第二節(jié) 氯及其化合物


第1課時 氯氣的性質(zhì)





1.了解氯元素的存在,能從氯原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)理解氯氣的主要化學(xué)性質(zhì)(跟金屬、非金屬的反應(yīng))。(學(xué)習(xí)重點(diǎn))


2.了解氯氣的主要物理性質(zhì);認(rèn)識燃燒現(xiàn)象的本質(zhì)。





1．氯的原子結(jié)構(gòu)及存在


(1)原子結(jié)構(gòu)：氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，氯原子容易得到一個電子而形成Cl－，表現(xiàn)出典型的氧化性。


(2)存在：氯在自然界中以化合態(tài)存在，主要以NaCl的形式存在。


2．Cl2的物理性質(zhì)


微點(diǎn)撥：聞氣體的方法是在瓶口用手輕輕扇動，僅使少量氣體飄進(jìn)鼻孔。


3．Cl2的化學(xué)性質(zhì)


(1)與金屬的反應(yīng)





(2)與非金屬的反應(yīng)


①光照條件下：氫氣與氯氣發(fā)生爆炸。


②點(diǎn)燃條件下：


現(xiàn)象：氫氣在氯氣中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，瓶口上方有白霧出現(xiàn)。


化學(xué)方程式：H2＋Cl2eq \(=====,\s\up8(點(diǎn)燃))2HCl。


③燃燒的本質(zhì)：任何發(fā)光發(fā)熱的化學(xué)反應(yīng)都叫燃燒，所以氫氣與氯氣的反應(yīng)也屬于燃燒。


(3)與H2O反應(yīng)


①反應(yīng)方程式：Cl2＋H2O===HCl＋HClO。


②氯氣的水溶液稱為“氯水”。顏色為淡黃綠色。


(4)與堿反應(yīng)


①與NaOH反應(yīng)——制漂白液


化學(xué)方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。


漂白液的有效成分為NaClO。


②與Ca(OH)2反應(yīng)——制漂白粉或漂粉精


化學(xué)方程式：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。


漂白粉或漂粉精的成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分為Ca(ClO)2。


4．氯氣的用途


(1)Cl2是一種重要的化學(xué)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(jī)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。


5．次氯酸的性質(zhì)


(1)弱酸性(酸性小于碳酸)：NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO。


(2)不穩(wěn)定性：次氯酸不穩(wěn)定，只存在于水溶液中，見光易分解，化學(xué)方程式為2HClOeq \(=====,\s\up8(光))2HCl＋O2↑。


(3)漂白性


6．氯離子(Cl－)的檢驗(yàn)





合作探究1


1．向FeCl2溶液中加KSCN溶液，然后加入少量氯水，有什么現(xiàn)象？體現(xiàn)氯水中什么粒子的什么性質(zhì)？


【提示】 加KSCN溶液無現(xiàn)象，加氯水后溶液變紅。體現(xiàn)了氯水中Cl2的氧化性。


2．將氯水滴入NaHCO3溶液中，有何現(xiàn)象？為什么？


【提示】 溶液中產(chǎn)生氣泡，因?yàn)槁人械腍＋與NaHCO3發(fā)生反應(yīng)：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑。


3．氯水中加入AgNO3溶液，有什么現(xiàn)象？為什么？


【提示】 溶液中有白色沉淀，因氯水中的Cl－與Ag＋發(fā)生反應(yīng)生成AgCl沉淀。


4．氯水在光照條件下，有什么現(xiàn)象？為什么？


【提示】 氯水有氣泡冒出，因?yàn)槁人械腍ClO分解生成HCl和O2。


規(guī)律總結(jié)


(1)新制氯水與久置氯水的區(qū)別


(2)新制氯水的性質(zhì)


合作探究2


為了探究HClO的漂白性，某同學(xué)設(shè)計了如下的實(shí)驗(yàn)。





1．通入Cl2，根據(jù)集氣瓶A、B中紅色布條的現(xiàn)象，你能得出什么結(jié)論？


【提示】 Cl2不能使干燥的紅色布條褪色，Cl2能使?jié)駶櫟募t色布條褪色，因此Cl2不具有漂白作用，但Cl2溶于水后具有漂白作用。


2．為了確認(rèn)是HClO使?jié)駶櫟募t色布條褪色，你認(rèn)為還需增加的實(shí)驗(yàn)是什么？


【提示】 Cl2溶于水并與H2O發(fā)生反應(yīng)Cl2＋H2O===HClO＋HCl，因此為了確認(rèn)是HClO具有漂白性，還應(yīng)增加一個將HCl通過濕潤紅色布條的實(shí)驗(yàn)裝置，以驗(yàn)證鹽酸不具有漂白性。


3．燒杯中NaOH溶液的作用是什么？反應(yīng)的離子方程式是怎樣的？


【提示】 NaOH溶液用于吸收Cl2，反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋2OH－===


Cl－＋ClO－＋H2O。


規(guī)律總結(jié)


(1)氯水、次氯酸鹽溶液的漂白實(shí)質(zhì)是HClO具有強(qiáng)氧化性。


(2)次氯酸的漂白性





隨堂訓(xùn)練


1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)


(1)Cl的最外電子層電子數(shù)為7，易得電子表現(xiàn)強(qiáng)氧化性。( )


(2)過量Fe在Cl2中燃燒生成FeCl2。( )


(3)工業(yè)制HCl氣體時可將H2與Cl2的混合氣體加熱。( )


(4)Cl2與H2O反應(yīng)生成HCl和HClO，故氯水中無Cl2分子。( )


(5)濕潤的有色布條遇Cl2褪色，說明Cl2具有漂白性。( )


(6)84-消毒液的有效成分為NaClO。( )


(7)待測液中加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，說明待測液中一定含


有Cl－。( )


【答案】 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)×


2.下列化合物中，不能通過兩種單質(zhì)間化合直接制取的是( )


A．FeCl3 B．CuCl2


C．HCl D．FeCl2


D [Fe與Cl2反應(yīng)只生成FeCl3，不會生成FeCl2。]


3．下列是關(guān)于氯水的敘述，正確的是( )


A．新制氯水中只含Cl2和HClO分子


B．新制氯水可使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色


C．光照氯水有氣泡冒出，該氣體為Cl2


D．氯水放置數(shù)天后，氯水的酸性減弱


B [A項，氯水含有Cl2、HClO、H2O三種分子，H＋、Cl－、ClO－、OH－四種離子；C項，氣體為O2，不是Cl2；D項，氯水久置溶液的酸性變強(qiáng)。]


4．如圖裝置用來檢驗(yàn)氯氣的部分性質(zhì)，下列說法不正確的是( )





A B C


A．裝置A的作用是除去氯氣中的水蒸氣


B．裝置C中溶液不可以用澄清石灰水代替


C．裝置C中發(fā)生反應(yīng)為Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O


D．裝置B的現(xiàn)象是干燥處布條褪色，濕潤處布條不褪色


D [Cl2本身無漂白性，Cl2與H2O反應(yīng)生成的HClO具有漂白性。]


5.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(shí)驗(yàn)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．加入鹽酸酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明有Cl－存在


C．溶液呈黃綠色，且有刺激性氣味，說明有Cl2分子存在


D．加入NaOH溶液，氯水黃綠色消失，說明有HClO分子存在


C [氯氣溶于水，只有部分氯氣與H2O反應(yīng)，Cl2＋H2O===HCl＋HClO，所以氯水中含有的微粒是分子：Cl2、HClO、H2O；離子：H＋、Cl－、ClO－、OH－。A項，次氯酸有強(qiáng)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；B項，鹽酸中含有氯離子，向氯水中加入酸化的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B錯誤；C項，氯氣是黃綠色氣體，且有刺激性氣味，如果氯水溶液呈黃綠色，且有刺激性氣味，說明有Cl2分子存在，故C正確；D項，向氯水中加入氫氧化鈉溶液，氯水黃綠色消失，說明氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)，不能證明含有次氯酸，故D錯誤。]





6．在新制氯水參加的反應(yīng)中，有如下幾種情況：


(1)向FeCl2溶液中加入氯水，氯水中起作用的主要微粒是________，反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________


______________________________________________________________。


(2)向AgNO3溶液中加入氯水，氯水中起作用的主要微粒是________，反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________________


______________________________________________________________。


(3)向氯水中滴加石蕊溶液，溶液變紅，氯水中起作用的微粒是________，然后又褪色，起作用的微粒是________。


【答案】 (1)Cl2 Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－


(2)Cl－ Ag＋＋Cl－===AgCl↓ (3)H＋ HClO


7.如圖是一組檢驗(yàn)氯氣性質(zhì)的裝置。





(1)現(xiàn)關(guān)閉活塞K，若有色布條是干燥的，溶液B為濃硫酸，則有色布條________；若溶液B為水，則有色布條________；若溶液B為飽和的NaHCO3溶液，則有色布條________。


(2)現(xiàn)打開K，溶液B為氫氧化鈉溶液，通入的Cl2是濕潤的，布條是干燥的，則有色布條________。


【解析】 (1)關(guān)閉K通入Cl2，若B為濃硫酸，則進(jìn)入(Ⅱ)的是干燥的Cl2，有色布條不褪色；若B為水，則進(jìn)入(Ⅱ)的是濕潤的Cl2，有色布條褪色；若B是NaHCO3溶液，則Cl2在(Ⅰ)中被消耗，有色布條不褪色。(2)打開K，盡管B是NaOH溶液，濕潤的Cl2還是直接進(jìn)入(Ⅱ)，有色布條褪色。


【答案】 (1)不褪色 褪色 不褪色 (2)褪色顏色
狀態(tài)
氣味
毒性
溶解性(25 ℃)
黃綠色
氣體
刺激性


氣味
有毒
1體積水溶解


約2體積氯氣
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論
有色布條褪色
氯水有漂白作用，起漂白作用的是HClO
新制氯水
久置氯水
成分
(1)三種分子：Cl2、HClO、H2O


(2)四種離子：H＋、Cl－、ClO－、OH－
H＋、OH－、Cl－、H2O
顏色
黃綠色
無色
性質(zhì)
酸性、氧化性、漂白性
酸性
性質(zhì)
成分
相關(guān)實(shí)例或解釋
氧化性
Cl2
能氧化Fe2＋、I－等
生成白


色沉淀
Cl－
加入AgNO3溶液，將產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀
不穩(wěn)定性
HClO
見光分解產(chǎn)生氣體
漂白性
HClO
使有色物質(zhì)褪色，使紫色石蕊先變紅后褪色
酸性
H＋
與活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生氣體

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