第10講-氯氣的性質(zhì)(解析版)

第10講氯氣的性質(zhì)知識梳理知識梳理一、氯元素的原子結(jié)構(gòu)、氯氣的物理性質(zhì)1．氯元素的原子結(jié)構(gòu)及存在2．氯氣的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味毒性溶解性黃綠色刺激性氣味有毒1體積的水溶解約體積的氯氣二、氯氣與金屬、非金屬單質(zhì)的反應(yīng)1．與金屬單質(zhì)的反應(yīng)化學(xué)方程式反應(yīng)現(xiàn)象與鈉反應(yīng)2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))產(chǎn)生大量白色煙與鐵反應(yīng)2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3產(chǎn)生大量煙與銅反應(yīng)Cu＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))產(chǎn)生大量棕黃色煙氯氣在加熱條件下能與大多數(shù)金屬，生成高價金屬。2．與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)(1)實(shí)驗(yàn)操作在空氣中點(diǎn)燃?xì)錃?，然后把?dǎo)管伸入盛有氯氣的中。(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：氫氣在氯氣中安靜地燃燒，發(fā)出火焰，集氣瓶口上方出現(xiàn)。(3)化學(xué)方程式：。三、氯氣與水的反應(yīng)1．常溫下，氯氣的水溶液稱為，溶于水的部分氯氣與水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cl2＋H2O=HCl＋。2．漂白原理的探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論有色布條不褪色干燥的Cl2無作用有色布條褪色在有H2O存在的條件下，Cl2有作用有色鮮花褪色在有H2O存在的條件下，Cl2有漂白作用氯氣溶于水能殺菌、消毒及使某些染料和有機(jī)色素褪色，是因?yàn)榕c水反應(yīng)生成了。3．次氯酸的性質(zhì)(1)次氯酸是易溶于水的，比碳酸酸性弱，寫離子方程式時不能拆成形式。氯氣和水反應(yīng)的離子方程式：。(2)次氯酸不穩(wěn)定，見光易分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式：。(3)次氯酸具有性(其氧化性比氯氣強(qiáng))，可用于自來水的，還可以用作漂白劑。(4)氯氣用于自來水消毒時，因與水中的有機(jī)物反應(yīng)生成對人體有害，所以要嚴(yán)格控制飲用水中氯的含量，并開始使用二氧化氯(ClO2)、等新的自來水消毒劑。【參考答案】氣體22NaCl棕褐色CuCl2化合氯化物集氣瓶蒼白色白霧H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2HCl氯水HClO漂白漂白HClO弱酸離子Cl2＋H2O=H＋＋Cl－＋HClO2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑強(qiáng)氧化殺菌消毒有機(jī)氯化物臭氧典例分析典例分析考點(diǎn)一：氯氣的化學(xué)性質(zhì)【典例1】相同溫度和壓強(qiáng)下，研究在不同溶液中，溶解Cl2的量隨溶液濃度的變化，見下圖。注：c(Cl2)表示溶解Cl2的量，即單位體積內(nèi)溶解Cl2的總物質(zhì)的量下列說法不正確的是（）A．由圖1可知，Cl2與Cl-結(jié)合生成ClB．由圖1可知，在一定濃度范圍內(nèi)，增大c(NaCl)，c(Cl2)減小C．由圖2可知，在一定濃度范圍內(nèi)，H+對Cl2在溶液中溶解的抑制作用比Na+強(qiáng)D．若將Cl2通入鹽酸中，增大c(HCl)，c(Cl2)一定減小【答案】D【解析】A．由圖1分析Cl2的濃度降低，Cl濃度升高，得出Cl2溶于NaCl溶液時還發(fā)生了反應(yīng)Cl2+Cl－Cl，故A正確；B．依據(jù)圖示可知，隨著氯化鈉溶液濃度增大，溶解氯氣的量減小，即增大c(NaCl)，c(Cl2)減小，故B正確；C．依據(jù)圖2可知在硫酸鈉和硫酸濃度相等的條件下，在硫酸鈉溶液中溶解的Cl2的濃度大于在硫酸中溶解的氯氣濃度，即在一定濃度范圍內(nèi)，H+對Cl2在溶液中溶解的抑制作用比Na+強(qiáng)，故C正確；D．若將Cl2通入鹽酸中，氫離子濃度增大，抑制氯氣與水反應(yīng)生成氫離子、氯離子和次氯酸，但是過程中氯離子濃度增大，促進(jìn)Cl2與Cl－結(jié)合生成Cl，促進(jìn)氯氣的溶解，故D錯誤；故選D。考點(diǎn)二：氯氣與金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)的反應(yīng)【典例2】有關(guān)的性質(zhì)，下列說法不正確的是（）A．在通常狀況下呈黃綠色 B．能與NaOH溶液反應(yīng)C．鐵絲在中燃燒，反應(yīng)生成 D．在中燃燒，產(chǎn)生蒼白色火焰【答案】C【解析】A．在通常狀況下，氯氣是黃綠色氣體，故A正確；B．氯氣能夠與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸和水，故B正確；C．氯氣氧化性較強(qiáng)，與金屬單質(zhì)反應(yīng)生成高價態(tài)，則氯氣與鐵反應(yīng)生成氯化鐵，故C錯誤；D．氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫，發(fā)出蒼白色火焰，故D正確；故選：C。同步訓(xùn)練同步訓(xùn)練一、單選題1．下列化合物中不能由單質(zhì)直接化合得到的是（）A． B． C． D．【答案】B【解析】A．Na與氧氣在加熱條件下直接化合生成，故A不選；B．Fe與氯氣化合生成FeCl3，不能直接化合生成，故B選；C．Cu與氯氣化合生成CuCl2，故C不選；D．Al與氧氣常溫下可化合反應(yīng)生成，故D不選；故選：B。2．打開盛有濃鹽酸的瓶塞，有白霧出現(xiàn)時因?yàn)椋ǎ〢．濃鹽酸易分解 B．濃鹽酸是強(qiáng)酸C．濃鹽酸含有Fe3+ D．濃鹽酸易揮發(fā)【答案】D【解析】濃鹽酸易揮發(fā)，揮發(fā)出的氯化氫遇到水蒸氣形成小液滴，因此會產(chǎn)生白霧。答案選D。3．下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)事故或藥品的處理方法中，正確的是（）A．金屬鈉著火時，應(yīng)立即用大量水撲滅B．大量氯氣泄漏時，用肥皂水浸濕毛巾捂住嘴和鼻，順風(fēng)向地勢低處逃離C．少量濃硫酸沾在皮膚上，立即用大量氫氧化鈉溶液沖洗D．可以將未用完的鈉、鉀放回原試劑瓶【答案】D【解析】A．鈉著火生成過氧化鈉，過氧化鈉與二氧化碳和水都反應(yīng)生成氧氣，因此不能用水和二氧化碳，可以用沙土蓋滅，A錯誤；B．氯氣有毒，能夠與堿性溶液反應(yīng)生成無毒的物質(zhì)，肥皂水顯弱堿性，所以大量氯氣泄漏時，可用肥皂水浸濕毛巾捂住嘴和鼻子，但氯氣的密度比空氣大，逆風(fēng)可以防止氯氣留在人的周圍，故應(yīng)逆風(fēng)向地勢高處逃離，B錯誤；C．濃硫酸濺到皮膚上，應(yīng)用大量水沖洗，沖洗后涂上碳酸氫鈉溶液，不能用氫氧化鈉溶液中和，因?yàn)闅溲趸c溶液有很強(qiáng)的腐蝕性，C錯誤；D．鈉、鉀單質(zhì)非?；顫?，隨意丟棄容易引起火災(zāi)事故，可以將未用完的鈉、鉀放回原試劑瓶，D正確；答案選D。4．下列氣體中為黃綠色的是（）A．O2 B．H2 C．Cl2 D．NO【答案】C【解析】A．O2是無色氣體，故不選A；

B．H2是無色氣體，故不選B；C．Cl2是黃綠色氣體，故選C；D．NO是無色氣體，故不選D；選C。5．下列關(guān)于性質(zhì)的說法中不正確的是（）A．密度比空氣大 B．是黃綠色無氣味的氣體C．有毒 D．可與溶液反應(yīng)【答案】B【解析】A．Cl2的相對分子質(zhì)量比空氣平均分子質(zhì)量大，故密度比空氣大，A正確；B．氯氣為黃綠色有刺激性氣味的氣體，B錯誤；C．氯氣為有毒氣體，C正確；D．Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaCl、NaClO、H2O，D正確；故答案選B。6．某地化工廠的貯氯罐意外發(fā)生泄漏，下列關(guān)于安全處理措施不正確的是（）A．緊急組織群眾沿逆風(fēng)方向疏散B．消防隊(duì)員向貯氯罐周圍空氣中噴灑NaOH溶液C．處在該環(huán)境中的群眾，應(yīng)用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子，趴在低洼處等待救援D．處在該環(huán)境中的群眾，應(yīng)用浸有一定濃度Na2CO3的毛巾捂住鼻子，向高處轉(zhuǎn)移【答案】C【解析】A．貯氯罐意外發(fā)生泄漏，氯氣順風(fēng)移動，緊急組織群眾沿逆風(fēng)方向疏散，A正確；B．氯氣能和NaOH溶液反應(yīng)，所以消防隊(duì)員向貯氯罐周圍空氣中噴灑稀NaOH溶液是正確的，B正確；C．稀氨水揮發(fā)出的NH3具有強(qiáng)烈刺激性氣味，不適當(dāng)；另外，氯氣的密度比空氣大，應(yīng)在較高的通風(fēng)的地方等待救援，C錯誤；D．Na2CO3溶液具有較弱的堿性，能與氯氣反應(yīng)，處在該環(huán)境中，可用浸有一定濃度Na2CO3溶液的毛巾捂住鼻子，向高處轉(zhuǎn)移，D正確；綜上所述答案為C。7．下列物質(zhì)中，氯元素化合價最高的是（）A．Cl2O B．NH4Cl C．NaClO4 D．KClO3【答案】C【解析】A．Cl2O中，O為-2價，根據(jù)化合物中元素的化合價代數(shù)和為0，可知Cl元素為+1價；B．NH4Cl中銨根離子的化合價為+1價，

Cl元素化合價為-1價；C．NaClO4中，Na為+1價，根據(jù)化合物中元素的化合價代數(shù)和為0，可知Cl為+7價；D．在KClO3中，K為+1價，O為-2價，根據(jù)化合物中元素的化合價代數(shù)和為0，可知Cl元素為+5價；在上述化合物中Cl元素化合價最高為+7價；答案選C。8．下列反應(yīng)的離子方程式中正確的是（）A．氯氣溶于水：Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-B．碳酸鈣與醋酸：+2CH3COOH=CO2↑+2CH3COO-+H2OC．銅片插入硝酸銀溶液中：Cu+2Ag+=Cu2++2AgD．過氧化鈉與水反應(yīng)：2+2H2O=4OH-+O2↑【答案】C【解析】A．次氯酸為弱酸，應(yīng)該寫成化學(xué)式形式，Cl2+H2O=H++Cl-+HClO，A錯誤；B．碳酸鈣為難溶物質(zhì)，寫成化學(xué)式形式，CaCO3+2CH3COOH=CO2↑+2CH3COO-+H2O+Ca2+，B錯誤；C．離子方程式完全正確，C正確；D．過氧化鈉為氧化物寫成化學(xué)式形式，2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑，D錯誤。故選C。9．氯氣是一種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．常溫下，將Cl2通入NaOH溶液中可以制得漂白液。B．氯氣能與水反應(yīng)生成HClO和HCl，久置氯水最終變?yōu)橄←}酸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D．氯氣能和Fe反應(yīng)，所以液氯不能用鐵質(zhì)容器儲存【答案】D【解析】A．漂白液的有效成分是次氯酸鈉，氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，A正確；B．氯氣能與水反應(yīng)生成HClO和HCl，而HClO不穩(wěn)定，易分解成氧氣和HCl，所以久置氯水最終變?yōu)橄←}酸，B正確；C．純凈的H2在Cl2中安靜地燃燒生成氯化氫，發(fā)出蒼白色火焰，氯化氫結(jié)合水蒸氣產(chǎn)生鹽酸小液滴，所以集氣瓶口呈現(xiàn)霧狀，C正確；D．常溫下液氯與Fe不反應(yīng)，可以用鐵制容器儲存液氯，D錯誤；綜上所述答案為D。10．下列關(guān)于氯氣的敘述正確的是（）A．氯氣是一種黃綠色、有毒的氣體B．氯氣在自然界中既有化合態(tài)，也有游離態(tài)C．氯氣不能溶于水，可以用排水法收集氯氣D．鐵在足量氯氣中燃燒生成氯化亞鐵【答案】A【解析】A．通常狀況下，氯氣是一種黃綠色、有毒的氣體，A正確；B．氯氣是單質(zhì)，元素在自然界中的存在才分為化合態(tài)和游離態(tài)，例如氯元素在自然界中全部以化合態(tài)的形式存在，B錯誤；C．氯氣能溶于水，密度大于空氣，實(shí)驗(yàn)室一般用排飽和食鹽水法或向上排空氣法收集氯氣，C錯誤；D．氯氣的氧化性較強(qiáng)，鐵在足量氯氣中燃燒生成氯化鐵，D錯誤；綜上所述答案為A。二、工業(yè)流程題11．某化學(xué)興趣小組利用NaI溶液中通入少量Cl2得到含碘廢液，再利用含碘廢液獲取NaI固體，實(shí)驗(yàn)流程如圖：已知反應(yīng)②：2I-+2Cu2++SO+H2O=2CuI↓+SO+2H+回答下列問題：(1)過濾實(shí)驗(yàn)所需要的玻璃儀器有普通漏斗、燒杯、_______。(2)反應(yīng)③中CuI被氧化，還原產(chǎn)物只有NO2，當(dāng)有95.5gCuI參與反應(yīng)，產(chǎn)生的NO2在標(biāo)況下的體積為_______。(3)化合物B中含兩種元素，鐵元素原子與另一種元素原子的物質(zhì)的量之比為3：8，則化合物B的化學(xué)式為_______。(4)反應(yīng)⑤中生成黑色固體磁性氧化鐵和無色氣體，則反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為________。(5)將足量的Cl2通入含12gNaI的溶液中，一段時間后把溶液蒸干、灼燒，得到的固體是______，其質(zhì)量為_______g。【答案】(1)玻璃棒

(2)22.4L

(3)Fe3I8

(4)Fe3I8+8NaHCO3=Fe3O4+8NaI+8CO2↑+4H2O

(5)NaCl

4.68【解析】(1)過濾實(shí)驗(yàn)所需要的玻璃儀器有普通漏斗、燒杯、玻璃棒，玻璃棒用于引流，故答案為：玻璃棒；(2)反應(yīng)③中CuI被氧化，還原產(chǎn)物只有NO2，化學(xué)反應(yīng)方程式為2CuI+8HNO3(濃)=2Cu(NO3)2+4NO2↑+I2+4H2O，當(dāng)有95.5gCuI參與反應(yīng)，即n(CuI)=，由方程式可以知道生成1molNO2，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生的NO2的體積為22.4L，故答案為：22.4L；(3)化合物B中含兩種元素，鐵元素原子與另一種元素原子的物質(zhì)的量之比為3:8，另種元素為I，則化合物B的化學(xué)式為Fe3I8，故答案為：Fe3I8；(4)反應(yīng)⑤中生成黑色固體和無色氣體