内容正文:
大主题整合
(四)
氯及其化合物
微课时突破 1 基础知识一课过
(零散知识系统化,为深化学习奠基)
一、
二、
逐点清(一) 氯气的性质
三、
目 录
逐点清(二) 氯水的成分与性质
逐点清(三) 次氯酸 次氯酸盐 含氯消毒剂
四、
课时跟踪检测
逐点清(一) 氯气的性质
[注意] 氯气有毒且密度比空气大,遇到氯气泄漏逃生时,要向高处逃跑,也可用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻。
1.氯的原子结构
氯元素的价层电子排布式为 ,位于元素周期表的第____ 周期第 族,属于p区元素,易得1个电子达到稳定结构。
2.氯气的物理性质
输入你的标题
系统知识
3s23p5
三
颜色 气味 毒性 密度 特性
色 强烈 气味 有毒 比空气大 易液化
ⅦA
黄绿
刺激性
3.氯气的化学性质
(1)氧化性
棕褐
2Fe+3Cl2 2FeCl3
棕黄
Cu+Cl2 CuCl2
苍白
Cl2+2KI === 2KI+I2
Cl2+SO2+2H2O === H2SO4+2HCl
Cl2+2FeCl2 === 2FeCl3
8NH3+3Cl2=== 6NH4Cl+N2
[注意] Cl2与变价金属反应,均生成高价态的金属氯化物。
(2)歧化反应
氯气与水或碱反应,氯元素的化合价有的升高有的降低,氯气既表现氧化性又表现还原性。
[注意] 1 mol Cl2与水反应时(可逆反应),转移电子数小于NA;而1 mol Cl2与足量冷的NaOH溶液反应制漂白液时,转移电子数为NA。
与水 离子方程式:_________________________
与碱 制漂白液 Cl2+2NaOH ===________________________
制漂白粉 2Cl2+2Ca(OH)2 ===____________________________
Cl2+H2O ⥫⥬ H++Cl-+HClO
NaCl+NaClO+H2O
CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
输入你的标题
基点查清
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)(2024·全国甲卷)用硫代硫酸钠溶液脱氯:S2+2Cl2+3H2O === 2S+4Cl-+6H+ ( )
(2)(2023·浙江6月选考)标准状况下,11.2 L Cl2通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA ( )
(3)(2023·北京卷)Cl2制备“84消毒液”(主要成分是NaClO)的离子方程式:Cl2+2OH- === Cl-+ClO-+H2O ( )
×
×
√
(4)氯气、臭氧、二氧化氯都可用于饮用水的消毒 ( )
(5)液氯是纯净物,氯水是混合物 ( )
(6)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2 ( )
(7)氯气、液氯和氯水是同一种物质 ( )
×
×
√
√
2.氯气是一种黄绿色的非金属单质,下列叙述不正确的是 ( )
A.红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧,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H2和Cl2的混合气体时,因迅速化合而爆炸
D.铁丝在Cl2中燃烧,反应生成FeCl2
√
解析:将铜丝加热至红热,然后趁热插入盛有氯气的集气瓶中,看到铜丝在氯气中剧烈燃烧,并生成棕黄色的烟,A正确;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;光照盛有H2和Cl2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;铁在Cl2中燃烧生成FeCl3,D错误。
3.某同学用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气,并验证氯气的性质,实验装置如图所示。下列相关说法错误的是 ( )
A.脱脂棉中的无水氯化钙可以
用碱石灰代替
B.该实验装置可证明干燥的氯
气没有漂白作用
C.湿润紫色石蕊试纸先变红不能说明氯气反应生成了酸性物质
D.淀粉-KI试纸先变蓝后褪色,说明氯气将I2氧化
√
解析:无水氯化钙的主要作用是干燥氯气,碱石灰会与氯气反应,因此脱脂棉中的无水氯化钙不能用碱石灰代替,A错误;制备的干燥氯气先与干燥品红试纸接触,品红试纸不褪色,说明干燥的氯气没有漂白作用,B正确;由于HCl易挥发,挥发出的HCl会使湿润紫色石蕊试纸先变红,因此不能说明氯气反应生成了酸性物质,C正确;淀粉-KI试纸先变蓝,说明I-被氯气氧化为I2,I2遇淀粉变蓝,后褪色,说明氯气将I2氧化,D正确。
4.根据下列装置图回答问题。
(1)通入Cl2后,A、B中观察到的现象是
,根据该现象可得出的结论是
。
(2)集气瓶B中发生反应的离子方程式是
。
干燥的红色(或A中)布条不褪色,湿润的红色(或B中)布条褪色
Cl2无漂白性,Cl2与水反应生成的HClO有漂白性
Cl2+H2O ⥫⥬ H++Cl-+HClO
(3)实验开始后,装置C中的现象是
。
(4)通入Cl2时,装置D中发生反应的离子方程式是
。
(5)装置E中发生反应的离子方程式是
。
(6)F装置的作用是
。
溶液先变为红色,然后褪色
H2O+S+Cl2 === 2H++S+2Cl-
2Fe2++Cl2 === 2Fe3++2Cl-
吸收氯气,防止污染环境
逐点清(二) 氯水的成分与性质
输入你的标题
系统知识
氯气与水以2∶1的比例互溶,氯气的水溶液称为氯水,溶于水的氯气只有少量与水反应。
(1)氯水中的三个平衡关系与氯水成分
①Cl2+H2O ⥫⥬ ________________________
②HClO ⥫⥬ H++ClO-
③H2O ⥫⥬ H++OH-
H++Cl-+HClO
H2O
Cl2
HClO
(2)氯水中平衡移动的应用
加入的物质或改变的条件 浓度变化 平衡
移动 应用
可溶性氯化物 c(Cl-) 增大 移 ①用饱和食盐水除Cl2中的HCl;
②用排饱和食盐水法收集Cl2
盐酸 c(H+)和c(Cl-)增大 移 次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2
NaOH c(H+)减小 移 用NaOH溶液吸收多余的Cl2
加入的物质或改变的条件 浓度变化 平衡
移动 应用
CaCO3 c(H+)减小 移 制高浓度的HClO溶液
光照 c(HClO)减小 移 氯水避光保存或现用现配
左
左
右
右
右
(3)氯水性质的多重性
新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水参与反应的微粒不同。
氧化
漂白
输入你的标题
基点查清
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照即可 ( )
(2)向新制氯水中加入碳酸钙粉末或亚硫酸钙粉末,能增大氯水的漂白效果 ( )
(3)新制氯水具有较强的氧化性,可用于漂白纸张、织物等 ( )
(4)新制氯水必须用棕色试剂瓶密封保存 ( )
(5)石蕊溶液滴入氯水中,溶液变红,随后迅速褪色,不涉及氧化还原反应 ( )
√
√
×
×
×
2.某同学向一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正确的是 ( )
A.该实验说明氯水具有漂白性
B.若用久置的氯水进行实验,现象相同
C.该实验说明H+的扩散速度比HClO分子慢
D.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
√
解析:pH试纸中间变白色,说明氯水具有漂白性,A正确;久置的氯水无漂白性,B错误;滴加氯水的中间区域变白,而周围变成浅红色,可说明H+的扩散速度比HClO分子快,C错误;次氯酸的漂白性不具有可逆性,加热不能恢复原来的颜色,D错误。
3.某实验小组对新制氯水的成分和性质进行探究,实验如下:
(1)新制氯水呈黄绿色,说明其中含有 (填化学式)。
解析:氯气呈黄绿色,氯水中其他成分都呈无色,所以氯水呈黄绿色,说明其中含有Cl2。
(2)实验一的现象表明,氯水具有酸性和 性。
解析:新制氯水中加入紫色石蕊溶液后变为红色说明溶液呈酸性,后来溶液褪色,说明氯水具有漂白性。
(3)氯气与水反应的化学方程式为
。
Cl2
漂白
Cl2+H2O ⥫⥬ HCl+HClO
(4)用化学用语(化学方程式)说明实验二中“红色不褪去”的原因:
。
解析:红色不褪去,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O2,反应的化学方程式为2HClO 2HCl+O2↑。
2HClO 2HCl+O2↑
(5)如图所示,实验四证明了实验三中“红色不褪去”不是因为氯水被稀释,补充所加试剂和现象。
解析:实验四证明了实验三中“红色不褪去”不是因为氯水被稀释,应该控制溶剂相同,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蒸馏水稀释溶液,一段时间后的现象为溶液红色褪去。
1 mL蒸馏水
红色褪去
逐点清(三) 次氯酸 次氯酸盐 含氯消毒剂
输入你的标题
系统知识
1.次氯酸(HClO)
2HClO 2HCl+O2↑
弱
2.漂白剂(“84消毒液”)
2NaOH+Cl2 === NaCl+NaClO+H2O
NaClO+CO2+H2O === NaHCO3+HClO
3.漂白粉[Ca(ClO)2+CaCl2]
2Cl2+2Ca(OH)2 === CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
碱
氧化
Ca(ClO)2+CO2+H2O === CaCO3+2HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O === CaCO3+2HClO、
2HClO 2HCl+O2↑
密封
[生活向导·苏教版必修一P62]
含氯消毒剂的合理使用
人们为保证家中所用器具或居住环境的洁净卫生,往往会使用各种各样的消毒剂,其中含氯消毒剂(如常用的漂白粉、“84消毒液”等)是目前广泛使用的一类消毒剂。
漂白粉需要密封保存以防止变质失效。家庭使用漂白粉进行消毒时,不能长期露置于空气中,以免漂白粉有效成分变质导致消毒效果下降。含氯漂白剂与洁厕剂(含有盐酸)不能混合使用,否则两者将发生氧化还原反应产生氯气,对人的呼吸道有强烈的刺激作用,严重的还会导致中毒。
输入你的标题
发掘教材
(1)(考查含氯消毒剂的使用)“84消毒液”与洁厕剂不能混用,试用离子方程式解释:
。
(2)(考查二氧化氯的结构与性质)二氧化氯是一种广谱、高效的灭菌剂,现已被世界卫生组织(WHO)列为A1级高效安全灭菌消毒剂。
①已知SO2分子中存在大π键Π,ClO2分子中也存在大π键,试写出ClO2分子中的大π键: 。
ClO-+Cl-+2H+ === Cl2↑+H2O
Π
②二氧化氯可以将氰化物氧化成二氧化碳和氮气,写出反应的离子方程式:
。
③工业上用氯气和NaClO2制备ClO2,写出反应的化学方程式:
。
④ClO2在碱性条件下,可以发生歧化反应,写出反应的离子方程式: 。
2ClO2+2CN- === 2CO2+N2+2Cl-
2NaClO2+Cl2 === 2ClO2+2NaCl
2ClO2+2OH- === Cl+Cl+H2O
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)(2024·甘肃卷)次氯酸钠具有氧化性,可用于衣物漂白 ( )
(2)(2023·浙江1月选考)NaClO溶液呈碱性,因此可用作消毒剂 ( )
(3)“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用 ( )
(4)漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果 ( )
输入你的标题
基点查清
√
×
×
√
2.(2024·浙江1月选考)工业上将Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液,下列说法不正确的是 ( )
A.漂白液的有效成分是NaClO
B.ClO-水解生成HClO使漂白液呈酸性
C.通入CO2后的漂白液消毒能力增强
D.NaClO溶液比HClO溶液稳定
解析:漂白液的有效成分为NaClO,ClO-水解生成HClO和OH-,溶液显碱性,A正确,B错误;通入CO2,CO2、H2O与NaClO反应生成HClO,消毒能力增强,C正确;HClO不稳定,受热易分解,D正确。
√
3.“84消毒液”是一种常见的消毒剂,其主要成分是次氯酸钠。下列说法错误的是 ( )
A.次氯酸钠溶液呈碱性:ClO-+H2O ⥫⥬ HClO+OH-
B.次氯酸钠溶液中能同时大量存在:K+、N、S2-、S
C.次氯酸钠溶液与浓盐酸混合产生氯气:ClO-+Cl-+2H+ === Cl2↑+H2O
D.实验室制备次氯酸钠:Cl2+2OH- === ClO-+Cl-+H2O
√
解析:次氯酸钠是强碱弱酸盐,次氯酸根离子水解使次氯酸钠溶液呈碱性:ClO-+H2O ⥫⥬ HClO+OH-,A正确;次氯酸钠具有强氧化性,S2-具有还原性,次氯酸钠溶液中不能同时大量存在S2-,B错误;次氯酸钠和浓盐酸反应生成氯化钠、氯气、水,C正确;实验室用氯气和氢氧化钠反应制备次氯酸钠,D正确。
4.某化学学习小组开展了对“84消毒液”使用安全性的研究,查找资料可知:
①常温下电离常数Ka(HClO)=4.0×10-8,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11;
②HClO的消毒效果远高于ClO-,而ClO-的稳定性要高于HClO。
(1)在“84消毒液”中滴加几滴酚酞溶液,可观察到的现象是
。
溶液先变红后褪色
(2)通常购买的“84消毒液”pH在12左右,目的是增强消毒液的稳定性,结合方程式与必要的文字说明,试从化学平衡的角度分析原因:______________________________________________________________________________________________________________________。
(3)“84消毒液”必须避光密封保存,目的是防止与空气中的二氧化碳反应而失效,试写出失效的离子方程式:
。
次氯酸钠溶液中存在水解平衡:ClO-+H2O ⥫⥬ HClO+OH-,调节pH在12左右,可以抑制ClO-的水解,减少生成不稳定的HClO
CO2+ClO-+H2O === HClO+HC、2HClO 2H++2Cl-+O2↑
(4)将漂白粉加入稀盐酸中,发现漂白性不仅没有增强,反而减弱,结合离子方程式解释其原因:
。
2H++Cl-+ClO- === Cl2↑+H2O,氯气逸出,导致漂白粉失效
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