专题3 第1单元 第2课时 氯气的性质及应用(课件PPT)-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第一册(苏教版)
2025-10-13
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第一单元 氯气及氯的化合物 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 18.37 MB |
| 发布时间 | 2025-10-13 |
| 更新时间 | 2025-10-13 |
| 作者 | 山东一帆融媒教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 新课程学案·高中同步导学 |
| 审核时间 | 2025-08-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53365427.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学课件聚焦氯气的性质及应用,涵盖物理性质、与金属/非金属单质反应、与水及碱的反应、氯水成分与性质、漂白剂制备等核心知识点。通过实验探究(如氯气溶解、氯水成分验证)搭建学习支架,从基础性质到实际应用,构建连贯知识脉络。
其亮点在于以科学探究与实践为核心,结合科学思维,通过“实验现象-证据推理-结论建构”教学方法,如品红褪色实验探究HClO作用,培养学生探究能力与“结构决定性质”的化学观念。助力学生提升实验分析能力,为教师提供系统探究活动设计与分层训练,提高教学效率。
内容正文:
第2课时 氯气的性质及应用
新知探究(一) 氯气与金属、非金属
单质的反应
新知探究(二) 氯气与水的反应
课时跟踪检测
目录
新知探究(三) 氯气与碱的反应
新知探究(一) 氯气与金属、非金属 单质的反应
1.氯气的物理性质
氯气是一种_____色、密度比空气___、有_______气味的有毒气体。在加压的条件下,氯气转化为液态(称为_____),可储存于钢瓶中,便于运输和使用。
2.氯气与金属单质的反应
现象 化学方程式
与Na 剧烈燃烧,火焰呈_____,产生___烟 ________________
与Fe 剧烈燃烧,产生_______烟 ___________________
与Cu 剧烈燃烧,产生_______烟 _________________
[微点拨] 与变价金属反应生成最高价态金属氯化物。
黄绿
大
刺激性
液氯
黄色
白
2Na+Cl2==2NaCl
棕褐色
棕黄色
3.氯气与非金属单质的反应
(1)氢气与氯气在点燃或光照条件下化合生成氯化氢。
化学方程式:_______________________。
(2)氯化氢溶于水得到______,工业上利用电解饱和食盐水得到的______和_____制取_____。
[微点拨]
①氢气在氯气中可以安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口上方出现白雾,白雾为氯化氢吸收空气中的水蒸气形成的盐酸小液滴。
②凡是剧烈的发热、发光的化学反应都是燃烧,燃烧不一定有氧气参加。
③烟是固体,雾是液体。
盐酸
氢气
氯气
盐酸
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)遇到氯气泄漏时,人群应该向地势低洼的地方疏散。( )
(2)任何物质的燃烧必需有O2参与。( )
(3)铁丝在少量的Cl2中燃烧可生成FeCl2。( )
(4)铜丝在氯气中燃烧时,可以产生棕黄色烟雾。( )
[题点多维训练]
×
×
×
×
2.田鼠对庄稼产生危害,Cl2可用于消灭田鼠,因此可将Cl2用软管通入田鼠洞中。这是利用了下列氯气性质中的 ( )
①黄绿色 ②密度比空气大 ③有毒 ④易液化 ⑤能溶于水
A.①② B.②③ C.①②③ D.③④⑤
解析:将Cl2通入田鼠洞里灭鼠,一方面利用其密度比空气大,能沉在洞里,另一方面是利用Cl2有毒。
√
3.(2025·扬州一中月考)下列化合物中,不能通过两种单质间化合直接制取的是 ( )
A.FeCl3 B.CuCl2
C.HCl D.FeCl2
解析:Cl2与金属反应生成高价态的金属氯化物,所以FeCl2不能由两种单质直接化合制取。
√
4.下列关于氯气的叙述正确的是 ( )
A.钠在氯气中燃烧产生白烟
B.红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl
C.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰
D.常温条件下,氯气可以和铁反应
解析:钠在氯气中燃烧,生成NaCl固体小颗粒,形成白烟,A项正确;红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2,B项错误;氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,C项错误;常温条件下,氯气和铁不反应,D项错误。
√
新知探究(二) 氯气与水的反应
导学设计
1.氯气在水中的溶解实验
操作 用一支100 mL针筒抽取80 mL氯气,再抽取20 mL水,振荡
现象 水的颜色逐渐变为_________色,活塞向里移动,最终活塞移动至大约60 mL处
结论 氯气能溶解于水,水溶液叫_____,呈_________色,1体积水约能溶解_______氯气
浅黄绿
氯水
浅黄绿
2体积
2.氯水的成分探究
实验操作 实验现象
实验1 干燥的有色布条_______,湿润的有色布条____
实验2 pH试纸________,放置一段时间后,滴有新制氯水的pH试纸_____
实验3 产生______沉淀,且沉淀_________稀硝酸
实验结论 氯水显酸性(含有____),有漂白作用(含有_______);氯水中存在Cl-,干燥的氯气没有漂白作用(因为不含有_______)
不褪色
褪色
均变红
褪色
白色
不溶于
H+
HClO
HClO
(2)氯水中加入AgNO3溶液、Na2CO3溶液分别有什么现象?
提示:Cl2与H2O反应Cl2+H2O⇌HCl+HClO,HClO具有强氧化性,具有漂白作用。
提示:白色沉淀、生成气体。
提示:2HClO 2HCl+O2↑
(1)在H2O存在的条件下,Cl2有漂白作用的原因是什么?用有关化学方程式和文字说明。
(3)将氯水进行光照,氯水中有气泡生成,写出有关化学方程式。
1.氯水的成分
氯水中存在反应:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,HCl发生电离,HClO和H2O发生微弱电离。氯水中含有以下微粒:
[系统融通知能]
2.新制氯水的性质
3.次氯酸(HClO)三种性质
4.液氯、新制氯水和久置氯水的比较
物质 液氯 新制氯水 久置氯水
成分 Cl2 Cl2、HClO、
H2O、H+、Cl-、ClO-、OH- H+、Cl-、
OH-、H2O
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
保存
方法 特制钢瓶 棕色试剂瓶盛装,置于阴凉处,一般现用现配 置于普通试剂瓶,玻璃塞即可(会腐蚀橡胶)
题点(一) Cl2与H2O反应和氯水的性质
1.向盛有紫色石蕊溶液的试管中持续通入氯气至过量,溶液颜色可能出现无色、浅黄绿色、红色等变化。
下列叙述正确的是( )
A.过程Ⅰ溶液由紫色变成红色,起作用的微粒是H+
B.过程Ⅱ溶液由红色变成无色,证明试管②中溶液不再呈酸性
C.过程Ⅲ溶液由无色变成浅黄绿色,证明溶液中有HClO
D.Cl2与H2O反应的离子方程式为Cl2+H2O⇌2H++Cl-+ClO-
[题点多维训练]
解析:过程Ⅰ溶液由紫色变成红色,起作用的微粒是H+,A正确;过程Ⅱ溶液由红色变成无色,是因为HClO具有漂白性,溶液仍然呈酸性,B错误;过程Ⅲ溶液由无色变成浅黄绿色,是因为溶液中溶有氯气,C错误;Cl2与H2O反应生成的HClO为弱酸,不可拆分,D错误。
√
2.(2024·保定高一期末)在新制氯水中存在多种分子和离子。下列实验现象和结论一致且正确的是 ( )
A.新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰,说明含有Cl2
B.加入硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀产生,说明含有Cl-
C.将KHCO3固体加入新制的氯水中,有气泡产生,说明有HClO
D.光照新制氯水,有气泡逸出,该气体一定是Cl2
解析:A项,新制氯水中因含HClO而具有漂白性,Cl2没有漂白性,错误;C项,氯水中的盐酸与KHCO3反应产生CO2,错误;D项,光照下氯水中的HClO发生分解反应产生HCl和O2,错误。
√
题点(二) 氯水性质的实验探究
3.(2025·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。
√
4.氯气(Cl2)是黄绿色气体,其水溶液叫氯水。把品红试纸(染有品红的纸)伸入氯水中,品红褪色。
发现问题:氯水中的哪些成分能使品红褪色呢?
查阅资料:氯气溶于水,部分与水反应,化学方程式为Cl2+H2O⇌HCl+HClO。其中,HClO名为次氯酸,是一种弱酸,具有强氧化性。
猜想1:是氯水中的水使品红褪色的;
猜想2:是氯水中的____(填化学式)使品红褪色的;
猜想3:是氯水中的盐酸使品红褪色的;
猜想4:是氯水中的次氯酸使品红褪色的。
Cl2
实验探究:
实验操作 实验现象 过程分析
①把品红试纸伸入水中 没有褪色 猜想1不成立
②把品红试纸伸入干燥的氯气中 没有褪色 猜想2不成立
③________________________ 没有褪色 猜想3不成立
结论:氯水中的______(填化学式)使品红褪色,具有漂白作用(能使品红等有色物质褪色)。
反思:
(1)氯水中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,化学方程式为__________________________。
把品红试纸伸入到盐酸中
HClO
HCl+AgNO3==AgCl↓+HNO3
解析:根据氯水中的主要成分可知猜想2是氯水中的Cl2使品红褪色的;要证明猜想3不成立,只要把品红试纸伸入到盐酸中,现象是无变化即可;猜想1、2、3均不成立,则猜想4成立,所以是氯水中的HClO使品红褪色;(1)AgNO3溶液和盐酸发生反应生成氯化银白色沉淀和硝酸,即HCl+AgNO3==AgCl↓+HNO3;
(2)向氯水中滴加紫色石蕊溶液,观察到的现象是_______________。
先变红色后褪色
解析:因为氯水中有HCl和HClO,酸能使紫色石蕊溶液变红色,次氯酸具有漂白性,又能使颜色褪去,所以现象为先变红色后褪色。
新知探究(三) 氯气与碱的反应
1.氯气与氢氧化钠溶液反应——制取漂白剂
(1)制取反应的化学方程式:________________________________。
(2)漂白剂的有效成分是_________。
2.氯气与石灰乳反应——制取漂白粉
(1)制取反应的化学方程式:_____________________________________。
(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__________与空气中的二氧化碳反应生成________。
反应的化学方程式为____________________________________。
Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
NaClO
2Ca(OH)2+2Cl2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
CaCl2、Ca(ClO)2
Ca(ClO)2
Ca(ClO)2
次氯酸钙
次氯酸
Ca(ClO)2+CO2+ H2O==CaCO3+2HClO
3.氯气的用途
可用于消毒,制造盐酸、漂白剂、农药等,广泛应用于合成聚氯乙烯、制备药物、冶金及染料工业等各个领域。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)NaClO、Ca(ClO)2均比HClO稳定,可以长时间保存。( )
(2)在Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O反应中,Cl2既做氧化剂又做还原剂。( )
(3)家庭中使用漂白粉时,为了增强漂白能力,可以加入少量的食醋。( )
[题点多维训练]
√
√
√
2.下列关于漂白粉的叙述不正确的是 ( )
A.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
B.漂白粉在空气中久置后能变质
C.漂白粉是将Cl2通入石灰乳中制得
D.漂白粉的主要成分是CaCl2
解析:漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2。
√
3.(2025·聊城高一期中)工业上将Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液,下列说法错误的是 ( )
A.漂白液的有效成分是NaClO
B.HClO具有强氧化性,而NaClO没有氧化性
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:漂白液的有效成分是NaClO,故A正确;NaClO也具有氧化性,故B错误;根据强酸制弱酸原理,通入CO2后的漂白液生成HClO,使消毒能力增强,故C正确;HClO容易分解,NaClO溶液比HClO溶液稳定,故D正确。
√
4.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,反应的化学方程式为_____________________________________。
(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,反应的化学方程式为____________________________________。
解析:工业制取漂白粉的反应为2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,漂白粉的有效成分是次氯酸钙,漂白粉溶于水后与CO2的反应为Ca(ClO)2+CO2+ H2O==CaCO3+2HClO。
2Cl2+2Ca(OH)2==Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
次氯酸钙
Ca(ClO)2+CO2+ H2O==CaCO3+2HClO
5.氯系消毒剂是目前使用最广泛的一类消毒剂,在生产生活中有着重要的应用。主要有氯气、次氯酸、次氯酸盐、亚氯酸钠、二氧化氯以及氯胺等。
(1)氯气对水杀菌消毒体系中起杀菌作用的主要是HClO,生成HClO的离子方程式为_______________________。
解析:氯气与水反应生成HClO和HCl,反应的离子方程式为Cl2+H2O⇌HClO+H++Cl-。
Cl2+H2O⇌HClO+H++Cl-
(3)氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂,有强氧化性,其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4~5倍,氯胺中氯的化合价为____,氯胺的消毒原理是什么?
__________________________________________________________________________。
解析:次氯酸不稳定,易分解,而次氯酸盐稳定性好,可长期保存,容易储存、运输。
解析:NH2Cl中氮元素为-3价,Cl为+1价,NH2Cl溶于水发生反应:NH2Cl+H2O⇌NH3↑+HClO,反应生成的HClO能杀菌消毒。
次氯酸盐稳定性好,可长期保存,容易储存、运输
+1
NH2Cl溶于水发生反应:NH2Cl+H2O⇌NH3↑+HClO,反应生成的HClO能
杀菌消毒
(2)与次氯酸相比,用次氯酸盐作消毒剂有哪些优点(至少写两点)? ______________________________________________。
课时跟踪检测
一、选择题
1.(2024·武汉高一期末)下列物质不是常用的消毒剂的是( )
A.84消毒液 B.葡萄糖
C.医用酒精 D.漂白粉
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解析: A、D中物质具有强氧化性,C中酒精可使蛋白质发生变性,均可作消毒剂,只有B中葡萄糖不能作消毒剂。
√
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2.(2025·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
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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,2HClO 2HCl+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。
√
12
3.下列有关试剂的保存方法,错误的是 ( )
A.氯水保存在棕色细口瓶中并放置在阴暗避光处密封保存
B.少量的金属钠保存在煤油中
C.漂白液应避光密封保存
D.新制的氯水通常保存在无色玻璃试剂瓶中
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解析:氯水中的次氯酸见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中并放置在阴暗避光处,故A正确,D错误;钠是活泼的金属,极易与水和氧气反应,少量时可以保存在煤油中,故B正确;漂白液会失效,应避光密封保存,故C正确。
√
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4.(2025·衡水中学月考)漂白粉是生产生活中常用的消毒剂。下列有关漂白粉的说法中,错误的是 ( )
A.漂白粉是混合物,其有效成分是次氯酸钙
B.为了提高漂白粉的漂白效果,使用时可加少量盐酸
C.漂白粉性质较稳定,但不可以敞口存放
D.漂白粉能与少量CO2、H2O反应生成Ca(HCO3)2和HClO
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解析:漂白粉的性质相对于HClO来说比较稳定,但在敞口存放过程中,会发生反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3+2HClO,2HClO 2HCl+O2↑,使漂白粉逐渐失效,C正确;与少量CO2反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3+2HClO,与过量CO2反应时才生成Ca(HCO3)2,D错误。
√
12
5.(2025·抚顺高一期中)某化学兴趣小组利用数字化仪器测得光照条件下新制饱和氯水的pH随时间变化关系如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.新制氯水中含有4种离子、3种分子
B.该过程可观察到氯水由浅黄绿色变为无色
C.Cl2常温下不与Fe反应,因此工业上常用钢瓶盛装氯水
D.该过程酸性变强的原因之一是发生反应2HClO 2HCl+O2↑
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解析:新制氯水中含有3种分子:Cl2、H2O和HClO,含有4种离子:H+、Cl-、ClO-、OH-,故A正确;在光照条件下,新制氯水中分子HClO会见光分解生成盐酸和氧气,随着时间变化HClO会越来越少,促使反应Cl2+H2O⇌HCl+HClO向右进行,溶液由浅黄绿色变为无色,故B正确;氯气常温下是很稳定的,不与Fe反应,但氯水中含有盐酸,会腐蚀盛装氯气的钢瓶,因此工业上不能用钢瓶盛装氯水,故C错误;在光照条件下,新制氯水中HClO在光照下会分解生成盐酸和氧气,此时弱酸HClO生成了强酸HCl,故酸性变强的原因之一是发生反应2HClO 2HCl+O2↑,故D正确。
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6.下列实验过程中,会产生气体的是 ( )
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解析:A项氯水中的HClO见光分解生成氧气;B项氯水中的Cl2与KI反应生成I2,无气体放出;C项氯水滴入NaOH溶液反应生成NaClO、NaCl和H2O,没有气体产生;D项氯水中含有HCl,HCl与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀,不会生成气体。
√
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7.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氯气的四氯化碳溶液 ⑤盐酸 ⑥盐酸与少量漂白粉的混合溶液
A.①②③ B.①②⑥
C.③⑥ D.③④⑥
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解析:能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,要求该物质具有酸性和漂白性。①和②中只有Cl2分子;④中Cl2分子与CCl4溶剂之间不反应,不能产生H+和HClO;⑤中盐酸只有酸性无漂白性;③中Cl2与水反应生成HCl和HClO;⑥中发生反应:Ca(ClO)2+2HCl==CaCl2+2HClO,且盐酸过量。
√
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8.将足量新制氯水分别滴加到下列溶液或试纸上,对所观察到的现象描述合理的一组是 ( )
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AgNO3溶液 蓝色石蕊试纸 Na2CO3溶液
A 产生沉淀 变红 有气泡产生
B 无明显现象 变红 产生沉淀
C 产生沉淀 先变红后褪色 有气泡产生
D 产生沉淀 先变红后褪色 产生沉淀
解析:新制氯水中含有Cl2、H+、Cl-、HClO等微粒,滴到AgNO3溶液中,Cl-与Ag+发生反应生成AgCl白色沉淀;滴到蓝色石蕊试纸上,H+使其变红,然后HClO又将其氧化而褪色;滴到Na2CO3溶液中,H+与C反应生成H2O和CO2,故有气泡产生。
√
9.(2025·哈尔滨高一质检)用如图装置探究Cl2的漂白原理,其中红纸①是干燥的,红纸②~④分别用下表中的试剂润湿。向中心Ca(ClO)2粉末上滴加几滴盐酸,产生大量黄绿色气体,红纸变化如下:
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红纸编号 试剂 红纸变化
① — 不褪色
② 蒸馏水 逐渐褪色
③ 饱和食盐水 几乎不褪色
④ NaHCO3溶液调至中性(pH=7) 快速褪色
已知酸性:H2CO3>HClO>HC,下列对于该实验的分析不正确的是( )
A.对比①②的现象,说明红纸褪色涉及的反应是Cl2+H2O⇌HCl+HClO
B.对比②③的现象,说明能使红纸褪色的微粒是HClO
C.对比②④的现象,说明能使红纸褪色的微粒一定不是H+
D.对比②③④的现象,说明c(HClO)越大,漂白效果越好
√
解析:①中干燥的红纸不褪色,②中湿润的红纸褪色,说明干燥的氯气没有漂白性,起漂白作用的是次氯酸,涉及的反应是Cl2+H2O⇌HCl+HClO,故A正确;②中湿润的红纸褪色,③中浸泡在饱和食盐水中的红纸不褪色,说明氯气在饱和食盐水中几乎没有溶解,不能说明使红纸褪色的微粒是HClO,故B错误;②中湿润的红纸逐渐褪色,Cl2+H2O⇌HCl+HClO,溶液呈酸性,④中NaHCO3溶液调至中性(pH=7),红纸快速褪色,说明能使红纸褪色的微粒一定不是H+,故C正确;④中c(HClO)最大,红纸快速褪色,②中c(HClO)其次,红纸逐渐褪色,③中c(HClO)最小,红纸几乎不褪色,说明c(HClO)越大,漂白效果越好,故D正确。
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10.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 ( )
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解析:饱和氯水中存在如下过程:①Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO;②HClO⇌H++ClO-,HClO不稳定分解:2HClO 2HCl+O2↑,随着HClO的分解,水中不断发生Cl2+H2O⇌HClO+HCl,氯离子浓度不断增大。
√
二、非选择题
11.(10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的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)。
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Cl2、H2O、HClO
解析:在氯水中的分子有Cl2、H2O、HClO;因为次氯酸能见光分解生成氧气和HCl,所以需要临时配制,化学方程式为2HClO 2HCl+O2↑。
(1)氯水中含有七种粒子,其中的分子为_________________(填化学式);需临时配制的原因是_______________________ (用化学方程式表示)。
(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______________________________。
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NaOH溶液
Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
解析:烧杯中的液体是为了吸收氯气的,所以使用NaOH溶液;氯气与氢氧化钠反应的化学方程式为Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O。
(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。浓盐酸与大试管内的高锰酸钾粉末反应产生氯气。
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与水的接触面积以外,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______________________________________________________。
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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
(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_______________________________________________。
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打开活塞2,关闭活塞1,用鼓气球向瓶A中鼓入空气
12.(10分)某化学兴趣小组为了探究HClO的漂白性,设计了如下的实验:
(1)通入Cl2后,从集气瓶A、B的现象可得出的结论是___________________ _____________;
其中发生反应的化学方程式为_____________________。
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解析:干燥的红色布条不褪色,说明氯气不具有漂白性;湿润的红色布条褪色,说明氯水具有漂白性。
干燥的Cl2没有漂白性,
氯水有漂白性
Cl2+H2O⇌HCl+HClO
解析:氯水中的成分除Cl2外,还存在HClO、HCl和H2O,要确认次氯酸具有漂白性,还需确认盐酸不具有漂白性。
验证盐酸是否有漂白性
(2)为了确认是HClO使湿润的红色布条褪色,你认为还应增加的实验是______________________。
(4)为保证实验安全,氯气以每分钟1.12 L(已换算为标准状况下)的流速匀速通入,若实验需耗时4 min,小烧杯中盛放2 mol·L-1的NaOH溶液的体积至少应为____mL。
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解析:烧杯中的NaOH溶液可吸收多余的氯气,以防止污染空气。
吸收多余的Cl2,防止污染空气
Cl2+2NaOH==NaClO+NaCl+H2O
200
解析:4 min内共通入Cl24.48 L即0.2 mol,为保证实验安全,烧杯中的NaOH应至少能全部吸收通入的Cl2,根据Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O,NaOH至少需0.4 mol,V(NaOH)==0.2 L=200 mL。
(3)烧杯中NaOH溶液所起的作用是____________________________,烧杯中所发生反应的化学方程式为 ______________________________。
13.(12分)(2025·无锡高一期末)实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品,其中肯定含有 CaCl2,请设计实验探究该样品中可能存在的其他物质[已知Ca(ClO)2可使品红溶液褪色]。
Ⅰ.提出合理假设。
假设①:该漂白粉未变质,含有_________________;
假设②:该漂白粉全部变质,含有_______________;
假设③:该漂白粉部分变质,既含有 CaCl2、Ca(ClO)2,又含有 CaCO3。
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解析:漂白粉的主要成分为CaCl2、Ca(ClO)2,次氯酸钙会与空气中二氧化碳、水反应生成CaCO3而变质,除CaCl2外,该样品中可能存在的其他固体物质为Ca(ClO)2和CaCO3。假设①:该漂白粉未变质,含CaCl2、Ca(ClO)2;假设②:该漂白粉全部变质,含CaCl2、CaCO3。
CaCl2、Ca(ClO)2
CaCl2、CaCO3
Ⅱ.设计实验方案,进行实验。
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实验步骤 预期现象和结论
实验①:取少量上述漂白粉样品于试管中,加入适量稀盐酸,观察是否有气泡产生 a.若无气泡产生,则假设___成立
b.____________________________________
实验②:向实验①反应后的试管中滴加1~2滴品红溶液,振荡 c.若品红溶液褪色,结合实验①中的b判断,则假设___成立
d.若品红溶液不褪色,结合b判断,则假设___成立
解析:实验①:CaCO3可与稀盐酸反应放出气体,故加入适量稀盐酸溶解后,若无气泡生成,则假设①成立;若有气泡产生,则假设②或假设③成立;实验②:Ca(ClO)2具有漂白性,可使品红溶液褪色,向实验①反应后的试管滴入1~2滴品红溶液,振荡,若品红溶液褪色,结合实验①中的b判断,则假设③成立;若品红溶液不褪色,则假设②成立。
①
若有气泡产生,则假设②或假设③成立
③
②
本课结束
2Fe+3Cl22FeCl3
Cu+Cl2CuCl2
H2+Cl22HCl
2HClO2HCl+O2↑
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