第四章 卤素 第一节 氯气

（一）网上课堂 1．本讲主要内容： （1）掌握氯气的性质：氯气与金属、非金属、水和碱的反应。认识氯气是一种氧化性很强，化学性质非常活泼的非金属单质。

（2）从氯气与水的反应，认识氯水的成分，了解次氯酸的不稳定性和强氧化性。 （3）从氯气与碱的反应，掌握漂白粉的工业制法及漂白原理。 （4）掌握实验室制氯气的原理和实验装置的安装、氯气的收集、检验及尾气处理的方法。 （5）掌握氯离子的检验。

2．学习指导： （1）氯气的物理性质： 通常情况下，氯气是黄绿色、有刺激性气味的气体；有毒（如何闻其气味？）；易液化（压强101Kpa，温度-34.6℃），将温度继续冷却到-101℃时，液氯变成固态氯；能溶于水（1:2）。

（2）化学性质：

结构决定其化学性质。 ①跟金属反应：

在一定条件下，氯气能跟绝大多数金属反应生成高价金属氯化物。

2Na+Cl2??2NaCl 2Fe+3Cl2??2FeCl3

Cu+Cl2??CuCl2（棕色的烟）

CuCl2水溶液在不同浓度时呈现不同颜色。高浓度溶液呈绿色，稀溶液呈现蓝色。这三个反应都很剧烈，放出热量，有光产生，所以任何发光、发热的剧烈化学反应，都叫燃烧。

②跟氢气反应：

点燃或光照点燃点燃点燃H2+Cl2????2HCl 纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰。 ③跟水的反应：

Cl2+H2O HCl+HClO （可逆反应） 次氯酸的性质：

A．弱酸性、比碳酸弱

+- HClO H+Cl

Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO B．不稳定性

2HClO??2HCl+O2↑

或?光照C．强氧化性，杀菌、消毒，有漂白性。 ④跟碱反应

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Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 漂白粉的制备

氯气与石灰乳作用

2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

漂白粉成分是CaCl2和Ca(ClO)2。其中有效成分是Ca(ClO)2

⑤跟还原性盐反应 Cl2+2FeCl2=2FeCl3 Cl2+Na2S=2NaCl+S↓

Cl2+Na2SO3+H2O=2HCl+Na2SO4 （3）氯气的实验室制法: A．反应原理

MnO2+4HCl（浓）??MnCl2+Cl2↑+2H2O

B．装置：见教材P90

安装原则：先左后右，由下至上。

适用范围：固体和液体或液体和液体需要加热制取气体。 C．收集：

向上排气法；排饱和食盐水法。 D．尾气处理:

用NaOH溶液来吸收。（同时洗去HCl） （4）氯气的用途：

重要的化工原料，除用于消毒、制盐酸、制漂白粉外，还用于制氯仿等有机溶剂和多种农药。

?3．例题精讲 例1.把氯气通入紫色石蕊试液中，出现的现象是（ ） A．试液不变色 B．试液变为红色 C．试液褪为无色

D．试液先变红、后褪色

解析：氯气通入水中，部分Cl2发生了化学变化； Cl2+H2O HCl+HClO

+-又∵HCl=H+Cl， +-+-HClO H+ClO，H2O H+OH

-+--新制氯水中含有Cl2、H2O、HClO三种分子以及Cl，H，ClO和极少量OH，由于溶液含有

+

H而显酸性，能使紫色石蕊试液变红色，但其中生成的HClO具有漂白性，又使所显示的红色很快褪去，故试液先变红，后褪色。

答案：D

例2.下图中四条直线，分别表示钠、镁、铝、铁和足量Cl2反应消耗金属质量（纵轴）与反应掉氯气质量（横轴）的关系，其中代表铁与氯气反应的直线是哪一条？

解析：∵2Na?Cl2??2NaCl （1） Mg?Cl2??MgCl2 （2）

点燃点燃 - 2 -

2Al?3Cl2??2AlCl3 （3） 2Fe?3Cl2??2FeCl3 （4） 为了便于比较，将（3）、（4）改写为

点燃22 Al?Cl2??AlCl3

33点燃22 Fe?Cl2??FeCl3

33点燃点燃假设反应掉的Cl2质量为71克，即在横坐标上取一点向纵坐标作垂线，则需要钠、镁、

铝、铁的质量分别为：

WNa?2mol?23g/mol?46g WMg?1mol?24g/mol?24g

WAl?WFe2mol?27g/mol?18g 32?mol?56g/mol?37.3g 3∴d线为反应（1），c线为反应（4）， b线为反应（2），a线为反应（3）。 答案：c线代表铁与氯气的反应。

例3．将KCl、KBr混合物13.4克溶于水配成500ml溶液，通入过量Cl2，反应后将溶液

+--蒸干，得固体11.175克，则原所配溶液中K，Cl，Br的物质的量浓度之比为（ ）

A．3:2:1 B. 1:2:3 C. 1:3:2 D. 2:3:1 解析：据电荷守恒法来求解非常方便。

∵原溶液呈电中性，则n(K)?n(Cl)?n(Br)

符合这一选项的只有（A）. 答案：A

例4．今有H2、Cl2混合气100ml（标准状况下），其中一气体体积为45ml，另一种气体体积为55ml。光照使两种气体发生反应，后又恢复到标准状况，气体的体积为______ml。为了证明反应后气体中H2或Cl2有剩余，使气体通过10ml水，并使剩余气体干燥后恢复到标准状况，若：

（1）剩余有___ml气体，证明有_____剩余，理由是________________ （2）溶液有_______性质，证明有______剩余，理由是_____________

解析：∵H2?Cl2??2HCl

反应前后，气体的物质的量没有变化。 ∴反应后气体的体积仍为100ml。

当混合气体通过10ml水后，生成的HCl全部溶于水中。若有剩余气体，则为H2，∵H2是难溶于水的，而Cl2+H2O HCl+HClO。

答案：100

（1）10，H2，H2难溶于水，而HCl极易溶于水。

光照??? - 3 -