2.3 氯气的性质（教师版）

第二章海水中的重要元素——钠和氯第三讲：氯气的性质+624+6241、碳原子的结构示意图。最外层有4个电子，既不容易得到电子，也不容易失去电子，所以常温下碳的化学性质比较稳定。因此古代用墨书写、绘画的字画保存时间很久,仍不变色。2、可燃性:完全燃烧(氧气充足),生成CO2 :C+O2CO2不完全燃烧 (氧气不充足),生成CO：2C+O22CO3、还原性：C+2CuO2Cu+CO2↑（置换反应）现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色，产生的的气体能使澄清的石灰水变浑浊。C在反应中得到氧元素，发生氧化反应，是还原剂，具有还原性。CuO在反应中失去氧元素，发生还原反应，是氧化剂。具有氧化性。小结：还原剂：夺去氧元素的物质，具有还原性。得到氧元素，发生氧化反应。氧化剂：提供氧元素的物质，具有氧化性。失去氧元素，发生还原反应。应用：冶金工业：2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑C＋CO22CO学以致用1．下列说法不正确的是(

)A.利用木炭的还原性由CuO冶炼铜B.天然金刚石是最硬的非金属单质,可制成钻石C.利用活性炭的稳定性来吸附冰箱中的异味D.利用石墨的导电性制造石墨电极【答案】C【解析】A、木炭具有还原性,所以可以利用木炭还原氧化铜而得到单质的铜；B、金刚石是天然物质中最硬的非金属单质,所以可以制成钻石,作为装饰品耐磨且恒久；C、利用活性炭吸附冰箱中的异味,是根据活性炭具有吸附性；D、石墨可以导电,所以可用来制造石墨电极；故选C．2．下列关于碳及其化合物的说法,正确的是(

)A.碳和一氧化碳的还原性,可用于冶金工业B.与金刚石、石墨一样,活性炭是碳的另一种单质C.二氧化碳和一氧化碳都可以使动物死亡,所以都有毒性D.CO2中混有少量的CO,可通过点燃混合气体的方法把CO【答案】A【解析】A.碳和一氧化碳均具有还原性,可用于冶金工业,故A正确；B.金刚石、石墨是碳的单质；活性炭的主要成分是碳,含有其它杂质,属于混合物,故B错误；C.二氧化碳和一氧化碳都可以使动物死亡,分别是因为二氧化碳不能供给呼吸、一氧化碳有毒,故C错误；D.除去二氧化碳中的一氧化碳不能够通点燃,这是因为当二氧化碳(不能燃烧、不能支持燃烧)大量存在时,少量的一氧化碳是不会燃烧的,故D错误。故选A。3．下列有关CO2实验的图示正确的是(

)A.制取CO2B.收集CO2C.验证CO【答案】D【解析】A.制取二氧化碳时,长颈漏斗要伸入液面以下防止生成的气体从长颈漏斗下端逸出,故A错误；B.二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集,如果用的话也要短进长出,故B错误；C.验满时要把燃着的木条放在集气瓶中,而不是伸入集气瓶内,故C错误；D.通过观察紫色石蕊试液变红色就可以验证二氧化碳能和水反应,故D正确。故选：D。4．如图所示的装置有很多用途,下列使用方法不正确的是(

)A.瓶中装满水收集氧气时,由a口进气B.收集氢气(密度小于空气)时,由b口进气C.瓶中装满水收集氢气(难溶于水)时,由b口进气D.收集二氧化碳时,由a口进气【答案】A【解析】A、排水法收集氧气时,由b口进气,由a口排出水,故方法不正确；B、氢气密度比空气小,可用向下排空气法收集,即空气要从下端被排出,所以氢气必须从b端进入,使空气从下方排出,故方法正确；C、排水法收集氢气时,由b口进气,由a口排出水,故方法正确；D、二氧化碳密度比空气大,可用向上排空气法收集,即空气要从上端被排出,所以二氧化碳必须从a端进入,使空气从上方排出,故方法正确。故选：A。5．下列实验现象或事实与相应结论或解释一致的是(

)A.将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条不复燃,则集气瓶中一定不含氧气。B.将燃着的木条伸入集气瓶中,若木条立即熄灭,则集气瓶中气体一定是二氧化碳。C.氧气和氢气化学性质不同,是因为构成它们的分子不同。D.点燃气体,将干冷的烧杯罩在火焰上方,烧杯内壁有水珠出现,则气体一定是含H2【答案】C【解析】A.若集气瓶中氧气浓度比较低,则将带火星的木条伸入集气瓶中,木条不复燃,故A错误；

B.将燃着的木条伸入集气瓶中,若木条立即熄灭,则集气瓶中气体不一定是二氧化碳,也可能是氮气等不燃烧不支持燃烧的气体,故B错误；C.氧气由氧分子构成,氢气由氢分子构成,由于构成它们的分子不同,故氢气和氧气的化学性质不同,故C正确；D.点燃气体,将干冷的烧杯罩在火焰上方,烧杯内壁有水珠出现,则气体一定是含氢元素,而不一定是含有H2,故D错误。故选C6．下列有关二氧化碳的检验、制备和用途能达到目的是(

)A.二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中,溶液变为蓝色B.二氧化碳有毒不能制作碳酸饮料C.将燃着的木条伸入集气瓶,火焰立即熄灭,证明瓶内原有的气体就是二氧化碳D.二氧化碳的水溶液具有酸性【答案】D【解析】A、二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红色,故说法错误；B、二氧化碳可溶于水,则二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料,二氧化碳没有毒,故说法错误；C、氮气、二氧化碳等气体都不燃烧、也不支持燃烧,所以将燃着的木条伸入集气瓶,火焰熄灭,气体不一定是二氧化碳,也可能是氮气等不燃烧也不支持燃烧的气体,故说法错误；D、二氧化碳能和水反应产生碳酸,显酸性,故说法正确；故选项为：D．7．实验室常用木炭粉还原氧化铜,实验装置如图所示,关于该实验,下列叙述正确说法的个数有(

)A.澄清的石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成B.反应后固体减轻的质量等于氧化铜中氧元素的质量C.反应中消耗的氧化铜与碳的质量一定相等D.反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大E.反应前后固体中氧原子的质量保持不变F.反应后的气体中可能含有CO．A.2个 B.3个 C.4个 D.5个【答案】B【解析】A、澄清的石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,故A正确；B、反应后固体减轻的质量等于氧化铜中氧元素的质量和参加反应的碳的质量,故B错误；C、根据该反应方程式可知,反应中消耗的氧化铜与木炭的物质的量是40：3,故C错误；D、由于碳与氧化铜反应生成了铜和二氧化碳,所以反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大,故D正确。E、由于碳与氧化铜反应生成了铜和二氧化碳,反应前后固体中氧原子的质量减少。故E错误。F、反应后的气体中可能含有CO,故F正确。由以上分析可知,B正确。故选：B。8．下列关于碳和碳的氧化物知识网络图(图中“→”表示转化关系,“…”表示相互能反应)说法错误的是(

)A.“C…B.“CO→COC.“COD.“CO【答案】D【解析】

A.碳可以和氧气反应生成二氧化碳,属于化合反应,故A正确；B.一氧化碳转化成二氧化碳,反应过程中做为还原剂,故B正确；C.二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,可用于检验二氧化碳,故C正确；D.二氧化碳与碳酸可以相互转化,碳酸显酸性,酸性溶液不能使酚酞试液变色,此反应可用紫色石蕊试液检验,故D选项错误。故选D。“知新”一、氯的原子结构及氯元素的存在(1)原子结构氯原子的结构示意图为，在化学反应中很容易得到1个电子，因此，氯气的化学性质非常活泼，表现出强氧化性。(2)存在形式氯在自然界中大量存在于海水中以及陆地的盐湖和盐矿中，均以化合态存在。二、氯气的物理性质氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，能溶于水。三、氯气的化学性质(1)与金属单质反应(与变价金属反应生成高价金属氯化物)化学方程式反应现象与钠反应2Na＋Cl22NaCl产生大量白烟与铁反应2Fe＋3Cl22FeCl3产生大量棕褐色烟与铜反应Cu＋Cl2CuCl2产生大量棕黄色烟(2)与非金属单质(如H2)反应实验操作实验现象化学方程式在空气中点燃H2，然后把导管缓慢伸入盛满Cl2的集气瓶中H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰H2＋Cl22HCl燃烧结束后，抽去盖在集气瓶口处的毛玻璃片瓶口上方出现白雾注意事项：①Cl2和H2的混合气体在强光照射下，反应瞬间完成，放出热量使气体急剧膨胀而发生爆炸。②燃烧是指发热、发光、剧烈的氧化还原反应，反应中并不一定要有氧气参加。(3)与水反应①在25℃时，1体积水溶解约2体积氯气，氯气的水溶液称为氯水。②溶于水的Cl2部分与水发生反应，化学方程式为：Cl2＋H2O===HCl＋HClO。③次氯酸弱酸性酸性很弱，比碳酸还弱不稳定性不稳定，见光易分解，化学方程式：2HClO2HCl＋O2↑强氧化性用于漂白、杀菌消毒(4)与碱反应2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O有效成分：Ca(ClO)2Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O有效成分：NaClO四、液氯、氯水的比较液氯新制氯水久置氯水粒子种类Cl2H2O、Cl2、HClO、H＋、Cl－、ClO－、OH－H2O、H＋、Cl－、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强氧化性酸性、强氧化性、漂白性酸性学以致用1．下列说法正确的是()A．实验室用排水法收集氯气B．闻氯气气味时，用手轻轻在集气瓶口扇动，使极少量氯气飘进鼻孔C．Cl－和Cl2均有毒D．Cl－和Cl2均呈黄绿色【答案】B【解析】氯气能溶于水，密度比空气大，不能用排水法收集氯气，应该用向上排空气法收集。Cl－无色、无毒。2．下列各化合物不能由单质直接化合制取的是()A．FeCl3B．CuCl2C．AlCl3D．FeCl2【答案】D【解析】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，Cu元素有＋1价、＋2价，Al元素只有＋3价，所以选D。3．检验氯化氢气体中是否混有Cl2，可采用的方法是()A．用干燥的蓝色石蕊试纸B．用干燥有色布条C．将气体通入硝酸银溶液D．用湿润的淀粉碘化钾试纸【答案】D【解析】HClO具有漂白性，而Cl2不具有，A、B选项中是在干燥环境下，Cl2都不能转变为HClO，因而无漂白性，无法与HCl气体区别；C选项，Cl2通入AgNO3溶液也产生白色沉淀，因为Cl2与H2O反应也产生Cl－；D选项，Cl2与KI反应产生I2，淀粉遇I2变蓝，可以与HCl区别开。4．漂白粉在空气中放置易失效的主要原因是()A．Ca(ClO)2不稳定，易分解B．Ca(ClO)2易吸收水分而潮解C．Ca(ClO)2跟空气中的水和CO2反应D．Ca(ClO)2跟空气中的CO2反应【答案】C【解析】漂白粉在空气中放置易失效的主要原因是Ca(ClO)2可以与CO2、H2O反应生成HClO，次氯酸不稳定，在光的作用下易分解，使漂白粉失效。5．下列关于氯气的说法不正确的是()A．氯气化学性质很活泼，但是干燥的液氯能用钢瓶贮存B．氯气和液氯是两种不同的物质C．可以用浓硫酸除去氯气中的水蒸气D．氯气有毒，它曾在战争中被用于制造毒气弹【答案】B【解析】在通常状况下，干燥的液氯可以用钢瓶贮存，所以A选项正确；氯气和液氯是同一种物质的不同状态，所以B选项不正确；除去氯气中混有的水蒸气应选用不能和氯气反应的干燥剂，因为氯气呈酸性，不宜选用碱性干燥剂，如碱石灰等，常选用酸性或中性干燥剂，如浓硫酸、无水氯化钙等，所以C选项正确；氯气有毒，对人体有害，曾用于制造毒气弹应用于战争中，所以D选项正确。6．氯气可用于消灭田鼠，为此，可将氯气用软管通入田鼠洞中，这是利用了氯气下列性质中的()①黄绿色②密度比空气大③有毒④易液化⑤溶于水A．①②B．②③C．①②③D．③④⑤【答案】B【解析】将氯气通入田鼠洞中起灭鼠作用，一方面是利用其密度比空气大得多，另一方面是利用其毒性。7．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CuClC．纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，发出黄色火焰D．氯气的水溶液可以导电，说明氯气是电解质【答案】A【解析】钠在氯气中燃烧，生成NaCl固体小颗粒，形成白烟，A项正确；红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2，B项错误；氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰，C项错误；Cl2是单质，既不是电解质，也不是非电解质，D项错误。8．下列关于氯水的叙述，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Cl2D．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】A项，新制氯水的成分为Cl2、H2O、HClO、Cl－、H＋、ClO－、OH－，错误；C项，光照新制氯水发生反应2HClO===2HCl＋O2↑，故产生的气体为O2，错误；D项，新制氯水放置数天后HClO分解为HCl，酸性增强，错误。9．常用Cl2给自来水消毒。某学生用自来水配制下列物质的溶液，不会使药品明显变质的是()A．石蕊溶液 B．硝酸银C．氢氧化钠 D．氯化铝【答案】D【解析】Cl2溶于水会发生反应Cl2＋H2O===HCl＋HClO。HClO可使石蕊溶液褪色；HCl跟AgNO3反应：AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3；Cl2与NaOH溶液反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O；Cl2、HCl、HClO均不与AlCl3反应。10．制取漂白液的化学方程式是Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，该反应的氧化剂与还原剂的质量之比为()A．1∶1B．1∶2C．2∶1 D．3∶2【答案】A【解析】该反应中Cl2既做氧化剂又做还原剂，根据化学方程式中NaCl和NaClO的化学计量数可判断氧化剂与还原剂的质量之比应为1∶1。11．下列离子方程式书写不正确的是()A．氯水和碘化钾反应：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2B．氯气和氯化亚铁反应：Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋C．氢氧化钙溶液吸收氯气：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2OD．氯气和水反应：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－【答案】D【解析】HClO是弱酸，不能写成离子形式，D项错误。12．实验室为了使用方便，通常将氯气溶于水中形成氯水或将其降温加压形成液氯来使用。下列有关这两种液体的描述都正确的是()A．两种液体都可以使干燥的布条褪色B．两种液体都可以使干燥的蓝色石蕊试纸变红C．用这两种液体都可给自来水消毒D．分别向这两种液体中投入几颗金属锌粒均有气泡产生【答案】C【解析】液氯的成分为Cl2，氯水的成分为Cl2、HCl、HClO、H2O。液氯无漂白性，无酸性，氯水有漂白性和酸性，液氯溶于水得氯水。13．在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是()A．滴到有色布条上，发现布条褪色，说明溶液中有Cl2存在B．溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明有Cl－存在D．加入NaOH溶液，氯水黄绿色消失，说明有HClO分子存在【答案】B【解析】氯水中有漂白性、能使有色布条褪色的是HClO，所以A错误；呈黄绿色并有刺激性气味的是Cl2分子，所以B正确；C中与AgNO3溶液反应产生白色沉淀的是Cl－，但先用盐酸酸化会引入Cl－造成干扰，所以C错误；Cl2能与NaOH溶液反应而使氯水黄绿色消失，所以D错误。14．实验表明：将氯水滴加到一张蓝色石蕊试纸上，试纸上会出现如图所示的半径慢慢扩大的内外两个圆环，且两环颜色不同，下列有关说法中不正确的是()A．此实验表明氯水具有酸性、漂白性B．内环呈白色外环呈红色或浅红色C．内外环上颜色的差异表明此变化过程中，中和反应比氧化还原反应快D．氯水中形成次氯酸的反应中还原产物是HClO【答案】D【解析】内外两环颜色不同，说明两种物质起作用，表现出酸性和漂白性，A正确；内环HClO表现强氧化性，起漂白作用，外环H＋表现酸性而呈红色或浅红色，B正确；由现象可知外环是H＋表现酸性的结果，内环是HClO的强氧化性的表现，说明中和反应快，氧化还原反应慢些，C正确；HClO是Cl元素化合价升高的产物，为氧化产物，D错误。15．常温下，A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色气体单质，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、D的化学式(若为溶液请填溶质的化学式)：A________、B________、D________。(2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式(请注明反应条件)。A＋H2O(离子方程式)：_______________________________________________________；A＋NaOH(离子方程式)：____