内容正文:
2.2.1 氯气的性质
一、概念卡(必背短句)
1.氯气的物理性质:黄绿色气体,有刺激性气味,有毒;密度比空气大,常温下 1 体积水约能溶解 2 体积氯气;易液化,液态氯气称为液氯。
2.与金属反应:氯气能与大多数金属直接化合,并把变价金属氧化到高价态:点燃= 2NaCl(白烟),点燃(棕褐色烟),点燃(棕黄色烟)。
3.与非金属反应:点燃= 2HCl,发出苍白色火焰,瓶口出现白雾;点燃,氯气过量时进一步生成。
4.与水反应:,该反应是可逆反应,故氯水中同时存在多种成分。
5.次氯酸(HClO):一元弱酸(酸性比碳酸弱)、具有强氧化性(可漂白、杀菌、消毒)、不稳定,见光分解:2HClO =光照。
6.与碱反应:(制漂白液);(制漂白粉)。
7.氯水的成分:三分子(、HClO、)、四离子(、、、)。新制氯水显浅黄绿色,久置氯水因 HClO 分解而变成稀盐酸,颜色褪去。
关键限定:干燥的氯气没有漂白性,只有氯气与水反应生成的 HClO 才有漂白性。所以干燥的有色布条在干燥氯气中不褪色,湿润的有色布条才会褪色。
二、归类表(按反应对象记忆)
反应对象
化学方程式
主要现象
钠
2NaCl
剧烈燃烧,产生大量白烟
铁
剧烈燃烧,产生棕褐色的烟
铜
剧烈燃烧,产生棕黄色的烟
氢气
2HCl
苍白色火焰,瓶口有白雾
磷
产生大量白色烟雾
水
氯水显浅黄绿色,有漂白性
氢氧化钠溶液
黄绿色褪去,得漂白液
石灰乳
得漂白粉
氯化亚铁溶液
溶液由浅绿色变为黄色
二氧化硫
黄绿色褪去,体现氯气的氧化性
三、化学方程式清单(12 条,必背)
1. 2NaCl
2.
3.
4. 2HCl
5.
6.
7.(离子方程式)
8.2HClO
9.
10.
11.
12.
四、实验
实验:氯气的性质(列表记忆)
项目
钠
铁
铜
操作
把一小块钠加热后放入盛满氯气的集气瓶中
把灼热的铁丝伸入盛满氯气的集气瓶中
把灼热的铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中
现象
剧烈燃烧,产生大量白烟
剧烈燃烧,产生棕褐色的烟
剧烈燃烧,产生棕黄色的烟
产物
NaCl(白色固体)
(棕褐色固体)
(棕黄色固体)
化学方程式
2NaCl
实验原理
钠与氯气在点燃条件下直接化合
铁在氯气中燃烧被氧化到 +3 价
铜在氯气中燃烧被氧化到 +2 价
实验结论
生成 NaCl,钠由 0 价升到 +1 价
生成,铁由 0 价升到 +3 价
生成,铜由 0 价升到 +2 价
注意事项
氯气有毒,实验须在通风橱中进行
集气瓶必须干燥并密封,防止氯气泄漏
金属须预先灼烧至红热再伸入,否则现象不明显
项目
内容
实验名称
氯气与水的反应(探究氯水的成分与漂白性)
实验原理
,HClO 具有强氧化性(漂白性)
实验用品
新制氯水、干燥的氯气、有色布条、溶液、稀硝酸、紫色石蕊溶液、试管、集气瓶
装置与操作
①把干燥的有色布条放入盛干燥氯气的集气瓶中,观察;
②把湿润的有色布条放入盛氯气的集气瓶中,观察;
③向新制氯水中滴加紫色石蕊溶液;
④向新制氯水中滴加溶液和稀硝酸
实验现象
①干燥有色布条不褪色;
②湿润有色布条褪色;
③石蕊溶液先变红后褪色;
④产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
实验结论
干燥氯气没有漂白性,起漂白作用的是 HClO;氯水中含(石蕊变红)和(生成 AgCl 白色沉淀)
注意事项
①必须用新制氯水,久置氯水因 HClO 分解而失去漂白性;
②必须设置干燥氯气的对照实验,才能说明起漂白作用的是 HClO;
③氯气有毒,实验应在通风橱中进行
项目
内容
实验名称
氯气与氢氧化钠溶液反应(制取漂白液并吸收尾气)
实验原理
实验用品
新制氯水(或氯气)、NaOH 溶液、试管、胶头滴管、pH 试纸
装置与操作
向新制氯水中逐滴加入 NaOH 溶液并不断振荡,观察颜色变化,再测反应后溶液的酸碱性
实验现象
氯水的浅黄绿色逐渐褪去,反应后的溶液显碱性
实验结论
与 NaOH 反应生成 NaCl、NaClO 和,可用于制取漂白液,也可用于吸收氯气尾气
注意事项
①碱液必须足量,保证氯气被完全吸收;
②工业上用氯气与石灰乳反应制取漂白粉,有效成分是;
③漂白液应避光密封保存,防止 NaClO 分解
五、易混辨析(5 组)
序号
易混点
辨析要点
1
液氯、新制氯水、久置氯水
液氯是纯净物(只含);新制氯水是混合物(含、HClO、、、、、);久置氯水相当于稀盐酸
2
漂白原理
HClO 属于氧化型漂白,漂白后不能恢复;属于化合型漂白,加热后颜色可恢复
3
干燥氯气与湿润氯气
干燥氯气无漂白性;湿润氯气(或氯水)有漂白性,起作用的微粒是 HClO
4
氯气与铁、盐酸与铁
氯气把铁氧化为生成;盐酸只能把铁氧化为生成
5
漂白液与漂白粉
漂白液的有效成分是 NaClO;漂白粉的主要成分是和,有效成分是
六、口诀与模型
【口诀】氯气性质“三条线”:遇金属化合成盐,遇水生成两酸(HCl 和 HClO),遇碱生成次氯酸盐。
【模型】氯水成分记“三分子四离子”:、HClO、;、、、。
默写(限时5min)
1.氯气是________色、有________气味的有毒气体,密度比空气________,常温下 1 体积水约能溶解________体积氯气。
2.氯气与钠反应的现象是产生大量________,化学方程式为________________。
3.氯气与铁反应生成________色固体________(填化学式),化学方程式为________________。
4.氯气与铜反应生成________色固体,化学方程式为________________。
5.氢气在氯气中燃烧,发出________色火焰,瓶口出现________,化学方程式为________________。
6.氯气与水反应的化学方程式为________________,该反应是________反应(填“可逆”或“不可逆”)。
7.次氯酸是________元弱酸,具有________性和________性,见光分解的化学方程式为________________。
8.氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为________________,与石灰乳反应的化学方程式为________________。
9.漂白粉的主要成分是________和________,有效成分是________。
10.氯水的成分可概括为“三分子四离子”,三分子是________、________、________,四离子是________、________、________、________。
11.新制氯水显________色,久置氯水因________分解而变成________。
12.干燥的氯气________(填“有”或“没有”)漂白性,能使湿润的有色布条褪色的微粒是________。
13.把新制氯水滴入紫色石蕊溶液中,现象是________,原因是________________。
14.氯气通入溶液中,溶液由浅绿色变为________色,化学方程式为________________。
15.氯气与在水溶液中反应的化学方程式为________________,该反应说明氯气具有________性。
16.液氯属于________(填“纯净物”或“混合物”),新制氯水属于________。
17.氯气常用于自来水消毒,起消毒作用的微粒是________。
18.氯气性质的记忆口诀是“________”。
A 级 基础达标(共 22 分)
1.(3 分)下列关于氯气物理性质的描述中,不正确的是( )
A.氯气是黄绿色气体 B.氯气有刺激性气味,有毒
C.氯气的密度比空气小 D.氯气能溶于水,常温下 1 体积水约溶解 2 体积氯气
2.(3 分)把干燥的有色布条和湿润的有色布条分别放入盛满氯气的集气瓶中,可能观察到的现象是( )
A.两者都褪色 B.两者都不褪色
C.干燥的不褪色,湿润的褪色 D.干燥的褪色,湿润的不褪色
3.(3 分)氯气与水反应的产物是( )
A.只有 HCl B.HCl 和 HClO C.和 HCl D.NaOH 和 HClO
4.(3 分)铁在氯气中燃烧的产物是( )
A. B. C. D.和
5.(4 分)写出下列反应的化学方程式:
(1)钠在氯气中燃烧:________________
(2)铁在氯气中燃烧:________________
(3)氯气与水反应:________________
(4)氯气与氢氧化钠溶液反应:________________
6.(3 分)下列关于次氯酸的说法正确的是( )
A.次氯酸是强酸 B.次氯酸很稳定,受热不分解
C.次氯酸具有强氧化性,可用于杀菌消毒 D.次氯酸的酸性比碳酸强
7.(3 分)漂白粉的有效成分是( )
A. B. C. D.NaClO
B 级 能力提升(共 18 分)
8.(3 分)氯水的成分可概括为“三分子四离子”。其中属于分子的有________、________、________,属于离子的有________、________、________、________。
9.(3 分)为什么干燥的有色布条在氯气中不褪色,而湿润的有色布条会褪色?请说明理由。
10.(3 分)写出氯气通入氯化亚铁溶液的化学方程式,并说明溶液颜色的变化。
11.(3 分)新制氯水与久置氯水在成分和性质上有什么不同?
12.(3 分)将氯气通入紫色石蕊溶液中,观察到溶液先变红后褪色,请解释原因。
13.(3 分)漂白粉在空气中久置会失效,请用化学方程式解释原因。
C 级 素养挑战(共 10 分)
14.(4 分)某小组用新制氯水进行如下实验:
① 取少量氯水于试管中,滴加紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色;
② 另取少量氯水,滴加溶液并用稀硝酸酸化,产生白色沉淀;
③ 把干燥的有色布条放入盛干燥氯气的集气瓶中,布条不褪色。
(1)实验①说明氯水中含有________和________(填微粒符号)。
(2)实验②证明氯水中含有________,产生白色沉淀的离子方程式为________________。
(3)实验③的结论是________________。
15.(3 分)标准状况下,把 2.24 L 氯气缓缓通入 200 mL 1 mol/L 的 NaOH 溶液中,恰好完全反应。求:(1)参加反应的的物质的量;(2)生成 NaClO 的物质的量;(3)溶液中剩余的 NaOH 的物质的量。
16.(3 分)已知与都能使品红溶液褪色,但漂白原理不同。某同学把和按 1∶1 的物质的量之比同时通入品红溶液中,发现品红溶液不褪色(或很快恢复红色)。请解释原因。
参考答案:
1.C。氯气的密度比空气大,应用向上排空气法收集。
2.C。干燥氯气无漂白性,湿润氯气因生成 HClO 而使有色布条褪色。
3.B。。
4.B。氯气把铁氧化到高价态生成。
5.(1) 2NaCl;(2);(3);(4)。
6.C。HClO 是弱酸、不稳定,但氧化性强,可用于杀菌消毒。
7.B。漂白粉的有效成分是。
8.、HClO、;、、、。
9.起漂白作用的是 HClO,不是。干燥条件下不能生成 HClO,故布条不褪色;湿润条件下,HClO 的强氧化性使有色物质褪色。
10.;溶液由浅绿色变为黄色。
11.新制氯水含、HClO、及、、、,显浅黄绿色并有漂白性;久置氯水中 HClO 分解、消耗,最终成为无色的稀盐酸,失去漂白性。
12.HCl 电离出的使石蕊变红;HClO 的强氧化性随后把石蕊氧化而使红色褪去。
13.;2HClO 。有效成分被消耗,漂白粉失效。
14.(1);HClO(2);(3)干燥的氯气没有漂白性,起漂白作用的是 HClO
15.;n(NaClO) = 0.1 mol;剩余的 NaOH 为 0 mol(恰好完全反应)。
方法点拨:与 NaOH 反应的定量关系是~ 2NaOH ~ NaClO,抓住这个关系式可直接列式求解。
16.是化合型漂白,(实质为 HClO)是氧化型漂白;两者按 1∶1 同时通入水中发生反应,相互消耗而都失去漂白能力,故品红不褪色。
方法点拨:遇“两种漂白剂混合”的问题,先判断能否发生氧化还原反应,再判断剩余物质的性质。
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