内容正文:
1.2.2 研究物质性质的基本程序
课标定向
1.认识研究物质性质的基本程序,通过对氯气性质等一系列科学探究活动,认识氯气是一种非常活泼的非金属单质,了解氯气及次氯酸盐的物理性质、主要化学性质。(科学探究与创新意识)
2.树立安全意识和环保意识。(科学态度与社会责任)
学习任务一 氯气的性质及用途
【新知导学】
一、研究物质性质的基本程序
二、氯气的性质及用途
1.氯气的物理性质
[思考]草原上用氯气灌田鼠洞杀灭田鼠,该过程利用氯气的哪些性质?
提示:该过程利用了氯气有毒,且氯气的密度比空气大的性质。
[思考]由实验2可知,氯气在水中有一定的溶解度,能否用排水法收集氯气?
根据氯气的物理性质,可用什么方法收集氯气?
提示:不能。由于氯气的密度比空气大,可采用向上排空气法收集氯气。
2.氯气的化学性质
(1)与金属单质反应
①与钠反应
②与铁反应
③与铜反应
(2)与氢气反应
[思考]由上述四个实验来看,燃烧一定要有氧气参与吗?
提示:不一定,凡是发光发热的化学反应都可以叫做燃烧。
(3)与水反应
①实验探究:
②次氯酸的性质及用途:
次氯酸能使有色物质褪色,并能杀灭细菌,因此次氯酸具有_____作用
和_____作用。
(4)与碱溶液的反应
①氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式
_______________________________。
②84消毒液的有效成分:_________。
漂白
消毒
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
次氯酸钠
3.氯气的用途:
氯气在工业上大量用于制造_____、有机溶剂和___________等。
盐酸
杀菌消毒剂
【教材微拓】(溯源教材·P19身边的化学)
漂白粉
(1)制取:氯气与石灰乳反应制取漂白粉的化学方程式:
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,漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。
(3)漂白粉的漂白原理及失效原因
①漂白原理:漂白粉与稀盐酸或空气中的水和二氧化碳反应,生成HClO。
Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO,Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO。
②失效原因:Ca(ClO)2在空气中与CO2和H2O反应生成HClO和CaCO3,HClO不稳定,见光或受热易分解。因此,漂白粉放置久了易变质失效,应密封保存。
(4)漂白粉的保存:漂白粉应避光并置于阴凉处密封保存。
【总结升华】
氯气的化学性质
反应物 化学方程式
氯气与金属 氯气+金属→金属氯化物(若金属为变价金属则生成高价金属氯化物,如铁与氯气反应生成氯化铁而不是氯化亚铁)
氯气与氢气 H2+Cl2 2HCl
氯气与水 Cl2+H2O===HCl+HClO
氯气与碱 氯气+碱→盐酸盐+次氯酸盐+水
【即学即练】
1.易错辨析
(1)氯气溶于水形成的氯水与液氯均为液态,是同一种物质。( )
提示:液氯是纯净物,其成分是Cl2,但是氯水却是混合物。
(2)“烟”与“雾”是同一种物质。( )
提示:“烟”是固体小颗粒,“雾”是小液滴。
(3)氯气与铁发生反应生成FeCl2。( )
提示:氯气与变价金属反应时生成高价态氯化物。
×
×
×
(4)若将氯气直接通入湿润的有色纸条上,有色纸条褪色说明氯气有
漂白性。( )
提示:氯气没有漂白性。
(5)“研究氯气的性质”的实验最后用氢氧化钠溶液吸收尾气。( )
提示:由于氯气能与氢氧化钠溶液反应,因此用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气。
×
√
2.(2025·张家口高一月考)非金属单质溴与氯气的性质很相似。在探究溴单质的性质时,其基本程序应该是 ( )
A.做实验并观察实验现象→分析、解释,得出结论
B.观察溴的外部特征→做实验并观察实验现象→分析、解释,得出结论
C.观察溴的外部特征→预测溴的化学性质→做实验并观察实验现象→分析、解释,得出结论
D.预测溴的性质→做实验并观察实验现象→分析、解释,得出结论→观察溴的外部特征
【解析】选C。研究物质性质的基本程序:①观察物质的外部特征;②预测物质的性质;③实验和观察;④解释和结论。
3.(双选)下列实验现象描述不正确的是 ( )
A.氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口处有白雾出现
B.铜丝在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟,加少量水,溶液呈蓝绿色
C.铁丝在氯气中燃烧,产生棕红色的烟,加少量水,溶液呈浅绿色
D.钠在氯气中燃烧,发出淡蓝色的火焰,生成白色的烟
【解析】选C、D。氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,发出苍白色火焰,瓶口处有白雾出现,故A正确;铜在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟,加少量水形成蓝绿色的CuCl2溶液,故B正确;铁丝在氯气中燃烧,产生棕红色的烟,加少量水形成棕黄色溶液,故C错误;钠在氯气中燃烧,产生白色的烟,发出黄色的火焰,故D错误。
学习任务二 氯水的成分与性质
【合作探究】
探究氯水的成分与性质
[情境]
(1)新制氯水呈浅黄绿色,说明氯水中含有什么物质?
提示:Cl2呈黄绿色,说明新制氯水中含有Cl2。
(2)实验一中产生的气泡是什么气体?由实验一中的现象,说明氯水中含有的
微粒是什么?写出该反应的化学方程式。
提示:CO2气体;说明氯水中含有H+,反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl===
2NaCl+H2O+CO2↑。
(3)由实验二中的现象,可说明氯水中有哪些物质?
提示:HCl、HClO。
(4)由实验三中的现象,说明氯水中含有的微粒是什么?写出反应的化学
方程式。
提示:Cl-。HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3。
(5)由实验四可知,实验室中应如何保存新制氯水?
提示:由于次氯酸受热或见光易分解,因此应该将新制氯水放在棕色试剂瓶中,置于阴凉处。
(6)实验四中2 mL新制氯水在太阳光下放置发生的反应是什么?实验中
“红色不褪去”的原因是什么?
提示:氯水中的HClO光照发生分解,反应的化学方程式为2HClO 2HCl+O2↑;长时间放置的氯水中无HClO,失去漂白性,故红色不褪去。
【教材微拓】(溯源教材·P19身边的化学)
次氯酸的性质
(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):2HClO 2HCl+O2↑。
③具有漂白性和消毒作用。
(2)次氯酸的漂白原理、特点及应用范围
【总结升华】
1.新制氯水、久置氯水和液氯的比较
名称 新制氯水 久置氯水 液氯
物质
类别 混合物 混合物 纯净物
所含
微粒 Cl2、HClO、H2O、
H+、Cl-、ClO-、OH-
三分子、四离子 H+、Cl-、OH-、H2O
溶质成分:稀盐酸 Cl2
2.氯水成分的检验
所加试剂 参与反应的微粒 实验现象 化学方程式或解释
AgNO3溶液 Cl- 白色沉淀 HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3
Na2CO3固体 H+ 有气泡产生 2HCl+Na2CO3===
CO2↑+H2O+2NaCl
有色布条 HClO 布条颜色褪去 漂白性
石蕊溶液 HClO、H+ 先变红后褪色 酸性和漂白性
【即学即练】
1.易错辨析
(1)Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,故氯水中无Cl2分子。( )
提示:氯水中含有氯气分子,因此氯水为浅黄绿色。
(2)氯水中含有次氯酸,因此具有漂白性。( )
提示:次氯酸具有漂白性。
(3)向紫色石蕊试液中滴加氯水,最终溶液褪色是由于氯气有漂白性。( )
提示:紫色石蕊试液最终褪色是由于氯水中含有次氯酸,次氯酸具有漂白性。
×
√
×
2.下列是关于氯水的叙述,正确的是 ( )
A.新制氯水中只含Cl2和HClO分子
B.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C.光照氯水有气泡冒出,该气体为Cl2
D.氯水放置数天后,pH将增大
【解析】选B。新制氯水中存在反应:Cl2+H2O===HCl+HClO,则溶液中含
有Cl2、H2O、HClO分子,还含有H+、Cl-、ClO-等,A不正确;新制氯水中含
有盐酸和次氯酸,盐酸显酸性,可使蓝色石蕊试纸变红,次氯酸具有强氧化性,
能使蓝色石蕊试纸变红后褪色,B正确;光照氯水时发生反应:2HClO
2HCl+O2↑,有气泡冒出,该气体为O2,C不正确;氯水放置数天后,氯水转化为
稀盐酸,c(H+)增大,pH将减小,D不正确。
3.(2025·福州高一月考)下列关于氯水性质探究实验中现象、作用粒子及结论中有错误的一项是( )
选项 操作 现象 作用粒子 结论
A 向氯水中滴加AgNO3溶液 出现白色固体 Cl- Cl2与水反应产生Cl-
B 向新制氯水中滴加石蕊试液 先变红后褪色 H+、HClO H+与指示剂作用
速度快
C 向新制氯水中加入NaHCO3溶液 产生无色气泡 H+ 氯水呈酸性
D 向滴有酚酞的NaOH溶液中加入新制氯水 红色褪去 HClO 褪色是HClO的漂白
性所致
【图示析题】
【解析】选D。氯水中加入硝酸银溶液产生白色沉淀,说明生成白色沉淀氯化银,所以氯水中含有氯离子,证明Cl2与水反应产生Cl-,故A正确;氯气与水反应生成HCl、HClO,HCl显强酸性,使石蕊变红,HClO具有强氧化性,使其褪色,向新制氯水中滴加石蕊试液先变红后褪色,说明H+与指示剂作用速度快,故B正确;次氯酸的酸性弱于碳酸,所以氯水中加入碳酸氢钠溶液产生气体,说明是盐酸而不是次氯酸,氯水呈酸性,故C正确;向滴有酚酞的NaOH溶液中加入新制氯水,红色褪去是氯水中盐酸和氢氧化钠溶液反应的原因,不是HClO的漂白性所致,故D错误。
课堂检测
1.研究物质性质的基本程序,一般分为四大步,其中第二步是 ( )
A.实验和观察 B.观察物质的外部特征
C.解释和结论 D.预测物质的性质
【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。
2.(2025·济宁高一阶段性考试)氯气属于活泼非金属,能与金属、非金属、水溶液、碱溶液等反应,下列说法不正确的是 ( )
A.钠、铁和铜都能与氯气反应,生成金属氯化物
B.液氯是氯气的水溶液,它能使干燥的有色布条褪色
C.氢气能在氯气中安静地燃烧
D.Na在氯气中燃烧的现象与Na在空气中加热的现象不相同
【解析】选B。钠、铁和铜都能在氯气中燃烧生成金属氯化物,A项正确;液氯是液态的氯气,没有漂白性,不能使干燥的有色布条褪色,B项错误。
3.将Cl2通入冷的石灰乳[Ca(OH)2]中即制得漂白粉,漂白粉的有效成分
是 ( )
A.H2O B.CaCl2 C.Ca(ClO)2 D.Ca(OH)2
【解析】选C。Cl2通入冷的石灰乳[Ca(OH)2]中即制得漂白粉,漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2,其中有效成分是Ca(ClO)2。
4.(2025·成都高一期中)氯气溶于水形成氯水,下列有关氯水的说法错误
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。
【深挖掘·教材激活】
5.(溯源教材·P22T5)如图装置用来检验氯气的部分性质,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B、C中的布条都褪色
D.装置D中发生的反应为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
【图示析题】
【解析】选C。本题设计意图是验证次氯酸的漂白性,因此氯气必须是干燥的,装置B是为了验证氯气不具备漂白性而设置的,D属于尾气处理装置,该实验使用了有毒的氯气,因此,需要在通风橱中进行。
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