第2章 第2节 第1课时 氯气的性质(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学必修第一册(人教版)
2025-12-24
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二节 氯及其化合物 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 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 | DOCX |
| 文件大小 | 714 KB |
| 发布时间 | 2025-12-24 |
| 更新时间 | 2025-12-24 |
| 作者 | 高智传媒科技中心 |
| 品牌系列 | 学霸笔记·高中同步精讲 |
| 审核时间 | 2025-12-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55562675.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦氯气的性质这一核心知识点,从氯的存在、物理性质及原子结构切入,系统梳理氯气与金属(钠、铁、铜)、非金属(氢气)的反应,再到与水反应(氯水成分、次氯酸性质)及与碱反应(漂白液、漂白粉制备),形成递进的学习支架。
资料通过实验探究(如氯水漂白实验)和探究活动(氯水成分分析)培养科学探究与实践能力,结合归纳总结(氯气强氧化性与变价金属生成高价氯化物)构建化学观念。课中实验与问题驱动提升教学效率,课后题组训练(正误判断、综合应用题)帮助学生查漏补缺,强化知识应用。
内容正文:
第1课时 氯气的性质
学习目标
1.能从原子结构的角度认识氯元素是一种很活泼的非金属元素,其单质具有强氧化性。
2.通过实验探究氯气的化学性质,掌握氯气与金属单质、非金属单质及水的反应。
知识点一 氯气与金属、非金属单质的反应
1.氯的存在
氯是一种重要的“ 成盐 元素”,在自然界中除了以 NaCl 、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中,还存在于陆地的盐湖和盐矿中。
2.氯气的物理性质
颜色
状态
气味
溶解性
密度
黄绿色
气体
刺激性气味
1体积的水可溶解约2体积的氯气
比空气大
3.氯气的化学性质
(1)原子结构
氯原子结构示意图为,容易 得到 1个电子,氯气的化学性质活泼,常表现 强氧化 性。
(2)与金属单质的反应
反应
化学方程式
反应现象
与钠反应
2Na+Cl2 2NaCl
产生大量白色烟
与铁反应
2Fe+3Cl2 2FeCl3
产生大量棕褐色烟
与铜反应
Cu+Cl2 CuCl2
产生大量棕黄色烟
(3)与H2的反应
实验操作
在空气中点燃氢气,然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中
实验现象
纯净的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
化学方程式
H2+Cl22HCl
注意:由氢气可在氯气中燃烧可知,燃烧是指发热发光的剧烈的化学反应,不一定要有氧气的参加。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)氯气可用向下排空气法收集。 ( × )
(2)燃烧是发光发热的剧烈的化学反应,必须有氧气参与。( × )
(3)纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰。( √ )
(4)Cl2与金属反应时,表现强氧化性。( √ )
2.(2025·湖南株洲高一期中)下列说法正确的是( )
A.氯离子和氯气均有刺激性气味
B.大量氯气泄漏时,迅速离开现场并尽量顺风往低处跑
C.闻氯气时,用手在瓶口轻轻扇动,使极少量的氯气飘进鼻孔
D.红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧,生成蓝色的烟
解析:C 氯离子无味,氯气有刺激性气味 ,A错误;大量氯气泄漏时,因氯气有毒且密度大于空气,应迅速离开现场并尽量逆风往高处跑,B错误;氯气有毒,闻氯气时,用手在瓶口轻轻扇动,使极少量的氯气飘进鼻孔,C正确;红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧生成氯化铜固体,生成棕黄色的烟,D错误。
3.(教材改编题)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:B A项,CuCl2可以由Cu与Cl2化合制得,不能由Cu和盐酸反应制得;B项,MgCl2可以由Mg与Cl2化合制得,也可以由Mg和盐酸反应制得;C项,Fe和Cl2化合生成FeCl3,Fe和盐酸反应生成FeCl2。
归纳总结
氯气的氧化性强,与变价金属反应时生成高价态金属氯化物。
知识点二 氯气与水的反应 次氯酸
1.氯气与水的反应
(1)常温下,氯气的水溶液称为氯水,溶于水的部分氯气与水发生反应的化学方程式是Cl2+H2O HCl+HClO 。
(2)实验探究——氯水漂白的原因
实验操作
实验现象
实验结论
有色布条
不褪色
干燥的Cl2无漂白作用
有色布条
褪色
在有H2O存在的条件下,Cl2有 漂白作用
有色鲜花
褪色
在有H2O存在的条件下,Cl2有 漂白作用
氯水具有杀菌、消毒以及能使某些染料和有机色素褪色的作用,是因为氯气与水反应生成的 HClO 具有强氧化性。
【教材挖掘】
“已经开始使用新的自来水消毒剂,如二氧化氯、臭氧等”。请指出二氧化氯中氯元素的化合价,并猜想二氧化氯、臭氧具有的性质。
提示:二氧化氯的化学式为ClO2,氯元素的化合价为+4价。二氧化氯、臭氧均具有氧化性。
2.次氯酸的性质
次氯酸是很弱的酸,只存在于水溶液中。次氯酸不稳定,见光易分解,反应的化学方程式: 2HClO2HCl+O2↑ 。
【探究活动】 探究氯水的成分与性质
活动1:已知氯水呈黄绿色,结合三个实验现象,说明氯水中有哪些微粒。
提示:氯水呈黄绿色说明有Cl2;实验一说明有H+和HClO;实验三说明有Cl-。
活动2:结合化学方程式,说明实验二中“红色不褪去”的原因。
提示:氯水光照后不存在HClO。因为HClO不稳定,光照条件下分解生成HCl和氧气,反应的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑。
活动3:可以用pH试纸检验氯水的酸碱性吗?为什么?
提示:不可以。因为氯水有漂白性,会将pH试纸漂白,无法判断溶液的酸碱性,可以用pH计测量氯水的酸碱性。
归纳总结
1.氯水的成分——“三分子四离子”
注意:HClO和H2O都是弱电解质,不能完全电离,所以氯水中存在HClO分子,书写离子反应时保留其分子式。
2.新制氯水具有的性质
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)氯水属于纯净物。( × )
(2)湿润的有色布条遇Cl2褪色,说明Cl2具有漂白性。( × )
(3)干燥的氯气能使干燥有色纸花褪色。( × )
(4)新制氯水中只存在2种分子。( × )
2.下列关于HClO的说法错误的是( )
A.次氯酸具有强氧化性
B.次氯酸有消毒作用
C.次氯酸可以作漂白剂
D.次氯酸光照下分解生成氯气
解析:D 次氯酸光照下分解生成HCl和氧气,D错误。
3.某同学在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,实验现象相同
解析:B HClO具有漂白性,Cl2无漂白性,A错误;由实验可知,滴加氯水后,溶液边缘变成浅红色,而中央部分变为白色,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,实验后的pH试纸受热不会恢复为原来的颜色,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。
4.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错误的是( )
A.饱和氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.久置的氯水导电性增强,说明溶液中离子种类增多
C.新制饱和氯水能使有色鲜花变色,说明氯水中含有HClO
D.向饱和氯水中滴加NaHCO3溶液产生气泡,说明氯水中含有H+
解析:B 氯气是黄绿色气体,饱和氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2,A正确;久置的氯水中次氯酸分解为HCl,弱电解质变为强电解质,溶液的导电性增强,溶液中离子种类减少,B错误;次氯酸具有漂白性,新制饱和氯水能使有色鲜花变色,说明氯水中含有HClO,C正确;向饱和氯水中滴加NaHCO3溶液产生气泡,发生反应HC+H+H2O+CO2↑,说明氯水中含有H+,D正确。
知识点三 氯气与碱的反应
1.与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液
(1)化学方程式: Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O ,该反应可用来吸收多余Cl2。
(2)离子方程式: Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O 。
(3)漂白液的主要成分是 氯化钠和次氯酸钠 ,有效成分是 次氯酸钠 ,是混合物。
2.与石灰乳反应——制取漂白粉
化学方程式: 2Ca(OH)2+2Cl2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 。工业通常是将Cl2通入石灰乳中用来制取漂白粉。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)漂白粉的有效成分是次氯酸钙。( √ )
(2)84消毒液和洁厕灵混合使用效果更好。( × )
(3)84消毒液的消毒原理与ClO-的氧化性有关。( √ )
(4)用于环境消毒的漂白粉是混合物。( √ )
2.(2025·辽宁凌源实验中学高一月考)下列关于漂白粉和漂白液的说法中,正确的是( )
A.工业上将Cl2通入澄清石灰水中制取漂白粉
B.漂白粉和氢氧化铁胶体都常用于自来水的处理,二者的作用原理不同
C.漂白粉在空气中久置不可能发生氧化还原反应
D.漂白粉在空气中久置变质,理由是漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3
解析:B A项,澄清石灰水中氢氧化钙的浓度小,则工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉,错误;B项,漂白粉和氢氧化铁胶体都常用于净水,前者与强氧化性有关,后者与吸附性有关,则原理不同,正确;C项,漂白粉在空气中久置失效,次氯酸根离子与二氧化碳、水反应生成次氯酸,次氯酸分解生成氯化氢和氧气,有电子转移,其中存在氧化还原反应,错误;D项,漂白粉中次氯酸钙与二氧化碳、水反应,则漂白粉在空气中久置变质,但CaCl2与空气中的CO2不反应,错误。
1.(苏教版习题)氯气是一种有毒气体,一旦遇到少量氯气泄漏,下列措施不合理的是( )
A.人群向低处疏散
B.人群朝逆风向疏散
C.用浸有肥皂水的毛巾捂住口鼻
D.向泄漏地点撒石灰
解析:A 氯气有毒,且氯气密度大于空气密度,人群应向高处疏散,A错误;一旦遇到少量氯气泄漏,人群朝逆风向疏散,B正确;氯气有毒,能够与碱反应被碱吸收,所以一旦氯气泄漏,人群应用浸有肥皂水的毛巾捂住口鼻,减少对氯气的吸入,C正确;氯气有毒,能够与碱反应被碱吸收,一旦氯气泄漏,可向泄漏地点撒石灰,D正确。
2.(鲁科版习题)下列有关氯气的叙述中,错误的是( )
A.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体
B.氯气、液氯和氯水是同一种物质
C.氯气能溶于水
D.氯气是一种有毒气体
解析:B 氯气是气态的氯单质,液氯是液态的氯单质,二者均是纯净物,氯水是氯气的水溶液,是混合物。
3.下列关于漂白粉的叙述正确的是( )
A.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2
B.漂白粉在空气中久置后会变质失效
C.漂白粉的有效成分Ca(ClO)2不稳定,易分解
D.在使用漂白粉时要加浓盐酸
解析:B 漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,A错误;Ca(ClO)2与空气中的水、二氧化碳反应生成碳酸钙和HClO,HClO在光照下分解而变质,B正确;漂白粉的有效成分Ca(ClO)2不稳定,与水、二氧化碳反应生成碳酸钙和HClO,不易分解,C错误;漂白粉与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气,氯气有毒,D错误。
4.(2025·江西临川第二中学高一月考)氯水中含有多种成分,因而具有多种性质。新制氯水可分别与图中四种物质发生反应(四种物质与氯水的重合部分代表物质间的反应,且氯水足量),回答下列问题。
(1)反应b说明氯水显酸性。某同学想利用pH试纸验证这一事实,具体操作方法是取一小段pH试纸放在表面皿或玻璃片上,用玻璃棒蘸取氯水点在pH试纸中部,然后与标准比色卡对照读取pH,该方法不能(填“能”或“不能”)达到预期。与题图中d(填字母)反应现象是同一原因造成的。
(2)反应c的现象是产生白色沉淀,反应e的还原产物为NaCl。
(3)久置的氯水变为盐酸(填名称),用化学方程式解释原因2HClO2HCl+O2↑。
解析:(1)反应b是氯水与Na2CO3溶液反应,Cl2+H2OHCl+HClO,HCl与Na2CO3反应:2HCl+Na2CO32NaCl+H2O+CO2↑,实验现象为有气泡产生,这说明氯水显酸性;用pH试纸验证氯水显酸性的操作方法:取一小段pH试纸放在表面皿或玻璃片上,用玻璃棒蘸取氯水点在pH试纸中部,然后与标准比色卡对照读取pH;该方法不能达到预期,因为氯水中含有HClO,HClO具有漂白性,会将pH试纸漂白,无法准确读出pH;反应d中氯水使石蕊溶液先变红后褪色,变红是因为氯水中的H+,褪色是因为氯水中的HClO。(2)反应c是氯水与AgNO3溶液反应,Cl2+H2OHCl+HClO,HCl+AgNO3AgCl↓+HNO3,现象是产生白色沉淀;e是氯水与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,在这个反应中,根据元素化合价的变化,还原产物是NaCl,氧化产物为NaClO。(3)氯气溶于水中发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO,光照后发生反应2HClO2HCl+O2↑;HClO分解转化为HCl和氧气,故最终只剩下盐酸。
题组一 氯气的性质
1.下列关于氯气的叙述中,错误的是( )
A.Cl2以液态形式存在时可称作液氯
B.Cl2的化学性质活泼,与H2混合后会立即发生爆炸
C.常温下,可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中
D.工业上,常用氢气和氯气反应制备氯化氢
解析:B Cl2以液态形式存在时称作液氯,A正确;Cl2的化学性质虽然活泼,与H2混合后需要光照才会发生爆炸,B错误;常温下,加压可使氯气液化,且常温下Cl2与Fe不反应,氯气液化后可储存在钢瓶中,C正确。
2.下列关于氯气性质的描述错误的是( )
A.Fe在氯气中燃烧生成FeCl2 B.能溶于水
C.有刺激性气味、有毒 D.能与氢气反应
解析:A Fe在氯气中燃烧生成FeCl3,A错误;氯气能溶于水,且与水反应生成氯化氢和次氯酸,B正确;氯气是有刺激性气味、有毒的气体,C正确;氯气能与氢气反应生成氯化氢,D正确。
题组二 氯气与水的反应
3.如图(A)处通入Cl2,当关闭(B)阀时,(C)处的湿润的红布条没有明显变化,当打开(B)阀时,(C)处的湿润红布条逐渐褪色,则(D)瓶中装的溶液是( )
A.浓硫酸 B.NaOH溶液
C.水 D.NaCl溶液
解析:B 通过盛浓硫酸D瓶,氯气是干燥的,遇C处湿润的红布条,红色布条褪色,而不是无明显现象,A错误;NaOH溶液与氯气反应吸收氯气,所以当关闭B阀时,C处湿润的红布条没有明显变化,当打开B阀时,C处的湿润红色布条逐渐褪色,B正确;氯气通入水,携带出水蒸气,氯气与水反应生成次氯酸具有漂白性,当关闭B阀时,C处湿润的红布条逐渐褪色,而不是没有现象,C错误;若D中为食盐水,不能吸收氯气,当关闭B阀时,C处湿润的红布条逐渐褪色,而不是没有现象,D错误。
4.为探究新制氯水的性质,某学生做了如下实验:
实验
装置
试剂a
现象
①
紫色石蕊溶液
溶液先变红后褪色
②
NaHCO3溶液
产生气泡
③
HNO3酸化的AgNO3溶液
产生白色沉淀
④
NaOH溶液
溶液变为无色
由上述实验可得新制氯水的性质与对应实验的解释不相符的是( )
A.①说明新制氯水中含有H+、HClO
B.②发生的反应为HC+H+H2O+CO2↑
C.③说明新制氯水中有Cl-,发生的反应为Cl-+Ag+AgCl↓
D.④说明氯气具有酸性,发生的反应为H++OH-H2O
解析:D 向氢氧化钠溶液中滴加新制氯水,溶液变为无色说明溶液中氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O,D错误。
5.(2025·福建莆田第一中学期中)用强光照射氯水,测得氯水中的氯离子浓度、氧气的体积分数与时间的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.由图1可知,光照下氯水中氯元素质量增大
B.由图2可知,光照下,水分解生成了O2
C.由实验可知,光照下氯气和水反应只生成次氯酸
D.由实验可知,氯水应贮存于棕色试剂瓶中
解析:D c(Cl-)虽然增大,但是氯元素守恒,氯水中氯元素质量不变,A错误;HClO分解产生O2,而不是H2O分解产生O2,B错误;光照下氯气和水反应生成次氯酸和盐酸,次氯酸继续分解为HCl和O2,C错误;HClO在光照条件下易分解,所以氯水贮存时要避光,应贮存在棕色试剂瓶中,D正确。
题组三 氯气与碱的反应
6.漂白粉久置在空气中容易变质的原因是( )
A.CaCl2易吸收空气中的水分
B.Ca(ClO)2易与盐酸反应
C.Ca(ClO)2见光易分解
D.Ca(ClO)2易与空气中的CO2和水作用,产物在光照下分解
解析:D 漂白粉属于混合物,主要成分是次氯酸钙和氯化钙,而有效成分是次氯酸钙;由于Ca(ClO)2易与空气中的CO2和水作用生成次氯酸和碳酸钙,而次氯酸不稳定,光照下分解生成氯化氢和氧气,因此漂白粉在空气中容易变质。
7.“84”消毒液是一种高效消毒剂,其主要成分是NaClO。对“84”消毒液的叙述错误的是( )
A.ClO-能转化为具有杀菌消毒能力的HClO
B.加少量NaOH可提高其杀菌效果
C.应低温、避光、密封保存
D.使用时空气中的CO2会参与反应
解析:B HClO具有强氧化性,具有杀菌消毒能力,A正确;加NaOH能把HClO中和,会降低其杀菌效果,B错误; 因为碳酸的酸性比次氯酸强,所以NaClO容易和空气中的二氧化碳和水反应生成HClO,D正确。
8.(2025·厦门第十中学期中)为探究氯气的性质,某同学用如图所示装置进行有关Cl2的实验。下列说法错误的是( )
A.图Ⅰ:鲜花褪色不能证明氯气具有漂白作用
B.图Ⅱ:除去氯气中的少量HCl,试剂X可选用NaOH溶液
C.图Ⅲ:氢气在氯气中剧烈燃烧,发出苍白色火焰
D.图Ⅳ:铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁,产生棕红色烟
解析:B 干燥的氯气与鲜花中的水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,使鲜花褪色,故不能证明氯气具有漂白作用,A正确;NaOH与氯气和HCl均反应,B错误;氢气在氯气中剧烈燃烧产生HCl,发出苍白色火焰,C正确;铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁固体,故可观察到棕红色烟,D正确。
9.下图为氯单质及其化合物的“价—类”二维图,箭头表示各物质之间的转化关系。下列有关说法正确的是( )
A.图中所涉及的物质都是电解质
B.反应(2)中Cl元素只被氧化
C.反应(5)的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+Cl2↑+H2O
D.新制氯水久置后,溶液颜色变浅,酸性会减弱
解析:C 氯气是单质,既不是电解质也不是非电解质,A错误;反应(2)中氯元素的化合价既升高又降低,既被氧化又被还原,B错误;HCl中Cl元素为-1价,NaClO中Cl元素为+1价,可以发生归中反应生成Cl2:Cl-+ClO-+2H+Cl2↑+H2O,C正确;新制氯水中次氯酸不稳定,光照条件下易分解生成盐酸和氧气,久置后,溶液颜色变浅,酸性增强,D错误。
10.(2025·陕西咸阳实验中学期中)某化学兴趣小组设计实验探究“84”消毒液的漂白性。
Ⅰ.在2 mL“84”消毒液中加入2 mL水,放入红色纸片,观察到纸片慢慢褪色;
Ⅱ.在2 mL“84”消毒液中加入2 mL醋酸(醋酸不具有漂白性),放入红色纸片,观察到纸片迅速褪色;
Ⅲ.在不同温度时,测得“84”消毒液ORP值随时间的变化曲线如图所示。
已知:ORP表示水溶液中物质的氧化性或还原性强弱,ORP值越大,氧化性越强。
下列解释合理的是( )
A.“84”消毒液能导电,属于电解质
B.可以用pH试纸测定浓次氯酸钠溶液的pH
C.实验Ⅱ迅速褪色是因为NaClO和醋酸发生了氧化还原反应
D.实验Ⅲ中,50 ℃时ORP值迅速降低可能是由于次氯酸分解加速
解析:D “84”消毒液能导电,但该溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质,A错误;次氯酸钠具有强氧化性,能漂白pH试纸,不能用pH试纸测定次氯酸钠的pH,B错误;相同浓度时,HClO的氧化性强于次氯酸根离子,实验Ⅰ、Ⅱ说明ClO-的氧化性和c(H+)有关,醋酸和次氯酸钠反应生成HClO,该反应为复分解反应不属于氧化还原反应,C错误;实验Ⅲ中,随着时间的变化,ORP值迅速降低的原因可能是次氯酸在50 ℃时分解变为盐酸和氧气,D正确。
11.(2025·山东泰安第一中学月考)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通入氯气排尽装置中的空气。
(2)硬质玻璃管中的反应现象为剧烈燃烧,产生棕黄色的烟。
(3)装置中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。
(4)烧杯中氢氧化钠溶液的作用是吸收尾气中的氯气,防止污染空气,发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。
解析:(1)为防止铜与空气中的氧气反应,在加热之前应通入氯气排尽装置中的空气。(2)高温下,铜和氯气在硬质玻璃管中发生反应生成氯化铜,反应现象为剧烈燃烧且产生棕黄色的烟。(3)空试管起到安全瓶的作用,可防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中而使硬质玻璃管炸裂。(4)氢氧化钠溶液可吸收尾气氯气,防止污染空气,发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。
12.某学习小组将氯气和空气按体积比1∶3混合,通入含水8%的碳酸钠中制备Cl2O,然后用水吸收Cl2O制备次氯酸溶液。
已知:
ⅰ.Cl2在饱和食盐水中溶解度很小,能与含水8%的碳酸钠反应生成Cl2O。
ⅱ. Cl2O极易溶于水生成HClO;Cl2O的沸点为3.8 ℃,42 ℃以上分解为Cl2和O2。
回答下列问题:
(1)装置B中盛H2O的仪器名称为圆底烧瓶。
(2)按气流方向从左向右,各装置正确的连接顺序为a→d→e→c→b→f(用导气管口字母表示)。
(3)装置C中多孔球泡和搅拌棒的作用是增加反应物间的接触面积,使反应充分进行,实验过程中应对装置C进行的操作是冷却降温,控制温度低于42 ℃。
(4)将Cl2O通入水中制取HClO,该过程宜在避光条件下进行,原因是2HClO2HCl+O2↑(用化学方程式表示)。
(5)将制得的HClO溶液加入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,观察到溶液红色褪去。溶液褪色的原因可能有两个:①NaOH与HClO发生中和反应,②HClO有漂白性,使酚酞的红色褪去。设计实验探究溶液红色褪去的原因:往褪色后的溶液中继续滴加氢氧化钠溶液,若溶液变红,证明褪色的原因为①,若溶液不显红色,证明褪色的原因为②。
解析:(1)由题图可知,装置B中盛H2O的仪器名称为圆底烧瓶。(2)Cl2与空气的混合气从a导出,然后在C装置中反应,因此气流需“长进短出”,然后气流进入B装置中与水反应,因此气流需“长进短出”,故各装置正确的连接顺序为a→d→e→c→b→f。(3)装置C中反应放热,反应过程中溶液温度会升高,当溶液温度高于42 ℃时,Cl2O会分解为Cl2和O2,因此多孔球泡和搅拌棒的作用是增加反应物间的接触面积,使反应充分进行,同时对装置C进行冷却降温,控制反应温度低于42 ℃。(4)HClO稳定性较差,在光照下会发生分解生成HCl和O2,因此在制备HClO过程中需要避光,HClO分解反应的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑。(5)将制得的HClO溶液加入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,观察到溶液红色褪去。溶液褪色的原因可能有两个:①NaOH与HClO发生中和反应,溶液中NaOH被消耗而褪色,②因HClO具有漂白性,将酚酞漂白而使溶液褪色;若褪色原因为①,则褪色后的溶液中不含NaOH,若褪色的原因为②,则褪色后的溶液中不含酚酞,因此可向褪色后的溶液中加入NaOH溶液,若溶液恢复至红色,则说明褪色原因为①,若溶液颜色无明显变化,则说明褪色原因为②。
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