内容正文:
第一单元 氯气及其化合物
第2课时 氯气的性质及应用
一、知识目标
1. 掌握氯气的物理性质和化学性质,包括氯气与金属单质、非金属单质、水的反应。
1. 理解次氯酸的性质,如强氧化性、漂白性、弱酸性和不稳定性。
1. 掌握氯气与碱的反应,了解漂白液、漂白粉的制取原理和漂白原理。
1. 了解氯气在生产和生活中的应用。
二、核心素养目标
1. 宏观辨识与微观探析:通过观察氯气的颜色、状态等宏观现象,了解氯气的物理性质;从微观角度理解氯气的强氧化性,以及与其他物质反应的本质。
1. 证据推理与模型认知:通过实验现象推理氯气的性质,建立氯气性质及应用的知识模型。
1. 科学探究与创新意识:通过对氯气性质的实验探究,培养实验操作能力和创新思维。
1. 科学态度与社会责任:认识氯气的毒性,了解在氯气泄漏等情况下的正确处理方法,增强安全意识和社会责任感。
一、学习重点
氯气的化学性质,次氯酸的性质,氯气与碱的反应,氯气的应用。
二、学习难点
氯气与水反应的原理,氯水的成分和性质,漂白液和漂白粉的制取及漂白原理。
一、氯气的性质
1.氯气的物理性质
颜色
状态
气味
毒性
溶解性
色
气体
1体积的水溶解约2体积的氯气
2. 氯气的化学性质
①与金属单质的反应
氯气在加热条件下能与大多数金属化合,生成 价金属氯化物。
②与非金属单质的反应
实验操作
实验现象
化学方程式
在空气中点燃H2,然后把导管缓慢伸入盛满Cl2的集气瓶中
H2在Cl2中安静地 ,发
出 色火焰
燃烧结束后,抽去盖在集气瓶口处的毛玻璃片
瓶口上方出现 .
注意:(1)若将H2与Cl2混合点燃或强光照射会发生爆炸。(2)氯化氢的水溶液俗称盐酸。
③与水反应
(1)氯气的水溶液称为 。
(2)溶于水的部分氯气与水发生反应 。
(3)HClO的名称为 。
(4)次氯酸比碳酸酸性 。
(5)次氯酸不稳定,见光易分解,反应的化学方程式为 。
(6)次氯酸具有 性,可用于自来水的杀菌消毒,还可以用作漂白剂。
注意:氯气用于自来水消毒时,因与水中的有机物反应生成有机氯化物对人体有害,所以要严格控制饮用水中氯的含量,并开始使用二氧化氯(ClO2)、臭氧等新的自来水消毒剂。
二、氯气的用途
1.与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液
(1)制取反应的化学方程式: 。
(2)漂白液的有效成分是 。
2.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 。
(3)漂白粉的漂白原理:利用复分解反应原理,漂白粉中的 与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的 。
(4)漂白粉的保存:漂白粉应 、 保存,并置于 干燥处。
3.其他应用:氯气是一种重要的化工原料,大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等。
一、氯气的性质
活动一:课堂思考引入
问题思考:氯的单质氯气是一种重要的化工原料,它在生活中也有哪些应用?大家有没有注意过,打开自来水龙头有时会有刺激性气味,这又和氯气有什么关系呢?
活动二:氯气的物理性质
问题思考1:结合1915年4月22日德军在比利时伊普尔战役中使用氯气作为毒气的材料,思考:从“黄绿色烟云”“用湿毛巾捂住嘴巴”“逃往地势更高的地方”“刺鼻的怪味”“中毒”这些信息,能分别推测出氯气的哪些物理性质?
问题思考2:在生活中,如果遇到氯气泄漏,根据氯气的物理性质,应采取哪些防护措施?为什么?
活动三:氯气的化学性质——与金属单质反应
问题思考1:为什么说氯气具有强氧化性?请从原子结构的角度进行解释。
问题思考2:写出钠与氯气、铁与氯气、铜与氯气反应的化学方程式,并描述反应现象。
问题思考3:在一定条件下(点燃或加热)氯气能与金属反应,金属的价态有什么规律?和能用它们的金属与盐酸反应制取吗?为什么?
活动四:氯气的化学性质——与非金属单质反应
问题思考1:氢气与氯气在点燃或光照条件下能发生什么反应?写出化学方程式。工业上如何利用这一反应制取盐酸?
问题思考2:通过氢气在氯气中燃烧的实验,你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识?
活动五:氯气的化学性质——与水反应
问题思考1:在自来水生产过程中,加入氯气能实现杀菌消毒的目的,氯气通入水中后发生了怎样的化学变化?写出化学方程式。什么是可逆反应?
问题思考2:将干燥的有色布条和湿润的有色布条分别放入两瓶干燥的氯气中,会观察到什么现象?由此可得出什么结论?
问题思考3:次氯酸有哪些性质?举例说明。
问题思考4:液氯和氯水的区别?
类别
分类
成分
性质
液氯
新制氯水
久置氯水
问题思考5:为什么实验室中使用的氯水只能现配现用,并盛放在棕色试剂瓶中?
活动六:典例精讲
【典例1】氯气是一种有毒气体,一旦遇到少量氯气泄漏,下列措施中不合理的是( )
A. 人群向高处疏散
B. 人群朝顺风向疏散
C. 用浸有水或弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻
D. 向泄漏地点撒石灰
【典例2】解释下列现象产生的原因。
(1)将氯水滴入紫色石蕊试液中,可以看到石蕊试液先变红后褪色。
(2)将氯水滴入硝酸银溶液中,有白色沉淀生成。
(3)向氯水中滴加碳酸钠溶液,有气体生成。
【典例3】氯气可用来消灭田鼠,为此将氯气通过软管灌入洞中,这是利用了氯气下列性质中的( )
①黄绿色 ②密度比空气大 ③有毒 ④较易液化 ⑤溶解于水
A.②③ B.③④
C.①②③ D.③④⑤
二、氯气的应用
活动一:制取漂白剂
问题思考1:在生活中,我们经常会使用一些漂白剂来清洁和消毒物品。那这些漂白剂是如何制取的呢?
问题思考2:制取漂白液的原理?有效成分是?漂白原理是?
问题思考3:制取漂白粉的原理?有效成分是?漂白原理是?如何存放漂白粉?
活动二:其他应用
问题探究:除了制取漂白剂,氯气在其他方面还有很多应用。我们生活中的很多产品都离不开氯气的参与,氯气有哪些其他应用?
活动三:典例精讲
【典例1】下列叙述中错误的是( )
A. 液氯是纯净物,氯水是混合物
B. 漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2
C. Ca(ClO)2比HClO稳定
D. 氢气在氯气中燃烧是工业制盐酸的方法
【典例2】判断正误
(1)湿润的有色布条遇Cl2褪色,说明Cl2具有漂白性 ( )
(2)Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,故氯水中无Cl2分子 ( )
【典例3】氯水久置或光照条件下会出现 (填现象),说明 ,用化学方程式表示 。
(1)氯气是很活泼的非金属单质,具有很强的氧化性。
①氯气能与绝大多数金属反应,一般把变价金属(如Fe、Cu)氧化到最高价。
②氯气在一定条件下能与非金属单质(如H2、S、P等)反应。
(2)燃烧是发光发热的剧烈的化学反应,不一定要有氧气参与。
(3)描述现象时,固体小颗粒分散在空气中形成“烟”,液体小液滴分散到空气中形成“雾”。
(4)新制氯水的成分与性质
①新制氯水的成分
②新制氯水中各微粒的性质
(5)常温下,氯气和碱反应规律:Cl2+碱―→氯化物+次氯酸盐+H2O。
(6)次氯酸盐比次氯酸稳定,不易分解且次氯酸盐固体比氯水(次氯酸)易于贮存和运输,故生产、生活中常用次氯酸盐(如漂白粉)代替次氯酸作漂白剂和消毒剂。
(7)漂白液、漂白粉的有效成分分别为NaClO、Ca(ClO)2,其漂白、消毒原理相同,都是在酸性条件下生成具有漂白、消毒作用的次氯酸(HClO)。
(8)具有漂白和消毒作用的含氯化合物有次氯酸、次氯酸盐(次氯酸钙、次氯酸钠)、二氧化氯(ClO2)。二氧化氯的漂白和消毒能力比氯气强且使用起来更安全。
1.判断正误:
(1)Cl2是一种有毒的有刺激性的气体,具有氧化性( )
(2)发生氯气泄漏时,污染区居民应向顺风、低洼处转移,并用湿毛巾护住口鼻( )
(3)过量Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2( )
2.下列氯化物既能由金属和氯气直接化合制得,又能由金属和盐酸反应制得的是( )
A.CuCl2
B.FeCl2
C.NaCl
D.FeCl3
考点1 氯气的性质
1.下列关于液氯和氯水的叙述中正确的是( )
A.液氯是纯净物,而氯水是混合物
B.液氯与氯水均显酸性
C.液氯较氯水的漂白作用更强
D.液氯无色,氯水呈黄绿色
2.下列关于氯水的叙述错误的是( )
A.新制氯水中的微粒只含Cl2和H2O
B.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C.光照新制氯水有气泡逸出,该气体是O2
D.新制氯水在密闭无色玻璃瓶中放置数天后酸性增强
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
4.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
5.某同学利用如图所示的装置进行有关实验。其中气体A的主要成分是氯气,还含有少量空气和水蒸气。请回答下列问题:
(1)该实验的主要目的是研究____________________________________________。
(2)浓硫酸的作用是________。
(3)实验过程中观察到B瓶中干燥的有色布条______(填“褪”或“不褪”)色。
考点2 氯气的应用
6.家庭中使用漂白粉时,为了增强漂白能力,可加入少量的物质是( )
A.食盐 B.食醋
C.烧碱 D.纯碱
7.某化工厂生产的漂白粉,产品说明书如下:
漂白粉使用说明书
主要成分:次氯酸钙,氯化钙
用量用法:每次取漂白粉2 g,水1 000 mL,配成0.2%~0.3%的浊液;将病人用具浸泡其中5~10分钟,如需要,浓度可提高,时间可延长
注意事项:……
请回答:
(1)请为漂白粉写一份保存、使用的注意事项(不超过30字)___________________。
(2)用化学方程式表示:
①漂白粉的生产原理:_________________________________________________;
②一般情况下,漂白粉失效的主要原因:________________________________
________________________________________________________________________。
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第一单元 氯气及其化合物
第2课时 氯气的性质及应用
一、知识目标
1. 掌握氯气的物理性质和化学性质,包括氯气与金属单质、非金属单质、水的反应。
1. 理解次氯酸的性质,如强氧化性、漂白性、弱酸性和不稳定性。
1. 掌握氯气与碱的反应,了解漂白液、漂白粉的制取原理和漂白原理。
1. 了解氯气在生产和生活中的应用。
二、核心素养目标
1. 宏观辨识与微观探析:通过观察氯气的颜色、状态等宏观现象,了解氯气的物理性质;从微观角度理解氯气的强氧化性,以及与其他物质反应的本质。
1. 证据推理与模型认知:通过实验现象推理氯气的性质,建立氯气性质及应用的知识模型。
1. 科学探究与创新意识:通过对氯气性质的实验探究,培养实验操作能力和创新思维。
1. 科学态度与社会责任:认识氯气的毒性,了解在氯气泄漏等情况下的正确处理方法,增强安全意识和社会责任感。
一、学习重点
氯气的化学性质,次氯酸的性质,氯气与碱的反应,氯气的应用。
二、学习难点
氯气与水反应的原理,氯水的成分和性质,漂白液和漂白粉的制取及漂白原理。
一、氯气的性质
1.氯气的物理性质
颜色
状态
气味
毒性
溶解性
黄绿色
气体
刺激性气味
有毒
1体积的水溶解约2体积的氯气
2. 氯气的化学性质
①与金属单质的反应
氯气在加热条件下能与大多数金属化合,生成高价金属氯化物。
②与非金属单质的反应
实验操作
实验现象
化学方程式
在空气中点燃H2,然后把导管缓慢伸入盛满Cl2的集气瓶中
H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰
H2+Cl22HCl
燃烧结束后,抽去盖在集气瓶口处的毛玻璃片
瓶口上方出现白雾
注意:(1)若将H2与Cl2混合点燃或强光照射会发生爆炸。(2)氯化氢的水溶液俗称盐酸。
③与水反应
(1)氯气的水溶液称为氯水。
(2)溶于水的部分氯气与水发生反应Cl2+H2O===HCl+HClO。
(3)HClO的名称为次氯酸。
(4)次氯酸比碳酸酸性弱。
(5)次氯酸不稳定,见光易分解,反应的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑。
(6)次氯酸具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,还可以用作漂白剂。
注意:氯气用于自来水消毒时,因与水中的有机物反应生成有机氯化物对人体有害,所以要严格控制饮用水中氯的含量,并开始使用二氧化氯(ClO2)、臭氧等新的自来水消毒剂。
二、氯气的用途
1.与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液
(1)制取反应的化学方程式:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
(2)漂白液的有效成分是次氯酸钠。
2.与石灰乳反应——制取漂白粉
(1)制取反应的化学方程式:2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(2)漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2。
(3)漂白粉的漂白原理:利用复分解反应原理,漂白粉中的次氯酸钙与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的次氯酸。
(4)漂白粉的保存:漂白粉应密封、避光保存,并置于阴凉干燥处。
3.其他应用:氯气是一种重要的化工原料,大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等。
一、氯气的性质
活动一:课堂思考引入
问题思考:氯的单质氯气是一种重要的化工原料,它在生活中也有哪些应用?大家有没有注意过,打开自来水龙头有时会有刺激性气味,这又和氯气有什么关系呢?
答案:氯气大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等,也可生产漂白液和漂白粉等。在自来水生产过程中,会加入一定量的氯气来实现杀菌消毒的目的。
活动二:氯气的物理性质
问题思考1:结合1915年4月22日德军在比利时伊普尔战役中使用氯气作为毒气的材料,思考:从“黄绿色烟云”“用湿毛巾捂住嘴巴”“逃往地势更高的地方”“刺鼻的怪味”“中毒”这些信息,能分别推测出氯气的哪些物理性质?
答案:“黄绿色烟云”说明氯气是黄绿色气体;“用湿毛巾捂住嘴巴”推测氯气可能能溶于水;“逃往地势更高的地方”推测氯气密度比空气大;“刺鼻的怪味”说明氯气有刺激性气味;“中毒”说明氯气有毒。
问题思考2:在生活中,如果遇到氯气泄漏,根据氯气的物理性质,应采取哪些防护措施?为什么?
答案:应向高处疏散、用湿毛巾捂住口鼻等。因为氯气密度比空气大,会在低处聚集,向高处疏散能减少接触氯气的风险;氯气能溶于水,用湿毛巾捂住口鼻可吸收部分氯气,减少吸入。
活动三:氯气的化学性质——与金属单质反应
问题思考1:为什么说氯气具有强氧化性?请从原子结构的角度进行解释。
答案:氯原子最外层有7个电子,很容易得到1个电子形成稳定结构,所以氯气具有强氧化性,可以跟一些具有还原性的物质反应,例如金属单质。
问题思考2:写出钠与氯气、铁与氯气、铜与氯气反应的化学方程式,并描述反应现象。
答案:,与剧烈燃烧,黄色火焰,产生大量白烟。,铁与氯气反应剧烈燃烧,产生红棕色烟,加水后溶液呈棕黄色。,铜与氯气剧烈燃烧,产生棕黄色烟,加水后溶液呈蓝绿色。
问题思考3:在一定条件下(点燃或加热)氯气能与金属反应,金属的价态有什么规律?和能用它们的金属与盐酸反应制取吗?为什么?
答案:金属与氯气反应生成高价态的金属氯化物;与盐酸反应生成,与盐酸不反应,所以和不能用它们的金属与盐酸反应制取。
活动四:氯气的化学性质——与非金属单质反应
问题思考1:氢气与氯气在点燃或光照条件下能发生什么反应?写出化学方程式。工业上如何利用这一反应制取盐酸?
答案:氢气在氯气中燃烧,产生苍白色的火焰,瓶口有白雾。。氢气与氯气混合后,光照会发生爆炸。工业上利用电解饱和食盐水得到的氯气和氢气制取盐酸,将氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,然后将氯化氢溶于水得到盐酸。
问题思考2:通过氢气在氯气中燃烧的实验,你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识?
答案:燃烧不一定有氧气参加。燃烧的本质是氧化还原反应,所有发光、发热的剧烈的化学反应都称为燃烧。
活动五:氯气的化学性质——与水反应
问题思考1:在自来水生产过程中,加入氯气能实现杀菌消毒的目的,氯气通入水中后发生了怎样的化学变化?写出化学方程式。什么是可逆反应?
答案:溶解的氯气部分与水起反应,生成盐酸和次氯酸,化学方程式为。在相同条件下该反应既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行,这种化学反应叫作可逆反应。
问题思考2:将干燥的有色布条和湿润的有色布条分别放入两瓶干燥的氯气中,会观察到什么现象?由此可得出什么结论?
答案:干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条褪色。结论是干燥氯气不具有漂白性,湿润的氯气具有漂白性,是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,而氯气没有漂白性。
问题思考3:次氯酸有哪些性质?举例说明。
答案: 强氧化性:能杀死病菌,起到消毒作用,如自来水用氯气消毒。
漂白性:能使某些染料和有机色素褪色,如湿润的有色布条在氯气中褪色。
一元弱酸(酸性):其酸性比碳酸弱。
不稳定性:。
问题思考4:液氯和氯水的区别?
类别
分类
成分
性质
液氯
新制氯水
久置氯水
答案:
类别
分类
成分
性质
液氯
纯净物
只有分子
具有氯气的性质
新制氯水
混合物
分子有、、,离子有、、、(少量)
有酸性,强氧化性,能漂白、消毒
久置氯水
混合物
主要是、
只有酸性
问题思考5:为什么实验室中使用的氯水只能现配现用,并盛放在棕色试剂瓶中?
答案:因为次氯酸不稳定,见光易分解,所以氯水只能现配现用,盛放在棕色试剂瓶中可防止次氯酸分解。
活动六:典例精讲
【典例1】氯气是一种有毒气体,一旦遇到少量氯气泄漏,下列措施中不合理的是( )
A. 人群向高处疏散
B. 人群朝顺风向疏散
C. 用浸有水或弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻
D. 向泄漏地点撒石灰
【答案】B。选项A,氯气的密度比空气大,会在低处聚集。人群向高处疏散,能减少接触氯气的风险,该措施合理。选项B,若人群朝顺风向疏散,会随着风的方向,更易接触到泄漏的氯气,无法远离氯气泄漏区域,该措施不合理。选项C,氯气能与水、弱碱性溶液发生反应。用浸有水或弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻,可吸收或反应掉部分氯气,减少吸入,该措施合理。选项D,石灰与水反应生成Ca(OH)2是碱性物质,氯气能与碱性物质反应。向泄漏地点撒石灰,可与氯气反应,从而消除或减少氯气的危害,该措施合理。
【典例2】解释下列现象产生的原因。
(1)将氯水滴入紫色石蕊试液中,可以看到石蕊试液先变红后褪色。
(2)将氯水滴入硝酸银溶液中,有白色沉淀生成。
(3)向氯水中滴加碳酸钠溶液,有气体生成。
【答案】(1)氯气溶于水形成氯水,氯水体现酸性和漂白性。(2)氯水中含有大量氯离子,形成氯化银沉淀。(3)氯水中含有大量氢离子,与碳酸钠反应生成CO2。
【典例3】氯气可用来消灭田鼠,为此将氯气通过软管灌入洞中,这是利用了氯气下列性质中的( )
①黄绿色 ②密度比空气大 ③有毒 ④较易液化 ⑤溶解于水
A.②③ B.③④
C.①②③ D.③④⑤
【答案】A。氯气密度比空气大(性质②),灌入洞中后,会在洞的下部聚集,能较好地覆盖田鼠活动区域。氯气有毒(性质③),可使田鼠中毒死亡,从而达到消灭田鼠的目的。而氯气的黄绿色(性质①)是颜色特征,与消灭田鼠无关;较易液化(性质④)是状态变化相关性质,在此应用中未体现;溶解于水(性质⑤)也不是将氯气灌入洞中消灭田鼠所利用的性质。
二、氯气的应用
活动一:制取漂白剂
问题思考1:在生活中,我们经常会使用一些漂白剂来清洁和消毒物品。那这些漂白剂是如何制取的呢?
答案:氯气与碱反应来制取。生活中常用的含氯漂白剂有次氯酸盐。
问题思考2:制取漂白液的原理?有效成分是?漂白原理是?
答案:,有效成分是。
漂白原理:。
问题思考3:制取漂白粉的原理?有效成分是?漂白原理是?如何存放漂白粉?
答案:,有效成分是。
漂白原理:。
因为次氯酸钙会与空气中的二氧化碳和水反应,次氯酸不稳定易分解,故密封存放于干燥避光处。
活动二:其他应用
问题探究:除了制取漂白剂,氯气在其他方面还有很多应用。我们生活中的很多产品都离不开氯气的参与,氯气有哪些其他应用?
答案:氯气是一种重要的化工原料,在生产和生活中的应用十分广泛。氯气可用于消毒,制造盐酸、漂白剂、农药等,还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。
活动三:典例精讲
【典例1】下列叙述中错误的是( )
A. 液氯是纯净物,氯水是混合物
B. 漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2
C. Ca(ClO)2比HClO稳定
D. 氢气在氯气中燃烧是工业制盐酸的方法
【答案】B。漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2。
【典例2】判断正误
(1)湿润的有色布条遇Cl2褪色,说明Cl2具有漂白性 ( )
(2)Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,故氯水中无Cl2分子 ( )
【答案】×;×。(1)氯气溶于水生成HClO,HClO具有漂白性。(2)Cl2与H2O反应是可逆反应。
【典例3】氯水久置或光照条件下会出现 (填现象),说明 ,用化学方程式表示 。
【答案】气泡;次氯酸不稳定,在光照下容易分解放出O2;
(1)氯气是很活泼的非金属单质,具有很强的氧化性。
①氯气能与绝大多数金属反应,一般把变价金属(如Fe、Cu)氧化到最高价。
②氯气在一定条件下能与非金属单质(如H2、S、P等)反应。
(2)燃烧是发光发热的剧烈的化学反应,不一定要有氧气参与。
(3)描述现象时,固体小颗粒分散在空气中形成“烟”,液体小液滴分散到空气中形成“雾”。
(4)新制氯水的成分与性质
①新制氯水的成分
②新制氯水中各微粒的性质
(5)常温下,氯气和碱反应规律:Cl2+碱―→氯化物+次氯酸盐+H2O。
(6)次氯酸盐比次氯酸稳定,不易分解且次氯酸盐固体比氯水(次氯酸)易于贮存和运输,故生产、生活中常用次氯酸盐(如漂白粉)代替次氯酸作漂白剂和消毒剂。
(7)漂白液、漂白粉的有效成分分别为NaClO、Ca(ClO)2,其漂白、消毒原理相同,都是在酸性条件下生成具有漂白、消毒作用的次氯酸(HClO)。
(8)具有漂白和消毒作用的含氯化合物有次氯酸、次氯酸盐(次氯酸钙、次氯酸钠)、二氧化氯(ClO2)。二氧化氯的漂白和消毒能力比氯气强且使用起来更安全。
1.判断正误:
(1)Cl2是一种有毒的有刺激性的气体,具有氧化性( )
(2)发生氯气泄漏时,污染区居民应向顺风、低洼处转移,并用湿毛巾护住口鼻( )
(3)过量Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2( )
【答案】√;×;×。
2.下列氯化物既能由金属和氯气直接化合制得,又能由金属和盐酸反应制得的是( )
A.CuCl2
B.FeCl2
C.NaCl
D.FeCl3
【答案】C。
考点1 氯气的性质
1.下列关于液氯和氯水的叙述中正确的是( )
A.液氯是纯净物,而氯水是混合物
B.液氯与氯水均显酸性
C.液氯较氯水的漂白作用更强
D.液氯无色,氯水呈黄绿色
答案:A
解析:氯气可液化为液氯,液氯(黄绿色液体)是由氯气分子构成的纯净物,无酸性、无漂白性;氯气溶于水得到氯水(浅黄绿色溶液),新制的氯水是含有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-的混合物,既有酸性,又有漂白性。
2.下列关于氯水的叙述错误的是( )
A.新制氯水中的微粒只含Cl2和H2O
B.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C.光照新制氯水有气泡逸出,该气体是O2
D.新制氯水在密闭无色玻璃瓶中放置数天后酸性增强
答案:A
解析:新制氯水成分的多样性决定了新制氯水性质上的多重性。新制氯水中主要含有三种分子H2O、Cl2、HClO和四种离子H+、Cl-、ClO-、OH-;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HClO氧化褪色;光照新制氯水,发生反应2HClO2HCl+O2↑,逸出的是O2;该反应进行后,弱酸(次氯酸)转化为强酸(盐酸),在密闭无色玻璃瓶中不考虑HCl挥发,溶液的酸性增强。
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
解析:氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,瓶口形成白雾,没有烟,A项错误;铁与氯气反应生成FeCl3,FeCl3溶液呈黄色,B项错误;钠与空气中的氧气在点燃条件下反应,生成的过氧化钠为淡黄色固体,D项错误。
4.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
答案:B
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项均不符合题意。
5.某同学利用如图所示的装置进行有关实验。其中气体A的主要成分是氯气,还含有少量空气和水蒸气。请回答下列问题:
(1)该实验的主要目的是研究____________________________________________。
(2)浓硫酸的作用是________。
(3)实验过程中观察到B瓶中干燥的有色布条______(填“褪”或“不褪”)色。
答案:(1)干燥的氯气是否具有漂白作用
(2)除去H2O(干燥氯气) (3)不褪
解析:(1)该实验的主要目的是研究干燥的氯气是否具有漂白作用。(2)浓硫酸的作用是作为干燥剂干燥氯气。(3)实验过程中观察到B瓶中干燥的有色布条不褪色。
考点2 氯气的应用
6.家庭中使用漂白粉时,为了增强漂白能力,可加入少量的物质是( )
A.食盐 B.食醋
C.烧碱 D.纯碱
答案:B
解析:漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,在CH3COOH作用下可快速生成HClO,使漂白粉溶液中HClO的浓度增大,增强漂白能力。
7.某化工厂生产的漂白粉,产品说明书如下:
漂白粉使用说明书
主要成分:次氯酸钙,氯化钙
用量用法:每次取漂白粉2 g,水1 000 mL,配成0.2%~0.3%的浊液;将病人用具浸泡其中5~10分钟,如需要,浓度可提高,时间可延长
注意事项:……
请回答:
(1)请为漂白粉写一份保存、使用的注意事项(不超过30字)___________________。
(2)用化学方程式表示:
①漂白粉的生产原理:_________________________________________________;
②一般情况下,漂白粉失效的主要原因:________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)密封、避光保存在阴凉处,随配随用,勿接触皮肤,不能用以漂洗丝、毛织品等
(2)①2Ca(OH)2+2Cl2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
②Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO、2HClO2HCl+O2↑
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