2022-2023版高中化學(xué) 專題2 從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì) 第一單元 氯、溴、碘及其化合物 第2課時學(xué)案 蘇教版必修1
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1、2022-2023版高中化學(xué) 專題2 從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì) 第一單元 氯、溴、碘及其化合物 第2課時學(xué)案 蘇教版必修1 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.能正確說出氯氣的物理性質(zhì)。2.從氯的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和氯氣跟金屬、非金屬的反應(yīng)認(rèn)識氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)非?;顫姷姆墙饘?。3.知道氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物,能正確列出氯水(新制氯水和久置氯水)的主要成分。4.會書寫氯氣與堿反應(yīng)的化學(xué)方程式,知道漂白粉的成分及其漂白原理。 一、氯氣與單質(zhì)的反應(yīng) 1.氯氣是一種黃綠色氣體,能溶于水,密度比空氣大,有毒。 2.氯元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為,由此可知:氯原子在化學(xué)反應(yīng)中容易得到1個電子。氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金
2、屬單質(zhì),能與多種物質(zhì)直接發(fā)生反應(yīng)。 (1)能與絕大多數(shù)金屬反應(yīng)生成鹽。 寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式,指明反應(yīng)現(xiàn)象: (2)Cl2與非金屬單質(zhì)的反應(yīng) 操作 H2在Cl2中燃燒 H2和Cl2的 混合氣體光照 現(xiàn)象 H2在盛有Cl2的集氣瓶中安靜地燃燒,發(fā)出蒼白色火焰,集氣瓶口有白霧產(chǎn)生 發(fā)生爆炸 反應(yīng)原理 H2+Cl22HCl 氯氣與單質(zhì)的反應(yīng) (1)氯氣能與除Au、Pt之外的所有金屬直接反應(yīng),與Fe、Cu等變價金屬反應(yīng)均生成高價金屬氯化物。 (2)干燥的氯氣在常溫下不與鐵反應(yīng),因此,干燥的氯氣可用鋼瓶貯存。 (3)氫氣和氯氣的反應(yīng)條件不同,現(xiàn)象也不同
3、。工業(yè)上用H2+Cl22HCl的方法制鹽酸。 (4)燃燒不一定有氧氣參加。任何發(fā)熱、發(fā)光、劇烈的氧化還原反應(yīng)都叫燃燒。 (5)氯氣還能與磷(P)、硫(S)等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。 提醒 煙是指固體小顆粒分散在空氣中,霧是指小液滴分散在空氣中。 【例1】 下列各化合物不能由單質(zhì)直接化合制取的是( ) A.FeCl3 B.CuCl2 C.AlCl3 D.FeCl2 答案 D 解析 因Cl2化學(xué)性質(zhì)很活潑,與變價金屬反應(yīng)時生成高價態(tài)金屬氯化物,F(xiàn)e元素有+2價、+3價,Cu元素有+1價、+2價,Al元素只有+3價,所以選D。 【例2】 下列現(xiàn)象不屬于H2在Cl2中燃燒現(xiàn)象的
4、是( ) A.蒼白色火焰 B.瓶口有白霧 C.集氣瓶內(nèi)氣體顏色變淺 D.爆炸 答案 D 解析 H2在Cl2中燃燒,發(fā)出蒼白色火焰,瓶口因生成的HCl吸收空氣中的H2O形成鹽酸小液滴而形成白霧,瓶內(nèi)氣體因Cl2的消耗而變淺,但不發(fā)生爆炸。 易錯警示 燃燒不一定有氧氣參加,物質(zhì)并不是只有在氧氣中才可以燃燒。燃燒的本質(zhì)是劇烈的氧化還原反應(yīng),所有發(fā)光、放熱、劇烈的氧化還原反應(yīng)都稱為燃燒。如Na、Fe、H2等物質(zhì)均可在Cl2中燃燒。 二、氯氣與水的反應(yīng) 1.氯氣能溶于水,其水溶液俗稱氯水。按照表中要求完成氯水的性質(zhì)實驗,將實驗現(xiàn)象及有關(guān)結(jié)論填入表中: 實驗操作 實驗現(xiàn)象
5、 實驗結(jié)論 有色布條不褪色 干燥氯氣不具有漂白性 有色布條褪色 新制氯水具有漂白性 2.新制氯水具有漂白性是因為氯氣與H2O反應(yīng)生成了HClO,反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cl2+H2OHCl+HClO,該反應(yīng)的氧化劑是Cl2,還原劑是Cl2。 3.次氯酸(HClO)的性質(zhì) (1)次氯酸是易溶于水的弱酸,比碳酸酸性弱,寫離子方程式時不能拆成離子形式。氯氣和水反應(yīng)的離子方程式為Cl2+H2OH++Cl-+HClO。 (2)次氯酸不穩(wěn)定,見光易分解,反應(yīng)的化學(xué)方程式:2HClO2HCl+O2↑。 (3)次氯酸具有強(qiáng)氧化性,其氧化性比Cl2強(qiáng),可用于自來水的殺菌消毒,還可
6、以用作漂白劑。 歸納總結(jié) 液氯、新制氯水、久置氯水的比較 液氯 新制氯水 久置氯水 成分 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH- H+、Cl-、H2O、OH- 分類 純凈物 混合物 混合物 顏色 黃綠色 黃綠色 無色 性質(zhì) 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性 保存 特制鋼瓶 棕色瓶盛裝,放陰涼處,一般現(xiàn)用現(xiàn)配 放于試劑瓶,玻璃塞即可 【例3】 為探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性質(zhì),某化學(xué)興趣小組做了如下實驗: (1)觀察氯水顏色,發(fā)現(xiàn)氯水呈黃綠色,證明氯水中含有的粒子是________(填化學(xué)式,下同
7、)。 (2)向氯水中滴入碳酸鈉溶液,有氣體生成,說明氯水中含有的粒子是________。 (3)在盛有氯水的試管中的有色布條褪色,說明氯水中含有的粒子是________。 (4)將紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液顯紅色,起作用的微粒是________,過一會兒,溶液的顏色褪去,起作用的微粒是________。 (5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成,證明氯水中含有的粒子是________。 (6)氯水經(jīng)光照后,顏色逐漸消失,并放出的氣體是________,溶液的酸性________(填“增強(qiáng)”“不變”或“減弱”)。 (7)將Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯微粒是_
8、_________。 答案 (1)Cl2 (2)H+ (3)HClO (4)H+ HClO (5)Cl- (6)O2 增強(qiáng) (7)Cl2、ClO-、HClO 解析 (1)氯水中含有的微粒有Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-和OH-,含有Cl2,使溶液呈現(xiàn)黃綠色。(2)滴入Na2CO3溶液有氣體生成,證明溶液呈酸性,含H+。(3)氯水能使有色布條褪色,說明具有漂白性,證明氯水中含有HClO。(4)紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液呈紅色,說明有H+存在,很快褪色,則是因為HClO起漂白作用。(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成,證明氯水中有Cl-。(6)HClO不穩(wěn)定
9、,見光易分解放出O2,并生成鹽酸,由于HClO為弱酸,而鹽酸是強(qiáng)酸,故溶液酸性增強(qiáng)。(7)Cl2水中的Cl2、ClO-、HClO具有強(qiáng)氧化性。 思維拓展 氯水的性質(zhì) 氯水成分的多樣性決定了其性質(zhì)的多樣性 三、氯氣與堿的反應(yīng) 1.將氯氣通入氫氧化鈉溶液中可制得漂白液。 (1)反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。 (2)漂白液的有效成分是次氯酸鈉。 2.工業(yè)上制取漂白粉(氯氣和石灰乳)的原理與上述反應(yīng)原理相似。 (1)反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 (2)漂白粉的成分是CaCl
10、2、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2;漂白精的主要成分是Ca(ClO)2。 (3)漂白粉的漂白原理:利用復(fù)分解反應(yīng)原理和較強(qiáng)酸能夠制取較弱酸的原理使漂白粉中的次氯酸鈣轉(zhuǎn)化為次氯酸進(jìn)行漂白。 Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO,離子方程式是ClO-+H+===HClO。 (4)漂白粉長期露置于空氣中,最終會生成氯化鈣而失效,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式: ①Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3+2HClO; ②2HClO光照,2HCl+O2↑; ③CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。 (1)自來水常用氯氣來殺菌消毒,但因氯
11、氣的溶解度不大,而且生成的次氯酸很不穩(wěn)定,不便于保存,而次氯酸鹽性質(zhì)穩(wěn)定,且遇酸或空氣中的CO2和水蒸氣可生成HClO。因此常用氯氣與堿反應(yīng)制取漂白粉。 (2)漂白粉在空氣中保存不當(dāng)會變質(zhì)。因此漂白粉和漂白精的保存方法是密封、避光并置于陰涼干燥處。 【例4】 有關(guān)漂白粉和漂白液的說法正確的是________(填序號)。 ①工業(yè)上將氯氣通入澄清石灰水制取漂白粉 ②漂白液的有效成分是NaClO,漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2 ③漂白粉和Fe(OH)3膠體都常用于自來水的處理,二者的作用原理不相同 ④漂白粉在空氣中久置不可能發(fā)生氧化還原反應(yīng) ⑤漂白粉在空氣中久置變質(zhì),理由是漂白
12、粉中的CaCl2與空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3 ⑥漂白粉在空氣中不穩(wěn)定,所以可用于漂白紙張 答案?、冖? 解析?、俨徽_,漂白粉是將Cl2通入石灰乳中制得的混合物,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;②正確,漂白液的有效成分是NaClO,漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2;③正確,漂白粉用于自來水殺菌消毒,F(xiàn)e(OH)3膠體用于除去水中的懸浮雜質(zhì),二者的作用原理不同;④不正確,漂白粉在空氣中久置的化學(xué)方程式為Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3+2HClO,2HClO2HCl+O2
13、↑,既有復(fù)分解反應(yīng),又有氧化還原反應(yīng);⑤不正確,漂白粉在空氣中失效原因是Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3+2HClO,而CaCl2與H2O和CO2不反應(yīng);⑥漂白粉能用于漂白紙張,與其強(qiáng)氧化性有關(guān),與不穩(wěn)定性無關(guān)。 易誤提醒 工業(yè)制備漂白粉時只能用石灰乳而不能用石灰水;漂白粉在空氣中變質(zhì)包括兩個反應(yīng)過程:一是Ca(ClO)2與空氣中CO2、H2O反應(yīng),二是生成的HClO分解。 1.某同學(xué)利用如圖所示裝置電解飽和食鹽水,他在導(dǎo)氣管b處收集到的氣體不具有的特征是( ) A.呈黃綠色 B.有毒 C.密度小于空氣 D.刺激性氣味 答案 C 解析
14、電解飽和食鹽水時,Cl-在與電源正極相連的碳棒上轉(zhuǎn)化為Cl2,該氣體的密度大于空氣。 2.下列敘述中正確的是( ) ①氯氣的性質(zhì)活潑,它與氫氣混合后立即發(fā)生爆炸 ②實驗室制取氯氣時,為了防止環(huán)境污染,多余的氯氣可以用氫氧化鈣溶液吸收 ③新制氯水的氧化性強(qiáng)于久置氯水 ④檢驗HCl氣體中是否混有Cl2,方法是將氣體通入硝酸銀溶液 ⑤除去HCl氣體中的Cl2,可將氣體通入飽和食鹽水 A.①②③ B.②③④ C.③ D.③⑤ 答案 C 解析 氯氣與氫氣混合,達(dá)到爆炸極限,在點(diǎn)燃或光照的條件下才能發(fā)生爆炸,①錯誤;氫氧化鈣溶液中溶質(zhì)濃度小,實驗中用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣
15、,②錯誤;排除A、B項。HCl氣體與AgNO3溶液也可產(chǎn)生沉淀,④錯誤;將氣體通入飽和食鹽水,除去的是HCl氣體,而不是Cl2,⑤錯誤,排除D項。 3.下列說法中正確的是( ) A.漂白粉是純凈物 B.次氯酸顯酸性,所以有殺菌漂白作用 C.氯水久置后將失去漂白性 D.次氯酸屬于酸,能使石蕊溶液變紅 答案 C 4.室溫下,單質(zhì)A、B、C分別為固體、黃綠色氣體、無色氣體,在合適反應(yīng)條件下,它們可按下面框圖進(jìn)行反應(yīng)。又知E溶液是無色的。 請回答: (1)A是__________,B是__________,C是__________(填化學(xué)式)。 (2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為__
16、___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)反應(yīng)④的化學(xué)方程式為_________________
17、____________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)Fe Cl2 H2 (2)2Fe+3Cl22FeCl3 (3)Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ (4)2FeCl2+Cl2===2FeCl3 解析 解答推斷題的關(guān)鍵在于尋找“突破口”。由B為黃綠色的氣體單質(zhì),可知B為Cl2,C為無色氣體且與Cl2能發(fā)生反應(yīng),則C為H2,E為HCl;由反應(yīng)③④可以推出:A為排在H前面的金屬,且A為變價金屬,因此A為F
18、e。 [對點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一 Cl2的性質(zhì) 1.Cl2可用于消滅田鼠,為此,可將Cl2用軟管通入到田鼠洞中,這是利用了氯氣下列性質(zhì):①黃綠色?、诿芏缺瓤諝獯蟆、塾卸尽、芤滓夯、菘扇苡谒械? ) A.①② B.②③ C.①②③ D.③④⑤ 答案 B 解析 將氯氣通入到田鼠洞中起滅鼠作用,一方面是利用其密度比空氣大得多,可沉在洞底,另一方面是氯氣有毒。 2.下列關(guān)于氯氣的說法正確的是( ) A.氯氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑,所以純凈的液氯不能用鋼瓶貯存 B.氯氣和液氯是兩種不同的物質(zhì) C.不可以用濃硫酸除去氯氣中的水蒸氣 D.氯氣有毒,它曾在戰(zhàn)爭中被用于制造毒氣彈
19、 答案 D 3.下列有關(guān)氯氣的敘述中正確的是( ) A.Cl2是無色無味的氣體 B.液氯和氯水都具有漂白性 C.點(diǎn)燃是H2和Cl2化合的唯一條件 D.Cl2與變價金屬反應(yīng)生成高價金屬氯化物 答案 D 4.植物中山茶花、石榴可以吸收氯氣,紫藤和月季對氯氣的吸收凈化能力也很強(qiáng)。在實驗室制取Cl2時,尾氣一般要用NaOH溶液吸收而不用澄清石灰水吸收的理由是( ) A.氯氣不與石灰水反應(yīng) B.Ca(OH)2微溶于水,澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少,吸收的尾氣也很少 C.氯氣與Ca(OH)2反應(yīng)生成的CaCl2難溶于水 D.澄清石灰水能吸收空氣中的CO2而變渾濁 答案
20、B 解析 Ca(OH)2在水中的溶解度小,吸收Cl2的量較少,吸收不充分。注意D項與題目所問無關(guān)。 5.將Cl2制成漂白粉的主要目的是( ) ①使它轉(zhuǎn)變成較易溶于水的物質(zhì)?、谵D(zhuǎn)變成較穩(wěn)定、便于貯存的物質(zhì)?、厶岣呗鹊馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)?、芴岣咂啄芰? A.①② B.②③④ C.②③ D.② 答案 D 解析 將Cl2制成漂白粉的主要目的是轉(zhuǎn)變成較穩(wěn)定、便于貯存的物質(zhì)。Ca(ClO)2比HClO穩(wěn)定,便于貯存、運(yùn)輸。 題組二 氯水的成分及性質(zhì) 6.長期放置飽和氯水時,下列微粒在溶液中不減少的是( ) A.Cl2 B.HClO C.Cl- D.H2O 答案 C 7.在氯水中
21、存在多種分子和離子,它們在不同的反應(yīng)中表現(xiàn)各自的性質(zhì)。下列實驗現(xiàn)象和結(jié)論一致且正確的是( ) A.加入有色布條,一會兒有色布條褪色,說明溶液中有Cl2存在 B.溶液呈黃綠色,且有刺激性氣味,說明有Cl2分子存在 C.先加入鹽酸酸化,再加入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀,說明有Cl-存在 D.加入NaOH溶液,氯水黃綠色消失,說明有HClO分子存在 答案 B 解析 能使有色布條褪色的是次氯酸,說明溶液中有次氯酸存在,A錯誤;因為Cl2呈黃綠色且有刺激性氣味,B正確;加入鹽酸酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀,Cl-不一定存在,因為加入的鹽酸中也含Cl-,可加硝酸酸化,C錯誤;加入NaOH
22、溶液,氯水黃綠色消失,說明有Cl2存在,D錯誤。 8.實驗表明:將氯水滴加到一張藍(lán)色石蕊試紙上,試紙上會出現(xiàn)如圖所示的半徑慢慢擴(kuò)大的內(nèi)外兩個圓環(huán),且兩環(huán)顏色不同。下列有關(guān)說法中不正確的是( ) A.此實驗表明氯水具有酸性、漂白性 B.內(nèi)環(huán)呈白色外環(huán)呈紅色或淺紅色 C.內(nèi)外環(huán)上顏色的差異表明此變化過程中,中和反應(yīng)比氧化還原反應(yīng)快 D.氯水中形成次氯酸的反應(yīng)中還原產(chǎn)物是HClO 答案 D 解析 內(nèi)外兩環(huán)顏色不同,說明兩種物質(zhì)起作用,表現(xiàn)出酸性和漂白性,A正確;內(nèi)環(huán)HClO表現(xiàn)強(qiáng)氧化性,起漂白作用,外環(huán)H+表現(xiàn)酸性而呈紅色或淺紅色,B正確;由現(xiàn)象可知外環(huán)是由于H+表現(xiàn)酸性的結(jié)果,
23、說明中和反應(yīng)快,內(nèi)環(huán)是HClO的強(qiáng)氧化性的表現(xiàn),氧化還原反應(yīng)慢些,C正確;HClO是Cl元素化合價升高的產(chǎn)物,為氧化產(chǎn)物,D錯誤。 9.將紫色石蕊溶液滴入NaOH溶液中,溶液變藍(lán)色,再通入氯氣,溶液由藍(lán)色先變成紅色,最后顏色慢慢褪去,其原因是( ) ①氯氣有漂白性?、诼葰馀cNaOH溶液反應(yīng) ③氯氣的水溶液呈酸性 ④次氯酸有漂白性?、萋然c有漂白性 A.①④ B.②③④ C.①②③ D.④⑤ 答案 B 解析 Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaCl和NaClO,當(dāng)Cl2過量時,Cl2與水反應(yīng)生成HCl和HClO,溶液呈酸性,因此使石蕊溶液變紅色,而HClO有漂白性,又使溶液褪色。
24、 10.如圖所示,從A處通入新制備的Cl2,關(guān)閉B閥時,C處的紅色布條看不到明顯現(xiàn)象;當(dāng)打開B閥后,C處紅色布條逐漸褪色。D瓶中裝的是( ) ①濃硫酸 ②NaOH溶液 ③H2O ④飽和NaCl溶液 A.①③ B.②④ C.①② D.③④ 答案 C 解析 本題解題關(guān)鍵在于明確HClO有漂白作用,干燥的Cl2不具備漂白作用。先判斷A處通入的Cl2是否帶有水蒸氣。根據(jù)B閥打開時,紅色布條褪色,說明A處Cl2為潮濕的;潮濕的Cl2在B閥關(guān)閉時通過D,看不到C處紅色布條有明顯變化,說明D處溶液吸收了氯氣或者吸收了潮濕氯氣中的水蒸氣。因此正確選項為C。 [綜合強(qiáng)化] 11.常
25、溫下,A是可用來對自來水進(jìn)行消毒的黃綠色單質(zhì)氣體,A、B、C、D、E都含X元素,其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示: (1)請分別寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式(如為溶液請?zhí)钊苜|(zhì)的化學(xué)式): A________、B________、D________。 (2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式(請注明反應(yīng)條件): A+H2O(離子方程式):___________________________________________________; A+NaOH(離子方程式):________________________________________________; D→A(化學(xué)方程式):_____
26、_______________________________________________。 答案 (1)Cl2 HClO HCl (2)Cl2+H2OH++Cl-+HClO Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O 4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O 解析 由題意可知A為氯氣,B為次氯酸,D為鹽酸,C為氯化鈉,E為次氯酸鈉。 12.洪災(zāi)過后,飲用水的消毒殺菌成為抑制大規(guī)模傳染性疾病爆發(fā)的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒劑。根據(jù)所學(xué)知識,回答下列問題: (1)工業(yè)上將氯氣通入石灰乳制取漂白粉,反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________
27、_; 漂白粉有效成分為________(填名稱);瓶裝漂白粉久置在空氣中會失效,試用化學(xué)方程式表示失效的原因:_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)某化學(xué)興趣小組為了探究HClO的漂白性,設(shè)計了如下的實驗: ①通入Cl2后,從集氣瓶A、B的現(xiàn)象可得出的結(jié)論是 ___________________________________________________
28、_____________________; 其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②為了確認(rèn)是HClO使?jié)駶櫟募t色布條褪色,你認(rèn)為還應(yīng)增加的實驗是________________________________________________________________________。 ③燒杯中NaOH溶液所起的作用是_____________________
29、__________________________, 燒杯中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________ ________________________________________________________________________。 ④為保證實驗安全,氯氣以每分鐘1.12 L(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的流速勻速通入,若實驗需耗時4 min,小燒杯中盛放2 mol·L-1的NaOH溶液的體積至少應(yīng)為________mL。 答案 (1)2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O 次氯酸鈣
30、Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO、2HClO2HCl+O2↑ (2)①干燥的Cl2沒有漂白性,氯水有漂白性 Cl2+H2OHCl+HClO ②驗證鹽酸是否有漂白性?、畚斩嘤嗟腃l2,防止污染空氣 Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O ④200 解析 (1)工業(yè)制取漂白粉的化學(xué)方程式為2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,漂白粉的主要成分為CaCl2和Ca(ClO)2,而起漂白作用的是Ca(ClO)2,故漂白粉的有效成分為Ca(ClO)2。漂白粉久置于空氣中因吸收CO2而變質(zhì):Ca(ClO)2+H2O+CO2
31、===CaCO3+2HClO,HClO不穩(wěn)定易分解:2HClO===2HCl+O2↑,從而導(dǎo)致漂白粉失效。(2)①干燥的紅色布條不褪色,說明氯氣不具有漂白性;濕潤的紅色布條褪色,說明氯水具有漂白性。②氯水中的成分除Cl2外,還存在HClO、HCl和H2O,要確認(rèn)次氯酸具有漂白性,還需確認(rèn)鹽酸不具有漂白性。③燒杯中的NaOH溶液可吸收多余的氯氣,以防止污染空氣。④4 min內(nèi)共通入Cl2 4.48 L即0.2 mol,為保證實驗安全,燒杯中的NaOH應(yīng)至少能全部吸收通入的Cl2,根據(jù)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,NaOH至少需0.4 mol,V(NaOH)==0.2 L=
32、200 mL。 13.如圖是實驗室制備氯氣并進(jìn)行一系列相關(guān)實驗的裝置(夾持設(shè)備已略)。 已知:裝置A是氯氣的發(fā)生裝置,反應(yīng)的化學(xué)方程式:Ca(ClO)2+4HCl(濃)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O。 據(jù)此回答下列問題: (1)裝置B中飽和食鹽水的作用是___________________________________。 (2)裝置B也是安全瓶,監(jiān)測實驗進(jìn)行時C中是否發(fā)生堵塞,請寫出發(fā)生堵塞時B中的現(xiàn)象:________________________________________________________________________ _________
33、_______________________________________________________________。 (3)裝置C的實驗?zāi)康氖球炞C氯氣是否具有漂白性,為此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處依次放入物質(zhì)的組合應(yīng)是________(填字母)。 編號 Ⅰ Ⅱ Ⅲ a 干燥的有色布條 堿石灰 濕潤的有色布條 b 干燥的有色布條 無水硫酸銅 濕潤的有色布條 c 濕潤的有色布條 濃硫酸 干燥的有色布條 d 濕潤的有色布條 無水氯化鈣 干燥的有色布條 (4)裝置D的作用是______________________________________
34、___, 其燒杯中的溶液應(yīng)該選用________________(填相應(yīng)的試劑)。 答案 (1)除去Cl2中的HCl (2)B中長頸漏斗中液面上升,形成水柱 (3)d (4)吸收多余的氯氣,防止污染大氣 NaOH溶液 14.為了探究新制飽和氯水的組成和性質(zhì)而進(jìn)行了下列科學(xué)實驗,請根據(jù)要求回答問題: (1)請寫出新制飽和氯水中含有氯元素的物質(zhì)的化學(xué)式:________________________________________________________________________。 (2)若不再進(jìn)行更多的實驗,請說明能快速判斷氯水中含有Cl2的主要依據(jù):______
35、__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)取適量新制飽和氯水滴入品紅溶液后褪色,可得出氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物HClO具有漂白性,請你評價該結(jié)論是否合理?________。若不合理,請說明理由(若合理,則無需填寫):______________________________________________________________________
36、__。 (4)先觀察了氯水的外觀性質(zhì)以后,又用膠頭滴管將該氯水逐滴滴入含有酚酞的NaOH溶液中,邊滴邊振蕩,并連續(xù)觀察現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)溶液的紅色逐漸褪去而得無色溶液。根據(jù)預(yù)測,實驗中溶液紅色褪去的原因可能有兩種,請用簡要的文字說明: ①________________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________。 他們又要通過實驗進(jìn)一步探究溶液紅色褪去的原因究竟是上述中的①還是
37、②。 [實驗步驟] a.取試管內(nèi)的無色溶液3 mL盛于另一支潔凈的試管中; b.__________________________________________________,振蕩試管。 [實驗現(xiàn)象及結(jié)論] Ⅰ.若________,則證明溶液紅色褪去的原因是①而不是②; Ⅱ.若________,則證明溶液紅色褪去的原因是②而不是①。 答案 (1)Cl2、HCl(或Cl-)、HClO (2)氯水顯淺黃綠色 (3)不合理 沒有事先證明干燥的氯氣和鹽酸無漂白性 (4)①HCl和HClO中和了NaOH?、贖ClO氧化了酚酞 [實驗步驟]b.再向試管內(nèi)滴加2滴NaOH溶液
38、[實驗現(xiàn)象及結(jié)論]Ⅰ.恢復(fù)紅色?、?仍為無色 解析 (1)由題中信息可知,溶于水的Cl2,一部分與H2O發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成HCl和HClO,另一部分以Cl2的形式溶解于水中。(2)氯水因Cl2的存在而顯淺黃綠色,氯水顯淺黃綠色就是其中含有Cl2的依據(jù)。(3)將氯水滴入品紅溶液后溶液褪色,不能得到氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物具有漂白性的結(jié)論,因為沒有事先證明干燥的氯氣和鹽酸無漂白性。(4)溶液的紅色是酚酞與NaOH相互作用的結(jié)果。若沒有酚酞,NaOH溶液呈無色;若沒有NaOH,酚酞溶液也呈無色。由“(1)”中的分析可知,新制的氯水中既含有以顯強(qiáng)酸性為主的HCl,又含有以顯強(qiáng)氧化性為主的HClO??傻渭覰aOH溶液來驗證紅色褪去的原因。滴入少量NaOH后溶液顯紅色,說明還存在酚酞,紅色褪去的原因是HCl和HClO與NaOH發(fā)生了反應(yīng);若加入NaOH不再顯紅色,說明溶液中不存在酚酞,即酚酞已被HClO氧化。
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