高二期末)下列关于液氯的说法中，不正确的是(

)A．液氯属于混合物B．液氯呈黄绿色C．液氯是一种有色、有味、有毒的液体D．液氯能使湿润的红色布条褪色【解析】

A．液氯是液态氯气，不是混合物，错误；B.液氯为黄绿色，正确；C.氯气是有色、有味、有毒的气体，则液氯是有色、有味、有毒的液体，正确；D.液氯也能与水反应生成次氯酸，使有色布条褪色，正确，答案选A。【答案】

A3．(2015·江苏省射阳县盘湾中学高一期末)下列说法中不正确的是(

)A．在标准状况下，氯气的密度约为3.17g/LB．密闭容器中的氯水放置数天后，pH变小且几乎失去漂白性C．液氯具有漂白性，干燥的氯气和液氯均能使干燥的有色布条褪色D．在通常情况下，氯气可以和某些金属直接化合【解析】

A．标准状况下，1mol的氯气体积约为22.4L，质量约为71g，则可以计算出密度是3.17g/L；B.氯水的漂白性是因为含有次氯酸，而次氯酸分解后生成盐酸和氧气，所以酸性变强，漂白性失去。D.氯气具有较强的氧化性，而金属通常具有较强还原性，所以氯气通常可以和多数金属直接化合。【答案】

C4．(2015·江西省吉安市高一期末)为了除去FeCl3溶液中混有的少量FeCl2，其方法是向此溶液中(

)A．加入Fe B．加入CuC．滴加氯水 D．滴加稀硝酸【解析】

A．铁不和氯化亚铁反应，和氯化铁反应生成氯化亚铁，所以不能使用铁做除杂试剂，不选A；B.铜不能和氯化亚铁反应，而和氯化铁反应，所以不选B；C.氯水中的氯气和氯化亚铁反应生成氯化铁，所以能除去氯化亚铁杂质，选C；D.硝酸和氯化亚铁反应，但是引入了硝酸根离子新的杂质，所以不选D。【答案】

C5．(2015·湖南省娄底市高二期末)新制氯水含有Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl－等粒子，为检验其成分，某研究性学习小组做了如下实验，请根据所做实验，按要求填空。(1)取少量新制氯水于试管中，加入碳酸钙粉末，发现有气泡产生，则说明起作用的成分是HCl，HCl表现出______性。(2)取少量新制氯水于试管中，加入AgNO3溶液，发现有白色沉淀产生，则起作用的是________。(3)取少量新制氯水于试管中，加入一块红纸，发现很快褪色