1、第二节氯及其化合物第1课时氯气的性质核心素养发展目标1.能从原子结构的角度认识氯元素是一种很活泼的非金属元素，其单质具有强氧化性。2.通过实验探究氯气的化学性质，掌握氯气与金属单质、非金属单质及水的反应，促进“科学探究”化学核心素养的发展。一、氯元素的原子结构、氯气的物理性质1氯元素的原子结构及存在2氯气的物理性质颜色状态气味毒性溶解性黄绿色气体刺激性气味有毒1体积的水溶解约2体积的氯气(1)虽然氯气有毒，但仍可闻氯气的气味，方法是用手轻轻在集气瓶瓶口扇动，使极少量氯气飘进鼻孔()(2)发生氯气泄漏时，污染区的居民应向低洼处转移()(3)收集氯气时，可根据集气瓶内是否充满黄绿色气体来检验是否收
2、集满()(4)充满氯气的塑料矿泉水瓶中加入20 mL水，盖好瓶盖，用力振荡，矿泉水瓶会变瘪()(5)氯气的密度比空气大，常用向上排空气法收集氯气，也可用排水法收集()答案(1)(2)(3)(4)(5)二、氯气与金属、非金属单质的反应1与金属单质的反应化学方程式反应现象与钠反应2NaCl22NaCl产生大量白色烟与铁反应2Fe3Cl22FeCl3产生大量棕褐色烟与铜反应CuCl2CuCl2产生大量棕黄色烟氯气在加热条件下能与大多数金属化合，生成高价金属氯化物。2与非金属单质的反应(1)实验操作在空气中点燃氢气，然后把导管伸入盛有氯气的集气瓶中。(2)实验现象：氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火
3、焰，集气瓶口上方出现白雾。(3)化学方程式：H2Cl22HCl。提醒(1)燃烧是发光发热的剧烈的化学反应，不一定要有氧气参与。如2P3Cl22PCl3等。(2)若将H2与Cl2混合点燃或强光照射会发生爆炸。(1)燃烧是发光发热的剧烈的化学反应，必须有氧气参与()(2)铁丝在少量的Cl2中燃烧可生成FeCl2()(3)纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰()(4)Cu在Cl2中燃烧产生棕黄色的烟，若反应后，向集气瓶中加少量水振荡，可得到棕黄色溶液()答案(1)(2)(3)(4) 三、氯气与水的反应1常温下，氯气的水溶液称为氯水，溶于水的部分氯气与水发生反应的化学方程式是Cl2H2O=H
4、ClHClO。2漂白原理的探究实验实验操作实验现象实验结论有色布条不褪色干燥的Cl2无漂白作用有色布条褪色在有H2O存在的条件下，Cl2有漂白作用有色鲜花褪色在有H2O存在的条件下，Cl2有漂白作用氯气溶于水能杀菌、消毒及使某些染料和有机色素褪色，是因为与水反应生成了HClO。3次氯酸的性质(1)次氯酸是易溶于水的弱酸，比碳酸酸性弱，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：Cl2H2O=HClHClO。(2)次氯酸不稳定，见光易分解，反应的化学方程式：2HClO2HClO2。(3)次氯酸具有强氧化性(其氧化性比氯气强)，可用于自来水的杀菌消毒，还可以用作漂白剂。(4)氯气用于
5、自来水消毒时，因与水中的有机物反应生成有机氯化物对人体有害，所以要严格控制饮用水中氯的含量，并开始使用二氧化氯(ClO2)、臭氧等新的自来水消毒剂。(1)氯水和液氯成分一样，都是混合物()(2)Cl2与H2O反应生成HCl和HClO，故氯水中无Cl2分子()(3)湿润的有色布条遇Cl2褪色，说明Cl2具有漂白性()(4)Cl2通入到紫色石蕊溶液中的现象是先变红后褪色()答案(1)(2)(3)(4)为探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质，某化学兴趣小组做了如下实验：(1)观察氯水颜色，发现氯水呈浅黄绿色，证明氯水中含有的粒子是_。(2)向氯水中滴入碳酸钠溶液，有气体生成，说明氯水中含有的粒子
6、是_。(3)盛有氯水的试管中有色布条褪色，说明氯水中含有的粒子是_。(4)将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液显红色，起作用的微粒是_，过一会儿，溶液的颜色褪去，起作用的微粒是_。(5)向氯水中滴加硝酸银溶液有白色沉淀生成，证明氯水中含有的粒子是_。(6)氯水经光照后，颜色_，放出的气体是_，化学方程式为_，溶液的酸性_(填“增强”“不变”或“减弱”)。所以实验室的氯水应该用_色瓶密封保存，放到_处。(7)将氯气通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯微粒是_。答案(1)Cl2(2)H(3)HClO(4)HHClO (5)Cl(6)变浅或褪色O22HClO2HClO2增强棕冷暗(7)Cl2、ClO、
7、HClO新制氯水的成分与性质(1)新制氯水的成分由于HClO、H2O是弱电解质，存在着微弱的电离。三分子：Cl2、HClO、H2O；四离子：H、Cl、ClO、OH。(2)新制氯水中各微粒的性质1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用向下排空气法可以收集到纯净的氯气C贮氯罐意外泄漏，应沿逆风方向疏散群众D氯气车间液氯泄漏时，应弯腰逃离氯气泄漏区域答案C解析闻气体气味的方法是用手轻轻地在瓶口扇动，仅使少量的气体飘入鼻孔，不能直接用鼻子闻，A不正确；氯气密度比空气大，可用向上排空气法收集氯气，B不正确；氯气是一种有毒的气体，氯气会顺着风向扩散，疏散时应该逆着风向转
8、移，C正确；氯气密度比空气大，泄漏时离地面越近氯气浓度越大，应尽量向高处逃生，D不正确。2下列实验现象的描述正确的是()A氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口上方形成白色烟雾B铁丝在氯气中燃烧，产生棕褐色的烟，产物溶于水，溶液呈浅绿色C铜丝在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟，产物溶于水，溶液呈蓝绿色D钠在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成白色固体答案C解析氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口形成白雾，没有烟，A项错误；铁与氯气反应生成FeCl3，FeCl3溶液呈黄色，B项错误；钠与空气中的氧气在点燃条件下反应，生成的过氧化钠为淡黄色固体，D项错误。3下列关于氯水的叙述中正确的是()A新制氯水中的微粒
9、只含Cl2和H2OB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解析新制氯水成分的多样性决定了新制氯水性质上的多重性。新制氯水中主要含有三种分子H2O、Cl2、HClO和四种离子H、Cl、ClO、OH；新制氯水中含有H和HClO，蓝色石蕊试纸遇H变红，变红后的试纸被HClO氧化褪色；光照新制氯水，发生反应2HClO2HClO2，逸出的是O2而不是Cl2；该反应进行后，弱酸(次氯酸)转化为强酸(盐酸)，在密闭无色玻璃瓶中不考虑HCl挥发，溶液的酸性增强。4下列氯化物中，既能由金属和Cl2直接化合制得，又能由金属
10、和盐酸反应制得的是()ACuCl2 BMgCl2CFeCl2 DFeCl3答案B解析CuCl2可以由Cu与Cl2化合制得，不能由Cu和盐酸反应制得，A项不符合题意；MgCl2可以由Mg与Cl2化合制得，也可以由Mg和盐酸反应制得，B项符合题意；Fe和Cl2化合生成FeCl3，Fe和盐酸反应生成FeCl2，C、D项均不符合题意。5某同学利用如图所示的装置进行有关实验。其中气体A的主要成分是氯气，还含有少量空气和水蒸气。请回答下列问题：(1)该实验的主要目的是研究干燥的氯气是否具有_作用。(2)浓硫酸的作用是_。(3)实验过程中观察到B瓶中干燥的有色布条_(填“褪”或“不褪”)色。(4)在该实验中
11、，装置存在缺陷，还应加盛有_的装置。答案(1)漂白(2)除去H2O(干燥氯气)(3)不褪(4)NaOH溶液解析(1)该实验的主要目的是研究干燥的氯气是否具有漂白作用。(2)浓硫酸的作用是作干燥剂干燥氯气。(3)实验过程中观察到B瓶中干燥的有色布条不褪色。(4)氯气对环境有污染且有毒，故装置存在缺陷，还应加盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶吸收尾气。A组基础对点练题组一氯的结构与单质的物理性质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，以下自救得当的是()A用湿毛巾或蘸有肥皂水的毛巾捂住口鼻撤退B向地势低的地方撤离C观察风向，顺风撤离D在室内
12、放一盆水答案A解析因肥皂水显弱碱性，则可以吸收氯气且不伤皮肤，A正确；氯气的密度大于空气，故应向地势高的地方撤离，B错误；逆风撤离，才可以脱离氯气的笼罩，C错误；氯气与水反应，其速度慢且反应不充分，D错误。【考点】氯气的物理性质【题点】氯气的物理性质及自我保护措施2氯元素的原子结构示意图为，下列说法正确的是()A氯原子在化学反应中易失去电子B氯原子易得到电子形成稳定的氯离子C氯元素的化合价只有1价D氯原子的原子核外有7个电子答案B解析氯元素的原子最外层上有7个电子，易得到1个电子形成具有稳定结构的氯离子，B正确。【考点】氯元素的原子结构【题点】氯元素的原子结构题组二氯气的化学性质3下列化合物不
13、能通过单质直接化合生成的是()AFeCl2 BNa2O2CCuCl2 DHCl答案A解析Fe与氯气反应生成FeCl3，故A错误；钠在氧气中燃烧生成Na2O2，故B正确；铜在氯气中燃烧生成CuCl2，故C正确；氢气在氯气中燃烧生成HCl，故D正确。4(2019湛江高一检测)氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，下列叙述中不正确的是()A红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，生成棕黄色的烟B钠在氯气中燃烧，生成白色的烟C纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口呈现白色烟雾D氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸，久置氯水最终变为稀盐酸答案C解析A、B都是活泼的非金属单质氯气与金属的反应，分别生成氯化
14、铜和氯化钠固体；C中，纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，生成的氯化氢气体遇水蒸气会生成雾而非烟雾，C错误；D中，氯水久置后，其中的次氯酸见光分解，最终变为稀盐酸。【考点】氯气的化学性质 【题点】氯气与金属单质、非金属单质反应的现象5(2019平和县校级期中)如图是一种试验某气体化学性质的实验装置，图中B为开关。如先关闭B，在A处通入潮湿的氯气，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D瓶中盛有的溶液不可能是()A饱和NaCl溶液 B浓硫酸C浓NaOH溶液 D石灰乳答案A解析D中装有饱和NaCl溶液不能吸收氯气，也不能干燥氯气，故A符合题意；浓硫酸为干燥剂，能够
15、吸收水蒸气，当氯气通过盛有浓硫酸的D瓶时，出来的是干燥的氯气，不能使有色布条褪色，故B不符合题意；浓NaOH溶液与氯气反应，可吸收氯气，故C不符合题意；石灰乳与氯气反应，可吸收氯气，故D不符合题意。【考点】氯气的化学性质【题点】氯气的漂白性的探究题组三氯水的成分及次氯酸的性质6下列关于液氯和氯水的叙述中正确的是()A液氯是纯净物，而氯水是混合物B液氯与氯水均有酸性C液氯较氯水的漂白作用更强D液氯无色，氯水呈黄绿色答案A解析氯气可液化为液氯，液氯(黄绿色液体)是由氯气分子构成的纯净物，无酸性、无漂白性；氯气溶于水得到氯水(浅黄绿色溶液)，新制的氯水是含有Cl2、H2O、HClO、H、Cl、ClO
16、、OH的混合物，既有酸性，又有漂白性。【考点】氯水的成分【题点】氯水与液氯成分的区别7(2019南昌高一检测)经氯气消毒的自来水，若用于配制以下溶液：KOH；AgNO3；NaHCO3；FeCl2；Na2CO3，会使配制的溶液变质的是()A全部 BC D答案A解析经氯气消毒的自来水相当于较稀的氯水，含有H，可与KOH、NaHCO3、Na2CO3发生反应；含有Cl，可与AgNO3反应生成AgCl；含有Cl2、HClO等氧化性物质，可将FeCl2氧化成FeCl3，故可使上述溶液变质。【考点】氯水的成分【题点】氯水中各成分的性质8(2019银川一中期末)在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表
17、现各自的性质，下列关于氯水的说法不正确的是()A氯水放置数天后pH将变小B加入有色布条，布条褪色，说明溶液中有HClOC氯水和液氯都是混合物D新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色答案C【考点】氯水的成分【题点】氯水各成分的性质9(2020银川质检)饱和氯水久置后，溶液中的各种微粒：Cl2H2OClHClOH会减少的是()A BC D答案A解析新制氯水呈浅黄绿色，在氯水中存在反应：Cl2H2O=HClHClO，次氯酸是弱酸，所以新制的氯水中含有三种分子：Cl2、H2O、HClO，四种离子：H、Cl、ClO及少量OH；久置后次氯酸分解，最后变成了HCl溶液，所以减少的是Cl2、H2O、HClO。【
18、考点】氯水的成分【题点】久置后氯水中各成分的变化10氯水中含有多种成分，因而具有多重性质。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过程中的现象是_。(3)a过程中发生的反应为2FeCl2Cl2=2FeCl3，能证明_是新制氯水的主要成分，具有_性。b过程中的离子方程式为_。答案(1)d(2)有白色沉淀生成(3)Cl2氧化CO2H=CO2H2O解析(1)氯水中的HClO有强氧化性，可将有色物质氧化成无色物质，氯水能使石蕊溶液先变红后褪色。(2)氯水中含有Cl，加入AgN
19、O3溶液生成AgCl白色沉淀。(3)Cl2是新制氯水的主要成分，具有强氧化性，可与FeCl2发生氧化还原反应，反应的化学方程式为2FeCl2Cl2=2FeCl3；氯水中含有H，与CO反应生成CO2气体，反应的离子方程式为CO2H=CO2H2O。【考点】氯水的成分【题点】氯水中各成分的性质B组综合强化练1(2020贵州荔波中学调研)下列关于液氯和氯水的说法不正确的是()A常温常压下液氯是一种黄绿色的液体B在加压条件下氯气转化为液氯，可用干燥的钢瓶储存液氯C新制氯水在光照条件下放出气体的主要成分是氧气D新制氯水可以使蓝色石蕊试纸先变红后褪色答案A解析常温常压下，液氯会汽化为氯气，所以常温常压下液氯
20、是一种黄绿色的气体，A错误；在常温常压下，氯气是气体，将氯气加压可转化为液氯，由于室温下干燥的氯气与铁不能反应，所以液氯可用干燥的钢瓶储存，B正确；新制的氯水中含有盐酸和次氯酸，次氯酸不稳定，在光照条件下分解生成盐酸和氧气，因此新制氯水在光照条件下放出气体的主要成分是氧气，C正确；新制的氯水中含有盐酸和次氯酸，盐酸电离产生H，具有酸性，能使蓝色石蕊试纸变红，同时次氯酸具有强的氧化性，会将红色物质氧化变为无色，因此新制氯水可以使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，D正确。【考点】氯气和氯水的性质【题点】氯气和氯水的性质20.9 g某元素的单质与足量氯气反应后，质量增加3.55 g，则这种元素是()ANa
21、BMg CAl DFe答案C解析增加的质量就是Cl2的质量，所以0.9 g这种元素的单质与Cl2反应能消耗3.55 g Cl2。由关系式2NaCl2，MgCl2，2Al3Cl2，2Fe3Cl2可知，本题选C项。【考点】氯气的化学性质【题点】氯气的化学性质定量计算3(2019福建莆田一中高一期中)久置的氯水和新制的氯水相比较，下列结论正确的是()A颜色相同B都能使有色布条褪色CpH相同D加AgNO3溶液都能生成白色沉淀答案D解析氯气溶于水时只有部分Cl2与水反应：Cl2H2O=HClHClO，新制的氯水因含较多未反应的Cl2而显浅黄绿色，久置的氯水几乎无色，A错误；HClO具有漂白性，新制的氯水
22、中含有较多的HClO，能使有色布条褪色，而久置的氯水中HClO含量很低，不能使有色布条褪色，B错误；久置的氯水中H浓度较大，故久置氯水的pH比新制氯水的pH小，C错误；新制的氯水和久置的氯水中都含有Cl，都能与AgNO3反应：AgNO3HCl=AgClHNO3，生成AgCl白色沉淀，D正确。【考点】氯水的成分及性质【题点】新制氯水与久置氯水的对比4用玻璃棒蘸取新制氯水滴在蓝色石蕊试纸中部，观察到的现象是()答案B解析氯水显酸性，氯水中含有HCl，可以使蓝色石蕊试纸变红色，又因新制氯水中含有HClO，所以试纸先变红色后又会被漂白为白色，故应选B项。【考点】氯水的成分及性质【题点】氯水的成分及性质
23、5现有盐酸、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液和氯水四种溶液，可用来区别它们的一种试剂是()AAgNO3溶液 B酚酞溶液C紫色石蕊溶液 D饱和食盐水答案C解析盐酸使紫色石蕊溶液变红；紫色石蕊溶液遇NaCl溶液无明显现象；NaOH溶液使紫色石蕊溶液变蓝；氯水使紫色石蕊溶液先变红后褪色。【考点】氯水的成分及性质【题点】氯水的成分及性质6(2019哈尔滨三中高一期末)将氯气通入含下列离子的溶液中，离子数目变化最小的是()AOH BHCOCCO DFe3答案D解析氯气溶于水后，发生反应：Cl2H2O=HClHClO，HCl属于强酸，会与OH、HCO和CO发生反应，则OH、HCO和CO的数目减小，变化较大；氯水中
24、的成分与Fe3不反应，所以Fe3的数目几乎不变，变化最小，D符合题意。【考点】氯水的成分及性质【题点】氯水的成分及性质7(2019北京市东城区高一检测)用如图装置(气密性好)研究Na与Cl2的反应。实验步骤：将一定量浓盐酸滴在KMnO4粉末上，立即产生黄绿色气体。待黄绿色气体均匀充满集气瓶时，关闭止水夹。再向钠粒上滴2滴水，片刻后钠燃烧，产生白烟，白色固体附着在集气瓶内壁上。(1)步骤，黄绿色气体是Cl2，则KMnO4的作用是_(填“氧化剂”或“还原剂”)。(2)步骤，引起钠燃烧的原因是_。(3)生成白色固体的化学方程式是_。(4)说明NaOH溶液的作用是_。答案(1)氧化剂(2)Na与水反应
25、放热，达到Na在Cl2中燃烧的着火点(3)2NaCl22NaCl(4)吸收氯气，防止其污染环境解析(1)该反应中产生的黄绿色气体是氯气，即HCl中氯元素失去电子转化为氯气，氯元素化合价由1价变为0价，则HCl是还原剂，故高锰酸钾作氧化剂，体现氧化性。(2)Na能在Cl2中燃烧，Na与H2O反应放热，达到Na在Cl2中燃烧的着火点，从而引起钠的燃烧。(3)Na在Cl2中燃烧生成NaCl，则白色固体是NaCl，反应的化学方程式为2NaCl22NaCl。(4)氯气有毒不能直接排放到空气中，氯气和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水，所以NaOH溶液的作用是吸收氯气，防止其污染环境。【考点】氯
26、气的化学性质【题点】氯气化学性质的探究实验8下面是某化学课外活动小组探究氯水漂白性的活动记录：观察氯气的颜色：黄绿色；氯水的颜色：浅黄绿色。预测氯水中含有氯气分子。实验操作用两根玻璃棒分别蘸取盐酸和氯水，各滴在一片蓝色石蕊试纸上。实验现象滴有盐酸的试纸变红，滴有氯水的试纸中间变为白色，外圈变红。分析与结论氯水呈浅黄绿色，说明氯水中有氯气分子。滴有氯水的蓝色石蕊试纸外圈变红，说明氯水中有能使试纸变红的酸，中间变为白色，说明氯水中有能够使有色物质褪色的物质。问题与思考氯气溶于水发生反应Cl2H2O=HClHClO，溶液中的水和HCl都没有漂白作用，能够使有色物质褪色的物质是氯水中的氯气分子还是氯水
27、中的次氯酸呢？还是二者都有漂白作用？(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_。(4)假设使蓝色石蕊试纸褪色的是Cl2分子，请你设计一个实验验证该假设是否合理。实验操作_。实验现象_。分析与结论_。答案(1)Cl2、H2O、HClO(2)Cl、H、ClO、OH(极少量)H(3)AgNO3HCl=AgClHNO3(4)将干燥的蓝色石蕊试纸伸入盛有干燥氯气的集气瓶中干燥的蓝色石蕊试纸不褪色干燥的蓝色石蕊试纸与Cl2分子接触时不褪色，说明Cl2无漂白性，因此使蓝色石蕊试纸褪色的不是Cl2解析氯水中含有Cl2、H2O、HClO、H、Cl、ClO和OH(极少量)，因此氯水能表现多种性质，要验证Cl2是否有漂白性，可将干燥的蓝色石蕊试纸放入干燥的Cl2中检验。【考点】氯水的成分【题点】氯水中漂白性成分的探究实验