2018-2019版新學案化學蘇教通用版講義：專題2 第一單元 氯、溴、碘及其化合物 第2課時

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第2課時氯氣的性質[學習目標定位］1.能正確說出氯氣的物理性質。2.從氯的原子結構特點和氯氣跟金屬、非金屬的反應認識氯氣是一種化學性質非?；顫姷姆墙饘?。3。知道氯氣與水反應的產物，能正確列出氯水（新制氯水和久置氯水）的主要成分。4.會書寫氯氣與堿反應的化學方程式，知道漂白粉的成分及其漂白原理。一、氯氣與單質的反應1．氯氣是一種黃綠色氣體，能溶于水，密度比空氣大，有毒。2．氯元素的原子結構示意圖為,由此可知：氯原子在化學反應中容易得到1個電子。氯氣是一種化學性質很活潑的非金屬單質，能與多種物質直接發(fā)生反應。(1)能與絕大多數金屬反應生成鹽。寫出下列反應的化學方程式,指明反應現象：(2)Cl2與非金屬單質的反應操作H2在Cl2中燃燒H2和Cl2的混合氣體光照現象H2在盛有Cl2的集氣瓶中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，集氣瓶口有白霧產生發(fā)生爆炸反應原理H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃）)2HCl氯氣與單質的反應(1）氯氣能與除Au、Pt之外的所有金屬直接反應,與Fe、Cu等變價金屬反應均生成高價金屬氯化物。（2）干燥的氯氣在常溫下不與鐵反應，因此，干燥的氯氣可用鋼瓶貯存。(3）氫氣和氯氣的反應條件不同，現象也不同。工業(yè)上用H2＋Cl2eq\o（=，\s\up7(點燃))2HCl的方法制鹽酸。(4)燃燒不一定有氧氣參加。任何發(fā)熱、發(fā)光、劇烈的氧化還原反應都叫燃燒。(5）氯氣還能與磷（P）、硫(S）等非金屬單質反應。提醒煙是指固體小顆粒分散在空氣中，霧是指小液滴分散在空氣中。【例1】下列各化合物不能由單質直接化合制取的是()A．FeCl3 B．CuCl2C．AlCl3 D．FeCl2答案D解析因Cl2化學性質很活潑,與變價金屬反應時生成高價態(tài)金屬氯化物，Fe元素有＋2價、＋3價,Cu元素有＋1價、＋2價，Al元素只有＋3價，所以選D。【例2】下列現象不屬于H2在Cl2中燃燒現象的是（)A．蒼白色火焰 B．瓶口有白霧C．集氣瓶內氣體顏色變淺 D．爆炸答案D解析H2在Cl2中燃燒，發(fā)出蒼白色火焰,瓶口因生成的HCl吸收空氣中的H2O形成鹽酸小液滴而形成白霧，瓶內氣體因Cl2的消耗而變淺，但不發(fā)生爆炸.易錯警示燃燒不一定有氧氣參加，物質并不是只有在氧氣中才可以燃燒。燃燒的本質是劇烈的氧化還原反應，所有發(fā)光、放熱、劇烈的氧化還原反應都稱為燃燒。如Na、Fe、H2等物質均可在Cl2中燃燒。二、氯氣與水的反應1．氯氣能溶于水,其水溶液俗稱氯水.按照表中要求完成氯水的性質實驗，將實驗現象及有關結論填入表中:實驗操作實驗現象實驗結論有色布條不褪色干燥氯氣不具有漂白性有色布條褪色新制氯水具有漂白性2。新制氯水具有漂白性是因為氯氣與H2O反應生成了HClO,反應的化學方程式是Cl2＋H2OHCl＋HClO,該反應的氧化劑是Cl2,還原劑是Cl2。3．次氯酸（HClO)的性質(1)次氯酸是易溶于水的弱酸,比碳酸酸性弱，寫離子方程式時不能拆成離子形式.氯氣和水反應的離子方程式為Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO.(2）次氯酸不穩(wěn)定，見光易分解，反應的化學方程式：2HClOeq\o（=,\s\up7（光照））2HCl＋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。歸納總結液氯、新制氯水、久置氯水的比較液氯新制氯水久置氯水成分Cl2Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－H＋、Cl－、H2O、OH－分類純凈物混合物混合物顏色黃綠色黃綠色無色性質氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性保存特制鋼瓶棕色瓶盛裝，放陰涼處,一般現用現配放于試劑瓶,玻璃塞即可【例3】為探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性質，某化學興趣小組做了如下實驗：(1)觀察氯水顏色,發(fā)現氯水呈黃綠色，證明氯水中含有的粒子是________(填化學式，下同）。(2）向氯水中滴入碳酸鈉溶液，有氣體生成,說明氯水中含有的粒子是________。(3）在盛有氯水的試管中的有色布條褪色，說明氯水中含有的粒子是________。（4)將紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液顯紅色，起作用的微粒是________，過一會兒,溶液的顏色褪去,起作用的微粒是________。（5）向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成，證明氯水中含有的粒子是________。（6)氯水經光照后，顏色逐漸消失，并放出的氣體是________，溶液的酸性________(填“增強"“不變"或“減弱”）.(7）將Cl2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)H＋HClO（5)Cl－（6)O2增強（7）Cl2、ClO－、HClO解析(1）氯水中含有的微粒有Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－和OH－,含有Cl2,使溶液呈現黃綠色。（2）滴入Na2CO3溶液有氣體生成，證明溶液呈酸性，含H＋。（3）氯水能使有色布條褪色,說明具有漂白性，證明氯水中含有HClO.(4）紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液呈紅色，說明有H＋存在，很快褪色,則是因為HClO起漂白作用。(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成，證明氯水中有Cl－。（6）HClO不穩(wěn)定，見光易分解放出O2，并生成鹽酸，由于HClO為弱酸，而鹽酸是強酸，故溶液酸性增強.(7)Cl2水中的Cl2、ClO－、HClO具有強氧化性。思維拓展氯水的性質氯水成分的多樣性決定了其性質的多樣性三、氯氣與堿的反應1．將氯氣通入氫氧化鈉溶液中可制得漂白液。（1）反應的化學方程式是Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。（2)漂白液的有效成分是次氯酸鈉。2．工業(yè)上制取漂白粉(氯氣和石灰乳)的原理與上述反應原理相似.(1)反應的化學方程式是2Ca（OH)2＋2Cl2=CaCl2＋Ca（ClO)2＋2H2O。（2)漂白粉的成分是CaCl2、Ca(ClO）2,有效成分是Ca(ClO)2;漂白精的主要成分是Ca(ClO）2.(3)漂白粉的漂白原理：利用復分解反應原理和較強酸能夠制取較弱酸的原理使漂白粉中的次氯酸鈣轉化為次氯酸進行漂白。Ca（ClO）2＋2HCl=CaCl2＋2HClO，離子方程式是ClO－＋H＋=HClO。(4）漂白粉長期露置于空氣中，最終會生成氯化鈣而失效，有關反應的化學方程式：①Ca（ClO）2＋H2O＋CO2=CaCO3＋2HClO；②2HClO光照，2HCl＋O2↑;③CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑。(1）自來水常用氯氣來殺菌消毒，但因氯氣的溶解度不大，而且生成的次氯酸很不穩(wěn)定，不便于保存，而次氯酸鹽性質穩(wěn)定，且遇酸或空氣中的CO2和水蒸氣可生成HClO。因此常用氯氣與堿反應制取漂白粉。（2)漂白粉在空氣中保存不當會變質.因此漂白粉和漂白精的保存方法是密封、避光并置于陰涼干燥處.【例4】有關漂白粉和漂白液的說法正確的是________(填序號)。①工業(yè)上將氯氣通入澄清石灰水制取漂白粉②漂白液的有效成分是NaClO，漂白粉的有效成分是Ca（ClO）2③漂白粉和Fe(OH)3膠體都常用于自來水的處理，二者的作用原理不相同④漂白粉在空氣中久置不可能發(fā)生氧化還原反應⑤漂白粉在空氣中久置變質，理由是漂白粉中的CaCl2與空氣中的CO2反應生成CaCO3⑥漂白粉在空氣中不穩(wěn)定,所以可用于漂白紙張答案②③解析①不正確,漂白粉是將Cl2通入石灰乳中制得的混合物,反應的化學方程式為2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO）2＋2H2O;②正確，漂白液的有效成分是NaClO，漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO）2,有效成分是Ca(ClO）2；③正確，漂白粉用于自來水殺菌消毒,Fe(OH）3膠體用于除去水中的懸浮雜質，二者的作用原理不同；④不正確,漂白粉在空氣中久置的化學方程式為Ca(ClO）2＋H2O＋CO2=CaCO3＋2HClO，2HClOeq\o（=，\s\up7（光照)）2HCl＋O2↑,既有復分解反應，又有氧化還原反應；⑤不正確，漂白粉在空氣中失效原因是Ca(ClO)2＋H2O＋CO2=CaCO3＋2HClO，而CaCl2與H2O和CO2不反應；⑥漂白粉能用于漂白紙張，與其強氧化性有關，與不穩(wěn)定性無關.易誤提醒工業(yè)制備漂白粉時只能用石灰乳而不能用石灰水;漂白粉在空氣中變質包括兩個反應過程：一是Ca(ClO）2與空氣中CO2、H2O反應，二是生成的HClO分解.1．某同學利用如圖所示裝置電解飽和食鹽水，他在導氣管b處收集到的氣體不具有的特征是（)A．呈黃綠色 B．有毒C．密度小于空氣 D．刺激性氣味答案C解析電解飽和食鹽水時，Cl－在與電源正極相連的碳棒上轉化為Cl2,該氣體的密度大于空氣。2．下列敘述中正確的是(）①氯氣的性質活潑,它與氫氣混合后立即發(fā)生爆炸②實驗室制取氯氣時，為了防止環(huán)境污染，多余的氯氣可以用氫氧化鈣溶液吸收③新制氯水的氧化性強于久置氯水④檢驗HCl氣體中是否混有Cl2，方法是將氣體通入硝酸銀溶液⑤除去HCl氣體中的Cl2，可將氣體通入飽和食鹽水A．①②③ B．②③④C．③ D．③⑤答案C解析氯氣與氫氣混合，達到爆炸極限，在點燃或光照的條件下才能發(fā)生爆炸，①錯誤；氫氧化鈣溶液中溶質濃度小，實驗中用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣，②錯誤；排除A、B項.HCl氣體與AgNO3溶液也可產生沉淀，④錯誤；將氣體通入飽和食鹽水，除去的是HCl氣體,而不是Cl2,⑤錯誤，排除D項.3．下列說法中正確的是（）A．漂白粉是純凈物B．次氯酸顯酸性,所以有殺菌漂白作用C．氯水久置后將失去漂白性D．次氯酸屬于酸，能使石蕊溶液變紅答案C4．室溫下，單質A、B、C分別為固體、黃綠色氣體、無色氣體，在合適反應條件下，它們可按下面框圖進行反應。又知E溶液是無色的。請回答：（1）A是__________,B是__________，C是__________（填化學式）.(2）反應①的化學方程式為_____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)反應③的化學方程式為____________________________________________________________________________________________________________________________。（4)反應④的化學方程式為_____________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1）FeCl2H2（2)2Fe＋3Cl2eq\o(=，\s\up7(點燃））2FeCl3(3)Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑（4）2FeCl2＋Cl2=2FeCl3解析解答推斷題的關鍵在于尋找“突破口”.由B為黃綠色的氣體單質，可知B為Cl2，C為無色氣體且與Cl2能發(fā)生反應,則C為H2,E為HCl；由反應③④可以推出:A為排在H前面的金屬,且A為變價金屬,因此A為Fe.［對點訓練]題組一Cl2的性質1．Cl2可用于消滅田鼠,為此，可將Cl2用軟管通入到田鼠洞中，這是利用了氯氣下列性質:①黃綠色②密度比空氣大③有毒④易液化⑤可溶于水中的（)A．①② B．②③C．①②③ D．③④⑤答案B解析將氯氣通入到田鼠洞中起滅鼠作用，一方面是利用其密度比空氣大得多,可沉在洞底，另一方面是氯氣有毒.2．下列關于氯氣的說法正確的是()A．氯氣的化學性質很活潑，所以純凈的液氯不能用鋼瓶貯存B．氯氣和液氯是兩種不同的物質C．不可以用濃硫酸除去氯氣中的水蒸氣D．氯氣有毒，它曾在戰(zhàn)爭中被用于制造毒氣彈答案D3．下列有關氯氣的敘述中正確的是（)A．Cl2是無色無味的氣體B．液氯和氯水都具有漂白性C．點燃是H2和Cl2化合的唯一條件D．Cl2與變價金屬反應生成高價金屬氯化物答案D4．植物中山茶花、石榴可以吸收氯氣，紫藤和月季對氯氣的吸收凈化能力也很強。在實驗室制取Cl2時，尾氣一般要用NaOH溶液吸收而不用澄清石灰水吸收的理由是()A．氯氣不與石灰水反應B．Ca(OH）2微溶于水，澄清石灰水中Ca（OH)2的含量少，吸收的尾氣也很少C．氯氣與Ca（OH）2反應生成的CaCl2難溶于水D．澄清石灰水能吸收空氣中的CO2而變渾濁答案B解析Ca(OH）2在水中的溶解度小,吸收Cl2的量較少，吸收不充分。注意D項與題目所問無關。5．將Cl2制成漂白粉的主要目的是(）①使它轉變成較易溶于水的物質②轉變成較穩(wěn)定、便于貯存的物質③提高氯的質量分數④提高漂白能力A．①②B．②③④C．②③D．②答案D解析將Cl2制成漂白粉的主要目的是轉變成較穩(wěn)定、便于貯存的物質。Ca（ClO）2比HClO穩(wěn)定，便于貯存、運輸.題組二氯水的成分及性質6．長期放置飽和氯水時，下列微粒在溶液中不減少的是()A．Cl2B．HClOC．Cl－D．H2O答案C7．在氯水中存在多種分子和離子，它們在不同的反應中表現各自的性質.下列實驗現象和結論一致且正確的是（）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溶液產生白色沉淀,說明有Cl－存在D．加入NaOH溶液，氯水黃綠色消失，說明有HClO分子存在答案B解析能使有色布條褪色的是次氯酸，說明溶液中有次氯酸存在，A錯誤；因為Cl2呈黃綠色且有刺激性氣味，B正確；加入鹽酸酸化的AgNO3溶液產生白色沉淀，Cl－不一定存在，因為加入的鹽酸中也含Cl－，可加硝酸酸化，C錯誤;加入NaOH溶液，氯水黃綠色消失,說明有Cl2存在，D錯誤.8．實驗表明：將氯水滴加到一張藍色石蕊試紙上，試紙上會出現如圖所示的半徑慢慢擴大的內外兩個圓環(huán)，且兩環(huán)顏色不同。下列有關說法中不正確的是（)A．此實驗表明氯水具有酸性、漂白性B．內環(huán)呈白色外環(huán)呈紅色或淺紅色C．內外環(huán)上顏色的差異表明此變化過程中，中和反應比氧化還原反應快D．氯水中形成次氯酸的反應中還原產物是HClO答案D解析內外兩環(huán)顏色不同,說明兩種物質起作用，表現出酸性和漂白性，A正確；內環(huán)HClO表現強氧化性，起漂白作用，外環(huán)H＋表現酸性而呈紅色或淺紅色，B正確；由現象可知外環(huán)是由于H＋表現酸性的結果，說明中和反應快,內環(huán)是HClO的強氧化性的表現，氧化還原反應慢些，C正確;HClO是Cl元素化合價升高的產物，為氧化產物，D錯誤。9．將紫色石蕊溶液滴入NaOH溶液中，溶液變藍色,再通入氯氣,溶液由藍色先變成紅色，最后顏色慢慢褪去，其原因是(）①氯氣有漂白性②氯氣與NaOH溶液反應③氯氣的水溶液呈酸性④次氯酸有漂白性⑤氯化鈉有漂白性A．①④B．②③④C．①②③D．④⑤答案B解析Cl2與NaOH溶液反應生成NaCl和NaClO，當Cl2過量時，Cl2與水反應生成HCl和HClO,溶液呈酸性，因此使石蕊溶液變紅色,而HClO有漂白性，又使溶液褪色。10．如圖所示，從A處通入新制備的Cl2，關閉B閥時，C處的紅色布條看不到明顯現象;當打開B閥后，C處紅色布條逐漸褪色。D瓶中裝的是（）①濃硫酸②NaOH溶液③H2O④飽和NaCl溶液A．①③B．②④C．①②D．③④答案C解析本題解題關鍵在于明確HClO有漂白作用，干燥的Cl2不具備漂白作用。先判斷A處通入的Cl2是否帶有水蒸氣。根據B閥打開時,紅色布條褪色，說明A處Cl2為潮濕的;潮濕的Cl2在B閥關閉時通過D，看不到C處紅色布條有明顯變化，說明D處溶液吸收了氯氣或者吸收了潮濕氯氣中的水蒸氣。因此正確選項為C.[綜合強化］11．常溫下，A是可用來對自來水進行消毒的黃綠色單質氣體，A、B、C、D、E都含X元素，其轉化關系如圖所示:（1）請分別寫出下列物質的化學式（如為溶液請?zhí)钊苜|的化學式）：A________、B________、D________。（2）寫出下列反應的化學方程式或離子方程式（請注明反應條件):A＋H2O（離子方程式）：___________________________________________________;A＋NaOH（離子方程式)：________________________________________________；D→A（化學方程式)：____________________________________________________。答案(1）Cl2HClOHCl（2）Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClOCl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O4HCl(濃）＋MnO2eq\o(=,\s\up7（△)）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O解析由題意可知A為氯氣，B為次氯酸，D為鹽酸，C為氯化鈉，E為次氯酸鈉。12．洪災過后，飲用水的消毒殺菌成為抑制大規(guī)模傳染性疾病爆發(fā)的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒劑.根據所學知識，回答下列問題:(1）工業(yè)上將氯氣通入石灰乳制取漂白粉，反應的化學方程式為___________________;漂白粉有效成分為________（填名稱)；瓶裝漂白粉久置在空氣中會失效,試用化學方程式表示失效的原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________。（2）某化學興趣小組為了探究HClO的漂白性，設計了如下的實驗:①通入Cl2后，從集氣瓶A、B的現象可得出的結論是________________________________________________________________________;其中發(fā)生反應的化學方程式為__________________________________________________________________________________________________________________.②為了確認是HClO使?jié)駶櫟募t色布條褪色，你認為還應增加的實驗是________________________________________________________________________。③燒杯中NaOH溶液所起的作用是_______________________________________________，燒杯中所發(fā)生反應的化學方程式為______________________________________________________________________________________________________________。④為保證實驗安全，氯氣以每分鐘1。12L(已換算為標準狀況下）的流速勻速通入，若實驗需耗時4min，小燒杯中盛放2mol·L－1的NaOH溶液的體積至少應為________mL.答案（1)2Cl2＋2Ca(OH)2=Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O次氯酸鈣Ca(ClO）2＋CO2＋H2O=CaCO3＋2HClO、2HClOeq\o(=，\s\up7（光照)）2HCl＋O2↑（2)①干燥的Cl2沒有漂白性,氯水有漂白性Cl2＋H2OHCl＋HClO②驗證鹽酸是否有漂白性③吸收多余的Cl2，防止污染空氣Cl2＋2NaOH=NaClO＋NaCl＋H2O④200解析（1）工業(yè)制取漂白粉的化學方程式為2Cl2＋2Ca(OH)2=Ca（ClO）2＋CaCl2＋2H2O，漂白粉的主要成分為CaCl2和Ca(ClO）2,而起漂白作用的是Ca(ClO)2，故漂白粉的有效成分為Ca（ClO）2。漂白粉久置于空氣中因吸收CO2而變質：Ca(ClO）2＋H2O＋CO2=CaCO3＋2HClO，HClO不穩(wěn)定易分解：2HClO=2HCl＋O2↑，從而導致漂白粉失效.(2）①干燥的紅色布條不褪色，說明氯氣不具有漂白性;濕潤的紅色布條褪色,說明氯水具有漂白性。②氯水中的成分除Cl2外,還存在HClO、HCl和H2O，要確認次氯酸具有漂白性，還需確認鹽酸不具有漂白性.③燒杯中的NaOH溶液可吸收多余的氯氣，以防止污染空氣。④4min內共通入Cl24.48L即0。2mol，為保證實驗安全，燒杯中的NaOH應至少能全部吸收通入的Cl2，根據Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O，NaOH至少需0.4mol，V(NaOH)＝eq\f(0。4mol,2mol·L－1）＝0.2L＝200mL。13．如圖是實驗室制備氯氣并進行一系列相關實驗的裝置(夾持設備已略）。已知：裝置A是氯氣的發(fā)生裝置,反應的化學方程式：Ca（ClO)2＋4HCl（濃）=CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。據此回答下列問題：(1）裝置B中飽和食鹽水的作用是___________________________________。（2）裝置B也是安全瓶，監(jiān)測實驗進行時C中是否發(fā)生堵塞，請寫出發(fā)生堵塞時B中的現象:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3）裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性，為此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處依次放入物質的組合應是________（填字母)。編號ⅠⅡⅢa干燥的有色布條堿石灰濕潤的有色布條b干燥的有色布條無水硫酸銅濕潤的有色布條c濕潤的有色布條濃硫酸干燥的有色布條d濕潤的有色布條無水氯化鈣干燥的有色布條（4）裝置D的作用是_________________________________________，其燒杯中的溶液應該選用________________(填相應的試劑)。答案（1)除去Cl2中的HCl（2)B中長頸漏斗中液面上升,形成水柱（3)d(4)吸收多余的氯氣，防止污染大氣NaOH溶液14．為了探究新制飽和氯水的組成和性質而進行了下列科學實驗,請根據要求回答問題:(1)請寫出新制飽和氯水中含有氯元素的物質的化學式：________________________________________________________________________。(2）若不再進行更多的實驗，請說明能快速判斷氯水中含有Cl2的主要依據：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3）取適量新制飽和氯水滴入品紅溶液后褪色，可得出氯氣與水反應的產物HClO具有漂白性，請你評價該結論是否合理?________。若不合理，請說明理由（若合理，則無需填寫)：__________________