1、第二节 富集在海水中的元素氯第一课时 氯气的性质1了解氯原子的结构，了解氯元素在自然界的存在形式。2.了解氯气的性质，认识氯气是很活泼的非金属单质。3.了解氯水的成分及性质。4.了解氯气与碱溶液的反应及应用。知识点 氯气与金属、非金属的反应学生预习区1氯的原子结构和氯元素的存在(1)原子结构原子结构示意图为 ，氯原子容易 得到 1 个电子而1 2 形成 Cl ，表现出典型的 非金属性。3 (2)氯元素的存在氯在自然界中以 化合态存在，主要以 NaCl 的形式存在。4 5 2氯气的物理性质3与金属单质的反应4与非金属单质的反应5氯气的用途(1)氯气是一种重要的化学工业物质。氯的化合物可作为制取高
2、纯硅、锗(半导体) 和金属钛的重要中间物质。(2)在有机化工中，氯气是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品的重要原料。1如何闻气体的气味？提示：用手在瓶口轻轻扇动，让少量气体飘进鼻孔。2铁与盐酸反应生成二价铁，铁与氯气反应生成二价铁还是三价铁？为什么？提示：三价铁。Cl 2有很强的氧化性，能与多数金属反应生成相应的金属氯化物，它和变价金属反应时，生成高价的金属氯化物。3通过 H2在 Cl2中燃烧的实验，你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识？提示：H 2在空气中可以燃烧，在 Cl2中也可以燃烧。由此可知燃烧不一定有氧气参加，燃烧的本质是氧化还原反应，所有的发光放热的剧烈的氧化还原反应都称为
3、燃烧。教师点拨区1氯气与金属反应时表现出强氧化性，与变价金属(如 Fe)反应时得到高价金属氯化物(如 FeCl3)；氯气不但能与活泼金属反应，也能与某些不活泼金属发生反应。2燃烧是任何发光、发热的剧烈的氧化还原反应。3描述现象时，固体小颗粒，分散在空气中形成烟；液体小液滴，分散在空气中形成雾。对点即时练1将氯气通过软管通入鼠洞中，可以用来消灭田鼠。在此过程中利用了氯气下列性质中的( )黄绿色 密度比空气大 有毒 易液化溶于水A B C D答案 B解析 氯气密度比空气大，所以易通入鼠洞，其毒性可以杀死田鼠。2下列各化合物不能由单质直接化合制取的是( )AFeCl 3 BCuCl 2 CAlCl
4、3 DFeCl 2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化合物，Fe 元素有2、3 价， Cu 元素有1、2 价，Al 元素只有3 价。知识点 氯气与水、碱的反应学生预习区1氯气和水的反应(1)氯气能溶于水，其水溶液俗称氯水按照表中要求完成氯水的性质实验，将实验现象及有关结论填入表中：氯水具有漂白性是因为氯气与水反应生成了具有漂白作用的HClO，反应的化学方程式是 Cl2H 2O=HClHClO。5 6 (2)次氯酸的性质次氯酸是易溶于水的弱酸，比碳酸酸性还弱，写离子方程式时不能拆成离子形式。氯气和水反应的离子方程式为Cl2H 2O=H Cl HClO。7 不稳定性
5、，见光易分解，放出氧气。化学反应方程式为2HClO 2HClO 2。8 = = = = =光 照 次氯酸具有强氧化性，其氧化性比 Cl2 强，可用于自来水的杀菌消毒，还可以用作 漂白剂。9 10 2氯气和碱的反应(1)根据氯气与水的反应原理，推测氯气与强碱溶液反应的生成物是 氯化物、 次氯酸盐和水，氯气与 NaOH、Ca(OH) 2 溶液1 2 反应的化学方程式为Cl22NaOH =NaClNaClOH 2O， 2Cl22Ca(OH)3 4 2=CaCl2Ca(ClO) 22H 2O。(2)漂白液的主要成分是 NaCl、NaClO ，有效成分是5 NaClO；漂白粉的主要成分是 CaCl2、C
6、a(ClO) 2，有效成分是6 7 Ca(ClO)2。8 (3)如果 Cl2 与 Ca(OH)2 反应充分，并使 次氯酸钙成为主要成9 分，则得到漂粉精。(4)漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的 漂10 白剂，又可作游泳池及环境的 消毒剂。11 1将氯水滴入 NaHCO3溶液中，有何 现象？试写出有关反应的离子方程式。提示：溶液中产生气泡，因为氯水中的盐酸与 NaHCO3发生离子反应 H HCO =CO2H 2O。 32实验室中如何保存氯水？提示：氯水中的 HClO 见光或受热均易发生分解反应，因此新制氯水应密闭贮存于棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处。教师点拨区1氯水的成分和性质(1)
7、氯水的成分氯水中的化学反应及有关电离方程式：Cl2H 2O=H Cl HClO，HClO H ClO ，2HClO2HClO 2。= = = = =光 照 氯水的成分“三分子四离子”：(2)氯水的性质在氯水中含有多种微粒，因此在与不同物质发生反应时，表现出不同微粒的性质，现列表如下：2液氯、新制氯水和久置氯水的比较3漂白液、漂白粉的漂白原理是2NaClOCO 2H 2O=Na2CO32HClO、Ca(ClO)2CO 2H 2O=CaCO32HClO。(写化学方程式)4漂白粉敞口存放在潮湿的空气中容易失效，其原因是Ca(ClO)2 CO2H 2O=CaCO32HClO；2HClO 2HClO 2
8、(用化学方程式表示)，所以漂白= = = = =光 照 粉的保存方法是密封保存。对点即时练1常用氯气给自来水消毒，某同学用自来水配制下列物质的溶液，会使药品明显变质的是( )FeCl 3 AgNO 3 NaHCO 3 MgCl 2 KI NaOHA BC D全部答案 B解析 氯气溶于水生成盐酸和次氯酸，具有酸性和氧化性，因此与硝酸银、碳酸氢钠、碘化钾和氢氧化钠都能发生化学反应，而与FeCl3和 MgCl2不反应 ，故选 B。2下列说法不正确的是( )A光照氯水有气泡逸出，该气体是 O2B新制氯水呈黄绿色是因为其中存在 Cl2C久置氯水遇 AgNO3 溶液会产生白色沉淀D新制氯水经光照一段时间
9、pH 增大答案 D解析 氯水中存在三种分子：Cl 2、HClO、H2O，四种离子：Cl 、ClO 、H 、OH ，其中光照后 发生反应2HClO 2HClO 2， 氯化氢溶于水 导致溶液中 H 浓度= = = = =光 照 增大，则溶液的 pH 减小，故 D 错误。方法规律新制氯水(呈淡黄绿色)，属于混合物，若久置， 则最终为盐酸( 无色)，故久置的氯水颜色褪去(无 Cl2)，氧化性减弱 (无 HClO、Cl2)，酸性增强(盐酸为强酸) 。本课归纳总结1.氯气是一种黄绿色、有毒的气体。2氯气与变价金属反应生成高价态的金属氯化物。3氯水的成分“三分子、四离子” 。“三分子”为 Cl2、H 2O、
10、HClO；“四离子”为H 、Cl 、 ClO 、OH 。4HClO 具有弱酸性、强氧化性和不稳定性。A 篇 知识对点训练 知识点 1 氯气与金属、非金属的反应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解析 Cl 2能溶于水， 1 体积水大约能溶解 2 体积 Cl2。2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 CuClC纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，发出黄色火焰D氯气有毒且密度较大答案 D解析 钠在氯气中燃烧，生成 NaCl 固体小颗粒，形
11、成白烟，没有雾出现( 雾为 小液滴) ，A 错误；红热的铜丝在 氯气中燃烧生成CuCl2，B 错误 ；氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰，C 错误。3下列现象不属于 H2 在 Cl2 中燃烧现象的是( )A苍白色火焰 B瓶口有白雾C集气瓶内气体颜色变浅 D爆炸答案 D解析 H 2在 Cl2中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口因生成的 HCl 吸收空气中的 H2O 形成盐酸小液滴而形成白雾，瓶内气体的颜色因 Cl2的消耗而变浅，但不发生爆炸。4发生氯气泄漏时，下列防护措施合理的是( )及时转移疏散人群，同时向有关部门如实报告事故有关情况 被转移人群应戴上用浓 NaOH 处理过的口罩 用高压水枪向空中喷洒含碱
12、性物质的水溶液 被转移人群应戴上用 Na2CO3 处理过的口罩( 湿润 )将人群转移到地势较低的地方即可，不必走太远 及时清理现场，检查水源和食物等是否被污染 常温下氯气能溶解于水，所以只要向空气中喷洒水就可以解毒A BC D答案 B解析 NaOH 为强碱，有强腐蚀性， 不合理；Cl 2的密度比空气的大，不能将人群转移到地势较低的地方，不合理；Cl 2溶解度不大且溶于水生成 HCl，不合理。5下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是( )ACuCl 2 BFeCl 2 CFeCl 3 DAlCl 3答案 D解析 CuCl 2不能由单质和盐酸反应制取；FeCl 2
13、不能由单质反应制取；FeCl 3不能由单质和盐酸反应制取。知识点 2 氯气与水、碱的反应6关于氯水的漂白性，下列叙述中正确的是( )A氯水的漂白性实际上是氯气的氧化性B干燥的氯气也有漂白性C氯水的漂白性是由氯气与水反应生成的次氯酸引起的D氯水的漂白性和氯气的漂白性原理相同答案 C解析 氯水具有漂白性是因为氯气和水反应生成了次氯酸，次氯酸的强氧化性能使有色物质褪色。干燥的氯气是没有漂白性的，故选C。7在新制氯水中存在多种分子和离子，下列实验现象和结论一致且正确的是( )A新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰，说明有 Cl2B加入石蕊试液，试液变红，说明该溶液一定不含 OHC将 KHCO3 固体加入新制的氯
14、水中，有气泡产生，说明有HClOD光照新制氯水有气泡逸出，该气体一定是 O2答案 D解析 A 项，新制氯水中因含 HClO 而具有漂白性， Cl2没有漂白性；B 项， 氯 水中含有盐 酸，能使石蕊 试液变红色；C 项，氯水中的盐酸与 KHCO3反应产生 CO2；D 项，光照下氯 水中的 HClO 发生分解反应产生 O2。8下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质) 没有关系的是( )A将 NaHCO3 固体加入新制氯水，有气泡产生 (H )B使红色布条褪色(HCl)C向 FeCl2 溶液中滴加氯水，再滴加 KSCN 溶液，发现呈红色(Cl2)D滴加 AgNO3 溶液生成白色沉淀 (Cl
15、 )答案 B解析 能使红色布条褪色是因为 HClO 的漂白作用。9下列实验过程中，不会产生气体的是( )答案 C解析 A 项，新制氯水中的 HClO 见光分解生成氧气； B 项，新制氯水中的 H 与发酵粉中的 NaHCO3反应生成 CO2；C 项，新制氯水中的 Cl2与 NaBr 反应生成 Br2和 NaCl，没有气体产生；D 项， H2O 与Na2O2反应生成 O2。10氯水中含有多种成分，因而具有多种性质。根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c 、d 重合部分代表物质间反应，且氯水足量) 。(1)能证明氯水具有漂白性的是_( 填“a”“b”“c”或“d”)。(2)c 过程中的
16、现象是_，b 过程中反应的离子方程式为_。(3)a 过程中反应的化学方程式为_。答案 (1)d(2)溶液中产生白色沉淀CO 2H =H2O CO223(3)2FeCl2Cl 2=2FeCl3解析 (1) 含有 HClO 分子，有漂白性，可使变红的石蕊试液褪色；(2)含有 Cl ，可与 AgNO3反应生成 AgCl 白色沉淀；含 H ，可与 CO 反 应，放出 CO2：CO 2H =H2OCO 2；23 23(3)含 Cl2分子，可将 FeCl2氧化：2FeCl 2Cl 2=2FeCl3。B 篇 综合提升训练11下列说法中，不正确的是 ( )ACl 2 能与金属反应，生成高价金属盐B新制的氯水中
17、加入 AgNO3 溶液，有白色沉淀生成C氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物D漂白粉的有效成分是 Ca(ClO)2，应密封保存答案 C解析 氯水是 Cl2溶于水形成的混合物，C 项错误。12饱和氯水久置后，溶液中的各种粒子减少的是( )Cl 2 H 2O Cl HClO H A B C D答案 A解析 饱和氯水久置后会变为稀盐酸，所以 Cl2、H2O、HClO 均会减少。13将一盛满 Cl2 的试管倒立在水槽中，当日光照射相当长一段时间后，试管中剩余气体的体积约占试管容积的(假设反应前后体系温度相同) ( )A. B. C. D.14 13 12 23答案 C解析 氯气和水
18、发生反应 Cl2H 2O=HClHClO，当氯水受日光照射时发生反应 2HClO 2HClO 2。由上述两个化学= = = = =光 照 反应方程式可得关系式 2Cl2O 2，由此可知 产生的 O2体积约为 Cl2体积的 。O2难溶于水，故试管中剩余气体的体 积约占试管容积的 。12 1214将一定量的氯气通入 30 mL 浓度为 10 mol/L 的氢氧化钠浓溶液中，加热少许时间后溶液中形成 NaCl、NaClO、NaClO 3 共存体系。下列判断正确的是( )A该反应中氯气只作氧化剂B与 NaOH 反应的氯气为 0.3 molC若反应转移电子为 a mol，则 0.15a0.25Dn(Na
19、Cl)n(NaClO)n(NaClO 3)可能为 1121答案 C解析 该反应中氯气既作氧化剂又作还原剂，A 项错误；根据钠、氯原子守恒，则 n(Cl2) n(NaOH) 0.03 L10 mol/L0.15 12 12mol，B 项错误；若只生成 NaCl、NaClO，根据2NaOHCl 2=NaCl NaClOH 2O，转移电子数为 0.3 mol 0.15 mol，若只生成12NaCl、NaClO3,6NaOH3Cl 2=5NaClNaClO 33H 2O，转移电子数为 0.3 mol 0.25 mol，故 0.15a0.25，C 项正确；根据得失电子守56恒，有 n(NaCl)n(NaClO)5n(NaClO 3)，n(NaCl)、n(NaClO)、n(NaClO3)的物质的量之比不可能为 1121，D 项错误。15氯气溶于水发生反应 Cl2H 2O=HClHClO。(1)氯水中所含的分子有_。(2)氯水中所含的离子有_。使蓝色石蕊试纸变红的离子为_。(3)氯水中某组分能与 AgNO3 溶液反应生成白色沉淀，则对应的化学方程式为_ _。答案 (1)Cl 2、H 2O、HClO(2)Cl 、H 、ClO 、OH (极少量) H (3)AgNO3HCl= =AgClHNO 3解析 氯水中含有 Cl2、H2O、HClO、H 、Cl 、ClO 和 OH ，因此氯水能表现多重性质。
