(人教通用版)2015屆高考化學一輪總復(fù)習講義 第二節(jié) 氯及其化合物
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1、 第二節(jié)氯及其化合物 明考綱要求 理主干脈絡(luò) 1.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 2.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。 氯氣的性質(zhì)及應(yīng)用 1.物理性質(zhì) 顏色 氣味 毒性 密度 特性 黃綠色 強烈刺激性氣味 有毒 比空氣大 易液化 注意:聞氯氣氣味的方法是用手在瓶口輕輕扇動,使極少量的Cl2飄進鼻孔。 2.化學性質(zhì) (1)與金屬反應(yīng):與變價金屬反應(yīng)生成高價金屬氯化物。 ①與鐵反應(yīng):2Fe+3Cl22FeCl3。 ②與銅反應(yīng):Cu+Cl2CuCl2。 (2)與非金屬反應(yīng): 與H2反應(yīng):
2、H2+Cl22HCl, (3)與水反應(yīng):溶于水的氯氣部分與水反應(yīng),離子方程式為Cl2+H2OH++Cl-+HClO。 (4)與堿反應(yīng):與NaOH溶液反應(yīng),離子方程式為Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。 (5)與還原性無機化合物反應(yīng)(書寫離子方程式): ①與碘化鉀溶液反應(yīng):2I-+Cl2===I2+2Cl-。 ②與SO2水溶液反應(yīng):Cl2+SO2+2H2O===4H++2Cl-+SO。 ③與FeCl2溶液反應(yīng):2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。 1.判斷下列描述的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。 (1)(2013
3、183;四川高考)Cl2通入水中的離子方程式為:Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-。( ) (2)(2013·海南高考)向FeBr2溶液中通入足量Cl2的離子方程式為2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-。( ) (3)(2012·山東高考)Cl2、SO2均能使品紅溶液褪色,說明二者均有氧化性。( ) (4)(2009·山東高考)Cl2具有很強的氧化性,在化學反應(yīng)中只能作氧化劑。( ) (5)過量的鐵與氯氣在一定條件下反應(yīng)生成FeCl2。( ) 答案:(1)× (2)√ (3)× (4)
4、× (5)× 2.如遇到氯氣泄漏,應(yīng)如何自救? 提示:Cl2的密度比空氣大,要逆風向高處轉(zhuǎn)移。由于Cl2易和堿反應(yīng),可用蘸有肥皂水或純堿溶液的毛巾捂住鼻孔。 3.久置的氯水和新制氯水性質(zhì)上有哪些差異? 提示:長時間放置的氯水最終會變成稀鹽酸,溶液酸性增強,但氧化性降低,最終溶液由黃綠色變成無色。 4.把Cl2通入石蕊溶液中的現(xiàn)象是什么?能否用pH試紙測定氯水的pH? 提示:先變紅后褪色;不能用pH試紙測定氯水的pH。 5.試寫出下列反應(yīng)的離子方程式: (1)向FeBr2溶液中通入少量Cl2:__________________________________
5、__________。 (2)向含1 mol FeBr2的溶液中通入1 mol Cl2:__________________________________。 (3)向FeI2溶液中通入少量Cl2:______________________________________________。 (4)向FeI2溶液中通入足量Cl2:______________________________________________。 答案:(1)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- (2)2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl- (3)2I-+Cl2=
6、==I2+2Cl- (4)2Fe2++4I-+3Cl2===2Fe3++2I2+6Cl- 氯水成分的尋找方法及氯水性質(zhì)的探究方法 1.氯水成分的尋找方法 氯水中存在三個平衡關(guān)系: (1)Cl2+H2OHCl+HClO (2)HClOH++ClO- (3)H2OH++OH- 根據(jù)可逆反應(yīng)的特點,即可得出氯水中存在的各種微粒。 2.氯水的多重性質(zhì) 氯水的各種成分決定了它具有多重性質(zhì): (1)Cl2的氧化性——與還原性物質(zhì)反應(yīng)。如: 2FeCl2+Cl2===2FeCl3(除去FeCl3溶液中的FeCl2) SO2+Cl2+2H2O===2HCl
7、+H2SO4(SO2和Cl2 1∶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)鹽酸的酸性和Cl-的性質(zhì)。 向NaHCO3溶液中加入氯水,有氣泡產(chǎn)生就是利用了鹽酸的酸性。 加入AgNO3溶液可以檢驗出氯水中的Cl-,現(xiàn)象是有白色沉淀生成。 (3)HClO的氧化性。 在解釋漂白性、殺菌消毒時,使用的是HClO的氧化性。向氯水中滴加紫色石蕊溶液,先變紅(H+作用的結(jié)果),后褪色(HClO作用的結(jié)果)。 1.飽和氯水長時間放置后,下列微粒在溶液中的物質(zhì)的量減少的是( ) ①Cl2?、贖ClO?、跦2O ④HC
8、l?、軴2 A.僅①② B.僅①②③ C.僅①②④ D.僅①②⑤ 2.(2013·秦皇島模擬)氯水中存在多種分子和離子,可通過實驗的方法加以確定。下列有關(guān)氯水中存在的粒子的說法錯誤的是( ) 實驗操作及現(xiàn)象 結(jié)論 A 加入含有NaHSO3的石蕊試液,紅色褪去 說明有氯分子存在 B 加入有色布條,有色布條褪色 說明有HClO分子存在 C 氯水呈淺黃綠色,且有刺激性氣味 說明有氯分子存在 D 加硝酸酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀 說明有Cl-存在 [答案專區(qū)] 1.解析:飽和氯水長時間放置,次氯酸分解生
9、成HCl和O2,所以氯氣分子、次氯酸分子、水分子(揮發(fā))的物質(zhì)的量減少。 答案:B 2.解析:A項中紅色褪去的原因是氯水中有強氧化性的HClO而不是Cl2分子的原因。 答案:A 次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì) 1.次氯酸 (1)不穩(wěn)定性:2HClO2HCl+O2↑。氯水須現(xiàn)用現(xiàn)配,保存在棕色瓶,置于冷暗處。 (2)強氧化性: ①能將有色物質(zhì)氧化為無色物質(zhì)作漂白劑。 ②殺菌、消毒。 (3)弱酸性: 向NaClO溶液中通入少量CO2,化學方程式為:2NaClO+CO2+H2O===Na2CO3+2HClO。 2.漂白粉 (1)成分: 漂白粉的主要成分是Ca(
10、ClO)2、CaCl2,其中有效成分是Ca(ClO)2。 (2)制備反應(yīng): 化學方程式為2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 (3)漂白原理: 化學方程式為Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO。 1.判斷下列描述的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。 (1)(2013·四川高考)次氯酸鈉溶液可用于環(huán)境的消毒殺菌。( ) (2)(2011·江蘇高考)石灰乳與Cl2的反應(yīng)中,Cl2既是氧化劑、又是還原劑。( ) (3)(2012·山東高考)HClO是弱酸
11、,所以NaClO是弱電解質(zhì)。( ) (4)工業(yè)上將Cl2通入石灰水中制取漂白粉。( ) (5)漂白粉和水玻璃長期暴露在空氣中變質(zhì),能用同一原理解釋。( ) 答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× 2.84消毒液的有效成分是________。向稀釋后的84消毒液中加入3~4滴紫色石蕊溶液的現(xiàn)象為_____________________________________________________________________ ____________________________________________________
12、_______________________, 原因是(用離子方程式表示)____________________________________________________ ___________________________________________________________________________。 答案:NaClO 先變藍后褪色 ClO-+H2OHClO+OH-,ClO-+H2O+CO2===HClO+HCO 3.如何通過化學反應(yīng)證明HClO的酸性弱于碳酸? 提示:向NaClO溶液中通入過量的CO2,發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為NaClO+H2O+C
13、O2===NaHCO3+HClO。 4.在空氣中長時間放置的漂白粉,最終得到的物質(zhì)是什么?其原因是什么? 提示:最終得到的物質(zhì)是CaCl2;其原因是:Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO,2HClO2HCl+O2↑, CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 利用次氯酸鹽強氧化性解題的策略 1.HClO的強氧化性 (1)漂白性:能漂白有色物質(zhì),如能漂白酸堿指示劑。 (2)能氧化還原性離子:HClO能氧化I-、S2-、SO、Fe2+等還原性離子。 2.次氯酸鹽的強氧化性 (1)漂白性: ClO-是一種弱酸的酸根離子。
14、漂白液或漂白粉暴露于潮濕的空氣中,發(fā)生反應(yīng):2ClO-+H2O+CO2===CO+2HClO由于生成了HClO,故漂白液、漂白粉具有漂白性。 (2)強氧化性: ClO-不論是在酸性、堿性條件下都能跟亞鐵鹽、碘化物、硫化物、亞硫酸鹽等發(fā)生氧化還原反應(yīng),即ClO-與I-、Fe2+、S2-、SO不論是在酸性環(huán)境還是在堿性環(huán)境中均不能大量共存。如漂白粉遇到亞硫酸鹽:Ca2++ClO-+SO===CaSO4↓+Cl- 說明:NO不同于ClO-,在酸性條件下NO具有強氧化性,與Fe2+、I-、S2-、SO不能大量共存,而在堿性條件下,NO與I-、S2-、SO能大量共存。 1.下列關(guān)于漂白粉
15、的敘述正確的是( ) A.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2 B.漂白粉在空氣中久置后會變質(zhì) C.漂白粉是由Cl2與燒堿制得的 D.在使用漂白粉時應(yīng)用濃鹽酸 2.(2014·豫北五校聯(lián)考)在淀粉—碘化鉀溶液中加入少量次氯酸鈉溶液,并加入少量的稀硫酸,溶液立即變藍,在上述溶液中加入足量的亞硫酸鈉溶液,藍色逐漸消失。下列判斷不正確的是( ) A.氧化性:ClO->I2>SO B.漂白粉溶液可使淀粉碘化鉀試紙變藍 C.向氯水中加入亞硫酸鈉溶液,氯水褪色 D.次氯酸鈉可以與亞硫酸鈉共存 [答案專區(qū)] 1.解析:Cl2通入石灰乳中制得漂白粉;其有效
16、成分是Ca(ClO) 2.解析:碘化鉀與次氯酸鈉反應(yīng)生成了碘單質(zhì)。其實質(zhì)是次氯酸根離子將碘離子氧化成碘單質(zhì)。而碘單質(zhì)又將亞硫酸根離子氧化成硫酸根離子,所以氧化性:ClO 2;漂白粉在空氣中發(fā)生如下反應(yīng):Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,漂白粉在空氣中久置會變質(zhì);D選項中,濃鹽酸會與漂白粉發(fā)生反應(yīng):Ca(ClO)2+4HCl(濃)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O。 答案:B ->I2>SO,A、B正確,D不正確;C選項氯水中存在氯氣分子和次氯酸,都可將亞硫酸根離子氧化,C正確。 答案:D 氯氣的實驗室制法 1.氯氣
17、的實驗室制法 (1)實驗原理: MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。 還可以使用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等作氧化劑與濃鹽酸反應(yīng),使用以上物質(zhì)時,反應(yīng)不需要加熱,如2KMnO4+16HCl(濃)===2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O。 (2)實驗裝置: → → → (3)驗滿方法: ①將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近盛Cl2的集氣瓶口,觀察到試紙立即變藍,則證明已集滿。 ②將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛Cl2的集氣瓶口,觀察到試紙先變紅后褪色,則證明已集滿。 ③實驗室制取Cl2時,常常根據(jù)
18、集氣瓶中氣體的顏色判斷是否收集滿。 2.注意事項 (1)必須用濃鹽酸,MnO2與稀鹽酸不反應(yīng) (2)為了減少制得的Cl2中HCl的含量,加熱的溫度不宜過高,以減少HCl的揮發(fā) (3)實驗結(jié)束后,先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2,再拆卸裝置,避免污染空氣 (4)尾氣吸收時,不能用澄清石灰水吸收Cl2,因為溶液中Ca(OH)2濃度小,吸收不完全 1.判斷下列描述的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。 (1)(2013·江蘇高考)MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2的離子方程式:MnO2+4HClMn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O。( ) (2)(20
19、10·全國卷Ⅱ)氯氣在飽和食鹽水中的溶解度小于在純水中的溶解度。( ) (3)實驗室用MnO2和稀鹽酸共熱制取少量氯氣。( ) (4)用NaOH溶液吸收多余的Cl2時,導(dǎo)氣管不能伸到液面以下,原因是防止倒吸。( ) (5)用KMnO4和濃鹽酸常溫下制取氯氣的離子方程式為MnO+6Cl-+8H+===Mn2++3Cl2↑+4H2O。( ) 答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× 2.(2011·全國高考)下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡易裝置。 裝置B、C、D的作用分別是:
20、 B________________________________________________________________________; C________________________________________________________________________; D________________________________________________________________________。 答案:(1)向上排氣收集氯氣 安全作用,防止D中的液體倒吸進入集氣管B中 吸收尾氣,防止氯氣擴散到空氣中污染環(huán)境 3.含0.4 mol HC
21、l的濃鹽酸與足量的MnO2混合共熱,能得到標準狀況下2.24 L Cl2嗎? 提示:不能;原因是隨著反應(yīng)的進行,鹽酸的濃度降低,而MnO2與稀鹽酸不反應(yīng),故得到的Cl2小于0.1 mol。 4.實驗室里制取Cl2,還可以常溫下用氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng),寫出該反應(yīng)的離子方程式________________________________________________________________________。 答案:ClO+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O 氯氣制備與性質(zhì)探究實驗的設(shè)計方法 裝置 試劑 實驗現(xiàn)象 實驗?zāi)康? A 濃硫酸
22、驗證干燥的氯氣無漂白作用,濕潤的氯氣有漂白作用 B 干燥紅布條 無明顯變化 C 濕潤紅布條 紅布條褪色 D FeCl2溶液 溶液由淺綠色變棕黃色 驗證氯氣具有強氧化性,可與金屬及還原性化合物反應(yīng) E 淀粉KI溶液 溶液變藍色 F 鐵粉 產(chǎn)生棕色煙 G NaOH溶液 吸收多余的氯氣 1.已知KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)能產(chǎn)生Cl2。若用下圖所示的實驗裝置來制備純凈、干燥的氯氣,并使它與金屬反應(yīng)。每個虛線框表示一個單元裝置,其中錯誤的是( ) A.只有①和②處 B.只有②處 C.只有②和③處 D.只
23、有②③④處 2.(2013·海南高考)下圖所示儀器可用于實驗室制備少量無水FeCl3,儀器連接順序正確的是( ) A.a(chǎn)—b—c—d—e—f—g—h B.a(chǎn)—e—d—c—b—h—i—g C.a(chǎn)—d—e—c—b—h—i—g D.a(chǎn)—c—b—d—e—h—i—f [答案專區(qū)] 1.解析:NaOH與氯氣反應(yīng),不能用氫氧化鈉溶液除去氯氣中的氯化氫雜質(zhì),②錯誤;③中的進氣管短,出氣管浸入液面下,錯誤;④為密閉裝置,錯誤。 答案:D 2.解析:實驗室制取FeCl3的實驗流程為: ―→―→―→―→ ? ? ? ?
24、 ? 濃H2SO4 故儀器連接順序為:a→e→d→c→b→h→i→g。 答案:B 鹵族元素及鹵素離子的檢驗 1.元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 包含元素為:氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At),原子半徑逐漸增大,非金屬性逐漸減弱。 2.單質(zhì)物理性質(zhì)的遞變規(guī)律 (1)單質(zhì)顏色逐漸加深(F2:淺黃綠色氣體;Cl2:黃綠色氣體;Br2:深紅棕色液體;I2:紫黑色固體)。 (2)密度逐漸增大;熔、沸點逐漸升高。 3.單質(zhì)的氧化性比較(Cl2、Br2、I2) (1)氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性強弱順序是:Cl2>Br2>I2
25、,陰離子的還原性強弱順序是Cl-<Br-<I-。 Cl2能從Br-的溶液中置換出Br2,離子方程式:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2;同理,Br2能置換I2,離子方程式:2I-+Br2===I2+2Br-。 (2)與一些還原性離子反應(yīng),如Br2與SO、Fe2+反應(yīng)的離子方程式分別為:Br2+SO+H2O===SO+2H++2Br-;2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-。 4.鹵素單質(zhì)性質(zhì)的特殊性 (1)Br2是常溫下唯一呈液態(tài)的非金屬單質(zhì);液溴易揮發(fā)且有毒,通常用水液封來保存。 (2)I2易升華,I2遇淀粉變藍。 (3)Br2和I2都可被某些有機溶劑(如四氯化碳、
26、苯)萃取。 (4)氟元素無正價,F(xiàn)2與H2O發(fā)生置換反應(yīng)生成O2:2F2+2H2O===4HF+O2。 1.判斷下列描述的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。 (1)(2013·山東高考)進行用溴水和CCl4除去NaBr溶液中少量NaI時用的實驗器材(省略夾持裝置)有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、分液漏斗。( ) (2)(2013·四川高考)雙氧水中加入稀H2SO4和KI溶液的離子方程式為H2O2+2H++2I-===I2+2H2O。( ) (3)(2011·天津高考)向無色溶液中滴加氯水和CCl4,振蕩,靜置,下層溶液顯紫色說明原溶液中
27、有I-。( ) (4)(2011·天津高考)SO2通入碘水中,反應(yīng)的離子方程式為:SO2+I2+H2O===SO+2I-+2H+。( ) (5)類比Fe與Cl2的反應(yīng)判斷Fe與I2反應(yīng)時生成FeI3。( ) 答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)× 2.下列哪些事實或?qū)嶒災(zāi)苷f明氧化性:Cl2>Br2>I2________。 ①氯水分別滴入KBr、NaI溶液中顏色加深,而溴水滴入NaCl溶液中無明顯變化,滴入KI淀粉溶液中,溶液變藍 ②H2和Cl2的混合氣體光照爆炸,H2和Br2的混合氣體加熱才能反應(yīng),而H2和I2
28、反應(yīng)更困難 ③Fe分別與Cl2、Br2、I2反應(yīng)生成Fe的化合物的化合價高低 ④HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性越來越差 ⑤Cl2、Br2、I2在水中的溶解度逐漸減小 答案:①、②、④ 3.設(shè)計實驗證明加碘食鹽中的“碘”是碘酸鉀(KIO3)而不是KI。 提示:(1)將少量“加碘食鹽”溶于水配成溶液,滴入幾滴淀粉溶液,再滴入幾滴氯水,溶液不變藍色,則證明加碘食鹽中的“碘”不是KI。 (2)將少量加碘食鹽溶于水配成溶液,加入少量KI和淀粉溶液,再滴入幾滴稀H2SO4,溶液變成藍色,證明加碘食鹽中的“碘”是KIO3。 4.設(shè)計實驗方案,鑒別區(qū)分NaCl、NaBr、KI三種白色固體。
29、提示:方法一:可用氯水鑒別。把這三種物質(zhì)各取少量配成溶液,加入新制的氯水和汽油(或四氯化碳),振蕩,分層,使汽油層呈無色的是NaCl;使汽油層呈橙色的是NaBr;呈紫紅色的是KI。 方法二:可先用焰色反應(yīng)將KI區(qū)分出來。然后再將另外兩種物質(zhì)各取少量配成溶液,加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成的是NaCl,有淡黃色沉淀生成的是NaBr。 方法三:分別取少量固體配成溶液,分別加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成的是NaCl,有淡黃色沉淀生成的是NaBr,有黃色沉淀生成的是KI。 鹵素離子的檢驗方法 (1)AgNO3溶液——沉淀法: 未知液生成 (2)置換——萃取法: 未知液
30、有機層呈 (3)氧化——淀粉法檢驗I-: 未知液藍色溶液,表明有I- 1.甲、乙、丙三種溶液中各含有一種X-(X-為Cl-、Br-或I-),向甲溶液中加入淀粉溶液和氯水,則溶液變?yōu)槌壬偌尤氡芤海伾珶o明顯變化。則甲、乙、丙依次含有的鹵素離子有( ) A.Br-、Cl-、I- B.Br-、I-、Cl- C.I-、Br-、Cl- D.Cl-、I-、Br- 2.下列能夠檢驗出KI中是否含有Br-的實驗是( ) A.加入足量的新制氯水,溶液變色則有Br- B.加入酸性KMnO4溶液,觀察溶液顏色是否褪去 C.加入少量的碘水,再加入CCl4振蕩
31、,有機層有色,則有Br- D.加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,取無色的水層并加入AgNO3溶液,有淡黃色沉淀生成,則含有Br- [答案專區(qū)] 1.解析:甲中加氯水和淀粉后溶液變?yōu)槌壬?,說明甲中含有Br-,再加丙顏色無明顯變化,則說明丙溶液中無I-,若有I-,則發(fā)生反應(yīng):2I-+Br2===2Br-+I2,I2與淀粉變藍色,丙中含Cl-,由題意,乙中含有I-。 答案:B 2.解析:A項,在KI中加入足量新制氯水,也會置換出單質(zhì)碘而使溶液變色,故不能確定是否含有溴離子;B項,溴離子和碘離子均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色;C項,加入少量的碘水,再加入CCl4振蕩,有機層可能是萃取
32、單質(zhì)碘而顯色,并沒有溴單質(zhì)產(chǎn)生。 答案:D 探究氯氣的化學性質(zhì) 1.干燥的氯氣能否漂白物質(zhì) 將有色紙條、布條、有色花瓣放入盛滿干燥氯氣的集氣瓶中,蓋上玻璃片。觀察現(xiàn)象。 現(xiàn)象 結(jié)論與解釋 2.氯水的漂白作用 將有色紙條或布條、有色花瓣放入盛有1/3容積新制氯水的廣口瓶中,蓋上玻璃片,觀察現(xiàn)象: 現(xiàn)象 結(jié)論與解釋 蘇教版教材通過增加測量氯水中Cl-實驗和Cl2與NaOH溶液反應(yīng)的實驗,實現(xiàn)了對氯水成分的深度挖掘,增強了實驗的探究性。 【實驗1】將干燥的有色布條和濕潤的有色布條分別放入兩瓶干燥的氯氣中,觀察實驗現(xiàn)
33、象。 【實驗2】分別用玻璃棒蘸取新制氯水和稀鹽酸,滴在pH試紙上,觀察并比較現(xiàn)象。 【實驗3】在潔凈的試管中加入2 mL新制氯水,再向試管中加入幾滴硝酸銀溶液和幾滴稀硝酸,觀察現(xiàn)象。 【實驗4】用一支針筒抽取80 mL氯氣,然后抽取20 mL 5%氫氧化鈉溶液,振蕩,觀察實驗現(xiàn)象。 表2-2 氯水的性質(zhì)實驗 實驗現(xiàn)象 結(jié)論(或化學方程式) 實驗1 實驗2 實驗3 實驗4 教材中主要通過對比氯氣和氯水能否使有色物質(zhì)褪色的實驗,證明干燥Cl2沒有漂白性而氯水中HClO具有漂白性,進而得出二者性質(zhì)的差異,而高考命題卻將這一知識
34、點遷移至Cl2氧化性的實驗探究,Cl2的制備、凈化及金屬氯化物的制備、氯水成分的實驗探究等內(nèi)容。 魯科版實驗是將幾個不同的實驗裝置用導(dǎo)管連接在一起,增強了實驗的對比效果。同時設(shè)計了尾氣處理裝置。提高了環(huán)境保護意識。 (2012·上海高考)下圖所示是驗證氯氣性質(zhì)的微型實驗,a、b、d、e是浸有相關(guān)溶液的濾紙。向KMnO4晶體滴加一滴濃鹽酸后,立即用另一培養(yǎng)皿扣在上面。 已知:2KMnO4+16HCl―→2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O 對實驗現(xiàn)象的“解釋或結(jié)論”正確的是( ) 選項 實驗現(xiàn)象 解釋或結(jié)論
35、 A a處變藍,b處變紅棕色 氧化性:Cl2>Br2>I2 B c處先變紅,后褪色 氯氣與水生成了酸性物質(zhì) C d處立即褪色 氯氣與水生成了漂白性物質(zhì) D e處變紅色 還原性:Fe2+>Cl- 答案:D 如圖1-2-11所示,將干燥的氯氣依次通過盛有干燥紅紙條的集氣瓶A和盛有濕潤紅紙條的集氣瓶B。通過紅紙條是否變色可以推斷氯氣能否與水發(fā)生反應(yīng)。(此實驗可由老師進行演示。) 在此基礎(chǔ)上,可以通過檢驗氯水中是否有除氯氣和水以外的物質(zhì)存在來進一步確定氯氣是否與水發(fā)生了反應(yīng)。 圖1-2-11 驗證氯氣能否與水反應(yīng)的實驗 [實驗記錄] 實驗內(nèi)容 實驗現(xiàn)象
36、 結(jié)論 在實驗素材不變的情況下,高考還有可能從以下出題點設(shè)題: 1.氯水的漂白原理和二氧化硫的漂白原理相同嗎? 提示:不相同;氯水的漂白是由于HClO的強氧化性,而SO2的漂白是SO2與有色物質(zhì)化合。 2.如何通過實驗證明Cl2的氧化性強于I2? 提示:向含有淀粉的KI溶液中滴加新制氯水,若溶液變成藍色,則證明Cl2的氧化性大于I2。 3.能否用鹽酸酸化KMnO4溶液?原因是什么? 提示:不能;原因是KMnO4能將HCl氧化成Cl2。 4.向含酚酞的NaOH溶液中滴加氯水,溶液由紅色變?yōu)闊o色,其原因可能有二:一是氯水中含有HClO,因
37、HClO漂白作用使溶液褪色;二是氯水中含有H+,因發(fā)生中和反應(yīng)使溶液褪色。請設(shè)計簡單的實驗證明哪種原因是合理的。 提示:向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液顯堿性,若溶液不再顯紅色,證明紅色消失是HClO的漂白作用引起的;若溶液重新顯紅色,證明是H+的中和作用引起的。 不同版本的教材實驗對氯水中的成分進行了探究,并各有優(yōu)缺點,而探究實驗的微型化既節(jié)省了試劑,又減少了污染,更符合當前環(huán)境保護的理念,更多地應(yīng)用于教材演示實驗和小型考題中。 1.不同版本教材實驗中,證明氯氣和水發(fā)生反應(yīng)的方法是:干燥的Cl2不能使有色布條褪色,而濕潤的Cl2能使有色布條褪色,證明氯氣與水發(fā)生了反應(yīng)。 2
38、.根據(jù)蘇教版教材實驗1、2、3推測氯水中成分的方法是:①氯水呈淺黃綠色有Cl2;②實驗2溶液呈酸性;③實驗3存在Cl-;④實驗1有漂白性物質(zhì)HClO。 3.蘇教版教材實驗2中,若用pH試紙測量氯水的pH,則不合理,原因是氯水中含有強氧化性的HClO,能將變色后的pH試紙漂白,無法得出氯水的pH。 4.2012上海高考實驗的“三大創(chuàng)新”: (1)制取Cl2原理的創(chuàng)新: 實驗室制取Cl2不再用MnO2和濃鹽酸混合共熱,而采用常溫下就能發(fā)生反應(yīng)的濃鹽酸和KMnO4(或KClO3或K2Cr2O7)。使制取Cl2的反應(yīng)更易進行。 (2)制取Cl2裝置的創(chuàng)新: (3)化學實驗微型化
39、的“三大優(yōu)勢”: ①儀器微型化:避免了常規(guī)實驗中不同實驗裝置的連接,可以使實驗在一個一體化實驗裝置內(nèi)完成,從而減少了實驗操作步驟、節(jié)省了資源。 ②試劑微量化:微型化實驗較常規(guī)實驗達到同等實驗效果節(jié)約試劑用量在以上。 ③減少污染,實現(xiàn)化學實驗綠色化:由于實驗所用的試劑量較少,產(chǎn)生的有害物質(zhì)少,從而減少了對環(huán)境的污染,實現(xiàn)了化學實驗的綠色化要求。 5.微型化實驗示例: 如下圖所示,利用培養(yǎng)皿探究氨氣的性質(zhì): 實驗時向NaOH固體上滴幾滴濃氨水,立即用另一表面皿扣在上面,觀察實驗現(xiàn)象。 以“無水氯化鋁的制備”為載體串聯(lián)氯元素單質(zhì)及其化合物知識 高考載體(2012
40、83;山東高考T30) 無水AlCl3(183 ℃升華)遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧,實驗室可用下列裝置制備。 [知識串聯(lián)設(shè)計] (1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________,反應(yīng)中鹽酸表現(xiàn)的性質(zhì)是________________________________________________________________________。 (2)裝置B、C中盛放的試劑是B:________,C:________;其作用分別是:B:________,C:________。 (3)裝置G的作用是________,G中發(fā)生
41、反應(yīng)的離子方程式是________________________。 (4)F中盛放的試劑是________,其作用是________________________。 (5)鐵與鹽酸、鐵與氯氣反應(yīng)的產(chǎn)物相同嗎?________。試分別寫出反應(yīng)的化學方程式。_____________________________________________________________________________。 (6)裝置E中收集到的物質(zhì)是____________。無水AlCl3遇潮濕空氣產(chǎn)生大量白霧的成分是________。
42、 (7)用一件儀器裝置和適當試劑可起到裝置F和G的作用,這件儀器是________,所盛的試劑為________________。 答案:(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 酸性,還原性 (2)飽和食鹽水 濃H2SO4 除去Cl2中的HCl氣體 干燥Cl2 (3)吸收多余的Cl2,以防污染環(huán)境 Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O (4)濃H2SO4 吸收水蒸氣,防止水蒸氣進入E中使AlCl3水解。 (5)不相同 2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ (6)AlCl3 鹽酸 (7)干燥管 堿石灰(或NaOH與CaO混合物) 希望對大家有所幫助,多謝您的瀏覽!
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