3.1.2 氯气的性质与应用学案2023-2024学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

新苏教版高中化学必修1PAGEPAGE1第二课时氯气的性质与应用【课程标准要求】1.能列举、描述、辨识氯气的重要物理性质、化学性质及实验现象。2.能说明氯水的重要性质及其应用。能说明次氯酸的性质。一、氯气的性质1.物理性质通常情况下，氯气是一种黄绿色有刺激性气味的有毒气体；在加压条件下氯气易液化，1体积水溶解2体积氯气。2.化学性质(1)与金属的反应反应现象化学方程式Na剧烈燃烧，黄色火焰，产生大量白烟2Na＋Cl2=2NaClFeFe丝在氯气中燃烧，产生棕褐色烟2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3CuCu丝在氯气中燃烧，产生棕黄色烟，溶于水后，溶液呈蓝绿色Cu＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))CuCl2(2)与非金属反应H2与Cl2在点燃或光照条件下化合生成氯化氢，反应方程式为：H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃或光照))2HCl。(3)与水的反应：新制氯水能杀菌、消毒，是因为氯气与H2O反应，反应的化学方程式是Cl2＋H2OHCl＋HClO，次氯酸具有强氧化性，能杀菌、消毒。氯水中含有的微粒有：Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl-、ClO-、OH-。(4)氯气与碱的反应①Cl2与NaOH溶液的反应：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。②工业上制漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。漂白粉的主要成分为：CaCl2、Ca(ClO)2，其有效成分为：Ca(ClO)2。漂白粉的漂白原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3＋2HClO。【微自测】1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)氯原子的结构示意图为，易得电子表现强非金属性(√)(2)任何物质的燃烧必须有O2参与(×)(3)氯气是黄绿色气体(√)(4)把红热的铁丝通入盛有氯气的集气瓶中反应生成FeCl2(×)(5)漂白粉是一种纯净物(×)二、次氯酸的性质1.次氯酸(HClO)是一元弱酸(酸性比H2CO3还弱)，在新制氯水中主要以HClO分子的形式存在。2.HClO不稳定，易分解，光照时分解速率加快。其分解反应方程式为2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑。3.次氯酸具有强氧化性，能杀菌、消毒和漂白。实验操作实验现象结论有色布条不褪色干燥的Cl2不具有漂白作用有色布条褪色氯水有漂白作用，起漂白作用的是HClO【微自测】2.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)新制氯水可以使蓝色石蕊试纸先变红后褪色(√)(2)氯气可以使湿润的有色布条褪色，但是实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气(√)(3)光照氯水有气泡逸出，该气体是氯气(×)(4)新制氯水必须用棕色瓶密封保存(√)(5)干燥的Cl2不具有漂白性，潮湿的Cl2具有漂白性(√)一、氯水的成分与性质的多样性你知道如何用自来水养金鱼吗？为了适于人类饮用，常用适量的氯气对自来水进行杀菌、消毒。用自来水养金鱼时，首先应将自来水放置在阳光下照射，使有毒物质减少，否则对金鱼的生长不利，时间久了容易造成金鱼中毒。1.自来水用Cl2消毒的原理是什么？写出反应的化学方程式。氯水中含氯的微粒有哪些？提示：Cl2通入水中发生反应，生成具有强氧化性的次氯酸能够杀菌、消毒。Cl2＋H2OHCl＋HClO。氯水中含氯的微粒有Cl2、HClO、Cl-、ClO-。2.自来水在阳光下照射，有少量气泡产生，此气泡成分是氯气吗？自来水的酸碱性有何变化？提示：用氯气对自来水杀菌、消毒后，自来水中含有少量氯气和次氯酸等，阳光照射时发生反应：2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑，故气泡成分为O2，有HCl生成，自来水的酸性增强。3.能否用pH试纸测量氯水的pH？为什么？提示：不能；因为氯水中含次氯酸，能将pH试纸漂白，无法测得溶液的pH。1.氯水的成分Cl2溶于水中，一部分与水反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，HClO和HCl发生电离。氯水中含有以下粒子：2.新制氯水的性质(1)氯水的成分和性质(2)氯水主要成分的检验所加试剂参与反应的粒子实验现象解释AgNO3溶液Cl-白色沉淀生成AgCl沉淀Na2CO3固体H＋有气泡产生放出CO2气体有色布条HClO布条颜色褪去漂白性FeCl2溶液Cl2溶液变棕黄色FeCl2被氧化为FeCl3紫色石蕊溶液HClO、H＋先变红后褪色酸性和漂白性3.新制氯水与久置氯水的区别新制氯水久置氯水颜色浅黄绿色无色主要粒子Cl2、HClO、H2OH＋、Cl-、ClO-、OH-H＋、Cl-、H2O、OH-性质稍弱酸性、氧化性、漂白性酸性增强可能无漂白性转化2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑1.(2021·江苏高邮高一期中)关于氯及其化合物，下列说法正确的是()A.红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuClB.工业上用氯气和石灰乳制备漂白粉，漂白粉是纯净物C.工业上用氯气和氢气制取盐酸D.久置的氯水漂白性会增强答案C解析氯气遇到变价金属反应都生成高价氯化物，所以铜在氯气中燃烧生成氯化铜，A错误；Cl2和石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙，所以工业上用Cl2和石灰乳为原料制造漂白粉，漂白粉是次氯酸钙和氯化钙的混合物，B错误；工业上利用H2在Cl2中燃烧来制取盐酸，C正确；氯水中次氯酸具有漂白性，但次氯酸不稳定，见光分解加快，所以久置氯水中次氯酸含量很小，漂白性减弱，D错误。2.(2021·江苏常熟高一期中)下列关于氯及其化合物的叙述正确的是()A.氢气在氯气中燃烧产生淡蓝色火焰，在瓶口出现白烟B.向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋C.工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉D.为了准确地了解氯水的酸性，可以用pH试纸准确测定其pH答案B解析氢气在氯气中燃烧生成HCl，发出苍白色火焰，HCl遇到空气中的水蒸气会形成盐酸小液滴，瓶口处有白雾出现，A错误；氯气溶于水，部分氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸，盐酸能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，有气泡产生，说明氯水中含有H＋，B正确；工业制备漂白粉用石灰乳，不用澄清石灰水，浓度太小，无生产意义，C错误；氯水中含有次氯酸，次氯酸具有漂白性，能够漂白pH试纸，所以不能用pH试纸测定氯水的pH值，D错误。3.(2021·江苏苏州中学高一期中)某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质，下列说法正确的是()A.Ⅰ中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部反应B.Ⅱ中：H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，可在集气瓶瓶口上方观察到白雾C.Ⅲ中：铜丝在Cl2中燃烧产生白色的烟，若在集气瓶中加入少量水，所得溶液呈蓝绿色D.Ⅳ中：干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色，说明Cl2具有漂白性答案B解析Ⅰ中随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸，反应就不再进行，所以即使是MnO2过量，变稀后的浓盐酸也不可能全部反应，A错误；Ⅱ中H2不仅能够在O2中燃烧，也能在Cl2中安静地燃烧，燃烧时发出苍白色火焰，反应产生的HCl在集气瓶瓶口遇空气中的水蒸气形成盐酸的小液滴，在集气瓶口上方会观察到有白雾产生，B正确；Ⅲ中铜丝在Cl2中燃烧产生棕黄色的烟不是白烟，若在集气瓶中加入少量水，所得溶液呈蓝绿色，C错误；Ⅳ中看到干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色，说明Cl2不具有漂白性，氯气与水反应产生的HClO具有漂白性，D错误。二、次氯酸的性质常用消毒剂和漂白剂1.次氯酸的三大性质2.次氯酸的漂白原理、特点及应用范围3.次氯酸盐(1)“84”消毒液①制备：由Cl2和NaOH溶液反应制得。②有效成分：NaClO。(2)漂白粉4.(2021·吉林长春二中高一期中)如图所示，漂白粉是生活中常用的洗涤用品，下列关于漂白粉的说法正确的是()A.漂白粉中的有效成分是CaCl2B.漂白粉可以敞开久置于空气中保存C.漂白粉中的有效成分与CO2反应的化学方程式是Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=2HClO＋CaCO3D.漂白粉用于杀菌、消毒时其中的ClO-生成Cl2答案C解析漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，A错误；漂白粉敞口放在空气中发生反应Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=2HClO＋CaCO3，次氯酸不稳定生成盐酸和氧气，故漂白粉不能暴露在空气中保存，B错误、C正确；漂白粉用于杀菌、消毒时其中的ClO-表现氧化性，得到电子生成Cl-，不会生成Cl2,D错误。1.(2021·山东德州高一检测)将适量物质分别加到干燥的红色布条，不能使其褪色的是()A.新制的氯水 B.“84”消毒液C.液氯 D.次氯酸溶液答案C解析液氯为液态Cl2，不能使干燥的红色布条褪色；新制的氯水、“84”消毒液、次氯酸溶液中都含有具有强氧化性的HClO，可使干燥的红色布条褪色。2.(2021·湖南益阳平高学校高一期中)氯气在工业上有重要用途，下列关于氯气的性质的描述错误的是()A.氯气是一种黄绿色有毒的气体B.氯气有很强的漂白性C.氯气是一种具有很相似氧气性质的气体D.氯气可以用来在工业上制备漂白粉答案B解析氯气是一种黄绿色有毒的气体，A正确；氯气没有漂白性，溶于水生成的次氯酸有很强的漂白性，B错误；氯气易得到电子，是一种具有很强氧化性的气体，C正确；氯气能与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，可以用来在工业上制备漂白粉，D正确。3.(2021·江苏无锡高一期末)次氯酸水是一种高效的家用杀菌消毒剂，常制成喷雾剂，可直接对皮肤、空气、餐具和宠物等进行消毒。下列关于次氯酸水的说法错误的是()A.次氯酸水可杀灭冠状病毒B.次氯酸水能够长期保存C.次氯酸的分子式为HClOD.次氯酸水的pH小于7答案B解析次氯酸具有强氧化性，能使蛋白质失去活性，可以杀灭冠状病毒，A正确；次氯酸不稳定，在光照条件下分解为氯化氢和氧气，次氯酸水不能够长期保存，B错误；次氯酸中Cl显＋1价，次氯酸的分子式为HClO，C正确；次氯酸有弱酸性，所以次氯酸水的pH小于7,D正确。4.(2021·江苏上冈高中高一期中)氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是()A.加入有色布条，片刻后有色布条褪色，说明有Cl2存在B.加入NaOH溶液，氯水的浅黄绿色消失，说明有HClO存在C.先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明有Cl-存在D.向氯水中滴加几滴石蕊试液，溶液最终褪为无色说明有HClO存在答案D解析氯气通入水中，与水发生反应Cl2＋H2OHCl＋HClO，次氯酸具有漂白性，使有色布条褪色的物质是HClO，A错误；向氯水中加入氢氧化钠溶液，氯水黄绿色消失，氯气、HCl、HClO均与NaOH反应，不能证明含有HClO，B错误；氯离子与银离子反应得到不溶于酸的AgCl白色沉淀，加入盐酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，说明有Cl-存在，加盐酸酸化引入氯离子，不能证明氯水中是否含有氯离子，C错误；向氯水中滴加几滴石蕊试液，HClOH＋＋ClO-，HCl=H＋＋Cl-，酸性溶液使其变红，HClO的强氧化性使其褪色，溶液最终褪为无色说明有HClO存在，D正确。5.A、B、C、D、E五种物质都含有