2.2.3氯水和次氯酸盐 学案(含解析) 高中化学人教版（2019）必修第一册

2.2.3氯水和次氯酸盐
1. 熟悉氯水的制备方法，掌握氯水的成分和性质。
2. 掌握次氯酸的性质。
3. 掌握漂白粉和漂白液的制备、成分和生效原理。
一、氯水
1.氯水的制备
Cl2+H2O HCl+ HClO
2.氯水的成分
(1) 新制氯水成分：三分子：Cl2、HClO、H2O；四离子：H+、Cl-、ClO- 以及微量的 OH （水的电离）
(2) 久置氯水由于 HClO 的不稳定性，逐渐会变成稀盐酸。所以久置氯水的氧化性变弱，但酸性增强。
3.氯水的性质
氯水的多种成分决定了它具有多重性质：
① Cl2 的强氧化性；②HCl 的强酸性；③HClO 的性质；④Cl- 的性质。
4.次氯酸的性质
(1) 弱酸性：酸性比碳酸还要弱。HClO H + +HClO-
(2) 不稳定性：久置会发生分解。2HClO==光照==2HCl+O2 ↑
(3) 氧化性：通过氧化还原反应使有色布条褪色。
题型演练
1．（2019·高一课时练习）下列关于氯水的叙述正确的是
A．新制氯水中的微粒只含Cl2和H2O
B．新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C．光照新制氯水有气泡逸出，该气体是Cl2
D．新制氯水在密闭无色玻璃瓶中放置数天后酸性减弱
2．（2022秋·高一课时练习）下列物质的保存方法，与其化学性质无关的是
A．金属钠保存在煤油中 B．过氧化钠需保持干燥密闭保存
C．浓盐酸需密闭保存 D．新制氯水密闭存放于棕色瓶中
3．（2021·高一课时练习）将①中溶液滴入②中，预测的现象与实际相符的是
选项 ① ② 预测的现象
A 浓硝酸 铁片 产生大量红棕色气体
B 二氧化硫水溶液 酸性KMnO4溶液 溶液褪色
C 氯水 FeSO4溶液 溶液褪色
D 二氧化硫水溶液 BaCl2溶液 产生白色沉淀
A．A B．B C．C D．D
4．（2021秋·高一课时练习）下列物质中，既含有氯分子，又含有氯离子的是
A．氯化钠溶液 B．新制氯水 C．漂白液 D．液氯
5．（2022秋·高一课时练习）在氯水中存在许多分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质，下列的实验和结论一致且正确的是
A．加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有的存在
B．溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明溶液中有的存在
C．先加入盐酸酸化，再加入溶液产生白色沉淀，说明氯水中有的存在
D．加入溶液，氯水浅黄绿色消失，说明溶液中有分子的存在
6．（2022秋·高一课时练习）氯气通入紫色石蕊试液中，溶液由紫色→红色→无色，导致变色的微粒依次是
A．H＋、Cl- B．H＋、HClO C．H＋、Cl2 D．Cl2、Cl-
7．（2022·高一课时练习）向新制氯水中加入下列物质，产生的现象、解释或离子方程式均正确的是
选项 加入物质 现象 解释或离子方程式
A 溶液 有白色沉淀生成
B 石蕊试液 显红色 氯水中有、
C 有气体放出
D 有色布条 有色布条褪色 有漂白性
A．A B．B C．C D．D
8．（2019·高一课时练习）化学在生活中有着广泛的应用，下列对应关系错误的是（ ）
化学性质 实际应用
A． Al2(SO4)3和小苏打反应 泡沫灭火器灭火
B． 铁比铜金属性强 FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
C． 次氯酸盐具有氧化性 漂白粉漂白织物
D． HF与SiO2反应 氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
A．A B．B C．C D．D
二、次氯酸钠和次氯酸钙
1.漂白液与漂白粉的制备方法
漂白液 (“84”消毒液) 的主要成分为 NaCl 和 NaClO，有效成分为 NaClO；漂白粉的主要成分为 CaCl2 和 Ca(ClO)2，有效成分为 Ca(ClO)2。
2.生效原理
NaClO+CO2+H2O=HClO+NaHCO3
3.失效原理
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HCIO
2HCIO=2HCI+O2
题型演练
9．（2022秋·高一课时练习）已知锰酸钾(K2MnO4)在浓的强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：3MnO+2H2O=2MnO+MnO2↓+4OH-。下列用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的实验原理和装置不能达到实验目的的是
A．用装置甲制取Cl2 B．用装置乙除去 Cl2中的HCl
C．用装置丙使K2MnO4转化成KMnO4 D．用装置丁分离出溶液中的MnO2
10．（2023·高一课时练习）下列说法正确的是
A．因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、KMnO4(H＋)、石蕊溶液褪色
B．能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同
D．等物质的量的SO2和Cl2相遇在溶液中具有漂白能力
11．（2021·高一课时练习）“84”消毒液对新型冠状病毒具有消杀作用。如图所示为某品牌“84”消毒液使用说明的一部分，下列说法错误的是
【主要成分】本品是以次氯酸钠(NaClO)为主要有效成分的消毒液。【注意事项】 1.本品为外用消毒剂，不可内服。 2.本品对金属制品有腐蚀作用，对棉纺织品有漂白脱色作用。 3.密闭、避光、避热、置于阴凉处保存。
A．次氯酸钠中的Cl元素显＋1价 B．“84”消毒液见光易变质
C．“84”消毒液能使品红溶液褪色 D．“84”消毒液能用不锈钢容器盛放
12．（2019·高二课时练习）某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH，下列用来解释事实的方程式中不合理的是（已知：饱和NaClO溶液的pH约为11）
A．该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl2 +2OH－＝Cl－+ ClO－+ H2O
B．该消毒液的pH约为12：ClO－+ H2OHClO+ OH－
C．该消毒液与洁厕灵（主要成分为HCl）混用，产生Cl2：2H＋+ Cl－+ ClO－= Cl2↑+H2O
D．该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH+ ClO－= HClO+CH3COO—
13．（2022·高一课时练习）化学来源于生活，也服务于生活，下列有关生活中的化学知识叙述正确的是
A．氯气和活性炭均可作为漂白剂，若同时使用，漂白效果会明显加强
B．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
C．测定溶液pH的实验中，用干燥pH试纸测定新制氯水的pH对测定结果无影响
D．洁厕灵不能与“84”消毒液混用，原因是两种溶液混合产生的HClO易分解
第II卷（非选择题）
每空2分，共36分。
二、填空题
14．（2022秋·高一课时练习）某同学用下图所示装置制取氯水并进行相关实验。
(1)装置②中反应的化学方程式是_______。
(2)实验进行一段时间后，装置①中溶液呈黄绿色，说明该溶液中含有的一种物质是(填化学式)_______。
(3)下列物质能替代装置②中NaOH溶液的是_______
A．浓硫酸 B．浓FeCl2溶液 C．饱和食盐水
(4)氯水中含有多种成分，因而具有多重性质。将氯水分别加入盛有如图四种物质溶液的试管中，根据发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。
①d过程中溶液先变红后褪色，说明氯水具有的性质是_______、_______。
②c过程中的现象是_______。
③a过程中的化学方程式为_______。
④b过程中的离子方程式为_______。
(5)欲验证Cl2的氧化性强于I2，取少量氯水加入盛有_______(填“KI”或“KIO3”)溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置，观察到的现象是_______。
15．（2022秋·高一课时练习）化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：
(1)氯气是一种___________色的气体；氯气与水反应的化学方程式为___________；氯水中滴加少量紫色石蕊试液的现象是___________。
(2)氯气和石灰乳反应可以制备漂白粉，漂白粉的有效成分是___________；次氯酸盐与空气中的二氧化碳和水蒸气反应可生成次氯酸，从而发挥漂白和消毒作用，用化学方程式表示漂白粉的漂白和消毒原理___________。
(3)二氧化氯(ClO2)是目前国际上公认的新一代的高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂。一种制备ClO2的方法是用SO2通入硫酸酸化的NaClO3溶液中，反应的离子方程式为___________；ClO2在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐(ClO)，需将其转化为Cl-除去。下列试剂中，可将ClO转化为Cl-的是___________(填字母序号)。
a．FeSO4 b．O3 c．KMnO4 d．SO2
(4)84消毒液与氯气相比具有贮运方便等优点，用氯气与烧碱溶液反应制备84消毒液的离子方程式为___________；工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产100kg该溶液需消耗氯气的质量为___________kg(保留整数)。
16．（2021秋·高一课时练习）请填写下列空白。
(1)在常温下，将通入溶液中，可以得到一种漂白液。上述反应的离子方程式为___________，该漂白液的有效成分是___________(填名称)。
(2)检验某溶液中是否含有的方法是________，有关反应的离子方程式为_________。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A．Cl2溶于水，并有少量Cl2与水反应产生HCl、HClO。HCl是强酸，完全电离，HClO是弱酸，部分电离，存在电离平衡，故新制氯水中的微粒含有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-及少量OH-，A错误；
B．新制氯水中含有酸HCl、HClO，酸可使蓝色石蕊试纸变为红色，而HClO同时具有强氧化性，又将红色物质氧化变为无色，因此看到蓝色石蕊试纸先变红后褪色，B正确；
C．新制氯水中含有的HClO不稳定，光照分解产生HCl、O2，新制氯水有气泡逸出，该气体是O2，C错误；
D．新制氯水中含有的HClO不稳定，光照易分解，导致氯水颜色变浅，若新制氯水在密闭无色玻璃瓶中放置数天后，HClO分解产生HCl，使HCl的浓度增大，溶液的酸性会增强，D错误；
故合理选项是B。
2．C
【详解】A．金属钠的化学性质活泼，与空气中的氧气和水反应，需保存在煤油中，A不符合题意；
B．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，故过氧化钠需保持干燥密闭保存，B不符合题意；
C．浓盐酸易挥发需密闭保存，C符合题意；
D．氯气与水反应：且次氯酸易分解，故新制氯水密闭存放于棕色瓶中，D不符合题意；
故选C。
3．B
【详解】A．在室温下浓硝酸遇Fe时，浓硝酸会将Fe表面氧化，而在Fe表面产生一层致密的氧化物保护膜而阻止金属进一步发生反应，因此不能看到产生产生NO2红棕色气体，A不符合题意；
B．二氧化硫水溶液具有还原性，酸性KMnO4溶液具有强氧化性，酸性KMnO4溶液能够将SO2氧化而使溶液紫色褪色，因此会看到溶液紫色褪色，B符合题意；
C．FeSO4溶液具有还原性，氯水具有强氧化性，二者混合会发生氧化还原反应产生FeCl3、Fe2(SO4)3，使溶液变为黄色，而不是溶液褪色，C不符合题意；
D．由于酸性：HCl＞H2SO3，所以将二氧化硫水溶液加入BaCl2溶液，不能发生反应，因此不能产生白色沉淀，D不符合题意；
故合理选项是B。
4．B
【详解】A．氯化钠为易溶于水的强电解质，在氯化钠溶液中只存在氯离子，不存在氯分子，A不符合题意；
B．新制氯水中，只有一部分氯分子与水反应生成盐酸和次氯酸，同时存在氯分子和氯离子，B符合题意；
C．漂白液的主要成分为氯化钠和次氯酸钠，只存在氯离子不存在氯分子，C不符合题意；
D．液氯为液态的氯分子，只存在氯分子不存在氯离子，D不符合题意；
故选B。
5．B
【详解】A．加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有的存在，A错误；
B．溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明溶液中有的存在，B正确；
C．应先加入硝酸酸化，再加入溶液产生白色沉淀，说明氯水中有的存在，加入盐酸会引入氯离子，C错误；
D．氯气为黄绿色，加入溶液，氯水浅黄绿色消失，只能说明溶液中有分子的存在，D错误；
故选B。
6．B
【详解】氯水通入水中，部分氯气与水发生：Cl2＋H2O HClO＋HCl，溶液中含有Cl2、HClO、H2O等分子，含有H＋、ClO-、Cl-等离子，因为含有氢离子所以溶液显酸性，能够使紫色石蕊试液变红，又因为含有次氯酸，次氯酸具有漂白性，所以最后溶液褪色，故选：B。
7．A
【详解】A．氯水中存在Cl-，Cl-与Ag+反应生成白色沉淀，离子方程式为Ag+ + Cl- = AgCl，A正确；
B．氯水中有较多量的H+，能使石蕊试液显红色，存在HClO分子，HClO具有漂白性，所以溶液先变红后褪色，B错误；
C．氯水中有较多量的H+，能与CaCO3反应生成氯化钙、水和二氧化碳，离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2，C错误；
D．氯水中存在HClO具有漂白性，能够使有色布条褪色，而Cl2不具有漂白性，D错误。
8．B
【详解】A、硫酸铝和碳酸氢钠发生反应生成氢氧化铝沉淀、硫酸钠和二氧化碳，能灭火，故说法正确；
B、氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，说明铜的还原性强于亚铁离子，不能说明铁的金属性比铜强，故说法错误；
C、次氯酸具有强氧化性，能漂白，故说法正确；
D、氟化氢和二氧化硅反应生成四氟化硅和水，可以刻蚀玻璃，故说法正确。
故选B。
【点睛】盐类水解在生活中涉及方方面面，如泡沫灭火器、明矾净水等等，泡沫灭火剂原理就是盐类水解：Al3＋＋3HCO3－=Al(OH)3↓＋3CO2↑。比较金属性的强弱，可以通过置换反应，利用金属性强的制取置换性弱的，如Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，说明Fe比Cu金属性强。
9．B
【详解】A．漂白粉中的次氯酸钙具强氧化性，室温下能和浓盐酸发生氧化还原反应，生成氯化钙、氯气和水，故可用装置甲制取Cl2，A不符合题意；
B．氯化氢和饱和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳，引入了新杂质，且Cl2溶于水后生成的HCl也会反应，从而增加了Cl2的损耗，故不能用装置乙除去 Cl2中的HCl，B符合题意；
C．已知锰酸钾(K2MnO4)在浓的强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：3MnO+2H2O=2MnO+MnO2↓+4OH-；氯气能和强碱溶液反应，消耗OH-而使溶液的碱性下降，故可用装置丙使K2MnO4转化成KMnO4，C不符合题意；
D．二氧化锰是不溶性固体，故可用装置丁分离出溶液中的MnO2，D不符合题意；
答案选B。
10．B
【分析】常见漂白剂的漂白原理：Cl2、Na2O2、H2O2、O3等是因强氧化性而具有漂白性；SO2是能和有机色质化合生成无色物质；活性炭是因吸附有机色质而漂白。
【详解】A．SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，能使品红褪色是因其具有漂白性，SO2不能使指示剂褪色，A错误；
B．因为能使品红褪色的物质很多，不仅仅是SO2，B正确；
C．因为这些漂白剂的漂白原理不相同，SO2漂白属于化合型，活性炭属于吸附型，漂白粉、Na2O2属于氧化型，C错误；
D．等物质的量的SO2和Cl2相遇在溶液中反应生成H2SO4和HCl，从而失去漂白能力，D错误；
故选B。
11．D
【详解】A．次氯酸钠中Na为+1价、O为-1价，则Cl为+1价，A正确；
B．“84”消毒液会和空气中的CO2反应生成HClO，HClO见光易分解，从而导致变质，B正确；
C．“84”消毒液具有强氧化性，具有漂白性，可以漂白品红溶液，C正确；
D．“84”消毒液对金属制品有腐蚀作用，不能用不锈钢容器盛放，D错误；
综上所述答案为D。
12．B
【详解】A、用Cl2和NaOH溶液反应制取漂白液，故A正确；
B、根据提干信息知：饱和NaClO溶液的pH约为11，而该溶液pH=12＞11，故主要是因为该消毒液中含有一定量的NaOH，故B不合理；
C、根据HCl和HClO中Cl的化合价分析，该氧化还原方程式的书写正确，故C正确；
D、根据漂白粉起漂白作用的原理，应用的是较强酸制取较弱酸，故D正确。
答案选B。
13．B
【详解】A．氯气和活性炭不反应，但活性炭吸附能力强、能吸附氯气，减弱漂白效果，故A错误；
B．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应生成次氯酸钠或次氯酸钙，氯酸钠或次氯酸钙具有强氧化性，可作消毒剂，故B正确；
C．氯水具有漂白性，用pH计测定新制氯水的pH，故C错误；
D．洁厕灵主要成分是盐酸、“84”消毒液主要成分是次氯酸钠，二者混合会生成有毒的氯气，所以二者不能混用，故D错误；
综上所述，叙述正确的是B项，故答案为B。
14．(1)
(2)Cl2
(3)B
(4) 酸性 漂白性 有白色沉淀生成
(5) KI 液体分层、下层液体紫红色、上层液体无色
【解析】（1）
装置②中发生的反应为氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的化学方程式为，故答案为：；
（2）
实验进行一段时间后，装置①中溶液呈黄绿色，说明溶于水的氯气部分与水反应，所得溶液中含有氯气分子，故答案为：Cl2；
（3）
浓硫酸、饱和食盐水均不与氯气反应，氯化亚铁溶液与氯气反应生成氯化铁，则氯化亚铁溶液能替代装置②中氢氧化钠溶液，故选B；
（4）
①d过程中溶液先变红后褪色，说明氯水具有酸性和强氧化性，故答案为：酸性；强氧化性；
②c过程中发生的反应为氯水中盐酸和次氯酸，盐酸与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀和硝酸，则反应的现象为有白色沉淀生成，故答案为：有白色沉淀生成；
③a过程中发生的反应为氯化亚铁溶液与氯水中的氯气反应生成氯化铁，反应的化学方程式为，故答案为：；
④b过程中发生的反应为氯水中的盐酸与碳酸钠溶液反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应的离子方程式为，故答案为：；
（5）
取少量氯水加入盛有碘化钾溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置，观察到液体分层、下层液体紫红色、上层液体无色证明氯气的氧化性强于碘，故答案为：KI；液体分层、下层液体紫红色、上层液体无色。
15．(1) 黄绿 Cl2+H2O HCl+HClO 先变红会褪色
(2) Ca(ClO)2 Ca(ClO)2+CO2+H2O=2HClO+CaCO3↓
(3) SO2+2ClO =2ClO2+SO ad
(4) Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 20
【解析】（1）
氯气是一种黄绿色的气体；氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，化学方程式为Cl2+H2O HCl+HClO；氯水中有氢离子和次氯酸，故滴加少量紫色石蕊试液的现象是先变红会褪色；
（2）
氯气和石灰乳反应可以制备漂白粉，主要成分是氯化钙和次氯酸钙，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2；次氯酸钙和水、二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸，化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O=2HClO+CaCO3 ；
（3）
根据题意可知SO2通入硫酸酸化的NaClO3溶液中生成ClO2，积极原子守恒产物还有硫酸根，故离子方程式为SO2+2ClO =2ClO2+SO ；ClO 转化为Cl-的过程中，化合价降低，所以需要还原剂，FeSO4 、SO2符合条件，故选ad；
（4）
氯气与烧碱溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；工业上将氯气通入到30%的氢氧化钠溶液中来制备NaClO溶液，反应的方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，设氯气为xkg，则消耗的NaOH为，原氢氧化钠质量为kg ，由NaOH质量守恒：原溶液为(1000-x)kg，则 ，解得x=20，消耗氯气的质量为20kg。
16．(1) 次氯酸钠
(2) 取少量待检液于试管中，滴入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若出现白色沉淀则证明该液含有
【解析】(1)
在常温下，将通入溶液中，可以得到NaClO漂白液，离子方程式为；，该漂白液的有效成分是NaClO，名称是次氯酸钠。
(2)
检验某溶液中是否含有的方法：取少量待检液于试管中，滴入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若出现白色沉淀则证明该液含有，离子方程式为。