4讲 第四章硅和氯气郑斯琦Word文档格式.docx
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性质:
具有耐腐蚀、耐高温等优点,但质脆、耐热冲击差
(1)陶瓷:
陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料
(2)玻璃:
普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英为原料
(3)水泥:
水泥是重要建筑材料,其主要成分是黏土和石灰石,水泥具有水硬性。
三、硅单质
1物理性质:
单质硅有晶体硅和无定形硅两种。
晶体硅是色、有光泽是良好的材料。
硅在自然界中全部以化合态存在,主要为SiO2和硅酸盐,自然界不存在单质硅
2化学性质:
常温下不活泼,除与氟气、氢氟酸和强碱外,一般不与其他物质反应
反应方程式分别是
能与NaOH溶液反应生成盐和H2的单质有Si和Al两种,但Al是两性金属,而Si不是两性非金属
第二节富集在海水中的元素——氯
(1)与金属的反应(与铁的反应)
(2)与非金属反应(与H2的反应)
现象
工业制取盐酸——氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,氯化氢溶于水后得到盐酸
光照条件下:
H2+Cl2
2HCl(发生爆炸)
结论:
燃烧不一定有氧气参加,物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。
燃烧的本质:
剧烈的氧化还原反应,所有发光放热的剧烈化学反应都称为燃烧。
(3)与水反应
次氯酸不稳定,见光易分解:
(4)与碱的反应
2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O(用来吸收多余氯气)
(用来制漂白粉)
漂白粉,其有效成分为
漂白粉使用时的反应(失效方程式):
Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO(工业漂白的原理)
(5)与还原性物质反应:
2FeCl2+Cl2=2FeCl3(除去FeCl3中的FeCl2)
H2S+Cl2=2HCl+S(氧化性:
Cl2>S)
Cl2+2KI=2KCl+I2(氯气的检验:
能使淀粉碘化钾溶液变蓝色)
(6)新制氯水、久置氯水与液氯的区别
新制氯水
久置氯水
液氯
类型
混合物
纯净物
微粒
H2O、Cl2、HClO、
H+、Cl-、ClO-、OH-
H2O、H+、Cl-、OH-
Cl2
主要性质
呈黄绿色,导电,具有酸性、氧化性、漂白性
无色、导电、具有酸性、无漂白性
黄绿色,不导电,氧化性
保存
棕色瓶盛装于阴暗处
变质后酸性更强
低温密封
次氯酸(HClO)的性质:
一元弱酸(酸性比碳酸还弱),不稳定性,强氧化性(杀菌、消毒),漂白性
说明:
A氯水的保存:
避光,密封贮存在棕色试剂瓶中
BCl2能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C干燥氯气不具有漂白性
D新制饱和氯水呈浅黄绿色,久置后颜色变浅甚至为无色,酸性明显增强
(7)Cl2用途:
(1)作消毒剂,自来水常用Cl2来杀菌消毒
(2)制取盐酸:
H2+Cl2
2HCl
(3)制取漂白剂:
2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,
用作棉、麻和纸张等的漂泊是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品的重要原料
二氯离子的检验:
滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,用稀硝酸排除干扰离子(CO32-、SO32-)
Cl-+Ag+=AgCl↓
(8)Cl2的实验室制法
反应原理:
思考:
某溶液中可能含有Fe3+Fe2+离子中的一种或两种,请设计实验证明。
题型一、氯水的性质
1、下列关于氯水的叙述正确的是()
A.新制的氯水中只含有Cl2和H2O分子B.新制的氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后变白
C.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2D.氯水放置数天后,酸性会减弱。
2、【变式练习】新制的氯水显色,说明氯水中有分子存在。
向氯水中滴入几滴AgNO3溶液,立即有生成,说明氯水中有存在,蓝色石蕊试纸遇到氯水后,首先变红,但很快又褪色,这是因为。
氯水经光照后,黄绿色消失,并放出的气体,该反应的化学方程式是。
久置后酸性
答案:
浅黄绿;
Cl2;
白色沉淀;
Cl-;
Cl2+H2O=HCl+HClO,HCl=H++Cl-,H+使石蕊显红色,HClO使红色褪去。
无色无味;
2HClO
2HCl+O2
题型二、氯气的性质
1、室温下,单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体,在合适反应条件下,它们可按下面框图进行反应。
又知E溶液是无色的。
请回答:
(1)A是,B是,C是(填化学式)。
(2)反应①的化学方程式为。
(3)反应③的化学方程式为。
(4)反应④的化学方程式为。
(1)Fe;
H2
(2)2Fe+3Cl2
2FeCl3(3)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑(4)2FeCl2+Cl2=2FeCl3
2、【变式练习】现有A、B、C、D、E五种物质,它们之间有如下的转化关系:
由此可知:
A为,B为,C为,D为,E为。
解析:
根据A与Cl2反应生成棕黄色的烟溶于水呈绿色,可以判断A为Cu,B为CuCl2,C为CuCl2溶液。
Cu;
CuCl2;
CuCl2溶液;
Cu(OH)2;
CuO
题型三、盐酸的化工生产
【例题3】化工厂生产盐酸的主要过程是
其中关键的一步如上图所示的氯气和氢气在燃烧管口燃烧,生成HCl。
氯气有毒,为此
通入气体的合理方式是:
A处通入,B处通入,同时应采取的措施是。
H2;
先通H2点燃,再通Cl2
达标体验
1、下列微粒化学性质最活泼的是()。
A、氯原子B、氯离子C、钠离子D、氩原子
2、下面对氯气的叙述正确的是
A、氯气可使溴水褪色,所以氯气具有漂白性B、氯气有漂白性,其漂白原理与Na2O2不同
C、铁在氯气中燃烧可生成氯化铁D、闻其气味时要小心,将集气瓶放在鼻孔下直接闻。
3、自来水可以用氯气消毒。
某学生用这种自来水配制下列物质的溶液,不会产生明显药品变质的是
A、NaOHB、FeCl2C、NaHCO3D、FeCl3
4、在反应KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O中,被还原的碘与被氧化的碘元素的质量比为
A.5:
1B.4:
1C.3:
1D.1:
5
5.实验室用8.7g的MnO2与50mL足量的浓盐酸制取氯气
(1)写出制取氯气的反应方程式
(2)求生成氯气的体积(标准状况)
(3)若向反应后的剩余溶液中,加入足量AgNO3溶液,生成沉淀57.4g,求原浓盐酸的物质的量浓度.
课时作业
1、下列关于氯气的叙述中,不正确的是()
A.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体B.氯气、液氯和氯水是同一种物质
C.氯气能溶于水D.氯气是一种有毒的气体
2.将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中,当日光照射相当长一段时间后,试管中最后剩余气体的体积占试管容积的()
A.1/4B.1/3C.1/2D.2/3
3、下列说法不正确的是()
A.钠、铁和铜一样都能在氯气中燃烧生成金属氯化物B.液氯是氯气的水溶液,它能使干燥的有色布条褪色
C.氯气跟变价金属反应生成高价金属氯化物D.氯水具有杀菌、漂白作用是因氯水中含有强氧化性的次氯酸
4、湿润的蓝色石蕊试纸接触氯气后,其颜色变化为()
A.变红B.变白C.先变红再变白D.不变色
5、除去Cl2中少量的HCl气体,最好选用的试剂是()
A.蒸馏水B.二氧化锰C.饱和食盐水D.氢氧化钠溶液
6.用2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反应制取Cl2,被氧化的HCl和未被氧化的HCl的质量之比为()
A.1:
8B.2:
5C.5:
2D.5:
3
7.实验室制取氧气的试管壁上沾附有MnO2,除去沾附的MnO2可用的试剂是()
A.蒸馏水B氢氧化钾溶液C.稀盐酸D.热的浓盐酸
8.氯化碘(ICl)的化学性质与Cl2相似,预计它与水反应的最初产物是()
A.HI和HClOB.HCl和HIOC.HClO3和HIOD.HClO和HIO
9.有X、Y、Z三种元素,已知①X、Y、Z的单质在常温下均为气体,②X单质可在Z单质中燃烧生成XZ,火焰为苍白色,③XZ极易溶于水,电离出X+和Z-,其水溶液可使蓝色石蕊试纸变红,④每两个X2分子可与一个Y2分子化合生成两个X2Y分子,X2Y在常温下为液体,⑤Z单质溶于X2Y中所得溶液具有漂白作用。
⑴推断X、Y、Z单质的化学式:
、、。
⑵化学式:
XZ,X2Y
⑶涉及到的化学方程式。
10、18世纪瑞典化学家舍勒发现了氯气,这一方法的反应原理表示为:
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O,在反应中,消耗的HCl物质的量与作还原剂的HCl的物质的量之比是()
A.1∶1B.2∶1C.4∶1D.1∶2
课时作业答案
1.解析:
氯气、液氯是同一物质,而氯水是混合物。
B
2.答案:
C
3.解析:
液氯不能使干燥的有色布条褪色。
答案:
4.解析:
Cl2+H2O=HClO+HCl,HCl使湿润的蓝色石蕊试纸变红,HClO具有漂白性。
5.解析;
HCl气体溶解在饱和食盐水中,而Cl2不能溶解在饱和食盐水中。
6解析:
从方程式可看出,16molHCl参加反应只生成5molCl2,则其中只有10molHCl发生化合价升高,被氧化。
有6molHCl化合价没有变化,生成KCl和MnCl2,未被氧化。
D。
7.与热的浓盐酸反应:
MnO2+4HCl
MnCl2+2H2O+Cl2↑,故选D。
8.解析:
根据ICl中两元素的化合价为+1、-1,可判断出产物为HCl和HIO,故选答案B。
9.解析:
抓住燃烧火焰为苍白色、X2Y常温下为液态、Z单质溶于水中所得溶液具有漂白性等关键字眼,问题可迎刃而解。
⑴H2、O2、Cl2;
⑵HCl、H2O;
⑶H2+Cl2
2HCl,2H2+O2
2H2O,Cl2+H2O=HCl+HClO。
10B
基础练习
1.下列说法不正确的是()
A.因SiO2不溶于水,故H2SiO3不是SiO2对应的酸,或者说SiO2不是H2SiO3的酸酐
B.CO2通入水玻璃,可以得到硅酸沉淀
C.SiO2是一种空间立体网状结构的晶体,熔点高,硬度大
D.氢氟酸能够腐蚀玻璃,故不能用玻璃瓶来装氢氟酸
2.由石英制取硅胶,经历以下三步,试写出每步反应的化学方程式(是离子反应的,请写离子方程式):
(1)用NaOH溶液溶解石英:
;
(2)过滤,向滤液中加入盐酸:
(3)微热浓缩硅酸溶液;
加热蒸干溶液,并使固体完全分解:
。
写出硅胶的一种用途
3赏心悦目和雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成的。
这种物质是()A.盐酸B.氢氟酸C.烧碱D.纯碱
4下列化合物中最容易脱水的是()
A.NaOHB.Mg(OH)2C.Al(OH)3D.H4SiO4
5.下列物质的主要成分不是SiO2的是()
A.石英B.水晶C.金刚砂D.玛瑙
1.下列关于二氧化硅的叙述不正确的是()
①在固态和液体时,导电性能都很弱②能跟强碱反应,但不能与水反应③硅与碳同属ⅣA族,故SiO2的物理性质与CO2类似④既是酸性氧化物,又是碱性氧化物
A.②③B.③④C.②④D.④
6.下列有关硅酸的说法正确的是()
A.硅酸可以通过SiO2和水化合反应直接制得
B.用反应Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO4↓制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的性质
C.因为硅酸难溶于水,所以它不能与NaOH溶液反应
D.干燥剂“硅胶”的主要化学成分是硅酸
★7.下列说法正确的是()
A.二氧化硅是酸性氧化物,它可以跟强碱反应,但不能跟任何酸反应
B.根据SiO2+CaCO3
CaSiO3+CO2↑的反应,可推知硅酸酸性比碳酸强
C.二氧化碳气体通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸
D.二氧化硅对应的水化物有不同的组成
8.工业上制造金刚砂的化学方程式如下:
SiO2+3C
SiC+2CO↑,在这个氧化还原反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为()
A.1∶2B.2∶1C.5∶3D.3∶5
9.下列反应的离子方程式不正确的是()
A.石英溶于烧碱溶液:
SiO2+2OH-===SiO32-+H2O
B.小苏打溶液跟盐酸反应:
CO32-+2H+===H2O+CO2↑
C.硅酸钠溶液跟硫酸反应:
SiO32-+2H+===H2SiO4↓
D.二氧化碳跟澄清石灰水反应:
CO2+2OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2O
★10.下列关于玻璃的叙述正确的是()
A.制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英
B.制普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
C.玻璃是几种成分熔合在一起的晶体
D.玻璃也是硅酸钠盐,有一定的熔点
11.制取下列物质,无需用二氧化硅的是()
A.玻璃B.水泥C.粗硅D.光导纤维
12.Na2SiO3与Na2CO3的共同性质()
①易溶于水②水溶液能与CO2反应③与稀硫酸发生反应④水溶液有粘结性能
A.④B.①②③C.①③④D.①②③④
13.在下列各混合溶液中通入CO2,看不到明显现象的是()
A.Na2SiO3和NaOHB.CaCl2和NaOH
C.CaCl2和Ba(NO3)2D.NaAlO2和Ca(ClO)2
13.实验室制取氯气如下图,连接好实验装置
(1)连接好装置后,先___________。
(2)向烧瓶里加入少量___________粉末,分液漏斗中注入密度为1.19g·
cm-3的___________,慢慢地将分液漏斗中的液体注入烧瓶。
(3)用___________加热,氯气便能放出。
(4)A中盛放的是___________,其作用为__________________________________________。
(5)B中盛放的是___________,其作用为__________________________________________。
(6)C的要求和作用是__________________________________________________________。
(7)D中盛放的是___________,其作用为__________________________________________。
(8)从中可以得出氯气的物理性质为__________________________________________。
14.下列关于HClO的说法不正确的是()
A.HClO是弱酸B.HClO是强酸
C.HClO是强氧化性酸D.HClO能杀菌消毒
★15.下列关于氯水的叙述正确的是()
A.新制氯水中只含氯气和水分子
B.新制氯水可使蓝色石蕊试液先变红后褪色
C.光照氯水有气泡溢出,该气体是Cl2
D.氯水放置数天后溶液pH将变小
16.下列离子方程式书写正确的是()
A.氯气和水反应:
Cl2+H2O===H++Cl-+HClO
B.氯气和烧碱作用:
Cl2+OH-===2Cl-+H2O
C.浓盐酸制取制氯气:
MnO2+2H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+H2O
D.钠和水作用:
Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
17.下列气体,被当作化学武器首次使用于战争的是()
A.氯气B.一氧化碳C.芥子气D.沙林
18.欲除去Cl2中少量的HCl气体,可选用()
A.NaOH溶液B.AgNO3溶液C.饱和食盐水D.石灰水
19.用自来水养金鱼时,通常先将自来水经日晒一段时间后,再注入鱼缸,其目的是()
A.利用紫外线杀死水中的细菌B.提高水温,有利于金鱼生长
C.增加水中氧气的含量D.促使水中的次氯酸分解
20.氯气制漂白粉的主要目的是()
A.转变为较稳定,便于贮存的物质B.转变为较易溶于水的物质
C.提高氯的百分含量D.增加漂白性
21.
(1)如图所示,将干燥氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有湿润有色布条的广口瓶,可观察到的现象是______________________________________。
(2)为防止氯气尾气污染空气,根据氯水显酸性的性质,可用溶液吸收多余的氯气,原理是(用离子方程式表示)________________________________。
(3)根据这一原理,工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉,漂白粉的有效成分是__________(填化学式),漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,化学反应方程式为:
________________________________________。
长期露置于空气中的漂白粉,加稀盐酸后产生的主要气体是_________(填字母)。
A.O2B.Cl2C.CO2D.HClO
22.已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气(卤素单质在溶液中的置换能力为Cl2>Br2>I2,碘可使淀粉变蓝),现按下图进行卤素的性质实验。
玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部位颜色描述正确的是()
①
②
③
④
A
黄绿色
橙色
蓝色
白色
无色
紫色
D
23.氯化碘(ICl)的化学性质跟Cl2相似,预计它跟水反应的最初生成物是()
A.HI和HClOB.HCl和HIOC.HClO3和HIOD.HClO和HIO
24.下列离子方程式书写正确的是()
A.次氯酸钙溶液中通入过量的CO2:
Ca2++2ClO-+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO
B.氢氧化钠溶液吸收氯气:
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
C.盐酸与硝酸银溶液反应:
HCl+Ag+===AgCl↓+H+
D.氯气通入水中:
Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
25.在含有NaBr和KI混和溶液里通入过量的氯气,然后将溶液蒸干,并将剩下的固体灼烧,最后留下的物质是()
A.NaCl和KBrB.KCl和NaBrC.KCl和NaClD.NaCl、KCl和I2
1.在氯酸钾的分解反应中,关于二氧化锰的催化问题,到目前还没有肯定的解释。
鉴于反应制得的氧气中有氯气的气味,生成的氯化钾,又略带紫红色的客观事实,一种分析认为,其反应过程如下:
①2KClO3+2MnO2
2KMnO4+Cl2↑+O2↑
②2A
D+MnO2+C↑
③B+D===2KCl+MnO2+C↑
试判断:
(1)氯酸钾分解的总反应方程式:
(2)反应①中的氧化剂是
(3)反应③的化学方程式为:
26.如下图是一套实验室制取气体的装置。
某课外活动小组利用这套装置快速制取Cl2、HCl和O2。
供选用的试剂有:
A.浓H2SO4B.浓盐酸C.食盐D.二氧化锰E.KMnO4F.H2O2
(1)若要快速制备Cl2应选择_________________;
(2)若要快速制备少量HCl,应选择_________________;
(3)若要快速制备少量O2,应选择_________________。
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- 4讲 第四章硅和氯气郑斯琦 第四 氯气 郑斯琦