内容正文:
第二课时 研究物质性质的基本程序
目录
新知探究(一)——研究物质性质的基本程序
新知探究(二)——氯气的性质
课时跟踪检测
新知探究(三)——探究氯水的成分
2
研究物质性质的基本程序
新知探究(一)
状态
颜色
气味
类别
共性
差异
[题点多维训练]
1.下列对研究物质性质基本程序的排序,正确的是 ( )
①观察物质的外观 ②实验和观察 ③解释和结论
④预测物质的性质
A.②①④③ B.①②③④
C.②③①④ D.①④②③
√
解析:研究物质性质的基本程序为:观察物质的外观→预测物质的性质→实验和观察→解释和结论。
2.下列有关研究物质性质的方法和程序的说法中,不正确的是( )
A.研究物质的性质时,常用到观察、实验、分类、比较等方法
B.研究物质性质的一般程序的第一步是预测物质的性质
C.可以用分类的方法预测物质的性质
D.观察可以是直接观察也可以借助仪器间接观察
√
解析:观察、实验、分类、比较等是研究物质性质的基本方法,故A正确;研究物质的基本程序是观察物质的外观特征、预测物质的性质、实验和观察、解释和结论,故B错误;相同类别的物质的性质相似,可用分类的方法预测,故C正确;观察的方法有两种,直接观察和借助仪器间接观察,故D正确。
3.下列说法不正确的是( )
A.假说经过反复验证和修正,才发展成为科学的理论
B.化学模型在研究物质的结构和性质变化时有很重要的作用
C.研究物质的性质的基本程序的第一步是观察物质外观
D.研究物质性质的基本程序是做实验并观察实验现象→分析、解释,得出结论
√
解析:研究物质性质的基本程序是观察物质的外部特征→预测物质的性质→实验和观察→解释和结论,D选项错误。
4.某同学在阅读葡萄酒的标签时发现食品添加剂中有微量的二氧化硫,查阅资料发现葡萄酒中添加二氧化硫的目的是杀菌和保鲜。为了探究二氧化硫的性质,该同学根据所学知识,设计了探究二氧化硫的性质的基本程序如下:
________(得出SO2的物理性质)→__________(预测SO2的化学性质)→________(观察实验现象、验证预测)→比较得出结论,对于异常现象再预测,再实验,再验证。
观察
分类
实验
解析:探究SO2性质的基本程序是先从色、味、态方面观察二氧化硫,得出SO2的物理性质,然后根据二氧化硫所属类别,预测SO2的化学性质,再做实验验证预测,观察实验并记录现象,再分析实验现象并用已知化学知识解释现象,最后得出结论。
氯气的性质
新知探究(二)
(一)观察法研究氯气的物理性质
观察内容
观察记录 颜色 气味 密度 水溶性 氯水颜色
色 强烈_______ 比空气____ 溶于水 色
注意事项 Cl2有毒,不能直接闻味;应该稍打开玻璃片,用手轻轻地在瓶口扇动,使极少量的氯气飘进鼻孔
黄绿
刺激性
大
能
浅黄绿
(二)实验法探究氯气与单质的反应
黄色
白色的烟
2NaCl
红棕色的烟
浅黄色
2FeCl3
续表
棕黄色的烟
CuCl2
续表
苍白
2HCl
续表
(三)实验法探究氯气与水及碱溶液的反应
1.氯气与水的反应
(1)探究实验
实验操作 实验现象 实验结论
干燥的红纸条 ,湿润的红纸条_____ 氯气没有漂白性,氯水中含有漂白性的物质
不褪色
褪色
氯气通入到紫色的石蕊溶液中 紫色石蕊溶液先 后
_____ 氯水中存在酸性及漂白性的物质
氯气通入到硝酸银溶液中 溶液中有 生成 氯水中存在______
续表
变红
褪色
白色沉淀
氯离子
(2)反应方程式:________________________
(3)次氯酸的性质:能使有色物质褪色,并能杀灭细菌,因此次氯酸具有 作用和 作用。
2.氯气与氢氧化钠溶液的反应
_________________________________。
Cl2+H2O===HCl+HClO
漂白
消毒
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
[典例] 某研究性学习小组欲探究氯气的化学性质,设计如图所示的实验装置。
已知:该装置气密性良好;铜粉放在耐高温托盘内(防止硬质玻璃管炸裂)。
请回答下列问题:
(1)为防止铜与空气中的氧气反应,在加热之前应该进行的操作为__________________________。
[解析] 为防止铜与空气中的氧气反应,在加热之前应该进行的操作为通入氯气排尽装置中的空气。
通入氯气排尽装置中的空气
(2)当观察到AgNO3溶液中出现白色沉淀时,点燃酒精灯加热;写出AgNO3溶液中生成白色沉淀的化学方程式:______________________________________________________。
[解析] 氯水中存在氯离子,能与银离子反应生成氯化银,故白色沉淀为氯化银,反应的化学方程式为Cl2+H2O===HCl+HClO、HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3。
Cl2+H2O===HCl+HClO、HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3
(3)硬质玻璃管中的反应现象为___________________________,
反应的化学方程式为____________________。
(4)装置中空试管的作用是__________________________________
_______________________。
[解析] 空试管的作用是:防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中,使硬质玻璃管炸裂。
剧烈反应,产生棕黄色的烟
防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃
管中,使硬质玻璃管炸裂
(5)烧杯中氢氧化钠溶液的作用是_______________________________,发生反应的化学方程式为__________________________________。
[解析] 氢氧化钠溶液可吸收尾气中的氯气,防止污染空气,发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
吸收尾气中的氯气,防止污染空气
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
[题点多维训练]
题点(一) 氯气的物理性质
1.消灭地鼠的方法很多,其中一种方法是将氯气通入鼠洞中,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.①④ B.①② C.③④ D.①③④
解析:氯气密度比空气大,有毒,可用来消灭地鼠,没有用到其易液化和能溶于水的性质。
√
2.生活中难免会遇到一些突发事件,我们要善于利用学过的知识,采取科学、有效的方法保护自己。如果发生了氯气泄漏,以下自救方法得当的是( )
A.只要在室内放一盆水
B.向地势低的地方撤离
C.观察风向,顺风撤离
D.用湿毛巾或蘸有纯碱溶液的毛巾捂住口鼻撤离
√
解析:A项,室内放一盆水不能使Cl2快速溶解,方法不得当;B项,Cl2密度比空气大,应向地势高的地方撤离;C项,顺风撤离不能快速摆脱Cl2的氛围;D项,湿毛巾或蘸有纯碱水的毛巾能阻止Cl2进入口鼻。
题点(二) 氯气与单质的反应
3.下列氯化物中,既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金属和盐酸反应制得的是( )
A.CuCl2 B.FeCl3
C.FeCl2 D.NaCl
√
4.下列有关氯气的叙述正确的是( )
A.钠在氯气中燃烧产生白色烟雾
B.红热的铜丝可以在氯气中燃烧生成CuCl
C.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,产生黄色火焰
D.铁丝在氯气中燃烧产生红棕色的烟
√
解析:钠在氯气中燃烧产生白烟,故A错误;红热的铜丝可以在氯气中燃烧生成CuCl2,故B错误;纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,故C错误。
5.(2024·北京西城区高一检测)0.9 g某元素的单质与氯气反应后,质量增加3.55 g,则这种元素是 ( )
A.Cu B.Mg C.Al D.Fe
解析:增加的质量就是Cl2的质量,所以0.9 g这种元素的单质能与3.55 g Cl2反应。由关系式Cu~Cl2,Mg~Cl2,2Al~3Cl2,2Fe~3Cl2可知,C项符合题意。
√
题点(三) 氯气与水的反应
6.(2024·衡阳高一检测)一定量Cl2通入足量的水中,发生反应Cl2+H2O===HClO+HCl。能说明该反应的产物中可能含有Cl-的是( )
A.氯水具有漂白作用
B.氯水可与金属镁反应生成氢气
C.氯水具有杀菌、消毒作用
D.氯水可与AgNO3溶液反应
√
解析:检验Cl-时,可取少量待测溶液于试管中,加入少量HNO3酸化的AgNO3溶液,振荡,若有白色沉淀产生,则证明此溶液中含Cl-。
7.如图装置用来检验氯水的部分性质(浓硫酸做干燥剂),下列说法不正确的是( )
A.装置A的作用是除去氯气中的水蒸气
B.该实验必须在通风橱中进行
C.装置C中发生反应为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
D.装置B的现象是干燥布条褪色,湿润布条不褪色
√
解析:氯气没有漂白作用,次氯酸具有漂白作用,所以装置B中干燥布条不褪色,湿润布条褪色。
8.某同学在一pH试纸上滴几滴新制氯水,现象如图所示,下列有关该实验的说法中正确的是( )
A.该实验说明Cl2分子具有漂白性
B.该实验说明H+扩散速度比HClO分子快
C.将实验后的pH试纸在酒精灯上微热,试纸又恢复为原来的颜色
D.若用久置的氯水进行实验,会产生相同的实验现象
√
解析:HClO具有漂白性,Cl2无漂白性,A错误;由实验可知,滴加氯水的区域变成白色,而周围变成红色,可说明H+的扩散速度比HClO分子快,B正确;HClO的漂白性持久、稳定,实验后的pH试纸加热不会恢复原来的颜色,C错误;久置的氯水主要成分为稀盐酸,无漂白性,故不会产生相同的实验现象,D错误。
题点(四) 氯气与碱溶液的反应
9.下列说法正确的是( )
A.漂白粉是纯净物,漂白液是混合物
B.漂白粉的有效成分是NaClO
C.漂白液的有效成分是Na2O2
D.漂白粉发生漂白作用时主要反应为
Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3+2HClO
√
解析:漂白粉是主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,有效成分是Ca(ClO)2,漂白液是有效成分为NaClO的溶液,也是混合物,A、B、C项错误。漂白粉在空气中与CO2、H2O发生反应Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO,生成的HClO具有漂白作用,D项正确。
10.下列说法不正确的是( )
A.用氯气制漂白粉的主要目的是使其转变为较稳定、便于贮存的Ca(ClO)2
B.漂白粉中的Ca(ClO)2和CaCl2都具有漂白性
C.漂白粉与84消毒液的杀菌、消毒原理相似
D.工业上漂白粉是由氯气通入石灰乳[主要成分为Ca(OH)2]制得的
√
解析:氯气是气体,不便于保存和运输,将气体转化为较稳定固体物质便于保存和运输,所以工业上将氯气制成漂白粉,故A正确;漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2,其中有效成分为Ca(ClO)2,CaCl2不具有漂白性,故B错误;漂白粉与84消毒液的杀菌、消毒原理一样,都是与空气中的CO2、H2O反应生成次氯酸,故C正确;工业上制漂白粉是由氯气与石灰乳[主要成分为Ca(OH)2]反应制备的,故D正确。
探究氯水的成分
新知探究(三)
导学设计
把氯气(Cl2)通入水中,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸(HClO)。次氯酸是一种强氧化剂,能杀死水中的细菌,因此自来水厂常用氯气来杀菌消毒。用自来水养金鱼,金鱼不易成活,所以用自来水养金鱼之前先要将水晒一下,在“晒”的过程中盆的边沿会出现气泡,“晒”过后的水,养金鱼的成活率较高。为了探究氯气消毒过的自来水及“晒”后的自来水的区别,实验小组的同学设计了如下实验:
1.实验一的现象表明氯水具有什么性质?
提示:酸性和漂白性。
2.结合化学方程式说明实验二中“红色不褪去”的原因。
3.为了证明实验三中“红色不褪去”不是因为氯水被稀释所致,实验小组又进行了如下实验:
通过小组讨论补充并分析所加试剂和现象。
提示: 该实验为了证明实验三中“红色不褪去”不是因为氯水被稀释所致,应该加入溶剂使溶液变稀检验红色是否褪去,所以需要补充的实验是加入1 mL水,溶液红色褪去。
2.新制氯水的成分
3.新制氯水的性质
在不同的反应中,新制氯水中起作用的成分不同。
4.氯水及液氯的区别
新制氯水 久置氯水 液氯
类别 混合物 混合物 纯净物
粒子 H2O、Cl2、HClO、H+、
Cl-、ClO-、OH-(极少) H2O、H+、Cl-、OH-(极少) Cl2
主要
性质 呈黄绿色,具有酸性,有强氧化性、漂白性,能杀菌、消毒 无色,具有酸性,无强氧化性,无漂白性 黄绿色,具有氧化性,无漂白性
保存 用棕色瓶盛装,放于阴暗处,不宜久置 — 低温密封保存
[题点多维训练]
1.用自来水(以Cl2为杀菌消毒剂)配制下列物质的水溶液,不会出现明显的药品变质问题的是( )
A.Na2CO3 B.AgNO3 C.CuSO4 D.NaOH
解析:Cl2与H2O反应产生HCl和HClO,则配制Na2CO3、AgNO3、NaOH时均会与HCl反应而变质,只有CuSO4不会变质。
√
2.(2024·长白山高一检测)下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是( )
①氯气 ②液氯 ③新制氯水 ④盐酸 ⑤盐酸酸化的漂白粉溶液
A.①②③ B.①②③⑤
C.③⑤ D.③④⑤
解析:Cl2不具有漂白作用,HClO具有漂白性。③中含有HClO,⑤可以通过反应生成HClO。
√
3.(2024·潍坊高一检测)饱和氯水久置后,溶液中的各种微粒
①Cl2;②H2O; ③Cl-;④HClO;⑤H+会减少的是( )
A.①②④ B.①②③ C.①④ D.②④
√
4.(2024·汕头高一检测)在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A.氯水的颜色呈黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
√
解析:只有氯气有颜色,为黄绿色,氯水的颜色呈黄绿色,说明氯水中含有Cl2,故A正确;溶液中Cl-与硝酸银反应产生AgCl白色沉淀,故B正确;氯水中含有大量的H+,能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,有气泡产生,故C正确;溶液中氯气、HClO都具有强氧化性,都可以将亚铁离子氧化为铁离子,而使溶液变为棕黄色,不能说明氯水中含有HClO,故D错误。
5.新制氯水的成分多样,某研究性学习小组欲检验新制氯水的成分来确定氯气与水是否反应。该小组设计下列实验及表格,请帮助他们完成实验及表格,并分析氯气与水是否反应。
实验目的 操作或试剂 现象及结论
①检验Cl2 观察溶液颜色 (1)______________________
②检验H+ CaCO3固体 (2)_________________
③检验Cl- AgNO3溶液 (3)_____________________
溶液呈浅黄绿色,含Cl2
产生气泡,含H+
产生白色沉淀,含Cl-
④检验
HClO 将稀盐酸滴到干燥的红纸条上 (4)________________________
_____
在干燥的氯气中放入干燥的红纸条 (5)_______________________
_____
将新制氯水滴到干燥的红纸条上 (6)________________________
_____________________
续表
红纸条不褪色,盐酸无漂
红纸条不褪色,Cl2无漂
红纸条褪色,新制氯水中
白性
白性
存在具有漂白性的物质
(7)氯气与水________(填“反应”或“不反应”);若反应,其反应的化学方程式为________________________。
解析:(1)观察新制氯水的颜色,若呈浅黄绿色,则说明新制氯水中含Cl2。(2)向CaCO3固体中滴加新制氯水,若产生气泡,则说明新制氯水中含H+。(3)向新制氯水中滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则说明新制氯水中含有Cl-。
反应
Cl2+H2O===HCl+HClO
(4)将稀盐酸滴到干燥的红纸条上,若不褪色,则说明稀盐酸没有漂白性。(5)若干燥氯气中的红纸条没有褪色,则说明氯气没有漂白性。(6)若滴有新制氯水的红纸条褪色,则说明新制氯水中存在具有漂白性的物质。(7)综合以上实验及分析,可知新制氯水中含HCl及具有漂白性的物质,氯气与水能发生反应,结合原子守恒可得反应的化学方程式为Cl2+H2O===HCl+HClO。
课时跟踪检测
14
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
13
√
12
1.下列有关氯气的叙述中,不正确的是( )
A.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味、密度比空气大的气体
B.铜丝在氯气中燃烧,生成蓝绿色的氯化铜
C.氯气溶于水后可以与水发生反应生成盐酸和次氯酸
D.氯气是一种有毒气体
解析:CuCl2固体为棕黄色,溶于水呈蓝绿色。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
2.下列现象不属于H2在Cl2中燃烧现象的是( )
A.苍白色火焰 B.瓶口有白雾
C.集气瓶内气体颜色逐渐变浅 D.爆炸
解析:H2在Cl2中安静地燃烧,H2和Cl2的混合气体在光照条件下发生爆炸。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
3.(2024·成都高一检测)下列说法错误的是( )
A.氯水中的溶质就是Cl2分子
B.氯水呈酸性
C.氯水在阳光下放置,会有气泡冒出
D.为防止见光变质,应该用棕色瓶来保存氯水
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
解析:氯气能与水发生化学反应,氯水中含有Cl2、HCl和HClO等溶质,A项错误;氯水中含有盐酸,因而呈酸性,B项正确;氯水中的HClO见光分解生成O2,C项正确;棕色瓶能减弱光的照射,D项正确。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
4.某同学在家中将白醋和食用碱面混在一起后,产生了大量的气泡,他想去探究此气体的性质,研究程序的第一步是 ( )
A.预测 B.观察
C.实验和观察 D.解释和结论
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
5.关于液氯和氯水的叙述正确的是( )
A.二者为同一种物质
B.氯水具有酸性,液氯无酸性
C.液氯和氯水都属于混合物
D.氯水和液氯均可用钢瓶存放
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
解析:液氯为纯净物,氯水为混合物,A、C均错误;氯水中含有盐酸、次氯酸,故有酸性,液氯中只含Cl2,不具有酸性,B正确;氯水中含盐酸、次氯酸,不能用钢瓶存放,D错误。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
6.(2024·开封期末)下列关于氯的单质及化合物的叙述中,不正确的是( )
A.常温常压下,Cl2是黄绿色气体
B.Cl2在化学反应中能表现还原性
C.加热能使次氯酸发生分解
D.氯水和液氯的成分相同
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
12
11
13
14
3
7.(2024·重庆高一检测)水处理包括水的净化、杀菌消毒、蒸馏等。其中常见的杀菌消毒剂包括氯气、臭氧、漂白粉等。游泳场馆往往用臭氧、活性炭对游泳池进行消毒和净化。下列说法中正确的是 ( )
A.臭氧、活性炭处理水的原理相同
B.漂白粉长期露置在空气中会失效
C.氯气作杀菌消毒剂是因为干燥氯气有漂白性
D.氯气是一种常用的消毒剂,用氯气消毒的水可以用于配制所有的化学试剂
1
2
4
5
6
7
8
9
10
12
11
13
14
3
解析:臭氧具有强氧化性,活性炭具有吸附性,二者处理水时,前者是利用臭氧的强氧化性、后者是利用活性炭的吸附性,原理不同,故A错误;漂白粉和空气中的水、二氧化碳反应生成碳酸钙和HClO,HClO见光易分解,所以漂白粉长期露置在空气中会失效,故B正确;氯气和水反应生成的HClO具有强氧化性,氯气作杀菌消毒剂实际上是利用氯气和水反应生成的HClO杀菌消毒,干燥的氯气没有漂白性,故C错误;用氯气消毒的水中含有氯气、HClO、HCl等,能和这三种物质反应的试剂不能用氯气消毒的水配制,如硝酸银溶液的配制等,故D错误。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
8.(2024·东莞高一期末)某学习小组实施数字化实验,探究新制氯水在光照下的变化。下列图中曲线,对应溶液中Cl-浓度随时间变化的是( )
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
9.下列说法正确的是( )
A.漂白粉在空气中容易失效的原因是Ca(ClO)2不稳定、易分解
B.次氯酸和过氧化钠都有漂白作用,但原理不同
C.Ca(ClO)2中含有氯离子
D.漂白粉与“84”消毒液的消毒原理相似
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
10.(2024·合肥期末检测)某同学进行有关Cl2的性质实验。下列说法不正确的是( )
A.图Ⅰ可以用来收集氯气
B.图Ⅲ中若气球干瘪,证明Cl2可与NaOH反应
C.图Ⅱ中生成棕黄色的烟,加少量水溶解得到蓝色溶液
D.图Ⅰ中发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
解析:氯气密度比空气大且有毒,所以可以用向上排空气法收集并用碱液吸收多余的氯气,防止污染空气,故A正确;氢氧化钠与氯气反应,导致内部气体压强减小,气球鼓起来,故B错误;铜在氯气中燃烧生成氯化铜,产生大量棕黄色的烟,加少量水溶解得到蓝色溶液,故C正确;盛放氢氧化钠溶液的烧杯为尾气吸收装置,氢氧化钠与氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,故D正确。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
11.[双选]如图所示,将Ⅰ阀关闭,Ⅱ阀打开,让一种含氯气的气体经过甲瓶后,通入乙瓶,干燥的红色布条不褪色;若关闭Ⅱ阀,打开Ⅰ阀,再通入这种气体,布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是( )
A.浓硫酸 B.饱和氯化钠溶液
C.NaOH溶液 D.水
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
解析:关闭Ⅰ阀,打开Ⅱ阀,让一种含氯气的气体经过甲瓶后,通入乙瓶,干燥的红色布条不褪色,可知甲中液体可干燥氯气或吸收氯气。浓硫酸能干燥氯气,故选A;饱和氯化钠溶液抑制氯气的溶解,排出的仍为潮湿的氯气,干燥的红色布条会褪色,故不选B;NaOH溶液与氯气发生反应,能吸收氯气,无氯气排出,则干燥的红色布条不褪色,故选C;氯气在水中的溶解度较小,排出的仍为潮湿的氯气,干燥的红色布条会褪色,故不选D。
12
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
13
14
3
12.(8分)某工厂在山坡坑道的仓库里储存有氯气钢瓶。某天,有一只装有氯气的钢瓶损坏,造成了氯气泄漏,请回答下列问题:
(1)作为在场工人,你认为处理钢瓶的正确方法是______(填标号)。
A.把钢瓶推到坡下的小河里
B.把钢瓶丢到深坑里,用熟石灰填埋
C.把钢瓶扔到农田中
理由是____________________。
B
氯气能与熟石灰反应
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
解析:装有氯气的钢瓶损坏后的处理方法是把钢瓶丢到深坑里,用熟石灰填埋,会发生反应2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
(2)钢瓶处理后,工人应立即________(填标号)。
A.转移到坡下 B.转移到坡上
理由是___________________。
解析:由于氯气的密度比空气大,所以钢瓶处理后,工人应立即转移到坡上。
B
Cl2的密度比空气大
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
(3)若在场工人没有防毒面具,可以用浸有某种物质水溶液的毛巾捂住口鼻,则最适宜采用的物质是________(填标号)。
A.NaOH B.NaCl
C.Ca(OH)2 D.Na2CO3
解析:由于氯气能够与碱发生反应,生成无毒、无害的物质,所以所用的物质的水溶液应该呈碱性,而且不能对人体产生危害,故最适宜采用的物质是Na2CO3。
D
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
13.(11分)氯水是一种环境消毒剂,在生活中有着广泛的应用。氯水中含有多种成分,因而具有多种性质,根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d中重合部分代表物质间反应,且氯水足量)。
(1)能证明氯水具有漂白性的是________(填“a”“b”“c”或“d”)。
d
13
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
14
3
(2)c过程中的现象是_________________,b过程中反应的化学方程式为_____________________________________。
(3)久置的氯水变为________,用化学反应方程式表示为________________________________________________。
(4)实验室保存饱和氯水的方法是_______________________________。
有白色沉淀生成
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
稀盐酸
Cl2+H2O===HCl+HClO、
在阴凉处置于棕色试剂瓶中密封保存
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
解析:氯水中含有HCl、Cl2、H2O、HClO等,可以与AgNO3溶液、石蕊溶液、Na2CO3发生反应。HClO具有漂白性,故氯水可使石蕊先变红(HCl的酸性)后褪色,但HClO不稳定,见光易分解。
10
1
2
4
5
6
7
8
9
11
12
13
14
3
高阶思维训练(选做题)
14.(18分)氯水是实验室常需临时配制的一种试剂。图甲所示的是实验室配制氯水时的一种常用装置,图乙是某化学实验小组自行设计的一种配制氯水的装置(图中的鼓气球是一种具有气体单向阀,可用于向瓶中鼓入空气的仪器)(已知常温下KMnO4固体与浓盐酸反应产生氯气)。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
(1)氯水中含有七种粒子,其中的分子为_________________;需临时配制的原因是____________________________________________
(用化学方程式表示)。
解析:在氯水中的分子有Cl2、H2O、HClO;因为次氯酸见光分解生成氧气和盐酸,所以需要临时配制,化学方程式为Cl2+H2O===HCl+HClO、2HClO===2HCl+O2↑。
Cl2、H2O、HClO
Cl2+H2O===HCl+HClO、2HClO===2HCl+O2↑
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
(2)图甲所示装置中,烧杯内的液体是__________,烧杯中发生反应的化学方程式是____________________________________。
解析:烧杯中的液体是为了吸收氯气的,所以使用NaOH溶液;氯气和氢氧化钠反应的化学方程式为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
NaOH溶液
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
(3)用图乙所示装置配制氯水时,操作步骤如下:
①关闭活塞2,打开分液漏斗上口的玻璃塞,再打开活塞1,将少量浓盐酸注入大试管内。
②关闭活塞1,盖上分液漏斗上口玻璃塞。浓盐酸和大试管内的高锰酸钾粉末反应产生氯气。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
③轻轻摇动瓶A,使氯气不断溶入水中。
用图乙装置能在较短时间内得到饱和氯水。除了在摇动过程中增大了气体和水的接触面以外,另一个重要原因是____________________________________________。
分液漏斗中的浓盐酸应分数次加入试管内。若一次加入太多的浓盐酸,可能引起的后果是______________________________________
_________________。
氯气在瓶内产生较大压强,增大了氯气的溶解度
瓶内产生过多的氯气,瓶内压强过大会使
瓶A的橡胶塞弹开
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
解析:增大压强可以增大氯气的溶解度;一次性加入太多的浓盐酸会使得产生氯气的量多,出现很大的压强,会使瓶A的橡胶塞弹开。
(4)配制氯水完成后,不必拆卸装置即可从瓶A中取用少量氯水,方法是_________________________________________________。
解析:取用氯水时可以打开活塞2,关闭活塞1,通过鼓气球向瓶A内鼓入空气,瓶内气体压强增大,氯水就会通过导管流出。
打开活塞2,关闭活塞1,用鼓气球向瓶A中鼓入空气
反应物
实验操作
实验现象
反应的化学方程式
Na
取绿豆粒大小的金属钠,放在石棉网上,用酒精灯微热,待金属钠熔成球状时,将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠球的上方
钠在氯气中剧烈燃烧,发出 火焰,产生_________
2Na+Cl2
_______
Fe
用坩埚钳夹住一束铁丝,灼烧后立刻放入充满氯气的集气瓶中,然后把少量的水注入集气瓶中,振荡
铁丝在氯气中剧烈燃烧,产生 ,加水振荡后得到
_______溶液
2Fe+3Cl2________
Cu
用坩埚钳夹住一束铜丝,灼烧后立刻放入充满氯气的集气瓶中,然后把少量的水注入集气瓶中,振荡
铜丝在氯气中剧烈燃烧,产生的
_________,加适量水振荡后得到蓝色溶液
Cu+Cl2
______
H2
在空气中点燃氢气
(点燃前要“验纯”),然后伸入到盛有氯气的集气瓶中
氢气在氯气中安静地燃烧,发出_____色火焰,在瓶口产生白雾
H2+Cl2
_____
[解析] 干燥的氯气与铜粉在高温下剧烈反应生成氯化铜,产生棕黄色的烟,化学方程式为Cu+Cl2CuCl2。
Cu+Cl2CuCl2
解析:氯气化学性质非常活泼,与变价金属反应时生成高价金属的氯化物,如2Fe+3Cl22FeCl3,Cu+Cl2CuCl2,排除C;又由于Cu和盐酸不反应,排除A;Fe和盐酸反应生成FeCl2,排除B;Na和氯气、盐酸反应均生成NaCl,故D正确。
提示:说明溶液光照后不存在HClO,则HClO不稳定,光照易分解生成HCl和氧气,反应的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑。
[系统融通知能]
1.次氯酸的性质
(1)弱酸性:酸性:HClO<H2CO3。
(2)不稳定性(见光易分解):2HClO2HCl+O2↑。
(3)具有漂白作用和消毒作用。
解析: Cl2溶于水发生了反应:Cl2+H2O===HCl+HClO,2HClO2HCl+O2↑,氯水久置后,Cl2、H2O、HClO都减少了,最终成为稀盐酸。
解析:研究物质性质的基本程序为观察物质的外部特征→预测物质性质实验和观察→解释和结论。
解析:依据氯气的物理性质可知,氯气是黄绿色的有毒气体,故A正确;氯气与水反应,氯气既做氧化剂又做还原剂,能表现还原性,故B正确;加热能使次氯酸发生分解生成氯化氢和氧气,2HClO2HCl+O2↑,故C正确;氯气的水溶液是氯水,属于混合物,液氯的成分是氯气,属于纯净物,故D错误。
解析:饱和氯水中存在如下平衡:①Cl2+H2OH++Cl-+HClO;②HClOH++ClO-,HClO不稳定分解:2HClO光照,2HCl+O2↑,随着HClO的分解,水中的Cl2+H2OHClO+HCl平衡会向右移动,氯离子浓度不断增大。
解析: A项,漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,由于HClO的酸性比碳酸弱,在空气中发生反应Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3+2HClO,HClO不稳定,2HClO2HCl+O2↑,错误;B项,次氯酸和过氧化钠的漂白作用都是利用其强氧化性,原理相同,错误;C项,Ca(ClO)2中含有ClO-,不含有Cl-,错误;D项,漂白粉与“84”消毒液的消毒原理都是与空气中的水蒸气和二氧化碳反应生成具有漂白作用的次氯酸,正确。
2HClO2HCl+O2↑
$$