一、研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序
二、氯氣的性質(zhì)1.物理性質(zhì)
2.化學(xué)性質(zhì)氯氣是一種活潑的非金屬單質(zhì)。(1)與非金屬(H2)的反應(yīng):
(2)與金屬的反應(yīng):
(4)與堿的反應(yīng):寫出氯氣與NaOH溶液和Ca(OH)2溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:①Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O;②2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
三、物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究方法
1.將氯氣通過軟管灌入田鼠洞中可以用來消滅田鼠,這是利用了氯氣以下性質(zhì)中的(　　) ①黃綠色?、诿芏缺瓤諝獾拇蟆、塾卸尽、茌^易液化　⑤能溶解于水A.①②③B.②③C.③④D.③④⑤解析：氯氣可以用來消滅田鼠利用了它的毒性,使田鼠中毒死亡;將氯氣通過軟管灌入田鼠洞中,氯氣的相對分子質(zhì)量比空氣的大,所以密度比空氣的大,與空氣混合時,在混合氣體的下部,所以能夠被田鼠呼吸,從而達到滅鼠目的。答案：B
2.下列圖示與內(nèi)容不相吻合的是(　　)
A.聞氯氣的氣味B.用排水法收集氯氣C.盛裝液氯的容器D.證明氯氣可以與NaOH溶液反應(yīng)解析:Cl2能與水反應(yīng),因此不能用排水法收集Cl2,應(yīng)用瓶口向上排空氣法收集,也可用排飽和食鹽水法收集。若用B項裝置進行排飽和食鹽水法收集Cl2,應(yīng)短管進氣。答案:B
3.取兩支充滿氯氣的大試管,向第一支中加入5 mL蒸餾水,向第二支中加入5 mL NaOH溶液,用軟木塞塞緊試管口,用力振蕩,片刻后可觀察到第一支試管上部空間呈　　　色,溶液呈　　　　　　色,說明:　　　　　　　,　　　　　　　　　　　　　　　　　;第二支試管中產(chǎn)生的現(xiàn)象為　　　　　　　　　　　　　　　,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　。?
解析：本題考查氯氣與水、堿的反應(yīng)。由于氯氣溶于水只有一部分與水發(fā)生反應(yīng),大部分仍以Cl2形式存在,導(dǎo)致氯水呈淺黃綠色;又由于氯氣在水中的溶解度不大,導(dǎo)致上部空間中仍存在大量氯氣而呈黃綠色。
答案：黃綠　淺黃綠　Cl2在水中的溶解度不大　Cl2溶于水后只有一部分與水反應(yīng)　黃綠色氣體消失　Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O
4.現(xiàn)有X、Y、Z三種元素。(1)X的單質(zhì)可以在Z的單質(zhì)中燃燒生成XZ,火焰為蒼白色。(2)XZ極易溶于水,其水溶液可使藍色石蕊試紙變紅。(3)X、Y、Z的單質(zhì)在常溫下均為氣體。(4)兩分子X的單質(zhì)可以和Y單質(zhì)化合生成兩分子X2Y(常溫下為液體)。(5)Z的單質(zhì)溶于X2Y中得到的溶液具有漂白性。試推斷:①X、Y、Z各為何元素(寫元素符號)X　　　　　,Y　　　　　,Z　　　　　。?②XZ和X2Y各是什么物質(zhì)(寫化學(xué)式)XZ　　　　　,X2Y　　　　　。?
解析:氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫,火焰為蒼白色。氯化氫易溶于水,其水溶液可使藍色石蕊試紙變紅。氯氣溶于水形成氯水,氯水中的次氯酸具有漂白性。答案:①H　O　Cl?、贖Cl　H2O
在預(yù)習(xí)中大家已經(jīng)知道,氯氣是一種有毒的氣體,但是大多數(shù)自來水廠卻使用氯氣對水進行消毒,這是為什么呢?(1)氯氣溶于水后生成哪些物質(zhì)?(2)氯氣消毒自來水的原理是什么?(3)氯氣溶于水得到氯水,氯水放置時間長了還有消毒的作用嗎?探究提示(1)氯氣溶于水后生成氯化氫和次氯酸,(2)氯氣溶于水生成的次氯酸具有強氧化性,可以殺菌消毒。(3)新制氯水久置后次氯酸分解生成鹽酸,不再有殺菌消毒的作用。
1.液氯、新制氯水及久置氯水的區(qū)別
【例題1】 氯水中含有多種成分,因而具有多種性質(zhì),根據(jù)新制氯水分別與如圖所示四種物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)填空(a、b、c、d、e代表物質(zhì)間反應(yīng),且氯水足量)。
(1)能證明氯水具有漂白性的是　　　(填“b”“c”“d”或“e”)。?(2)c過程中的現(xiàn)象是　 ,e過程中的現(xiàn)象是　 ,?e過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為?　　　　　　　,b過程中的化學(xué)方程式為　?　　　　　　　　　　　　　　。?(3)久置的氯水變?yōu)椤　　　　　?用化學(xué)方程式表示原因為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?(4)實驗室保存飽和氯水的方法是　　　　　　　　　　　　。?解析：由于新制的氯水中含Cl2、H2O、HClO三種分子和H+、Cl-、ClO-、OH-四種離子,其性質(zhì)比較復(fù)雜,除了強氧化性外還具有以下性質(zhì):酸性(H+)、漂白性(HClO)、與硝酸銀溶液反應(yīng)(Cl-)等。
答案：(1)d(2)有白色沉淀生成　氯水的淺黃綠色消失(4)在陰涼處置于棕色試劑瓶中密封保存
規(guī)律方法點撥(1)HClO的性質(zhì):①弱酸性:是一種一元弱酸,酸性比碳酸還弱。②不穩(wěn)定性:見光容易分解。③強氧化性:常用作漂白劑和消毒劑。(2)氯水和液氯雖然都是液態(tài)的,但是成分不同。氯水是氯氣的水溶液,含有多種分子和離子,是一種混合物;液氯是液態(tài)氯單質(zhì),只含有氯分子,是一種純凈物。液氯和干燥的氯氣一樣,不具有漂白性。(3)新制的氯水和久置的氯水成分不同。新制的氯水中含有具有強氧化性的次氯酸,可作消毒劑、漂白劑;久置的氯水相當(dāng)于稀鹽酸,沒有強氧化性,但是因為次氯酸分解生成了氯化氫,酸性比新制的氯水強。
跟蹤訓(xùn)練1下列是關(guān)于氯水的敘述,正確的是 (　　)A.新制的氯水中只含Cl2和HClO兩種分子B.新制的氯水可使藍色石蕊試紙先變紅后退色C.光照氯水有氣泡冒出,該氣體為Cl2D.氯水放置數(shù)天后,pH將增大解析：新制氯水中含有水分子、Cl2和HClO分子,A錯誤;新制氯水具有酸性和強氧化性,因此新制氯水可使藍色石蕊試紙先變紅后退色,B正確;氯水中的次氯酸不穩(wěn)定,易分解生成氧氣和氯化氫,即光照氯水有氣泡冒出,該氣體為氧氣,C錯誤;氯水中的次氯酸易分解生成氧氣和氯化氫,因此氯水放置數(shù)天后,pH將減小,D錯誤。答案：B
在地震災(zāi)區(qū)可使用漂白粉、二氧化氯等含氯化合物對飲用水進行消毒;84消毒液是生活中常見的消毒劑,這些消毒劑比氯氣更易攜帶和使用,利用它們消毒的原理是什么呢?(1)漂白粉、84消毒液的制取方法、消毒和漂白原理。(2)漂白粉、84消毒液中的主要成分、有效成分是什么?(3)長期放置的漂白粉為什么會失效?漂白粉應(yīng)如何保存?
(2)漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2。84消毒液的主要成分是NaCl和NaClO,有效成分是NaClO。(3)Ca(ClO)2在空氣中與H2O和CO2反應(yīng)生成HClO和CaCO3,HClO不穩(wěn)定,見光易分解,因此,漂白粉放置久了易變質(zhì)失效,故漂白粉應(yīng)密封并置于避光干燥處保存。
1.二氧化氯(ClO2)也可用于漂白和消毒。其消毒能力約是等質(zhì)量氯氣的2.63倍,且使用起來更安全,但價格高,目前不能完全取代氯氣用于漂白和消毒。2.強酸制弱酸的原理及其應(yīng)用(1)實驗室制取某些弱酸:(2)解釋現(xiàn)象:如漂白粉久置失效的原因:
【例題2】 洪災(zāi)過后,飲用水的消毒殺菌成為抑制大規(guī)模傳染性疾病暴發(fā)的有效方法之一。在抗震救災(zāi)中要用大量漂白粉殺菌消毒?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問題。(1)下列說法正確的是　　　。?A.漂白粉在空氣中容易失效的原因是Ca(ClO)2不穩(wěn)定、易分解B.漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2C.Ca(ClO)2中含有氯離子D.漂白粉與84消毒液的消毒原理相似(2)工業(yè)上將氯氣通入石灰乳中制取漂白粉的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　,將Cl2制成漂白粉的主要目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)漂白粉溶于水后,與空氣中的CO2反應(yīng),即可產(chǎn)生有漂白、殺菌作用的次氯酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為?　。?解析：漂白粉在空氣中容易失效的原因是Ca(ClO)2易與空氣中的CO2和H2O反應(yīng)生成次氯酸,次氯酸不穩(wěn)定,易分解;次氯酸鈣中不含氯離子;氯氣是氣體且有毒,不容易貯存、運輸,制成漂白粉的主要目的是轉(zhuǎn)變成較穩(wěn)定、便于貯存和運輸?shù)奈镔|(zhì)。
答案：(1)D　(2)2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O　使它轉(zhuǎn)化為較穩(wěn)定的物質(zhì),便于貯存和運輸　(3)Ca(ClO)2+H2O+CO2 CaCO3↓+2HClO
規(guī)律方法點撥(1)氯水具有漂白性是因為含有HClO,漂白粉和84消毒液具有漂白性是因為成分中的次氯酸鹽與空氣中的H2O和CO2反應(yīng)生成了HClO。(2)HClO具有強氧化性,因此可以殺菌消毒、漂白。HClO的弱酸性保證了其鹽的水溶液在空氣中放置即可與CO2反應(yīng)生成比碳酸酸性更弱的HClO。HClO的不穩(wěn)定性要求氯水需保存在棕色細(xì)口瓶中,盡量隨用隨配,不宜長時間保存。
跟蹤訓(xùn)練2下列物質(zhì)能使干燥的藍色石蕊試紙先變紅后退色的是(　　)①氯氣?、谝郝取、坌轮坡人、苈葰獾木凭芤骸、蓰}酸　⑥鹽酸酸化的漂白粉溶液A.③⑥B.①②③④C.②④⑤D.①②③④⑥
解析：能使干燥的藍色石蕊試紙先變紅后退色的物質(zhì),應(yīng)具有酸性和漂白性等性質(zhì)。在題中所給的物質(zhì)①②中只存在Cl2分子,其既無酸性,又無漂白性。④中存在的是Cl2分子和乙醇分子,也沒有酸性和漂白性。⑤中只存在H+和Cl-及水分子,其只能使試紙變紅,卻不能使之退色。只有③新制氯水和⑥鹽酸酸化的漂白粉溶液,因溶液中存在H+和HClO,符合要求。答案：A
1.下列關(guān)于研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序:①觀察物質(zhì)的外觀;②實驗和觀察;③解釋和結(jié)論;④預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)。排列順序正確的是(　　)A.②①③④B.①②③④C.①④②③D.④①②③解析：先觀察物質(zhì)的外觀性質(zhì)然后對物質(zhì)進行分類,找出所屬類別的代表物預(yù)測其性質(zhì),并用實驗驗證預(yù)測的性質(zhì),最后得出結(jié)論。答案：C
2.下列說法不正確的是(　　)①鈉和氫氣都能在氯氣中燃燒生成白色煙霧?、阢~絲在氯氣中燃燒生成藍綠色的氯化銅?、垡郝染褪锹葰獾乃芤?它能使干燥的有色布條退色?、芫弥玫穆人?因為氯氣幾乎完全揮發(fā)掉,剩下的就是水A.①B.②③C.①④D.①②③④解析：鈉在氯氣中燃燒生成白煙,氫氣在氯氣中燃燒生成白霧;銅絲在氯氣中燃燒生成棕黃色的氯化銅;液氯不是氯氣的水溶液,不含次氯酸分子,不能使干燥的有色布條退色;久置的氯水,因為次氯酸的分解,剩下的是稀鹽酸。答案：D
3.自來水通常是用氯氣殺菌消毒的,不法商販常用自來水冒充純凈水出售。為辨別真?zhèn)?下列試劑中可用來鑒別的是(　　)A.酚酞溶液B.FeCl3溶液C.AgNO3溶液D.NaOH溶液解析：自來水用Cl2消毒后,水中含有Cl2、HCl、HClO等粒子,遇酚酞不顯色,遇FeCl3不反應(yīng),遇NaOH反應(yīng)但無明顯現(xiàn)象,遇AgNO3反應(yīng)生成白色沉淀,故C項正確。答案：C
4.如圖所示,從A處通入干燥的Cl2,打開B閥后,C處的紅布條逐漸退色,關(guān)閉B閥時,C處的紅布條看不到明顯現(xiàn)象,則D瓶中裝的是(　　)
A.濃硫酸B.NaOH溶液C.濃鹽酸D.飽和NaCl溶液解析：打開B閥時,C處的紅布條退色,說明紅布條是濕潤的,氯氣不通過D直接進入C,使有色布條退色;關(guān)閉B閥后,C處的紅布條不退色,說明氯氣經(jīng)過D后,被D中溶液吸收。答案：B
5.用滴管將新制的飽和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中,當(dāng)?shù)蔚阶詈笠坏螘r,紅色突然消失。甲同學(xué)認(rèn)為是由于氯水中的次氯酸漂白的緣故,而乙同學(xué)認(rèn)為是氯氣與NaOH反應(yīng)使溶液堿性減弱的緣故。請設(shè)計一個簡單的實驗來探究哪一位同學(xué)的觀點是正確的。(1)實驗方案設(shè)計:?　。?(2)實驗現(xiàn)象及結(jié)論:??　。?

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第2節(jié) 研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序

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