钠及其化合物教案.docx
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钠及其化合物教案
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第2讲 氯及其重要化合物
[考纲要求] 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。
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)
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)
1.如遇到氯气泄漏应如何自救?
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
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.FeSO4
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
________________________________________________________________________。
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?
5.如何保存氯水、漂白粉?
说明原因。
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)。
①HCl ②O2 ③CO2 ④H2O(气)
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+H2OHCl+HClO
(2)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。
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。
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)。
【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Cl2
④
将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中
氯水中含有H+
(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的________________________________________
________________________________________________________________________。
【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。
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)________________________________________________。
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:
用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、
【例3】 用50mL12mol·L-1的浓盐酸与足量的MnO2混合加热,并用排水法收集Cl2,结
果在标准状况下收集到的Cl2的体积远小于3.36L,请分析可能的原因。
【例4】 某学习小组通过查阅资料发现用KClO3和浓盐酸反应也可以制备氯气。
为此该小
组利用如图所示装置在实验室中制取Cl2并探究其相关性质:
(1)装置A中存在一处错误,请改正这处错误:
________________________________。
(2)写出装置A中发生反应的化学方程式:
___________________________________。
(3)为了除去氯气中的氯化氢,需要在装置A、B之间添加装置E,装置E中所盛装的试
剂为__________。
为了探究使有色布条褪色的是氯气还是氯气与水反应的生成物,需
要在整套装置中添加装置E,其中加入浓硫酸,装置E在整套装置中的添加位置为
________(填序号)。
a.A、B之间 b.B、C之间
c.C、D之间d.D之后
(4)取下集气瓶B,将铁丝加热至红热状态,伸入到集气瓶B中,可以观察到的现象是
________________________________________________________________________,
能检验该反应产物中铁元素价态的试剂是______(填序号)。
a.氯水b.蒸馏水和铁粉
c.氢氧化钠溶液d.KSCN溶液
(5)另外一个化学学习小组就环境保护方面指出了上述装置的缺陷,并给出了改进措
施,该改进措施是________________________________________________________。
高考题组一 有关Cl2及其化合物所参与的离子
反应
1.判断下列说法是否正确,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)将氯气溶于水制备次氯酸:
Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-( )
(2010·天津理综,5C)
(2)用惰性电极电解熔融氯化钠:
2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-( )
(2010·江苏,3A)
(3)FeBr2溶液与等物质的量Cl2反应:
2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++4Cl-+Br2( )
(2010·课标全国卷,13D)
(4)向次氯酸钙溶液中通入过量CO2:
Ca2++2ClO-+H2O+CO2===CaCO3↓+
2HClO( )
(2009·宁夏理综,12A)
(5)漂白粉在空气中失效:
ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO
( )
(2009·江苏,11A)
(6)用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气:
MnO2+2H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+
2H2O( )
(2009·江苏,11B)
(7)在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:
3ClO-+2Fe(OH)3===2FeO
+
3Cl-+H2O+4H+( )
(2009·江苏,11D)
高考题组二 氯气的制备及性质
2.(2011·上海春季,19)实验室制备氯气的装置如下图。
图中涉及气体发生、除杂、干燥、
收集、尾气处理装置,其中错误的是( )
A.①B.②C.③D.④
3.请回答下列实验室中制取气体的有关问题。
下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。
装置B、C、D的作用分别是:
B_______________________________________________________________________;
C_______________________________________________________________________;
D_______________________________________________________________________。
4.(2010·上海,18)右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏
的装置,下列有关说法错误的是( )
A.烧瓶中立即出现白烟
B.烧瓶中立即出现红棕色
C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性
D.烧杯中的溶液是为了吸收有害气体
5.(2010·大纲全国卷Ⅰ,12)一定条件下磷与干燥氯气反应,若0.25g磷消耗掉314mL氯
气(标准状况),则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于( )
A.3∶1B.5∶3C.2∶3D.1∶2
6.(2009·海南,13)有关物质存在如图所示的转化关系(部分产物已省略)。
通常C为气体单
质,G为紫黑色固体单质。
实验室中,常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H。
请回答下列问题:
(1)反应①的化学方程式为____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)反应②的离子方程式为____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出另外一种实验室制取H的化学方程式:
___________________________________
________________________________________________________________________。
(4)D溶液与Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀,此沉淀的Ksp=7.0×10-9。
将等体积的D溶
液与Pb(NO3)2溶液混合,若D的浓度为1×10-2mol·L-1,则生成沉淀所需Pb(NO3)2溶液
的最小浓度为______________。
挖掘隐含条件,紧扣关键词
开始沉淀时的pH
沉淀完全时的pH
Mg2+
9.6
11.0
Ca2+
12.2
c(OH-)=1.8mol·L-1
课时规范训练
教材习题回扣
1.[必修1-P18-2
(1)]下列有关氯气的叙述中,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.下列化合物中,不能通过单质间化合直接制取的是( )
A.FeCl3B.CuCl2C.HClD.FeCl2
3.[必修1-P18-2
(2)改编]把氯气通入紫色石蕊溶液中,可观察到现象( )
A.溶液仍为紫色B.溶液变为红色
C.溶液先变红后褪色D.溶液变为蓝色
4.(必修1-P28-2)有X、Y、Z三种元素,它们的单质在常温、常压下皆为气体。
①X单质可在Z单质中燃烧生成XZ,其火焰为苍白色;
②化合物XZ的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红;
③每2molX2可与1molY2化合生成2molX2Y,X2Y在常温下为液体;
④Z单质溶于化合物X2Y,所得溶液具有漂白作用。
试推断:
(1)元素符号X:
________,Y:
________,Z:
________。
(2)化学式XZ:
________,X2Y:
________。
(3)写出Z单质与化合物X2Y反应的化学方程式:
_______________________________。
能力提升训练
1.氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性,下列叙述中不正确的
是( )
A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.通常状况下,干燥的氯气能和Fe反应
C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现雾状;光照H2和
Cl2的混合气体时,因迅速化合而爆炸
D.氯气能与水反应生成HClO和HCl,久置氯水最终变为稀盐酸
2.检验氯化氢气体中是否混有Cl2,可采用的方法是( )
A.用干燥的蓝色石蕊试纸
B.用干燥的有色布条
C.将气体通入硝酸银溶液
D.用湿润的淀粉KI试纸
3.今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水,浓度均为0.1mol·L-1。
如果在甲瓶中加入少量
的NaHCO3晶体(nmol),在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体(nmol),丙瓶不变。
片刻后,
甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度的大小关系是(溶液体积变化忽略不
计)( )
A.甲=乙>丙B.甲>丙>乙
C.丙>甲=乙D.乙>丙>甲
4.实验室用下列两种方法制氯气:
①用含HCl146g的浓盐酸与足量的MnO2反应;②用
87gMnO2与足量浓盐酸反应。
所得的氯气( )
A.①比②多B.②比①多
C.一样多D.无法比较
5.饱和氯水长时间放置后,下列微粒在溶液中的物质的量减少的是( )
①Cl2 ②HClO ③H2O ④HCl ⑤O2
A.①②B.①②③C.①②④D.①②⑤
6.下列离子方程式正确的是( )
A.漂白粉溶液在空气中失效:
ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO
B.用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气:
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
C.Fe(OH)3溶于氢碘酸:
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
D.向Na2S2O3溶液中通入足量氯气:
S2O
+2Cl2+3H2O===2SO
+4Cl-+6H+
7.某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。
下列说法正确的是( )
A.Ⅰ图中:
如果MnO2过量,浓盐酸就可全部被消耗
B.Ⅱ图中:
量筒中发生了加成反应
C.Ⅲ图中:
生成蓝色的烟
D.Ⅳ图中:
湿润的有色布条能褪色,将硫酸溶液滴入烧杯中,至溶液显酸性,结果有
Cl2生成
8.“84”消毒液(由氯气通入氢氧化钠溶液中制得)、生石灰是预防甲型H1N1流感的常见
物质,下列有关说法正确的是( )
A.“84”消毒液中c(Na+)=c(Cl-)+c(HClO)
B.温度不变,只在饱和石灰水溶液中加入生石灰,c(H+)不变
C.适当加热“84”消毒液、饱和石灰水,溶液pH都增大
D.用pH试纸测定某“84”消毒液显碱性,可得pH=8.5
9.将0.03molCl2缓缓通入含0.02molH2SO3和0.02molHBr的混合溶液中,在此过程溶液
的c(H+)与Cl2用量的关系示意图是(溶液的体积视为不变)( )
10.ClO2是一种广谱型的消毒剂,根据世界环保联盟的要求,ClO2将逐渐取代Cl2成为自来
水的消毒剂。
工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得,
在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为( )
A.1∶1B.2∶1C.1∶2D.2∶3
11.将Cl2通入盛有湿润有色布条的密闭容器中时发现布条褪色,有的同学认为是Cl2造成
的,还有的同学认为是Cl2和H2O反应的产物造成的。
为此探究如下:
其中,气体A的主要成分是Cl2,杂质是空气和水蒸气。
回答下列问题:
(1)浓硫酸的作用是________________________________________________________。
(2)证明Cl2无漂白性而Cl2和H2O反应产物有漂白性的实验现象为
________________________________________________________________________。
(3)为进一步确定使有色布条褪色的物质是HClO还是HCl,还应补充什么实验操作:
_______________________________________________________________________。
该实验观察到的什么现象可进一步证明HClO有漂白性___________________________
__________________________________________________________________________。
(4)从物质性质的方面看,这套设计还存在隐患,事故表现是
________________________________________________________________________。
请在图中的虚线框内以图的形式表明克服事故隐患的措施。
12.某化工厂生产的漂白粉,产品说明书如下:
漂白粉使用说明书
[主要成分]次氯酸钙,氯化钙
[用法用量]每次取漂白粉2g,水1000mL,配成0.2%~0.3%的浊液。
将病人用具浸泡其中5~10分钟,如需要,浓度可提高,时间可延长。
[注意事项]……
请你回答:
(1)请你为漂白粉写一份保存、使用的注意事项(不超过30字)。
_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)用化学方程式表示:
①漂白粉的生产原理:
____________________________________________________;
②一般情况下,漂白粉失效的主要原因:
________________________________________
________________________________________________________________________(用
化学方程式表示)。
13.
(1)为了提高生