2.2.1 氯气的性质和次氯酸(知识解读)-2024-2025学年高一化学同步教学知识解读与分层特训(人教版2019必修第一册)

2024-07-23
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精品

资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 高中化学人教版必修第一册
年级 高一
章节 第二节 氯及其化合物
类型 教案-讲义
知识点 卤素及其化合物
使用场景 同步教学-新授课
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
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文件大小 1.21 MB
发布时间 2024-07-23
更新时间 2024-07-23
作者 专心致志
品牌系列 -
审核时间 2024-07-23
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来源 学科网

内容正文:

第二章 海水中的重要元素——钠和氯 第二节 氯及其化合物 第1课时 氯气的性质和次氯酸 课程学习目标 1.能从原子结构的角度认识氯元素是一种很活泼的非金属元素,其单质具有强氧化性。 2.通过实验探究氯气的化学性质,掌握氯气与金属单质、非金属单质及水的反应。 3.掌握氯水的成分、次氯酸的性质。 4.熟知氯气与碱的反应,漂白粉的主要成分、漂白原理及保存方法。 学科核心素养 1.通过对“氯气的发现”的学习,培养实验探究和创新意识。 2.通过对“氯气强氧化性”的学习,培养宏观辨识与微观探析能力。 3.通过对“次氯酸性质”的学习,增强社会责任感。 【新知学习】 一.氯的存在、氯气的物理性质 1.氯的存在 氯元素在自然界中除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中,还存在于陆地的盐湖和盐矿中。 2.氯气的物理性质 颜色 状态 气味 毒性 溶解性 密度 黄绿 气体 刺激性气味 有毒 1体积的水可溶解约2体积的氯气 比空气大 3. 液氯 氯气的熔、沸点低,在低温和加压条件下可以转化为液态,称为液氯。 【典例1】氯气泄漏事故发生时会严重污染环境。下列有关处理方法不正确的是 A.在事发现场喷洒氢氧化钠溶液 B.将人、畜迅速转移到地势较高的地方 C.用毛巾浸透NaOH溶液捂住鼻子 D.用毛巾浸透肥皂水捂住鼻子 二.氯气与金属、非金属单质的反应 1.原子结构 氯原子结构示意图为,容易得到1个电子,氯气的化学性质活泼,常表现强氧化性。 2.与金属单质的反应 化学方程式 反应现象 与钠反应 2Na+Cl22NaCl 产生大量白色烟 与铁反应 2Fe+3Cl22FeCl3 产生大量棕褐色烟 与铜反应 Cu+Cl2CuCl2 产生大量棕黄色烟 氯气在加热条件下能与大多数金属化合,生成高价金属氯化物。 3.与非金属单质(如H2)的反应 (1)实验操作:在空气中点燃氢气,然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中。 (2)实验现象:纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口上方出现白雾。 (3)化学方程式:H2+Cl22HCl。 【特别提醒】因为HCl极易溶于水,HCl与空气中的水蒸气形成盐酸小液滴。 【归纳总结】 (1)氯气是很活泼的非金属单质,具有强氧化性。 ①氯气能与绝大多数金属反应,一般把变价金属(如Fe、Cu)氧化到最高价。 ②氯气在一定条件下能与非金属单质(如H2、S、P等)反应。 (2)燃烧是发光发热的剧烈的化学反应,也是氧化还原反应,不一定要有氧气参与,如2P+3Cl22PCl3等。 (3)描述现象时,固体小颗粒分散在空气中形成“烟”,液体小液滴分散到空气中形成“雾”。 【典例2】氯气是一种很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性,下列叙述中不正确的是 A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟 B.氯气能与水反应生成HClO和HCl,久置氯水最终变为稀盐酸 C.光照和的混合气体时,因迅速化合而爆炸 D.常温下,干燥的氯气能和Fe反应 三.氯气与水的反应 1.常温下,氯气的水溶液称为氯水,溶于水的部分氯气与水发生反应的化学方程式 是Cl2+H2O===HCl+HClO。 2.漂白原理的探究实验 实验操作 实验现象 实验结论 有色布条不褪色 干燥的Cl2无漂白作用 有色布条褪色 在有H2O存在的条件下,Cl2有漂白作用 有色鲜花褪色 在有H2O存在的条件下,Cl2有漂白作用 氯气溶于水能杀菌、消毒以及能使某些染料和有机色素褪色,是因为氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性。 3.次氯酸的性质 (1)弱酸性 次氯酸是易溶于水的弱酸,比碳酸酸性弱,写出氯气和水反应的离子方程式: Cl2+H2O===H++Cl-+HClO。 (2)不稳定性 次氯酸不稳定,见光易分解,反应的化学方程式:2HClO2HCl+O2↑。 (3)强氧化性 次氯酸具有强氧化性,其氧化性比Cl2强,可用于自来水的杀菌、消毒,使某些染料和有机色素褪色,还可以用作漂白剂。 氯气用于自来水消毒时,因与水中的有机物反应,生成的有机氯化物可能对人体有害,所以要严格控制饮用水中余氯的含量,并开始使用二氧化氯(ClO2)、臭氧等新的自来水消毒剂。 【典例3】在新制氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是 A.新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明溶液中有分子存在 B.用强光照射新制氯水一段时间后,溶液增大,说明溶液中有存在 C.将加入新制氯水中,有无色气泡产生,说明溶液中有存在 D.溶液中滴加新制氯水,溶液变成棕黄色,说明新制氯水中有存在 【归纳总结】 1.液氯、新制氯水和久置氯水的区别 液氯 新制氯水 久置氯水 成分 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH- H+、Cl-、H2O、OH- 分类 纯净物 混合物 混合物 颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色 性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性 2.新制氯水成分的多重性 四.氯气与碱的反应 1.漂白液 (1)反应的化学方程式:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。 (2)漂白液的有效成分是次氯酸钠。 2.漂白粉 (1)反应的化学方程式:2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 (2)漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。 (3)漂白粉的漂白原理:利用复分解反应原理,漂白粉中的次氯酸钙与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的次氯酸。 化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO(家用漂白消毒)。 Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2↓+2HClO(工业漂白)。 (4)漂白粉的保存及应用 漂白粉应密封、避光保存,并置于阴凉干燥处。 漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂,又可用作游泳池等场所的消毒剂。 【典例4】下列说法中正确的是 A.漂白粉是纯净物,84消毒液是混合物,两者都可以长期保存 B.漂白粉中含有次氯酸,所以漂白粉能使有机色质褪色 C.工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉 D.漂白粉在空气中容易失效的原因是Ca(ClO)2不稳定 【易错警示】 (1)次氯酸盐比次氯酸稳定,不易分解且次氯酸盐固体比氯水(次氯酸)易于贮存和运输,故生产、生活中常用次氯酸盐(如漂白粉)代替次氯酸作漂白剂和消毒剂。 (2)漂白液、漂白粉的有效成分分别为NaClO、Ca(ClO)2,其漂白、消毒原理相同,都是在酸性条件下生成具有漂白、消毒作用的次氯酸(HClO)。 (3)具有漂白和消毒作用的含氯化合物有次氯酸、次氯酸盐(次氯酸钙、次氯酸钠)、二氧化氯(ClO2)。二氧化氯的漂白和消毒能力比氯气强且使用起来更安全。 【效果检测】 1.下列有关氯气的说法正确的是 A.虽然是一种有毒气体,但控制用量,可以用于自来水的消毒、杀菌 B.铁丝在氯气中燃烧,产生棕褐色的烟,加水溶解后,溶液呈浅绿色 C.氯气通入水中形成的氯水能使有色布条褪色,说明氯气有漂白性 D.具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂 2.“84”消毒液在日常生活中广泛使用,该消毒液无色,溶液呈碱性,有漂白作用。它的有效成分是下列物质中的一种,这种物质是 A.NaOH B.NaClO C. D. 3.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A.漂白粉具有还原性,可用于生活用水的消毒 B.ClO2具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒 C.NaClO溶液显碱性,可用于杀菌、消毒 D.次氯酸具有弱酸性,可用作有色物质的漂白剂 4.下列化合物中,不能由单质直接化合而得到的是(       ) A.Fe3O4 B.Na2O2 C.FeCl2 D.FeCl3 5.氯及其化合物在生产和生活中的应用十分广泛。下列说法正确的是 A.可用pH试纸测定氯水的pH B.以氯气和石灰乳为原料制取漂白粉,其有效成分是次氯酸钙 C.在“84”消毒液中加入洁厕灵(含有盐酸)以增强其漂白性 D.Cl2能使湿润的有色布条褪色,说明Cl2具有漂白性 6.如图所示,在A处通入氯气,关闭B阀时,C处干燥的红布条看不到明显现象;当打开B阀后,C处干燥的红布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液不可能是 A.浓硫酸 B.NaOH溶液 C.饱和Na2SO3溶液 D.饱和氯化钠溶液 7.氯化碘(ICl)的化学性质跟氯气相似,预计它跟水反应的最初生成物是 A.HI和HCl B.HCl和HIO C.HClO3和HIO D.HClO和HIO 8.下列说法正确的是 A.氯气性质活泼,因此液氯不宜储存在钢瓶中 B.工业上可以利用H2和Cl2直接化合制成HCl,若HCl发生泄漏,车间里将会弥漫白烟 C.氯气可以使湿润的布条褪色,但氯气不具有漂白性 D.日常生活中为了增加漂白粉的漂白性,可以在使用时加入大量浓盐酸 9.氯气的水溶液称“氯水”,氯水中含有多种分子和离子,因此氯水有多重性质,下列有关新制氯水的说法中不正确的是 A.新制氯水呈淡黄绿色,是因为氯水中溶解了未反应的Cl2 B.新制氯水滴入硝酸银溶液中产生白色沉淀是因为氯水中有Cl- C.久置氯水酸性将增强 D.新制氯水能使有色布条褪色是因为Cl2具有漂白性 10.下列说法不正确的是 A.钠、铁和铜都能与氯气反应,生成金属氯化物 B.液氯是氯气的水溶液,它能使干燥的有色布条褪色 C.氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰 D.氯水中含有次氯酸,氯水具有杀菌、漂白作用 11.部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A.物质b可使湿润有色布条褪色 B.物质e只有氧化性 C.物质d常用作自来水消毒剂 D.a→b→c→a的循环转化有可能实现 12.某学习小组用如图所示装置研究氯气的性质,下列说法不正确的是 A.可以观察到①和②中有色布条均褪色,说明氯气具有漂白性 B.③中反应后的溶液遇淀粉变蓝,说明氯气与KI溶液反应生成了I2 C.④中氢氧化钠溶液可以用KOH溶液来代替 D.④中反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 13.在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液,振荡,溶液变蓝。在上述溶液中加入足量的亚硫酸钠溶液,蓝色逐渐消失。下列判断错误的是 A.漂白粉溶液可使淀粉碘化钾试纸变蓝 B.氧化性: C.向新制氯水中加入足量亚硫酸钠溶液,氯水褪色 D.与在一定条件可以发生氧化还原反应 14.某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图装置的实验。实验操作:先给钠预热,等钠熔融成圆球时,撤火,通入氯气,即可见钠着火燃烧,生成大量白烟。以下叙述中错误的是 A.钠在氯气中燃烧产生耀眼的白光 B.玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气 C.反应生成的大量白烟是氯化钠晶体 D.若在棉花球外沿滴一滴石蕊溶液,可根据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收 15.洪水过后,饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。 (1)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,化学反应方程式为____。 (2)漂白粉的有效成分是(填名称)____。 (3)漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,反应的离子方程式为____。 (4)反应(1)和反应(3)中,属于氧化还原反应的是(填编号)____。 16.生产生活中常涉及到含氯的物质。下图(1)、(2)是验证次氯酸光照分解的数字化实验中pH和氯离子浓度变化与时间的关系。 (1)从上图中相关曲线变化可知在光照过程中溶液的导电能力_______ (填“增强”、“不变”或“减弱”),主要原因是_______ (用化学 反应方程式表示)。 (2)检验一瓶氯水是否已经完全变质可选用的试剂是 (填字母)。 A.硝酸银溶液 B.酚酞溶液 C.碳酸钠溶液 D.紫色石蕊溶液 (3)有一种“地康法”制取氯气的反应原理如下图(3)所示: (提示:箭头进去的为反应物,出来的为生成物) ①写出实验室用MnO2与浓盐酸反应制取氯气的离子方程式为_______。 ②整个过程的总反应化学方程式为_______。 17.填空。 (1)向盛有KI溶液的试管中加入少量氯水后再滴加CCl4,振荡,CCl4层呈_______色;CCl4层在试管中位于_______(填“上”、“下”)层,分离CCl4层和水层的操作名称是_______,需要使用玻璃仪器是_______。 (2)向上述试管中继续滴加氯水,振荡,CCl4层逐渐变浅,最后变成无色。这是因为Cl2将I2继续氧化为HIO3,完成该反应的化学方程式,并标出电子的转移方向和数目:_______。 5Cl2+I2+6H2O→2HIO3+_______ (3)将(1)中的KI换成KBr,则CCl4层呈_______色,此过程中被氧化的元素是_______,该反应的离子方程式为_______。继续滴加氯水,CCl4层颜色没有变化。这是因为Cl2不能将Br2继续氧化为HBrO3,由此推断Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是_______。 ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 学科网(北京)股份有限公司 $$ 第二章 海水中的重要元素——钠和氯 第二节 氯及其化合物 第1课时 氯气的性质和次氯酸 课程学习目标 1.能从原子结构的角度认识氯元素是一种很活泼的非金属元素,其单质具有强氧化性。 2.通过实验探究氯气的化学性质,掌握氯气与金属单质、非金属单质及水的反应。 3.掌握氯水的成分、次氯酸的性质。 4.熟知氯气与碱的反应,漂白粉的主要成分、漂白原理及保存方法。 学科核心素养 1.通过对“氯气的发现”的学习,培养实验探究和创新意识。 2.通过对“氯气强氧化性”的学习,培养宏观辨识与微观探析能力。 3.通过对“次氯酸性质”的学习,增强社会责任感。 【新知学习】 一.氯的存在、氯气的物理性质 1.氯的存在 氯元素在自然界中除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中,还存在于陆地的盐湖和盐矿中。 2.氯气的物理性质 颜色 状态 气味 毒性 溶解性 密度 黄绿色 气体 刺激性气味 有毒 1体积的水可溶解约2体积的氯气 比空气大 3. 液氯 氯气的熔、沸点低,在低温和加压条件下可以转化为液态,称为液氯。 【典例1】氯气泄漏事故发生时会严重污染环境。下列有关处理方法不正确的是 A.在事发现场喷洒氢氧化钠溶液 B.将人、畜迅速转移到地势较高的地方 C.用毛巾浸透NaOH溶液捂住鼻子 D.用毛巾浸透肥皂水捂住鼻子 【答案】C 二.氯气与金属、非金属单质的反应 1.原子结构 氯原子结构示意图为,容易得到1个电子,氯气的化学性质活泼,常表现强氧化性。 2.与金属单质的反应 化学方程式 反应现象 与钠反应 2Na+Cl22NaCl 产生大量白色烟 与铁反应 2Fe+3Cl22FeCl3 产生大量棕褐色烟 与铜反应 Cu+Cl2CuCl2 产生大量棕黄色烟 氯气在加热条件下能与大多数金属化合,生成高价金属氯化物。 3.与非金属单质(如H2)的反应 (1)实验操作:在空气中点燃氢气,然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中。 (2)实验现象:纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口上方出现白雾。 (3)化学方程式:H2+Cl22HCl。 【特别提醒】因为HCl极易溶于水,HCl与空气中的水蒸气形成盐酸小液滴。 【归纳总结】 (1)氯气是很活泼的非金属单质,具有强氧化性。 ①氯气能与绝大多数金属反应,一般把变价金属(如Fe、Cu)氧化到最高价。 ②氯气在一定条件下能与非金属单质(如H2、S、P等)反应。 (2)燃烧是发光发热的剧烈的化学反应,也是氧化还原反应,不一定要有氧气参与,如2P+3Cl22PCl3等。 (3)描述现象时,固体小颗粒分散在空气中形成“烟”,液体小液滴分散到空气中形成“雾”。 【典例2】氯气是一种很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性,下列叙述中不正确的是 A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟 B.氯气能与水反应生成HClO和HCl,久置氯水最终变为稀盐酸 C.光照和的混合气体时,因迅速化合而爆炸 D.常温下,干燥的氯气能和Fe反应 【答案】D 【详解】A.将铜丝加热至红热,然后趁热插入盛有氯气的集气瓶中,看到铜丝在氯气里剧烈燃烧,并生成棕黄色的烟,A正确; B.氯气溶于水后,能与水发生歧化反应,生成HClO和HCl,由于HClO见光易分解,所以久置氯水最终变为稀盐酸,B正确; C.光照盛有和混合气体的集气瓶,因迅速化合并放出大量的热而使气体体积迅速膨胀,从而引起爆炸,C正确; D.常温下,干燥的氯气与Fe不能发生反应,若加热或氯气潮湿,则可发生反应,D不正确; 故选D。 三.氯气与水的反应 1.常温下,氯气的水溶液称为氯水,溶于水的部分氯气与水发生反应的化学方程式 是Cl2+H2O===HCl+HClO。 2.漂白原理的探究实验 实验操作 实验现象 实验结论 有色布条不褪色 干燥的Cl2无漂白作用 有色布条褪色 在有H2O存在的条件下,Cl2有漂白作用 有色鲜花褪色 在有H2O存在的条件下,Cl2有漂白作用 氯气溶于水能杀菌、消毒以及能使某些染料和有机色素褪色,是因为氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性。 3.次氯酸的性质 (1)弱酸性 次氯酸是易溶于水的弱酸,比碳酸酸性弱,写出氯气和水反应的离子方程式: Cl2+H2O===H++Cl-+HClO。 (2)不稳定性 次氯酸不稳定,见光易分解,反应的化学方程式:2HClO2HCl+O2↑。 (3)强氧化性 次氯酸具有强氧化性,其氧化性比Cl2强,可用于自来水的杀菌、消毒,使某些染料和有机色素褪色,还可以用作漂白剂。 氯气用于自来水消毒时,因与水中的有机物反应,生成的有机氯化物可能对人体有害,所以要严格控制饮用水中余氯的含量,并开始使用二氧化氯(ClO2)、臭氧等新的自来水消毒剂。 【典例3】在新制氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是 A.新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明溶液中有分子存在 B.用强光照射新制氯水一段时间后,溶液增大,说明溶液中有存在 C.将加入新制氯水中,有无色气泡产生,说明溶液中有存在 D.溶液中滴加新制氯水,溶液变成棕黄色,说明新制氯水中有存在 【答案】C 【详解】A.新制氯水呈浅黄绿色,说明氯水中含Cl2,A错误; B.光照时HClO转化为HCl和O2,溶液酸性增强,即pH减小,B错误; C.发生的反应为,可说明溶液中有H+,C正确; D.Cl2也可把Fe2+氧化为Fe3+,不能说明新制氯水中有HClO,D错误; 故选C。 【归纳总结】 1.液氯、新制氯水和久置氯水的区别 液氯 新制氯水 久置氯水 成分 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH- H+、Cl-、H2O、OH- 分类 纯净物 混合物 混合物 颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色 性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性 2.新制氯水成分的多重性 四.氯气与碱的反应 1.漂白液 (1)反应的化学方程式:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。 (2)漂白液的有效成分是次氯酸钠。 2.漂白粉 (1)反应的化学方程式:2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 (2)漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。 (3)漂白粉的漂白原理:利用复分解反应原理,漂白粉中的次氯酸钙与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的次氯酸。 化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO(家用漂白消毒)。 Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2↓+2HClO(工业漂白)。 (4)漂白粉的保存及应用 漂白粉应密封、避光保存,并置于阴凉干燥处。 漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂,又可用作游泳池等场所的消毒剂。 【典例4】下列说法中正确的是 A.漂白粉是纯净物,84消毒液是混合物,两者都可以长期保存 B.漂白粉中含有次氯酸,所以漂白粉能使有机色质褪色 C.工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉 D.漂白粉在空气中容易失效的原因是Ca(ClO)2不稳定 【答案】D 【详解】A.漂白粉和84消毒液均是混合物,二者长期保存均可变质,A错误; B.漂白粉中不含HClO,只有与空气中的CO2和H2O反应后才会产生HClO,B错误; C.工业上制取漂白粉是用Cl2与石灰乳反应,C错误; D.漂白粉在空气中容易失效的原因是Ca(ClO)2易与空气中的CO2和H2O反应生成HClO,HClO不稳定易分解,D正确; 故答案为:D。 【易错警示】 (1)次氯酸盐比次氯酸稳定,不易分解且次氯酸盐固体比氯水(次氯酸)易于贮存和运输,故生产、生活中常用次氯酸盐(如漂白粉)代替次氯酸作漂白剂和消毒剂。 (2)漂白液、漂白粉的有效成分分别为NaClO、Ca(ClO)2,其漂白、消毒原理相同,都是在酸性条件下生成具有漂白、消毒作用的次氯酸(HClO)。 (3)具有漂白和消毒作用的含氯化合物有次氯酸、次氯酸盐(次氯酸钙、次氯酸钠)、二氧化氯(ClO2)。二氧化氯的漂白和消毒能力比氯气强且使用起来更安全。 【效果检测】 1.下列有关氯气的说法正确的是 A.虽然是一种有毒气体,但控制用量,可以用于自来水的消毒、杀菌 B.铁丝在氯气中燃烧,产生棕褐色的烟,加水溶解后,溶液呈浅绿色 C.氯气通入水中形成的氯水能使有色布条褪色,说明氯气有漂白性 D.具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂 【答案】A 【详解】A.Cl2是一种有毒气体,Cl2能与H2O反应生成具有强氧化性的HClO,HClO能杀死水中的病菌,起到消毒的作用,故控制Cl2的用量,Cl2可用于自来水的消毒、杀菌,A项正确; B.铁丝在氯气中燃烧生成FeCl3,FeCl3加水溶解所得溶液呈黄色,B项错误; C.氯气通入水中形成的氯水能使有色布条褪色,是因为氯水中含有的HClO具有漂白性,氯气没有漂白性,C项错误; D.Cl2具有很强的氧化性,Cl2在化学反应中不仅可以作氧化剂、也可以作还原剂,如Cl2与H2O的反应中,Cl2既是氧化剂、又是还原剂,D项错误; 答案选A。 2.“84”消毒液在日常生活中广泛使用,该消毒液无色,溶液呈碱性,有漂白作用。它的有效成分是下列物质中的一种,这种物质是 A.NaOH B.NaClO C. D. 【答案】B 【详解】“84”消毒液是用氢氧化钠与氯气反应制备的,2NaOH+Cl2= NaCl + NaClO+H2O,有效成分是NaClO,故选B。 3.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A.漂白粉具有还原性,可用于生活用水的消毒 B.ClO2具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒 C.NaClO溶液显碱性,可用于杀菌、消毒 D.次氯酸具有弱酸性,可用作有色物质的漂白剂 【答案】B 【详解】A.漂白粉具有强氧化性,可以用于生活用水消毒,A错误; B.ClO2具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,B正确; C.NaClO具有强氧化性,可以杀菌消毒,不是利用其碱性,C错误; D.次氯酸具有漂白性,能用于有色物质的漂白,D错误; 答案选B。 4.下列化合物中,不能由单质直接化合而得到的是(       ) A.Fe3O4 B.Na2O2 C.FeCl2 D.FeCl3 【答案】C 【详解】A. 铁在氧气中燃烧发生化合反应生成Fe3O4,A选项不符合题意;        B. 钠在氧气中燃烧发生化合反应生成Na2O2,B选项不符合题意; C. 铁和氯气反应只能生成FeCl3,不能生成 FeCl2,C选项符合题意; D. 铁在氯气中燃烧发生化合反应生成FeCl3,D选项不符合题意; 答案选C。 【点睛】铁和氯气加热反应生成氯化铁,与反应物的量无关,氯化铁溶于水后才能与铁反应生成氯化亚铁。 5.氯及其化合物在生产和生活中的应用十分广泛。下列说法正确的是 A.可用pH试纸测定氯水的pH B.以氯气和石灰乳为原料制取漂白粉,其有效成分是次氯酸钙 C.在“84”消毒液中加入洁厕灵(含有盐酸)以增强其漂白性 D.Cl2能使湿润的有色布条褪色,说明Cl2具有漂白性 【答案】B 【详解】A.氯水中有次氯酸,具有漂白性,使用pH无法测定其pH值,A错误; B.氯气和石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙和水,氯化钙和次氯酸钙是漂白粉的主要成分,有效成分是次氯酸钙,B正确; C.84消毒液的主要成分为次氯酸钠,次氯酸钠和盐酸反应生成氯气,有毒,不能增强漂白性,C错误; D.氯气和是反应式从次氯酸,次氯酸具有漂白性,D错误; 故选B。 6.如图所示,在A处通入氯气,关闭B阀时,C处干燥的红布条看不到明显现象;当打开B阀后,C处干燥的红布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液不可能是 A.浓硫酸 B.NaOH溶液 C.饱和Na2SO3溶液 D.饱和氯化钠溶液 【答案】D 【分析】A处通入氯气,关闭B阀时,C处干燥的红布条看不到明显现象;当打开B阀后,C处于燥的红布条逐渐褪色,可知D中试剂干燥氯气或吸收氯气,以此来解答。 【详解】A.浓硫酸可干燥氯气,故A不选; B.NaOH可吸收氯气,故B不选; C.饱和Na2SO3溶液可吸收氯气,故C不选; D.饱和氯化钠溶液不能干燥或吸收氯气,不符合题意,故D选; 故选D。 7.氯化碘(ICl)的化学性质跟氯气相似,预计它跟水反应的最初生成物是 A.HI和HCl B.HCl和HIO C.HClO3和HIO D.HClO和HIO 【答案】B 【详解】氯气和水反应生成HCl和HClO,氯化碘(ICl)中I元素化合价为+1、Cl元素化合价为-1,氯化碘(ICl)的化学性质跟氯气相似,所以ICl跟水反应的最初生成物是HCl和HIO,故选B。 8.下列说法正确的是 A.氯气性质活泼,因此液氯不宜储存在钢瓶中 B.工业上可以利用H2和Cl2直接化合制成HCl,若HCl发生泄漏,车间里将会弥漫白烟 C.氯气可以使湿润的布条褪色,但氯气不具有漂白性 D.日常生活中为了增加漂白粉的漂白性,可以在使用时加入大量浓盐酸 【答案】C 【详解】A.氯气性质活泼,但是常温下不和铁反应,液氯可以储存在钢瓶中,A错误; B.工业上可以利用H2和Cl2直接化合制成HCl,若HCl发生泄漏,HCl与水蒸气结合液化形成小液滴,车间里将会弥漫白雾,B错误; C.氯气可以使湿润的布条褪色,是因为Cl2与H2O形成的HClO具有漂白性,而氯气不具有漂白性,C正确; D.为了提高漂白粉的漂白效果,使用时可以滴加少量的稀盐酸,若使用大量浓盐酸,ClO-与Cl-反应生成Cl2,造成危害,D错误; 故选C。 9.氯气的水溶液称“氯水”,氯水中含有多种分子和离子,因此氯水有多重性质,下列有关新制氯水的说法中不正确的是 A.新制氯水呈淡黄绿色,是因为氯水中溶解了未反应的Cl2 B.新制氯水滴入硝酸银溶液中产生白色沉淀是因为氯水中有Cl- C.久置氯水酸性将增强 D.新制氯水能使有色布条褪色是因为Cl2具有漂白性 【答案】D 【分析】氯水中含有三分子(H2O、Cl2、HClO)、四离子(H+、Cl-、ClO-、OH-),因此氯水具有漂白性(HClO)、强氧化性(HClO、Cl2)、酸性(HCl),久置的氯水中,HClO分解生成HCl和O2,HCl溶于水形成盐酸,氯水酸性增强。据此解答。 【详解】A.新制氯水中,部分氯气与水反应生成盐酸和次氯酸。未反应完的氯气溶解在水中,使氯水呈淡黄绿色,故A项正确; B.新制氯水中存在HCl分子,向新制氯水中滴入硝酸银溶液,Ag+与Cl-反应产生白色沉,故B项正确; C.氯水久置后,氯水中的次氯酸分解生成氧气和HCl气体,HCl溶于水形成盐酸,溶液酸性增强,故C项正确; D.新制氯水能使有色布条褪色,是因为氯气与水反应生成的HClO具有漂白性,故D项错误。 故答案为:D。 10.下列说法不正确的是 A.钠、铁和铜都能与氯气反应,生成金属氯化物 B.液氯是氯气的水溶液,它能使干燥的有色布条褪色 C.氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰 D.氯水中含有次氯酸,氯水具有杀菌、漂白作用 【答案】B 【详解】A.钠、铁和铜一样,都能在氯气中燃烧生成金属氯化物,A项正确; B.液氯是液态的氯气,氯气无漂白性,不能使干燥的有色布条褪色,B项错误; C.氯气可以和氢气燃烧,产生苍白色火焰,C项正确; D.氯水具有杀菌、漂白作用是因为氯水中含有强氧化性的次氯酸,D项正确; 答案选B。 11.部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A.物质b可使湿润有色布条褪色 B.物质e只有氧化性 C.物质d常用作自来水消毒剂 D.a→b→c→a的循环转化有可能实现 【答案】B 【分析】由元素的化合价及物质类别可知,a为HCl,b为Cl2,c为次氯酸盐,d为ClO2,e为氯酸盐, 【详解】A.b为Cl2,能与水反应生成具有漂白性的次氯酸,则氯气可使湿润有色布条褪色,A正确; B.e为氯酸盐,处于氯元素的中间价态,具有氧化性和还原性,B错误; C.d为ClO2,二氧化氯具有强氧化性,可用于自来水消毒,C正确; D.a为HCl,b为Cl2,c为次氯酸盐,二氧化锰与浓HCl反应生成氯气,氯气和NaOH溶液反应生成次氯酸钠,次氯酸钠和盐酸发生归中反应生成氯气,a→b→c→a的循环转化有可能实现,D正确; 故选:B。 12.某学习小组用如图所示装置研究氯气的性质,下列说法不正确的是 A.可以观察到①和②中有色布条均褪色,说明氯气具有漂白性 B.③中反应后的溶液遇淀粉变蓝,说明氯气与KI溶液反应生成了I2 C.④中氢氧化钠溶液可以用KOH溶液来代替 D.④中反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 【答案】A 【详解】A.氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性。氯气不能使①干燥的有色布条褪色,能使②湿润的红色布条褪色,A错误; B.③中反应后的溶液遇淀粉变蓝,即氯气与碘离子反应生成碘单质,碘单质遇淀粉变蓝,B正确; C.氢氧化钾溶液也可以与氯气反应生成氯化钾和次氯酸钾,C正确; D.④中反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,D正确; 故选A。 13.在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液,振荡,溶液变蓝。在上述溶液中加入足量的亚硫酸钠溶液,蓝色逐渐消失。下列判断错误的是 A.漂白粉溶液可使淀粉碘化钾试纸变蓝 B.氧化性: C.向新制氯水中加入足量亚硫酸钠溶液,氯水褪色 D.与在一定条件可以发生氧化还原反应 【答案】B 【详解】A.次氯酸钠将碘化钾氧化为单质碘,所以漂白粉溶液(成分中含有次氯酸钙)也能将碘化钾氧化为单质碘,而使淀粉碘化钾试纸变蓝,故A正确; B.根据题意可知次氯酸钠将碘化钾氧化为单质碘,所以氧化性:,碘单质将亚硫酸钠氧化为硫酸钠,所以氧化性,因此氧化性顺序为,故B错误; C.新制的氯水中主要是氯气,因此新制的氯水是黄绿色,Cl2氧化性大于I2,由可知,向新制氯水中加入足量亚硫酸钠溶液,氯气将亚硫酸根氧化成硫酸根,自身被还原为氯离子,氯水褪色,故C正确; D.在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液,振荡,溶液变蓝,说明生成了单质碘,次氯酸钠溶液显碱性,说明与在碱性条件下可以发生氧化还原反应,故D正确; 答案选B。 14.某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图装置的实验。实验操作:先给钠预热,等钠熔融成圆球时,撤火,通入氯气,即可见钠着火燃烧,生成大量白烟。以下叙述中错误的是 A.钠在氯气中燃烧产生耀眼的白光 B.玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气 C.反应生成的大量白烟是氯化钠晶体 D.若在棉花球外沿滴一滴石蕊溶液,可根据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收 【答案】A 【详解】A.钠在氯气中燃烧生成氯化钠时,产生黄色火焰,不会产生耀眼的白光,故A错误; B.氯气能和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,则用浸有氢氧化钠溶液的棉球能吸收过量的有毒的氯气,防止污染空气,故B正确; C.钠在氯气中燃烧能生成氯化钠固体小颗粒,所以能看到大量白烟,故C正确; D.石蕊溶液为紫色,如果氢氧化钠溶液不能完全吸收掉氯气,过量的氯气溶于水形成的氯水会使石蕊溶液先变红会褪色,若吸收完全,石蕊溶液不变色,所以若在棉花球外沿滴一滴石蕊溶液,可根据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收,故D正确; 故选A。 15.洪水过后,饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。 (1)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,化学反应方程式为____。 (2)漂白粉的有效成分是(填名称)____。 (3)漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,反应的离子方程式为____。 (4)反应(1)和反应(3)中,属于氧化还原反应的是(填编号)____。 【答案】(1)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (2)次氯酸钙 (3)Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO (4)(1) 【解析】(1) 氯气与碱反应生成金属氯化物和次氯酸盐,工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,氯气和石灰乳[Ca(OH)2]反应生成氯化钙和次氯酸钙以及水,方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O; (2) 次氯酸盐是漂白杀菌剂的有效成分,漂白粉的有效成份是Ca(ClO)2,名称为次氯酸钙; (3) 漂白粉的漂白原理是:次氯酸钙与空气中的水和CO2作用生成的次氯酸是一种很好的杀菌消毒剂,反应方程式如下:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO; (4) 反应(1)中存在元素化合价的变化,反应(3)中没有元素化合价变化,所以(1)属于氧化还原反应,故答案为(1)。 16.生产生活中常涉及到含氯的物质。下图(1)、(2)是验证次氯酸光照分解的数字化实验中pH和氯离子浓度变化与时间的关系。 (1)从上图中相关曲线变化可知在光照过程中溶液的导电能力_______ (填“增强”、“不变”或“减弱”),主要原因是_______ (用化学 反应方程式表示)。 (2)检验一瓶氯水是否已经完全变质可选用的试剂是 (填字母)。 A.硝酸银溶液 B.酚酞溶液 C.碳酸钠溶液 D.紫色石蕊溶液 (3)有一种“地康法”制取氯气的反应原理如下图(3)所示: (提示:箭头进去的为反应物,出来的为生成物) ①写出实验室用MnO2与浓盐酸反应制取氯气的离子方程式为_______。 ②整个过程的总反应化学方程式为_______。 【答案】(1)     增强     2HClO2HCl+O2↑ (2)D (3)     MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O     4HCl+O2=2Cl2+2H2O 【分析】溶液中自由移动的离子浓度越大,溶液的导电能力越强。根据氯水的成分及氯水久置后成分的不同及物质的性质分析判断选择使用的试剂;在实验室中用浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2,根据物质的拆分原则,结合物质的性质书写反应的离子方程式;将两个反应方程式叠加,消去中间产物,即可得总反应方程式。 (1) 从上图中可知:随着光照的进行,溶液中pH逐渐减小,溶液中c(H+)逐渐增大,溶液中c(Cl-)逐渐增大,溶液中离子浓度越大,溶液的导电能力就越强,因此可知在光照过程中溶液的导电能力逐渐增强;溶液中c(H+)、c(Cl-)增大,是由于光照使氯水中的HClO发生分解反应:2HClO2HCl+O2↑; (2) 若氯水变质,最终会变为稀盐酸,其中不再含氧化性的微粒HClO及ClO-,因此向其中滴加紫色石蕊试液时,溶液只显红色而不再变为无色,故合理选项是D; (3) ①在实验室中用浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2,该反应的离子方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O; ②在反应I中发生反应:2HCl+CuO=CuCl2+H2O;反应II发生反应:2CuCl2+O2=2CuO+2Cl2,将反应I×2+反应II,整理可得总反应方程式为4HCl+O2=2Cl2+2H2O。 17.填空。 (1)向盛有KI溶液的试管中加入少量氯水后再滴加CCl4,振荡,CCl4层呈_______色;CCl4层在试管中位于_______(填“上”、“下”)层,分离CCl4层和水层的操作名称是_______,需要使用玻璃仪器是_______。 (2)向上述试管中继续滴加氯水,振荡,CCl4层逐渐变浅,最后变成无色。这是因为Cl2将I2继续氧化为HIO3,完成该反应的化学方程式,并标出电子的转移方向和数目:_______。 5Cl2+I2+6H2O→2HIO3+_______ (3)将(1)中的KI换成KBr,则CCl4层呈_______色,此过程中被氧化的元素是_______,该反应的离子方程式为_______。继续滴加氯水,CCl4层颜色没有变化。这是因为Cl2不能将Br2继续氧化为HBrO3,由此推断Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是_______。 【答案】(1)     紫(红)色     下     分液     分液漏斗 (2) (3)     橙红     Br     Cl2+2Br−=Br2+2Cl−     HBrO3>Cl2>HIO3 【解析】(1) 氯气具有强氧化性,向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,Cl2将I-氧化为I2,I2为紫黑色固体,振荡后I2进入CCl4层,CCl4层变成紫(红)色;CCl4的密度大于水,因此CCl4层在下层;CCl4层和水层为不相溶的液体,可用分液的方法分离;分液时需使用分液漏斗; (2)继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色,说明I2被进一步氧化,生成HIO3,同时氯气被还原为HCl,反应物为氯气和碘、水,生成物是碘酸和氯化氢,一个氯气分子参加反应得2个电子,一个碘分子参加反应失去10个电子,该反应中得失电子的最小公倍数是10,所以方程式为; (3)氯气的氧化性大于溴,所以氯气能氧化溴离子生成溴单质,发生的离子反应方程式为Cl2+2Br−=Br2+2Cl−,溴水呈橙色、溴的四氯化碳呈橙红色,Br元素被氧化,继续向溴水中滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化,说明氯气的氧化性小于溴酸,氯气能和碘反应生成碘酸,所以氯气的氧化性大于碘酸,所以Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序HBrO3>Cl2>HIO3。 ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 学科网(北京)股份有限公司 $$

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2.2.1 氯气的性质和次氯酸(知识解读)-2024-2025学年高一化学同步教学知识解读与分层特训(人教版2019必修第一册)
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