2024–2025學(xué)年高一化學(xué)必修第一冊(cè)同步學(xué)與練（人教版）第12課 氯氣的性質(zhì)-氯氣與水、與堿的反應(yīng)（原卷版）

第12課氯氣的性質(zhì)——氯氣與水、與堿的反應(yīng)001學(xué)習(xí)目標(biāo)1．通過(guò)觀察與實(shí)驗(yàn)，能正確說(shuō)出氯氣的物理性質(zhì)。2．依據(jù)氯氣與水的反應(yīng)，認(rèn)識(shí)氯氣與堿的反應(yīng)，知道“84消毒液”和漂白粉的主要成分、性質(zhì)及應(yīng)用。3．知道次氯酸的三大性質(zhì)——弱酸性、強(qiáng)氧化性、不穩(wěn)定性。4．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，知道氯水(新制氯水和久置氯水)的主要微粒，理解氯水的化學(xué)性質(zhì)。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)自主梳理一．氯氣的物理性質(zhì)與氯水的性質(zhì)操作現(xiàn)象結(jié)論氯氣氯水氯水呈黃綠色氯水中存在氯氣分子干燥的氯氣瓶中，插入干燥的紅色紙條干燥的氯氣瓶中，插入干燥的紅色紙條干燥的紅色紙干燥的紅色紙條不褪色干燥的氯氣無(wú)漂白性干燥的氯氣瓶中，插入噴水的紅色紙條干燥的氯氣瓶中，插入噴水的紅色紙條濕潤(rùn)的紅色濕潤(rùn)的紅色紙條褪色氯水有漂白性起漂白作用的是HClO氯水有H＋生成白色沉淀氯水有Cl－二．漂白液的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二操作現(xiàn)象紫色石蕊試液中，滴加84消毒液，石蕊試液變藍(lán)色，褪色不明顯再繼續(xù)滴加稀硫酸后，溶液很快褪色吹氣后，很快褪色為何實(shí)驗(yàn)一中石蕊試液加84消毒液褪色不明顯，而加入稀硫酸后很快褪色？實(shí)驗(yàn)二吹氣后也很快褪色？預(yù)習(xí)檢測(cè)1．（2023年北京豐臺(tái)區(qū)期中）下列關(guān)于氯氣的描述，不正確的是A．黃綠色 B．有刺激性氣味 C．密度比空氣小 D．有毒2．（2022年河南省新鄉(xiāng)市期中）新制氯水和稀鹽酸中都含有的粒子是A．Cl－ B．ClO－ C．HClO D．Cl23．（2023年山東省菏澤市期中）如圖所示是探究氯氣某性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖(瓶中為紅紙條，液體為水)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．氯氣是黃綠色氣體，密度比空氣大B．該實(shí)驗(yàn)可以證明氯氣與水發(fā)生了反應(yīng)C．把AB瓶調(diào)換位置，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生變化D．該實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是：A裝置中紅紙條不褪色，B裝置中紅紙條褪色4．（2023年河南省南陽(yáng)市期中）某同學(xué)在pH試紙上滴幾滴新制氯水，現(xiàn)象如圖，下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)說(shuō)法正確的是A．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明Cl2分子具有漂白性B．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明H＋擴(kuò)散速度比HClO分子快C．將實(shí)驗(yàn)后的pH試紙?jiān)诰凭珶羯衔?，試紙又恢?fù)為原來(lái)的顏色D．若用久置的氯水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)象相同5．（2023年湖北省宜昌市協(xié)作體期中）下列實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不會(huì)產(chǎn)生氣體的是A． B．C． D．6．（2022年湖北省孝感市期中）某化學(xué)興趣小組為了探究新制氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性質(zhì)，做了如下四組實(shí)驗(yàn)，其中結(jié)論錯(cuò)誤的是A．將有色紙條或布條、有色花瓣放入盛有氯水的試管中，它們均褪色，說(shuō)明氯水中含有HClOB．向氯水中加入大理石，有氣體產(chǎn)生，說(shuō)明氯水中含有H＋C．光照氯水后，發(fā)現(xiàn)顏色逐漸變淺并產(chǎn)生氣泡，說(shuō)明放出氣體是Cl2D．向氯水中滴加硝酸銀溶液有白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明氯水中含有Cl－?環(huán)節(jié)一氯氣的物理性質(zhì)及氯氣與水、堿的反應(yīng)情境材料1．1．氯氣在衛(wèi)生方面應(yīng)用的歷史也是非常悠久的，早在1800年，英、法等國(guó)家就用氯水作為消毒劑；到了1903年，英國(guó)人便已經(jīng)大量使用氯氣來(lái)為飲用水清毒了。舍勒實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)氯氣可溶于水，使水略有酸酸味；具有漂白作用，能漂白花朵和綠葉。舍勒把氯氣溶解在水里進(jìn)行進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)這種水溶液對(duì)紙張、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用，所以他認(rèn)為這種氯氣具有漂白性。法國(guó)化學(xué)家貝托萊聽(tīng)說(shuō)舍勒發(fā)現(xiàn)了新氣體，就根據(jù)自己的想法繼續(xù)進(jìn)行新氣體的研究，最終他提出真正具有漂白作用的物質(zhì)不是這種純凈干燥的氯氣，而是它的水溶液。2．1854年英國(guó)就已經(jīng)采用漂白粉來(lái)消除污水的氣味。1785年法國(guó)人貝托雷最早利用氯氣做漂白劑。他把舍勒發(fā)現(xiàn)的那種氯氣溶解在水中，這種溶液便具有了漂白作用。1789年貝托雷改進(jìn)了制備漂白溶液的方法，即把氯氣通入巴黎一家化工廠生產(chǎn)的堿性草木灰(即氫氧化鉀)的溶液中，效率又提高了很多。1798年泰納把生產(chǎn)漂白劑的方法改為將氯氣通到石灰水中，這樣改進(jìn)以后生產(chǎn)成本便大大地降低了。1799年泰納經(jīng)過(guò)多次加工又把這種液體的漂白劑改進(jìn)成為固體的產(chǎn)品，當(dāng)時(shí)叫做氯化石灰，也就是我們現(xiàn)在所用的漂白粉，這種固體產(chǎn)品的優(yōu)越性就要大多了。問(wèn)題探究1．氯氣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________，氯水中起漂白作用的物質(zhì)是__________。2．氯氣通入堿性草木灰(即氫氧化鉀)的溶液中，發(fā)生的反應(yīng)有：Cl2＋H2OHCl＋HClO，_________________________、__________________________________。3．氯氣通到石灰水中，發(fā)生的反應(yīng)有：Cl2＋H2OHCl＋HClO，_________________________、__________________________________。3．在漂白粉溶液中通入少量的二氧化碳?xì)怏w，產(chǎn)生白色沉淀，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。____________________________________________________。要點(diǎn)歸納一、氯氣的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度溶解性沸點(diǎn)毒性黃綠色氣體刺激性氣味比空氣大1體積水可溶解約2體積Cl2較高(易液化)有毒二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)1．與水的反應(yīng)化學(xué)方程式：Cl2＋H2OHCl＋HClO離子方程式：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO2．與堿的反應(yīng)（1）與氫氧化鈉溶液反應(yīng)——制取漂白液化學(xué)方程式：Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O離子方程式：Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O漂白液的主要成分是NaClO、NaCl，有效成分是NaClO。（2）與石灰乳反應(yīng)——制取漂白粉/漂白精化學(xué)方程式：2Cl2＋2Ca(OH)2CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O離子方程式：2Cl2＋2Ca(OH)22Ca2＋＋2Cl－＋2ClO－＋2H2O漂白粉：主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分為次氯酸鈣[Ca(ClO)2]，含有效氯約為35%。漂粉精：有效成分為次氯酸鈣[Ca(ClO)2]，含有效氯約為70%。①Ca(ClO)2＋CO2＋H2OCaCO3↓＋2HClO(家用漂白、消毒)②Ca(ClO)2＋2HClCaCl2＋2HClO(工業(yè)漂白)（1）溶于水的Cl2中，有1/3的Cl2與水反應(yīng)，反應(yīng)式寫(xiě)“”。（2）次氯酸的漂白作用：HClO可以將有色物質(zhì)氧化為穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)，故體現(xiàn)出漂白性。被HClO漂白的物質(zhì)，久置后不再恢復(fù)原來(lái)的顏色，即次氯酸的漂白過(guò)程不可逆。（3）Ca(OH)2在水中溶解度小，用石灰乳可以更好的(吸收Cl2)制取漂白粉。（4）漂白粉長(zhǎng)期露置于空氣中，最終會(huì)生成CaCl2而失效，其反應(yīng)原理為：Ca(ClO)2＋CO2＋H2OCaCO3↓＋2HClO、2HClOeq\o(=,\s\up7(光照),\s\do5())2HCl＋O2↑、CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑典例精講【例1】（2022·河南平頂山期末）用圖1所示裝置向裝有一瓶氯氣的集氣瓶中添加適量的蒸餾水，振蕩，先利用注射器滴加NaOH溶液，再利用注射器滴加稀鹽酸，用壓強(qiáng)傳感器測(cè)得集氣瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的曲線如圖2所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．階段①說(shuō)明氯氣溶于水，溶于水的氯氣全部與水反應(yīng)B．階段②的壓強(qiáng)變小，該過(guò)程發(fā)生了氧化還原反應(yīng)C．階段③發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl－＋ClO－＋2H＋Cl2↑＋H2OD．若將Cl2換成CO2，所得的壓強(qiáng)變化趨勢(shì)與圖2相似【例2】（2022年北京師范大學(xué)附屬中學(xué)期中）如下圖所示，A處通入濕潤(rùn)的Cl2，關(guān)閉B閥時(shí)，C處干燥的紅布條看不到明顯現(xiàn)象；當(dāng)打開(kāi)B閥后，C處紅布條逐漸褪色，則D瓶中裝的是A．稀鹽酸 B．飽和NaCl溶液C．濃硫酸 D．H2O【例3】（2022年北京豐臺(tái)期中）氣體X的主要成分是Cl2(含有少量水蒸氣)，某學(xué)習(xí)小組用如圖裝置研究氣體X的性質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）C中的現(xiàn)象是_____________________；結(jié)合化學(xué)方程式說(shuō)明B、C中現(xiàn)象不同的原因_____________________________________________________________________________。（2）需要在D處連接如圖所示裝置，氣體應(yīng)該由______(填“a”或“b”)管通入。該裝置作用是____________________，用離子方程式表示其原理___________________________。?環(huán)節(jié)二次氯酸與氯水情境材料法國(guó)化學(xué)家貝托萊根據(jù)他自己的想法繼續(xù)進(jìn)行了舍勒關(guān)于氯法國(guó)化學(xué)家貝托萊根據(jù)他自己的想法繼續(xù)進(jìn)行了舍勒關(guān)于氯氣的研究，于1785年證明氯可用來(lái)漂白。他將氯水露置在陽(yáng)光下(見(jiàn)右圖)，發(fā)現(xiàn)了氯水中奇妙的變化。氯水在光照條件下有氣體產(chǎn)生，貝托萊研究后認(rèn)為是氧氣。問(wèn)題探究若用強(qiáng)光照射氯水，利用數(shù)字化傳感技術(shù)對(duì)氯水的pH變化、氯離子濃度及O2濃度變化進(jìn)行測(cè)定。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄見(jiàn)下圖：請(qǐng)根據(jù)以上信息，寫(xiě)出次氯酸見(jiàn)光分解的化學(xué)方程式____________________________________。要點(diǎn)歸納三、次氯酸的性質(zhì)弱酸性酸性很弱，比碳酸還弱(在新制氯水中主要以HClO分子的形式存在)強(qiáng)氧化性用于漂白、殺菌和消毒不穩(wěn)定性不穩(wěn)定，見(jiàn)光易分解，化學(xué)方程式：2HClOeq\o(=,\s\up7(光照),\s\do5())2HCl＋O2↑次氯酸的漂白作用原理特點(diǎn)應(yīng)用范圍將有色物質(zhì)氧化為穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)被HClO漂白的物質(zhì)，久置后不再恢復(fù)原色幾乎所有的有色物質(zhì)遇HClO都會(huì)褪色四、氯水的成分與性質(zhì)成分三分子H2O、Cl2、HClO四離子H＋、OH－、Cl－、ClO－性質(zhì)表現(xiàn)粒子反應(yīng)的物質(zhì)或現(xiàn)象氧化性Cl2Fe2＋、S2－、Br－、I－、SO2－、SO2酸性HCl、HClONaOHCa(OH)2Na2CO3Mg漂白性HClO有機(jī)色質(zhì)如紅紙、品紅溶液沉淀性Cl－AgNO3溶液不穩(wěn)定性HClO見(jiàn)光產(chǎn)生氣泡有時(shí)氯水的二種粒子同場(chǎng)獻(xiàn)技：如紫色石蕊試液滴入氯水中，溶液先變紅(H＋)后褪色(HClO)。典例精講【例4】（2022年廣西北海期末）數(shù)字化實(shí)驗(yàn)將傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)相連，可利用信息技術(shù)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和分析。如圖是數(shù)字化實(shí)驗(yàn)得到的光照過(guò)程中氯水的pH變化情況、對(duì)此，下列有關(guān)說(shuō)法。正確的是A．pH減小的主要原因是光照使Cl2溶解度的減小，氯氣逸出導(dǎo)致了溶液H＋濃度減小B．光照過(guò)程中，氯水pH減小的同時(shí)，溶液中Cl－的濃度也不斷增大C．光照使氯水中的次氯酸分解為鹽酸，溶液的酸性減弱D．對(duì)氯水光照時(shí)間的延長(zhǎng)，氯水的漂白性沒(méi)有變化【例5】（2022年福建省寧德市同心順聯(lián)盟期中）為了探究HClO的漂白性，甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。（1）通入干燥的氯氣后，A瓶中濕潤(rùn)的有色布條很快褪色，而B(niǎo)瓶中干燥的有色布條沒(méi)有褪色，由此甲同學(xué)得出的結(jié)論：____________________________________________。氯氣與水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________。（2）細(xì)心的乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)一段時(shí)間后干燥的有色布條也褪色了，乙同學(xué)經(jīng)過(guò)仔細(xì)思考，認(rèn)為上述的甲同學(xué)的設(shè)計(jì)有缺陷，你認(rèn)為乙同學(xué)可做的修改是：____________________________________________。（3）丙同學(xué)認(rèn)為按乙同學(xué)的方案修改后，還需要增加一個(gè)實(shí)驗(yàn)才能確認(rèn)是不是HClO使有色布條褪色，你認(rèn)為還需要增加的實(shí)驗(yàn)是：______________________________________。（4）裝置C的作用________________________________，裝置C中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是：_________________________________________。004課堂總結(jié)一、氯氣的化學(xué)性質(zhì)二、新制液氯、氯水、久置氯水的比較液氯新制氯水久置氯水粒子種類Cl2H2O、Cl2、HClO、H＋、Cl－、ClO－、OH－H2O、H＋、Cl－、OH－分類純凈物混合物混合物顏色黃綠色淺黃綠色無(wú)色性質(zhì)強(qiáng)氧化性酸性、強(qiáng)氧化性、漂白性酸性三、氯水的性質(zhì)00503強(qiáng)化訓(xùn)練1．（2022年北京西域期末）下列關(guān)于氯氣性質(zhì)的描述中，不正確的是A．無(wú)色氣體 B．有刺激性氣味C．能溶于水 D．常溫常壓下密度比空氣的大2．（2022年北京市順義區(qū)期末）對(duì)于反應(yīng)Cl2＋H2OHCl＋HClO敘述正確的是A．氯氣既是氧化劑又是還原劑 B．水作還原劑C．反應(yīng)消耗1個(gè)Cl2分子，轉(zhuǎn)移2個(gè)電子 D．反應(yīng)產(chǎn)物都是強(qiáng)酸3．（2023年湖北省宜昌市協(xié)作體期中）下列關(guān)于氯及其化合物的敘述中正確的是A．氯氣發(fā)生泄漏，向低處疏散B．部分自來(lái)水廠已用ClO2、O3代替氯氣進(jìn)行消毒C．漂白液的有效成分為NaClD．漂白粉比HClO穩(wěn)定，可露置于空氣中長(zhǎng)期保存4．（2022年上海第四中學(xué)期中）漂粉精暴露在潮濕的空氣中易失效，其原因是A．Ca(ClO)2易與鹽酸反應(yīng) B．Ca(ClO)2生成易分解的HClOC．Ca(ClO)2見(jiàn)光易分解 D．CaCl2易吸收空氣中水分5．（2023年四川省成都市四縣區(qū)期中）氯水在光照過(guò)程中，顏色逐漸變淺。下圖是通過(guò)傳感器采集得到的在光照過(guò)程中氯水的pH及Cl－濃度變化圖。下列說(shuō)法正確的是A．氯水呈黃綠色，說(shuō)明氯水中存在Cl2、HCl、HClOB．pH值下降的原因是氯氣持續(xù)與水反應(yīng)生成的次氯酸發(fā)生了電離C．Cl－濃度上升的原因是氯氣與水反應(yīng)生成的HCl電離及氯氣與水反應(yīng)生成HClO分解產(chǎn)生的HCl電離D．若在光照開(kāi)始時(shí)，向氯水中滴入幾滴紫色石蕊試液，隨實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，溶液紅色逐漸加深，最終顏色深度不再改變6．（2023年山東省濰坊市期中）由下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象結(jié)論A新制氯水中滴入硝酸銀溶液會(huì)產(chǎn)生白色沉淀新制氯水中有氯離子B將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙放入盛有干燥氯氣的集氣瓶?jī)?nèi)，石蕊試紙先變紅后褪色氯氣具有漂白性C盛滿氯氣的試管倒扣在水槽中，靜置一段時(shí)間，試管中液面上升一段距離，溶液呈淺黃綠色氯氣能溶于水D用小刀切割金屬鈉，鈉表面光亮的銀白色迅速變暗金屬鈉質(zhì)軟，鈉在空氣中被氧化為Na2O2A．A B．B C．C D．D7．（2023年遼寧省葫蘆島市期中）“84”消毒液的有效成分是NaClO，可用它浸泡、擦拭物品，噴灑空氣，對(duì)地面進(jìn)行消毒，以達(dá)到殺滅大多數(shù)病菌和部分病毒的目的。下列用來(lái)解釋事實(shí)的方程式中，不合理的是A．該消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2來(lái)制備：Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2OB．HClO的酸性強(qiáng)于H2CO3：ClO－＋H2O＋CO2HClO＋HCO－C．該消毒液與潔廁靈(主要成分為HCl)混用，產(chǎn)生有毒Cl2：2H＋＋Cl－＋ClO－Cl2↑＋H2OD．該消毒液加白醋生成HClO，可增強(qiáng)漂白作用：CH3COOH＋ClO－HClO＋CH3COO－8．（2023年遼寧省葫蘆島市期中）將紫色石蕊試液滴入NaOH溶液中，溶液變藍(lán)色，再通入氯氣，溶液由藍(lán)色先變成紅色，最后顏色慢慢退去，其原因是①氯氣有漂白性②氯氣與NaOH溶液反應(yīng)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．①④ B．②③④C．①②③ D．④⑤9．（2023年河南省安陽(yáng)市期中）含氯消毒劑可有效滅活病毒。Cl2可用于自來(lái)水的殺菌、消毒。NaClO是家用消毒液的有效成分，可通過(guò)與NaOH溶液反應(yīng)制得。NaClO能與CO2反應(yīng)生成HClO。ClO2是一種比Cl2更安全、高效的消毒劑，易溶于水，與堿反應(yīng)生成ClO－和ClO－等。實(shí)驗(yàn)室制備ClO2的反應(yīng)原理為2KClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋2CO2↑＋K2SO4＋2H2O。下列說(shuō)法正確的是A．可用pH試紙測(cè)定新制氯水的pHB．Cl2用于自來(lái)水的殺菌、消毒，說(shuō)明Cl2具有強(qiáng)氧化性C．HClO是弱酸，酸性比H2CO3強(qiáng)D．新制氯水應(yīng)保存在帶玻璃塞的棕色試劑瓶中10．（2023年北京豐臺(tái)區(qū)上學(xué)期期中）甲同學(xué)在研究氯氣的溶解性時(shí)，將黃綠色的