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第二节 氯及其化合物

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第二节 氯及其化合物

本节学习目标

  • 掌握氯气的物理性质、化学性质和主要用途。
  • 理解氯气与金属、非金属、水、碱的反应。
  • 知道氯气实验室制法和尾气处理方法。
  • 掌握 Cl^- 的检验方法。

核心知识点讲解

一、知识对象与物质情境

氯元素在海水中主要以 Cl^- 形式存在。氯气是一种典型非金属单质，具有较强氧化性，常用于自来水消毒、漂白剂制备和化工生产。

二、核心概念与物质分类

物质类别关键性质
Cl_2非金属单质黄绿色、有刺激性气味、有毒、强氧化性
HCl氢化物/酸水溶液为盐酸
HClO弱酸强氧化性，不稳定，有漂白性
NaClO盐漂白液有效成分

三、关键规律、反应原理与方程式

氯气与金属反应：

氯气与氢气反应：

氯气与水反应：

氯气与 NaOH 溶液反应：

实验室制氯气常用浓盐酸与 MnO_2 加热：

四、典型转化模型与分析方法

氯气性质分析抓住“强氧化性”和“与水反应生成 HClO”：

Cl2 -> 氧化金属/非金属
Cl2 + H2O -> HCl + HClO
Cl2 + 碱 -> 氯化物 + 次氯酸盐

五、实验现象、装置与证据

湿润有色布条遇氯气会褪色，干燥有色布条通常不明显褪色，说明起漂白作用的主要是氯气与水反应生成的 HClO。

检验 Cl^-：先加稀硝酸酸化，再加 AgNO_3 溶液，若产生白色沉淀，说明含 Cl

六、题型应用与迁移

常考氯气漂白原理、氯气实验室制法、尾气吸收、Cl^- 检验、氧化还原分析和含氯消毒剂性质。

重点梳理

  • Cl_2 是黄绿色有毒气体，密度比空气大。
  • Cl_2 具有强氧化性，能把 Fe 氧化为 Fe
  • HClO 有强氧化性和漂白性，但不稳定。
  • 氯气尾气常用 NaOH 溶液吸收。
  • Cl^- 用 AgNO_3 溶液和稀 HNO_3 检验。

难点突破

  • 氯水成分复杂，含 Cl_2、H_2O、HCl、HClO 以及相关离子。
  • 漂白性主要来自 HClO，不是 HCl。
  • 检验 Cl^- 要先用稀硝酸排除 CO_3^{2-} 等干扰。

例题讲解

例题

为什么氯气能使湿润有色布条褪色，而干燥有色布条不明显褪色？

分析

氯气本身不是主要漂白物质。湿润条件下，Cl_2 与 H_2O 反应生成 HClO，HClO 具有强氧化性，能使有色物质褪色。

答案

因为湿润布条中有水，氯气与水反应生成 HClO：

HClO 具有漂白性，使有色布条褪色。

反思

解释实验现象时，要指出真正起作用的物质。

易错点整理

易错点错因防错提醒
认为 HCl 有漂白性混淆氯水成分漂白主要靠 HClO
氯气尾气直接排放忽视毒性用 NaOH 溶液吸收
检验 Cl^- 不酸化忽视干扰离子先加稀 HNO_3

考点考证点整理

  • 氯气与水、碱、金属反应。
  • 氯水成分及漂白性。
  • 氯气制备、收集、干燥和尾气处理。
  • Cl^- 检验实验。

练习题

  1. 写出氯气与 NaOH 溶液反应的方程式。
  2. 为什么漂白粉或漂白液具有漂白作用？
  3. 检验 Cl^- 时为什么要加入稀硝酸？
  4. 写出 AgNO_3 检验 Cl^- 的离子方程式。

练习题答案

  2. 因为其中含次氯酸盐，能在一定条件下生成 HClO，HClO 具有强氧化性和漂白性。
  3. 排除 CO_3^{2-} 等能与 Ag^+ 生成沉淀的离子干扰。

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