内容正文:
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第2节 氯及其化合物
第1课时 氯气
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
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目录
contents
Part 01 梳理基础 突破重点
Part 02 随堂演练 知识落实
Part 03 课时作业
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梳理基础 突破重点
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得到1个电子
非金属
化合
NaCl
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黄绿
刺激性
毒
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大量白烟
2FeCl3
棕褐色烟
棕黄
大量棕黄色烟
绿色或蓝色
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苍白
白雾
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烟:大量细小固体颗粒分散在气体中的现象。例如Cu在Cl2中燃烧
生成棕黄色的烟(CuCl2)。
雾:大量细小液滴分散在气体中的现象。例如HCl气体在空气中遇
水蒸气生成的雾(盐酸小液滴)。
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应先检验H2纯度。
Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-
2Br-+Cl2===Br2+2Cl-。
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Cl2
HClO
Cl-
ClO-
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弱
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保存氯水时,应避免光照、受热,实验室通常将氯水置于棕色试
剂瓶中密封保存。
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随堂演练 知识落实
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课时作业(九)
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学习目标
核心素养
1.了解氯气与金属单质、非金属单质、H2O的反应及应用。
2.理解次氯酸的性质。
1.宏观辨识与微观探析:从物质类别、氯元素价态角度认识Cl2、HClO的结构与性质,形成“结构决定性质”的观念。
2.科学探究:通过新制氯水和久置氯水的实验探究,掌握氯水的主要成分及性质的多样性。
知识点一 氯气的物理性质
1.氯的原子结构和氯元素存在
(1)原子结构
原子结构示意图为_____________,氯原子容易________________而形成Cl-,表现出典型的__________性。
(2)氯元素的存在
氯在自然界中以________态存在,主要以________的形式存在。
2.氯气的物理性质
颜色
状态
气味
毒性
溶解性
特性
_______色
气体
________气味
有______
1体积水溶解
2体积氯气
易液化
已知实验室制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)eq \o(=====,\s\up17(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O。
结合氯气的物理性质,判断下列叙述是否正确。
(1)加热盛有二氧化锰、浓盐酸的烧瓶,瓶内充满黄绿色气体( )
(2)氯气的密度比空气大,常用向上排空气法收集氯气( )
(3)闻氯气气味时,用手轻轻在集气瓶瓶口扇动,使极少量氯气飘进鼻孔 ( )
(4)在充满氯气的集气瓶内加水,盖严后振荡,瓶内气体颜色变浅,液体变为浅黄绿色( )
(5)氯气易液化,在低温和加压的条件下可以转变为液态(液氯)和固态( )
【答案】 (1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)√
知识点二 氯气与金属、非金属的反应
1.与金属的反应
2Na+Cl2eq \o(=====,\s\up17(点燃))2NaCl,产生____________。
2Fe+3Cl2eq \o(=====,\s\up17(点燃))__________,产生____________,加水溶解所得溶液呈________色(Fe3+的颜色)。
Cu+Cl2eq \o(=====,\s\up17(点燃))CuCl2,产生________________,加水溶解所得溶液呈______________。
2.与非金属单质的反应
操作
H2在Cl2中燃烧
H2和Cl2的混合气体光照
现象
H2在盛有Cl2的集气瓶中安静地燃烧,发出________色火焰,集气瓶口有________产生
发生爆炸
反应
原理
H2+Cl2eq \o(=====,\s\up17(点燃))2HCl
(1)如何理解化学现象中的烟和雾?
__________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
(2)H2能在Cl2中安静燃烧,在空气中点燃氢气前应进行什么操作?
_____________________
(3)Cl2通入FeCl2、KBr等溶液中发生氧化还原反应,写出相应的离子方程式。
_________________________
__________________________
氯气化学性质的注意点
(1)毒性:氯气有毒,在闻其气味及做相关实验时要注意安全,实验后剩余的氯气要进行尾气处理,实验室常用NaOH溶液吸收多余的氯气。
(2)强氧化性:氯气与变价金属铁、铜等反应时,生成金属的最高价氯化物。
(3)储存:常温下氯气与铁不反应,故可用钢瓶贮运液氯。液氯为液态氯气。
下列氯化物中,既能由金属和Cl2直接化合制得,又能由金属和盐酸反应制得的是( )
A.CuCl2
B.MgCl2
C.FeCl2
D.FeCl3
【解析】 CuCl2可以由Cu与Cl2化合制得,不能由Cu和盐酸反应制得,A项不符合题意;MgCl2可以由Mg与Cl2化合制得,也可以由Mg和盐酸反应制得,B项符合题意;Fe和Cl2化合生成FeCl3,Fe和盐酸反应生成FeCl2,C、D项不符合题意。
【答案】 B
下列关于氯气的叙述正确的是( )
A.钠在氯气中燃烧产生白色烟雾
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,发出黄色火焰
D.向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠,利用了氯气有毒和密度比空气大的性质
【解析】 A中钠在氯气中燃烧,生成NaCl固体小颗粒,形成白烟,没有雾出现(雾为小液滴),A错误;B中红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2,B错误;C中氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰,C错误;D中氯气有毒,密度比空气的大,可杀灭田鼠,D正确。
【答案】 D
知识点三 氯气与水的反应
1.氯气与水反应
(1)氯水中的成分:
“三分子”是:H2O、________、_________。
“四离子”是:H+、OH-、________、________。
(2)氯气与水反应的化学方程式:_________________________。
离子方程式为:___________________________________。
Cl2+H2OHCl+HClO
Cl2+H2OH++Cl-+HClO
2.次氯酸(HClO)的性质与应用
(1)次氯酸的三大性质
2HClOeq \o(=====,\s\up17(光照))2HCl+O2↑
(2)次氯酸的漂白作用
(1)新制的氯水久置后会变成什么溶液,写出反应的化学方程式。
_____________________________________
(2)实验室如何保存氯水?
____________________________________________________________________________
变为稀盐酸,2HClOeq \o(=====,\s\up17(光照))2HCl+O2↑。
1.氯水的成分
(1)氯水中的化学反应及物质的电离
Cl2+H2OH++Cl-+HClO,H2OH++OH-,HClOH++ClO-,2HClOeq \o(=====,\s\up17(光照))2HCl+O2↑。
(2)氯水的成分——“三分子、四离子”
2.氯水的性质
在氯水中含有多种微粒,因此在与不同物质发生反应时,表现出不同微粒的性质,现列表如下:
所加试剂
参与反应的微粒
实验现象
离子方程式或解释
AgNO3溶液
Cl-
白色沉淀
Cl-+Ag+===AgCl↓
Na2CO3固体
H+
有气泡产生
2H++COeq \o\al(2-,3)
===CO2↑+H2O
有色布条
HClO
布条颜色褪去
漂白性
FeCl2溶液
Cl2
溶液变棕黄色
2Fe2++Cl2
===2Fe3++2Cl-
石蕊溶液
HClO、H+
先变红后褪色
酸性和漂白性
为探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质,某化学兴趣小组做了如下实验:
(1)观察氯水颜色,发现氯水呈黄绿色,证明氯水中含有的粒子是________。
(2)向氯水中滴入碳酸钠溶液,有气体生成,说明氯水中含有的粒子是________。
(3)在盛有氯水的试管中的有色布条褪色,说明氯水中含有的粒子是________。
(4)将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液显红色,起作用的微粒是________,过一会儿,溶液的颜色褪去,起作用的微粒是________。
(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成,证明氯水中含有的粒子是________。
(6)氯水经光照后,颜色逐渐消失,并放出的气体是__________,溶液的酸性______(填“增强”“不变”或“减弱”)。
(7)将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯微粒是______________。
【解析】 (1)氯水中含有的微粒有Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-和OH-,含有Cl2,使溶液呈现黄绿色。(2)滴入Na2CO3溶液有气体生成,证明溶液呈酸性,含H+。(3)氯水能使有色布条褪色,说明具有漂白性,证明氯水中含有HClO。(4)紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液呈红色,说明有H+存在,很快褪色,则是因为HClO起漂白作用。(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成,证明氯水中有Cl-。(6)HClO不稳定,见光易分解放出O2,并生成盐酸,由于HClO为弱酸,而盐酸是强酸,故溶液酸性增强。(7)氯水中的Cl2、ClO-、HClO具有强氧化性。
【答案】 (1)Cl2 (2)H+ (3)HclO (4)H+ HClO (5)Cl- (6)O2 增强 (7)Cl2、ClO-、HClO
[变式训练] 下列关于氯水的叙述中正确的是( )
A.新制氯水中只含有Cl2和H2O分子
B.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2
D.氯水放置数天后,酸性减弱
【解析】 新制氯水中有Cl2、HClO、H2O分子,H+、Cl-、ClO-等离子,故A项错误;新制氯水中含有H+和HClO,蓝色石蕊试纸遇 H+变红,变红后的试纸被强氧化剂HClO氧化而褪色;B项正确;光照氯水发生反应2HClOeq \o(=====,\s\up17(光))2HCl+O2↑,逸出的气体是O2,不是Cl2,故C项错误;HClO分解后变成HCl,HCl是强酸,溶液的酸性增强,故D项错误。
【答案】 B
1.下列说法中正确的是 ( )
A.用鼻子对着盛有氯气的瓶口,就可以嗅到氯气的气味
B.用向下排空气法可以收集到纯净的氯气
C.贮氯罐意外泄漏,应沿逆风方向疏散群众
D.氯气车间液氯泄漏时,应弯腰逃离氯气泄漏区域
【答案】 C
2.氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,下列有关叙述正确的是( )
A.氯气是一种有毒气体,有漂白性
B.钠在氯气中燃烧,产生黄色的烟
C.常温下,干燥的氯气能和铁快速发生反应
D.红热的铜丝在氯气里燃烧,产生大量棕黄色的烟,实验后加少量水得到绿色溶液
【解析】 氯气是一种有毒气体,没有漂白性,氯气溶于水,与水反应生成的次氯酸具有漂白性,A项错误;Na在Cl2中燃烧的产物是NaCl,产生白烟,B项错误;干燥的Cl2与Fe反应需加热,常温下二者不反应,C项错误;红热的铜丝在Cl2中燃烧,产生大量棕黄色的烟,实验后加少量水得到绿色溶液,D项正确。
【答案】 D
3.下列实验现象的描述正确的是( )
A.氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,瓶口上方形成白色烟雾
B.铁丝在氯气中燃烧,产生棕褐色的烟,产物溶于水,溶液呈浅绿色
C.铜丝在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟,产物溶于水,溶液呈蓝绿色
D.钠在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成白色固体
【答案】 C
4.某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水,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,现象相同
【解析】 HClO具有漂白性,Cl2无漂白性,A错误;滴加新制氯水的区域变白色,而周围变成浅红色,可说明H+的扩散速度比HClO分子快,B正确;HClO的漂白持久、稳定,加热实验后的pH试纸,试纸不会恢复原来的颜色,C错误;久置的氯水中主要成分为HCl,无漂白性,D错误。
【答案】 B
5.下列有关次氯酸的叙述不正确的是( )
A.次氯酸不稳定,易分解
B.次氯酸是一种强氧化剂
C.次氯酸是弱酸,但酸性比碳酸强
D.次氯酸能使染料和有机色质褪色
【解析】 HClO是一元弱酸,酸性比碳酸弱。
【答案】 C
6.检验氯化氢气体中是否混有氯气,可采用的方法是( )
A.用干燥的蓝色石蕊试纸检验
B.用湿润的有色布条检验
C.将气体通入硝酸银溶液中检验
D.用滴有酚酞的NaOH溶液检验
【解析】 A项,干燥的蓝色石蕊试纸遇HCl不变红色,遇Cl2不变红也不褪色,不能检验;B项,HCl不能使湿润的有色布条褪色,Cl2能使湿润的有色布条褪色,能检验是否有Cl2;C项,HCl气体通入AgNO3溶液中发生反应HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3,Cl2通入AgNO3溶液中发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3,不能检验;D项,HCl和Cl2都能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,不能检验。
【答案】 B
7.下列实验现象,与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是( )
A.将NaHCO3固体加入新制氯水,有无色气泡(H+)
B.使红色布条褪色(HCl)
C.向FeCl2溶液中滴加氯水,发现溶液变为棕黄色(Cl2)
D.滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl-)
【解析】 Cl2溶于水后部分可与水发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,使溶液呈酸性,故加入NaHCO3后会产生CO2气体;因HClO具有漂白性,可使红色布条褪色,A项正确,B项错误;向FeCl2溶液中滴加氯水后溶液变为棕黄色,说明Fe2+被氧化为Fe3+,发生反应为 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;滴加AgNO3溶液生成白色沉淀,证明溶液中含有Cl-,发生反应Ag++Cl-===AgCl↓,C、D项正确。
【答案】 B
8.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过程中反应的离子方程式为__________________________________________________。
(3)a过程中反应的化学方程式为____________________________ _____________________________________________________。
【解析】 含Cl2分子,可将FeCl2氧化:2FeCl2+Cl2===2FeCl3;含H+可使石蕊溶液变红,可与COeq \o\al(2-,3)反应,放出CO2;COeq \o\al(2-,3)+2H+===H2O+CO2↑;含有Cl-,可与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀;含有HClO分子,有漂白性,可使变红的石蕊溶液褪色。
【答案】 (1)d
(2)溶液中产生白色沉淀 COeq \o\al(2-,3)+2H+===H2O+CO2↑
(3)2FeCl2+Cl2===2FeCl3
$$