内容正文:
第二课时 研究物质性质的基本程序
新知探究(一)——研究物质性质的基本程序
[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:选D 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:选B 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:选D 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。
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。
答案:观察 分类 实验
新知探究(二)——氯气的性质
(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
黄绿色
强烈刺激性
比空
气大
能溶于水
浅黄绿色
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
(二)实验法探究氯气与单质的反应
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,发出黄色火焰,产生白色的烟
2Na+Cl22NaCl
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,产生红棕色的烟,加水振荡后得到浅黄色溶液
2Fe+3Cl22FeCl3
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,产生的棕黄色的烟,加适量水振荡后得到蓝色溶液
Cu+Cl2CuCl2
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,发出苍白色火焰,在瓶口产生白雾
H2+Cl22HCl
(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
干燥的红纸条不褪色,湿润的红纸条褪色
氯气没有漂白性,氯水中含有漂白性的物质
氯气通入到紫色的石蕊溶液中
紫色石蕊溶液先变红后褪色
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
溶液中有白色沉淀生成
氯水中存在氯离子
(2)反应方程式:Cl2+H2O==HCl+HClO
(3)次氯酸的性质:能使有色物质褪色,并能杀灭细菌,因此次氯酸具有漂白作用和消毒作用。
2.氯气与氢氧化钠溶液的反应
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___________________________________。
(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:________________________________________________________________。
(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_____________________________________________________。
(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] (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通入氯气排尽装置中的空气。(2)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。(3)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。(4)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。(5)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。
[答案] (1)通入氯气排尽装置中的空气
(2)Cl2+H2O==HCl+HClO、HCl+AgNO3==AgCl↓+HNO3 (3)剧烈反应,产生棕黄色的烟 Cu+Cl2CuCl2 (4)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)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:选A 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:选D 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.(2025·海口高一期末)为了探究氯气的性质进行以下四个实验。下列说法错误的是 ( )
A.四个实验中氯气均表现氧化性
B.四个实验中均有烟产生
C.金属铁和铜在实验中均燃烧得到高价态的金属氯化物
D.氢气需要先验纯,再点燃后送入装有氯气的集气瓶中
解析:选B 钠在氯气中燃烧的反应为2Na+Cl22NaCl;铁在氯气中燃烧的反应为2Fe+3Cl22FeCl3;铜在氯气中燃烧的反应为Cu+Cl2CuCl2;氢气在氯气中燃烧的反应为H2+Cl22HCl。四个实验中氯气中氯元素都是从0价变为-1价,表现氧化性,故A正确;氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰,反应生成的氯化氢遇到空气中的水蒸气在集气瓶口呈现白雾,故B错误;氯气与变价金属反应,生成高价的金属氯化物,故C正确;氢气在氯气中燃烧,点燃前需要先验纯,以防止爆炸,故D正确。
4.(2025·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:选C 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
5.(2025·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:选D 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-。
6.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:选D 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。
7.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:选B 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
8.(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:选B 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。
9.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:选B 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。
新知探究(三)——探究氯水的成分
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。
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↑。
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。
[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。
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:选C 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.(2025·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:选C 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.(2025·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
解析:选A 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。
4.(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:选D 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)
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)
(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-。(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。
答案:(1)溶液呈浅黄绿色,含Cl2 (2)产生气泡,含H+ (3)产生白色沉淀,含Cl- (4)红纸条不褪色,盐酸无漂白性 (5)红纸条不褪色,Cl2无漂白性 (6)红纸条褪色,新制氯水中存在具有漂白性的物质 (7)反应 Cl2+H2O==HCl+HClO
[课时跟踪检测]
一、选择题
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:选B CuCl2固体为棕黄色,溶于水呈蓝绿色。
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:选D 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。
3.(2025·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
解析:选A 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。
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
解析:选B 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。
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
解析:选B 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。
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
解析:选D 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。
7.(2025·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
解析:选B 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。
8.(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2HClO2HCl+O2↑
解析:选C 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2HClO2HCl+O2↑,故D正确。
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
解析:选D 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。
10.(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:
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:选B 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。
二、非选择题
11.(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_____________________________________________________。
(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 。
(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:(1)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。(2)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。(3)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。
答案:(1)B 氯气能与熟石灰反应
(2)B Cl2的密度比空气大 (3)D
12.(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”)。
(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 。
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。
答案:(1)d (2)有白色沉淀生成
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
(3)稀盐酸 Cl2+H2O==HCl+HClO、
2HClO2HCl+O2↑
(4)在阴凉处置于棕色试剂瓶中密封保存
13.(14分)下面是某化学课外活动小组探究氯水漂白性的活动记录:
[观察]氯气的颜色:黄绿色;氯水的颜色:浅黄绿色。
[预测]氯水中含有氯气分子。
[实验操作]用两根玻璃棒分别蘸取盐酸和氯水,各滴在一片蓝色石蕊试纸上。
[实验现象]滴有盐酸的试纸变红,滴有氯水的试纸中间变为白色,外圈变红。
[分析与结论]氯水呈浅黄绿色,说明氯水中有氯气分子。滴有氯水的蓝色石蕊试纸外圈变红,说明氯水中有能使试纸变红的酸,中间变为白色,说明氯水中有能够使有色物质褪色的物质。
[问题与思考]氯气溶于水发生反应Cl2+H2O⇌HCl+HClO,溶液中的水和HCl都没有漂白作用,能够使有色物质褪色的物质是氯水中的氯气分子还是氯水中的次氯酸呢?还是二者都有漂白作用?
(1)氯水中所含的分子有 。
(2)氯水中所含的离子有 ,使蓝色石蕊试纸变红的离子为 。
(3)氯水中某组分能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀,则对应的化学方程式为________________________。
(4)假设使蓝色石蕊试纸褪色的是Cl2分子,请你设计一个实验验证该假设是否合理。
[实验操作] __________________________________________________________________________。
[实验现象] 。
[分析与结论] ____________________________________________________________________________。
解析:氯水中含有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-和OH-(极少量),因此氯水能表现多种性质,要验证Cl2是否有漂白性,可将干燥的蓝色石蕊试纸放入干燥的Cl2中检验。
答案:(1)Cl2、H2O、HClO (2)Cl-、H+、ClO-、OH-(极少量) H+ (3)AgNO3+HCl==AgCl↓+HNO3 (4)将干燥的蓝色石蕊试纸伸入盛有干燥氯气的集气瓶中 干燥的蓝色石蕊试纸不褪色 干燥的蓝色石蕊试纸与Cl2分子接触时不褪色,说明Cl2无漂白性,因此使蓝色石蕊试纸褪色的不是Cl2
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