发现之旅
    在日常生活中，不知道你有没有发现自来水管中的水有时会有一股刺激性的气味？那你知道为什么会有这种刺激性的气味吗？
    很多同学一定都不知道吧，那就让我来告诉大家：这种刺激性气味是氯气散发出来的。 自来水常用氯气(在1 L水中通入约0.002g Cl2)来杀菌消毒。
自来水处理厂的制氯车间
    其实，氯这种元素，对我们大家来说并不是很陌生，例如：在我们每天吃的食盐（NaCl）中就含有氯元素；在实验室常见的一种化学药品盐酸（HCl）也含有氯元素。
    在此之前，对于氯元素我们是从化合物的角度来了解的，而实际上氯也可以以单质的形式存在，那么，今天我们就来从单质的角度了解氯元素！
深入思考
    氯元素位于元素周期表的ⅦA族，氯原子的最外电子层上有7个电子，在化学反应中容易结合1个电子，使最外电子层达到8个电子的稳定结构。
    氯气(Cl2)分子是由2个氯原子构成的双原子分子，在通常情况下，氯气呈黄绿色。在压强为101 kPa、温度为-34.6℃时，氯气液化成液氯。将温度继续冷却到-101℃时，液氯变成固态氯。
    氯气有毒，并有剧烈的刺激性，在实验室里闻氯气气味的时候，必须十分小心，应该用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的氯气飘进鼻孔。
    氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，能与多种金属和非金属直接化合，还能与水、碱等化合物起反应。
    大多数金属在点燃或灼热的条件下，都能与氯气发生反应生成氯化物。例如：铜与氯气的反应。
铜与氯气的反应
    可以看到，红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，使集气瓶里充满棕黄色的烟，这种烟实际上是氯化铜晶体的微小颗粒。这个反应的化学方程式为 ：
    纯净的H2也可以在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰。反应生成的气体是HCl，它在空气里与水蒸气结合。呈现雾状。
H2在Cl2中燃烧
    氯气与铜、氯气与氢气的反应说明，燃烧不一定要有氧气参加，任何发光、发热的剧烈的化学反应，都可以叫做燃烧 。
    氯气易溶解于水，在常温下，1体积水约溶解2体积的氯气。溶解的氯气部分能够与水起反应，生成盐酸和次氯酸。
Cl2 + H2O ==== HClO + HCl
氯气与水的反应
    在上面的实验中，右边第一个瓶中放有干的红布条，而第二个瓶中放有湿的布条。从实验中可以看出，湿布条褪色，而干布条没有变化。原因就是因为水与氯气反应产生的次氯酸有强氧化性，能使有机色素褪色。另外因为次氯酸的强氧化性，能杀死水里的细菌，所以自来水常用氯气来杀菌消毒。
    由于次氯酸很不稳定，受到日光照射就可以分解，放出氧气。而次氯酸盐比次氯酸要稳定，所以我们常用的漂白粉的有效成分是次氯酸盐。其中最常用的就是次氯酸钙，是用氯气和石灰乳反应制得的。
2Ca(OH)2 + 2Cl2 ==== Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O
    次氯酸钙能与空气里的二氧化碳和水蒸气反应，生成次氯酸。所以漂白粉也具有消毒作用。
    氯气是一种重要的化工原料。氯气除用于消毒、制造盐酸和漂白剂外，还用于制造氯仿等有机溶剂和多种农药。
学有所用
氯气消毒
    饮水消毒的方法有很多，如煮沸、紫外线照射、通O3等等。目前我国饮水消毒主要用氯──通氯气、加漂白粉或漂粉精。消毒的主要作用是杀灭可引起霍乱、伤寒、痢疾等疾病的病菌。

    Cl2和H2O发生下列反应：Cl2 ＋H2O ==== HCl＋HClO，HClO是弱酸，pH低时HClO多于ClO- ，如pH＝7时(0℃)，有83% HClO(余17%为ClO-)；20℃时，有75% HClO(ClO-为25%)。
    实际消毒情况是：低温和pH低时，消毒效果好；pH低时，消毒速率快。以上事实暗示着HClO消毒效果好。目前的一种解释是：中性HClO扩散到带负电的细菌表面，穿过细胞膜进入细胞内部，氧化某种酶系统。(附：pH大时，HClO少，ClO-多，ClO-带负电，不易接近细菌。)

沙场练兵

1. 关于氯水的叙述正确的是 （   ）
    A ．氯水中只含氯分子和水分子
    B ．新制氯水可使红色石蕊试纸先变蓝后褪色
    C ．光照氯水有气泡冒出，该气体是氯气
    D ．氯水放置数天后，pH变小，几乎无漂白性

 

2. 检验氯化氢气体中是否混有Cl2 ，可采用的方法是 （   ）
    A ．用干燥的蓝色石蕊试纸
    B ．用干燥有色布条
    C ．将气体通入硝酸银溶液
    D ．用湿润的淀粉 － 碘化钾试纸

 

3. 冰箱致冷剂氟氯甲烷在高空中受紫外线辐射产生Cl原子，并进行下列反应：Cl ＋O3 → ClO ＋ O2 ， ClO ＋ O → Cl ＋ O2 下列说法不正确的是 （   ）
    A ．反应后将O3转变为O2
    B ．Cl原子是总反应的催化剂
    C ．氟氯甲烷是总反应的催化剂
    D ．Cl原子反复起分解O3的作用

 

4. 某温度下，将Cl2通入NaOH 溶液中，反应得到NaClO、NaClO3的混合液，经测定ClO-与ClO3-的浓度之比为1：3则Cl2与NaOH 溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为（   ）
    A ． 21 ∶ 5     B ． 11 ∶ 3     C ． 3 ∶ 1     D ． 4 ∶ 1

 

5. 下列物质中，能使紫色石蕊试液因漂白而褪色的是 （   ）
    A．NaClO     B．活性炭     C．氯水     D．盐酸

 

6. 今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水，浓度均为0.1mol/L。如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体（mmol），在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体（mmol），丙瓶不变。片刻后，甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量溶液的大小关系是 （   ）
    A．甲＝乙＞丙　　　　　B．甲＞丙＞乙
    C．丙＞甲＞乙　　　　　D．乙＞丙＞甲