2.1 海水中的氯 第2课时 (同步讲义) 化学沪科版2020必修第一册
2025-10-30
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 2.1海水中的氯 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 氯气的性质及用途,氯的氧化物和含氧酸 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.94 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-07-23 |
| 作者 | 慕白舒然 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53089358.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第2章 海洋中的卤素资源
2.1 海水中的氯
第2课时 氯气的性质 次氯酸和次氯酸盐
教学目标
1.掌握氯气的物理性质(黄绿色、刺激性气味、密度比空气大、可溶于水)与化学性质(与金属/非金属的化合反应、与水/碱的歧化反应)。
2.理解次氯酸(HClO)的弱酸性、不稳定性(光照分解为HCl和O₂)及强氧化性(漂白性、杀菌性),能解释“氯水漂白”的本质(HClO的作用)。
3.掌握次氯酸盐(如NaClO、Ca(ClO)₂)的性质:与酸(如CO₂、稀盐酸)反应生成HClO的原理(强酸制弱酸),明确漂白粉/84消毒液的有效成分及使用条件。
4.通过对比氯气、氯水、次氯酸盐的漂白效果(如干燥Cl₂无漂白性,湿润Cl₂或氯水有漂白性),建立“物质性质→实际应用”的关联思维,深化对“结构决定性质”的理解。
重点和难点
重点:1.氯气的核心化学性质:与水的反应;与碱的反应。
2.次氯酸与次氯酸盐的漂白原理。
难点:1.氯气与水反应的可逆性及氯水成分的复杂性。
2.次氯酸的强氧化性与漂白作用的本质。
◆知识点一 氯气的物理性质
颜色
气味
状态
毒性
密度
水溶性
黄绿色
刺激性气味
气体
有毒
比空气的密度大
1体积水溶解2体积氯气
储存
氯气易液化,在加压条件下,氯气转化为液态,可储存在钢瓶中。
易错提醒
1.1体积水溶解2体积氯气。
2.液氯是纯净物,氯水是混合物。
即学即练
1.下列关于氯气性质的描述中,不正确的是
A.黄绿色气体 B.有刺激性气味
C.一定条件下能与氢气反应 D.相同条件下密度比空气的小
【答案】D
【详解】A.氯气是一种黄绿色有毒气体,选项A正确;
B.氯气是一种有刺激性气味的气体,选项B正确;
C.氯气氧化性较强,一定条件下能与氢气反应生成HCl,选项C正确;
D.氯气的相对分子质量为71,大于29,相同条件下密度比空气大,选项D错误;
答案选D。
2.下列气体无刺激性气味的是
A. B.CO C. D.
【答案】B
【详解】A.是一种无色、有刺激性气味的气体,故A不符合题意;
C.CO是一种无色、无味的气体,故B符合题意;
C.Cl2是一种黄绿色、有刺激性气味、有毒的气体,故C不符合题意;
D.是一种无色、有刺激性气味的气体,故D不符合题意;
故答案选B。
3.在某防灾演习现场,模拟一起大客车与装有氯气的槽罐车发生追尾事故,造成槽罐翻落、氯气泄漏。人防办立即指挥专业救援队在事发地点,测定风向,进行事故处置,引导大客车上的乘客
A.顺风向高处转移 B.顺风向低处转移 C.逆风向高处转移 D.逆风向低处转移
【答案】C
【详解】氯气有毒,且氯气的密度大于空气的密度,因此应引导大客车上的乘客逆风向高处转移,故选C。
◆知识点二 氯气的化学性质
结构特点
强氧化性
金属
与钠:2Na+Cl22NaCl(微热,剧烈燃烧,黄色火焰,产生大量白烟)
与Fe:2Fe+3Cl22FeCl3(燃烧,产生棕色烟。生成高价态产物)
与Cu:Cu+Cl2CuCl2(燃烧,产生棕黄色烟,溶于水后,溶液呈蓝绿色。生成高价态产物)
非金属
与H2:H2+Cl2 2HCl(点燃—苍白色火焰,瓶口有白雾;光照—爆炸。工业制盐酸)
氧化性与还原性
水
Cl2+H2OH++Cl-+HClO (自来水消毒)
碱
与NaOH溶液:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O (制漂白液)
与石灰乳:2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (制漂白粉)
盐
与AgNO3溶液:AgNO3+Cl2+H2O=AgCl↓+HNO3+HClO
易错提醒
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。
即学即练
4.有关下列物质与氯气反应,现象描述正确的是
A.H2: 淡蓝色火焰 B.KI溶液:溶液变紫红色
C.Fe: 棕褐色的烟 D.NaOH溶液:溶液变黄绿色
【答案】C
【详解】A.氢气在氯气瓶中燃烧,产生苍白色火焰,瓶口会有白雾出现,A描述错误;
B.氯气具有氧化性,可氧化KI生成碘单质,碘水为棕色或棕黄色,不是紫红色,B描述错误;
C.铁与氯气在加热条件下发生反应生成氯化铁,生成棕褐色的烟,C描述正确;
D.氢氧化钠溶液会吸收氯气生成溶于水的氯化钠、次氯酸钠和水,溶液为无色,D描述错误;
故选C。
5.下列物质不能由单质与氯气直接化合生成的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.铁在氯气中燃烧生成氯化铁,不能生成FeCl2,A选;
B.铜在氯气中燃烧生成CuCl2,B不选;
C.钠在氯气中燃烧生成NaCl,C不选;
D.纯净的氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,D不选;
答案选A。
6.下列实验或制法描述正确的是
A.在中燃烧安静,瓶口产生白烟
B.工业上将通入澄清石灰水中制漂白粉
C.钠在氯气中燃烧产生黄色烟
D.工业上采用在中燃烧生成
【答案】D
【详解】A.H2在Cl2中安静燃烧,发出苍白色火焰,生成氯化氢,氯化氢和空气中水蒸气形成酸雾,故瓶口产生白雾,A错误;
B.工业上将通入石灰乳中制取漂白粉,而不是石灰水,B错误;
C.钠在氯气中燃烧产生氯化钠,为白色烟,C错误;
D.氢气和氯气燃烧生成氯化氢,工业上采用在中燃烧生成,D正确;
故选D。
◆知识点三 次氯酸
1.次氯酸
(1)氯气在水中的溶解实验
实验操作
取一支100 mL的针筒抽取80 mL的氯气和20 mL的水,振荡。
实验装置
实验现象
活塞向里移动,水溶液颜色逐渐变为浅黄绿色。
实验结论
氯气能溶于水,常温常压下,1体积的水约能溶解2体积的氯气,氯水呈浅黄绿色。
(2)氯水的性质实验探究
实验操作
实验现象
实验结论
干燥的有色布条不褪色;湿润的有色布条褪色
干燥氯气不具有漂白性;氯水具有漂白性
分别将新制氯水和稀盐酸滴在pH试纸上
前者试纸先变红后变为白色;后者试纸变红色
新制氯水呈酸性,有漂白性;稀盐酸无漂白性
在洁净的试管中加入1mL新制氯水,再向试管中加入几滴硝酸银溶液和稀硝酸。
有白色沉淀生成,且白色沉淀不溶解
氯水中含有Cl-原因(方程式):
Cl2+H2OHCl+HClO
(3)氯水性质的多重性
性质
成分
反应实例
酸性
HCl
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 氯水滴入石蕊试液中呈红色
HClO
NaOH+HClO=NaClO+H2O
氧化性
Cl2
Cl2+2FeCl2=2FeCl3、Cl2+Na2SO3+H2O=2HCl+Na2SO4
HClO
杀菌、消毒
漂白性
HClO
使湿润有机色质褪色,如向氯水中滴石蕊试液先变红,后褪色
沉淀性
Cl-
Cl2+AgNO3+H2O=AgCl↓+HNO3+HClO
不稳定性
HClO
2HClO2HCl+O2↑,氯水要放在棕色试剂瓶中避光保存
易错提醒
1.氯水中含有Cl2、HClO、H2O分子,也含有H+、Cl-等离子,说明Cl2与H2O不能完全反应,只能进行到一定的限度。Cl2+H2O⇌HCl+HClO为可逆反应(在相同条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应)。
2.氯水中含有Cl2、HClO,当氯水发生氧化还原(如与FeCl2、NaBr、KI等)反应时,只看作Cl2参与反应,如2FeCl2+Cl2==2FeCl3;当考虑氯水的漂白性和消毒性时,只看作HClO起作用。
即学即练
1.某同学在pH试纸上滴了几滴新制氯水后出现了如图所示的实验现象,有关该实验说法正确的是
A.该实验说明具有强氧化性,能漂白试纸
B.该实验说明扩散速度比HClO快
C.实验结束后,将pH试纸用水冲洗再干燥可以恢复原色
D.若用久置的氯水进行实验,现象相同
【答案】B
【分析】氯气与水反应:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,氯水中含有HClO、Cl2,具有氧化性,其中HClO具有漂白性,含有H+具有酸性,据此分析解答。
【详解】A.氯气分子不具有漂白性,氯气与水反应生成次氯酸具有漂白性,故A错误;
B.由实验可知,滴加氯水的区域变白色,而周围变成浅红色,可说明H+的扩散速度比HClO分子快,故B正确;
C.次氯酸的漂白性不具有可逆性,用水冲洗再干燥不能恢复到原来的颜色,故C错误;
D.久置的氯水主要成分为稀盐酸,无漂白性,故D错误;
故答案选B。
2.某化学课外活动小组应用下图所示的方法研究物质的性质,其中气体E的主要成分是氯气,杂质是空气和水蒸气。回答下列问题:
(1)该项研究(实验)的主要目的是 。
(2)浓H2SO4的作用是 。
(3)从物质性质的方面来看,这样的实验设计存在事故隐患,事故隐患是 。请在图中的D处以图的形式表明消除事故隐患的措施 。
【答案】(1)判断Cl2与HClO的漂白性
(2)吸收气体E中的水蒸气
(3) 多余的Cl2外逸,污染空气 如图所示
【详解】(1)由B、C可知起对比作用,则该实验的目的为比较Cl2和HClO谁有漂白性;
(2)浓硫酸具有吸水性,其作用为吸收气体中的水蒸气干燥氯气;
(3)
氯气有毒,应进行尾气处理,不能随意排放到空气中,应加尾气处理装置,如图。
3.通过大量实验证明,与反应生成的能杀菌消毒。现利用数字化实验探究的化学性质,用强光照射氯水,得到氯水的随时间变化如图所示 (填“图1”或“图2”,下同),氯离子浓度随时间变化如图 所示。判断依据是 。
【答案】 图1 图2 次氯酸不稳定,见光分解为(溶于水为强酸)和氧气,溶液酸性增强,氯水的下降,为图1;氯离子浓度逐渐增大,为图2
【详解】次氯酸不稳定,见光分解为强酸盐酸和氧气,溶液酸性增强,氯水的pH下降,溶液中氯离子浓度增大,故得到氯水的随时间变化如图所示图1,氯离子浓度随时间变化如图2,依据为:次氯酸不稳定,见光分解为(溶于水为强酸)和氧气,溶液酸性增强,氯水的下降,为图1;氯离子浓度逐渐增大,为图2。
◆知识点四 次氯酸盐
1.与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液
反应的化学方程式:Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O。漂白液的有效成分是次氯酸钠(NaClO)。
2.与石灰乳反应——制取漂白粉
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。
④次氯酸钙溶液与二氧化碳反应的方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO(漂白粉长期放置在空气中会失效:2HClO2HCl+O2↑。
3.含氯消毒剂的合理使用
(1)保存方法: 漂白粉应密封、避光保存,并置于阴凉干燥处。
(2)“84”消毒液与与洁厕剂:“84”消毒液主要成分是NaCl和NaClO,有效成分:NaClO, 而“洁厕灵”主要成分为盐酸。二者混用会发生反应:2NaClO+4HCl==2NaCl+Cl2↑+2H2O,不但去污效果大大减弱,而且产生有毒的氯气。
(3)新型灭菌消毒剂——二氧化氯:杀菌、消毒能力比氯气强。
易错提醒
1.二氧化氯(ClO2)是一种有刺激性气味的黄绿色气体,在水中的杀菌、消毒能力比氯气强,效果更持久,受水体的pH变化影响小,且使用起来非常方便、安全。
2.由于氢氧化钙的溶解度较小,制备漂白粉时不能用石灰水,应用石灰乳。漂白粉中起漂白作用的是HClO,HClO不稳定,见光易分解,久置后会变质,所以制备稳定的次氯酸盐更便于储存和运输。
即学即练
1.含氯漂白粉有效成分的化学式为
A.NaCl B.HClO C. D.
【答案】D
【详解】含氯漂白粉的有效成分为,故答案选D。
2.在常温下,将通入NaOH溶液中可以得到漂白液。下列说法错误的是
A.漂白液的有效成分是NaClO
B.NaClO溶液比HClO溶液稳定
C.漂白液具有漂白作用的原因是吸收了空气中的,生成了强酸
D.漂白液可以漂白棉、麻、纸张,也可用作游泳池等场所的消毒剂
【答案】C
【分析】在常温下,将氯气通入NaOH溶液中反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的化学方程式为:,据此解答。
【详解】A.NaClO具有强氧化性,漂白液的有效成分是NaClO,A正确;
B.HClO见光易分解,所以NaClO溶液比HClO溶液稳定,B正确;
C.漂白液吸收了空气中的,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸酸性大于次氯酸,因此碳酸和次氯酸钠反应生成HClO而发挥漂白作用,即漂白液具有漂白作用的原因是吸收了空气中的,生成了弱酸(HClO),C错误;
D.因漂白液中的NaClO具有强氧化性,所以漂白液可以漂白棉、麻、纸张,也可用作游泳池等场所的消毒剂,D正确;
故选C。
3.在下列溶液中通入至过量,原溶液一直保持澄清的是
A.氢氧化钡溶液 B.氯化钡溶液 C.石灰水 D.漂白粉溶液
【答案】B
【详解】A.氢氧化钡溶液中通入二氧化碳,首先发生反应,生成碳酸钡白色沉淀,溶液变浑浊;当二氧化碳过量时,又会发生反应,碳酸钡沉淀溶解,溶液又变澄清,所以该溶液不是一直保持澄清,A错误;
B.氯化钡溶液与二氧化碳不发生反应。因为碳酸的酸性弱于盐酸,根据强酸制弱酸的原理,二氧化碳不能与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和盐酸,所以溶液一直保持澄清,B正确;
C.石灰水即氢氧化钙溶液,通入二氧化碳时,先发生反应,生成碳酸钙白色沉淀,溶液变浑浊;二氧化碳过量时,发生反应,碳酸钙沉淀溶解,溶液又变澄清,该溶液不是一直保持澄清,C错误;
D.漂白粉溶液的主要成分是次氯酸钙,通入二氧化碳时,先发生反应,生成碳酸钙沉淀,溶液变浑浊;二氧化碳过量时,发生反应,碳酸钙沉淀溶解,溶液又变澄清,该溶液不是一直保持澄清,D错误;
故选B。
一、氯气的性质
1.氯气与金属单质反应:氯气与除金、铂以外的绝大多数金属都能反应。变价金属单质与氯气反应,一般生成最高价氯化物,例如过量的铁丝在氯气中燃烧时,生成FeCl3而不生成FeCl2。干燥的氯气在常温下不与铁反应,因此,干燥的氯气可用钢瓶贮存。
2.氯气与非金属单质反应: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(HCl气体极易溶于水,与中的水蒸气形成盐酸小液滴)。若将H2与Cl2混合点燃或强光照射会发生爆炸,但在黑暗条件下能共存。
3.磷在氯气种燃烧产生白色烟雾:2P+3Cl22PCl3(常温液态),PCl3+Cl2PCl5(常温固态)。说明燃烧不一定需要氧气。
实践应用
1.已知氯气可以与氨气发生反应:3Cl2+8NH3 = N2+6NH4Cl。假设该反应在如图装置中发生,下列说法不正确的是
A.实验室可选用浓氨水和生石灰制备氨气
B.根据该反应可知,可以用浓氨水检验氯气的管道是否漏气
C.该反应中的氧化剂与还原剂的物质的量之比为3﹕8
D.为了使氯气与氨气充分反应,装置a处充入氯气、b处充入氨气
【答案】C
【详解】A.生石灰与水反应放出大量的热,能使氨水快速产生氨气,A正确;
B.若氯气的管道泄漏,遇到氨气时将有白烟产生,故可以用氨水检验氯气的管道是否漏气,B正确;
C.该反应中每8个只有2个作还原剂,即氧化剂与还原剂的物质的量之比为3﹕2,C错误;
D.a处通入氯气、b处通入氨气,可以使氨气与氯气充分反应,D正确;
故选C。
2.下列物质可由单质直接化合得到的是
A.CuS B. C. D.
【答案】C
【详解】A.铜和硫直接化合生成Cu2S,而不是CuS,A错误;
B.硫和氧气直接化合生成,而不是,B错误;
C.硫和氢气直接化合生成,C正确;
D.铁和氯气直接化合生成,而不是,D错误;
故选C。
3.下列关于氯气的叙述正确的是
A.通常情况下氯气呈黄绿色,有刺激性气味,极易溶于水
B.红热的铜丝可以在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟
C.氯气能够杀菌,常用于居室消毒
D.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰
【答案】B
【详解】A.通常情况下氯气呈黄绿色,有刺激性气味,能溶于水,故A错误;
B.红热的铜丝可以在氯气中燃烧,发生反应,产生棕黄色的烟,故B正确;
C.氯气能够杀菌,但有毒,不能用于居室消毒,故C错误;
D.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧生成氯化氢,发出苍白色火焰,故D错误;
故选B。
2、 次氯酸和次氯酸盐
1.漂白原理对比图:(对比理解记忆)
漂白类型
强氧化性(化变不能恢复)
还原性漂白(化变能复原)
物理吸附性(物变)
原理
原理将有色物质氧化成无色物质
由于溶于水后生成的H2SO3与有色物质结合,形成不稳定的无色化合物,褪色后在一定条件下又能恢复原来的颜色
可以做脱色剂,除臭剂,去味剂,防毒面具的滤毒罐
常见物质
HClO,Ca(ClO)2(漂白粉的有效成分),NaClO,H2O2,Na2O2,O3
SO2 ,连二亚硫酸钠(Na2S2O4保险粉)等含硫还原剂
木炭或活性碳
注意:SO2漂白品红溶液,褪色后加热返回红色。(比较:氯气通入品红溶液褪色后再加热,颜色不复原)
SO2不能与氧化性的漂白剂混用,SO2中+4价硫有还原性,会氧化还原反应,都失去漂白性质。
2.下列褪色现象是SO2的漂白性吗?
(1)SO2使橙色溴水褪色
(2)SO2使紫色KMnO4酸性溶液褪色
(3)SO2使红色酚酞褪色
解析:以上褪色现象都不是SO2的漂白性所致。
(1)、(2)褪色的原因是SO2的还原性。分别发生氧化还原反应
SO2+Br2+2H2O= H2SO4+2HBr
5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2 MnSO4+ 2H2SO4
(3)褪色的原因是SO2溶于H2O后生成了H2SO3 ,H2SO3 是酸可以使红色酚酞变为无色。
3.氯水和SO2分别使紫色石蕊产生什么现象?
解析:氯水中的HClO先使紫色石蕊变红,而后因为它有强氧化性使红色褪去。
SO2溶于H2O后生成了H2SO3 ,H2SO3 是酸可以使紫色石蕊变为红色。而H2SO3 不具有强氧化性,所以红色不会褪去。
4.SO2和Cl2混合后能否增强漂白效果?
解析:不能。因为SO2和Cl2混合后会发生氧化还原反应
SO2+ Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
生成物H2SO4和HCl都没有漂白作用,所以漂白效果会减弱。当n(SO2): n(Cl2)=1:1时,完全失去漂白作用。
实践应用
4.工业上与氯气用途无关的是
A.消毒杀菌 B.制漂粉精 C.制盐酸 D.制次氯酸
【答案】D
【详解】A.氯气与水反应生成次氯酸,可用于自来水消毒,故A正确;
B.氯气与氢氧化钙反应生成漂白粉,工业上用于制备漂粉精,故B正确;
C.氢气与氯气点燃生成氯化氢,工业上用于制备盐酸,故C正确;
D.制次氯酸的原理是用次氯酸盐与较强酸反应制得,故D错误;
答案选D。
5.地震后,抗震救灾要用大量漂白粉和漂白液杀菌消毒。下列叙述正确的是
A.漂白粉和漂白液都是混合物
B.漂白粉与洁厕灵混合使用可提高漂白效果
C.工业上制漂白粉是将氯气通入澄清石灰水
D.漂白粉的变质过程不涉及氧化还原反应
【答案】A
【详解】A.漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙,漂白液的有效成分是次氯酸钠,都是混合物,A正确;
B.次氯酸钙与盐酸发生氧化还原反应生成有毒气体氯气,不能混用,B错误;
C.石灰水浓度较低,工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉,C错误;
D.漂白粉变质过程中,次氯酸分解生成氯化氢和氧气,元素化合价变化,涉及氧化还原反应,D错误;
答案选A。
6.次氯酸和次氯酸盐都可以漂白,为什么工厂通常用次氯酸盐作为漂白剂? 。
【答案】次氯酸盐比次氯酸稳定,不易分解,且次氯酸盐固体比次氯酸易于贮存和运输
【详解】次氯酸遇光易分解生成盐酸和氧气,次氯酸盐性质稳定,遇光不发生分解反应,所以工厂通常用次氯酸盐作为漂白剂是因为次氯酸盐比次氯酸稳定,不易分解,且次氯酸盐固体比次氯酸易于贮存和运输,故答案为:次氯酸盐比次氯酸稳定,不易分解,且次氯酸盐固体比次氯酸易于贮存和运输。
考点一 氯气的性质
【例1】关于钠、氯及其化合物,下列说法正确的是
A.钠放在烧杯中燃烧产生黄色火焰
B.钠露置在空气中最终生成Na2CO3
C.灼热的铜丝放入盛有氯气的集气瓶中,生成棕黄色的雾
D.将Cl2通入硝酸银溶液,检验Cl2中是否含有HCl气体
【答案】B
【详解】A.钠不能放在烧杯中燃烧,应在坩埚中燃烧,故A错误;
B.钠在空气中依次生成氧化钠、氢氧化钠、碳酸钠,最终生成稳定的碳酸钠,故B正确;
C.铜丝在氯气中燃烧生成氯化铜固体,产生大量棕黄色烟,不是雾,故C错误;
D.将气体通入硝酸银溶液不能检验Cl2中是否混有HCl气体,因为氯气与水反应生成了盐酸,肯定可以生成白色沉淀,故D错误;
答案选B。
解题要点
1.氯气是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体,能溶于水。
2.氯气与金属反应,生成金属氯化物。
3.氯气在一定条件下与氢气反应,生成氯化氢。
4.氯气与水反应:Cl2+H2OHCl+HClO
5.氯气与碱反应:Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
【变式1-1】下列关于氯气的描述不正确的是
A.有刺激性气味 B.密度比空气的小
C.可与H2反应 D.可用于自来水的杀菌消毒
【答案】B
【详解】A.氯气具有刺激性气味,A正确;
B.氯气的摩尔质量为71g/mol,比空气(约29g/mol)大,因此密度比空气大,B错误;
C.氯气与氢气在光照或点燃条件下反应生成HCl,C正确;
D.氯气溶于水生成次氯酸(HClO),可用于杀菌消毒,D正确;
故选B。
【变式1-2】下列有关氯气的叙述正确的是
A.是一种无色、无味、无毒的气体 B.氯气以液态形式存在时可称作氯水或液氯
C.Fe在加热条件下与反应生成 D.纯净的在中燃烧发出苍白色火焰
【答案】D
【详解】A.是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体,A项错误;
B.氯水是的水溶液,是混合物,液氯是氯气以液态形式存在,是单质,B项错误;
C.氯气是很活泼的非金属单质,具有很强的氧化性,加热条件下与Fe反应生成,C项错误;
D.能在中安静地燃烧,发出苍白色火焰,D项正确;
故选D。
考点二 氯水成分的探究
【例2】在探究新制饱和氯水的成分及性质的实验中,根据实验现象得出的结论中,错误的是
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有
B.新制氯水在光照下分解放出的气体是氢气
C.向氯水中滴加硝酸酸化的溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有
D.向氯水中加入粉末,有气泡产生,说明氯水呈酸性
【答案】B
【详解】A.氯气为黄绿色气体,氯水呈浅黄绿色是因为含氯气,A正确;
B.新制氯水中的HClO在光照下分解放出的气体应为氧气,B错误;
C.氯水中有电离出的,加入硝酸酸化的溶液有白色沉淀生成,说明有,C正确;
D.能与碳酸氢钠反应生成气泡的为氢离子,可以说明氯水呈酸性,D正确;
故选B。
解题要点
1. 新制氯水:三种分子——Cl2、HClO、H2O,四种离子——H+、Cl-、ClO-、OH-。
2. 久置氯水:就是稀盐酸。
3.下图可证明氯水中起漂白作用的是次氯酸,而不是氯气。
【变式2-1】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
B.向氯水中滴加硝酸酸化的溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有
C.向氯水中加入粉末,有气泡产生,说明氯水中含有
D.向淀粉试纸上滴加氯水,试纸变为蓝色,说明氯水中含有
【答案】D
【详解】A.氯水中含有“三分子四离子”[Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-(少)],因含Cl2使溶液呈黄绿色,A正确;
B.因含Cl-,加入AgNO3溶液生成AgCl沉淀,B正确;
C.能与NaHCO3反应生成CO2,说明有H+,C正确;
D.氯水中的Cl2也能将碘离子氧化为碘单质,并不能据此现象证明含有HClO,D错误;
故选:D。
【变式2-2】下列关于氯水的叙述中,正确的是
A.新制氯水中既有分子,又有离子
B.新制氯水在光照的条件下,可以产生气体,该气体是氯气
C.新制氯水中滴加硝酸银溶液,没有任何现象
D.新制氯水只能使紫色石蕊试液变红
【答案】A
【详解】A.氯水中含有Cl2、Cl-、H2O、HClO、H+、ClO-和少量的OH-,故A正确;
B.新制氯水中含有次氯酸,次氯酸不稳定,见光分解生成氯化氢和氧气,氯化氢溶于水,产生气体为氧气,故B错误;
C.新制氯水中含有氯离子,在新制氯水中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀生成,故C错误;
D.新制的氯水中含有盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,能使紫色石蕊试液先变红后褪色,故D错误;
答案选A。
考点三 次氯酸的性质
【例3】将有色的鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片,一段时间后发现鲜花褪色。下列说法正确的是
A.该实验说明干燥的氯气具有漂白性
B.将氯气通入任何有色溶液中,溶液都将变为无色
C.氯气具有强氧化性,在与其他物质反应时只能作为氧化剂
D.从Cl元素价态分析,ClO2的漂白效果比Cl2更好
【答案】D
【详解】A.有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,鲜花褪色,其原因是Cl2与鲜花中的水反应生成HCl、HClO,HClO具有强氧化性而使鲜花褪色,干燥Cl2无漂白性,A错误;
B.Cl2通入FeCl2溶液中,可将其氧化成FeCl3,溶液由浅绿色变成棕黄色,B错误;
C.Cl2中Cl元素显0价,处于中间价态,可被强氧化剂氧化,故Cl2可作还原剂,C错误;
D.ClO2中Cl元素显+4价,Cl2中Cl元素显0价,ClO2的氧化性更强,漂白效果更好,D正确。
故选D。
解题要点
【变式3-1】
数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连,实现实验数据的即时采集和分析。下图是光照过程中氯水的变化情况。下列有关说法错误的是
A.光照使氯水中的次氯酸分解产生了盐酸,溶液的酸性增强,导电能力也增强
B.减小的主要原因是光照引起了溶解度的减小,氯气逸出
C.随着光照时间的延长,氯水的颜色变浅,故氯水应该储存于棕色瓶中
D.不可以用试纸检测新制氯水的
【答案】B
【详解】A.氯气与水反应,方程式为:,由于生成了盐酸,酸性增强,同时,氯化氢是强电解质,离子浓度增大、导电性也增强,A正确;
B.减小的主要原因是光照引起了次氯酸的分解,生成盐酸和氧气,氢离子浓度增大、酸性增强,方程式为:,B错误;
C.由于氯水是黄绿色,次氯酸分解促使氯气可以进一步和水反应,颜色变浅,同时生成的次氯酸在光照下更容易分解,应该储存于棕色瓶试剂中,C正确;
D.因为氯水中含有次氯酸,具有漂白性,会让试纸褪色,故不可以用试纸检测新制氯水的值,D正确;
故选B。
【变式3-2】如图是数字化实验得到的光照过程中氯水的pH变化情况。下列有关说法正确的是
A.如图所示过程中,光照能使氯水的酸性逐渐增强
B.随着对氯水光照时间的延长,氯水的漂白性将增强
C.光照过程中,氯水pH减小的同时,溶液中的浓度也不断减小
D.pH减小的原因是光照使氯气逸出,导致溶液中H+的浓度减小
【答案】A
【详解】A.HClO是弱酸、盐酸是强酸,光照条件下HClO分解生成HCl,溶液酸性增强,A项正确;
B.HClO具有漂白性,盐酸没有漂白性,光照条件下HClO分解生成HCl,导致溶液中c (HClO)减小,溶液的漂白性减弱,B项错误;
C.光照条件下HClO分解生成HCl,溶液中氯离子浓度增大,C项错误;
D.pH减小是因为HClO分解为HCl,导致溶液中氢离子浓度增大,pH减小,D项错误;
答案选A。
考点四 84消毒液
【例4】“84”消毒液是常用消毒剂,某化学学习小组用下图实验装置制备“84”消毒液.下列叙述正确的是
A.甲装置中的固体是
B.乙装置可以贮存少量
C.乙、丙装置之间必须增加除的装置
D.丁装置的主要作用是防止空气中的进入丙装置中
【答案】B
【分析】装置甲制备Cl2,装置乙除去Cl2中混有的HCl气体,装置丙制备NaClO,装置丁处理尾气,据此进行分析。
【详解】A.常温下KMnO4与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气,固体可选择KMnO4,故A错误;
B.在饱和食盐水中的溶解度很小,乙装置可以贮存少量,故B正确;
C.丁装置中含有水,乙、丙装置之间不需要增加除的装置,故C错误;
D.由分析可知,丁装置的主要作用是吸收过量的,故D错误;
故选B。
解题要点
1.84消毒液是一种以次氯酸钠为主要成分的含氯消毒剂,呈碱性,次氯酸钠具有强氧化性,可与较强的酸反应生成次氯酸。
2.制备原理:Cl2 + 2NaOH =NaCl + NaClO + H2O
3.在空气中的生效原理:NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
【变式4-1】化学源于生活又服务于生活。下列应用与所述的化学知识没有关联的是
选项
应用
化学知识
A
浓硫酸运输的警示标志为
浓硫酸有腐蚀性
B
用制备红色油漆
是一种红棕色粉末
C
用84消毒液对衣物消毒
具有氧化性
D
用作呼吸面具的供氧剂
为淡黄色固体
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.浓硫酸有腐蚀性,故浓硫酸运输的警示标志为腐蚀品,A不符合题意;
B.是一种红棕色粉末,可制备红色油漆、颜料,B不符合题意;
C.84消毒液的有效成分为、具有强氧化性,故可用84消毒液对衣物消毒,C不符合题意;
D.根据、可知,能用作呼吸面具的供氧剂,与为淡黄色固体无关,D符合题意;
故选D。
【变式4-2】下列关于钠及其化合物有广泛的应用,下列相关的离子方程式书写正确的是
A.氢化钠作生氢剂:
B.碱制备“84”消毒液:
C.碱液吸收处理过量气体:
D.可作供氧剂:
【答案】B
【详解】A.氢化钠(NaH)与水反应的化学方程式为,A错误;
B.碱中通入制备“84”消毒液:,B正确;
C.碱液吸收处理过量气体生成:,C错误;
D.可作供氧剂,方程式配平应为,D错误;
故选B。
考点五 漂白粉
【例5】含氯消毒剂是指溶于水产生具有杀微生物活性的次氯酸的消毒剂,其杀微生物有效成分常以有效氯表示。这类消毒剂包括无机氯化合物(如次氯酸钠、次氯酸钙等)、有机氯化合物(如二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸等)。
(1)漂白粉的有效成分是 (填写化学式),该物质是由 构成的(填选A表示“原子”、B表示“分子”或C表示“离子”)。水中加入漂白粉进行杀菌消毒,其生效原理的离子方程式为 。
取一些在空气中久置的次氯酸钙固体,研磨好后放入锥形瓶中,用针筒向锥形瓶中注射盐酸(如图所示)。锥形瓶内产生大量无色气泡,有色纸片褪色,发生反应的离子方程式为 。
(2)若注射入盐酸,锥形瓶内会产生黄绿色气体,请结合化学用语与氧化还原反应的相关原理解释这一现象: 。
我国从2000年起就逐渐用取代其它含氯消毒剂。亚氯酸钠溶液与酸会发生反应生成二氧化氯气体。例如:。
(3)亚氯酸钠溶液和盐酸的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,反应中盐酸的作用是 。
A.只有还原性 B.还原性和酸性 C.只有酸性 D.氧化性和酸性
【答案】 C Ca2++2ClO-+CO2+=CaCO3↓+2HClO 、 1:4 C
【解析】漂白粉主要成分是氯化钙和次氯酸钙,有效成分是次氯酸钙,化学式为;
次氯酸钙是由钙离子和次氯酸根组成,即由离子构成,故选C;
空气中的二氧化碳气体和次氯酸钙反应得到次氯酸,进行杀菌消毒,即Ca2++2ClO-+CO2+=CaCO3↓+2HClO;
空气中久置的次氯酸钙,部分发生变质生成碳酸钙,即发生的反应有两个,一个是未变质的次氯酸钙与盐酸反应生成氯化钙、次氯酸,一个是变质的碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,次氯酸具有强氧化性,使有色纸片漂白褪色;即、;
1次氯酸钙电离生成次氯酸根、氯化氢电离出氯离子,二者在酸性条件下发生氧化还原反应生成氯气,即;
由反应可知,亚氯酸钠中+3价氯失去电子生成二氧化氯中+4价氯、同时+3价氯得电子生成氯化钠中-1价氯,即亚氯酸钠既是氧化剂又是还原剂,且比例为1:4;氯化氢只有酸性,故选C。
解题要点
1.漂白粉的有效成份是次氯酸钙,主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有时还含有Ca(OH)2。
2.漂白粉与较强的酸反应生成HClO,从而具有漂白、杀菌的作用。
3.漂白粉在空气中久置会失效,其化学方程式为:
Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClO 2HClO2HCl + O2↑
【变式5-1】某学习小组用MnO2和浓盐酸共热制取氯气,再用氯气与潮湿的消石灰反应制取漂白粉(这是一个放热反应)。
(1)圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为 ;
(2)漂粉精在空气中起漂白作用的原理是 (用化学方程式表示)。
(3)此实验Ca(ClO)2产率太低。经分析发现,主要原因是在U形管中存在两个副反应:
①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生,可采取的措施是 。
②试判断另一个副反应: (用化学方程式表示)。
【答案】(1)4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
(3) 将C浸入冰水中 Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
【分析】装置A和B用于制备氯气,装置C用于制备漂白粉,装置D用于吸收多余的氯气,防止污染环境,据此分析解答。
【详解】(1)MnO2和浓盐酸共热制备氯气,还生成氯化锰和水,其反应的反应方程式是4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)次氯酸钙不稳定,易和空气中、反应生成HClO,起漂白作用的是HClO,反应方程式为:;
(3)①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生,可采取的措施是将C浸入冰水中;
②由于浓盐酸易挥发,则制备的氯气中含有HCl,则另一个副反应为。
【变式5-2】漂白粉,又称漂粉精。在工业上被广泛地用作饮用水、污水及环境的消毒剂,在日常生活中也可用于游泳池等公共场所的消毒。某兴趣小组设计如图所示的实验装置,用的盐酿和MnO2共热来制取Cl2,反应方程式为,并将其通入装有消石灰的U型管以制取少量漂白粉(已知该反应是一个放热反应)。
(1)仪器A的名称是 ,装置D的作用是 。
(2)已知仪器B初始加入的MnO2固体质量为2.61g,反应结束后装置B中无固体残余,下列说法错误的是___________。
A.该反应体现了HCl的酸性和还原性 B.仪器A中浓盐酸的体积最少需要10mL
C.产生的Cl2的体积大于672mL D.还原性比较:
(3)请指出该套实验装置存在的一个明显漏洞 。
(4)修改上述漏洞后,张同学发现装置D有少量液体进入装置C,为避免该现象发生,可采取的措施是 。已知在温度稍高时,装置C中存在另种一副反应:。
①用单线桥标出该副反应的电子转移方向及数目 。
②该副反应的存在会使得最后所得的漂白粉中CaCl2的含量 (选填“偏大”,“偏小”或“无影响”)。
③为了尽可能抑制此副反应的发生,请写出一条可以采取的措施 。
【答案】(1) 分液漏斗 尾气处理
(2)BC
(3)C前缺少除去HCl的装置
(4) 在CD之间加一个安全瓶 偏大 将C置于冰水浴
【详解】(1)A指向的是分液漏斗;氯气有毒,装置D的作用是吸收氯气做尾气处理,故答案为:分液漏斗、尾气处理;
(2)Cl被氧化体现HCl的还原性,有盐和水生成体现了HCl的酸性,A正确;2.61g二氧化锰的物质的量为2.61g÷87g/mol=0.03mol,根据反应1molMnO2~4molHCl~22.4LCl2,固体无剩余则说明消耗了0.12molHCl生成了0.672L=672ml的氯气,而稀盐酸不能和二氧化锰反应生成氯气,因此盐酸的体积要大于0.12mol÷12mol/L=0.01L=10ml,B、C错误;氯离子是还原剂、锰离子是还原产物,故还原性比较:,D正确。故答案为:BC;
(3)产生的氯气有HCl杂质,需要除去,否则HCl会和氢氧化钙反应,答案为:C前缺少除去HCl的装置;
(4)
D中有少量液体进入C中说明发生了倒吸,为避免该现象发生在CD之间加一个安全瓶,单线桥标出该副反应的电子转移方向及数目为:;该副反应会导致次氯酸钙的量减少,氯化钙的含量偏大;已知在温度稍高时发生的副反应,因此可以将C置于冰水浴;故答案为:在CD之间加一个安全瓶、偏大、将C置于冰水浴。
基础达标
1.下列有关氯气的用途中,氯气的作用与工业制盐酸不同的是
A.海带提碘 B.海水提溴 C.制漂白粉 D.制净水剂氯化铁
【答案】C
【分析】在工业制盐酸的过程中,氯气与氢气反应生成氯化氢,氯化氢溶于水形成盐酸。这一过程主要是利用了氯气的氧化性。
【详解】A.氯气用于氧化碘离子为碘单质,氯气在此过程中作为氧化剂,体现氧化性,A不符合题意;
B.氯气用于氧化溴离子为溴单质,氯气在此过程中作为氧化剂,体现氧化性,B不符合题意;
C.氯气与石灰乳反应生成次氯酸钙、氯化钙和水,氯气在此过程中发生歧化反应,即具有氧化性又具有还原性,与工业制盐酸氯气的作用不同,C符合题意;
D.氯气与铁在加热条件下发生反应可生成氯化铁,氯气作氧化剂,具有氧化性,D不符合题意;
故选C。
2.如图是某品牌“84消毒液”的使用注意事项。注意事项4“易使有色衣物褪色”,是因为“84消毒液”具有
注意事项
1.外用消毒液,勿口服
2.现用现配,使用时注意带手套防护
3.不适用于钢和铝制品的消毒
4.易使有色衣物褪色
5.避光、阴凉处保存
6.不可与酸性物质同时使用
A.碱性 B.强氧化性 C.不稳定性 D.弱酸性
【答案】B
【详解】“84消毒液”使有色衣物脱色说明“84消毒液”具有漂白性,原因是其中的NaClO和CO2、H2O反应生成的HClO具有强氧化性,故选B。
3.下列物质中,属于纯净物的是
A.氨水 B.盐酸 C.液氯 D.漂白精
【答案】C
【详解】A.氨水中含有NH3、H2O、铵根离子等物质,属于混合物,A错误;
B.盐酸中含有H+、Cl-、H2O等物质,属于混合物,B错误;
C.液氯中只有Cl2一种物质,属于纯净物,C正确;
D.漂白精中含有氯化钙和次氯酸钙,属于混合物,D错误;
故答案选C。
4.下列物质不能由单质直接化合生成的是
A.FeCl3 B.FeS C.CuS D.SO2
【答案】C
【详解】A.铁和氯气点燃反应生成FeCl3,由单质直接化合生成,故A不符合题意;
B.S的氧化性较弱,Fe和S加热反应生成FeS,由单质直接化合生成,故B不符合题意;
C.S的氧化性较弱,Cu和S加热反应生成Cu2S,因此CuS不能由单质直接化合生成,故C符合题意;
D.硫和氧气点燃生成二氧化硫,可以由单质直接化合反应生成,故D不符合题意;
故选C。
5.氯气与有关物质反应的实验现象记录不正确的是
A.钠可以在氯气中燃烧,产生白色的烟
B.红热的铁丝可以在氯气中燃烧,产生绿色的烟
C.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,火焰苍白色
D.常温下1体积水可以溶解2体积氯气,得到氯水
【答案】B
【详解】A.金属钠在氯气中燃烧产物是氯化钠,会产生白色的烟,故A正确;
B.铁与氯气反应生成棕褐色的氯化铁,可发出棕褐色的烟,故B错误;
C.氢气可以在氯气中安静的燃烧,会发出苍白色火焰,瓶口会出现白雾,故C正确;
D.氯气溶于水得到氯水,而常温下1体积水可以溶解2体积氯气,得到氯水是混合物,故D正确;
故选B。
6.新制氯水呈浅黄绿色,是因为氯水中存在
A.Cl2 B.H+ C.Cl- D.HClO
【答案】A
【详解】氯气有颜色,为黄绿色,氯水中含有氯气而呈浅黄绿色,次氯酸和氯离子在溶液中都没有颜色;
故选A。
7.将氯气持续通入紫色石蕊试液中,溶液颜色呈如图变化:
关于溶液中导致变色的微粒Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的判断正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】氯气与水反应生成HCl、HClO,HCl具有酸性,HClO具有漂白性,则将氯气持续通入紫色石蕊试液中先变红后褪色,最后形成饱和氯水溶液显浅黄绿色为溶解的氯气分子,氯水中H+使紫色石蕊试液变红色,HClO具有漂白性,能将红色变无色,溶解在水中的Cl2使溶液呈浅黄绿色,微粒Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为H+、HClO、Cl2,故选C。
8.能使干燥的有色布条褪色的是
A.氯气 B.液氯 C.次氯酸钙溶液 D.盐酸
【答案】C
【分析】能使干燥的有色布条褪色说明该物质具有漂白性,据此分析。
【详解】A.氯气没有漂白性,故A错误;
B.液氯是液态的氯气,也不具备漂白性,故B错误;
C.次氯酸钙溶液具有漂白性,因此能使干燥的有色布条褪色,故C正确;
D.盐酸没有漂白性,故D错误。
答案选C。
9.下列实验过程中,会产生气体的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.新制氯水中含有HClO,光照条件下HClO分解生成O2,故A符合题意;
B.氯水中氧化性物质氯气、次氯酸会和碘化钾生成碘单质,不生成气体,故B不符合题意;
C.氯水中的Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水,不会生成气体,故C不符合题意;
D.新制氯水中含有HCl,硝酸银和HCl反应生成氯化银沉淀,故D不符合题意;
故选A。
10.下列物质中,含有氯离子的是
A.氯化氢气体 B.氯酸钾 C.久置氯水 D.液氯
【答案】C
【详解】A.氯化氢是共价化合物,是由氢原子和氯原子构成的,不含氯离子,故A错误;
B.氯酸钾是离子化合物,物质中含有K+和,不含Cl-,故B错误;
C.久置氯水的成分为盐酸,含Cl-,故C正确;
D.液氯是共价单质,Cl2是由Cl原子构成的,不含Cl-,故D错误;
故选C。
11.下列说法不正确的是
A.工业上把氯气通入澄清石灰水中制漂白粉
B.使用漂白粉时,加入碳酸饮料可加快漂白速率
C.用淀粉试纸无法检验真假碘盐
D.含次氯酸钠的溶液是生活中常用的消毒剂
【答案】A
【详解】A.工业上把氯气通入石灰乳中制漂白粉,若通入澄清石灰水中,很难制得漂白粉,A错误;
B.使用漂白粉时,加入碳酸饮料,有利于将ClO-转化为HClO,氧化能力增强,从而加快漂白速率,B正确;
C.碘盐中碘不是碘单质,故淀粉试纸无法检验真假碘盐,C正确;
D.次氯酸钠具有强氧化性,能杀菌,是生活中常用的消毒剂,D正确;
故选A。
12.一家化工厂发生爆炸,有大量的扩散,下列应急措施不正确的是
A.立即用浸有肥皂水溶液的毛巾捂住口鼻迅速逃离
B.立即向顺风方向的低洼处撤离
C.来不及逃离的可用浸湿的棉被堵好门窗
D.立即向逆风方向的高处撤离
【答案】B
【详解】氯气的密度大于空气,化工厂发生爆炸,有大量的氯气扩散立即用浸有肥皂水溶液的毛巾捂住口鼻迅速向逆风方向的高处撤离,来不及逃离的可用浸湿的棉被堵好门窗,故选B。
13.下列物质长期露置于空气中会变质,但不涉及氧化还原反应的是
A.Na B.Na2O C.Na2O2 D.漂白粉
【答案】B
【详解】A.Na与空气中的O2反应产生Na2O,反应过程中元素化合价发生了变化,故反应属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.Na2O吸收空气中的水分,反应产生NaOH,NaOH吸收空气中的CO2,反应产生Na2CO3,反应过程中元素化合价没有发生变化,故反应不属于氧化还原反应,B符合题意;
C.Na2O2与空气中的CO2反应产生Na2CO3、O2,与H2O反应产生NaOH、O2,反应过程中元素化合价发生变化,因此反应属于氧化还原反应,C不符合题意;
D.漂白粉的有效成分Ca(ClO)2与空气中CO2、H2O发生复分解反应产生CaCO3、HClO,产生的HClO又分解产生HCl、O2,HClO分解反应中元素化合价发生变化,因此反应属于氧化还原反应,D不符合题意;
故合理选项是B。
14.向漂白粉的水溶液中加入或通入少量下列物质,不能增强其漂白能力的是
A.CaCl2粉末 B.NaHSO4固体 C.稀盐酸 D.CO2气体
【答案】A
【分析】漂白粉是混合物,主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2,Ca(ClO)2可与酸反应生成具有漂白性的次氯酸,可增强漂白能力,应加入酸。
【详解】A.向漂白粉的水溶液中加入氯化钙粉末,氯化钙与Ca(ClO)2不能反应,不能增强其漂白能力,故A符合;
B.向漂白粉的水溶液中加入NaHSO4固体,NaHSO4可电离出氢离子,相当于酸,NaHSO4固体与Ca(ClO)2反应生成次氯酸,增强其漂白能力,,故B不符合;
C.向漂白粉的水溶液中加入稀盐酸,稀盐酸与Ca(ClO)2反应生成次氯酸,增强其漂白能力,故C不符合;
D.向漂白粉的水溶液中通入二氧化碳,二氧化碳与Ca(ClO)2反应生成次氯酸,增强漂白能力,故D不符合;
故选A。
15.某化工厂用氯气与石灰乳生产漂白粉。
(1)制备漂白粉的化学方程式是 。
(2)漂白粉需“避光保存于阴凉处”是因为漂白粉的有效成分与空气中的CO2、H2O反应生成不稳定的次氯酸而易失效。生成次氯酸的化学方程式为 。
【答案】(1)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(2)Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3 +2HClO
【详解】(1)工业上用石灰乳和氯气反应生产漂白粉,反应生成氯化钙、次氯酸钙和水:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(2)漂白粉有效成分次氯酸钙与空气中CO2、H2O反应生成不稳定的次氯酸,同时生成碳酸钙,化学方程式为Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3 +2HClO
综合应用
1.洁厕灵和84消毒液混合使用非常危险,在短时间内会产生大量氯气,为防止吸入Cl2而引起中毒,可用浸透某物质溶液的毛巾捂住口鼻,该物质可能是
A.NaHCO3 B.NaCl C.NaOH D.浓盐酸
【答案】A
【分析】氯气与水反应生成HCl和HClO。
【详解】A.碳酸氢钠溶液能与HCl反应,可防止吸入氯气中毒,A正确;
B.氯化钠溶液不能吸收氯气与水反应的产物,没有作用,B错误;
C.氢氧化钠溶液腐蚀皮肤,不能选用,C错误;
D.浓盐酸腐蚀皮肤,也不能吸收氯气与水反应的产物,不能选用,D错误;
故选A。
2.氯元素的价类二维图如图所示,下列说法正确的是
A.物质a可由和b混合均匀后点燃得到
B.物质c是对应的酸性氧化物
C.物质d是漂白粉的有效成分
D.可溶性e中的负离子只用溶液即可检验
【答案】B
【分析】由价类二维图可知,a为HCl、b为Cl2、c为Cl2O7、d为HClO、e为含的盐,据此解答。
【详解】A.物质a为HCl,可由H2在Cl2中点燃得到,若将和混合均匀后点燃会爆炸,故A错误;
B.物质c为Cl2O7,是对应的酸性氧化物,故B正确;
C.物质d点为HClO,漂白粉的有效成分是次氯酸钙,故C错误;
D.物质e对应的负离子为,可用硝酸银和稀硝酸检验,只用溶液不能排除其他离子的干扰,如,故D错误;
答案选B。
3.某同学用以下装置制备并检验氯气的性质。下列说法正确的是
A.图I:若二氧化锰过量,则浓盐酸可全部消耗完
B.图Ⅱ:仅证明新制氯水具有酸性
C.图Ⅲ:产生了棕黄色的雾
D.图Ⅳ:湿润的有色布条褪色
【答案】D
【详解】A.二氧化锰与浓盐酸反应,随着反应的进行,浓盐酸变稀,二氧化锰不与稀盐酸反应,即使二氧化锰过量,盐酸也不能全部消耗完,A错误;
B.新制氯水含有HCl和次氯酸,HCl溶液具有酸性、次氯酸具有漂白性,实验中溶液先变红后褪色,不仅能证明新制氯水具有酸性,还可以证明新制氯水具有漂白性,B错误;
C.铜丝在氯气中燃烧,生成棕黄色的烟,C错误;
D.氯气遇到湿润有色布条,氯气和水生成HCl和次氯酸,HClO具有漂白性使得湿润的有色布条褪色,D正确;
故选D。
4.某化学兴趣小组设计实验探究84消毒液的漂白性。已知:ORP可以表示水溶液中物质的氧化性或还原性强弱。本实验中,ORP值越大,氧化性越强。
Ⅰ往84消毒液中逐滴加稀硫酸,测得84消毒液ORP值随pH的变化如图1所示;
Ⅱ光照下,测得84消毒液ORP值随时间的变化如图2所示;
Ⅲ不同温度时,测得84消毒液ORP值随时间的变化如图3所示。
下列说法正确的是
A.由图1,若往84消毒液中鼓入空气,ORP值不变
B.由图1,若往84消毒液中逐滴加浓盐酸,ORP值持续上升
C.由图2,光照时间越长,84消毒液的漂白效果越好
D.由图3,84消毒液使用时不能用40℃以上的热水稀释
【答案】D
【分析】“84消毒液”的主要成分是NaClO, NaClO与酸或水反应生成HClO,HClO不稳定分解生成盐酸和氧气,因此氧化性减弱、ORP值减小。
【详解】A.由图1,HClO不稳定分解生成盐酸和氧气,故氧化性减弱、ORP值减小,若往84消毒液中鼓入空气,氧气的氧化性比HClO弱,ORP值还会下降,A错误;
B.NaClO与浓盐酸反应生成氯气,氯气在水溶液中氧化性比HClO弱,ORP值还会下降,B错误;
C.由图2,光照时间越长,越多的HClO分解变为盐酸和氧气,ORP值持续下降,84消毒液的漂白效果越差,C错误;
D.由图3,84消毒液在40℃以上时,HClO迅速分解,ORP值急速下降,漂白效果变差,D正确;
故选D。
5.验证次氯酸光照分解的产物可以设计成数字化实验,步骤如下:
①将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器、电导率仪传感器分别与数字采集器、计算机连接;
②将四种传感器分别插入盛有氯水的密闭试剂瓶中;
③用强光照射氯水,同时开始采集数据。
下列图示正确的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.氯水中含有次氯酸,光照条件下发生如下反应:,生成强酸盐酸,氢离子浓度增大,溶液酸性增强,pH减小,A错误;
B.光照条件下发生如下反应:,生成强电解质HCl,所以溶液中氯离子浓度增大,B错误;
C.光照条件下发生如下反应:,生成强电解质HCl,所以溶液中离子浓度增大,导电性增大,C正确;
D.次氯酸光照分解生成氧气,所以溶液中氧气的浓度增大,装置内气体混合物中氧气的体积分数增大,D错误;
故选C。
拓展培优
6.在“价-类”二维图中融入“杠杆模型”,可直观辨析部分物质间的转化及其定量关系。图中的字母分别代表常见的含氯元素的物质,下列相关推断合理的是
A.d能使鲜花褪色,说明d具有漂白性
B.等浓度的b、c溶液,b溶液酸性更强
C.若d在加热条件下与强碱溶液反应生成的含氯化合物只有e和f,则
D.加热条件下,足量二氧化锰和含4 mol a的浓溶液充分反应可制得1 mol d气体
【答案】C
【分析】a为,b为,c为,d为,e为氯化物,f为氯酸盐,g为高氯酸盐。
【详解】A.不具有漂白性,其与水反应生成的具有漂白性,能使有色物质褪色,故能使鲜花褪色,不能说明具有漂白性,A不符合题意;
B.是一元弱酸,是一元强酸,故等浓度的、溶液,溶液酸性更强,B不符合题意;
C.若在加热条件下与强碱溶液反应生成的含氯化合物只有氯化物e和氯酸盐f,反应的离子方程式为,则,C符合题意;
D.二氧化锰和浓盐酸混合加热,随着反应的进行,盐酸浓度变稀,反应不再发生,故加热条件下,足量二氧化锰和含4 mol 的浓溶液充分反应可制得的物质的量小于1 mol,D不符合题意;
故答案为C。
7.下列有关氯水成分实验和结论错误的是
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2,久置氯水最终变为稀盐酸
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.为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照
【答案】D
【详解】A.氯水呈浅黄绿色是因为溶解了Cl2,久置后Cl2逐渐反应完全,HClO分解生成HCl和O2,最终变为稀盐酸,A正确;
B.氯水中含Cl-,加入硝酸酸化的AgNO3会生成AgCl白色沉淀,该实验能证明Cl-存在,B正确;
C.氯水中含H+,与NaHCO3反应生成CO2气体,气泡说明H+存在,C正确;
D.新制氯水含HClO,具有强氧化性,会使pH试纸漂白,无法准确测定pH,实验方法错误,D错误;
故选D。
8.25℃时,1体积的水能溶解约2体积的Cl2.用试管收集Cl2后进行如图所示实验,下列对实验现象的分析或预测不正确的是
A.试管内液面上升,证明Cl2与水发生了反应
B.试管中溶液为浅黄绿色,说明溶液中存在Cl2
C.取少量试管中溶液,滴加紫色石蕊溶液后,先变红后褪色,因为试管溶液中含有HCl和HClO
D.取少量试管中的溶液,密封光照一段时间后黄绿色褪去,与反应2HClO2HCl+O2↑有关
【答案】A
【详解】A.1体积的水能溶解约2体积的Cl2,试管内液面上升,可能是因为氯气溶于水,所以不能证明Cl2与水发生了反应,故A错误;
B.氯气是黄绿色气体,试管中溶液为浅黄绿色,说明溶液中存在Cl2,故B正确;
C.氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,取少量试管中溶液,滴加紫色石蕊溶液后,先变红后褪色,故C正确;
D.次氯酸在工作条件下发生反应2HClO2HCl+O2↑,取少量试管中的溶液,密封光照一段时间后黄绿色褪去,故D正确;
选A。
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第2章 海洋中的卤素资源
2.1 海水中的氯
第2课时 氯气的性质 次氯酸和次氯酸盐
教学目标
1.掌握氯气的物理性质(黄绿色、刺激性气味、密度比空气大、可溶于水)与化学性质(与金属/非金属的化合反应、与水/碱的歧化反应)。
2.理解次氯酸(HClO)的弱酸性、不稳定性(光照分解为HCl和O₂)及强氧化性(漂白性、杀菌性),能解释“氯水漂白”的本质(HClO的作用)。
3.掌握次氯酸盐(如NaClO、Ca(ClO)₂)的性质:与酸(如CO₂、稀盐酸)反应生成HClO的原理(强酸制弱酸),明确漂白粉/84消毒液的有效成分及使用条件。
4.通过对比氯气、氯水、次氯酸盐的漂白效果(如干燥Cl₂无漂白性,湿润Cl₂或氯水有漂白性),建立“物质性质→实际应用”的关联思维,深化对“结构决定性质”的理解。
重点和难点
重点:1.氯气的核心化学性质:与水的反应;与碱的反应。
2.次氯酸与次氯酸盐的漂白原理。
难点:1.氯气与水反应的可逆性及氯水成分的复杂性。
2.次氯酸的强氧化性与漂白作用的本质。
◆知识点一 氯气的物理性质
颜色
气味
状态
毒性
密度
水溶性
黄绿色
储存
氯气易液化,在加压条件下,氯气转化为液态,可储存在 中。
易错提醒
1.1体积水溶解2体积氯气。
2.液氯是纯净物,氯水是混合物。
即学即练
1.下列关于氯气性质的描述中,不正确的是
A.黄绿色气体 B.有刺激性气味
C.一定条件下能与氢气反应 D.相同条件下密度比空气的小
2.下列气体无刺激性气味的是
A. B.CO C. D.
3.在某防灾演习现场,模拟一起大客车与装有氯气的槽罐车发生追尾事故,造成槽罐翻落、氯气泄漏。人防办立即指挥专业救援队在事发地点,测定风向,进行事故处置,引导大客车上的乘客
A.顺风向高处转移 B.顺风向低处转移 C.逆风向高处转移 D.逆风向低处转移
◆知识点二 氯气的化学性质
结构特点
强氧化性
金属
与钠: (微热,剧烈燃烧, 色火焰,产生大量 )
与Fe: 燃烧,产生 色烟。生成高价态产物)
与Cu: (燃烧,产生棕 色烟,溶于水后,溶液呈 色。生成高价态产物)
非金属
与H2: (点燃— 色火焰,瓶口有 ;光照—爆炸。工业制盐酸)
氧化性与还原性
水
(自来水消毒)
碱
与NaOH溶液: (制 )
与石灰乳: (制 )
盐
与AgNO3溶液:
易错提醒
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。
即学即练
4.有关下列物质与氯气反应,现象描述正确的是
A.H2: 淡蓝色火焰 B.KI溶液:溶液变紫红色
C.Fe: 棕褐色的烟 D.NaOH溶液:溶液变黄绿色
5.下列物质不能由单质与氯气直接化合生成的是
A. B. C. D.
6.下列实验或制法描述正确的是
A.在中燃烧安静,瓶口产生白烟
B.工业上将通入澄清石灰水中制漂白粉
C.钠在氯气中燃烧产生黄色烟
D.工业上采用在中燃烧生成
◆知识点三 次氯酸
1.次氯酸
(1)氯气在水中的溶解实验
实验操作
取一支100 mL的针筒抽取80 mL的氯气和20 mL的水,振荡。
实验装置
实验现象
活塞 移动,水溶液颜色逐渐变为 色。
实验结论
氯气能溶于水,常温常压下,1体积的水约能溶解 体积的氯气,氯水呈 色。
(2)氯水的性质实验探究
实验操作
实验现象
实验结论
干燥的有色布条 ;湿润的有色布条
分别将新制氯水和稀盐酸滴在pH试纸上
前者试纸 ;后者试纸变 色
新制氯水呈 性,有
性;稀盐酸无 性
在洁净的试管中加入1mL新制氯水,再向试管中加入几滴硝酸银溶液和稀硝酸。
有 生成,且 不溶解
氯水中含有Cl-原因(方程式):
(3)氯水性质的多重性
性质
成分
反应实例
酸性
HCl
CaCO3+2HCl= 氯水滴入石蕊试液中呈红色
HClO
NaOH+HClO=
氧化性
Cl2
Cl2+2FeCl2= 、Cl2+Na2SO3+H2O=
HClO
杀菌、消毒
漂白性
HClO
使湿润有机色质褪色,如向氯水中滴石蕊试液先变红,后褪色
沉淀性
Cl-
Cl2+AgNO3+H2O=
不稳定性
HClO
2HClO ,氯水要放在 色试剂瓶中避光保存
易错提醒
1.氯水中含有Cl2、HClO、H2O分子,也含有H+、Cl-等离子,说明Cl2与H2O不能完全反应,只能进行到一定的限度。Cl2+H2O⇌HCl+HClO为可逆反应(在相同条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应)。
2.氯水中含有Cl2、HClO,当氯水发生氧化还原(如与FeCl2、NaBr、KI等)反应时,只看作Cl2参与反应,如2FeCl2+Cl2==2FeCl3;当考虑氯水的漂白性和消毒性时,只看作HClO起作用。
即学即练
1.某同学在pH试纸上滴了几滴新制氯水后出现了如图所示的实验现象,有关该实验说法正确的是
A.该实验说明具有强氧化性,能漂白试纸
B.该实验说明扩散速度比HClO快
C.实验结束后,将pH试纸用水冲洗再干燥可以恢复原色
D.若用久置的氯水进行实验,现象相同
2.某化学课外活动小组应用下图所示的方法研究物质的性质,其中气体E的主要成分是氯气,杂质是空气和水蒸气。回答下列问题:
(1)该项研究(实验)的主要目的是 。
(2)浓H2SO4的作用是 。
(3)从物质性质的方面来看,这样的实验设计存在事故隐患,事故隐患是 。请在图中的D处以图的形式表明消除事故隐患的措施 。
3.通过大量实验证明,与反应生成的能杀菌消毒。现利用数字化实验探究的化学性质,用强光照射氯水,得到氯水的随时间变化如图所示 (填“图1”或“图2”,下同),氯离子浓度随时间变化如图 所示。判断依据是 。
◆知识点四 次氯酸盐
1.与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液
反应的化学方程式: 。漂白液的有效成分是 。
2.与石灰乳反应——制取漂白粉
①反应的化学方程式: 。
②漂白粉的主要成分是 ,有效成分是 ,漂粉精的主要成分是 。
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。
④次氯酸钙溶液与二氧化碳反应的方程式为 (漂白粉长期放置在空气中会失效: 。
3.含氯消毒剂的合理使用
(1)保存方法: 漂白粉应密封、避光保存,并置于阴凉干燥处。
(2)“84”消毒液与与洁厕剂:“84”消毒液主要成分是 和 ,有效成分: , 而“洁厕灵”主要成分为 。二者混用会发生反应: ,不但去污效果大大减弱,而且产生有毒的 。
(3)新型灭菌消毒剂——二氧化氯:杀菌、消毒能力比氯气强。
易错提醒
1.二氧化氯(ClO2)是一种有刺激性气味的黄绿色气体,在水中的杀菌、消毒能力比氯气强,效果更持久,受水体的pH变化影响小,且使用起来非常方便、安全。
2.由于氢氧化钙的溶解度较小,制备漂白粉时不能用石灰水,应用石灰乳。漂白粉中起漂白作用的是HClO,HClO不稳定,见光易分解,久置后会变质,所以制备稳定的次氯酸盐更便于储存和运输。
即学即练
1.含氯漂白粉有效成分的化学式为
A.NaCl B.HClO C. D.
2.在常温下,将通入NaOH溶液中可以得到漂白液。下列说法错误的是
A.漂白液的有效成分是NaClO
B.NaClO溶液比HClO溶液稳定
C.漂白液具有漂白作用的原因是吸收了空气中的,生成了强酸
D.漂白液可以漂白棉、麻、纸张,也可用作游泳池等场所的消毒剂
3.在下列溶液中通入至过量,原溶液一直保持澄清的是
A.氢氧化钡溶液 B.氯化钡溶液 C.石灰水 D.漂白粉溶液
一、氯气的性质
1.氯气与金属单质反应:氯气与除金、铂以外的绝大多数金属都能反应。变价金属单质与氯气反应,一般生成最高价氯化物,例如过量的铁丝在氯气中燃烧时,生成FeCl3而不生成FeCl2。干燥的氯气在常温下不与铁反应,因此,干燥的氯气可用钢瓶贮存。
2.氯气与非金属单质反应: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(HCl气体极易溶于水,与中的水蒸气形成盐酸小液滴)。若将H2与Cl2混合点燃或强光照射会发生爆炸,但在黑暗条件下能共存。
3.磷在氯气种燃烧产生白色烟雾:2P+3Cl22PCl3(常温液态),PCl3+Cl2PCl5(常温固态)。说明燃烧不一定需要氧气。
实践应用
1.已知氯气可以与氨气发生反应:3Cl2+8NH3 = N2+6NH4Cl。假设该反应在如图装置中发生,下列说法不正确的是
A.实验室可选用浓氨水和生石灰制备氨气
B.根据该反应可知,可以用浓氨水检验氯气的管道是否漏气
C.该反应中的氧化剂与还原剂的物质的量之比为3﹕8
D.为了使氯气与氨气充分反应,装置a处充入氯气、b处充入氨气
2.下列物质可由单质直接化合得到的是
A.CuS B. C. D.
3.下列关于氯气的叙述正确的是
A.通常情况下氯气呈黄绿色,有刺激性气味,极易溶于水
B.红热的铜丝可以在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟
C.氯气能够杀菌,常用于居室消毒
D.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰
2、 次氯酸和次氯酸盐
1.漂白原理对比图:(对比理解记忆)
漂白类型
强氧化性(化变不能恢复)
还原性漂白(化变能复原)
物理吸附性(物变)
原理
原理将有色物质氧化成无色物质
由于溶于水后生成的H2SO3与有色物质结合,形成不稳定的无色化合物,褪色后在一定条件下又能恢复原来的颜色
可以做脱色剂,除臭剂,去味剂,防毒面具的滤毒罐
常见物质
HClO,Ca(ClO)2(漂白粉的有效成分),NaClO,H2O2,Na2O2,O3
SO2 ,连二亚硫酸钠(Na2S2O4保险粉)等含硫还原剂
木炭或活性碳
注意:SO2漂白品红溶液,褪色后加热返回红色。(比较:氯气通入品红溶液褪色后再加热,颜色不复原)
SO2不能与氧化性的漂白剂混用,SO2中+4价硫有还原性,会氧化还原反应,都失去漂白性质。
2.下列褪色现象是SO2的漂白性吗?
(1)SO2使橙色溴水褪色
(2)SO2使紫色KMnO4酸性溶液褪色
(3)SO2使红色酚酞褪色
3.氯水和SO2分别使紫色石蕊产生什么现象?
4.SO2和Cl2混合后能否增强漂白效果?
实践应用
4.工业上与氯气用途无关的是
A.消毒杀菌 B.制漂粉精 C.制盐酸 D.制次氯酸
5.地震后,抗震救灾要用大量漂白粉和漂白液杀菌消毒。下列叙述正确的是
A.漂白粉和漂白液都是混合物
B.漂白粉与洁厕灵混合使用可提高漂白效果
C.工业上制漂白粉是将氯气通入澄清石灰水
D.漂白粉的变质过程不涉及氧化还原反应
6.次氯酸和次氯酸盐都可以漂白,为什么工厂通常用次氯酸盐作为漂白剂? 。
考点一 氯气的性质
【例1】关于钠、氯及其化合物,下列说法正确的是
A.钠放在烧杯中燃烧产生黄色火焰
B.钠露置在空气中最终生成Na2CO3
C.灼热的铜丝放入盛有氯气的集气瓶中,生成棕黄色的雾
D.将Cl2通入硝酸银溶液,检验Cl2中是否含有HCl气体
解题要点
1.氯气是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体,能溶于水。
2.氯气与金属反应,生成金属氯化物。
3.氯气在一定条件下与氢气反应,生成氯化氢。
4.氯气与水反应:Cl2+H2OHCl+HClO
5.氯气与碱反应:Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
【变式1-1】下列关于氯气的描述不正确的是
A.有刺激性气味 B.密度比空气的小
C.可与H2反应 D.可用于自来水的杀菌消毒
【变式1-2】下列有关氯气的叙述正确的是
A.是一种无色、无味、无毒的气体 B.氯气以液态形式存在时可称作氯水或液氯
C.Fe在加热条件下与反应生成 D.纯净的在中燃烧发出苍白色火焰
考点二 氯水成分的探究
【例2】在探究新制饱和氯水的成分及性质的实验中,根据实验现象得出的结论中,错误的是
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有
B.新制氯水在光照下分解放出的气体是氢气
C.向氯水中滴加硝酸酸化的溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有
D.向氯水中加入粉末,有气泡产生,说明氯水呈酸性
解题要点
1. 新制氯水:三种分子——Cl2、HClO、H2O,四种离子——H+、Cl-、ClO-、OH-。
2. 久置氯水:就是稀盐酸。
3.下图可证明氯水中起漂白作用的是次氯酸,而不是氯气。
【变式2-1】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
B.向氯水中滴加硝酸酸化的溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有
C.向氯水中加入粉末,有气泡产生,说明氯水中含有
D.向淀粉试纸上滴加氯水,试纸变为蓝色,说明氯水中含有
【变式2-2】下列关于氯水的叙述中,正确的是
A.新制氯水中既有分子,又有离子
B.新制氯水在光照的条件下,可以产生气体,该气体是氯气
C.新制氯水中滴加硝酸银溶液,没有任何现象
D.新制氯水只能使紫色石蕊试液变红
考点三 次氯酸的性质
【例3】将有色的鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片,一段时间后发现鲜花褪色。下列说法正确的是
A.该实验说明干燥的氯气具有漂白性
B.将氯气通入任何有色溶液中,溶液都将变为无色
C.氯气具有强氧化性,在与其他物质反应时只能作为氧化剂
D.从Cl元素价态分析,ClO2的漂白效果比Cl2更好
解题要点
【变式3-1】
数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连,实现实验数据的即时采集和分析。下图是光照过程中氯水的变化情况。下列有关说法错误的是
A.光照使氯水中的次氯酸分解产生了盐酸,溶液的酸性增强,导电能力也增强
B.减小的主要原因是光照引起了溶解度的减小,氯气逸出
C.随着光照时间的延长,氯水的颜色变浅,故氯水应该储存于棕色瓶中
D.不可以用试纸检测新制氯水的
【变式3-2】如图是数字化实验得到的光照过程中氯水的pH变化情况。下列有关说法正确的是
A.如图所示过程中,光照能使氯水的酸性逐渐增强
B.随着对氯水光照时间的延长,氯水的漂白性将增强
C.光照过程中,氯水pH减小的同时,溶液中的浓度也不断减小
D.pH减小的原因是光照使氯气逸出,导致溶液中H+的浓度减小
考点四 84消毒液
【例4】“84”消毒液是常用消毒剂,某化学学习小组用下图实验装置制备“84”消毒液.下列叙述正确的是
A.甲装置中的固体是
B.乙装置可以贮存少量
C.乙、丙装置之间必须增加除的装置
D.丁装置的主要作用是防止空气中的进入丙装置中
解题要点
1.84消毒液是一种以次氯酸钠为主要成分的含氯消毒剂,呈碱性,次氯酸钠具有强氧化性,可与较强的酸反应生成次氯酸。
2.制备原理:Cl2 + 2NaOH =NaCl + NaClO + H2O
3.在空气中的生效原理:NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
【变式4-1】化学源于生活又服务于生活。下列应用与所述的化学知识没有关联的是
选项
应用
化学知识
A
浓硫酸运输的警示标志为
浓硫酸有腐蚀性
B
用制备红色油漆
是一种红棕色粉末
C
用84消毒液对衣物消毒
具有氧化性
D
用作呼吸面具的供氧剂
为淡黄色固体
A.A B.B C.C D.D
【变式4-2】下列关于钠及其化合物有广泛的应用,下列相关的离子方程式书写正确的是
A.氢化钠作生氢剂:
B.碱制备“84”消毒液:
C.碱液吸收处理过量气体:
D.可作供氧剂:
考点五 漂白粉
【例5】含氯消毒剂是指溶于水产生具有杀微生物活性的次氯酸的消毒剂,其杀微生物有效成分常以有效氯表示。这类消毒剂包括无机氯化合物(如次氯酸钠、次氯酸钙等)、有机氯化合物(如二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸等)。
(1)漂白粉的有效成分是 (填写化学式),该物质是由 构成的(填选A表示“原子”、B表示“分子”或C表示“离子”)。水中加入漂白粉进行杀菌消毒,其生效原理的离子方程式为 。
取一些在空气中久置的次氯酸钙固体,研磨好后放入锥形瓶中,用针筒向锥形瓶中注射盐酸(如图所示)。锥形瓶内产生大量无色气泡,有色纸片褪色,发生反应的离子方程式为 。
(2)若注射入盐酸,锥形瓶内会产生黄绿色气体,请结合化学用语与氧化还原反应的相关原理解释这一现象: 。
我国从2000年起就逐渐用取代其它含氯消毒剂。亚氯酸钠溶液与酸会发生反应生成二氧化氯气体。例如:。
(3)亚氯酸钠溶液和盐酸的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,反应中盐酸的作用是 。
A.只有还原性 B.还原性和酸性 C.只有酸性 D.氧化性和酸性
由反应可知,亚氯酸钠中+3价氯失去电子生成二氧化氯中+4价氯、同时+3价氯得电子生成氯化钠中-1价氯,即亚氯酸钠既是氧化剂又是还原剂,且比例为1:4;氯化氢只有酸性,故选C。
解题要点
1.漂白粉的有效成份是次氯酸钙,主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有时还含有Ca(OH)2。
2.漂白粉与较强的酸反应生成HClO,从而具有漂白、杀菌的作用。
3.漂白粉在空气中久置会失效,其化学方程式为:
Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClO 2HClO2HCl + O2↑
【变式5-1】某学习小组用MnO2和浓盐酸共热制取氯气,再用氯气与潮湿的消石灰反应制取漂白粉(这是一个放热反应)。
(1)圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为 ;
(2)漂粉精在空气中起漂白作用的原理是 (用化学方程式表示)。
(3)此实验Ca(ClO)2产率太低。经分析发现,主要原因是在U形管中存在两个副反应:
①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生,可采取的措施是 。
②试判断另一个副反应: (用化学方程式表示)。
【变式5-2】漂白粉,又称漂粉精。在工业上被广泛地用作饮用水、污水及环境的消毒剂,在日常生活中也可用于游泳池等公共场所的消毒。某兴趣小组设计如图所示的实验装置,用的盐酿和MnO2共热来制取Cl2,反应方程式为,并将其通入装有消石灰的U型管以制取少量漂白粉(已知该反应是一个放热反应)。
(1)仪器A的名称是 ,装置D的作用是 。
(2)已知仪器B初始加入的MnO2固体质量为2.61g,反应结束后装置B中无固体残余,下列说法错误的是___________。
A.该反应体现了HCl的酸性和还原性 B.仪器A中浓盐酸的体积最少需要10mL
C.产生的Cl2的体积大于672mL D.还原性比较:
(3)请指出该套实验装置存在的一个明显漏洞 。
(4)修改上述漏洞后,张同学发现装置D有少量液体进入装置C,为避免该现象发生,可采取的措施是 。已知在温度稍高时,装置C中存在另种一副反应:。
①用单线桥标出该副反应的电子转移方向及数目 。
②该副反应的存在会使得最后所得的漂白粉中CaCl2的含量 (选填“偏大”,“偏小”或“无影响”)。
③为了尽可能抑制此副反应的发生,请写出一条可以采取的措施 。
基础达标
1.下列有关氯气的用途中,氯气的作用与工业制盐酸不同的是
A.海带提碘 B.海水提溴 C.制漂白粉 D.制净水剂氯化铁
2.如图是某品牌“84消毒液”的使用注意事项。注意事项4“易使有色衣物褪色”,是因为“84消毒液”具有
注意事项
1.外用消毒液,勿口服
2.现用现配,使用时注意带手套防护
3.不适用于钢和铝制品的消毒
4.易使有色衣物褪色
5.避光、阴凉处保存
6.不可与酸性物质同时使用
A.碱性 B.强氧化性 C.不稳定性 D.弱酸性
3.下列物质中,属于纯净物的是
A.氨水 B.盐酸 C.液氯 D.漂白精
4.下列物质不能由单质直接化合生成的是
A.FeCl3 B.FeS C.CuS D.SO2
5.氯气与有关物质反应的实验现象记录不正确的是
A.钠可以在氯气中燃烧,产生白色的烟
B.红热的铁丝可以在氯气中燃烧,产生绿色的烟
C.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,火焰苍白色
D.常温下1体积水可以溶解2体积氯气,得到氯水
6.新制氯水呈浅黄绿色,是因为氯水中存在
A.Cl2 B.H+ C.Cl- D.HClO
7.将氯气持续通入紫色石蕊试液中,溶液颜色呈如图变化:
关于溶液中导致变色的微粒Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的判断正确的是
A. B.
C. D.
8.能使干燥的有色布条褪色的是
A.氯气 B.液氯 C.次氯酸钙溶液 D.盐酸
9.下列实验过程中,会产生气体的是
A. B. C. D.
10.下列物质中,含有氯离子的是
A.氯化氢气体 B.氯酸钾 C.久置氯水 D.液氯
11.下列说法不正确的是
A.工业上把氯气通入澄清石灰水中制漂白粉
B.使用漂白粉时,加入碳酸饮料可加快漂白速率
C.用淀粉试纸无法检验真假碘盐
D.含次氯酸钠的溶液是生活中常用的消毒剂
12.一家化工厂发生爆炸,有大量的扩散,下列应急措施不正确的是
A.立即用浸有肥皂水溶液的毛巾捂住口鼻迅速逃离
B.立即向顺风方向的低洼处撤离
C.来不及逃离的可用浸湿的棉被堵好门窗
D.立即向逆风方向的高处撤离
13.下列物质长期露置于空气中会变质,但不涉及氧化还原反应的是
A.Na B.Na2O C.Na2O2 D.漂白粉
14.向漂白粉的水溶液中加入或通入少量下列物质,不能增强其漂白能力的是
A.CaCl2粉末 B.NaHSO4固体 C.稀盐酸 D.CO2气体
15.某化工厂用氯气与石灰乳生产漂白粉。
(1)制备漂白粉的化学方程式是 。
(2)漂白粉需“避光保存于阴凉处”是因为漂白粉的有效成分与空气中的CO2、H2O反应生成不稳定的次氯酸而易失效。生成次氯酸的化学方程式为 。
综合应用
1.洁厕灵和84消毒液混合使用非常危险,在短时间内会产生大量氯气,为防止吸入Cl2而引起中毒,可用浸透某物质溶液的毛巾捂住口鼻,该物质可能是
A.NaHCO3 B.NaCl C.NaOH D.浓盐酸
2.氯元素的价类二维图如图所示,下列说法正确的是
A.物质a可由和b混合均匀后点燃得到
B.物质c是对应的酸性氧化物
C.物质d是漂白粉的有效成分
D.可溶性e中的负离子只用溶液即可检验
3.某同学用以下装置制备并检验氯气的性质。下列说法正确的是
A.图I:若二氧化锰过量,则浓盐酸可全部消耗完
B.图Ⅱ:仅证明新制氯水具有酸性
C.图Ⅲ:产生了棕黄色的雾
D.图Ⅳ:湿润的有色布条褪色
4.某化学兴趣小组设计实验探究84消毒液的漂白性。已知:ORP可以表示水溶液中物质的氧化性或还原性强弱。本实验中,ORP值越大,氧化性越强。
Ⅰ往84消毒液中逐滴加稀硫酸,测得84消毒液ORP值随pH的变化如图1所示;
Ⅱ光照下,测得84消毒液ORP值随时间的变化如图2所示;
Ⅲ不同温度时,测得84消毒液ORP值随时间的变化如图3所示。
下列说法正确的是
A.由图1,若往84消毒液中鼓入空气,ORP值不变
B.由图1,若往84消毒液中逐滴加浓盐酸,ORP值持续上升
C.由图2,光照时间越长,84消毒液的漂白效果越好
D.由图3,84消毒液使用时不能用40℃以上的热水稀释
5.验证次氯酸光照分解的产物可以设计成数字化实验,步骤如下:
①将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器、电导率仪传感器分别与数字采集器、计算机连接;
②将四种传感器分别插入盛有氯水的密闭试剂瓶中;
③用强光照射氯水,同时开始采集数据。
下列图示正确的是
A. B. C. D.
拓展培优
6.在“价-类”二维图中融入“杠杆模型”,可直观辨析部分物质间的转化及其定量关系。图中的字母分别代表常见的含氯元素的物质,下列相关推断合理的是
A.d能使鲜花褪色,说明d具有漂白性
B.等浓度的b、c溶液,b溶液酸性更强
C.若d在加热条件下与强碱溶液反应生成的含氯化合物只有e和f,则
D.加热条件下,足量二氧化锰和含4 mol a的浓溶液充分反应可制得1 mol d气体
7.下列有关氯水成分实验和结论错误的是
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2,久置氯水最终变为稀盐酸
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.为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照
8.25℃时,1体积的水能溶解约2体积的Cl2.用试管收集Cl2后进行如图所示实验,下列对实验现象的分析或预测不正确的是
A.试管内液面上升,证明Cl2与水发生了反应
B.试管中溶液为浅黄绿色,说明溶液中存在Cl2
C.取少量试管中溶液,滴加紫色石蕊溶液后,先变红后褪色,因为试管溶液中含有HCl和HClO
D.取少量试管中的溶液,密封光照一段时间后黄绿色褪去,与反应2HClO2HCl+O2↑有关
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