新高一化学暑假讲义（新人教版）讲义10 氯气的性质（教师版含解析）

第十讲氯气的性质1.了解氯气的物理性质，掌握氯气的化学性质。2.通过探究氯气的主要化学性质，初步形成基于物质类别、元素价态和原子结构对性质进行预测和检验的认知。3.通过对含氯物质及其转化关系的认识过程，建立物质性质与物质用途的关联。一、氯的存在氯是一种重要的“成盐元素”，在自然界中除了NaCl、MgCl2、CaCl2等大量存在于海水中，还存在于陆地的盐湖和盐矿中。原子结构从氯的原子结构上分析，氯原子最外层有7个电子，容易得到一个电子形成Cl-，表现出典型的非金属性。氯气是很活泼的非金属单质，具有强氧化性。三、氯气的性质1.物理性质：黄绿色有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，能溶于水（1体积水能溶解2体积氯气），易液化。2.化学性质（1）与金属单质的反应 ①与钠反应：2Na+Cl22NaCl现象：产生黄色火焰，冒白烟②与铁反应：2Fe＋3Cl22FeCl3现象：生成棕褐色烟，溶于水得到黄色溶液③与铜反应：Cu＋Cl2CuCl2现象：生成棕黄色烟，溶于水呈蓝绿色溶液注意：①与变价金属反应生成高价金属氯化物。②常温下干燥的氯气和液氯与铁都不反应，故可用钢瓶储运。与非金属单质反应【实验2-7】在空气中点燃氢气，然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶，观察现象。 与氢气反应：H2＋Cl2点燃或光照2HCl点燃或光照（3）与水反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO离子方程式：Cl2＋H2OH++Cl-＋HClO在25℃时，1体积的水可溶解2体积的氯气，氯气的水溶液称为氯水。溶解的氯气只有少部分和水发生反应生成HCl和HClO，大部分以Cl2形式存在于水溶液中，因此新制氯水呈浅黄绿色。新制氯水成分：三分子：Cl2、H2O、HClO四离子：H+、Cl-、ClO-、OH-氯水性质的多重性：新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。（4）与碱反应①制取漂白液：Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O②制取漂白粉（漂粉精）：2Cl2＋2Ca(OH)2CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2，漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。③漂白液、漂白粉、漂粉精的漂白原理：在酸性条件下生成有漂白、消毒作用的HClO。 漂白或消毒原理的方程式：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O2HClO＋CaCO3↓漂白粉失效的方程式：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O2HClO＋CaCO3↓；2HClO2HCl＋O2↑（5）与还原性物质反应：①与碘化钾溶液反应：Cl2＋2KI2KCl＋I2；离子方程式：Cl2＋2I-2Cl-＋I2②与FeCl2溶液反应：Cl2＋2Fe2+2Fe3++2Cl-四.HClO的性质：①不稳定性：见光或受热易分解。2HClO2HCl＋O2↑（条件为加热或光照）②弱酸性：比碳酸酸性弱。③强氧化性：其氧化性比Cl2强，可用于杀菌消毒，还可以用作漂白剂。注意：氯水通常存放在棕色瓶中，密封存放在冷暗处，最好现用现配。【总结】必备方程式：2Fe＋3Cl22FeCl3Cu＋Cl2CuCl2H2＋Cl2点燃或光照2HClCl2＋H2OHCl＋HClO点燃或光照2HClO2HCl＋O2↑Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O2Cl2＋2Ca(OH)2CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2OCa(ClO)2＋CO2＋H2O2HClO＋CaCO3↓1．生活中难免会遇到一些突发事件，我们要善于利用学过的知识，采取科学、有效的方法保护自己。如果发生了氯气泄漏，以下自救方法不得当的是()A．戴上浸有氢氧化钠溶液的口罩撤离B．向地势高的地方撤离C．观察风向，逆风撤离D．用湿毛巾或蘸有纯碱水的毛巾捂住口鼻撤离【答案】A【详解】A、NaOH溶液具有强腐蚀性，A错误；B、氯气的密度大于空气，故应向地势高的地方撤离，B正确；C、观察风向，应该逆风撤离，C正确；D、纯碱水为Na2CO3溶液，可以吸收氯气，D正确。答案选A。2．下列物质在氯气中燃烧，不产生烟的是A．钠 B．铜 C．铁 D．氢气【答案】D【详解】A、钠在氯气中燃烧反应生成氯化钠，观察到白烟，A不选；B、铜在氯气中燃烧反应生成氯化铜，产生棕黄色的烟，B不选；C、铁在氯气中燃烧反应生成氯化铁，产生棕褐色的烟，C不选；D、氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，产生苍白色火焰，不产生烟，D选；答案选D。【点睛】注意把握物质反应的现象以及特性为解答的关键，注意烟和雾的区别。3．下列说法正确的是（）A．氯气溶于水后得到的溶液叫做氯水或液氯 B．HClO不稳定，见光易分解出氯气C．和都是由氯元素组成的 D．漂白粉是纯净物【答案】C【详解】A．氯气溶于水后得到的溶液叫做氯水，是混合物，液氯是的液体状态，是纯净物，A项错误；B．HClO见光分解生成HCl和，B项错误；C．由和可知，二者都是由氯元素组成的，C项正确；D．漂白粉是和的混合物，D项错误。答案选C。4．下列关于氯水的说法中，不正确的是A．氯水是纯净物 B．新制氯水显酸性C．新制氯水具有漂白作用 D．新制氯水应避光保存【答案】A【详解】A.氯水是混合物，故A错误；B.新制氯水中有氢离子，所以显酸性，故B正确；C.新制氯水中有次氯酸分子，具有漂白性，故C正确；D.新制氯水中的次氯酸分子见光易分解，应避光保存，故D正确。故选A。5．一定量Cl2通入足量的水中，发生反应Cl2+H2O=HClO+HCl。能说明该反应的产物中可能含有Cl-的是A．氯水具有漂白作用B．氯水可以FeSO4溶液反应C．氯水具有杀菌消毒作用D．氯水可与AgNO3溶液反应【答案】D【解析】分析：根据氯离子、次氯酸、氯气的性质特点解答。详解：A.次氯酸具有强氧化性，因此氯水具有漂白作用，与氯离子无关，A错误；B.氯水具有强氧化性，硫酸亚铁具有还原性，因此氯水可以与FeSO4溶液反应，与氯离子无关，B错误；C.氯水具有强氧化性，因此氯水具有杀菌消毒作用，与氯离子无关，C错误；D.氯水可与AgNO3溶液反应生成氯化银白色沉淀：Ag++Cl－＝AgCl↓，因此可以说明含有氯离子，D正确。答案选D。6．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接制取，又能由金属和盐酸直接制取的是A．FeCl2 B．MgCl2 C．FeCl3 D．CuCl2【答案】B【详解】A．Fe与Cl2反应生成FeCl3，不能直接得到FeCl2，A不符合题意；B．Mg与Cl2或盐酸反应均生成MgCl2，B符合题意；C．Fe与Cl2反应生成FeCl3，但Fe与盐酸反应生成FeCl2，C不符合题意；D．Cu为不活泼金属，与盐酸不发生反应，D不符合题意；答案选B。7．下列有关氯气的说法不正确的是A．常温下用钢瓶储运液氯B．尾气中的氯气用烧碱溶液吸收C．氯气和液氯是两种不同的物质D．贮存氯气的钢瓶损坏时，可将钢瓶丢到深坑里，用石灰填埋【答案】C【详解】A．常温下与铁不反应，可用钢瓶储运液氯，故A项说法正确；B．能与NaOH反应，故可用烧碱溶液吸收尾气中的氯气，故B项说法正确；C．氯气和液氯的化学式都是，是同一种物质，只是存在状态不同，故C项说法错误；D．氯气有毒，且其密度大于空气，可与碱性物质反应生成无毒物质，所以贮存氯气的钢瓶损坏时，正确的处理方法是把钢瓶丢到深坑里，用石灰填埋，故D项说法正确；综上所述，答案为C。8．漂粉精暴露在潮湿的空气中易失效，其原因与下列叙述无关的是A．HClO的酸性比H2CO3弱 B．Ca(ClO)2是盐C．HClO见光易分解 D．Ca(ClO)2能与碳酸反应【答案】B【分析】漂白精的有效成分为Ca（ClO）2，由于HClO的酸性比碳酸弱，则Ca（ClO）2在空气中生成HClO，HClO不稳定，易变质。【详解】HClO的酸性比H2CO3弱，漂粉精暴露在潮湿的空气中，漂粉精的主要成分Ca(ClO)2易吸收空气中的水和CO2而生成HClO，HClO遇光易分解生成无漂白性的物质而失效，与Ca(ClO)2是盐无关，故选B。【点睛】把握次氯酸的弱酸性和不稳定性，为漂白精失效的主要原因。9．制取漂白液的化学方程式是，该反应的氧化剂与还原剂的原子个数之比为A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．3∶2【答案】A【详解】标明反应前后各元素的化合价：，可以看出只有Cl元素的化合价发生了变化，部分Cl元素的化合价从0升高到+1，部分Cl元素的化合价从0降低到-1，说明该反应中的氧化剂、还原剂都是，且氧化剂与还原剂的原子个数之比是1∶1，故答案为A。10．根据氯气及氯的化合物的相关知识，回答下列问题(用化学式或离子符号填写)(1)氯气与水反应得到的新制氯水含多种微粒。下列现象是由新制氯水中哪种微粒引起的。①使氯水呈现黄绿色的是___________。②能使AgNO3溶液产生白色沉淀的是___________。③能使紫色石蕊试液显红色的是___________。④能使红色布条褪色的是___________。(2)反应8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl可用于氯气管道的检漏，在该反应中，氧化剂为___________，氧化产物为___________，氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。(3)氯气可以用于制备漂白粉，漂白粉中的有效成分为___________。【答案】（1）①Cl2②Cl-③H+④HClOCl2N23：2(3)Ca(ClO)2【详解】(1)氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸是弱酸，反应的离子方程式为：Cl2+H2O=H++Cl-+HClO，①使氯水呈现黄绿色的是氯气分子，分子式：Cl2；②氯水滴入硝酸银溶液产生白色沉淀.是银离子结合氯离子生成氯化银沉淀，反应的离子方程式为：Ag+Cl-=AgCl↓，能使AgNO3溶液产生白色沉淀的是Cl-；③生成的盐酸是强酸遇到石蕊变红色，能使紫色石蕊试液显红色的是H+；④次氯酸具有漂白性能使红色褪去，能使红色布条褪色的是HClO；(2)Cl元素的化合价降低，N元素的化合价升高，Cl2作氧化剂，NH3作还原剂，被氧化得到氧化产物：N2，且3molCl2作氧化剂与2molNH3作还原剂转移电子相等，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：2；(3)工业上用氯气和石灰乳制备漂白粉，漂白粉中的有效成分为Ca(ClO)2；1．下列有关氯气的叙述中，不正确的是A．氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体B．氯气、液氯是同一种物质C．氯气不能溶于水D．氯气是一种有毒的气体【答案】C【详解】A．氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，故A正确；B．氯气、液氯是不同状态的同一种物质，故B正确；C．氯气能溶于水，常温常压下，1体积的水可溶解约2体积的Cl2，故C错误；D．氯气是密度大于空气的有毒的气体，故D正确。综上所述，答案为C。2．某同学用氯气消毒的自来水配制下列物质的溶液，会产生明显变质的是①②③④⑤KlA．①②④ B．①②③⑤ C．①④⑤ D．全部【答案】B【详解】用氯气消毒的自来水中存在的微粒有：、、、、HClO、、(极少量)；①会被Cl2、HClO、ClO-氧化而变质；②会与反应生成AgCl沉淀而变质；③会与反应生成二氧化碳和水而变质；④不受影响；⑤会被Cl2、HClO、ClO-氧化而变质；因此会产生明显变质的是①②③⑤，故答案为B。3．灭地鼠的方法很多，其中一种方法是将氯气通入鼠洞中，利用的氯气的性质有①密度比空气大②易液化③能溶于水④有毒A．①④ B．①② C．③④ D．①③④【答案】A【分析】氯气密度比空气大，且有毒，可通入鼠洞中，用来消灭田鼠，以此解答该题。【详解】氯气可以用来消灭田鼠利用了它的毒性，使田鼠中毒死亡；将氯气通过软管灌入田鼠洞中，氯气的相对分子质量比空气的大，所以密度比空气的大，与空气混合时，在混合气体的下部，所以能够被田鼠呼吸，从而达到灭鼠目的，A符合题意。答案选A。4．下列关于氯气的叙述正确的是A．钠在氯气中燃烧产生白色烟雾B．红热的铜丝在氯气中燃烧生成C．纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，发出黄色火焰D．氯气有毒且密度比空气大【答案】D【详解】A．钠在氯气中燃烧，生成NaCl固体小颗粒，形成白烟，没有雾出现(雾为小液滴)，故A错误；B．红热的铜丝在氯气中燃烧生成，故B错误；C．氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰，故C错误；D．氯气有毒且密度比空气大，故D正确。答案选D。5．下列说法不正确的是A．新制氯水具有漂白性与活性炭的漂白原理相同B．是一种弱酸，酸性比碳酸弱C．光照下易分解，放出D．新制氯水中存在、、分子和、、、离子【答案】A【详解】A.新制氯水中含有次氯酸，次氯酸具有强氧化性，因此具有漂白性，活性炭的漂白原理是吸附作用，二者的漂白原理不相同，故错误；B.是一种弱酸，酸性比碳酸弱，故正确；C.光照下易分解，放出，同时生成氯化氢，故正确；D.氯气溶于水，并和水反应生成氯化氢和次氯酸，新制氯水中存在、、分子和、、、离子，故正确。故选A。6．有关漂白粉的下列说法中，错误的是（）①漂白粉是混合物，其有效成分是次氯酸钙②为了提高漂白粉的漂白效果，使用时可加少量盐酸③漂白粉性质稳定，可以敞口存放④漂白粉能与少量CO2、H2O反应生成Ca(HCO3)2和HClOA．①② B．②③ C．③④ D．①④【答案】C【详解】①漂白粉的主要成分为氯化钙和次氯酸钙，是混合物，其有效成分是次氯酸钙，故①正确；②加入少量盐酸，次氯酸钙与盐酸反应可生成次氯酸，漂白效果增强，故②正确；③因漂白粉中的次氯酸钙能与空气中的水和二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸，次氯酸不稳定易分解，不可以敞口存放，故③错误；④漂白粉能与少量CO2、H2O反应生成碳酸钙和次氯酸，化学方程式为：Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO，故④错误；错误的为③④，答案选C。7．下列说法中不正确的是A．在与金属反应时表现强氧化性B．任何物质的燃烧必须有参与C．与反应的离子方程式为D．漂白粉的主要成分和【答案】B【详解】A.能与大多数金属化合，生成金属氯化物，表现强氧化性，A正确；

B.燃烧不一定有氧气参加，如氢气在氯气中燃烧，B错误；

C.与反应生成与，离子方程式为，C正确；

D.漂白粉的主要成分为和，有效成分是，D正确；

答案选B。8．下列物质能使品红溶液褪色且是利用强氧化性来漂白的是①活性炭

②过氧化钠

③氯水

④漂白粉

⑤臭氧A．①③④ B．②③④⑤C．①②③④ D．①②③④⑤【答案】B【详解】①活性炭能使品红溶液褪色，是运用了活性炭的吸附性，故①错误；②过氧化钠能使品红溶液褪色，是运用了过氧化钠的强氧化性，故②正确；③氯水中的次氯酸具有强氧化性，次氯酸能使品红溶液褪色，是利用其强氧化性，故③正确；④漂白粉的漂白原理是漂白粉中的次氯酸钙吸收空气中的二氧化碳和水蒸气反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白作用，运用了次氯酸的强氧化性，故④正确；⑤臭氧能使品红溶液褪色，是运用了臭氧的强氧化性，故⑤正确；所以能使品红溶液褪色且利用强氧化性来漂白的是②③④⑤，故选B。9．如图：A处通入氯气，关闭B时，C中红色布条颜色无变化；当打开B时，C处红色布条颜色褪去。则相关判断正确的是A．通入的Cl2含有水蒸气 B．D中不可能是浓H2SO4C．D中可能是水 D．D中可能是饱和食盐水【答案】A【分析】干燥的氯气不能漂白有色布条，含水蒸气的氯气能使有色布条褪色，A处通入氯气，关闭B阀时，C处红色布条无变化，说明D处可以干燥氯气或吸收氯气。【详解】A.实验现象说明通入的氯气含有水份，氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白作用，故A正确；B.D中可以是浓硫酸吸收氯气中的水蒸气，故B错误；C.D中是水时，会有潮湿的氯气进入试管中，氯气和水反应产生的次氯酸使有色布条褪色，故C错误；D.D中是饱和食盐水时，氯气通过后会含有水蒸气，遇到有色布条褪色，因为氯气含水蒸气，反应生成次氯酸起漂白作用，故D错误；故选A。【点睛】本题考查了氯气的化学性质，氯气的干燥，次氯酸的漂白作用。解题关键：根据现象抓住本题的关键，“D处可以干燥氯气或吸收氯气”。10．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蒸气B．该实验必须在通风橱中进行C．装置B、C中的布条都褪色D．装置D中发生的反应为【答案】C【分析】由图可知，氯气被浓硫酸干燥后，B中干燥布条不能褪色，D为尾气处理，C中湿润有色布条褪色，以此来解答。【详解】A．氯气中混有水蒸气，会干扰其漂白性的检验，用装置A除去氯气中的水蒸气，故A正确；B．氯气有毒，所以该实验必须在通风橱中进行，故B正确；C．装置B中干燥的有色布条不褪色，装置C中湿润的有色布条褪色，故C不正确；D．装置D中发生的反应为被溶液吸收，生成、、，故D正确。答案选C。【点睛】本题考查物质的鉴别和检验，把握物质的性质、发生的反应及现象为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意HClO具有漂白性。11．在第一次世界大战期间，有一次德军与英、法军在比利时对峙，黎明时，英、法军前线战壕的士兵突然看到一股黄绿色气体逐渐袭来，很快数百名英、法军战士窒息而死。后来人们在打扫战场时发现跑到山坡上的士兵竟幸免于难。(1)由上述事例可归纳出氯气的性质有_______。(2)写出下列反应的化学方程式：①铁丝在氯气中燃烧：_______。②漂白粉在空气中失效：_______；_______。(3)将新鲜的花瓣放入干燥的氯气中可观察到的现象是_______，原因是_______。(4)氯水久置或光照条件下均会变成稀盐酸，同时释放出氧气，说明次氯酸_______。【答案】（1）黄绿色气体，有毒，密度比空气大（2）2Fe+3Cl22FeCl3Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO2HClO2HCl+O2↑花瓣褪色新鲜的花瓣中含有水分，遇Cl2会产生HClO，HClO具有漂白性不稳定【详解】(1)根据“一股黄绿色气体”可知氯气为黄绿色气体，“很快数百名英、法军战士窒息而死”说明氯气有毒，“后来人们在打扫战场时发现跑到山坡上的士兵竟幸免于难”说明氯气的密度比空气大；(2)①铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁，化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3；②漂白粉的主要成分为Ca(ClO