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第二章 第二節 氯及其化合物
氯的家族，數我最酷，
氧化能力，敗將無數，
鈉鉀銅鐵，統統降服，
氫氣怕我，臉白冒霧，
謝謝你常常為我流眼淚，
奔放活潑是我的寫照，
黃綠是我最美的禮服，
愛我恨我，有毒消毒，
快跑，快跑，我們若生氣呀，噴堿捂鼻就趕快往上跑，
別怕別怕，你漂白由我來，
奮不顧身水里扎。
由氯氣歌可得出氯氣有哪些性質？
在通常狀況下，Cl2是一種黃綠、有毒、易液化氣體(低溫和加壓可轉化為液氯或固態氯)、刺激氣味扇聞法。
Cl2比空氣重，可溶于水 (室溫時與水體積比為1:2 ，所得溶液叫氯水，是混合物 ) 。
一、氯氣（Cl2）
（一）物理性質：
氯的原子結構：
常見化合價：-1、+1、+3、+4、+5、+7
（二）化學性質
思考：畫出氯原子結構示意圖，并據此推測氯氣單質可能具有的化學性質
Cl +17 2 8 7
Cl- +17 2 8 8
易得 e-
易得電子→具有強氧化性→氯單質是強氧化劑
（二）化學性質：
1、與金屬反應
①與鈉反應：
劇烈燃燒，黃色火焰，白色的煙。
②與鐵反應：
劇烈燃燒，生成棕色的煙，溶于水為棕黃色或黃色。
③與銅的反應：
劇烈燃燒，生成棕黃色的煙，溶于水得藍色或藍綠色溶液。
小結：大多數金屬都能在一定條件下與氯氣化合（Pt，Au除外），氯氣是強氧化劑，變價金屬與它反應得到高價的金屬氯化物。
Cl2是很活潑的非金屬,具有較強的氧化性。
H2+Cl2 2HCl
點燃或光照
2、與非金屬反應
HCl溶于水就是我們常用的鹽酸。
安靜的燃燒，火焰呈蒼白色， 瓶口有白霧產生。
（1）氫氣在氯氣中燃燒
現象：
（2）氫氣與氯氣的混合氣體在強光下
現 象：
釋放大量的熱，發生爆炸。
3、與水反應
氯氣可溶于水，其溶液稱為氯水。常溫下部分Cl2與水發生反應,生成鹽酸和次氯酸。
Cl2 + H2O HCl + HClO
次氯酸
0
-1
+1
～e-
不溶于飽和食鹽水，可用飽和食鹽水除去Cl2中混有的HCl
思
考
氯氣能溶于飽和食鹽水嗎？若Cl2中混有HCl，如何除雜？
4、與堿反應
①與NaOH反應
Cl2 + 2NaOH == NaCl + NaClO + H2O
漂白液(84消毒液)
次氯酸鈉（NaClO）是漂白液的有效成分，具有漂白性。
② 工業上制漂白粉(氯氣與石灰乳反應)
2Cl2 + 2 Ca(OH)2 = CaCl2+ Ca(ClO)2 + 2H2O
次氯酸鈣［Ca(ClO)2］是漂白粉的有效成分，也具有漂白性。
漂白粉主要成分
3Cl2 + 6NaOH == 5NaCl + NaClO3 + 3 H2O
△
漂白粉Ｃa(ClO)2及漂白液(NaClO)的漂白原理： 水溶液與空氣中的CO2接觸反應生成次氯酸而起漂白作用。
Ca(ClO)2+ CO2 + H2O =CaCO3↓ + 2HClO
怎樣保存漂白粉？
密封，保存于干燥處。
思
考
NaClO + CO2 + H2O =NaHCO3 + HClO
2HClO == 2HCl + O2↑
光照
漂白粉失效
5、與還原性鹽溶液的反應
與FeCl2 、NaBr、KI、Na2SO3、Na2S、SO2等還原性物質反應（表現氯氣的強氧化性）
SO32- + Cl2 + H2O = SO42- + 2Cl- + 2H+
Cl2 + S2- = 2Cl- + S↓
SO2 + Cl2 + 2H2O = SO42- + 2Cl- +4H+
思考2、1molCl2分別于足量的鐵、氫氧化鈉溶液完全反應，轉移的電子數為多少？
學以致用
思考1、向FeBr2溶液中通入少量氯氣，反應的離子方程式？通入過量的Cl2呢？若通入等物質的量的Cl2呢？ FeI2溶液與Cl2按1:2混合的反應呢？
量少的定位1
2
1
（2）不穩定性： 2HClO = 2HCl + O2↑
HClO的性質和用途：
（1）弱酸性：酸性比碳酸還弱
光照
（3）強氧化性：用于漂白、殺菌消毒
注意：干燥的氯氣沒有漂白作用。氯水或濕潤的氯氣中，因為生成次氯酸才具有漂白性。
用途：自來水廠多用液氯來殺菌消毒
常用自來水消毒劑：還有二氧化氯（ClO2）、Na2FeO4等，利用其強氧化性。
4Na2FeO4+ 10H2O = 4Fe(OH)3+ 3O2↑ + 8NaOH
拓展：1.氯水的成分
Cl2溶于水：Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO
2.氯水的性質
新制氯水呈淺黃綠色、有刺激性氣味，屬混合物，其所含的多種微粒使氯水的化學性質表現出多重性。
探究一：氯水中Cl2的強氧化性
氯水滴加 溶液 反應化學方程式 實驗現象
KI溶液 (或HI溶液) 2KI＋Cl2=2KCl＋I2
NaBr溶液 (或HBr溶液) 2NaBr＋Cl2=2NaCl＋Br2
K2S溶液 (或H2S溶液) K2S＋Cl2=2KCl＋S↓
Na2SO3溶液 (或SO2) Na2SO3＋Cl2＋ H2O= Na2SO4＋2HCl
FeCl2溶液 　 2FeCl2＋Cl2=2FeCl3
溶液由無色變為棕黃色
溶液由無色變為橙色
溶液變渾濁
氯水顏色褪去
溶液由淺綠色變為棕黃色
探究二：氯水的酸性和漂白性
向NaOH的酚酞溶液中滴入新制氯水，溶液褪色。
原因一是由于HClO的強氧化性將色素氧化使之顏色褪去；
原因二是HCl的酸性中和NaOH而使酚酞不顯色，
如何設計實驗證明是哪個原因？
通過向褪色后的溶液中再加入NaOH溶液，看溶液是否重新變成紅色來驗證溶液褪色的原因。
探究三:氯水中的粒子檢驗
微粒 檢驗方法 現 象
H2O
H+
Cl-
HClO
Cl2
無水CuSO4粉末
粉末變藍
加CaCO3粉末
有氣泡生成
加AgNO3溶液
有色紙條
紙條褪色
觀察顏色
淺黃綠色
有白色的沉淀生成
思考：液氯、新制氯水、久制氯水的區別？
①液氯是純凈物，只含Cl2分子;
②新制氯水是混合物，含有三分子、四離子：H2O、Cl2、HClO、H+ 、 Cl-、ClO-、OH-
③久制氯水是混合物，含一分子、三離子：
H2O 、H+ 、 Cl- 、OH- (就是鹽酸)
2015年7月12日《羊城晚報》一則新聞：廣州天河區一清潔工在清洗衛生間時，因為把“84”消毒液(主要成分為NaClO)和潔廁靈（含高濃度的鹽酸）混合使用，發生了中毒事故。請你用化學用語解釋中毒原因：
。
ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
學以致用
溴和碘在不同溶劑中形成溶液(從稀到濃)的顏色變化
水 苯（或汽油） 四氯化碳
溴 黃→棕 橙→橙紅 橙→橙紅
碘 淺黃→褐 淡紫→紫紅 紫→深紫
提示：ρ(苯)＜ρ(水)＜ρ(四氯化碳)
打一三國人物名:
猜 謎 語
魯肅(鹵素)
但這個家族還缺少 _____
愛(砹At)
Cl2
F2
Br2
I2
地殼中砹含量只有10億億億分之一
淡黃綠色氣體，劇毒
紫黑色固體,易升華
深紅棕色液體,極易揮發
2
2
2
（三）、鹵素單質物理性質
常往盛溴的試劑瓶中加入少量水（水封）。盛溴的試劑瓶 (玻璃塞細口瓶，不可用橡膠塞) .
Br2如何保存？
紅棕色
橙色
深紅棕色
應用:分離、除雜
如：I2混有NaCl固體
碘的升華
水 苯 四氯化碳
Br2 黃→橙 橙→橙紅 橙→橙紅
I2 黃→棕黃 淡紫→紫紅 紫→紫紅
碘酒的組成（由碘、碘化鉀、水的酒精溶液）
溴、碘在不同溶劑中溶解性不同
萃取實驗（用四氯化碳、苯（汽油）現象有何不同？
白色
淺黃色
黃色
Br－
I－
(氟化銀易溶于水)
未知無色溶液
原理：Ag+ + X- = AgX↓
藍色
未知無色溶液
一套完整的氣體制取裝置應該包括哪幾步？
尾氣處理裝置
氣體凈化裝置
氣體發生裝置
裝置分析
氣體收集裝置
（五）、氯氣的實驗室制法
MnO2 + 4HCl（濃）= MnCl2 ＋Cl2 ↑ ＋ 2H2O
反應原理
液固（液）加熱型
氣體發生裝置
例如：氫氣、
二氧化碳等
固液不加熱型
例如：氧氣等
固固加熱型
如：氯氣等
根據反應物的狀態和反應條件選用
凈化裝置
固態試劑
液態試劑
即（除雜、干燥裝置）
根據混合氣體的性質選擇
收集比空氣重的氣體
收集難溶或微溶于水的氣體
收集比空氣輕的氣體
氣體收集裝置
Cl2驗滿：濕潤的淀粉碘化鉀試紙
根據氣體的水溶性和對空氣的相對密度選用
例如：氧氣、氯氣
例如：氧氣、氫氣、一氧化碳
例如：氫氣、氨氣
尾氣的處理
難以吸收的可以點燃處理，選用D。
A
B
C
D
溶解度極大的氣體易倒吸，選用B；
少量尾氣可以集于氣球中，選用C；
尾氣有毒或污染空氣，不能直接排空，常用點燃或用試劑吸收
說明：溶解度不大的氣體用裝置A；
裝配儀器的順序及注意事項
（1）先左后右
（2）先下后上
（3）制取氣體的儀器必須檢驗氣密性
（4）有毒氣體必須經過尾氣處理
檢查氣密性:將導氣管伸入水槽中,把其他活塞關閉,用酒精燈在發生裝置底部微熱,導管口有無氣泡冒出,移開酒精燈，導氣管中形成一段水柱,則氣密性良好。
討論：制取氯氣的過程中可能產生哪些雜質氣體，如何除去，A瓶中是什么試劑，用于除去哪種雜質？那B瓶呢？
A B C D
發生裝置 除雜裝置干燥裝置 收集裝置 尾氣處理裝置
氯氣的實驗室制法裝置圖
檢查氣密性:將D中導氣管伸入有水的燒杯中,把關閉活塞,用酒精燈在發生裝置底部微熱,D導管口有氣泡冒出,移開酒精燈，D導氣管中形成一段水柱,則氣密性良好。
1．二氧化錳與濃鹽酸作用制氯氣的反應中，作為還原劑的HCl和參加反應的HCl物質的量之比是 （ ）
A．1∶1 B．2∶1
C．1∶2 D．任意比
鞏固練習
C
2、用１mol MnO2和含HCl為４mol濃鹽酸充分反應（共熱），在不考慮HCl揮發的情況下，得到的氯氣物質的量是（　　　）
　Ａ　等于２ mol　　　Ｂ　等于１ mol
　Ｃ　小于１ mol　　　Ｄ 大于１ mol　
C
3、實驗室制氯氣時有如下操作，操作順序正確的是 （ ）
①連接好裝置，檢查氣密性
②緩緩加熱，加快反應，使氣體均勻逸出
③在燒瓶中加入二氧化錳粉末
④往分液漏斗中加入濃鹽酸，再緩緩滴入燒瓶中
⑤用向上排空氣法收集氯氣，尾氣導入氫氧化鈉溶液中
A ①②③④⑤ B ④③①②⑤
C ①③④②⑤ D ①④③②⑤
C
(1)從A口進氣，從B口排出瓶內的空氣，可收集 氣體
(2)從B口進氣，從A口排出瓶內的空氣，可收集 氣體。
(3) 在瓶內充滿水，從B口進氣，將瓶內水從A口壓出，可作為 裝置或 _ 裝置。
(4) 在瓶內加入適量液態凈化劑，從A口進氣，B口出氣，可作為 裝置。
O2、Cl2等密度比空氣大的
H2、CH4等密度比空氣小的
排水集氣
測量氣體的體積
氣體凈化
４、右圖裝置有多種用途
例1、無水FeCl3呈棕紅色，極易潮解，100℃左右時升華，工業上常用作有機合成催化劑。實驗室可用下列裝置(夾持儀器略去)制備并收集無水FeCl3。請回答：
(1)裝置A中反應的離子方程式為_____________。
(2)裝置C和F中所加的試劑分別為_________________，其作用分別為___________________。
(3)導管b的作用為__________________；
裝置B的作用為______________________。
物質制備的實驗示例
MnO2+4H++2Cl-(濃) == Mn2++Cl2↑+2H2O
△
濃硫酸、濃硫酸
平衡壓強,或使濃鹽酸順利流下　
除去Cl2中的HCl氣體，判斷實驗過程中導管是否被產品堵塞
(4)實驗時應先點燃A處的酒精燈，反應一會兒后，再點燃D處的酒精燈，原因為________________。
(5)反應結束后，拆卸裝置前，必須進行的操作是___________________________。
(6)為檢驗所得產品中是否含有FeCl2，可進行如下實驗：取E中收集的產物少許，加水溶解，向所得溶液中加入一種試劑，該試劑為________(填序號)。①Fe粉　②KSCN溶液　③酸性KMnO4溶液　④NaOH溶液
排盡實驗裝置中的空氣
打開活塞a，通入空氣，排出裝置內殘留的Cl2，保證吸收更徹底
③
例2：ClO2作為一種廣譜型的消毒劑，將逐漸用來取代Cl2成為自來水的消毒劑。已知ClO2是一種易溶于水而難溶于有機溶劑的氣體。實驗室制備ClO2的原理是用亞氯酸鈉固體與純凈的氯氣反應， 2NaClO2+Cl2═2ClO2+2NaCl
如圖是實驗室用于制備和收集一定量純凈的ClO2的裝置（某些夾持裝置和墊持用品省略）
物質制備的實驗示例
（1）寫出裝置A中燒瓶內發生反應的化學方程式：
________________________________
MnO2+4HCl(濃) == MnCl2 +Cl2↑+2H2O
△
（2）B、E裝置中所盛試劑分別是 ______ 、_________,作用分別是___________________、__________________。
飽和食鹽水
四氯化碳
除去Cl2中的HCl
除去ClO2中的Cl2
例2：ClO2作為一種廣譜型的消毒劑，將逐漸用來取代Cl2成為自來水的消毒劑。已知ClO2是一種易溶于水而難溶于有機溶劑的氣體。實驗室制備ClO2的原理是用亞氯酸鈉固體與純凈的氯氣反應， 2NaClO2+Cl2═2ClO2+2NaCl
如圖是實驗室用于制備和收集一定量純凈的ClO2的裝置（某些夾持裝置和墊持用品省略）
（3）F處應選用的收集裝置是______（填序號），其中與E裝置導管相連的導管口是______（填接口字母）
（4）以上是尾氣吸收裝置，能用于吸收多余ClO2氣體，并能防止倒吸的裝置的是______
② ④
②
d
二 次氯酸鹽
（1）次氯酸鹽比次氯酸穩定，容易儲運且殺菌效果持久;并且不會和水中有機物發生取代反應生成致癌物質。
（2）次氯酸鹽為弱酸鹽，會水解；
（3）次氯酸鹽和次氯酸均具有強氧化性，不能與常見還原性離子共存
1、“84”消毒液（或漂白液）
漂白液與潔廁靈（主要成分為鹽酸）混合會產生氯氣，其離子方程式是③_________________________________。








例：下圖a、b、d、e是浸有相關溶液的濾紙。向KMnO4晶體滴加一滴濃鹽酸后，立即用另一培養皿扣在上面。對實驗現象的“解釋或結論”正確的是
選項 實驗現象 解釋或結論
A a處變藍，b處變紅棕色 氧化性：Cl2>Br2>I2
B c處先變紅，后褪色 氯氣與水生成了酸性物質
C d處立即褪色 氯氣與水生成了漂白性物質
D e處變紅色 還原性：Fe2＋>Cl－
D

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