氯

氯是高中化学第一个系统学的非金属元素，氯水成分、漂白原理、卤素置换是三大必考块。

一句话认识

氯是最活泼的常见非金属之一，最外层 7 个电子，遇到什么都想抢一个过来。

基本信息

项目	内容
元素符号	Cl
原子序数	17
电子排布式	`1s²2s²2p⁶3s²3p⁵`
各层电子数	2 / 8 / 7
最外层电子数	7（只差 1 个就排满）
分类	卤素
单质颜色状态	黄绿色气体，有强烈刺激性气味
毒性	有毒，吸入会损伤呼吸道
密度	约为空气的 2.5 倍（比空气重，会沉在低处）
溶解性	能溶于水，1 体积水约溶 2 体积 Cl₂

「黄绿色」「比空气重」「能溶于水」这三点决定了收集方法（向上排空气法）。

考点一：与金属反应

2Na + Cl₂ —点燃→ 2NaCl

现象：剧烈燃烧，产生白烟。

2Fe + 3Cl₂ —点燃→ 2FeCl₃

现象：产生棕褐色的烟。

注意生成的是 +3 价的 FeCl₃，不是 FeCl₂。 氯气氧化性强，能把铁直接氧化到最高价。

Cu + Cl₂ —点燃→ CuCl₂

现象：产生棕黄色的烟。

对比记忆：铁在氧气中燃烧生成 Fe₃O₄（+2 和 +3 混合价），在氯气中燃烧生成 FeCl₃（只有 +3）。这说明氯气的氧化性比氧气强。

考点二：与非金属反应

H₂ + Cl₂ —点燃→ 2HCl

现象：安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾。

苍白色火焰 —— 注意不是淡蓝色（那是氢气在空气中燃烧）
白雾 —— HCl 气体遇空气中的水汽形成盐酸小液滴

氢气在氯气中燃烧是「白雾」，钠在氯气中燃烧是「白烟」。一字之差，考过无数次。

考点三：与水反应（核心考点）

Cl₂ + H₂O ⇌ HCl + HClO

注意是可逆反应，用 ⇌。

这个反应里氯气既被氧化又被还原 —— 是歧化反应：

Cl₂ 中氯为 0 价
变成 HCl 中的 −1 价（被还原）
变成 HClO 中的 +1 价（被氧化）

氯水的成分（必背）

氯水是混合物，不是一种物质。 里面同时存在：

三种分子：

Cl₂（未反应的氯气）
H₂O
HClO（次氯酸）

四种离子：

H⁺
Cl⁻
ClO⁻（少量）
OH⁻（极少，来自水的电离）

记法：三分子四离子。

这个成分表能解释氯水的所有性质：

性质	谁造成的
黄绿色	Cl₂
酸性	H⁺
漂白性	HClO
与 AgNO₃ 生成白色沉淀	Cl⁻
强氧化性	Cl₂ 和 HClO

新制氯水与久置氯水的区别：

新制氯水 —— 浅黄绿色，有漂白性，含 Cl₂
久置氯水 —— 无色，变成稀盐酸，失去漂白性（HClO 见光分解完了）

考点四：次氯酸 HClO 的性质（四个性质，全要记）

① 弱酸性

酸性比碳酸还弱。所以：

NaClO + CO₂ + H₂O → NaHCO₃ + HClO

这就是「漂白液露置在空气中会失效」的原因 —— 空气中的 CO₂ 把 HClO 置换出来，而 HClO 又会分解。

② 不稳定性

2HClO —光照→ 2HCl + O₂↑

见光分解，所以氯水和漂白液都要避光保存。

③ 强氧化性（漂白原理）

HClO 能把有色物质氧化成无色物质 —— 这是不可逆的破坏，漂白过的物质不会再变回原色。

④ 杀菌消毒

同样靠强氧化性，使细菌的蛋白质变性。

两种漂白原理的对比（高频考点）

漂白剂	原理	是否可逆	加热后
HClO、Na₂O₂、O₃	氧化性漂白	不可逆	不复色
SO₂	化合漂白（与有色物质结合成无色物质）	可逆	恢复原色

这是最经典的一组对比：SO₂ 漂白过的品红溶液，加热后会重新变红；氯水漂白过的不会。

考点五：与碱反应（制漂白液、漂白粉）

与 NaOH 反应：

Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O

产物 NaClO 是漂白液的有效成分。

与石灰乳 Ca(OH)₂ 反应：

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

产物是漂白粉，成分是 Ca(ClO)₂ 和 CaCl₂ 的混合物。

概念	漂白粉
主要成分	Ca(ClO)₂ 和 CaCl₂
有效成分	Ca(ClO)₂
有效成分中氯的价态	+1

漂白粉失效的两个原因（连起来看）：

① Ca(ClO)₂ + CO₂ + H₂O → CaCO₃↓ + 2HClO
② 2HClO —光照→ 2HCl + O₂↑

空气中 CO₂ 把 HClO 置换出来，HClO 再分解掉 —— 所以漂白粉必须密封避光保存。

考点六：卤素置换（氧化性顺序）

Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂
Cl₂ + 2KI   → 2KCl + I₂

氧化性顺序：Cl₂ > Br₂ > I₂

这就是「强制弱」规律 —— 氧化性强的单质能把氧化性弱的从它的盐里置换出来。

反过来不成立： Br₂ 不能置换出 Cl₂，I₂ 也不能置换出 Br₂。

卤素单质对比

单质	颜色状态	氧化性	水溶液颜色
Cl₂	黄绿色气体	最强	浅黄绿色
Br₂	深红棕色液体	中	橙黄色
I₂	紫黑色固体	最弱	棕黄色

规律：从上到下，颜色变深、状态由气到液到固、氧化性减弱。

碘的特性：遇淀粉变蓝。 这是检验 I₂ 的标准方法。

考点七：Cl⁻ 的检验

方法：加稀硝酸酸化，再加 AgNO₃ 溶液，产生白色沉淀。

AgNO₃ + HCl → AgCl↓ + HNO₃
离子方程式：Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl↓

完整流程：

取待测液少量于试管
加稀硝酸酸化
加 AgNO₃ 溶液
产生白色沉淀且不溶解 → 证明有 Cl⁻

为什么必须先加稀硝酸？

干扰离子	干扰现象	稀硝酸的作用
CO₃²⁻	加 AgNO₃ 也产生白色沉淀 Ag₂CO₃	稀硝酸溶解 Ag₂CO₃ 并放出 CO₂
SO₃²⁻	同样产生白色沉淀	稀硝酸把它氧化成 SO₄²⁻ 或溶解

所以顺序不能反：先酸化，再加 AgNO₃。

为什么用稀硝酸而不是稀盐酸？

因为盐酸本身就含 Cl⁻，会引入干扰，自己把自己检出来了。

对比：检验 SO₄²⁻ 用的是稀盐酸酸化 + BaCl₂；检验 Cl⁻ 用的是稀硝酸酸化 + AgNO₃。

两处用的酸正好相反，这是最容易被扣分的细节。

考点八：实验室制取氯气

MnO₂ + 4HCl(浓) —加热→ MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O

三个关键点：

① 必须用浓盐酸。 稀盐酸不反应 —— 因为反应需要高浓度的 H⁺ 和 Cl⁻。

② 必须加热。

③ 这个反应体现浓盐酸的两个性质：酸性和还原性。 4 个 HCl 中只有 2 个被氧化，另外 2 个起酸的作用。

除杂与收集：

杂质	除杂试剂
HCl 气体	饱和食盐水（氯气在饱和食盐水中溶解度很小）
水蒸气	浓硫酸

收集方法：向上排空气法（密度比空气大）。

干燥的氯气用浓硫酸干燥，不能用碱石灰，因为氯气会与碱反应。

考点九：尾气处理（必考）

氯气有毒，必须吸收，不能直接排放。 但氯气和 HCl 需要的吸收剂不一样，这是最容易混的地方。

吸收氯气：用 NaOH 溶液

Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O

这是标准答案，中学实验一律用它。

为什么不能用别的方法：

方法	为什么不行
直接用水	Cl₂ 溶解性只有 1:2，吸收不完全，大部分仍会逸出
饱和食盐水	那是除杂用的（洗掉 HCl），正因为 Cl₂ 在里面几乎不溶，不能用来吸收
石灰水	Ca(OH)₂ 溶解度太小，浓度低，吸收效率差
干燥剂	干燥只是改变形态，不能消除毒性

工业上用石灰乳而不是 NaOH 溶液 —— 原料便宜，产物正好是漂白粉。

吸收 HCl：优先用水，但必须防倒吸

HCl 极易溶于水（约 1:500），通入水中会瞬间被吸走，管内压强骤降，水倒灌进发生装置。

所以一定要加防倒吸装置：

装置	做法
倒置漏斗	漏斗口略没入液面，倒吸时液面下降，自动脱离
安全瓶	中间接一个空瓶缓冲
干燥管防倒吸	球形部分可存液

如果要吸收快、量大，改用 NaOH 溶液，但同样要防倒吸。

混合气体（Cl₂ 中混 HCl）：完整流程

注意「除杂」和「尾气吸收」是两个不同位置，不要搞混。

发生装置 → 饱和食盐水 → 浓硫酸 → 收集装置 → NaOH 溶液
           ①除 HCl      ②除水蒸气   Cl₂        ③尾气吸收

装置	作用	为什么这样选
饱和食盐水	洗掉 HCl	Cl₂ 在饱和食盐水中溶解度很小，损失少
浓硫酸	除水蒸气	得到干燥氯气
NaOH 溶液	吸收尾气	唯一有效的氯气吸收剂

顺序不能反 —— 必须先除 HCl、再干燥。如果先干燥，水蒸气没了但 HCl 还在，等于白干。

这一节的常见陷阱

① 「用饱和食盐水吸收氯气尾气」 ❌ 饱和食盐水是除杂用的，吸收尾气必须用 NaOH。

② 「用水吸收氯气尾气」 ❌ 溶解度太小，吸收不完全。

③ 吸收 HCl 时不加防倒吸装置 ❌ 会倒吸，装置可能炸裂或污染试剂。

④ 认为干燥氯气就没毒了 ❌ 氯气依然有毒，仍要吸收。

考点十：用途

自来水消毒（但会生成副产物，现在多用 ClO₂）
制盐酸、漂白粉、漂白液
合成塑料（PVC）

氯的重要化合物

化合物	化学式	一句话要点
盐酸	HCl	强酸，有挥发性
氯化钠	NaCl	食盐，离子晶体典型
氯化银	AgCl	白色沉淀，检验 Cl⁻ 的终点
氯气	Cl₂	黄绿色有毒气体
漂白粉	Ca(ClO)₂ + CaCl₂	有效成分 Ca(ClO)₂

常见错误清单

① 认为氯水是纯净物 ❌ → 氯水是混合物，含三分子四离子。

② 认为氯气本身有漂白性 ❌ → 有漂白性的是 HClO，干燥的氯气不能漂白干燥的有色布条。

③ 认为 SO₂ 和氯水漂白原理相同 ❌ → SO₂ 是化合漂白（可逆），氯水是氧化漂白（不可逆）。

④ 检验 Cl⁻ 用稀盐酸酸化 ❌ → 用稀硝酸。

⑤ 认为铁与氯气生成 FeCl₂ ❌ → 生成 FeCl₃。

⑥ 把钠在氯气中燃烧写成「白雾」 ❌ → 是「白烟」。

⑦ 认为稀盐酸也能与 MnO₂ 反应制氯气 ❌ → 必须用浓盐酸且加热。

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