第07课-氯及其化合物(一)(人教版2019必修第一册)(解析版).docx

第07课时氯及其化合物（一）

学习目标：
1．氯气与金属、非金属反应
2．氯气和水反应，次氯酸的性质
3．氯气和碱反应
重点：
1．氯气和非金属反应
2． 次氯酸的性质
难点：
1． 次氯酸的性质
2．氯气和碱反应
温故知新
1．氯化氢的水溶液称为_______________，具有_________性、_____________性；生活生产中可用于除去铁锈，写出盐酸除铁锈的化学方程式______________________________。
2．氯离子为阴离子的盐称为___________________。
【答案】1.盐酸，酸性，挥发性，Fe2O3＋6HCl = 2FeCl3＋3H2O；2.盐酸盐
开启新世界
氯是一种重要的“成盐元素”，在自然界中除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中，还存在于陆地的盐湖和盐矿中。氯气是一种重要的化工原料。
氯气呈________色，________________气味气体，密度比空气__________，熔点___________，沸点________，________溶于水。
【答案】黄绿，有刺激性，大，—101℃，—34.6℃，可
【思考】写出氯原子的院子结构示意图，思考它在化学变化中，易得到还是失去电子？

氯原子最外层电子数为______，在化学变化中很容易__________（“得到”或“失去”）_____个电子，氯气的化学性质__________，具有很强的_______________。
【答案】7，得到，1，活泼，氧化
【实验1】切一小块钠，放在石棉网上，用酒精灯给钠加热，待钠熔成光亮的小球时，迅速将盛有氯气的集气瓶倒扣在钠上。观察现象。
【实验现象】钠在氯气中剧烈燃烧，发出___________色火焰，产生大量__________。反应的化学方程式___________________________。
【答案】黄色，白烟，2Na＋Cl2 ==== 2NaCl

钠在氯气中燃烧 铁在氯气中燃烧 铜在氯气中燃烧 氢气在氯气中燃烧
【实验2】将铁丝卷成螺旋状，在酒精灯上加热至红色，迅速伸入盛有氯气的集气瓶中，观察现象。
点燃
【实验现象】铁丝在氯气中剧烈燃烧，生成____________烟。反应的化学方程式_______________________。
【答案】棕红色，6Fe＋Cl2 ==== 2FeCl3
【实验3】将铜丝卷成螺旋状，在酒精灯上加热至红色，迅速伸入盛有氯气的集气瓶中，观察现象。
点燃
【实验现象】铜丝在氯气中剧烈燃烧，生成___________烟，往集气瓶中加入少量水，并摇晃，溶液呈______，反应的化学方程式___________________________。（思考：此实验中，细小的烟便是氯化铜，为什么和实验室看到的氯化铜颜色不同呢？）
【答案】棕黄色，蓝，Cu＋Cl2 ====== CuCl2
【结论】氯气能和金属反应。
【思考】氯气能不能和非金属反应？和氧气有什么不同？
氯气直接将变价金属氧化成最高价态

【实验4】在空气中将氢气点燃，然后将导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中，观察现象。
【实验现象】纯净的氢气在氯气中___________地燃烧，发出__________色火焰，瓶口出现____________。反应的化学方程式_____________________________，反应生成的HCl与空气中的水蒸气结合，呈现雾状。
点燃
HCl气体溶于水，就成为我们常用的盐酸。
【答案】安静，苍白色，白雾，H2＋Cl2=====2HCl
【思考】回顾一下我们在初中阶段学习的燃烧条件，对比一下金属或非金属在氯气中燃烧，你对燃烧有什么新的认识？
燃烧不一定需要氧气，需要有氧化剂。
【练习1】下列物质中，不能由单质之间直接化合生成的是
A．CuCl2 B．FeCl2 C．HCl D．AlCl3
【答案】B
【解析】氯气能将变价金属或非金属直接氧化至最高价态，FeCl2只能通过铁与盐酸或铁与盐酸盐反应制得。故选B。
在疫情期间，很多地方都用含氯消毒剂，消毒剂的那种特殊的刺激性气味便是氯气的气味。氯气可溶于水，1体积水能溶解____体积氯气，这种水溶液称为氯水，颜色呈___________，原因是________________。
常温下，氯气和水反应化学方程式_____________________________，离子方程式为____________________。生成的次氯酸（HClO）具有_____________性。
【答案】2；黄绿色；氯气溶解在水中，呈现氯气的颜色；Cl2＋H2O = HCl＋HClO，Cl2＋H2O = H＋＋Cl—＋HClO
【练习2】化学就在我们身边。如表是生活中常见的两种清洁剂，且NaClO＋2HCl=NaCl＋X↑＋H2O。则下列说法正确的是
清洁剂名称
洁厕灵
“84”消毒液
有效成分
HCl
NaClO
A．洁厕灵可用于金属表面除锈
B．洁厕灵可用于清洁大理石地面
C．“84”消毒液中NaClO属于盐，其中Cl元素的化合价呈＋1价
D．混合后发生置换反应
【答案】C
【解析】洁厕灵主要成分是盐酸，不能用于清洁金属和大理石，A、B选项错误；NaClO属于盐，其中氯元素化合价为＋1价，C选项正确；两者混合使用会发生氧化还原反应，次氯酸在酸性环境下具有强氧化性，盐酸有还原性，H＋＋Cl—＋HClO = H2O＋Cl2↑。故选C。
【练习3】据报道，在我国各地发生过多次因混合洁污剂而引起氯气中毒事件，据此推测，相混合的洁污剂中最有可能含有
A．ClO— 3、Cl—、H＋ B．ClO—、Cl—、H＋
C．NaClO、NaClO3 D．NaClO、NaCl
【答案】B
【解析】此题可根据选项中离子的氧化性、还原性进行判断。氯元素中含氧酸氧化性最强的是HClO，在酸性环境下HClO氧化性很强，另一种离子是—1价的氯离子。故选B。
【练习4】最近科学研究表明，用氯气杀灭自来水中的病菌并非良好方法，氯胺(NH2Cl)在中性或酸性条件下是一种更好的强消毒剂，氯胺的消毒原理之一是
A．NH2Cl＋HCl = NH3↑＋Cl2↑ B．NH2Cl＋H2O = NH3＋HClO
C．NH2Cl = NH＋ 2＋Cl— D．NH2Cl＋HClO = NH2ClO＋HCl
【答案】B
【解析】根据题意，氯胺在中性或酸性条件下具有氧化性，所以能生成具有氧化性的Cl2或HClO，而Cl2并非良好方法。故选B。

【实验5】取干燥和湿润的有色布条各一条，分别发放入盛满氯气的集气瓶中，盖上玻璃瓶，观察现象。
【实验现象】干燥的布条______________，湿润的布条____________。
【反思】能否将a、b两根布条交换位置？为什么？
【结论】_______________________________________________________。
【答案】无明显变化，褪色；交换位置后两根布条都褪色；湿润的氯气具有漂白性，干燥的氯气没有

上述实验说明次氯酸具有强氧化性，能将色素等物质氧化褪色，次氯酸可以漂白纸张等。

【练习5】SO2和Cl2都能用于漂白，若将这两种气体按等体积混合后，同时作用于潮湿的有色物质，可观察到有色物质：
A．立即褪色 B．慢慢褪色 C．褪色后又复原 D．不褪色
【答案】D
【解析】气体等体积即分子个数相同，化学反应中计量数相同。SO2溶于水后生成H2SO3，Cl2溶于水后生成HClO，当两者按1：1混合时会发生氧化还原反应，H2SO3＋HClO = H2SO4＋HCl，硫酸和盐酸不具有漂白性不能是有色物质褪色。故选D。

光照
【思考】次氯酸的酸性其实很弱，并且还不稳定，遇到光即可分解，所以难以保存，有什么方法可以让次氯酸保留更长时间呢？次氯酸分解：2HClO=====2HCl＋O2↑

次氯酸有效成分其实是酸性环境下的ClO—，只要保存次氯酸盐即可。所以将Cl2通入NaOH溶液中，可制得NaClO，即可得到漂白液，化学方程式__________________，离子方程式_______________________。需要使用的时候将次氯酸钠暴露在空气中，使其与空气中二氧化碳反应，重新获得次氯酸，化学方程式___________________。说明次氯酸酸性比碳酸酸性____________。
将Cl2通入石灰乳，能得到漂白粉，化学方程式_________________________。
【答案】Cl2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H2O，Cl2＋2OH— = Cl—＋ClO—＋H2O，2NaClO＋CO2＋H2O = Na2CO3＋2HClO，弱，2Cl2＋Ca(OH)2 = CaCl2＋Ca(ClO)2＋H2O
【练习6】用图示装置探究Cl2的漂白原理，其中红纸①是干燥的，红纸②～④分别用下表中的试剂润湿。向中心Ca(ClO)2粉末上滴加几滴盐酸，迅速盖上培养皿，产生大量黄绿色气体，红纸变化如下。
编号
试剂
红纸变化

①
—
不褪色
②
蒸馏水
逐渐褪色
③
饱和食盐水
几乎不褪色
④
NaHCO3溶液
快速褪色
下列对于该实验的分析错误的是
A．对比①②的现象，说明红纸褪色涉及反应Cl2＋H2O=HCl＋HClO
B．对比②③的现象，不能说明能使红纸褪色的微粒是HClO
C．对比②③④的现象，说明HClO浓度越大，漂白效果越好
D．④中试剂可用碳酸钙悬浊液或Na2CO3溶液代替
【答案】D
【解析】①可做对比，干燥氯气与湿润氯气进行比较，②只有水且不含其他溶质，③滴加饱和食盐水，Cl2在饱和食盐水中溶解度很低，能生成的HClO更少，④NaHCO3促进HClO生成（原理可根据勒夏特列原理解释），综上HClO含量大小为④②③；综上所述④中试剂不能用碳酸钙悬浊液或Na2CO3溶液代替，次氯酸酸性比碳酸酸性弱。故选D。
【练习7】由于氯气不便于保存，生活中常用的含氯消毒剂是“84”消毒液或漂白粉。下列关于工业生产的说法正确的是
A．工业上利用H2和Cl2的混合气体在光照下反应来制取盐酸
B．工业上以氯气和澄清石灰水为原料制造漂白粉
C．工业上将氯气溶于NaOH溶液中制备漂白粉
D．漂白粉要干燥和密封保存
【答案】D
【解析】工业上通常采用燃烧的方法制取盐酸，将氢气与氯气混合点燃，再用水吸收，A选项错误；氯气通入石灰乳制得漂白粉，澄清石灰中溶质过少，不合适制取漂白粉，B选项错误；C氯气通入澄清石灰水中制备漂白液，C选择错误；漂白粉要避免与水、二氧化碳接触。故选D。

【思考】将氯气通入水中，得到氯水，此时的氯水称为新制氯水，具有漂白性；长期放置的氯水称为久置氯水，思考两者的区别，完成下表
物质
新制氯水
久置氯水
组成微粒
H2O、HClO、H＋、Cl—、ClO—、OH—
H2O、H＋、Cl—、OH—
是否有漂白性
具有
不具有
pH变化
—
降低

本堂总结
1．氯气是一种活泼的非金属，能与大多数金属和非金属反应。
2．氯气和水反应能生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性。
3．常温下氯气能和碱发生反应，生成次氯酸盐。
课堂练习
1．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，瓶口上方有白色烟雾
B．铁丝在氯气中燃烧，产生棕红色的浓烟，产物溶于水，溶液呈浅绿色
C．铜在氯气中燃烧，产生棕黄色烟，产物溶于水，溶液呈蓝绿色
D．钠在空气中燃烧，发出黄色的火焰，生成白色固体
【答案】A
【解析】铁丝在氯气中燃烧，产物是FeCl3，溶于水后呈黄色，B选项错误；铜在氯气中燃烧生成CuCl2，溶于水呈蓝色，C选项错误；钠在空气中燃烧生成淡黄色的Na2O2，C选项错误。故选A。
2．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接化合制得，又能由金属和盐酸反应制得的是
A．CuCl2 B．FeCl2 C．MgCl2 D．FeCl3
【答案】C
【解析】金属与氯气直接化合可得到变价金属的最高价态，Fe只能被氧化成FeCl3，盐酸能与活泼金属反应，对于变价金属不能氧化成最高价态，所以Fe不能被氧化成FeCl3，Cu不反应，所以Mg既能和氯气直接化合制得，也能和盐酸反应制得MgCl2。故选C。
3．在Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋2H2O中，氧化剂与还原剂之比为
A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．3：2
【答案】A
【解析】该反应是氯气的歧化反应，氧化剂个数为化合价降低的原子个数，还原剂同理，所以氧化剂和还原剂之比为1：1。故选A。
4．某兴趣小组设计如图所示的装置进行氯气与金属钠的反应，先将钠预热，在钠熔化成小球时撤去热源，并通入氯气即发生反应(氯气可与KI溶液反应置换出碘单质)，下列叙述不正确的是

A．钠在氯气中燃烧产生黄色火焰
B．反应产生的大量白烟是氯化钠固体
C．棉球①的作用是吸收过量氯气防止产生污染
D．棉球②变蓝色则证明氯气已被碱完全吸收
【答案】D
【解析】钠在氯气中燃烧的现象是产生黄色火焰，生成大量白烟；①可吸收未反应的Cl2，②是检验Cl2是否被①吸收完全，如果完全吸收则②不变色。故选D。
5．下列说法正确的是
A．漂白粉是纯净物，84消毒液是混合物，两者都可以长期保存
B．漂白粉中含有次氯酸，所以漂白粉能使有机色质褪色
C．工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉
D．漂白粉在空气中容易失效的原因是Ca(ClO)2与CO2、H2O反应生成的HClO不稳定。
【答案】D
【解析】漂白粉、漂白液都是氯气通入碱制备的混合物，内含盐酸盐、次氯酸盐、水，A选项错误；漂白粉中含Ca(ClO)2，不含次氯酸，B选项错误；漂白粉是将氯气通入石灰乳，石灰水中含的Ca(OH)2极少，不能生产漂白粉，C选项错误；漂白粉在空气中容易失效的原因是Ca(ClO)2与CO2、H2O反应生成的HClO不稳定，D选项正确。故选D。
6．用生石灰[主要成分为CaO，还含有Ca(OH)2和CaCO3]制取KClO3的流程如下。

下列有关说法不正确的是
75℃
A．“打浆”的目的是为了提高“氯化”时的反应速率
B．“氯化”中主要发生的化学反应为6Cl2＋6Ca(OH)2 ===== Ca(ClO3)2＋5CaCl2＋6H2O
C．“过滤”后滤液中存在的阳离子主要是Ca2＋
D．“转化”时发生的化学反应属于氧化还原反应
【答案】D
【解析】打浆是将久置生石灰打碎、浸泡，以便增加接触面积，使反应更充分，A选项正确；我们学习的氯气与碱反应条件是常温，75℃时会生成ClO— 3，B选项正确；滤渣中是变质的CaCO3等，滤液中阳离子主要是Ca2＋，C选项正确；转化时发生的是复分解反应，利用溶解度不同，复分解反应之所以能发生。故选D。
7．国家卫健委公布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案指出，75%酒精、含氯消毒剂、过氧乙酸等可有效灭活病毒。回答下列问题：
（1）Cl2是最早用于饮用水消毒的物质，主要是利用Cl2溶于水生成的次氯酸灭活病毒。Cl2与水反应的离子方程式为____________________________。氯水经光照后酸性增强，用化学方程表示其原因：_____________________。
（2）漂白液、漂白粉和漂粉精既可作棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作环境消毒剂。漂白液的有效成分为_______。工业生产漂白粉的化学方程式为______________________。
（3）过氧乙酸、过氧化氢和过氧化钠均有强氧化性，可用作杀菌剂、消毒剂、漂白剂和供氧剂等。7．8gNa2O2中阴离子的质量为_______。
光照
（4）SO2可用于杀菌、消毒。葡萄酒里含有微量SO2，起保鲜、杀菌和抗氧化作用，其中抗氧化作用是利用了SO2的_______性。氯水和SO2都有漂白性，有人为增强漂白效果，将Cl2和SO2混合使用，结果适得其反，几乎没有漂白效果，用离子方程式表示其原因：__________________。
【答案】（1）Cl2＋H2O = H＋＋Cl—＋HClO，2HClO=====2HCl＋O2↑；（2）NaClO，Cl2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H2O，2Cl2＋Ca(OH)2 = CaCl2＋Ca(ClO)2＋H2O；（3）3．2g；（4）还原性，H2SO3＋HClO = H2SO4＋HCl

能力提升
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】氯气的性质：黄绿色有刺激性气味的有毒气体，可溶于水，密度比空气大。故选C。
2．下列物质与常用危险化学品的类别不对应的是
A．氯气——易燃气体 B．汽油——易燃液体
C．硫酸——腐蚀品 D．高锰酸钾——氧化剂
【答案】A
【解析】氯气不是易燃气体，但可助燃，A选项错误；汽油是常用的燃料，属于易燃液体，B选项正确；硫酸具有强酸性、吸水性、脱水性、氧化性，其中脱水性可表现为腐蚀性，C选项正确；高锰酸钾中锰元素化合价是最高价态＋7价，所以具有氧化性，高锰酸钾是氧化剂，D选项正确。故选A。
3．在有机化工中，氯气是合成塑料、橡胶、农药和染料等的重要原料。下列关于氯气性质的描述错误的是
A．无气味 B．能溶于水 C．能与水反应 D．能与铜反应
【答案】A
【解析】氯气的性质：黄绿色有刺激性气味的有毒气体，可溶于水，密度比空气大，能与多种金属或非金属反应。故选A。
4．将Cl2通入自来水中杀菌消毒，主要是利用了Cl2和H2O反应生成的HClO的
A．氧化性 B．酸性 C．还原性 D．稳定性
【答案】A
【解析】杀菌消毒主要是利用次氯酸的氧化性。故选A。
5．下列物质与铁反应不可能使铁显示＋2价的是
A．S B．Cl2 C．稀硫酸 D．CuSO4溶液
【答案】B
【解析】单质硫的氧化性较弱，只能使大多数变价金属氧化成较低价态，A选项不符合题意；氯气氧化性强，能将变价金属直接氧化成最高价，B符合题意；稀硫酸的氧化性是由H＋体现出来，氧化性较弱，只能将铁氧化成＋2价，C选项不符合题意；CuSO4氧化性由Cu2＋体现，氧化性较弱，只能将铁氧化成＋2价，D选项不符合题意。故选B。
6．有关漂粉精，下列表达正确的是
A．成分中只含有次氯酸钙
B．有效成分是次氯酸钙
C．暴露在空气中能长期保存
D．溶于水有强酸性
【答案】B
【解析】漂白粉是将氯气通入石灰乳中制得，主要成分有CaCl2和Ca(ClO)2，其中Ca(ClO)2是有效成分，需要密封保存；溶于水后显弱碱性。故选B。
7．市售84消毒液，外观无色透明，具有优良的消毒杀菌作用，保质期长。其有效成分是
A．Cl2 B．NaClO C．SO2 D．KMnO4
【答案】B
【解析】84消毒液本质是漂白液，有效成份为NaClO。故选B。
8．将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中，当日光照射相当一段时间后，试管中最后剩余的气体约占试管容积的
A．2/3 B．1/2 C．1/3 D．1/4
【答案】B
光照
【解析】这里发生的反应有两步，第一步是氯气溶解，一体积水能溶解2体积氯气，所以整根试管的氯气都将被溶解，第二步反应为生成的次氯酸分解，释放氧气，所以根据化学方程式①2Cl2＋2H2O = 2HCl＋2HClO，②2HClO ===== 2HCl＋O2↑（为计算方便，第一步方程式配成2mol反应），得到关系式2Cl2~O2，所以剩余气体体积占试管容积1/2。故选B。
9．实验室制取氧气的试管壁上沾附有少量二氧化锰，除去沾附的二氧化锰可选用的试剂是
A．蒸馏水 B．氢氧化钾溶液 C．稀盐酸 D．浓盐酸
【答案】A
【解析】使用蒸馏水涮洗，再用试管刷刷洗即可，浓盐酸会产生有毒的氯气，污染环境。故选A。清洗仪器时，尽量选择简便、安全、无污染。
10．对Cl2的叙述正确的是
A．能用钢瓶贮存 B．与过量的Fe反应只生成FeCl2
C．与H2混合光照可制取HCl D．与澄清石灰水反应制取漂粉精
【答案】A
【解析】常温下干燥的氯气和铁不反应，A选项正确；氯气和铁反应只能生成FeCl3，B选项错误；制取HCl采用氢气和氯气点燃的方式，C选项错误；漂白粉的制备是将氯气通入石灰乳，澄清石灰水中溶质质量小，D选项错误。故选A。
15．下列关于氯气的说法错误的是
A．尽管氯气的化学性质很活泼，但是干燥的液氯能用钢瓶贮存
B．氯气制漂白粉时发生的是氧化还原反应
C．可以用浓硫酸除去氯气中的水蒸气
D．氢气在氯气中燃烧生成白色烟雾
【答案】D
【解析】氢气在氯气中燃烧，生成的HCl是无色气体，产生白雾是由于HCl与水蒸气结合，产生的盐酸小液滴。故选D。
16．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
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】新制氯水中含HClO，具有漂白性，能将试纸中间漂白，外圈仍显红色①。故选C。
17．氯气是一种重要的化工原料，它的发现和研究经历了以下几个阶段。
（1）1774年，舍勒在研究软锰矿（主要成分是二氧化锰）时，将软锰矿与浓盐酸混合并加热，无意间制得了氯气，此反应中氯元素被________（填“氧化”或“还原”）
（2）贝托莱发现，氯气能溶于水，向此溶液中滴加紫色石蕊溶液，观察到的现象是________________。
（3）泰纳将氯气通入石灰水，并一步步改进，制得了我们现在常用的漂白粉，漂白粉的有效成分是________。
光照
（4）盖吕萨克发现氯气能与金属反应。氯气与铝反应的化学方程式是________________。
【答案】（1）氧化（2）先变红，然后红色褪去（3）Ca(ClO)2（4）2Al+3Cl2 ====== 2AlCl3
19．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作用（四种物质与氯水的重合部分代表物质间的反应，且氯水足量），请回答下列问题：

（1）反应d中，将氯水滴加到一张蓝色石蕊试纸上，试纸上会出现如图所示的半径慢慢扩大的内外两个圆环，且两环颜色不同，下列有关说法中错误的是_______
A．此实验表明氯水具有酸性、漂白性
B．内环呈白色外环呈红色或浅红色
C．内外环上颜色的差异表明此变化过程中，酸使指示剂的颜色变化比氧化还原反应慢
D．氯气与水反应中氧化产物是HClO
（2）反应e的离子方程式为________________。
（3）反应b有气体产生，生成该气体反应的化学方程式为________________。
（4）久置的氯水最终会变成________（填名称），则反应a的化学方程式表示为________________。
光照
【答案】（1）C（2）Cl2＋2OH— = Cl—＋ClO—＋H2O（3）Na2CO3＋2HCl = 2NaCl＋H2O＋CO2↑（4）盐酸，2HClO ===== 2HCl＋O2↑

①[理论如此，实验现象符合B选项]