《高一化学必修第一册精品讲义（新教材人教版）》课时2.5 氯气的性质

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课时 2.5 氯气的性质

【学习目标】

1、能正确说出氯气的物理性质

2、从氯的原子结构特点和氯气跟金属、非金属的反应认识氯气是一种化学性质非常活泼的非金属

3、知道氯气与水反应的产物，能正确列出氯水(新制氯水和久置氯水)的主要成分

4、掌握氯气与碱的反应，了解氯气的用途

【主干知识梳理】

一、氯元素的存在及 Cl2的物理性质

1、氯的原子结构及存在

(1)原子结构：原子结构示意图为________，氯原子容易得到

个电子而形成 Cl－，表现出典型的氧化性

(2)氯元素的存在：氯在自然界中以化合态存在，除了以 NaCl、MgCl2、CaCl2

等形式大量存在于海水中，还存在

于陆地的盐湖和盐矿中

2、Cl2的物理性质：通常情况下，氯气黄绿色、有刺激性气味的气体，氯气有毒，密度比空气大，易液化，能

溶于水(1 体积水中能溶解 2体积的氯气)。液态的氯称为液氯，其水溶液称为氯水

闻气体时的正确操作

用手轻轻地在瓶口闪动，使极少量的气体飘进鼻孔

【即学即练 1】

1、已知实验室制取氯气的化学方程式为：MnO2＋4HCl(浓)

△

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。结合氯气的物理性质，判

断下列叙述是否正确。

(1)加热盛有二氧化锰、浓盐酸的烧瓶，瓶内充满黄绿色气体(　　)

(2)氯气的密度比空气大，常用向上排空气法收集氯气(　　)

(3)闻氯气气味时，用手轻轻在集气瓶瓶口扇动，使极少量氯气飘进鼻孔(　　)

(4)在充满氯气的集气瓶内加水，盖严后振荡，瓶内气体颜色变浅，液体变为黄绿色(　　)

(5)氯气易液化，在低温和加压的条件下可以转变为液态(液氯)和固态(　　)

2、氯气可用于消灭田鼠，为此，可将氯气用软管通入到田鼠洞中，这是利用了氯气下列性质________(填序号)

① 黄绿色　②密度比空气大　③有毒　④易液化　⑤可溶于水

二、化学性质：氯原子最外层有 7个电子，在化学反应中容易易得到 1个电子，使最外层达到 8个电子的稳定

结构。因此氯气是很活泼的非金属单质，具有强氧化性

1、Cl2与金属单质的反应：Cl2能与绝大多数金属能反应，且变价金属(如Fe)一般能氧化到最高价

(1)与钠反应：2Na＋Cl2=====2NaCl (反应现象：产生大量白烟，火焰为黄色)

(2)与铁反应：2Fe＋3Cl2=====2FeCl3 (反应现象：产生大量棕黄色烟)

【微点拨】常温下 Fe 不能干燥 Cl2反应，除非潮湿 Cl2。所以，工业上常把干燥的液氯储存在钢瓶中

(3)与铜反应：Cu＋Cl2=====CuCl2 (反应现象：产生大量棕黄色烟)

2、Cl2与非金属单质的反应

(1)与氢气反应

H2＋Cl2=====2HCl (反应现象：H2在Cl2中能安静地燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾) 用于工业制盐酸

H2＋Cl22HCl (反应现象：剧烈反应，会发生爆炸，瓶口有白雾) 不能用于工业制盐酸

【微点拨】氯气和氢气的混合气体在强光照射时爆炸，产生此现象的原因是 H2和Cl2混合后光照，反应瞬间完

成，放出的热量使气体急剧膨胀而发生爆炸

(2)与磷的反应

2P＋3Cl2 =====2PCl3 (Cl2不足) (三氯化磷是液体，呈雾状) PCl3＋Cl2

△

PCl5

2P＋5Cl2 =====2PCl5 (Cl2充足) (五氯化磷是固体，呈白烟状)

反应现象：磷在氯气中剧烈燃烧，在集气瓶口产生大量白色烟雾

【微点拨】磷在 Cl2中燃烧中学化学中唯一的烟、雾同时生成的一个反应

(3)与硅的反应：Si＋2Cl2

高温

SiCl4

【微点拨】燃烧是指发热发光的剧烈的化学反应。它强调的是：①发光时也要发热；②反应剧烈；③实质是剧

烈的氧化还原反应；④不一定要有氧气的参加

【即学即练 2】

1、下列关于氯气的叙述正确的是(　　)

A．钠在氯气中燃烧产生白色烟雾

B．红热的铜丝在氯气中燃烧生成 CuCl

C．纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，发出黄色火焰

D．向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠，利用了氯气有毒和密度较大的性质

2、下列氯化物既可由金属和氯气直接反应制得，也可由金属和盐酸反应制得的是(　　)

A．CuCl2　　　B．FeCl3　　　C．FeCl2　　　D．AlCl3

3、下列现象不属于 H2在Cl2中燃烧现象的是(　　)

A．苍白色火焰 B．瓶口有白雾

C．集气瓶内气体颜色变浅 D．爆炸

3、Cl2与水的反应

常温下，溶于水中的部分氯气会与水反应，反应的化学方程式为：Cl2+H2O===HCl+HClO，该反应中的氧化

剂为Cl2，还原剂为Cl2，为歧化反应。生成物中次氯酸(HClO)具有强氧化性，能杀死水中的病菌，起到消毒

作用，目前，很多自来水厂用氯气来杀菌、消毒。近年来有科学家提出，使用氯气对自来水消毒时，氯气会

与水中的有机物发生反应，生成的有机氯化物可能对人体有害。所以国家规定了饮用水中余氯含量标准，而

且已经开始使用新的自来水消毒剂，如二氧化氯(ClO2)、臭氧等

实验操作实验现象实验结论

有色布条不褪色干燥氯气不具有漂白性

有色布条褪色新制氯水具有漂白性

微点拨干燥氯气无漂白性，新制氯水具有漂白性，实际起漂白作用的是 HClO

(一)氯水的性质

(1)新制氯水的成分：Cl2＋H2O HCl＋HClO HClO H＋＋ClO－ H2O H＋＋OH－

三种分子：Cl2、H2O、HClO；四种离子：H＋、Cl—、ClO－、OH－(极少量)

(2)氯水的性质：氯水的多种成分决定了它具有多重性质

①Cl2的氧化性:与还原性物质反应 (Cl2是新制氯水的主要成分，为了方便，有时实验室中常用氯水代替 Cl2)

如：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3

SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4

Na2SO3＋Cl2＋H2O===2HCl＋Na2SO4

②HCl 酸性：向 NaHCO3溶液中加入氯水，有气泡产生就是利用了盐酸的酸性

如：Cl2＋NaHCO3===NaCl＋CO2＋HClO

③HClO 的强氧化性、弱酸性：在解释漂白性、杀菌消毒时，使用的是 HClO 的氧化性

如：向氯水中滴加紫色石蕊溶液，先变红(H＋作用的结果)，后褪色(HClO 作用的结果)

④Clˉ 的性质：加入 AgNO3溶液可以检验出氯水中的 Cl－，现象是有白色沉淀生成

(3)新制氯水、久制氯水、液氯的比较

新制氯水久制氯水液氯

区别氯气的水溶液稀盐酸氯气的液体状态

分类混合物混合物纯净物

颜色浅黄绿色无色黄绿色

组成微粒 Cl2、H2O、HClO、

H＋、Cl—、ClO－、OH－

H2O、H＋、Cl—、OH

－Cl2

性质

多种成分，多重性质，

如：酸性、漂白性、强氧

化性

有酸性(比新制氯水

强)、无漂白作用仅表现 Cl2的性质

原因 Cl2＋H2O HCl＋HClO、2HClO=====2HCl＋O2↑

(二)次氯酸(HClO)的性质

(1)次氯酸的三大性质

①弱酸性：次氯酸是易溶于水的弱酸，比碳酸酸性弱，写离子方程式时不能拆成离子形式

如：NaClO 溶液中通入少量 CO2，化学方程式为：NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO

②不稳定性：2HClO=====2HCl＋O2↑ (氯水须现用现配，保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处)

③强氧化性：次氯酸具有强氧化性，其氧化性比 Cl2强，可用于自来水的杀菌、消毒，还可以用作漂白剂

(2)次氯酸的漂白作用

①原理：将有色物质氧化为稳定的无色物质

②特点：被HClO 漂白的物质，久置后不再恢复原色

③应用范围：几乎所有的有色物质遇HClO 都会褪色

【微点拨】

① 光照氯水时，溶液中的次氯酸不断分解生成盐酸和氧气，溶液的浅黄绿色逐渐褪去，pH 逐渐减小

② 实验室中氯水需现用现配。保存氯水时，应避免光照、受热，实验室通常将氯水置于棕色试剂瓶中密封保存

【即学即练 3】

1、下列对氯水的描述正确的是(　　)

A．氯水中不含氯气分子，因此没有颜色

B．向氯水中滴加紫色石蕊试液，溶液会先变红后褪为无色

C．向氯水中加入硝酸银溶液会产生淡黄色沉淀

D．由于次氯酸很稳定，因此氯水长时间保存也不会变质

2、在新制氯水中存在多种分子和离子，下列实验现象和结论一致且正确的是(　　)

A．新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰，说明有Cl2

B．加入石蕊试液，试液变红，说明该溶液一定不含OH－

C．将 KHCO3固体加入新制的氯水中，有气泡产生，说明有HClO

D．光照新制氯水有气泡逸出，该气体一定是O2

3、用自来水养金鱼时，我们通常先将自来水日晒一段时间后，再注入鱼缸，其目的是(　　)

A．利用日光中紫外线杀死水中的细菌 B．提高水温，有利于金鱼生长

C．增加水中氧气的含量 D．促使水中的次氯酸分解

4、下列有关次氯酸的叙述不正确的是(　　)

A．次氯酸不稳定，易分解

B．次氯酸是一种强氧化剂

C．次氯酸是弱酸，但酸性比碳酸强

D．次氯酸能使染料和有机色质褪色

4、Cl2与碱的反应

(1)与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液

① 化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O——主要用来吸收多余 Cl2

②离子方程式：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O

③漂白液的主要成分是氯化钠和次氯酸钠，有效成分是次氯酸钠，是混合物

(2)与石灰乳反应——制取漂白粉

化学方程式：2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O—工业通常是将 Cl2通入石灰乳中用来制取漂白粉

【微点拨】

①工业上为什么用Cl2来制取漂白粉？形成比次氯酸更稳定的比次氯酸盐，便于运输、保存

②漂白粉的主要成分是 CaCl2、 Ca(ClO) 2，有效成分是 Ca(ClO)2，漂粉精的主要成分是 Ca(ClO)2

③漂白反应原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO (强酸制弱酸，用盐酸也能反应)

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