第4章 第2節(jié) 第1課時 氯氣氯水

成才之路·化學(xué)路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索人教版·必修1

非金屬及其化合物第四章第二節(jié)富集在海水中的元素——氯第四章第1課時氯氣的性質(zhì)第四章新情境?激趣入題1新知識?預(yù)習(xí)探究2新思維?名師講堂3新考題?隨堂自測4新提升?達(dá)標(biāo)作業(yè)5新視點?專家博客6新情境?激趣入題第一次世界大戰(zhàn)期間，德軍與英、法聯(lián)軍在比利時的伊普爾對峙。黎明時，英、法聯(lián)軍前線戰(zhàn)壕的士兵突然看到一股陰森森的黃綠色氣體沿著地面逐漸向他們襲來，很快數(shù)百名英、法聯(lián)軍戰(zhàn)士窒息而死，數(shù)千名士兵雙目失明，這就是1915年4月22日發(fā)生的令人發(fā)指的事件，也是世界戰(zhàn)爭史上的第一次化學(xué)戰(zhàn)。從此，化學(xué)戰(zhàn)作為最邪惡的戰(zhàn)爭被寫入了人類戰(zhàn)爭的史冊。你知道這種殺傷力極強(qiáng)的黃綠色氣體的成分嗎？新知識?預(yù)習(xí)探究1．了解氯元素的存在和結(jié)構(gòu)。2．了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。●學(xué)習(xí)目標(biāo)1．氯的原子結(jié)構(gòu)及存在氯原子結(jié)構(gòu)示意圖為________，氯原子容易____________而形成Cl－，表現(xiàn)為典型的________性。氯在自然界中以_____態(tài)存在，主要以__________的形式存在。2．氯氣的實驗室制法在實驗室里常用MnO2和濃鹽酸共熱來制取氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：______________________________________?！裥轮A(yù)習(xí)得到一個電子非金屬化合NaCl3．Cl2的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味毒性溶解性______________________________1體積水溶解約____體積氯氣黃綠色氣體刺激性氣味有毒24.Cl2的化學(xué)性質(zhì)(1)與金屬反應(yīng)①與Na反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________，產(chǎn)生大量____煙；②與Fe反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________，產(chǎn)生大量_______的煙；③與Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________，產(chǎn)生大量________的煙。白棕褐色棕黃色蒼白白霧②氯水的性質(zhì)不褪色無褪色HClO弱殺菌、消毒NaClO1．氯氣是一種有毒氣體，但可用于自來水的殺菌消毒；使用氯氣對自來水消毒時可能產(chǎn)生一些負(fù)面影響，因此，人們開始研究并試用一些新型自來水消毒劑。從中你得到什么啟示？提示：任何事物都具有兩面性。使用Cl2給自來水消毒，能殺死水中的病菌，對人體有益；但也能結(jié)合水中的有機(jī)物，生成潛在的致癌物質(zhì)。ClO2、O3、Na2FeO4都是新型的自來水消毒劑。具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)，理論上都可作消毒劑。2．同一物質(zhì)的固體和溶液顏色一定相同嗎？舉例說明。提示：不一定，如CuCl2固體為棕黃色，溶液呈藍(lán)綠色?！褡灾魈骄啃滤季S?名師講堂氯氣的物理性質(zhì)●教材點撥①氯元素是最重要的成鹽元素，主要以NaCl的形式存在于海水和陸地鹽礦中。②海洋是包括NaCl在內(nèi)的鹽類等物質(zhì)的巨大資源寶庫。海洋中含鹽3%，主要為NaCl，此外還有MgCl2、MgSO4等鹽類。③人體體液中的Na＋和Cl－對于調(diào)節(jié)體液的物理和化學(xué)性質(zhì)、保證生理活動和功能發(fā)揮著重要作用。2．氯氣的物理性質(zhì)顏色、氣味、狀態(tài)溶解性熔、沸點密度黃綠色、有強(qiáng)烈刺激性氣味的有毒氣體通常狀況下，1體積水能溶解約2體積Cl2較低，易液化比空氣大，標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為3.17g·L－1

下列關(guān)于氯氣的敘述，正確的是(

)A．氯氣是一種無色，沒有刺激性氣味的氣體B．氯氣、氯水、液氯的成分相同C．氯氣不能與水發(fā)生反應(yīng)D．氯氣有毒，但可用來殺菌消毒【解析】

Cl2是黃綠色有刺激性氣味的氣體，故A項錯誤，氯氣、液氯成分相同，但與氯水成分不同，故B項錯，氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸故C項錯誤?！敬鸢浮?/p>

D●典例透析(2015·經(jīng)典習(xí)題選萃)當(dāng)有大量Cl2散逸到周圍空間，你認(rèn)為以下措施合理的是(

)①迅速撥打求救電話；②迅速撤離人員至地勢較高處；③迅速撤離人員至下風(fēng)口；④用浸有一定濃度NaOH溶液的口罩或毛巾捂住鼻口；⑤用浸有一定濃度Na2CO3溶液的口罩或毛巾捂住鼻口；⑥盡可能切斷泄漏源(如堵住泄漏口，將其浸入堿液池等)A．①②④⑥

B．①②⑤⑥C．①③⑤⑥ D．①②④⑤⑥【解析】

Cl2是有毒的化學(xué)氣體，當(dāng)發(fā)現(xiàn)大量Cl2泄漏時，一定要及時報警，同時盡可能地切斷泄漏源。Cl2的密度比空氣大，容易沉降在地勢低凹處，因此人要朝高處跑；Cl2遇水會反應(yīng)生成酸性物質(zhì)，因此應(yīng)該用堿性溶液浸濕毛巾捂住鼻口，但由于NaOH是腐蝕性很強(qiáng)的堿，故不應(yīng)使用?！敬鸢浮?/p>

B1．氯氣的化學(xué)性質(zhì)氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)活潑的非金屬單質(zhì)，它具有較強(qiáng)的氧化性，能與多種金屬和非金屬直接化合，還能與水、堿等化合物起反應(yīng)。氯氣的化學(xué)性質(zhì)●教材點撥(1)氯氣與金屬的反應(yīng)溫馨提示：①大多數(shù)金屬在點燃或灼熱的條件下，都可以與氯氣反應(yīng)，被氯氣氧化為相應(yīng)的金屬氯化物。②常溫下，干燥的氯氣或液氯并不能與金屬反應(yīng)，所以液氯可以貯存在鋼瓶中。③氯氣與具有變價的金屬反應(yīng)時，無論反應(yīng)物的量的多少都生成金屬氯化物。如Cu和Fe分別與Cl2反應(yīng)的產(chǎn)物只能為CuCl2和FeCl3。(2)氯氣與非金屬反應(yīng)溫馨提示：①燃燒不一定有氧氣參加，物質(zhì)并不是只有在氧氣中才可以燃燒。燃燒的本質(zhì)是劇烈的氧化還原反應(yīng)，所有發(fā)光放熱的劇烈化學(xué)反應(yīng)都稱為燃燒。如Na、Fe、H2等物質(zhì)均可在Cl2中燃燒。②工業(yè)上將氫氣在氯氣中燃燒制得氯化氫氣體。③HCl氣體具有刺激性氣味，極易溶于水。HCl的水溶液稱為鹽酸。瓶口的白霧就是HCl氣體跟空氣中的水蒸氣結(jié)合所形成的鹽酸小液滴。在不同的反應(yīng)中，氯水起作用的成分不同，現(xiàn)列表如下：溫馨提示：新制氯水中含有“三分子、四離子”：Cl2、H2O、HClO和H＋、Cl－、ClO－、OH－，由于HClO見光受熱易分解，Cl2全反應(yīng)掉，久置的氯水即變成稀鹽酸，所含成分主要是：H＋、Cl－、H2O。④新制氯水、久置氯水、液氯的區(qū)別溫馨提示：①液氯是液態(tài)的氯單質(zhì)，是純凈物，氯水是Cl2的水溶液，是混合物。②新制氯水長久放置時，由于HClO的分解，使Cl2繼續(xù)與H2O反應(yīng)，導(dǎo)致氯水的顏色變淺，刺激性氣味減弱，氧化性和漂白性減弱，而酸性增強(qiáng)。2．氯氣的用途(1)常用于自來水殺菌、消毒。(2)制造鹽酸。(3)制造漂白粉。(4)是合成塑料、橡膠、人造纖維、農(nóng)藥、染料和藥品的重要原料。

(2015·徐州市高一期末)下列關(guān)于氯氣的敘述中不正確的是(

)A．可用向上排空氣法收集少量的氯氣B．與水反應(yīng)生成的次氯酸是一種弱酸C．常溫下干燥的Cl2能用鋼瓶貯運，所以Cl2不與鐵反應(yīng)D．與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時，Cl2既被還原，同時又被氧化●典例透析【解析】

A．氯氣的密度比空氣大，收集時用向上排空氣法，正確；B.氯氣與水反應(yīng)的次氯酸，比碳酸還要弱，正確；C.常溫下干燥的氯氣能用鋼瓶貯運，是因為干燥的氯氣不與鐵反應(yīng)，錯誤；D.Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，正確?！敬鸢浮?/p>

C

(2015·北京市豐臺區(qū)高一期末)在探究新制飽和氯水成分的實驗中，下列根據(jù)實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是(

)A．氯水的顏色呈淺黃綠色，說明氯水中含有Cl2B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明氯水中含有Cl－C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有氣泡產(chǎn)生，說明氯水中含有H＋D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液顏色變成棕黃色，說明氯水中含有HClO(2015·經(jīng)典習(xí)題選萃)氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì)，它具有較強(qiáng)的氧化性，下列敘述中不正確的是(

)A．紅熱的銅絲在氯氣里劇烈燃燒，生成棕黃色的煙B．通常狀況下，干燥的氯氣能與Fe反應(yīng)C．純凈的H2在Cl2中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，集氣瓶口呈現(xiàn)霧狀；光照H2和Cl2的混合氣體時，因迅速化合而爆炸D．氯氣能與水反應(yīng)生成HClO和HCl，久置氯水最終變?yōu)橄←}酸【解析】

通常狀況下，干燥氯氣不與Fe反應(yīng)，但點燃條件下反應(yīng)生成FeCl3?！敬鸢浮?/p>

B(2015·四川省綿陽市高一期末)新制氯水與久置氯水相比較，下列說法錯誤的是(

)A．顏色不同B．都能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色C．都能使有色布條褪色D．加AgNO3溶液都能生成白色沉淀【解析】

新制氯水主要成分是氯氣，含有Cl－、H＋、HClO；久置的氯水主要成分是HCl；A.新制氯水黃綠色，久置氯水無色，不符合題意；B.無論新制氯水還是久置氯水，都有跟NaOH反應(yīng)的物質(zhì)或離子，都會使含酚酞的氫氧化鈉溶液褪色，不符合題意；C.新制氯水使有色布條褪色，但久置氯水不能使有色布條褪色，符合題意；D.新制氯水和久置氯水都含有Cl－，能與AgNO3溶液生成白色沉淀，不符合題意?！敬鸢浮?/p>

C新考題?隨堂自測1．(2015·西安市慶安中學(xué)高一期末)氯在自然界以化合物形態(tài)存在，18世紀(jì)70年代，首先發(fā)現(xiàn)并制得氯氣的化學(xué)家是(

)A．湯姆生 B．舍勒C．阿伏加德羅 D．戴維【解析】

A．1897年湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，錯誤；B.1774年瑞典化學(xué)家舍勒在研究軟錳礦時發(fā)現(xiàn)了氯氣，并制得了氯氣，正確；C.阿伏加德羅發(fā)現(xiàn)了分子，錯誤；D.1807年英國化學(xué)家戴維在電解表面潮濕的氫氧化鉀時發(fā)現(xiàn)了金屬鉀，錯誤?！敬鸢浮?/p>

B2．(2015·湖南省婁底市高二期末)下列關(guān)于液氯的說法中，不正確的是(

)A．液氯屬于混合物B．液氯呈黃綠色C．液氯是一種有色、有味、有毒的液體D．液氯能使?jié)駶櫟募t色布條褪色【解析】

A．液氯是液態(tài)氯氣，不是混合物，錯誤；B.液氯為黃綠色，正確；C.氯氣是有色、有味、有毒的氣體，則液氯是有色、有味、有毒的液體，正確；D.液氯也能與水反應(yīng)生成次氯酸，使有色布條褪色，正確，答案選A?！敬鸢浮?/p>

A3．(2015·江蘇省射陽縣盤灣中學(xué)高一期末)下列說法中不正確的是(

)A．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氯氣的密度約為3.17g/LB．密閉容器中的氯水放置數(shù)天后，pH變小且?guī)缀跏テ仔訡．液氯具有漂白性，干燥的氯氣和液氯均能使干燥的有色布條褪色D．在通常情況下，氯氣可以和某些金屬直接化合【解析】

A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol的氯氣體積約為22.4L，質(zhì)量約為71g，則可以計算出密度是3.17g/L；B.氯水的漂白性是因為含有次氯酸，而次氯酸分解后生成鹽酸和氧氣，所以酸性變強(qiáng)，漂白性失去。D.氯氣具有較強(qiáng)的氧化性，而金屬通常具有較強(qiáng)還原性，所以氯氣通?？梢院投鄶?shù)金屬直接化合?！敬鸢浮?/p>

C4．(2015·江西省吉安市高一期末)為了除去FeCl3溶液中混有的少量FeCl2，其方法是向此溶液中(

)A．加入Fe B．加入CuC．滴加氯水 D．滴加稀硝酸【解析】

A．鐵不和氯化亞鐵反應(yīng)，和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，所以不能使用鐵做除雜試劑，不選A；B.銅不能和氯化亞鐵反應(yīng)，而和氯化鐵反應(yīng)，所以不選B；C.氯水中的氯氣和氯化亞鐵反應(yīng)生成氯化鐵，所以能除去氯化亞鐵雜質(zhì)，選C；D.硝酸和氯化亞鐵反應(yīng)，但是引入了硝酸根離子新的雜質(zhì)，所以不選D?！敬鸢浮?/p>

C5．(2015·湖南省婁底市高二期末)新制氯水含有Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl－等粒子，為檢驗其成分，某研究性學(xué)習(xí)小組做了如下實驗，請根據(jù)所做實驗，按要求填空。(1)取少量新制氯水于試管中，加入碳酸鈣粉末，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，則說明起作用的成分是HCl，HCl表現(xiàn)出______性。(2)取少量新制氯水于試管中，加入AgNO3溶液，發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生，則起作用的是________。(3)取少量新制氯水于試管中，加入一塊紅紙，發(fā)現(xiàn)很快褪色