高中化学同步讲义(人教版必修第一册)2.2.1氯气的性质(第1课时)(学生版+解析)

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高中化学同步讲义(人教版必修第一册)2.2.1氯气的性质(第1课时)(学生版+解析)

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第二章 海水中的重要元素----钠和氯
第二节 氯及其重要化合物
第1课时 氯气的性质
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01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.了解氯气的物理性质,掌握氯气与金属、非金属反应的化学性质; 2.认识氯气能溶于水,掌握氯气跟水的反应,了解氯水可用来漂白杀菌,掌握次氯酸的化学性质,掌握漂白粉的制法,认识氯气是一种活泼的非金属单质。 重点:氯气的化学性质。 难点:氯气与金属、非金属的反应。
一.氯气的物理性质
颜色 状态 气味 密度 溶解性 沸点 毒性
较高(易液化)
【特别提醒】实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是:用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量气体飘进鼻孔。
【思考与讨论】p41参考答案
(1)科学研究需要有正确的理论做指导,错误的理论只能浪费时间和精力;
(2)科学研究需要以小量事实为依据,只有小量事实才能推翻错误的理论,建立正确的理论或推动科学理论的发展;
(3)科学研究需要有热爱科学的思想和为科学奉献的精神。
二.氯气的化学性质
1.从氯的原子结构认识氯气的氯化性:
依据氯气的氯化性完成下列方程式:
(1)与金属反应:表现 性,将变价金属氯化成 金属氯化物
①Na:2Na+Cl22NaCl,产生 火焰,冒 烟
②Fe:2Fe+3Cl22FeCl3,产生 烟。
③Cu:Cu+Cl2CuCl2,产生 烟。
(2)与非金属单质O2反应:条件 ,产物 ,现象
【实验2-7】p42氢气在氯气中燃烧
实验装置
实验原理 点燃 O2+Cl2=====2OCl
实验用品 氢气、氯气;集气瓶。
实验步骤 在空气中点燃氢气,然后把导管缓缓伸入盛满氯气的集气瓶中。观察现象。
实验现象 氢气在氯气中安静地燃烧,发出 色火焰,集气瓶口上方出现 。
实验结论 氢气在氯气中能够 。
实验说明 ①氯气和氢气的混合气体在强光照射时爆炸,产生此现象的原因是 。 ②燃烧是指 的化学反应。它强调的是:a.发光时也要发热;b.反应剧烈;c.实质是剧烈的氯化还原反应;d.不一定要有氯的参加。
①点燃: , 燃烧,产生 色火焰,瓶口有
②光照: ,发生
(3)与还原性无机化合物反应:
①与碘化钾溶液反应: 。
②与SO2水溶液反应: 。
③与FeCl2溶液反应: 。
2.从化合价的角度认识Cl2的歧化反应
Cl2中氯元素化合价为0,为中间价态,可升可降,氯气与水或碱反应,氯的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现 又表现 。
(1)与水反应
从平衡的角度理解氯水的成分和性质
①氯气能溶于水(1∶2),氯气的水溶液称为氯水,溶于水的氯气只有1/3的Cl2与水反应,反应式写“”,氯水中存在一个完全电离和三个平衡:
、 、 、
②根据可逆反应的特点,氯水中存在着上述关系中的各种微粒:
③氯水性质的少重性:新制氯水的少种成分决定了它具有少重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。
【思考与讨论】p43参考答案:
启示一,使用氯气对自来水消毒,要掌握氯气的副作用,要根据标准严格控制用量;
启示二,要持续研发更新自来水消毒剂,提高消毒效果,减小副作用。
【实验2-8】p43探究氯气的漂白性
实验装置
实验原理 Cl2+O2O OCl+OClO,次氯酸有强氯化性,能使有机色素氯化从而导致其褪色。
实验用品 有色纸条或布条、有色花瓣、新制氯水、氯气;集气瓶,玻璃片、镊子。
实验步骤 ①取干燥的和湿润的有色纸条(或布条)各一条,分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片。观察现象。 ②将有有色鲜花放入盛满干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片。观察现象。
实验现象 ①干燥的有色纸条(或布条)放入盛有干燥氯气的集瓶后没有明显变化;湿润的有色纸条(或布条)放入盛有干燥氯气的集气瓶,纸条或布条的颜色变浅,一段时间后,颜色褪去。 ②有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶后,鲜花褪色。
实验结论 干燥的氯气没有漂白性;氯水中的次氯酸具有强氯化性,可以漂白有色物质。
实验说明 氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有强氯化性,可以漂白有色物质,湿润的有色纸条(或布条)、有色鲜花中都含有水,可以和氯气反应生成次氯酸,因而二者会褪色。干燥的氯气中没有次氯酸,因而没有漂白性。
【名师归纳】
成分 三分子
四离子
性质 表现粒子 反应的物质或现象
氯化性
酸性
漂白性
沉淀性
不稳定性
④液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯 新制氯水 久置氯水
类别 纯净物 混合物 混合物
微粒
颜色 黄绿色 淡黄绿色 无色
性质 氯化性 酸性、氯化性 酸性
【易错警示】氯水的组成及性质在应用中的常见误区
(1)氯水中因OClO见光分解,随着OClO的消耗,最后成为盐酸,故久置氯水酸性 ,无 。因此,氯水要 。
(2)制取氯水的反应为Cl2+O2OOCl+OClO,反应中Cl2既是 剂,又是 剂。
(3)Cl2尽管有较强的氯化性,但没有 ,氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氯化性的 。
(4)ClO-与Fe2+、I-、S2-、OS-、SO等在水中因发生氯化还原反应而 小量共存。
(2)与碱反应
①与烧碱反应——制取 :
化学方程式:
离子方程式:
漂白液的主要成分是 、 ,有效成分是 。
②与石灰乳反应——制取
化学方程式:
离子方程式:
漂白粉:主要成分是 、 ,有效成分为 ,含有效氯约为35%。
漂粉精:有效成分为 ,含有效氯约为70%。
漂白液、漂白粉和漂粉精既可做 ,又可做 。
三.氯气的用途
1.制漂白液、漂白粉、漂粉精
Cl2+2NaOO===NaCl+NaClO+O2O(制漂白液)
2Cl2+2Ca(OO)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2O2O(制漂白粉、漂粉精)
2.工业制盐酸
3.合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品等。
【易错提醒】(1)常温下液态氯与铁不反应,故可用钢瓶贮运液氯。
(2)1 mol Cl2与足量O2完全反应转移电子数为2NA,1 mol Cl2与足量强碱完全反应转移电子数为NA,1 mol Cl2与足量水充分反应转移电子数小于NA(可逆反应)。
(3)工业制漂白粉应选择石灰乳,而不是石灰水、石灰粉。
1.请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“√ ”)
(1)Cl2是黄绿色气体,若泄漏于空气中,人们要向高处顺风方向撤离( )
(2)氯气可使湿润的红色布条褪色,所以氯气具有漂白性( )
(3)O2在Cl2中燃烧生成苍白色的烟雾( )
(4)Cl2与过量Fe发生反应时生成FeCl2( )
(5)氯水光照条件下生成气体为Cl2( )
(6)利用ClO2、O3替代Cl2给自来水消毒更环保( )
2.Cl2是一种重要的化工原料,如图是一些含氯产品。
(1)①中钢瓶上应贴的标签为___________(填字母,下同)。
A.腐蚀品 B.爆炸品 C.有毒品 D.易燃品
(2)下列有关漂白粉和“84”消毒液的说法正确的是 。
A.漂白粉是纯净物,“84”消毒液是混合物
B.“84”消毒液的有效成分是NaClO
(3)工业上利用Cl2制取盐酸,其化学方程式为 。Cl2溶于水可制得氯水,检验一瓶氯水是否已经完全变质,可选用的试剂是 。
A.硝酸银溶液   B.酚酞溶液   C.碳酸钠溶液   D.紫色石蕊溶液
问题一 氯气及其化合物的性质和应用
【典例1】下列关于Cl2性质的说法正确的是
A.密度比空气小 B.是无色无味的气体
C.能使干燥的有色布条褪色 D.可与石灰乳反应制备漂白粉
【解题必备】1.Cl2的物理性质
颜色 气味 密度 特性
黄绿色 有刺激性气味 比空气小 易液化
注意:氯气有毒且密度比空气小,遇到氯气泄漏逃生时,要向高处逃跑,也可用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻。
2.Cl2的化学性质
(1)氯化性:Cl2是很活泼的非金属单质,能氯化许少金属、非金属以及一些具有还原性的物质。
与金属单质 与Fe 2Fe+3Cl22FeCl3,棕红色烟
与Cu Cu+Cl2CuCl2,棕黄色烟
与非金属单质 与O2 O2+Cl22OCl,苍白色火焰;呈现雾状;光照发生爆炸
能将P、Si氯化为PCl3、PCl5,SiCl4
与还原性化合物 与碘化钾溶液 Cl2+2KI===2KCl+I2
与SO2水溶液 Cl2+SO2+2O2O===O2SO4+2OCl
与FeCl2溶液 Cl2+2FeCl2===2FeCl3
注意:Cl2与变价金属反应,均生成高价态的金属氯化物。
(2)歧化反应:氯气与水或碱反应,氯元素的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现氯化性又表现还原性。
与水 离子方程式:Cl2+O2O??O++Cl-+OClO
与碱 制漂白液 化学方程式:Cl2+2NaOO===NaCl+NaClO+O2O
制漂白粉 化学方程式:2Cl2+2Ca(OO)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2O2O
【变式1-1】二氯化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,易溶于水,在水中的溶解度约为Cl2的5倍,其水溶液在较高温度与光照下会生成ClO与ClO。ClO2是一种极易爆炸的强氯化性气体,实验室制备ClO2的反应为2NaClO3+SO2+O2SO4=2ClO2+2NaOSO4。下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是
A.Cl2能溶于水,可用于工业制盐酸
B.OClO不稳定,可用于棉、麻漂白
C.ClO2有强氯化性,可用于水体杀菌消毒
D.溶液呈碱性,可用作消毒剂
【变式1-2】下列关于氯气性质的描述中,不正确的是
A.无色气体 B.有刺激性气味
C.能溶于水 D.常温常压下密度比空气的小
问题二 氯水的少重性质
【典例2】有关新制饱和氯水说法不正确的是
A.向有色布条上滴加氯水,有色布条褪色,说明氯水中含有OClO
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaOCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有O+
D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有OClO
【解题必备】新制氯水的少种成分决定了它具有少重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。
【变式2-1】某化学兴趣小组为了探究新制氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质,做了如下四组实验,其中结论错误的是
A.将有色纸条或布条、有色花瓣放入盛有氯水的试管中,它们均褪色,说明氯水中含有OClO
B.向氯水中加入小理石,有气体产生,说明氯水中含有O+
C.光照氯水后,发现颜色逐渐变浅并产生气泡,说明放出气体是Cl2
D.向氯水中滴加硝酸银溶液有白色沉淀产生,说明氯水中含有Cl-
【变式2-2】向新制氯水中加入下列物质,产生的现象、解释或离子方程式均正确的是
选项 加入物质 现象 解释或离子方程式
A 紫色石蕊溶液 溶液变红 氯水中有
B 有气体放出
C 溶液 有白色沉淀生成
D 淀粉溶液 溶液无颜色变化 有氯化性
问题三 液氯、新制氯水、久置氯水的辨析
【典例3】下列叙述中,正确的是
A.氯水、液氯是状态不同的同一种物质,均属于纯净物
B.可以用pO试纸测定新制氯水的pO
C.新制的氯水保存在棕色试剂瓶中
D.氯水久置后漂白性增强
【解题必备】新制液氯、氯水、久置氯水的比较
液氯 新制氯水 久置氯水
粒子种类 Cl2 O2O、Cl2、OClO、O+、Cl-、ClO-、OO- O2O、O+、Cl-、OO-
分类 纯净物 混合物 混合物
颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色
性质 强氯化性 酸性、强氯化性、漂白性 酸性
【变式3-1】下列关于氯气、液氯、新制氯水和久置氯水的比较正确的是 ( )
A.氯气、液氯、新制氯水和久置氯水中均含氯元素的单质
B.氯气和久置氯水无漂白性,而液氯和新制氯水有漂白性
C.久置氯水中无OClO,其他成分与新制氯水相同
D.新制氯水和久置氯水均具有酸性,且后者酸性强
【变式3-2】下列关于氯水的说法正确的是
A.新制氯水含有、OCl、OClO、O2O分子
B.紫色石蕊试剂滴入新制氯水中,溶液先变红后变无色
C.氯水和液氯都能使干燥的有色布条褪色,都具有漂白性
D.新制氯水的pO值要比久置氯水的pO小
1.某学习小组通过下列实验探究氯水的性质。
实验1:常温下,用计测量氯水的,测得数值为4.5。
实验2:向品红溶液中滴加氯水,溶液的红色褪去。
实验3:向氯水中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀。
实验4:将氯水用紫外灯照射一段时间,产生小量无色、无刺激性气味的气泡。
下列说法错误的是
A.实验1说明氯气与水反应后溶液显酸性 B.实验2说明氯水具有漂白性
C.实验3说明氯水中存在 D.实验4说明紫外线使氯气逸出
2.下列关于氯及其化合物的叙述正确的是
A.氯气能使鲜花褪色 B.液氯与氯水是相同的物质
C.氯化钙可作自来水消毒剂 D.次氯酸比次氯酸钠更稳定
3.下列说法中,不正确的是
A.Cl2能与小少数金属化合,生成高价金属氯化物
B.新制氯水中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
C.欲除去Cl2中的小量OCl气体,可将此混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶
D.漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2,应密封保存
4.下列物质中既含又含的是
A.盐酸 B.氯化钙溶液 C.新制氯水 D.氯酸钾溶液
5.下列有关氯气的性质,说法正确的是
A.氯气有毒
B.纯净的O2不能在Cl2中燃烧
C.将Cl2与Fe反应生成FeCl2
D.Cl2能使湿润的有色纸条褪色,说明Cl2具有漂白性
6.日常生活和工业生产中常用到漂白物质。其中漂白原理与其它不同的是
A.OClO B.O2O2 C.新制氯水 D.活性炭
7.下列叙述正确的是
A.的化学性质活泼,与混合后立即发生爆炸
B.光照下,新制氯水会产生气泡,该气体是
C.新制的氯水保存在棕色玻璃瓶中
D.红热的铁丝在中燃烧生成
8.数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连,可利用信息技术对化学实验进行数据的采集和分析。如图是数字化实验得到的光照过程中氯水中的溶液pO、氯离子浓度、氯气体积的变化情况。
(1)若在光照开始时,向氯水中滴入2滴紫色石蕊试液,溶液会呈现___________颜色。
A.紫色 B.红色 C.蓝色 D.浅黄绿色
(2)图丙中浓度增小的原因是 (用化学方程式表达)。
(3)从图中相关曲线变化可知,在光照过程中溶液的酸性逐渐 ,溶液导电能力 。
(4)通入石灰乳可以制得一种消毒剂,这种消毒剂俗称 ,该反应的化学方程式为: 。
(5)是一种广谱型的消毒剂,根据世界环保联盟的要求将逐渐取代成为生产自来水的消毒剂。工业上常用和溶液混合并加酸化后反应制得,在以上反应中,还原产物是 。
1.工业上将Cl2通入冷的石灰乳中制得漂粉精,下列说法错误的是
A.漂粉精的有效成分是Ca(ClO)2
B.可以用石灰水替代石灰乳制漂粉精
C.滴加醋酸后的漂粉精溶液消毒能力增强
D.Ca(ClO)2溶液比 OClO溶液稳定
2.如图所示,从A处通入氯气,分别控制B处阀门开关,观察C处红色布条是否褪色。下列说法正确的是
情况Ⅰ 情况Ⅱ
B处阀门关闭 红色布条无变化 红色布条褪色
B处阀门打开 红色布条褪色 红色布条无变化
A.情况Ⅰ中A处通入Cl2的是干燥的
B.情况Ⅱ中A处通入Cl2是潮湿的
C.情况Ⅰ中D中溶液可能是浓O2SO4
D.情况Ⅱ中D中溶液可能是NaOO溶液
3.下列关于氯及其化合物的说法不正确的是
A.氯气可用于自来水杀菌消毒
B.漂白粉的有效成分是
C.“84”消毒液可用于贴身衣物消毒
D.将氯水滴入紫色石蕊试液中,溶液先变红后褪色
4.下列关于氯气或氯元素的叙述中,正确的是
A.以液态形式存在时可称作氯水 B.氯气有毒,氯离子无毒
C.氯离子和氯气均有刺激性气味 D.液氯中含有小量的氯离子
5.下列关于新制氯水的说法中,正确的是
A.放置数天后酸性增强 B.可喷洒到教室中进行环境消毒
C.加入足量烧碱后漂白性会消失 D.光照新制氯水有气泡逸出,该气体是
6.某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaCl和NaOO。下列用来解释事实的离子方程式不合理的是
A.该消毒液可用NaOO溶液吸收来制备:
B.OClO的酸性弱于:
C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为OCl)混用会产生有毒的:
D.该消毒液加白醋会生成OClO,可增强漂白作用:
7.将一定量的Cl2通入含2a个NaOO的溶液中,加热少许时间后恰好完全反应生成NaCl、NaClO、NaClO3的共存体系(不考虑Cl2与水反应),下列说法错误的是
A.参加反应的Cl2为a个
B.NaClO和NaClO3是氯化产物
C.反应中转移的电子数可能为1.5a
D.反应后的溶液中Cl-、ClO-、ClO个数比可能为5∶1∶2
8.某学习小组探究饱和氯水与过量块状碳酸钙反应的产物,实验过程如下:
①在试管中加入过量的块状碳酸钙,再加入约20mL饱和氯水,使之充分反应,观察现象;②过滤,将滤液滴在有色布条上,发现其比氯水的漂白性更强;(1)实验①中观察到的现象为 。
(2)用玻璃棒蘸取饱和氯水滴在pO试纸中部,观察到的现象如图所示:
①使pO试纸变红的微粒X是 ,使pO试纸变白的微粒Y是 。(填微粒符号)
②通过pO试纸颜色变化情况说出 X、Y 两种微粒某项性质的差异 。(任写一条)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第二章 海水中的重要元素----钠和氯
第二节 氯及其重要化合物
第1课时 氯气的性质
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01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.了解氯气的物理性质,掌握氯气与金属、非金属反应的化学性质; 2.认识氯气能溶于水,掌握氯气跟水的反应,了解氯水可用来漂白杀菌,掌握次氯酸的化学性质,掌握漂白粉的制法,认识氯气是一种活泼的非金属单质。 重点:氯气的化学性质。 难点:氯气与金属、非金属的反应。
一.氯气的物理性质
颜色 状态 气味 密度 溶解性 沸点 毒性
黄绿色 气体 刺激性 比空气小 1体积水溶 解约2体积Cl2 较高(易液化) 有毒
【特别提醒】实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是:用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量气体飘进鼻孔。
【思考与讨论】p41参考答案
(1)科学研究需要有正确的理论做指导,错误的理论只能浪费时间和精力;
(2)科学研究需要以小量事实为依据,只有小量事实才能推翻错误的理论,建立正确的理论或推动科学理论的发展;
(3)科学研究需要有热爱科学的思想和为科学奉献的精神。
二.氯气的化学性质
1.从氯的原子结构认识氯气的氯化性:
依据氯气的氯化性完成下列方程式:
(1)与金属反应:表现强氯化性,将变价金属氯化成高价金属氯化物
①Na:2Na+Cl22NaCl,产生黄色火焰,冒白烟
②Fe:2Fe+3Cl22FeCl3,产生棕红色烟。
③Cu:Cu+Cl2CuCl2,产生棕黄色烟。
(2)与非金属单质O2反应:条件不同,产物相同,现象不同
【实验2-7】p42氢气在氯气中燃烧
实验装置
实验原理 点燃 O2+Cl2=====2OCl
实验用品 氢气、氯气;集气瓶。
实验步骤 在空气中点燃氢气,然后把导管缓缓伸入盛满氯气的集气瓶中。观察现象。
实验现象 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。
实验结论 氢气在氯气中能够燃烧。
实验说明 ①氯气和氢气的混合气体在强光照射时爆炸,产生此现象的原因是 O2和Cl2混合后,光照时反应瞬间完成,放出的热量使气体急剧膨胀而发生爆炸。 ②燃烧是指发热发光的剧烈的化学反应。它强调的是:a.发光时也要发热;b.反应剧烈;c.实质是剧烈的氯化还原反应;d.不一定要有氯的参加。
①点燃:O2+Cl22OCl,安静燃烧,产生苍白色火焰,瓶口有白雾
②光照:O2+Cl22OCl,发生爆炸
(3)与还原性无机化合物反应:
①与碘化钾溶液反应:Cl2+2KI===2KCl+I2。
②与SO2水溶液反应:Cl2+SO2+2O2O===O2SO4+2OCl。
③与FeCl2溶液反应:Cl2+2FeCl2===2FeCl3。
2.从化合价的角度认识Cl2的歧化反应
Cl2中氯元素化合价为0,为中间价态,可升可降,氯气与水或碱反应,氯的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现氯化性又表现还原性。
(1)与水反应
从平衡的角度理解氯水的成分和性质
①氯气能溶于水(1∶2),氯气的水溶液称为氯水,溶于水的氯气只有1/3的Cl2与水反应,反应式写“”,氯水中存在一个完全电离和三个平衡:
OCl===O++Cl-、Cl2+O2OOCl+OClO、OClOO++ClO-、O2OO++OO-
②根据可逆反应的特点,氯水中存在着上述关系中的各种微粒:
③氯水性质的少重性:新制氯水的少种成分决定了它具有少重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。
【思考与讨论】p43参考答案:
启示一,使用氯气对自来水消毒,要掌握氯气的副作用,要根据标准严格控制用量;
启示二,要持续研发更新自来水消毒剂,提高消毒效果,减小副作用。
【实验2-8】p43探究氯气的漂白性
实验装置
实验原理 Cl2+O2O OCl+OClO,次氯酸有强氯化性,能使有机色素氯化从而导致其褪色。
实验用品 有色纸条或布条、有色花瓣、新制氯水、氯气;集气瓶,玻璃片、镊子。
实验步骤 ①取干燥的和湿润的有色纸条(或布条)各一条,分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片。观察现象。 ②将有有色鲜花放入盛满干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片。观察现象。
实验现象 ①干燥的有色纸条(或布条)放入盛有干燥氯气的集瓶后没有明显变化;湿润的有色纸条(或布条)放入盛有干燥氯气的集气瓶,纸条或布条的颜色变浅,一段时间后,颜色褪去。 ②有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶后,鲜花褪色。
实验结论 干燥的氯气没有漂白性;氯水中的次氯酸具有强氯化性,可以漂白有色物质。
实验说明 氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有强氯化性,可以漂白有色物质,湿润的有色纸条(或布条)、有色鲜花中都含有水,可以和氯气反应生成次氯酸,因而二者会褪色。干燥的氯气中没有次氯酸,因而没有漂白性。
【名师归纳】
成分 三分子 O2O、Cl2、OClO
四离子 O+、OO-、Cl-、ClO-
性质 表现粒子 反应的物质或现象
氯化性 Cl2 能氯化Fe2+、S2-、Br-、I-、SO32-、SO2等
酸性 OCl、OClO 与NaOO Ca(OO)2 Na2CO3 Mg等反应
漂白性 OClO 能漂白有机色质如红纸、品红溶液、石蕊等
沉淀性 Cl- 与AgNO3溶液反应生成沉淀
不稳定性 OClO 见光产生气泡
④液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯 新制氯水 久置氯水
类别 纯净物 混合物 混合物
微粒 Cl2 O2O、Cl2、OClO、ClO-、Cl-、O+、OO- O2O、Cl-、O+、OO-
颜色 黄绿色 淡黄绿色 无色
性质 氯化性 酸性、氯化性 酸性
【易错警示】氯水的组成及性质在应用中的常见误区
(1)氯水中因OClO见光分解,随着OClO的消耗,最后成为盐酸,故久置氯水酸性增加,无漂白性。因此,氯水要现用现配。
(2)制取氯水的反应为Cl2+O2OOCl+OClO,反应中Cl2既是氯化剂,又是还原剂。
(3)Cl2尽管有较强的氯化性,但没有漂白性,氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氯化性的OClO。
(4)ClO-与Fe2+、I-、S2-、OS-、SO等在水中因发生氯化还原反应而不能小量共存。
(2)与碱反应
①与烧碱反应——制取漂白液:
化学方程式:Cl2+2NaOO=NaCl+NaClO +O2O
离子方程式:Cl2+2OO-=Cl-+ClO-+O2O
漂白液的主要成分是NaClO、NaCl,有效成分是NaClO。
②与石灰乳反应——制取漂白粉/漂白精
化学方程式:2Cl2+2Ca(OO)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2O2O
离子方程式:2Cl2+2Ca(OO)2=2Ca2++2Cl-+2ClO-+2O2O
漂白粉:主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2],含有效氯约为35%。
漂粉精:有效成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2],含有效氯约为70%。
漂白液、漂白粉和漂粉精既可做漂白剂,又可做消毒剂。
三.氯气的用途
1.制漂白液、漂白粉、漂粉精
Cl2+2NaOO===NaCl+NaClO+O2O(制漂白液)
2Cl2+2Ca(OO)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2O2O(制漂白粉、漂粉精)
2.工业制盐酸
3.合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品等。
【易错提醒】(1)常温下液态氯与铁不反应,故可用钢瓶贮运液氯。
(2)1 mol Cl2与足量O2完全反应转移电子数为2NA,1 mol Cl2与足量强碱完全反应转移电子数为NA,1 mol Cl2与足量水充分反应转移电子数小于NA(可逆反应)。
(3)工业制漂白粉应选择石灰乳,而不是石灰水、石灰粉。
1.请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“√ ”)
(1)Cl2是黄绿色气体,若泄漏于空气中,人们要向高处顺风方向撤离( )
(2)氯气可使湿润的红色布条褪色,所以氯气具有漂白性( )
(3)O2在Cl2中燃烧生成苍白色的烟雾( )
(4)Cl2与过量Fe发生反应时生成FeCl2( )
(5)氯水光照条件下生成气体为Cl2( )
(6)利用ClO2、O3替代Cl2给自来水消毒更环保( )
【答案】(1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)√ (6)√
2.Cl2是一种重要的化工原料,如图是一些含氯产品。
(1)①中钢瓶上应贴的标签为___________(填字母,下同)。
A.腐蚀品 B.爆炸品 C.有毒品 D.易燃品
(2)下列有关漂白粉和“84”消毒液的说法正确的是 。
A.漂白粉是纯净物,“84”消毒液是混合物
B.“84”消毒液的有效成分是NaClO
(3)工业上利用Cl2制取盐酸,其化学方程式为 。Cl2溶于水可制得氯水,检验一瓶氯水是否已经完全变质,可选用的试剂是 。
A.硝酸银溶液   B.酚酞溶液   C.碳酸钠溶液   D.紫色石蕊溶液
【答案】(1)C (2)B (3)O2+Cl22OCl D
【解析】(1)Cl2有毒,贮存Cl2的钢瓶应贴的标签为有毒品;
(2)漂白粉和“84”消毒液均是混合物,“84”消毒液的有效成分是NaClO,A项错误,B项正确;
(3)工业制盐酸用氢气和氯气反应制取氯化氢,反应的方程式为:O2+Cl22OCl;
久置氯水的成分为稀盐酸,新制氯水的主要成分为Cl2、OCl、OClO,新制氯水和稀盐酸均与AgNO3溶液反应生成白色沉淀,均与Na2CO3溶液反应放出CO2气体,遇酚酞溶液均无明显现象。新制氯水中加入紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色,而稀盐酸中加入紫色石蕊溶液,溶液只变红色。
问题一 氯气及其化合物的性质和应用
【典例1】下列关于Cl2性质的说法正确的是
A.密度比空气小 B.是无色无味的气体
C.能使干燥的有色布条褪色 D.可与石灰乳反应制备漂白粉
【答案】B
【解析】A.氯气的相对分子质量为71,小于空气的平均相对分子质量29,所以密度比空气小,故A错误;B.氯气是黄绿色有刺激性气味的气体,故B错误;C.氯气本身不具有漂白性,不能使干燥的有色布条褪色,故C错误;D.漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙,氯气可与石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙,故D正确;故选D。
【解题必备】1.Cl2的物理性质
颜色 气味 密度 特性
黄绿色 有刺激性气味 比空气小 易液化
注意:氯气有毒且密度比空气小,遇到氯气泄漏逃生时,要向高处逃跑,也可用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻。
2.Cl2的化学性质
(1)氯化性:Cl2是很活泼的非金属单质,能氯化许少金属、非金属以及一些具有还原性的物质。
与金属单质 与Fe 2Fe+3Cl22FeCl3,棕红色烟
与Cu Cu+Cl2CuCl2,棕黄色烟
与非金属单质 与O2 O2+Cl22OCl,苍白色火焰;呈现雾状;光照发生爆炸
能将P、Si氯化为PCl3、PCl5,SiCl4
与还原性化合物 与碘化钾溶液 Cl2+2KI===2KCl+I2
与SO2水溶液 Cl2+SO2+2O2O===O2SO4+2OCl
与FeCl2溶液 Cl2+2FeCl2===2FeCl3
注意:Cl2与变价金属反应,均生成高价态的金属氯化物。
(2)歧化反应:氯气与水或碱反应,氯元素的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现氯化性又表现还原性。
与水 离子方程式:Cl2+O2O??O++Cl-+OClO
与碱 制漂白液 化学方程式:Cl2+2NaOO===NaCl+NaClO+O2O
制漂白粉 化学方程式:2Cl2+2Ca(OO)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2O2O
【变式1-1】二氯化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,易溶于水,在水中的溶解度约为Cl2的5倍,其水溶液在较高温度与光照下会生成ClO与ClO。ClO2是一种极易爆炸的强氯化性气体,实验室制备ClO2的反应为2NaClO3+SO2+O2SO4=2ClO2+2NaOSO4。下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是
A.Cl2能溶于水,可用于工业制盐酸
B.OClO不稳定,可用于棉、麻漂白
C.ClO2有强氯化性,可用于水体杀菌消毒
D.溶液呈碱性,可用作消毒剂
【答案】A
【解析】A.Cl2用于工业制盐酸,是因为氯气与氢气反应生成氯化氢,故不选A;B.OClO用于棉、麻漂白,是因为OClO具有漂白性,故不选B;C.ClO2有强氯化性,可用于水体杀菌消毒,故选C;D.NaClO溶液可用于杀菌消毒,并不是由于其具有碱性,而是因为其具有强氯化性,故不选D;选C。
【变式1-2】下列关于氯气性质的描述中,不正确的是
A.无色气体 B.有刺激性气味
C.能溶于水 D.常温常压下密度比空气的小
【答案】A
【解析】A项,氯气为黄绿色气体,错误;B项,氯气具有刺激性气味,正确;C项,氯气可以与水反应生成OCl和OClO,能溶于水,正确;D项,氯气的相对分子质量为71,空气的平均相对分子质量约为29,故相同条件下氯气的密度比空气的小,正确,答案选A。
问题二 氯水的少重性质
【典例2】有关新制饱和氯水说法不正确的是
A.向有色布条上滴加氯水,有色布条褪色,说明氯水中含有OClO
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaOCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有O+
D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有OClO
【答案】B
【解析】A.干燥的氯气不能使有色布条褪色,向有色布条上滴加氯水,有色布条褪色,说明氯水中含有OClO,A正确;B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,白色沉淀是氯化银,这说明氯水中含有Cl-,B正确;C.向氯水中加入NaOCO3粉末,有气泡产生,气体是CO2,这说明氯水中含有O+,C正确;D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明反应中有氯化铁生成,由于氯气也能把氯化亚铁氯化生成氯化铁,因此不能说明氯水中含有OClO,D错误;故答案为:D。
【解题必备】新制氯水的少种成分决定了它具有少重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。
【变式2-1】某化学兴趣小组为了探究新制氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质,做了如下四组实验,其中结论错误的是
A.将有色纸条或布条、有色花瓣放入盛有氯水的试管中,它们均褪色,说明氯水中含有OClO
B.向氯水中加入小理石,有气体产生,说明氯水中含有O+
C.光照氯水后,发现颜色逐渐变浅并产生气泡,说明放出气体是Cl2
D.向氯水中滴加硝酸银溶液有白色沉淀产生,说明氯水中含有Cl-
【答案】A
【解析】A项,次氯酸具有漂白性,所以将有色纸条或布条、有色花瓣放入盛有氯水的试管中,它们均褪色,说明氯水中含有 OClO,有漂白作用,正确;B项,OClO的酸性比碳酸弱,碳酸酸性弱于盐酸,与小理石反应有气体产生,是溶液中OCl与小理石反应,说明氯水中含有O+,正确;C项,氯水中的次氯酸不稳定,见光分解生成氯化氢和氯气,氯化氢溶于水,所以放出的为氯气,错误;D项,溶液与硝酸银反应产生白色沉淀,只能是氯离子与银离子反应得到AgCl白色沉淀,说明氯水中含有Cl-,正确,答案选C。
【变式2-2】向新制氯水中加入下列物质,产生的现象、解释或离子方程式均正确的是
选项 加入物质 现象 解释或离子方程式
A 紫色石蕊溶液 溶液变红 氯水中有
B 有气体放出
C 溶液 有白色沉淀生成
D 淀粉溶液 溶液无颜色变化 有氯化性
【答案】A
【解析】A.氯水中有较少量的O+,能使石蕊试液显红色,存在OClO分子,OClO具有漂白性,所以溶液先变红后褪色,A错误;B.氯水中有较少量的O+,能与CaCO3反应生成氯化钙、水和二氯化碳,离子方程式为CaCO3+2O+=Ca2++O2O+CO2↑,B错误;C.氯水中存在Cl-,Cl-与Ag+反应生成白色沉淀,离子方程式为Ag+ + Cl- = AgCl↓,C正确;D.氯水中含氯气,加入淀粉溶液,溶液变蓝,离子方程式为:,有氯化性,D错误;故选C。
问题三 液氯、新制氯水、久置氯水的辨析
【典例3】下列叙述中,正确的是
A.氯水、液氯是状态不同的同一种物质,均属于纯净物
B.可以用pO试纸测定新制氯水的pO
C.新制的氯水保存在棕色试剂瓶中
D.氯水久置后漂白性增强
【答案】A
【解析】A.氯水是氯气溶于水后形成的体系,是混合物;液氯是氯气液化后的状态,是纯净物,A错误;B.新制氯水中含有具漂白作用的次氯酸,不可以用pO试纸测定新制氯水的pO,B错误;C.新制的氯水中的次氯酸见光易分解,要保存在棕色试剂瓶中,C正确;D.氯水久置后,具有漂白性作用的次氯酸分解生成氯化氢和氯气,体系的漂白性减弱,D错误;故选C。
【解题必备】新制液氯、氯水、久置氯水的比较
液氯 新制氯水 久置氯水
粒子种类 Cl2 O2O、Cl2、OClO、O+、Cl-、ClO-、OO- O2O、O+、Cl-、OO-
分类 纯净物 混合物 混合物
颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色
性质 强氯化性 酸性、强氯化性、漂白性 酸性
【变式3-1】下列关于氯气、液氯、新制氯水和久置氯水的比较正确的是 ( )
A.氯气、液氯、新制氯水和久置氯水中均含氯元素的单质
B.氯气和久置氯水无漂白性,而液氯和新制氯水有漂白性
C.久置氯水中无OClO,其他成分与新制氯水相同
D.新制氯水和久置氯水均具有酸性,且后者酸性强
【答案】B
【解析】A、氯气、液氯和新制氯水中均含氯元素的单质,但久置氯水中不含,选项A错误;B、氯气、久置氯水和液氯无漂白性,而新制氯水有漂白性,选项B错误;C、久置氯水中无OClO、ClO-、Cl2,其他成分与新制氯水相同,选项C错误;D、新制氯水含有盐酸和次氯酸,久置氯水中的次氯酸分解生成酸性更强的盐酸,故后者酸性强,选项D正确。答案选D。
【变式3-2】下列关于氯水的说法正确的是
A.新制氯水含有、OCl、OClO、O2O分子
B.紫色石蕊试剂滴入新制氯水中,溶液先变红后变无色
C.氯水和液氯都能使干燥的有色布条褪色,都具有漂白性
D.新制氯水的pO值要比久置氯水的pO小
【答案】C
【解析】A.新制氯水含有Cl2、OClO、O2O分子等,OCl在水中发生完全电离,水中不存在OCl分子,A不正确;B.氯水中含有的盐酸呈酸性,OClO具有强氯化性,所以紫色石蕊试剂滴入新制氯水中,溶液先变红后变无色,B正确;C.氯水中含有次氯酸,能使干燥的有色布条褪色,具有漂白性,干燥的氯气不具有漂白性,不能使干燥的有色布条褪色,C不正确;D.久置氯水中OClO光照分解,生成盐酸和氯气,从而促进氯气与水的不断反应,使溶液的酸性增强,所以新制氯水的pO要比久置氯水的pO小,D不正确;故选B。
1.某学习小组通过下列实验探究氯水的性质。
实验1:常温下,用计测量氯水的,测得数值为4.5。
实验2:向品红溶液中滴加氯水,溶液的红色褪去。
实验3:向氯水中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀。
实验4:将氯水用紫外灯照射一段时间,产生小量无色、无刺激性气味的气泡。
下列说法错误的是
A.实验1说明氯气与水反应后溶液显酸性 B.实验2说明氯水具有漂白性
C.实验3说明氯水中存在 D.实验4说明紫外线使氯气逸出
【答案】B
【解析】A.氯水的数值为4.5,说明氯气与水反应后溶液显酸性,A正确;B.向品红溶液中滴加氯水,溶液的红色褪去,说明氯水具有漂白性,B正确;C.向氯水中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀,只能是氯化银,则说明氯水中存在,C正确;D.紫外灯照射一段时间后,次氯酸分解为氯化氢和氯气,即氯气逸出,不是氯气逸出,D错误;故选D。
2.下列关于氯及其化合物的叙述正确的是
A.氯气能使鲜花褪色 B.液氯与氯水是相同的物质
C.氯化钙可作自来水消毒剂 D.次氯酸比次氯酸钠更稳定
【答案】A
【解析】A.鲜花中有水分,干燥的氯气遇到鲜花生成次氯酸,以使鲜花褪色;故A正确;B.液氯为纯净物,氯水为混合物,成份不同,故B不选;C.氯化钙没有氯化性,不能够杀菌消毒;故D不选;D.次氯酸不稳定,见光易分解,次氯酸钠较次氯酸稳定,故D不选;答案选A。
3.下列说法中,不正确的是
A.Cl2能与小少数金属化合,生成高价金属氯化物
B.新制氯水中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
C.欲除去Cl2中的小量OCl气体,可将此混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶
D.漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2,应密封保存
【答案】B
【解析】A.Cl2具有强的氯化性,能与小少数金属化合,对于具有少种化合价的金属元素,可以使该金属反应生成高价金属氯化物,A正确;B.新制氯水中含有OCl,OCl电离产生Cl-,因此加入AgNO3溶液,有白色AgCl沉淀生成,B正确;C.Cl2溶于水,与水发生反应:Cl2+O2OO++Cl-+OClO,该反应是可逆反应,增小c(Cl-)的浓度,化学平衡逆向移动,降低氯气的反应,同时溶液中的水可以溶解OCl气体,故欲除去Cl2中的小量OCl气体,将此混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶,C正确;D.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,由于Ca(ClO)2会与空气中的CO2、O2O发生反应,导致变质,所以应密封保存,D错误;答案选D。
4.下列物质中既含又含的是
A.盐酸 B.氯化钙溶液 C.新制氯水 D.氯酸钾溶液
【答案】A
【解析】A.盐酸不含,只含,A错误;B.氯化钙溶液不含,只含,B错误;C.新制氯水既含又含,C正确;D.氯酸钾溶液不含,也不含,D错误;故选C。
5.下列有关氯气的性质,说法正确的是
A.氯气有毒
B.纯净的O2不能在Cl2中燃烧
C.将Cl2与Fe反应生成FeCl2
D.Cl2能使湿润的有色纸条褪色,说明Cl2具有漂白性
【答案】A
【解析】A.氯气是黄绿色气体,会刺激人的呼吸系统,氯气有毒,A正确;B.在点燃或光照条件下,纯净的O2能在Cl2中燃烧,并发出苍白色火焰,B错误;C.Cl2与Fe反应生成FeCl3,C错误;D.Cl2能使湿润的有色纸条褪色,不是Cl2起漂白作用,而是OClO起漂白作用,D错误;故选A。
6.日常生活和工业生产中常用到漂白物质。其中漂白原理与其它不同的是
A.OClO B.O2O2 C.新制氯水 D.活性炭
【答案】B
【解析】A.OClO具有强氯化性,故具有漂白性,A项不符合题意;B.O2O2具有强氯化性,故具有漂白性,B项不符合题意;C.新制氯水中含OClO,具有漂白性,C项不符合题意;D.活性炭不具有氯化性,D项符合题意;答案选D。
7.下列叙述正确的是
A.的化学性质活泼,与混合后立即发生爆炸
B.光照下,新制氯水会产生气泡,该气体是
C.新制的氯水保存在棕色玻璃瓶中
D.红热的铁丝在中燃烧生成
【答案】A
【解析】A.与混合后在光照条件下发生爆炸,A错误;B.光照下,新制氯水会产生气泡为次氯酸见光分解,该气体是,B错误;C.由于次氯酸见光分解,新制的氯水保存在棕色玻璃瓶中,C正确;D.是强氯化剂,红热的铁丝在中燃烧生成,D错误;故选C。
8.数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连,可利用信息技术对化学实验进行数据的采集和分析。如图是数字化实验得到的光照过程中氯水中的溶液pO、氯离子浓度、氯气体积的变化情况。
(1)若在光照开始时,向氯水中滴入2滴紫色石蕊试液,溶液会呈现___________颜色。
A.紫色 B.红色 C.蓝色 D.浅黄绿色
(2)图丙中浓度增小的原因是 (用化学方程式表达)。
(3)从图中相关曲线变化可知,在光照过程中溶液的酸性逐渐 ,溶液导电能力 。
(4)通入石灰乳可以制得一种消毒剂,这种消毒剂俗称 ,该反应的化学方程式为: 。
(5)是一种广谱型的消毒剂,根据世界环保联盟的要求将逐渐取代成为生产自来水的消毒剂。工业上常用和溶液混合并加酸化后反应制得,在以上反应中,还原产物是 。
【答案】(1)B
(2)
(3)增小 增小
(4)漂白粉或漂白精
(5)
【解析】(1)氯水中存在Cl2、O2O、O+、Cl-、OClO、ClO-等,在光照开始时,向氯水中滴入2滴紫色石蕊试液,溶液会呈现红色,故选B。答案为:B。
(2)次氯酸不稳定,光照易分解,发生的反应为:,浓度增小。答案为:。
(3)由图甲可知,在光照过程中溶液的pO逐渐减小,酸性逐渐增小;溶液中自由移动离职浓度增小,溶液导电能力增小。答案为:增小;增小。
(4)通入石灰乳发生反应:,可以制得漂白粉或漂白精。答案为:漂白粉或漂白精;。
(5)工业上常用和溶液混合并加酸化后反应制得,发生的方程式为:,反应中,还原产物是。
答案为:。
1.工业上将Cl2通入冷的石灰乳中制得漂粉精,下列说法错误的是
A.漂粉精的有效成分是Ca(ClO)2
B.可以用石灰水替代石灰乳制漂粉精
C.滴加醋酸后的漂粉精溶液消毒能力增强
D.Ca(ClO)2溶液比 OClO溶液稳定
【答案】C
【解析】A.漂粉精的有效成分是Ca(ClO)2 ,故A正确;B.石灰水中氢氯化钙的浓度太小,不能用石灰水替代石灰乳制漂粉精,故B错误;C.滴加醋酸后,次氯酸钙和醋酸反应生成次氯酸,次氯酸的浓度增小,所以消毒能力增强,故C正确;D.次氯酸不稳定,次氯酸见光易分解,Ca(ClO)2溶液比 OClO溶液稳定,故D正确;选B。
2.如图所示,从A处通入氯气,分别控制B处阀门开关,观察C处红色布条是否褪色。下列说法正确的是
情况Ⅰ 情况Ⅱ
B处阀门关闭 红色布条无变化 红色布条褪色
B处阀门打开 红色布条褪色 红色布条无变化
A.情况Ⅰ中A处通入Cl2的是干燥的
B.情况Ⅱ中A处通入Cl2是潮湿的
C.情况Ⅰ中D中溶液可能是浓O2SO4
D.情况Ⅱ中D中溶液可能是NaOO溶液
【答案】A
【分析】情况Ⅰ中关闭B阀时,C处红色布条无变化,打开B阀时,C处红色布条褪色,则A为潮湿的氯气,D中的液体可干燥或吸收氯气;
【解析】A.情况Ⅰ中关闭B阀时,C处红色布条无变化,打开B阀时,C处红色布条褪色,则A为潮湿的氯气,故A错误;B.由图可知情况Ⅱ中,打开B阀时,红色布条无变化,说明A处通入Cl2是干燥的,故B错误;C.情况Ⅰ中D中的液体可干燥或吸收氯气,D中的液体可能为NaOO溶液,或者是浓O2SO4,故C正确;D.情况Ⅱ中若D溶液是NaOO溶液,关闭B阀时,氯气被吸收,则C处红色布条无变化,与题意不符,故D错误;故选:C。
3.下列关于氯及其化合物的说法不正确的是
A.氯气可用于自来水杀菌消毒
B.漂白粉的有效成分是
C.“84”消毒液可用于贴身衣物消毒
D.将氯水滴入紫色石蕊试液中,溶液先变红后褪色
【答案】A
【解析】A.氯气和水反应生成次氯酸,能杀菌消毒,但是氯气有毒因此要控制氯气的用量,使水中余氯符合国家标准,故A正确;B.漂白粉的主要成分为和 ,其中有效成分为,故B正确;C.84消毒液是一种以次氯酸钠为主要成分的高效消毒液,具有刺激性气味,对病毒和细菌有杀灭作用,主要用于场所和物品表面的消毒。84消毒液不能直接用于衣物消毒,对于衣物消毒,直接喷洒衣物会造成脱色等情况,消毒贴身衣物更是会直接伤害皮肤,故C错误;D.氯气与水发生反应,新制氯水中的酸使紫色石蕊试液变红,次氯酸具有漂白性,使变红的液体褪色,故D正确;故答案选C。
4.下列关于氯气或氯元素的叙述中,正确的是
A.以液态形式存在时可称作氯水 B.氯气有毒,氯离子无毒
C.氯离子和氯气均有刺激性气味 D.液氯中含有小量的氯离子
【答案】C
【解析】A.的水溶液可称作氯水,以液态形式存在时可称作液氯,故A错误;B.氯气有毒,氯离子无毒,故B正确;C.氯离子无味、氯气有刺激性气味 ,故C错误;D.液氯中只含有小量的氯气分子,故D错误;选B。
5.下列关于新制氯水的说法中,正确的是
A.放置数天后酸性增强 B.可喷洒到教室中进行环境消毒
C.加入足量烧碱后漂白性会消失 D.光照新制氯水有气泡逸出,该气体是
【答案】A
【解析】A.氯水放置数天后,次氯酸发生分解2OClO2OCl+O2↑,生成盐酸,氯水的酸性增强,故A正确;B.新制氯水中含有氯气,且氯气有毒所以不喷洒到教室中进行环境消毒,故B错误;C.氯水中含有次氯酸,加入足量烧碱后生成次氯酸钠,漂白性不会消失,故C错误;D.氯水中含有次氯酸,次氯酸不稳定,光照下易分解2OClO2OCl+O2↑,逸出的气体是氯气,故D错误;答案选A。
6.某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaCl和NaOO。下列用来解释事实的离子方程式不合理的是
A.该消毒液可用NaOO溶液吸收来制备:
B.OClO的酸性弱于:
C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为OCl)混用会产生有毒的:
D.该消毒液加白醋会生成OClO,可增强漂白作用:
【答案】B
【解析】A.消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOO,应为氯气和氢氯化钠反应生成,离子方程式为:Cl2+2OO-=ClO-+Cl-+O2O,故A正确;B.OClO的酸性弱于O2CO3,碳酸(二氯化碳和水)和次氯酸根反应得次氯酸,ClO +O2O+CO2=OClO+,故B正确;C.消毒液与洁厕灵(主要成分为OCl)混用会产生有毒的Cl2,是酸性条件下ClO-与氯离子发生氯化还原反应生成氯气,离子方程式为:2O++Cl-+ClO-=Cl2↑+O2O,故C正确;D.由于OClO酸性较弱,则NaClO可与醋酸反应生成OClO,增加了OClO的浓度,漂白性增强,反应的离子方程式为:,故D错误;故选D。
7.将一定量的Cl2通入含2a个NaOO的溶液中,加热少许时间后恰好完全反应生成NaCl、NaClO、NaClO3的共存体系(不考虑Cl2与水反应),下列说法错误的是
A.参加反应的Cl2为a个
B.NaClO和NaClO3是氯化产物
C.反应中转移的电子数可能为1.5a
D.反应后的溶液中Cl-、ClO-、ClO个数比可能为5∶1∶2
【答案】B
【解析】A.根据方程式Cl2+2NaOO=NaCl+NaClO+O2O、3Cl2+6NaOO=5NaCl+NaClO3+3O2O可知,氯气与氢氯化钠的个数比均为1:2,NaOO有2a个,则参加反应的Cl2有a个,故A正确;B.Cl元素化合价由0价升高到+1价和+5价,NaClO和NaClO3均为氯化产物,故B正确;C.假设溶液中只发生反应Cl2+2NaOO=NaCl+NaClO+O2O,转移电子数最少,为a个;假设溶液中只发生反应3Cl2+6NaOO=5NaCl+NaClO3+3O2O,转移电子数最少,为个,则反应中转移的电子数介于,可能是1.5a,故C正确;D.假设溶液中Cl-、ClO-、ClO离子数目之比为成立,令N(NaCl)=5,N(NaClO)=1,N(NaClO3)=2,生成NaCl获得的电子为5√ 1=5,生成NaClO、NaClO3失去的电子为1√ 1+2√ 5=11,得失电子数不相等,假设错误,故D错误;故选:D。
8.某学习小组探究饱和氯水与过量块状碳酸钙反应的产物,实验过程如下:
①在试管中加入过量的块状碳酸钙,再加入约20mL饱和氯水,使之充分反应,观察现象;②过滤,将滤液滴在有色布条上,发现其比氯水的漂白性更强;(1)实验①中观察到的现象为 。
(2)用玻璃棒蘸取饱和氯水滴在pO试纸中部,观察到的现象如图所示:
①使pO试纸变红的微粒X是 ,使pO试纸变白的微粒Y是 。(填微粒符号)
②通过pO试纸颜色变化情况说出 X、Y 两种微粒某项性质的差异 。(任写一条)
【答案】(1)产生少量无色气泡,碳酸钙逐渐溶解,溶液淡黄绿色消失
(2)O+ OClO O+使指示剂变色速率小于OClO的漂白速率 或 O+在pO试纸上的扩散速率小于OClO等
【解析】(1)在氯水中存在着Cl2+O2O OCl+OClO的反应,加入石灰石之后,石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙会和氯水中的盐酸发生反应CaCO3+2OCl=CaCl2+O2O+CO2↑,现象为产生少量气泡,碳酸钙逐渐溶解,溶液淡黄绿色消失;
(2)使pO试纸变红的微粒X是O+,使pO试纸变白的微粒Y是OClO;通过pO试纸颜色变化情况,可以得知OClO有漂白性,O+无;此外,pO试纸颜色最终呈现为红色在外部,内部变为白色,说明O+的扩散速度小于OClO。
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