2013步步高化学大一轮复习讲义第四章 第2讲富集在海水中的元素(一)――氯及其化合物

第2讲第2讲富集在海水中的元素(一)——氯及其化合物[考纲解读]1.了解Cl2的性质及应用，并能用氧化还原反应的观点解释Cl2的性质。2.知道Cl2的实验室制法。3.掌握氯水的成分，氯的重要化合物HCl、HClO、次氯酸盐的重要性质及应用。本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导基础再现·深度思考基础再现·深度思考考点一氯气1．物理性质颜色状态气味密度毒性溶解性气体比空气大有毒1体积水溶解2体积Cl2注意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。(如图所示)黄绿色刺激性第2讲本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导基础再现·深度思考2．氯气的化学性质(写出反应方程式和部分反应现象，指出在反应中表现氧化性还是还原性)红棕棕黄苍白氧化性氧化性还原性氧化性第2讲本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导基础再现·深度思考深度思考1．如遇到氯气泄漏应如何自救？答案Cl2密度比空气大，因此要逆着风向往高处转移。由于Cl2易和碱反应，可用蘸有肥皂水或纯碱溶液的毛巾捂住鼻子。第2讲本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导基础再现·深度思考2．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应得到，又能由金属和盐酸反应制得的是()A．FeCl2B．AlCl3C．FeCl3D．CuCl2方法指导氯气具有强氧化性，与Fe等变价金属反应，金属一般被氧化为高价态。解析因为Cl2具有较强的氧化性，当Cl2与金属反应时，都可把金属氧化成最高价态的金属氯化物，而盐酸中H＋的氧化能力较弱，只能把Fe氧化成Fe2＋，而不能把Cu氧化。B第2讲本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导基础再现·深度思考3．把氯气通入下列各物质的溶液中，阴离子和阳离子都能被氧化的是()A．NaOHB．Na2SO3C．FeBr2D．FeSO4C解析Cl2具有较强的氧化性，而Fe2＋、Br－、SO2－3都能被Cl2氧化。故C项符合要求。第2讲本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导基础再现·深度思考考点二几种含氯化合物1．次氯酸(HClO)(1)不稳定性：化学方程式为。(2)弱酸性：比碳酸酸性，电离方程式为。(3)强氧化性：具有性。2．Ca(ClO)2的主要化学性质(1)Ca(ClO)2是的有效成分，它的稳定性比HClO。(2)水解显性，其水解离子方程式：。(3)与酸反应生成，作为漂白或消毒剂的原理可用化学方程式表示为。2HClO=====光或△2HCl＋O2↑弱H＋＋ClO－漂白漂白粉强ClO－＋H2＋OH－HClOCa(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓碱第2讲本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导基础再现·深度思考深度思考4．将Cl2通入石蕊试液中的现象是什么？能用pH试纸测定氯水的pH值吗？答案现象是先变红后褪色。不能用pH试纸测定，因为氯水中的HClO能将pH试纸漂白。5．如何保存氯水、漂白粉？说明原因。答案应避光(棕色试剂瓶中)，密封保存。原因：氯水中的HClO见光易分解，氯水具有挥发性，易挥发出Cl2，漂白粉易吸收空气中的CO2和水蒸气生成HClO，HClO见光分解而使漂白粉失效。第2讲本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导基础再现·深度思考6．工业上用Cl2和碱制漂白粉、漂粉精及漂白液。请回答下面的问题：(1)工业上将氯气制成漂粉精的主要目的是____________，制漂粉精的主要反应的化学方程式是________________。(2)下列物质露置在空气中会变质，在变质过程中既有非氧化还原反应发生，又有氧化还原反应发生的是________。A．生石灰B．漂白粉C．NaOHD．Na2SO3(3)用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质气体是________(填编号)。①HCl②O2③CO2④H2O(气)第2讲本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导基础再现·深度思考解析(2)A、C中CaO、NaOH吸收空气中的水和CO2变质均属于非氧化还原反应；D项中，Na2SO3是由于被空气中的氧气氧化而变质；B中漂白粉吸收空气中的CO2、H2O(g)生成HClO为非氧化还原反应，而2HClO=====光照2HCl＋O2↑为氧化还原反应。(3)久置的漂白粉可能吸收空气中的CO2、H2O(g)，生成的CaCO3与盐酸反应产生CO2气体，浓盐酸具有挥发性，因而可能含的杂质气体为HCl、CO2、H2O(g)。答案(1)次氯酸盐(漂粉精)比HClO、Cl2稳定，且便于贮存和运输2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O第2讲(2)B(3)①③④本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导规律方法·解题指导规律方法·解题指导规律方法氯水成分寻找方法及氯水性质的探究1．氯水成分寻找方法氯水中存在三个平衡关系：(1)Cl2＋H2HCl＋HClOH＋＋ClO－(3)H2OH＋＋OH－根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。H2OCl2HClOOH-ClO-Cl-H+第2讲本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导规律方法·解题指导2.氯水的多重性质氯水的各种成分决定了它具有多重性质：(1)Cl2的氧化性——与还原性物质反应。如：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3(除去FeCl3溶液中的FeCl2)SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4(SO2和Cl21∶1混合物通入水中不再具有漂白性)Na2SO3＋Cl2＋H2O===2HCl＋Na2SO4(除去水中的余氯)(2)HCl——酸性和Cl－的性质向NaHCO3溶液中加入氯水，有气泡产生就是利用了盐酸的酸性。第2讲本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导规律方法·解题指导加入AgNO3溶液可以检验出氯水中的Cl－，现象是有白色沉淀生成。(3)HClO的氧化性在解释漂白性、杀菌消毒时，使用的是HClO的氧化性。向氯水中滴加紫色石蕊溶液，先变红(H＋作用的结果)，后褪色(HClO作用的结果)。第2讲本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导规律方法·解题指导特别提醒液氯、新制氯水、久置氯水的比较液氯新制氯水久置氯水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、漂白性酸性粒子种类Cl2Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－H2O、H＋、Cl－、OH－第2讲本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导规律方法·解题指导【例1】某学习小组设计以下四个实验探究氯水的成分，请根据下表回答问题。实验序号实验方法实验现象结论①将氯水滴加到AgNO3溶液中生成白色沉淀②将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中③淀粉­KI试纸变蓝色氯水中含有Cl2④将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中氯水中含有H＋第2讲本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导规律方法·解题指导(1)实验①得出的结论________________________________。(2)指出实验②和实验④中的“实验现象”：②________________，④_______________________。(3)实验③中“实验方法”的具体操作过程是____________。(4)通过实验②的“实验现象”，同学们得出两个不同的结论。这两个结论可能是a._________________________________，b．_______________________________________________。请设计简单的实验证明哪一个是正确__________________。第2讲本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导规律方法·解题指导答案(1)氯水中含有Cl－(2)溶液褪色有气泡冒出(3)取一片淀粉­KI试纸，置于表面皿或玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取氯水，滴在试纸上(4)a.氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液褪色b．氯水中含有H＋，中和OH－使溶液褪色向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性，若溶液不再显红色，证明红色消失是HClO的漂白作用引起的；若溶液重新显红色，证明是H＋的中和作用引起的第2讲本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导规律方法·解题指导【例2】饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液方法之一。某同学运用这一方法，尝试制取HClO溶液并进行了如下定性实验：①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液的黄绿色褪去；②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其漂白性更强；③为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；第二份与稀盐酸混合，立刻产生大量气泡；第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。第2讲本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导规律方法·解题指导经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。(1)试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因：_________________________________________________。(2)写出步骤③中第一份及第二份滤液发生反应的离子方程式：第一份__________________________________________。第二份__________________________________________。(3)试根据所学知识推测，在②的滤液中含有的溶质，除了溶解的极少量氯气外，还含有的其他溶质为(写化学式)_______________________________________________。第2讲本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导规律方法·解题指导解析饱和氯水中存在：Cl2＋H2＋HClO的平衡体系，加入过量CaCO3后，2CaCO3＋2HCl===Ca(HCO3)2＋CaCl2，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，使HCl浓度降低，平衡右移，Cl2浓度降低，溶液黄绿色褪去；HClO浓度增大，溶液漂白性增强。由于滤液中含有HClO、CaCl2、Ca(HCO3)2等成分，Ca(HCO3)2与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀；与HCl反应产生CO2气体；Ca(HCO3)2受热分解生成CaCO3沉淀和CO2气体。第2讲本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导规律方法·解题指导答案(1)由于饱和氯水中存在：Cl2＋H2＋＋Cl－＋HClO，加入CaCO3后，2HCl＋CaCO3===CaCl2＋CO2↑＋H2O，使平衡右移，HClO的浓度增大(2)Ca2＋＋HCO－3＋OH－===CaCO3↓＋H2OHCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O(3)CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO第2讲本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导规律方法·解题指导学科思想氯气的实验室制备中的绿色化学思想化学是一门以实验为基础的学科，通过实验可以使学生观察到语言难以表达清晰的实验现象，在实验过程中除了培养学生的观察能力、实验能力外，还应培养绿色化学思想。实验过程中必定会涉及有毒、有害物质，实验中要求用最少的药品获得最佳的实验效果、最大限度地减少废弃物及尾气排放，提高环保意识。实验室制取Cl2的过程中，绿色化学思想得到了充分的体现。其具体过程如下：第2讲本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导规律方法·解题指导第2讲本课栏目开关基础再现·深度思考真题