新人教版高中化學必修一課時講義：第二章 第二節(jié) 第一課時　氯氣的性質(zhì)含解析

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1、 第二節(jié)　氯及其化合物 第一課時　氯氣的性質(zhì) [明確學習目標]　1.了解氯原子的結(jié)構(gòu)，了解氯元素在自然界的存在形式。2.熟悉氯氣的性質(zhì)，知道氯氣是很活潑的非金屬單質(zhì)。3.了解氯水的成分及性質(zhì)。4.掌握氯氣與堿溶液的反應(yīng)及應(yīng)用。 　 　　　　　 學生自主學習 氯氣與金屬、非金屬的反應(yīng) 1．氯的原子結(jié)構(gòu)和氯元素的存在 (1)原子結(jié)構(gòu) 原子結(jié)構(gòu)示意圖為，氯原子容易得到1個電子而形成Cl－，表現(xiàn)氧化性。 (2)氯元素的存在 氯在自然界中以化合態(tài)存在，除了以NaCl、MgCl2、CaCl2的形式存在于海水中，還存在于陸地的鹽湖和鹽礦中。 2．氯氣的物理性質(zhì)

2、3．與金屬單質(zhì)的反應(yīng) 氯氣是很活潑的非金屬單質(zhì)，具有很強的氧化性。氯氣能與大多數(shù)金屬化合，生成金屬氯化物。 4．與非金屬單質(zhì)的反應(yīng) 5．氯氣的用途 (1)氯氣是一種重要的化學工業(yè)物質(zhì)。氯的化合物可作為制取高純硅、鍺(半導(dǎo)體)和金屬鈦的重要中間物質(zhì)。 (2)在有機化工中，氯氣是合成塑料、橡膠、人造纖維、農(nóng)藥、染料和藥品的重要原料。 氯氣與水、堿的反應(yīng) 1．氯氣和水的反應(yīng) (1)氯氣能溶于水，其水溶液俗稱氯水 氯水具有漂白性是因為氯氣與水反應(yīng)生成了具有漂白作用的HClO，反應(yīng)的化學方程式是Cl2＋H2O===HCl＋HClO。 (2)次氯酸的性質(zhì) ①次氯

3、酸是易溶于水的弱酸，比碳酸酸性還弱，寫離子方程式時不能拆成離子形式。氯氣和水反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO。 ②不穩(wěn)定性，見光易分解，放出氧氣。化學反應(yīng)方程式為2HClO2HCl＋O2↑。 ③次氯酸具有強氧化性，其氧化性比Cl2強，可用于自來水的殺菌消毒，還可以用作漂白劑。 2．氯氣和堿的反應(yīng) (1)根據(jù)氯氣與水的反應(yīng)原理，推測氯氣與強堿溶液反應(yīng)的生成物是氯化物、次氯酸鹽和水，氯氣與NaOH、Ca(OH)2溶液反應(yīng)的化學方程式為Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。

4、(2)漂白液的主要成分是NaCl、NaClO，有效成分是NaClO；漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2。 (3)如果Cl2與Ca(OH)2反應(yīng)充分，并使次氯酸鈣成為主要成分，則得到漂粉精。 (4)漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、紙張的漂白劑，又可作游泳池及環(huán)境的消毒劑。 1．如何聞氣體的氣味？ 提示：用手在瓶口輕輕扇動，讓少量氣體飄進鼻孔。 2．通過金屬、H2在氯氣中的燃燒實驗，你對燃燒的條件和本質(zhì)有什么新的認識？ 提示：Na、H2在空氣中可以燃燒，在Cl2中也可以燃燒。由此可知燃燒不一定有氧氣參加，燃燒的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)，所有

5、的發(fā)光放熱的劇烈的氧化還原反應(yīng)都稱為燃燒。 3．有經(jīng)驗的養(yǎng)觀賞魚的人用自來水養(yǎng)魚時常把用氯氣消毒的自來水暴曬幾天且養(yǎng)魚時要放一塊大理石，你知道是為什么嗎？ 提示：暴曬幾天是除去自來水中的Cl2，讓Cl2與H2O反應(yīng)生成HCl和HClO，HClO分解生成HCl和O2，最終自來水中的Cl2變?yōu)镠Cl，放一塊大理石是除去水中的HCl。 課堂互動探究 知識點一　氯氣與金屬、非金屬的反應(yīng) (1)氯氣在加熱或點燃條件下能與大多數(shù)金屬反應(yīng)，且與Fe反應(yīng)，使Fe顯＋3價(不顯＋2價)，與Cu反應(yīng)使Cu顯＋2價。 (2)純凈H2在氯氣中安靜地燃燒，工業(yè)上利用該反應(yīng)制鹽酸；Cl2、H2混合后在光照

6、條件下發(fā)生爆炸生成HCl。 (3)“煙”與“霧”的區(qū)別：“煙”是指固體“小顆粒”，而“霧”是指“小液滴”，H2在Cl2中燃燒時集氣瓶口的“白霧”是產(chǎn)物HCl與空氣中的H2O(g)結(jié)合成的“鹽酸小液滴”。 (4)“燃燒”是劇烈的發(fā)光發(fā)熱的化學反應(yīng)現(xiàn)象，燃燒不一定有O2參與反應(yīng)，如Cl2也可以作助燃劑。 1　下列金屬中，在一定條件下既能跟Cl2反應(yīng)，又能跟稀鹽酸反應(yīng)，且均生成MCl2型化合物的是(　　) A．Al B．Fe C．Cu D．Mg [批注點撥] [解析]　Al與Cl2、鹽酸反應(yīng)生成AlCl3，F(xiàn)e與Cl2反應(yīng)生成FeCl3，Cu不與鹽酸反應(yīng)，Mg與Cl2、鹽酸

7、反應(yīng)均生成MgCl2。 [答案]　D [練1]　將氯氣通過軟管通入鼠洞中，可以用來消滅田鼠。在此過程中利用了氯氣下列性質(zhì)中的(　　) ①黃綠色　②密度比空氣大?、塾卸尽、芤滓夯? ⑤溶于水 A．①②③ B．②③ C．③④ D．③④⑤ 答案　B 解析　氯氣密度比空氣大，所以易通入鼠洞，其毒性可以殺死田鼠。 [練2]　下列各化合物不能由單質(zhì)直接化合制取的是(　　) A．FeCl3 B．CuCl2 C．AlCl3 D．FeCl2 答案　D 解析　因Cl2化學性質(zhì)很活潑，與變價金屬反應(yīng)時生成高價態(tài)化合物，F(xiàn)e元素有＋2、＋3價，Cu元素有＋1、＋2價，Al元素只有＋

8、3價。 方法規(guī)律　氯氣與金屬反應(yīng)時表現(xiàn)出強氧化性，與變價金屬(如Fe)反應(yīng)時得到高價金屬氯化物(如FeCl3)；氯氣不但能與大多數(shù)金屬反應(yīng)，還能與某些非金屬單質(zhì)如H2、P、S等反應(yīng)。 知識點二　氯氣與水、堿的反應(yīng) 　 　　　　　 1．氯水的成分和性質(zhì) (1)氯水的成分 ①氯水中的化學反應(yīng)及有關(guān)電離方程式： Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO，HClOH＋＋ClO－，2HClO2HCl＋O2↑。 ②氯水的成分——“三分子四離子”： (2)氯水的性質(zhì) 2．液氯、新制氯水和久置氯水的比較 3．Cl2可與堿反應(yīng) (1)Cl2＋2NaOH===

9、NaCl＋NaClO＋H2O，該反應(yīng)可用于工業(yè)制“84”消毒液和實驗室吸收尾氣中的Cl2。 (2)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，該反應(yīng)可用于工業(yè)制漂白粉，漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分為Ca(ClO)2。 2　在氯水中存在多種分子和離子，它們在不同的反應(yīng)中表現(xiàn)各自的性質(zhì)。下列實驗現(xiàn)象和結(jié)論一致且正確的是(　　) A．加入有色布條，一會兒有色布條褪色，說明溶液中有Cl2存在 B．溶液呈黃綠色，且有刺激性氣味，說明有Cl2分子存在 C．先加入鹽酸酸化，再加入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明氯水中有Cl－存在 D．加

10、入NaOH溶液，氯水黃綠色消失，說明有HClO分子存在 [批注點撥] [解析]　次氯酸有強氧化性，能使有色布條褪色，向氯水中加入有色布條，一會兒有色布條褪色，說明溶液中有HClO存在，故A錯誤；氯氣是黃綠色氣體，且有刺激性氣味，如果氯水呈黃綠色，且有刺激性氣味，說明有Cl2分子存在，故B正確；鹽酸中含有氯離子，向氯水中加入鹽酸后再加入硝酸銀溶液生成氯化銀白色沉淀，不能說明氯水中含有氯離子，故C錯誤；向氯水中加入氫氧化鈉溶液，氯水黃綠色消失，說明氯水中Cl2分子逐漸被反應(yīng)而消失，不能說明含有次氯酸，故D錯誤。 [答案]　B [練3]　常用氯氣給自來水消毒，某同學用自來水配制下列物質(zhì)的

11、溶液，會使藥品明顯變質(zhì)的是(　　) ①FeCl3　②AgNO3?、跱aHCO3　④MgCl2?、軳aOH A．①②④ B．②③⑤ C．①②④ D．全部 答案　B 解析　氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸，具有酸性和氧化性，因此與硝酸銀、碳酸氫鈉和氫氧化鈉都能發(fā)生化學反應(yīng)，而與FeCl3和MgCl2不反應(yīng)，故選B。 [練4]　下列物質(zhì)具有漂白性的是(　　) ①濕潤的氯氣?、谝郝取、哿蛩崴峄钠追廴芤骸、芨稍锏钠追邸、轁駶櫟腍Cl?、蘖蛩崴峄腘aClO溶液 A．①②③④⑤⑥ B．①③⑤⑥ C．①②④⑤ D．①③⑥ 答案　D 解析　①濕潤的氯氣中含有HClO；②液氯就

12、是液態(tài)的干燥氯氣，不含HClO；③硫酸酸化的漂白粉溶液中含有HClO；④干燥的漂白粉中不含HClO；⑤濕潤的HCl中無HClO；⑥硫酸酸化的NaClO溶液中含有HClO。故選D項。 方法規(guī)律　(1)新制氯水(呈淡黃綠色)，屬于混合物，若久置，則最終為鹽酸(無色)，故久置的氯水顏色褪去(無Cl2)，氧化性減弱(無HClO、Cl2)，酸性增強。 (2)Cl2、NaClO、漂白粉本身并無漂白性，只有在一定條件下生成HClO時，才有漂白性，如干燥的Cl2不能使干燥的有色布條褪色。 (3)漂白液、漂白粉的漂白原理是2NaClO＋CO2＋H2O===Na2CO3＋2HClO、Ca(ClO)2＋CO2

13、＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。 (4)漂白粉敞口存放在潮濕的空氣中容易失效，其原因是Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO；2HClO2HCl＋O2↑，所以漂白粉的保存方法是密封保存。 (5)HClO的漂白性是永久的破壞性漂白。 本課歸納總結(jié) 1.氯氣是一種黃綠色、有毒的氣體。 2．氯氣與變價金屬反應(yīng)生成高價態(tài)的金屬氯化物。 3．氯水的成分——“三分子、四離子” “三分子”為Cl2、H2O、HClO；“四離子”為H＋、Cl－、ClO－、OH－。 4．HClO具有弱酸性、強氧化性、不穩(wěn)定性和漂白性。 5．工業(yè)上用Cl2與NaOH溶液

14、反應(yīng)制“84”消毒液，實驗室用NaOH溶液除去尾氣中的Cl2。工業(yè)上用石灰乳吸收Cl2制漂白粉以便于Cl2的貯存和運輸。 學習效果檢測 1．下列關(guān)于氯水的敘述中，正確的是(　　) A．新制氯水中既有分子，又有離子 B．新制氯水在光照的條件下，可以產(chǎn)生氣體，該氣體是氯氣 C．新制氯水中滴加硝酸銀溶液，沒有任何現(xiàn)象 D．新制氯水不能使干燥的有色布條褪色 答案　A 解析　新制氯水中次氯酸分子能使干燥的有色布條褪色，在光照條件下：2HClO2HCl＋O2↑，產(chǎn)生的氣體為O2，新制氯水中的Cl－與AgNO3產(chǎn)生白色沉淀AgCl。故只有A正確。 2．下列物質(zhì)能使干燥的藍色石蕊試紙先變

15、紅后褪色的是(　　) ①氯氣?、谝郝取、坌轮坡人、苈葰獾木凭芤骸、蓰}酸?、摞}酸酸化的漂白粉溶液 A．①②③ B．①②③⑥ C．③⑥ D．③④⑥ 答案　C 3．將Cl2制成漂白粉的主要目的是(　　) ①使它轉(zhuǎn)變成較易溶于水的物質(zhì)　 ②轉(zhuǎn)變成較穩(wěn)定、便于貯存的物質(zhì)　 ③提高氯的質(zhì)量分數(shù)　 ④提高漂白能力 A．①② B．②③④ C．②③ D．② 答案　D 解析　將Cl2制成漂白粉的主要目的是轉(zhuǎn)變成較穩(wěn)定、便于貯存的物質(zhì)。Ca(ClO)2比HClO穩(wěn)定，便于貯存、運輸。 4．在新制氯水中存在多種分子和離子，下列實驗現(xiàn)象和結(jié)論一致且正確的是(　　) A．新制

16、氯水使紅玫瑰變?yōu)榘酌倒?，說明有Cl2 B．加入石蕊試液，試液變紅，說明該溶液不含OH－ C．將KHCO3固體加入新制的氯水中，有氣泡產(chǎn)生，說明有HClO D．光照新制氯水有氣泡逸出，該氣體一定是O2 答案　D 解析　A項，新制氯水中因含HClO而具有漂白性，Cl2沒有漂白性；B項，氯水中含有少量OH－，其來源于H2O的電離；C項，氯水中的H＋與KHCO3反應(yīng)產(chǎn)生CO2；D項，光照下氯水中的HClO發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生O2。 5．飽和氯水久置后，溶液中的各種粒子減少的是(　　) ①Cl2?、贖2O　③Cl－?、蹾ClO　⑤H＋ A．①②④ B．①②③ C．①④ D．②④ 答案

17、　A 解析　飽和氯水久置后會變?yōu)橄←}酸，所以Cl2、H2O、HClO均會減少。 6．下列實驗過程中，不會產(chǎn)生氣體的是(　　) 答案　C 解析　A項，新制氯水中的HClO見光分解生成氧氣；B項，新制氯水中的H＋與發(fā)酵粉中的NaHCO3反應(yīng)生成CO2；C項，新制氯水中的HCl與AgNO3反應(yīng)生成AgCl沉淀和HNO3，沒有氣體產(chǎn)生；D項，H2O與Na2O2反應(yīng)生成O2。 7．某學生應(yīng)用如下圖所示的方法研究物質(zhì)的性質(zhì)，其中氣體A的主要成分是氯氣，雜質(zhì)是空氣和水蒸氣?；卮鹣铝袉栴}： (1)該項研究(實驗)的主要目的是_________________________________

18、_。 (2)濃H2SO4的作用是______________________________，與研究目的直接相關(guān)的實驗現(xiàn)象是__________________________________________________。 (3)從物質(zhì)性質(zhì)的方面來看，這樣的實驗設(shè)計還存在事故隱患，事故表現(xiàn)是________________________。請在圖中D處以圖的形式表明克服事故隱患的措施。 答案　(1)探究Cl2與HClO誰有漂白性 (2)吸收氣體A中的水蒸氣　B中的布條不褪色，C中的布條褪色　(3)Cl2污染空氣　如下圖所示 解析　Cl2本身無漂白性，Cl2與H2O反應(yīng)生成的HClO有漂白性，Cl2有毒，易與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O。