1、第 1 课时 氯气的性质一、活泼的黄绿色气体氯气1氯的原子结构及存在(1)原子结构：17 2 8 7 (2)存在：化合态原因 Cl 原子易得 1 个电子达到 8 电子稳定结构2氯气的发现和确认3氯气的物理性质黄绿色，有刺激性气味的有毒的气体，密度比空气大，能溶于水，易液化。4氯气的化学性质(1)与金属反应2Fe3Cl 2 点燃 ,2FeCl3(棕色烟 )CuCl 2 点燃,CuCl 2(棕黄色烟)2NaCl 2 点燃,2NaCl( 白烟)氯原子在反应中容易得电子，表现为强氧化性，与变价金属反应时，将金属氧化为高价。(2)与非金属反应H2Cl 2 点燃 2HCl 苍白色烟，白雾H 2 在 Cl2
2、 中燃烧前，一定要检验 H2 的纯度工业上制取盐酸是将 HCl 溶于水燃烧不一定有氧，任何发光发热的剧烈的氧化还原反应都称之为燃烧。(3)与水的反应Cl2H 2OHClHClO(Cl 2 作氧化剂和还原剂)2HClO 光,2HClO 2氯水成分：Cl 2，H 2O，HClO，H ，Cl ，OH ，ClO 颜色：淡黄绿色性质表现Cl2：强氧化性，与活泼金属及还原性的微粒反应Cl22NaBrBr 22NaClCl22KII 22KClCl22FeCl 22FeCl3HClO：强氧化性 漂白、杀菌、消毒Cl ：沉淀反应H ：强酸性，与 CaCO3、Na 2CO3 等反应H 与 HClO：滴入石蕊试液
3、先变红后褪色保存：密封，棕色试剂瓶，阴暗处HClO弱酸性：弱于 H2CO3不稳定性强氧化性：漂白、杀菌知 识 点 一 氯 气 与 金 属 的 反 应1下列氯化物既可由金属和氯气直接反应制得，也可由金属和盐酸反应制得的是( )ACuCl 2 B.FeCl3CFeCl 2 D.AlCl3答案 D解析 解答本题时应先由 Cl2 的强氧化性入手，然后根据金属活动性顺序，区分开 Fe与 Cl2 及 Fe 与盐酸反应的规律，具体分析如下：A 项 CuCl2 可由 Cu 与 Cl2 反应制得，但不能由 Cu 与盐酸反应制得， A 项错误；B 项FeCl3 可由 Fe 与 Cl2 反应制得，但不能由 Fe 与
4、盐酸反应制得， B 项错误；C 项 FeCl2 可由Fe 与盐酸反应制得，但不能由 Fe 与 Cl2 反应制得，C 项错误；D 项 AlCl3 既可由 Al 与 Cl2反应制得，也可由 Al 与盐酸反应制得，D 项正确。误区警示 Cl 2 有强氧化性，与变价金属反应时，生成高价金属氯化物。如FeCl3、 CuCl2，而不是 FeCl2、CuCl 2，HCl 有氧化性是 H 体现出来的，H 氧化性较弱，一般将金属只氧化到低价。知 识 点 二 氯 水 的 性 质 和 用 途2下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是( )氯气 液氯 新制氯水 氯气溶解在四氯化碳溶液中 盐酸 盐酸与少量漂白粉的
5、混合溶液A B.C D.答案 C解析 本题考查 HClO 的漂白性及酸性以及 Cl2、漂白粉漂白的原理。能使干燥的石蕊试纸先变红后褪色，要求该物质具有酸性和漂白性。酸性需有较多的 H ，漂白性要有HClO。 和中只有 Cl2 分子，中 Cl2 分子与 CCl4 溶剂之间不反应，产生不了 H 和HClO。 中 HCl 只有酸性无漂白性， 中 Cl2 和水反应生成 HCl 和 HClO，中发生反应：Ca(ClO)22HClCaCl 22HClO，且少量漂白粉反应盐酸过量。规律总结 氯水、次氯酸盐均可用于杀菌消毒，真正起杀菌作用的是 HClO。氯水成分复杂，性质多样与不同的物质反应显示不同成分的性质
6、。知 识 点 三 氯 气 的 实 验 室 制 法3将 8.7 g MnO2 粉末与含 14.6 g HCl 的浓盐酸共热完全反应后，生成氯气的体积为(标准状况)(不考虑盐酸的挥发)( )A等于 4.48 L B等于 2.24 LC在 2.244.48 L 之间 D.小于 2.24 L答案 D解析 根据实验室制取 Cl2 的化学方程式MnO24HCl ,MnCl 2Cl 22H 2O87 g 146 g 22.4 L8714.6 gV(Cl 2)从上述数据看出，MnO 2 和 HCl 恰好完全反应，生成 Cl2 2.24 L。但事实上，MnO 2 与浓盐酸反应才能生成 Cl2，即当盐酸的浓度降低
7、到一定程度后，不能再生成氯气，所以，实际上生成的氯气应小于 2.24 L。误区警示 (1)没有考虑浓度变化对反应是否能继续进行的影响，因而错选 B。(2)没有考虑“部分”氧化还原反应的特点，盲目运用氯原子守恒计算 Cl2 的体积，错选 A。归纳总结 实验室制取 Cl2 时： MnO 2 作氧化剂，浓 HCl 作还原剂，只有部分被氧化另一部分起酸性作用。随反应的进行，浓盐酸变稀，稀 HCl 与 MnO2 不反应。反应需加热条件，但温度不能过高，防止盐酸大量挥发。知 识 点 四 HClO的 漂 白 性4某同学应用下图所示的方法研究物质的性质，其中气体 a 的主要成分是氯气，杂质是空气和水蒸气。回答
8、下列问题：(1)该项研究(实验 )的主要目的是 。(2)浓 H2SO4 的作用是 ，与研究目的直接相关的实验现象是 。(3)从物质性质的方面来看，这样的实验设计存在事故隐患，事故表现是_。请在图中 D 处以图的形式表明克服事故隐患的措施。答案 (1)比较 Cl2 与 HClO 谁有漂白性 (2)吸收气体 a 中的水蒸气 B 内的布条不褪色，C 内的布条褪色 (3)多余的 Cl2 污染空气；如图所示解析 本题全面地考查了研究物质性质的实验设计。解答本题首先要明确实验的目的是什么，围绕实验目的如何设计实验来验证。本题的实验目的是探究氯气本身还是氯气跟水反应生成的 HClO 具有漂白作用，依据此目的
9、本题设计了氯气分别与干燥的有色布条和湿润的有色布条作用。事故隐患是 Cl2 有毒，污染环境，可用图装置除去。方法技巧 首先分析各装置及试剂的作用来判断实验的目的，掌握对比实验的设计方法及设计实验时应注意的防止环境的污染问题。1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红热的铜丝可以在氯气中燃烧，产生棕黄色烟雾C纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰D氯气可用于漂白，这是氯气的漂白作用答案 C解析 A 中钠在氯气中燃烧，生成 NaCl 固体小颗粒，形成白烟，没有雾出现( 雾为液态小液滴) ，A 不正确；B 中红热的铜丝在氯气中燃烧生成 CuCl2 固体小颗粒，生成棕
10、黄色的烟，但没有雾，所以 B 也不正确； C 中的说法完全符合实验事实，因此是正确答案； D中氯气用于漂白，这是对的，但起漂白作用的不是氯气本身，而是它与水反应后生成的次氯酸具有强氧化性，使有机色素氧化而褪色，D 的说法不正确。2用自来水养金鱼时，通常先将自来水晒一段时间再注入鱼缸，目的是( )A提高水温 B.增加水中氧气的含量C除去水中少量的次氯酸 D.用紫外线杀死水中的细菌答案 C解析 自来水中常通入 0.002 g/L 氯气作消毒剂，因此水中含有微量的次氯酸，对金鱼的喂养有害，须经日晒，除去水中少量的次氯酸。3下列说法中正确的是( )A用鼻子对着盛有氯气的瓶口，就可以嗅到氯气的气味B用排
11、水集气法便可以收集到纯净的氯气C氯气有漂白性D自来水常用氯气来杀菌、消毒答案 D解析 氯气是有毒气体，闻氯气的时候，应该用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的氯气飘进鼻孔。用排水法收集氯气会带有水蒸气且氯气能与水反应，氯气本身没有漂白性。4在空气中能稳定存在的物质是( )A石灰水 B.氯水C次氯酸钠 D.食盐水答案 D解析 能与空气中 CO2、O 2、H 2O 反应和见光易分解的物质在空气中均不能稳定存在。石灰水中的 Ca(OH)2 能与空气中的 CO2 反应生成 CaCO3；氯水中的 HClO 易分解；次氯酸钠在空气中发生反应：CO 2H 2O2NaClONa 2CO32HClO 而变质。5实验室
12、制 Cl2 的反应为 4HCl(浓)MnO 2,MnCl 2Cl 22H 2O，下列说法错误的是( )A还原剂是 HCl，氧化剂是 MnO2B每生成 1 mol Cl2，转移电子的物质的量为 2 molC每消耗 1 mol MnO2，起还原剂作用的 HCl 消耗 4 molD生成的 Cl2 中，除含有一些水蒸气外，还含有 HCl 杂质答案 C解析 每消耗 1 mol MnO2，起还原剂作用的 HCl 消耗 2 mol。6将一盛满 Cl2 的试管倒立在水槽中，当阳光照射相当长一段时间后试管中最后剩余气体的体积占试管容积的( )A1/4 B.1/3 C.1/2 D.2/3答案 C解析 根据反应方程
13、式：Cl 2H 2OHClHClO 和 2HClO 光,2HCl O 2可知，充分反应后剩余气体是 O2，且 Cl2 与 O2 之间满足关系式：2Cl 2O 2。7实验室为了使用方便，通常将氯气溶解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实验描述都正确的是( )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 液氯成分为 Cl2，氯水成分为 Cl2、HCl、HClO，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，故选 C。8(1)氯水成分较复杂
14、，可发生多种不同的反应。向氯水中加入金属 Mg，发生反应的化学方程式为_。向氯水中加入淀粉 KI 溶液，发生反应的化学方程式为_。向氯水中加入 FeCl2 溶液，发生反应的化学方程式为_。向氯水中加入 Na2CO3，发生反应的离子方程式为 _。向氯水中加入 AgNO3 溶液，发生反应的离子方程式为_。(2)检验一瓶氯水是否已经完全变质，可以采用的试剂是( )A硝酸银溶液 B.酚酞试剂C碳酸钠溶液 D.紫色石蕊试剂(3)传统饮用水的消毒剂是氯气。20 世纪 80 年代初期科研人员在英国某城调查发现，儿童患白血病发病率高是源于饮了氯气消毒的饮用水，这是因为_A氯气有氧化性，作用于正常细胞而癌化B氯
15、水中的次氯酸氧化了正常细胞，异化为癌细胞C氯气有毒，杀死正常细胞，不杀灭癌细胞D氯气作用于水中有机物，生成有机氯化合物而致癌(4)ClO2 是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求，ClO 2 将逐渐取代 Cl2 成为生产自来水的消毒剂。工业上 ClO2 常用 NaClO3 和 Na2SO3 溶液混合并加 H2SO4 酸化后反应制得，在以上反应中 NaClO3 和 Na2SO3 的物质的量之比为( )A11 B.21 C.12 D.23答案 (1)Mg2HClMgCl 2H 2Cl 2 2KII22KCl2FeCl 2Cl 22FeCl3CO 2H CO2H 2O23Cl Ag AgCl
16、(2)D (3)D (4)B解析 (1)由于氯水中只有少部分 Cl2 参与了与水的反应，而大部分 Cl2 仍在水中，且Cl2 的氧化性大于溶液中少量的 H 的氧化性，金属、还原性物质(如 Fe2 、Br 、S 2 、I 等)以与 Cl2 反应为主。(2)久置氯水的成分为稀盐酸，新制氯水中成分为 Cl2、HCl、HClO，新制氯水和稀盐酸均与 AgNO3 溶液反应生成 AgCl 沉淀，与 Na2CO3 溶液放出 CO2 气体，遇到酚酞均无明显现象变化。新制氯水中加入紫色石蕊试液先变红后褪色，而稀盐酸中加紫色石蕊试液只变红色。故选 D。(3)氯气溶于水，部分与水反应，生成了具有强氧化性的 HClO
17、，能杀死水中的病菌，起到消毒作用，但 Cl2 也会与水中的有机物发生反应，生成具有致癌物如 CHCl3 等，如今Cl2 逐渐被二氧化氯(ClO 2)、臭氧(O 3)等代替。故只有 D 正确。(4)利用电子守恒法计算：Na O3 O21n(NaClO 3)；Cl 5 Cl 4 Na2 O3Na2 O42n(Na 2SO3)，所以 n(NaClO3)2n(Na 2SO3)。故选 B。S 4 S 6 9某课外活动小组利用如下图所示装置制取较纯净的氯气(不必干燥) 。提供的试剂有：浓盐酸、饱和食盐水、氢氧化钠溶液、高锰酸钾固体。反应的化学方程式为：2KMnO416HCl(浓)2KCl2MnCl 25C
18、l 28H 2O(1)由化学反应原理可知 KMnO4 的氧化性比 MnO2 (填“强”或“弱”) 。(2)装置中盛放的试剂是：H 中 ，P 中 ，M 中 。(3)P 中发生反应的离子方程式是 。(4)若要用下图装置来收集 Cl2，可选用的是 。答案 (1)强 (2) 饱和食盐水 NaOH 溶液 浓盐酸(3)Cl2+2OH-Cl ClO H 2O (4)B解析 (1)用 KMnO4 与浓盐酸制 Cl2 时不需加热，而用 MnO2 与浓盐酸制 Cl2 时需加热才能进行，还原剂均为 HCl，氧化产物都是 Cl2，因此 KMnO4 的氧化性比 MnO2 的强。(2)制得的 Cl2 混有 HCl、H 2
19、O(g)。要除去 Cl2 中的 HCl 气体，同时尽可能不减少 Cl2 的量，所给试剂中只有饱和食盐水能满足要求。G 装置为 Cl2 净化装置，因而 M 中盛浓盐酸。收集满 Cl2 后， G 中仍能产生 Cl2，为防止 Cl2 污染环境，可打开旋塞 a，使 Cl2 进入 P 中被吸收，则 P 中应盛放 NaOH 溶液。(4)固 Cl2 的密度比空气的大，应用向上排气法收集。10在下面的装置中，A 是 Cl2 净化装置，C、D 为气体净化装置，C 中装有饱和NaCl 溶液，D 中装有浓 H2SO4；E 硬质玻璃管中装有细铁丝网； F 为干燥的空广口瓶；烧杯 G 为尾气吸收装置。试回答：(1)C、
20、D 两个装置的作用是：C_， D_。(2)F 中的现象为_，生成物是 _。(3)写出在 A、 E、G 中发生反应的化学方程式为A： ；E： ；G： ；答案 (1)除去 Cl2 中的 HCl 杂质 干燥 Cl2(2)充满棕色的烟 FeCl 3(3)MnO24HCl(浓) ,MnCl 2Cl 22H 2O3Cl22Fe ,2FeCl 3Cl22NaOHNaClNaClO H 2O解析 利用 MnO24HCl(浓),MnCl 2Cl 22H 2O 制备 Cl2，由于浓盐酸易挥发产生 HCl 气体，且产物中有 H2O 生成，因此若想得到纯净的 Cl2，须依次通过饱和的食盐水和浓 H2SO4，所得纯净
21、Cl2 再与 Fe 反应：2Fe3Cl 2,2FeCl 3，产生 FeCl3 棕色的烟，多余的 Cl2 有毒须用碱液吸收。备课资源 下图是实验室制取 Cl2，并以 Cl2 为原料进行特定反应的实验：(1)A 为氯气净化装置，写出反应的化学方程式。(2)实验开始先点燃 A 处的酒精灯，打开旋塞 K，让 Cl2 充满整个装置，再点燃 D 处的酒精灯。Cl2 通过 C 瓶后进入 D，D 装置内盛有碳粉，发生氧化还原反应，生成 CO2 和HCl(g)，试写出 D 装置中反应的化学方程式 ；装置 C 的作用是 。(3)E 处石蕊试液的现象是 ，其原因是 。(4)若将 E 处溶液改为石灰水，反应过程的现象是_ 。A有白色沉淀生成B无白色沉淀生成C先生成白色沉淀，然后沉淀消失(5)D 处反应完毕后，关闭旋塞 K，移去酒精灯，由于余热的作用，A 处仍有少量 Cl2产生，此时 B 中的现象是_ ，B 的作用是 _。答案 (1)MnO 24HCl(浓) MnCl 2Cl 22H 2O(2)2Cl22H 2OCCO 24HCl提供水蒸气 (3)先变红、后褪色 反应生成了 HCl 溶于水电离出 H ，Cl 2 与水反应生成 HClO 漂白 (4)B(5)液面下降 贮存氯气
