版化学新学案同步必修一人教通用版讲义第四章 微型专题重点突破七 Word版含答案.docx
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版化学新学案同步必修一人教通用版讲义第四章微型专题重点突破七Word版含答案
微型专题重点突破(七)
[学习目标定位] 1.熟知新制氯水成分和性质的多样性。
2.正确区分液氯、新制氯水和久置氯水。
3.理解次氯酸的漂白性。
4.熟悉氯及化合物的性质及应用。
一、新制氯水成分和性质的多样性
例1
为探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质,某化学兴趣小组做了如下实验:
(1)观察氯水颜色,发现氯水呈黄绿色,证明氯水中含有的粒子是________。
(2)向氯水中滴入碳酸钠溶液,有气体生成,说明氯水中含有的粒子是________。
(3)盛有氯水的试管中的有色布条褪色,说明氯水中含有的粒子是________。
(4)将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液显红色,起作用的微粒是________,过一会儿,溶液的颜色褪去,起作用的微粒是________。
(5)向氯水中滴加硝酸银溶液有白色沉淀生成,证明氯水中含有的粒子是________。
(6)氯水经光照后,颜色逐渐消失,放出的气体是________,溶液的酸性________(填“增强”“不变”或“减弱”)。
(7)将氯气通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯微粒是__________。
答案
(1)Cl2
(2)H+ (3)HClO (4)H+ HClO(5)Cl- (6)O2 增强 (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,使溶液呈现黄绿色。
(2)滴入Na2CO3溶液有气体生成,证明溶液呈酸性,含H+。
(3)氯水能使有色布条褪色,说明具有漂白性,证明氯水中含有HClO。
(4)紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液呈红色,说明有H+存在,很快褪色,则是因为HClO起漂白作用。
(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成,证明氯水中有Cl-。
(6)HClO不稳定,见光易分解放出O2,并生成盐酸,由于HClO为弱酸,而盐酸是强酸,故溶液酸性增强。
(7)氯水中的Cl2、ClO-、HClO均具有强氧化性。
在不同的反应中,新制氯水中起作用的成分不同:
变式1
用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中,当滴到最后一滴时红色突然褪去。
试回答下列问题:
(1)实验室保存饱和氯水的方法是____________________________________________。
(2)请写出新制饱和氯水中含有氯元素的微粒的化学式__________________________。
(3)产生上述现象的原因可能有两种(简要文字说明):
①是由于__________________________________________________________________;
②是由于__________________________________________________________________。
简述怎样用实验证明红色褪去的原因是①或者②________________________________。
答案
(1)用棕色试剂瓶盛装,密封保存在阴凉处
(2)Cl-、HClO、ClO-、Cl2
(3)氯水呈酸性,和氢氧化钠发生酸碱中和反应,氢氧化钠被消耗完 氯水中所含的次氯酸具有强氧化性,使红色褪去 向褪色后的溶液中加氢氧化钠,若变红,则是①,否则是②
二、液氯、新制氯水、久置氯水的比较
例2
新制氯水与久置的氯水相比较,下列说法不正确的是( )
A.都呈酸性
B.前者能使有色布条褪色
C.光照新制氯水有气体逸出,该气体是氯气
D.加硝酸银溶液都能生成白色沉淀
答案 C
解析 新制氯水中含有分子Cl2、HClO、H2O,离子H+、Cl-、ClO-、OH-,光照时发生反应2HClO
2HCl+O2↑,所以久置的氯水实际上已经是稀盐酸。
液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯
新制氯水
久置氯水
成分
Cl2
Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-
H+、Cl-、H2O
分类
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
浅黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性、漂白性
酸性
保存
特制钢瓶
棕色试剂瓶盛装,密封保存于阴凉处,一般现用现配
普通试剂瓶
变式2
下列有关新制氯水和液氯的说法中正确的是( )
A.都是混合物B.都能使干燥的有色布条褪色
C.都有氧化性D.都显酸性
答案 C
解析 氯水是混合物,含H+、Cl-、HClO等,而液氯是纯净物,A项错误;新制氯水能使干燥的有色布条褪色,而液氯不能,B项错误;二者都有氧化性,C项正确;新制氯水显酸性,而液氯不显酸性,D项错误。
三、氯水(次氯酸)的漂白性
例3
下列说法不正确的是( )
A.新制氯水可使紫色石蕊溶液先变红后褪色
B.将鲜花放入盛有氯气的集气瓶中,鲜花褪色,说明氯气具有漂白性
C.干燥的氯气和氯水均能使鲜花褪色
D.氯气本身没有漂白性,次氯酸才有漂白性
答案 B
解析 本题容易忽略鲜花中有水而错选C。
新制氯水中含有次氯酸和盐酸,溶液呈酸性,次氯酸具有漂白性,所以新制氯水可使紫色石蕊溶液先变红后褪色,A项正确;氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,氯气没有漂白性,B项错误;因干燥的氯气遇到鲜花中的水生成次氯酸,氯水中含有次氯酸,所以都能使鲜花褪色,C项正确;次氯酸具有漂白性,氯气没有漂白性,D项正确。
(1)次氯酸具有漂白性,氯气(或次氯酸盐)没有漂白性,但要注意氯气(或次氯酸盐)与某种物质反应是否会生成次氯酸。
(2)被次氯酸漂白后的物质,久置不再恢复原色(不可逆性);几乎所有的有色物质遇次氯酸都会褪色(广泛性)。
变式3
将紫色石蕊溶液滴入氢氧化钠溶液中,溶液变蓝色,再通入过量氯气时溶液由蓝变红,最后颜色慢慢消失,发生上述现象的原因是( )
①氯气本身有漂白性 ②氯气与氢氧化钠反应 ③盐酸有酸性 ④次氯酸有漂白性 ⑤次氯酸钠本身有漂白性
A.①②③B.②③④C.②③⑤D.全部
答案 B
解析 紫色石蕊溶液滴到NaOH溶液中显蓝色,若其中的NaOH消耗完,则蓝色将变为紫色(石蕊溶液本身的颜色);若溶液为酸性,则溶液变为红色。
在具有漂白性物质的作用下,溶液颜色将慢慢消失。
当过量Cl2通入该溶液时,由于Cl2与NaOH反应,NaOH被消耗,继续通入的Cl2将与H2O反应生成盐酸和次氯酸,使溶液显酸性,最终在次氯酸分子的作用下,溶液褪色。
发生上述变化的原因应为②③④。
四、氯及其化合物性质的综合
例4
(2018·北京市昌平区高一期末)从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质,是一种行之有效的方法。
以下是氯元素形成物质的二维图的部分信息。
(1)根据图中信息,写出任意两种氯的氧化物的化学式____________。
(2)写出高氯酸(HClO4)与NaOH反应的化学方程式_____________________________。
(3)HCl既具有氧化性,又具有还原性。
①请任意写出一个体现HCl氧化性的离子方程式______________________________。
②浓盐酸可作为还原剂在加热条件下与MnO2发生反应制备Cl2,写出该反应的化学方程式_________________________________________________________________________。
(4)Cl2既具有氧化性,又具有还原性。
①请结合上图说明原因_______________________________________________。
②潮湿的Cl2与Na2CO3混合制取少量Cl2O的反应中,Cl2既体现了氧化性,也体现了还原性。
写出反应的化学方程式:
_________________________________________________。
答案
(1)Cl2O、Cl2O3、ClO2、Cl2O5、Cl2O7等中任意两种
(2)HClO4+NaOH===NaClO4+H2O
(3)①Zn+2H+===Zn2++H2↑或Fe+2H+===Fe2++H2↑(等其他合理答案)
②MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
(4)①Cl2中Cl元素化合价为0价,氯元素还有-1价以及+1价等价态,因此氯元素化合价可以升高,氯气体现还原性;氯元素化合价可以降低,氯气体现氧化性
②2Cl2+2Na2CO3+H2O===2NaHCO3+2NaCl+Cl2O
解析
(1)根据图中信息可知氯元素的常见正化合价有+1、+3、+4、+5、+7等,因此氯的氧化物的化学式有Cl2O、Cl2O3、ClO2、Cl2O5、Cl2O7等。
(2)高氯酸(HClO4)是一元强酸,与NaOH反应的化学方程式为HClO4+NaOH===NaClO4+H2O。
(3)①金属与盐酸反应生成氢气体现氯化氢的氧化性,例如Zn+2H+===Zn2++H2↑、Fe+2H+===Fe2++H2↑等。
②浓盐酸可作为还原剂在加热条件下与MnO2发生反应制备Cl2,该反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O。
在同一元素的含氧酸中,元素的化合价越高,酸性越强。
氯元素的氧化物对应的水化物有:
HClO4(高氯酸)、HClO3(氯酸)、HClO2(亚氯酸)、HClO(次氯酸)等,酸性:
HClO4>HClO3>HClO2>HClO。
但是,元素的化合价越高,酸的氧化性不一定越强。
如上述4种含氧酸中,HClO的氧化性最强。
变式4
(2017·太原高一调研)Cl2是一种重要的化工原料,如图是一些含氯产品。
(1)①中钢瓶上应贴在标签为________。
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
(4)将8.7gMnO2与足量浓盐酸混合加热,反应生成氯气的体积是________L(标准状况);被氧化的HCl的质量是__________。
答案
(1)C
(2)B
(3)H2+Cl2
2HCl D
(4)2.24 7.3g
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)久置氯水的成分为稀盐酸,新制氯水的主要成分为Cl2、HCl、HClO,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。
(4)利用化学方程式进行计算。
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
87g4mol22.4L
8.7gn(HCl)V(Cl2)
=
=
解得V(Cl2)=2.24L,n(HCl)=0.4mol。
被氧化的HCl为0.2mol,质量为0.2mol×36.5g·mol-1=7.3g。
1.(2018·恒台期末)下列关于氯及其化合物的说法中错误的是( )
A.新制的氯水应放在棕色的试剂瓶中
B.新制的氯水具有漂白作用
C.氯气在参与的化学反应中只能作为氧化剂
D.漂白粉可由Cl2通入消石灰中制备,其有效成分是Ca(ClO)2
答案 C
解析 A项,新制的氯水中含有HClO,HClO见光容易分解,所以应放在棕色的试剂瓶中,A正确;B项,新制的氯水中含有HClO,具有强氧化性和漂白性,B正确;C项,Cl2+H2O===HCl+HClO,Cl2中Cl元素的化合价一部分升高,一部分降低,既作氧化剂又作还原剂,C错误;D项,工业上制取漂白粉的反应为2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,漂白粉的主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分为Ca(ClO)2,D正确。
2.(2018·福建华安高一期末)下列关于漂白粉的叙述不正确的是( )
A.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2
B.漂白粉在空气中久置后能变质
C.漂白粉是由Cl2与石灰乳制得
D.为了增强漂白粉的漂白效果,使用时可以加少量稀醋酸
答案 A
解析 A项,漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,A错误;B项,次氯酸钙易吸收CO2和水生成次氯酸,次氯酸见光易分解,所以漂白粉在空气中久置后能变质,B正确;C项,漂白粉是由Cl2与石灰乳反应制得,C正确;D项,醋酸的酸性强于次氯酸,为了增强漂白粉的漂白效果,使用时可以加少量稀醋酸,D正确。
3.(2018·固始县高一期末)有关氯气和氯水性质的叙述正确的是( )
A.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HClO
B.饱和氯水久置时Cl-增多、水分子减少,酸性增强
C.过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁
D.不能用pH试纸测定氯水的pH,是因为其中含有的Cl2有漂白性
答案 B
解析 氯水中氯气分子把FeCl2氧化为FeCl3,说明氯气分子存在,不能说明氯水中含有HClO,A错误;饱和氯水久置时,HClO分解为盐酸和氧气,溶液中H+、Cl-数目增多,有少量水挥发,溶液中氢离子浓度增大,酸性增强,B正确;过量的铁在氯气中燃烧仍然生成氯化铁,C错误;氯水中含有的HClO具有漂白作用,不是氯气,D错误。
4.(2018·北京四中期末)向装有过量还原性铁粉的试管中加入新制氯水,振荡、静置后从上层清液中取样,等分成两份,一份滴加KSCN溶液后显红色,另一份滴加K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液后出现特征蓝色沉淀。
[已知铁氰化钾可检验Fe2+]下列说法不正确的是( )
A.氯水具有较强的氧化性,可以将Fe氧化成Fe3+
B.反应开始时,Fe、Fe3+、Fe2+共存于试管中
C.反应过程中,溶液中c(Fe3+)不断升高
D.溶液中的Fe2+有可能来自于铁粉与氯水中H+的反应
答案 C
解析 一份滴加KSCN溶液后显红色,说明含有铁离子;另一份滴加铁氰化钾溶液后出现特征蓝色沉淀,说明含有亚铁离子。
A项,含有铁离子,说明氯水具有较强的氧化性,可以将铁氧化成铁离子,A正确;B项,根据以上分析可知反应开始时,铁、铁离子、亚铁离子共存于试管中,B正确;C项,铁是过量的,反应过程中,溶液中铁离子浓度不断降低,C错误;D项,氯水中含有盐酸和次氯酸,因此溶液中的亚铁离子有可能来自于铁粉与氯水中氢离子的反应,D正确。
5.(2018·扶余高一期末)已知还原性由强到弱的顺序为SO
>I->Br-;向NaBr、NaI、Na2SO3的混合溶液中通入一定量的氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到的剩余固体物质的组成可能是( )
A.NaClB.NaCl、NaBr、Na2SO4
C.NaCl、Na2SO4、I2D.NaCl、Na2SO4、NaI
答案 B
解析 还原性最强的Na2SO3优先与Cl2反应(Na2SO3+Cl2+H2O===Na2SO4+2HCl)生成Na2SO4,所以固体中一定含有Na2SO4;其余依次为NaI、NaBr分别与Cl2反应生成NaCl、I2、Br2,则固体中一定含有NaCl;有可能NaBr未反应完全,但不会NaBr反应完全而余NaI,生成的Br2、I2蒸干并灼烧时将分别挥发,升华脱离固体,所以得到的剩余固体物质的组成可能是NaCl、NaBr、Na2SO4,答案选B。
[对点训练]
题组一 氯气的性质
1.(2018·成都一中阶段月考)下列说法正确的是( )
A.工业上以氯气和澄清石灰水为原料制造漂白粉
B.工业上利用H2和Cl2的混合气体在光照下反应来制取盐酸
C.工业上将氯气溶于NaOH溶液制备漂白粉
D.新制氯水能使有色布条褪色
答案 D
解析 A项,工业上以氯气和石灰乳为原料制造漂白粉,澄清石灰水的浓度太小,错误;B项,工业上利用H2和Cl2的混合气体在点燃条件下反应来制取盐酸,光照容易发生爆炸,错误;C项,工业上以氯气和石灰乳为原料制造漂白粉,错误;D项,氯水中含有次氯酸,具有氧化性,能使有色布条褪色,正确。
2.氯气是一种重要的工业原料。
工业上利用反应3Cl2+2NH3===N2+6HCl检查氯气管道是否漏气。
下列说法错误的是( )
A.若管道漏气遇氨就会产生白烟
B.该反应利用了Cl2的强氧化性
C.该反应属于复分解反应
D.生成1molN2有6mol电子转移
答案 C
解析 本题通过一个陌生的化学反应方程式,考查氨气和氯气的性质及氧化还原知识。
当NH3过量时会与HCl反应生成NH4Cl白烟,故A对;反应中氮和氯两元素的化合价发生了变化,因而属于氧化还原反应,故C错;氯气中的氯元素化合价从0价变为-1价,化合价降低,氯气为氧化剂,NH3中的氮由-3价升高至0价(失去3个电子),为还原剂,生成1molN2需2mol氮原子,失去6mol电子,D对。
3.如图所示,A处通入干燥的Cl2,关闭B阀时,C处湿的红色布条看不到明显现象,打开B阀后,C处红色布条逐渐褪色,则D瓶中装的是( )
A.浓H2SO4B.NaOH溶液
C.浓盐酸D.饱和NaCl溶液
答案 B
解析 由题意说明D处的液体能吸收Cl2,A、C、D选项中的溶液都不能吸收Cl2,故B项正确。
4.下列有关化学反应过程或实验现象的叙述中,正确的是( )
A.氯气的水溶液可以导电,说明氯气是电解质
B.漂白粉和明矾都常用于自来水的处理,二者的作用原理是相同的
C.氯气可以使湿润的有色布条褪色,但实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气
D.氯水中加入有色布条,布条褪色,说明溶液中有Cl2存在
答案 C
解析 电解质必须是化合物,Cl2是单质,既不是电解质,也不是非电解质,A不正确;漂白粉是利用强氧化性杀菌消毒,而明矾是利用Al3+和水反应生成Al(OH)3胶体吸附杂质,B不正确;D项只能说明存在HClO,D不正确。
题组二 氯水的成分与性质
5.在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现各自的性质。
下列实验现象和结论一致且正确的是( )
A.加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明溶液中有Cl2存在
B.溶液呈黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在
C.先加入盐酸酸化,再加入AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl-存在
D.加入NaOH溶液,氯水黄绿色消失,说明有HClO分子存在
答案 B
解析 能使有色布条褪色的是次氯酸,说明溶液中有次氯酸存在,A错误;因为Cl2呈黄绿色且有刺激性气味,B正确;加入盐酸酸化引入Cl-,不能说明原液中Cl-一定存在,C错误;加入NaOH溶液,氯水黄绿色消失,说明有Cl2存在,D错误。
6.在实验室中,新制氯水最好保存在( )
A.橡胶塞无色试剂瓶B.橡胶塞棕色试剂瓶
C.玻璃塞无色试剂瓶D.玻璃塞棕色试剂瓶
答案 D
解析 次氯酸不稳定,见光易分解,新制氯水应保存在玻璃塞棕色试剂瓶中。
7.下列关于氯气、液氯、氯水的叙述中正确的是( )
A.氯气、液氯、氯水是同一种物质
B.氯气、液氯、氯水中都含有氯气分子
C.氯气、液氯、氯水都是混合物
D.光照条件下,氯水的酸性减弱
答案 B
解析 氯气和液氯都是由氯气分子构成的同一种纯净物,氯水是氯气的水溶液,属于混合物,光照条件下,氯水中的次氯酸分解生成盐酸和氧气,溶液的酸性增强。
8.(2018·固原一中期末)饱和氯水久置后,溶液中的各种微粒:
①Cl2 ②H2O ③Cl- ④HClO ⑤H+会减少的是( )
A.①②④B.①②③
C.①④D.②④
答案 A
解析 新制氯水呈黄绿色,在氯水中存在反应:
Cl2+H2OHCl+HClO,次氯酸是弱酸,所以新制的氯水中含有三种分子:
Cl2、H2O、HClO,四种离子:
H+、Cl-、ClO-及少量OH-;久置后次氯酸分解,最后变成了HCl溶液,所以减少的是①Cl2、②H2O、④HClO,答案选A。
题组三 氯及其化合物的综合
9.下列物质:
①氯气、②液氯、③新制氯水、④氯气的四氯化碳溶液、⑤盐酸、⑥盐酸与少量漂白粉的混合溶液,能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是( )
A.①②④B.①②⑤
C.③⑥D.②④⑤
答案 C
解析 能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,要求该物质具有酸性和漂白性。
酸性要有H+,漂白性要有HClO。
①②④中只有Cl2;③中新制氯水中含有Cl2、HCl和HClO;⑤中盐酸只有酸性,无漂白性;⑥中盐酸与少量漂白粉反应,盐酸过量Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO。
10.下列叙述中能证明次氯酸是一种弱酸的是( )
A.次氯酸不稳定,易分解
B.次氯酸钙能与碳酸作用生成碳酸钙和次氯酸
C.次氯酸是一种强氧化剂
D.次氯酸能使染料和有机色素褪色
答案 B
解析 次氯酸钙能与碳酸(弱酸)反应生成碳酸钙和次氯酸,据强酸制弱酸原理,说明次氯酸是比碳酸还弱的酸。
11.(2018·北京市昌平高一期末)碘在自然界中有很多存在形式,在地壳中主要以NaIO3形式存在,在海水中主要以I-形式存在,几种粒子与Cl2之间有以下转化关系:
以下说法不正确的是( )
A.①中发生的反应是2I-+Cl2===I2+2Cl-
B.I-与过量Cl2发生的反应是
I-+3Cl2+3H2O===IO
+6Cl-+6H+
C.以上反应中,氯气都体现氧化性,具体表现为氯元素由0价降低为-1价
D.通过以上信息,可预测:
若在加入淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水,不能观察到溶液变蓝的现象
答案 D
解析 ①中碘离子被氯气氧化生成的X是单质碘,发生的反应是2I-+Cl2===I2+2Cl-,单质碘可以继续被氯气氧化为碘酸根离子,则I-与过量Cl2发生的反应是I-+3Cl2+3H2O===IO
+6Cl-+6H+,以上反应中,氯气都体现氧化性,具体表现为氯元素由0价降低为-1价,故A、B、C正确。
12.(2018·广安高一期末)将氯气分别通入下列物质的溶液中,对于反应现象、原因和有关化学方程式的表述中错误的是( )
①NaBr ②FeCl2 ③AgNO3 ④NaHCO3
反应现象
原因
化学方程式
A
①
溶液变成橙色
Br-被Cl2氧化为Br2
2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2
B
②
溶液由浅绿色变成黄色
Fe2+被Cl2氧化为Fe3+
2FeCl2+Cl2===2FeCl3
C
③
有白色沉淀生成
Ag+与Cl-反应生成沉淀
AgNO3+HCl===AgCl↓+HNO3
D
④
有气体产生
HCO
与HClO反应产生气体
NaHCO3+HClO===NaClO+CO2↑+H2O
答案 D
解析 次氯酸的酸性弱于碳酸,与碳酸氢钠
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