专题六 氯及其化合物-【优化指导】2024年初升高化学衔接教材

C.加热分解 D.制成溶液后通入CO2 7.“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩 影。同是由黏土烧制的砖瓦,有的是黑色的, 有的却是红色的,你猜测其中的原因可能是 ( ) A.土壤中含有铁粉、二氧化锰等 B.黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑,红砖瓦 则是添加了红色耐高温染料 C.土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧, 分别生成了黑色CuO和红色Cu D.土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧, 分别 生 成 了 黑 色 Fe3O4 或 FeO 和 红 色Fe2O3 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ❘专题六❘ 氯及其化合物 初中学习要求 高中学习要求 1.知道氧气、碳等非金属单质的物理性质、化学性质。 2.知道碳的氧化物的物理性质、化学性质。 3.掌握氧气、二氧化碳的实验室制法。 1.知道氯气的物理性质、化学性质。 2.知道含氯化合物的性质。 3.掌握氯气的实验室制法。 知识点一 氧气的性质及制取 1.物理性质 (1)密度:氧气密度比空气略大。 (2)溶解性:氧气不易溶于水。 (3)状态变化: 氧 气 降温或加压 升温或减压􀜩 􀜨􀜑􀜑􀜑􀜑􀜑 液 态 氧 (淡 蓝 色 ) 降温或加压 升温或减压􀜩 􀜨􀜑􀜑􀜑􀜑􀜑 固态氧(淡蓝色雪花状) (4)贮存:工业生产的氧气,一般以液态形式 贮存在蓝色钢瓶中。 2.化学性质 反应物 反应现象 化学方程式 木炭和 氧气 ①木炭在空气中燃烧,持续 红热; ②在氧气中燃烧得更旺,发 出白光; ③都放热,都生成了能使澄 清石灰水变浑浊的气体 C + O2 点燃 􀪅􀪅CO2 续表 反应物 反应现象 化学方程式 硫黄和 氧气 ①在空气中,发出微弱的淡 蓝色火焰; ②在氧气中,发出明亮的蓝 紫色火焰; ③都放热,都生成一种刺激 性气味的气体 S + O2 点燃 􀪅􀪅SO2 红磷和 氧气 ①在空气中,发出黄色火焰; ②在 氧 气 中,发 出 耀 眼 的 白光; ③均 产 生 大 量 白 烟,放 出 热量 4P+5O2 点燃 􀪅􀪅 2P2O5 铁丝和 氧气 ① 在 空 气 中,红 热,不 能 燃烧; ②在氧气中,剧烈燃烧,火星 四射,放出大量的热,生成黑 色固体 3Fe+2O2 点燃 􀪅􀪅 Fe3O4 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 033 3.氧气的制取 (1)加热高锰酸钾制取氧气 ① 反 应 原 理:2KMnO4 △ 􀪅􀪅 K2MnO4 + MnO2+O2↑。 ②发生装置:由于反应物是固体,反应需要加 热,所以选择加热固体制备气体的装置。 ③收集装置:由于氧气不易溶于水,且不与水 发生化学反应,所以可以选择排水法收集气 体的装置。由于氧气的密度比空气大,且不 与空气中的成分发生化学反应,所以可以选 择向上排空气法收集气体的装置。 ④步骤: 查:检查装置的气密性。 装:将高锰酸钾装入干燥的试管,并在试管口 放一团棉花,并用带导管的橡皮塞塞紧试管。 定:将试管固定在铁架台上。 点:点燃酒精灯,试管均匀受热后,就使酒精 灯固定在试管底部集中加热。 收:根据所选的收集装置来确定气体的收集 方法。 离:把导管移出水槽。 熄:熄灭酒精灯。 验满:(用排水法收集)如果集气瓶口有气泡 出现,说明气体收集满了。(用向上排空气法 收集)将带火星的木条放在集气瓶口,如果带 火星的木条复燃,说明氧气收集满了。 ⑤检验:将带火星的木条伸入集气瓶内,如果 带火星的木条复燃,说明是氧气。 (2)分解过氧化氢溶液制取氧气 ①反应原理:2H2O2 MnO2 􀪅􀪅􀪅􀪅2H2O+O2↑(催 化剂可换成硫酸铜溶液)。 ②发生装置:由于反应物是固体和液体,反应 不需要加热,所以选择固液混合在常温下制 取气体的装置。 ③收集装置:由于氧气不易溶于水,且不与水 发生化学反应,所以可以选择排水法收集气 体的装置。由于氧气的密度比空气大,且不 与空气中的成分发生化学反应,所以可以选 择向上排空气法收集气体的装置。 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 不能用加热过氧化氢溶液的方法制取氧气,因为 加热过氧化氢溶液时,过氧化氢分解产生的氧气 和水蒸气一起逸出,水蒸气的干扰会使带火星的 木条不能复燃。 (3)加热氯酸钾制取氧气 ①反应原理:2KClO3 MnO2 △ 􀪅􀪅􀪅􀪅2KCl+3O2↑。 ②发生装置和收集装置:和加热高锰酸钾制 取氧气的装置相同。 (4)氧气的工业制法———分离液态空气法 具体做法是:在低温条件下加压,使空气转变 为液 态,然 后 蒸 发。由 于 液 态 氮 的 沸 点 (-196℃)比液态氧的沸点(-183℃)低,因 此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的 主要就是液态氧了。 知识点二 碳和碳的氧化物 1.碳单质 金刚石 、石墨和C60都是由碳元素组成的单 质,但是由于碳原子排列方式不同,即结构不 同,因此它们的性质存在着差异。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 034 2.木炭、活性炭的吸附性 木炭、活性炭、焦炭、炭黑等物质都是由石墨 的微小晶粒和少量杂质构成的,所以从严格 的意义上来说它们还不是碳的单质(被称为 无定形碳)。由于木炭和活性炭均具有疏松 多孔的结构,因此它们具有较强的吸附能力, 可以吸附毒气、色素以及有异味的物质等。 木炭和活性炭有吸附性,所以它们在制糖工 业、食品工业、防毒面具制作等方面有重要的 应用。 3.碳单质的化学性质 (1)稳定性:在常温下,碳的化学性质不活泼。 在高温下,碳能够与很多物质起反应。 (2)可燃性(碳与氧气反应) ①氧气充足:C+O2 点燃 􀪅􀪅CO2。 ②氧气不足:2C+O2 点燃 􀪅􀪅2CO。 (3)还原性(碳与某些氧化物反应) 2CuO+C 高温 􀪅􀪅2Cu+CO2↑ ; 2Fe2O3+3C 高温 􀪅􀪅4Fe+3CO2↑。 4.二氧化碳的实验室制法 (1)反应原理:CaCO3+2HCl􀪅􀪅CaCl2+ H2O+CO2↑。 (2)发生装置 制取二氧化碳常用的发生装置如下: 装置连接时要注意以下两点: ①长颈漏斗的下端管口必须插入到液面以 下,否则生成的气体会从长颈漏斗口跑掉; ②导气管伸入容器内无须太长,更不能插入 到液面以下。若伸入到液面下,气体就无法 从导管口排出。 (3)收集装置:气体的收集方法由气体的密度 和气体的溶解性决定。二氧化碳能溶于水, 密度比空气的大,通常采用向上排空气法收 集(如图所示)。收集时要注意将导管插到 瓶底。 (4)验满:将燃着的木条置于集气瓶瓶口,如 木条熄灭,则二氧化碳收集满了。 (5)检验:将产生的气体通入澄清的石灰水中, 若观察到石灰水变浑浊,说明有CO2生成。 5.二氧化碳的性质 (1)物理性质 ①通常状况下,二氧化碳是一种无色无味的 气体。 ②标准状况下,二氧化碳的密度为1.977g/L, 比空气大。 ③二氧化碳能溶于水,1体积水中能溶解1体 积的二氧化碳气体。 ④固态CO2又叫干冰。二氧化碳的三态变化: 气态 加压、降温 减压、升温􀜩 􀜨􀜑􀜑􀜑􀜑 液态 加压、降温 减压、升温􀜩 􀜨􀜑􀜑􀜑􀜑 固态 常温下-78℃,升华 ↑ (2)化学性质 ①CO2与水反应生成碳酸。碳酸能使紫色石 蕊溶液变成红色。 CO2+H2O􀪅􀪅H2CO3 碳酸很不稳定,容易分解生成二氧化碳和水。 H2CO3􀪅􀪅H2O+CO2↑ ②CO2 与石灰水反应生成白色的碳酸钙沉 淀。常利用此性质,来检验二氧化碳气体。 Ca(OH)2+CO2􀪅􀪅CaCO3↓+H2O(清变浊) 6.一氧化碳的性质 (1)物理性质:一氧化碳是一种无色无味的气 体,密度比空气略小,难溶于水。 (2)一氧化碳的化学性质: ①可燃性:CO燃烧放出大量的热,火焰呈淡 蓝色。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 035 2CO+O2 点燃 􀪅􀪅2CO2 ②还原性:CO在加热条件下,可使黑色的氧 化铜变成红色的铜,生成使澄清石灰水变浑 浊的气体CO2。 CO+CuO 高温 􀪅􀪅Cu+CO2 ③毒性:一氧化碳被吸入肺里,能跟血液里的 血红蛋白结合成稳定的碳氧血红蛋白,随血 流遍布全身。由于CO与血液中的血红蛋白 的结合力要比氧与血红蛋白的结合力大300 倍,故而使血红蛋白不能很好地与氧气结合, 造成机体急性缺氧,因此一氧化碳有剧毒。 1.氧气的化学性质比较活泼,下列对有关反应 的描述正确的是 ( ) A.硫在氧气里燃烧,发出明亮蓝紫色火焰, 生成无色无味的气体 B.铁、硫、石蜡在氧气中的燃烧都是化合反应 C.细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成 黑色的三氧化二铁 D.物质与氧气发生的反应属于氧化反应,氧 气具有氧化性 2.下列应用,利用了氧气物理性质的是 ( ) A.工业上用空气制氧气 B.用氧气气焊金属 C.氧气供潜水员呼吸 D.用氧气炼钢 3.下 列 关 于 一 氧 化 碳 燃 烧(2CO+O2 点燃 􀪅􀪅 2CO2)的说法正确的是 ( ) A.反应过程中吸收大量的热 B.反应前后分子个数不变 C.参加反应的一氧化碳和氧气的质量比为 2∶1 D.参加反应的一氧化碳和氧气的化学计量 数之比为2∶1 4.如图所示实验中,①、④为用紫色石蕊溶液润 湿的棉球,②、③为用石蕊溶液染成紫色的干 燥棉球。下列能说明CO2 密度大于空气且 能与水反应的现象是 ( ) A.①变红,③不变红 B.④变红,③不变红 C.①、④变红,②、③不变红 D.④比①先变红,②、③不变红 5.如图所示是实验室常用的气体制取装置,在 用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的实验中, 可选用的发生装置和收集装置最合适的是 ( ) A.a、c B.a、d C.b、c D.b、d 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 气体发生装置的选择 (1)固———液不加热型 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 036 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 (2)固———固加热型 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 (3)固———液加热型 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 衔接点1 氯气的性质 1.氯气的物理性质 颜色 气味 状态 密度 溶解性 毒性 黄绿色 刺激性 气体 比空 气大 1体积水溶解 约2体积Cl2 有毒 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 氯气易液化。 2.氯的原子结构及存在 (1)原 子 结 构:Cl原 子 结 构 示 意 图 为 ,容易得到1个电子而形成Cl-,表 现出较强的氧化性。 (2)存在:氯在自然界中均以化合态存在。 3.氯气的化学性质 (1)与金属单质的反应:Cl2 能与绝大多数金 属反应,且将其氧化到最高价。 金属 单质 化学方程式 现象 Na 2Na+Cl2 点燃 􀪅􀪅2NaCl 产生大量白 烟,火 焰为黄色 Fe 2Fe+3Cl2 点燃 􀪅􀪅2FeCl3 产 生 大 量 棕 黄 色 烟,溶于水后 形 成 棕黄色溶液 续表 金属 单质 化学方程式 现象 Cu Cu+Cl2 点燃 􀪅􀪅CuCl2 产 生 大 量 棕 黄 色 烟,溶于水 后 形 成 蓝绿色溶液 (2)与非金属单质的反应 ①H2+Cl2 点燃 􀪅􀪅2HCl(安静的燃烧,发出苍白 色火焰,瓶口有白雾)———可用于工业制盐酸。 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 燃烧的本质:燃烧不一定有氧气,任何发光发热的 剧烈的氧化还原反应都称之为燃烧。 ②H2+Cl2 光照 􀪅􀪅2HCl(会发生爆炸)———不可 用于工业制盐酸。 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 H2 在Cl2 中燃烧前,一定要检验H2 的纯度。 (3)与水的反应 ①溶于水的氯气部分与水反应:Cl2+H2O 􀪅􀪅HCl+HClO(Cl2作氧化剂和还原剂) 实验操作 实验现象 实验结论 有色布条不 褪色 干 燥 氯 气 不 具有漂白性 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 037 续表 实验操作 实验现象 实验结论 有 色 布 条 褪色 新 制 氯 水 具 有漂白性 结论 干燥氯气无漂白性,新制氯 水能漂白有色布条,实际起 漂白作用的是HClO ②次氯酸的三大性质 (4)与碱反应: ①与氢氧化钠溶液反应———制取漂白液 Cl2+2NaOH􀪅􀪅NaCl+NaClO+H2O,漂 白液的主要成分是氯化钠和次氯酸钠,有效 成分是次氯酸钠,是混合物。 ②与石灰乳反应———制取漂白粉 2Ca(OH)2+2Cl2􀪅􀪅CaCl2+Ca(ClO)2+ 2H2O 下列对氯气的叙述,正确的是 ( ) A.液氯可使湿润的红布条褪色,所以液氯具 有漂白性 B.氯气没有漂白性,但通入品红溶液中,品红 的红色褪去 C.在通常情况下,氯气可以和任何金属直接 化合 D.氯气有毒,可以用澄清的石灰水吸收尾 气;久置的氯水最终变为稀盐酸 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 含氯漂白剂的漂白原理 (1)氯气:氯气与水反应产生了 HClO,HClO具有 强氧化性,能使有色物质褪色。 (2)次氯酸钠、次氯酸钙:两者均能与溶解在水中 的二氧化碳反应,产生 HClO,HClO具有强氧化 性,能使有色物质褪色。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 衔接点2 氯水的成分与性质 1.新制氯水中所含的微粒———“三分四离” 三分:Cl2、H2O、HClO; 四离:Cl-、H+、ClO-、OH-。 2.新制氯水性质的多重性及原因 参与反应 的微粒 所加 试剂 实验 现象 离子方程式或解释 Cl- AgNO3 溶液 白色 沉淀 Cl- + Ag+ 􀪅􀪅 AgCl↓ H+ Na2CO3 固体 有气泡 产生 2H+ +CO2-3 􀪅􀪅 CO2↑+H2O HClO 有色 布条 布条颜 色褪去 发 生 氧 化 还 原 反应 续表 参与反应 的微粒 所加 试剂 实验 现象 离子方程式或解释 Cl2 FeCl2 溶液 溶液变 棕黄色 2Fe2+ +Cl2 􀪅􀪅 2Fe3++2Cl- Cl2、H2O SO2 黄绿色 褪去 SO2+Cl2+2H2O 􀪅􀪅4H++2Cl-+ SO2-4 HClO、H+ 石蕊 溶液 先变红 后褪色 酸性和漂白性 Cl2、H+ 镁粉 氯水的 颜色褪 去并有 气泡产生 Mg + Cl2 􀪅􀪅 Mg2++2Cl- Mg + 2H+ 􀪅􀪅 Mg2++H2↑ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 038 某校化学兴趣小组在探究新制饱和氯水 成分的实验中,根据实验现象推测的有关结 论中错误的是 ( ) A.向氯水中滴入紫色石蕊溶液看到其先变 红后褪色,推测氯水中含有H+、HClO B.向氯水中滴加硝酸酸化的 AgNO3 溶液, 产生白色沉淀,推测氯水中可能含有Cl- C.向氯水中加入碳酸钠粉末,有气泡产生, 推测氯水中含有H+ D.氯水放置一周后pH将变大,说明氯水中 含有ClO- 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 新制氯水与久置氯水的区别 比较 项目 新制氯水 久置氯水 分类 混合物 混合物 颜色 浅黄绿色 无色 性质 酸性、氧化性、漂白性 酸性 粒子 种类 Cl2、HClO、H2O、H+、 Cl-、ClO-、OH- H2O、H+、Cl-、 OH- 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 衔接点3 氯气的实验室制法 反应原理 MnO2+4HCl(浓) △ 􀪅􀪅MnCl2+Cl2↑+ 2H2O 制备装置 类型 固体+液体 △ →气体 净化方法 (1)用饱和食盐水除去HCl气体; (2)用浓硫酸除去水蒸气 收集方法 (1)向上排空气法; (2)排饱和食盐水法 尾气吸收 用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收 验满方法 (1)将湿润的碘化钾淀粉试纸靠近盛Cl2 的集气瓶瓶口,观察到试纸立即变蓝色, 则证明已集满; (2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2 瓶 口,观察到试纸先变红色后褪色,则证明 已集满; 续表 验满方法 (3)实验室制备氯气时,常常根据氯气的 颜色判断是否收集满 实验室利用如图所示装置制备氯气,图中 涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装 置,其中错误的是 ( ) A.仅①②③ B.仅①②④ C.仅②③④ D.①②③④ 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 实验室制备氯气的注意事项 (1)必须用浓盐酸,MnO2 与稀盐酸不反应。 (2)为了减少制得的Cl2 中 HCl的含量,所以加热 温度不宜过高,减少HCl的挥发。 (3)实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2, 再拆卸装置,避免污染空气。 (4)尾气处理装置要注意防倒吸。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 039 1.生活中可以用氯气灌洞的方法来消灭田鼠, 这是利用了氯气的哪些性质 ( ) ①密度比空气大 ②易液化 ③能溶于水 ④有毒 A.①② B.③④ C.②④ D.①④ 2.下列关于氯水的叙述中正确的是 ( ) A.新制氯水中只含有Cl2和H2O两种分子 B.新制氯水可以使蓝色石蕊试纸先变红后 褪色 C.氯气、液氯和氯水是同一种物质 D.氯水放置数天后HClO含量增多 3.下列关于氯及其化合物的叙述正确的是 ( ) ①氯气易液化,液氯可以保存在钢瓶中 ②氯气的性质很活泼,它与氢气混合后立即 发生爆炸 ③检验HCl气体中是否混有Cl2的方法是将 气体通入硝酸银溶液 ④氯水、氯气、液氯均能与碳酸氢钠溶液反应 产生无色无味的气体 A.①② B.②③ C.①④ D.②④ 4.实验室制备氯气时有如下操作,操作顺序正 确的是 ( ) ①连接好装置,检查气密性;②缓缓加热; ③在烧瓶中加入少量的 MnO2,向分液漏斗 中加入浓盐酸;④通过分液漏斗慢慢向烧瓶 中注入浓盐酸;⑤将多余氯气用浓NaOH溶 液吸收;⑥当有连续气泡出现时,开始用向上 排空气法收集氯气。 A.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤ C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 040 5.用漂白粉溶液浸泡过的有色布条,如果晾置 在空气中,过一段时间后,其漂白效果会更好 的原因可能是 ( ) A.漂白粉与氧气反应了 B.有色布条与氧气反应了 C.漂白粉跟空气中的CO2 反应生成了较多 量的HClO D.漂白粉溶液蒸发掉部分水,其浓度增大 6.下列装置可应用于实验室制氯气并回收二氯 化锰的实验,能达到实验目的的是 ( ) A.用装置甲制取氯气 B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢 C.用 装 置 丙 分 离 出 MnCl2 溶 液 中 的 固 体 MnO2 D.用装置丁称得回收的二氯化锰质量为 5.36g 7.如图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装 置,下列方案正确的是 ( ) 选项 X 收集气体 Y A 碱石灰 氯化氢 水 B 浓硫酸 氯化氢 氢氧化钠溶液 C 碱石灰 氯气 水 D 无水氯化钙 氯气 氢氧化钠溶液 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ❘专题七❘ 相对原子质量 物质的量 摩尔质量 初中学习要求 高中学习要求 1.知道相对原子质量和相对分子质量,会运用相对分 子质量进行简单计算。 2.了解化学方程式的意义,能根据化学方程式进行简 单计算。 1.了解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积等物理量的 含义及有关计算。 2.能体会物质的量联系宏观与微观的桥梁作用。 3.了解物质的量在化学方程式计算中的应用。 知识点一 相对原子质量 1.概念:以一个碳-12原子质量的112 为标准,其 他原子的质量跟它相比较所得到的比值,作 为该原子的相对原子质量(符号为Ar)。相 对原子质量是一个比值,单位是“1”,通常省 略不写。 2.计算式 Ar= 某种原子的质量 一个碳-12原子质量×112 3.近似计算:相对原子质量≈质子数+中子数。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 041 衔接点3 例5 D 解析:铝锂合金中的铝能与酸和碱反应,锂能 与酸反应,故铝锂合金不耐酸碱腐蚀。 例6 C 解析:合金是指一种金属中加热熔合其他金属 或非金属而形成的具有金属特性的物质,A、B正确,C 错误;合金的熔点低于其成分金属的熔点,D正确。 知能达标检测 1.D 解析:耐热合金的熔点很高,与合金的特征无关。 2.B 解析:含铁物质可以被磁铁所吸引。 3.A 解析:亚铁盐与碱反应生成Fe(OH)2 白色絮状沉 淀,随 即 发 生 反 应 4Fe(OH)2+O2+2H2O 􀪅􀪅 4Fe(OH)3,最终变为红褐色。 4.C 解析:根据2Na+2H2O􀪅􀪅2NaOH+H2↑、3Fe+ 4H2O(g) 高温 􀪅􀪅Fe3O4+4H2 可知,两反应条件不同,难 易程度不同,产物不完全相同,均为置换反应,C错误。 5.C 解析:Na2O2 是淡黄色固体,不属于碱性氧化物, A、B错误;Na2O无强氧化性,D错误。 6.C 解析:根据NaHCO3 的不稳定性,通过加热分解除 去NaHCO3,并且又生成Na2CO3。 7.D 解析:黏土中含有铁元素,在烧制砖瓦时,与O2 反 应,生 成 氧 化 物,铁 元 素 的 氧 化 物 有3种,FeO 与 Fe3O4 均为黑色,Fe2O3 为红棕色,故D项正确。 专题六 氯及其化合物 初中化学知识储备 轻松过关 1.D 解析:硫在氧气里燃烧,发出明亮蓝紫色火焰,生成 无色有刺激性气味的气体,A错误;铁、硫在氧气中的 燃烧都是化合反应,石蜡在氧气中的燃烧不是化合反 应,B错误;细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成 黑色的四氧化三铁,C错误;物质与氧气发生的反应属 于氧化反应,氧气具有氧化性,D正确。 2.A 解析:工业制氧气没有发生化学变化,属于物理性 质,A正确;气焊金属是利用了氧气的助燃性,属于化 学性质,B错误;供潜水员呼吸是利用了氧气的供给呼 吸,属于化学性质,C错误;冶炼钢铁是氧气的助燃性, 属于化学性质,D错误。 3.D 解析:燃烧放出热量,A错误;反应前后分子数减 少,B错误;参加反应的一氧化碳和氧气的质量比为 7∶4,C错误。 4.D 解析:通二氧化碳,用石蕊溶液染成紫色的干燥棉 球②③都不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色;通二 氧化碳,用紫色石蕊溶液润湿的棉球都变红,说明二氧 化碳和水发生了化学反应,并且④比①先变红,说明二 氧化碳的密度比空气的大。 5.D 解析:如果用过氧化氢和二氧化锰制氧气就不需要 加热,其中二氧化锰起催化作用;氧气的密度比空气的 密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法或排水法 收集。故答案为D。 高中化学知识衔接 衔接点1 例1 B 解析:次氯酸具有漂白性,液氯没有漂白性,A 错误;氯气没有漂白性,但通入品红溶液中,氯气和水 反应生成的次氯酸使品红褪色,B正确;在点燃或加热 的条件下,氯气可以和大多数金属直接化合,C错误; 氯气有毒,可以用氢氧化钠溶液吸收尾气,而澄清石灰 水浓度太小,吸收效果不好,D错误。 衔接点2 例2 D 解析:氯水中含有盐酸和次氯酸,向氯水中滴 入紫色石蕊溶液看到,溶液变红,次氯酸具有漂白性, 然后溶液又褪色,A正确;氯气与水反应生成氯化氢和 次氯酸,氯化氢为强电解质全部电离生成 H+和Cl-, Cl-与Ag+反应生成氯化银沉淀,B正确;向氯水中加 入Na2CO3 粉末,有气泡产生,是因为CO2-3 与氯水中 的 H+发生反应生成水和二氧化碳,C正确;次氯酸不 稳定,2HClO 光照 􀪅􀪅2HCl+O2↑,氯水放置一周后,溶液 中的盐酸浓度增大,pH减小,D错误。 衔接点3 例3 D 解析:制备氯气时应用浓盐酸,①错误;题中应 用饱和食盐水除去氯化氢,不能用氢氧化钠溶液,因为 氢氧化钠可以与氯气反应,②错误;干燥装置应长导管 进气短导管出气,否则浓硫酸会被压入其右侧装置中, ③错误;澄清石灰水浓度较低,无法完全吸收氯气,应 用氢氧化钠溶液吸收氯气,④错误。 知能达标检测 1.D 解析:氯气对动物具有毒性,能致死;氯气的密度比 空气大,用氯气灌洞使氯气沉在洞底,洞内田鼠吸入后 中毒而亡。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 082 2.B 解析:新制氯水中含有Cl2、H2O和 HClO三种分 子,A错误;新制氯水呈酸性,HClO有漂白性,故能使 蓝色石蕊试纸先变红后褪色,B正确;氯气、液氯是同 一物质的两种不同状态,属于纯净物,而氯水是氯气的 水溶液,属于混合物,C错误;氯水放置过程中,HClO 分解成 HCl和O2,HClO含量降低,D错误。 3.C 解析:常温下,氯气与铁不反应,可以保存在钢瓶 中,①正确;氯气与氢气混合后光照或加热才发生爆 炸,②错误;HCl、Cl2通入硝酸银溶液均产生沉淀,无法 检验,③错误;氯气、液氯通入溶液后均产生 HCl,能与 碳酸氢钠溶液反应产生无色无味的气体CO2,④正确。 4.D 解析:制备氯气的实验操作顺序:连接装置,检查装 置的气密性,防止装置连接处漏气,向圆底烧瓶中加入 固体药品二氧化锰粉末,从分液漏斗中缓缓加入浓盐 酸,加热,待气体均匀放出时收集气体,氯气有毒,最后 连有尾气吸收装置吸收氯气,防止污染空气,所以正确 操作顺序为①③④②⑥⑤,故D正确。 5.C 解析:漂白粉主要成分为CaCl2、Ca(ClO)2,其中 Ca(ClO)2能与酸反应生成有强氧化性的 HClO(漂白 性),故能漂白某些有色物质。因 HClO酸性弱于碳酸 (H2CO3),漂白粉溶液在空气中发生反应:Ca(ClO)2+ CO2+H2O􀪅􀪅CaCO3↓+2HClO,增大了 HClO浓度 使其漂白性增强。 6.C 解析:二氧化锰与浓盐酸反应需要加热,图中仪器 没有加热装置,A错误;氯气、氯化氢都能够与碳酸氢 钠溶液反应,都能被碳酸氢钠溶液吸收,B错误;除去 MnCl2 溶液中的固体 MnO2,分离二者用过滤方法,图 中装置正确,C正确;托盘天平精确度为0.1g,D错误。 7.D 解析:氯化氢能与碱石灰反应,不能用碱石灰干燥, A错误;浓硫酸为液体,不能放在干燥管中,B错误;氯 气能与碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,C错误;氯气 不与氯化钙反应,可以用氯化钙干燥氯气,氯气能与氢 氧化钠溶液反应,可用氢氧化钠溶液吸收氯气,防止污 染空气,D正确。 专题七 相对原子质量 物质的量 摩尔质量 初中化学知识储备 轻松过关 1.C 解析:该原子相对原子质量等于2.657×10-26kg 除以“一个C-12原子的质量的112 ”。相对原子质量的 单位是“1”(不 写 出),“g”是 质 量 单 位,A 不 正 确,C 正确。 2.B 解析:设混合物中氧化镁的质量分数为x,氧化镁 中镁元素的质量分数计算公式是24 40×100% ,碳酸镁中 镁元素的质量分数计算公式是24 84×100% ,因此有x× 24 40+ (1-x)×2484=33.6% ,解得x=16%。 3.C 解析:设D物质的相对分子质量为 Mr,反应生成D 的质量为68g+40g-24g=84g,则 3A+3B􀪅􀪅C+4D 408 4Mr 68g 84g 408 68g= 4Mr 84g 解得 Mr=126,故答案为C。 高中化学知识衔接 衔接点1 例1 (1)3.01×1023 (2)1.806×1024 (3)1.806×1024 (4)0.2mol (5)4.816×1024 解析:(1)0.5molO2 中的氧气分子数目是0.5mol× 6.02×1023mol-1=3.01×1023。(2)1molNH3 中的 氢原子数目是3×1mol×6.02×1023mol-1=1.806× 1024。(3)1.5molNa2CO3中Na+的数目是2×1.5mol× 6.02×1023mol-1=1.806×1024。(4)1.204×1023个 CH4 的 物 质 的 量 为 1.204×1023 6.02×1023mol-1 =0.2 mol。 (5)1个氧原子中含8个质子,6.02×1023个氧原子中所 含的质子数目是8×6.02×1023=4.816×1024。 衔接点2 例2 B 解析:硫酸的摩尔质量是98g·mol-1,A错 误;2molOH-的质量:m=n·M=2mol×17g/mol= 34g,B正确;铁原子摩尔质量是以g·mol-1为单位, 在数值上等于铁原子的相对原子质量,C错误;N2 的 摩尔质量是28g·mol-1,D错误。 衔接点3 例3 B 解析:同温同压同体积的CO、CO2 的物质的量 相等,且每个分子都有一个碳原子,所以两种气体所含 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 083