内容正文:
C.Fe2+ >I- >H2SO3>NO
D.NO>Fe2+ >H2SO3>I-
答案:A
4.某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2
的过程中有水蒸气和 HCl挥发出来,同时证明Cl2
的某些性质,甲同学设计了如图所示的实验装置
(支撑用的铁架台省略).
(1)下列方法中,可制得Cl2 的正确组合是 .
①MnO2 和浓盐酸混合共热 ②KMnO4 和浓盐酸
混合 ③NaClO和浓盐酸混合 ④K2Cr2O7 和浓
盐酸混合 ⑤KClO3 和浓盐酸混合共热
A.①② B.②③④
C.①④ D.①②③④⑤
(2)写出实验室制取Cl2 的离子方程式:
.
(3)①装置B的作用是
;
②装置C和D出现不同现象说明的问题是
;
③装置E的作用是 .
解析:(1)KMnO4、NaClO、K2Cr2O7、KClO3 都是强
氧化剂,在酸性条件下均可把 HCl氧化为 Cl2;(3)
③氯气易溶于 CCl4,吸收 HCl中的 Cl2 防止干扰
HCl的检验;(4)应该证明 HCl气体中无 Cl2,A、C
均可检验氯气,D 选项可用于除去 Cl2 中的 HCl
气体.
答案:(1)D
(2)4H+ +2Cl- +MnO2
△
2H2O+Cl2↑+Mn2+
(3)①证明有水蒸气并除去水蒸气 ②Cl2 无漂白
性,次氯酸有漂白性 ③吸收Cl2
[微项目二] 科学使用含氯消毒剂
———运用氧化还原反应原理解决实际问题
达标要求 核心素养体现
1.认识常见含氯消毒剂的性质及工作
原理
2.能科学运用含氯消毒剂
1.证据推理与模型认识
能从物质类别、元素化合价的角度预测物质的性质,并能设计实
验探究其性质
2.科学态度与社会责任
能认识含氯消毒剂使用中的安全问题,强化合理使用化学品的
意识,正确使用含氯消毒剂
项目活动一 解读84消毒液的产品说明
[项目研析]
1.常见化学试剂的杀菌消毒原理
(1)酒精:吸收细菌蛋白质中的水分,使其脱水变性.
(2)医用双氧水:具有氧化性,可以把脓液、污物中的
细菌氧化,从而杀死细菌.
2.次氯酸钠
(1)物理性质:易溶于水的白色固体.
(2)化学性质
①与碳酸反应:NaClO+CO2+H2OHClO+
NaHCO3.
②氧化性:ClO- +Cl- +2H+Cl2↑+H2O.
③漂白性:可使有色衣物褪色.
④与过氧化氢反应:NaClO+H2O2 NaCl+
H2O+O2↑.
3.次氯酸
(1)物理性质:易溶于水.
(2)化学性质
①与碱(NaOH)反应:HClO+NaOH NaClO
+H2O.
②不稳定性:2HClO
光照
2HCl+O2↑.
③强氧化性:可以消毒、杀菌.
④遇过量 HCl放出 Cl2:NaClO+HClHClO
+NaCl;HClO+HClCl2↑+H2O.
⑤含氯消毒剂失效:
NaClO+ CO2 + H2O HClO + NaHCO3,
2HClO
光照
2HCl+O2↑.
99
第二章 元素与物质世界
[活动探究]
1.探究目的:84消毒液的有效成分 NaClO的性质.
2.实验药品
稀释的84消毒液,稀盐酸,稀硫酸,NaOH 溶液,淀
粉碘化钾溶液;
淀粉碘化钾试纸,pH 试纸,胶头滴管,培养皿,表面
皿,棉花,玻璃棒.
3.实验方案
(1)将一小片pH 试纸置于表面皿上,用玻璃棒蘸取
稀释的84消毒液点到试纸中央.
现象与结论:试纸先变蓝色,后褪色,说明次氯酸
钠溶液显碱性,且次氯酸钠具有氧化性.
(2)按图示向两溶液中同时滴加淀粉碘化钾溶液.
现象与结论:溶液均变蓝且b比a快速,说明次氯
酸钠与硫酸反应生成的 HClO的氧化性比次氯酸
钠更强.
(3)将少量稀释的84消毒液与少量稀盐酸混合加入
培养皿中,同时放置湿润的淀粉碘化钾试纸,盖上
表面皿,并 在 表 面 皿 与 培 养 皿 之 间 塞 入 蘸 有
NaOH 溶液的棉花团.
稀释的84消毒液与稀盐酸的混合液
现象与结论:产生黄绿色气体,淀粉碘化钾试纸变
蓝.次氯酸钠中氯元素显+1价,HCl中氯元素
显-1价,从氧化还原反应规律看,两者反应生成
Cl2,Cl2 显黄绿色,且能将碘离子氧化为碘单质,
故淀粉碘化钾试纸变蓝,蘸有 NaOH 溶液的棉花
团用于吸收氯气,防止污染空气.
◉[思考讨论]
1.使用说明中的哪些注意事项可以用次氯酸钠的性
质来解释?
提示:氧化性:①外用消毒剂,须稀释后使用,勿口
服.②如原液接触皮肤,立即用清水冲洗.③本品
不适用于钢和铝制品的消毒.④本品易使有色衣
物脱色,禁用于丝、毛、麻织物的消毒.
弱酸盐的性质:不得将本品与酸性产品(如洁厕类
清洁产品)同时使用.
2.84消毒液为什么不能与洁厕剂(通常含盐酸)等酸
性产品同时使用?
提示:次氯酸钠具有氧化性,HCl中氯的化合价为
-1价,具有还原性,二者能发生氧化还原反应,生
成有毒的气体Cl2.
3.84消毒液使用过程中起主要消毒作用的次氯酸是
怎样生成的?
提示:84消毒液中的次氯酸钠与水和空气中的二
氧化碳反应生成次氯酸.
◉[归纳总结]
1.次氯酸钠
2.次氯酸的性质
(1)弱酸性:比碳酸弱.
(2)氧化性:能与Fe2+ 、SO2-3 、I- 等还原剂反应.
(3)不稳定性:见光易分解:2HClO
光照
2HCl+O2↑.
(4)漂白性:次氯酸具有氧化性,能将某些有色物质氧
化成无色物质.
3.常见含氯消毒剂
001
化学(LK)必修第一册
项目活动二 探究消毒剂的使用问题
2016年8月,巴西里约热内卢奥运会游泳池水
忽然变绿,给全世界留下了一个大大的“?”.
请设计实验探究消毒剂在使用时应注意的问题.
[活动探究]
[实验用品]
次氯酸钠溶液,双氧水,稀硝酸,硝酸银溶液,火柴,试
管,导管,胶头滴管.
[实验步骤]
(1)向图示装置中依次加入次氯酸钠溶
液、少量双氧水.
观象与结论:观察到有较多气泡冒出.
(2)探究生成的气体是否为氧气.用带
火星的火柴棒靠近导气管口,观察实验
观象.
现象与结论:木条复燃.证明有氧气生成.
(3)向试管中继续加入双氧水至过量,再加入足量稀
硝酸酸化,最后加入硝酸银溶液,检验Cl- 的存在.
◉[思考讨论]
1.实验过程中为什么要控制双氧水的用量?
提示:过量 H2O2 久置也能缓慢分解产生 O2.
2.为什么向试管中继续加入过量双氧水?
提示:加入过量双氧水,目的是将次氯酸钠全部还
原,防止加入硝酸后生成 HClO,次氯酸分解生成
HCl(Cl- )会干扰实验.
3.判断Cl- 存在的现象是什么? 写出该现象的离子
方程式.
提示:产生白色沉淀.Cl- +Ag+AgCl↓.
[实验结论]
“池水变绿”的原因
混合
使用→
含氯消毒剂
H2O2 消毒剂
产生氧气
促进藻类
大量生长→
水池
变绿→
◉[归纳总结]
消毒剂的使用误区
(1)“混用更保险”:使用消毒剂一定要科学,使用前一
定要认真了解各种消毒剂的成分及性质,有针对性地
选择和使用,切不可混用,混用后有可能产生有毒物
质或降低效果.
(2)“越浓越保险”:消毒剂浓度并不是越浓效果越好,
例如75%的酒精可以吸收细菌蛋白中的水分,使蛋
白质脱水变性,而纯酒精或95%的酒精会使菌体表
面形成保护膜,阻止乙醇分子进一步渗入,影响杀菌
效果,使其效果降低.
(3)同一时期使用消毒剂“多样化更高效”:如果同一
时期频繁使用多种消毒剂,有可能使消毒剂消毒效果
大大降低,还可能产生意想不到的严重后果,如先用
84消毒液消毒,再用洁厕灵消毒,就有可能产生严重
污染空气的氯气.
◉[强化训练]
1.84消毒液是一种消毒剂,主要成分为次氯酸钠(化
学式是 NaClO),它的消毒原理:2NaClO+CO2+
H2OX+2HClO,则X的化学式为 ( )
A.NaCl B.NaOH
C.Na2CO3 D.Cl2
解析:C [根据质量守恒定律,反应前后原子的种
类和数量不变可知 X为 Na2CO3.]
2.Cl2 是一种重要的化工原料.下图是一些含氯
产品.
(1)①中钢瓶上应贴的标签为 .
A.腐蚀品 B.爆炸品
C.有毒品 D.易燃品
(2)下列有关漂白粉和漂白液的说法正确的是
.
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Ca(ClO)2
C.工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
D.漂白液的有效成分是 Na2O2
(3)工业上利用Cl2 制盐酸,其化学方程式为
.
Cl2 溶于水可制得氯水,检验一瓶氯水是否已经完
全变质,可选用的试剂是 .
A.硝酸银溶液 B.酚酞溶液
C.碳酸钠溶液 D.紫色石蕊溶液
解析:(1)Cl2 有毒,贮存 Cl2 的钢瓶应贴的标签为
有毒品.
(2)漂白粉的有效成分是 Ca(ClO)2,漂白液的有效
成分是 NaClO,二者均是混合物,A、D 项错误;制
取漂白粉时,不用澄清石灰水,因氢氧化钙的溶解
度较小,一般用石灰乳,也可用氯气与稍湿的消石
灰作用制得,C项错误.
(3)久置氯水的成分为稀盐酸,制新氯水的主要成
分 为 Cl2、HCl、HClO,新 制 氯 水 和 稀 盐 酸 均 与
AgNO3 溶液反应生成白色沉淀,均与 Na2CO3 溶
液反应放出CO2 气体,遇酚酞溶液均无明显观象.
新制氯水中加入紫色石蕊溶夜先变红后褪色,而稀
盐酸中加入紫色石蕊溶液只变红色.
答案:(1)C (2)B
(3)H2+Cl2
点燃
2HCl D
101
第二章 元素与物质世界
化
学
反
应
分
类
根据反应物和生成物的类别以
及反应前后物质种类的多少
化合反应:A+B→ AB(部分为氧化还原反应)
分解反应:AB→ A+B(部分为氧化还原反应)
复分解反应:AB+CD→ AD+CB(全为非氧化还原反应)
置换反应:A+BC→ AC+B(全为氧化还原反应)
根据反应中是否有
元素化合价变化
氧化还
原反应
定义:反应过程中有元素化合价变化的化学反应
氧化还原反应
的应用
研究物质的性质
氧化性
还原性
获得能量
热能
电能
实现物质转化
金属的冶炼
Cl2 的制法
氧化剂
还原剂
氧化性、还原性的判断与比较
氧化还原反应规律
非氧化还原反应
根据反应中是
否有离子参加
离子反应
定义:有离子参加的反应(主要包括复分解反应
和有离子参加的氧化还原反应)
应用
离子共存的判断
离子检验
实质:向着某种离子浓度减小的方向进行
离子方
程式
定义:用实际参加反应的离子符号来
表示离子反应的式子
书写
方法
写:写出反应的化学方程式
改:把易溶于水且易电离的物质
改写成离子形式
查:检查方程式两边原子个数和电荷数是否相等
删:将不参加反应的离
子删去
意义:不仅表示一定物质间的某个化学反应,而且表
示所有同一类型的化学反应
非离子反应
[专题提升]
[专题一] 与量有关的离子方程式的书写
涉及量的离子方程式书写和正误判断是离子方
程式书写和判断中的重点和难点,同时也是高考的一
个热点.
正确地书写和判断这类离子方程式,首先要看清
题目要求,抓住题目中的关键词,如“过量”“少量”“等
物质的量”“适量”“任意量”以及试剂的滴加顺序等,
然后理清各种量之间的关系、各微粒的反应情况,判
断哪些微粒已完全反应,哪些微粒有剩余,最后按离
子方程式中的质量守恒和电荷守恒要求完成离子方
程式.
1.审题目中的关键词
题目中关于“过量”“少量”等信息是非常关键的,其
中不过量的物质会完全反应,所以在离子方程式中
不过量的物质电离出的离子的系数与其化学式中
的系数成比例.例如向澄清石灰水中加入过量的
碳酸氢钠溶液,因碳酸氢钠过量,所以Ca(OH)2 电
离出的Ca2+ 和 OH- 全部反应,因而在离子方程式
中,Ca2+ 和 OH- 的系数之比应为1∶2,即 Ca2+ +
2OH- +2HCO-3 CaCO3↓+CO2-3 +2H2O.
2.看试剂的滴加顺序
试剂的滴加顺序同样反映了一种反应物从少量到
适量再到过量的变化过程,随着量的变化,溶液中
201
化学(LK)必修第一册
的离子反应也可能随之改变.如:将 HCl滴加到
Na2CO3 溶液中:开始,CO2-3 +H+ HCO-3 ,随
后,HCO-3 +H+ H2O+CO2↑.而将 Na2CO3
溶液滴加到 HCl中,即有 CO2-3 +2H+ CO2↑
+H2O.
3.析离子间的反应顺序
离子在溶液中的反应快慢不同,首先进行酸碱中和
反应,其次是生成沉淀的反应,最后是产生气体的
反应,氧化还原反应中,依微粒氧化性或还原性由
强到弱的顺序依次进行.
如:向 NH4HSO4 溶液中加入 NaOH 溶液,NaOH
少量只进行 H+ +OH- H2O;NaOH 过量,则
离子方程式 为 NH+4 +H+ +2OH- NH3
H2O+H2O.将Cl2 通入FeBr2 溶液中,Fe2+ 还原
性大于Br- ,少量 Cl2 通入时的离子方程式仅为
Cl2+2Fe2+ 2Fe3+ +2Cl- ,过量 Cl2 通入时则
为3Cl2+2Fe2+ +4Br-6Cl- +2Fe3+ +2Br2.
4.抓过量反应物与生成物能否反应
有些反应中也给出了“过量”“少量”等关键词,从参
加反应的离子的量的关系角度去判断有没有错误,
而从所有的反应产物是否正确的角度去判断可看
出问题所在.例如次氯酸钙溶液中通入过量的
CO2:Ca2+ +2ClO- +CO2+H2OCaCO3↓+
2HClO,表面上看,二氧化碳过量,Ca2+ 与 ClO- 全
部反应,在离子方程式中满足1∶2的比例,但过量
的二氧化碳可与反应产物 CaCO3 进一步反应生成
Ca(HCO3)2,所以正确的离子方程式为 ClO- +
CO2+H2OHClO+HCO-3 .
◉[强化训练]
1.下列各项中离子方程式的书写与反应物的用量无
关的是 ( )
A.FeBr2 溶液与Cl2
B.Ba(OH)2 溶液与 H2SO4 溶液
C.盐酸与 Na2CO3 溶液
D.Ca(HCO3)2 溶液与 NaOH 溶液
解析:B [FeBr2 溶液中存在的离子的还原性大
小:Fe2+ >Br- ,与 Cl2 反应时,若 Cl2 少量则发生
反应:2Fe2+ +Cl2 2Fe3+ +2Cl- ,若 Cl2 过量则
发生反应:2Fe2+ +4Br- +3Cl2 2Fe3+ +6Cl-
+2Br2,故 A 项错;Ba(OH)2 与 H2SO4 溶液反应:
Ba2+ +2OH- +2H+ +SO2-4 BaSO4 ↓ +
2H2O,与反应物的用量无关,故 B项正确;盐酸与
Na2CO3 溶液反应,若盐酸少量则发生反应:H+ +
CO2-3 HCO-3 ,若盐酸足量则发生反应:2H+ +
CO2-3 CO2↑+H2O,故 C 项错;Ca(HCO3)2
溶液与 NaOH 溶液反应,若 NaOH 溶液少量则发
生反应:OH- +Ca2+ +HCO-3 H2O+CaCO3↓,
若 NaOH 溶液过量则发生反应:2OH- +Ca2+ +
2HCO-3 2H2O + CaCO3 ↓ + CO2-3 ,故 D
项错.]
[专题二] 方法归纳
守恒法在化学学习中的应用
守恒法是中学化学学习中的一种最常用的基本
方法,它贯穿着中学化学学习的始终,运用守恒法进
行解题可以简化解题过程,思路清晰、条理分明,从而
快速准确地解答题目.它包括质量守恒、原子守恒、
电荷守恒、电子得失守恒等.
1.质量守恒
质量守恒就是化学反应前后反应物与反应产物的
质量总和相等,在配制或稀释溶液的过程中,溶质
的质量不变.如将1L1molL-1的 H2SO4 溶液
稀释至 10 L,溶 液 中 H2SO4 的 物 质 的 量 仍 为
1mol.
2.原子守恒
原子守恒即反应前后各元素种类不变,各元素的原
子个数不变,其物质的量、质量也不变.
3.电荷守恒
(1)对任一电中性的体系,如化合物、混合物、溶液、
胶体等,电荷的代数和为零,即正电荷总数和负电
荷总数相等.如在含有 Mg2+ 、Na+ 、SO2-4 、Cl- 四
种离 子 的 溶 液 中 存 在 如 下 关 系:2c(Mg2+ )+
c(Na+ )=2c(SO2-4 )+c(Cl- ).
(2)在离子方程式中,方程式左右两边电荷数相等;
如4H++2Cl-+MnO2
△
Mn2+ +2H2O+Cl2↑,方
程式左边电荷总数为4+(-2)=2,方程式右边电
荷数为2.
4.电子得失守恒
电子得失守恒是指在发生氧化还原反应时,氧化剂
得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数.如
H2 还原CuO过程中,氢元素失去电子的数目与铜
元素得到电子的数目相等.
◉[强化训练]
2.有一块铁的“氧化物”样品,用140mL5.0mol
L-1盐酸恰好将之完全溶解,所得溶液还能吸收
0.025molCl2,恰好 使 其 中 的 Fe2+ 全 部 转 变 为
Fe3+ ,则该样品可能的化学式为 ( )
A.Fe2O3 B.Fe3O4
C.Fe4O5 D.Fe5O7
解析:D [根据2Fe2+ +Cl2 2Fe3+ +2Cl- ,可
知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中,
n(Fe2+ )=0.025mol×2=0.05mol,根据电荷守恒得
2n(Fe2+)+3n(Fe3+)=n(Cl-),则n(Fe3+)=0.2mol,
故n(Fe2+)∶n(Fe3+)=0.05∶0.2=1∶4,故该氧化物
可表示为FeO2Fe2O3,即Fe5O7.]
3.已知RxO2-4 +MnO-4 +H+ →RO2+Mn2+ +H2O
变化过程中,有0.2molRxO2-4 参加反应,共转移
0.4mol电子.
(1)反应的氧化产物为 .
(2)x= .
(3)参加反应的氢离子的物质的量为 .
解析:0.2molRxO2-4 反应时转移了0.4mol电子,
即1molRxO2-4 反应时转移了2mol电子.因为
Mn元素化合价降低,所以 R 化合价升高.RxO2-4
~xR
+4
O2~2e-
只有x=2时成立.
根据得失电子守恒:n(RxO2-4 )×2=n(MnO-4 )×
5n(RxO2-4 )∶n(MnO-4 )=5∶2.
又根据元素守恒(或电荷守恒)推出各物质的系数
5R2O2-4 +2MnO-4 +16H+ 10RO2 +2Mn2+
+8H2O.
n(H+ )=165n
(R2O2-4 )=
16
5×0.2mol=0.64mol
.
答案:(1)RO2 (2)2 (3)0.64mol
301
第二章 元素与物质世界