【志鸿优化设计】高考化学一轮复习 第一章 认识化学科学第二节研究物质性质的基本方法和程序 以氯为例教学案 鲁科版.doc

第二节研究物质性质的基本方法和程序以氯为例考纲点击1了解氯单质及重要化合物的主要性质及应用。2了解氯的单质及其化合物对环境质量的影响。掌握氯气的实验室制法。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。一、氯气的性质1氯气的物理性质通常情况下，氯气是_色_气味的气体。密度比空气大，有毒，易液化，能溶于水，通常1体积水约溶解_体积氯气，其水溶液称为氯水。但在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，所以可用_法收集氯气。特别提示：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)闻气体时的正确操作2氯气的化学性质(写出反应方程式和部分反应现象，指出cl2在反应中表现氧化性还是还原性)特别提示：燃烧的本质是氧化还原反应，概念是剧烈的发热发光的氧化还原反应。燃烧不一定有氧气参加反应(如h2在cl2中燃烧生成hcl)。3应用及原理(1)制盐酸：利用h2在cl2中燃烧生成hcl，然后溶于水制盐酸。(2)制漂白液：利用cl2与_溶液反应制备，其有效成分为_。(3)制漂白粉：利用cl2与_乳浊液反应制备，其有效成分为_。特别提示：氯气通入石蕊溶液中的现象是：先变红后退色；常见的有颜色的气体有：no2红棕色、cl2黄绿色。即时训练1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()。afecl2 balcl3cfecl3 dcucl2二、氯的重要化合物1次氯酸(hclo)(1)不稳定性：化学方程式为_。氯水要现用现配，保存在_试剂瓶中。(2)弱酸性：比碳酸酸性_，电离方程式为_。(3)强氧化性：使有色布条退色，能杀菌，用作_、_。2ca(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_。3漂白粉(1)漂白粉成分：_，有效成分：_。(2)制取原理：_。(3)化学性质：水解显_性，具有强_性。(4)失效原因：_。必须密封保存。(5)漂白原理：与酸性物质反应生成了_。4cl的检验向无色溶液中滴加稀硝酸，无变化，再加硝酸银溶液，有_现象产生，说明溶液中含cl。即时训练2下列说法是否正确(填“”或“”)。(1)漂白粉和明矾都常用于处理自来水，二者的作用原理是不同的。()(2)将氯气通入品红溶液中，溶液退色，说明cl2有漂白性。()(3)漂白粉在空气中久置的过程中不可能发生氧化还原反应。()(4)久置的氯水可以变为盐酸。()(5)要证明cl2无漂白性而hclo有漂白性的实验方法，可以先让干燥cl2作用于干燥的有色布条，再作用于湿润的有色布条看是否退色。()(6)向某溶液中加入agno3溶液有白色沉淀生成，则溶液中一定含cl。()三、氯气的制法1氯气的实验室制法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：特别提示：实验室制取cl2应注意：如图。2氯气工业制法(1)电解饱和食盐水：_。(2)电解熔融的氯化钠：2nacl2nacl2。即时训练3实验过程中，不会产生气体的是()。一、氯水的组成、性质、应用1氯水的组成含有三种分子：h2o、cl2、hclo，含有四种离子：h、cl、clo、oh。氯水中存在着三个平衡：(1)cl2h2ohclhclo；(2)hclohclo；(3)h2ohoh。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：2fecl2cl2=2fecl3(除去fecl3溶液中的fecl2)so2cl22h2o=2hclh2so4(so2和cl211混合物通入水中不再具有漂白性)na2so3cl2h2o=2hclna2so4(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)，后退色(hclo作用的结果)。氯水主要性质的具体表现：所加试剂实验现象参与反应的微粒离子方程式或解释agno3溶液白色沉淀clclag=agclna2co3固体有气泡产生h2hco=co2h2o有色布条布条颜色退去hclo发生氧化还原反应fecl2溶液溶液变棕黄色cl22fe2cl2=2fe32clso2黄绿色退去cl2、h2oso2cl22h2o=4h2clso石蕊溶液先变红后退色h、hclo酸性和漂白性3液氯、新制氯水、久置氯水的比较液氯新制氯水久置氯水类别纯净物混合物混合物微粒种类cl2h2o、cl2、hclo、clo、cl、h、ohh2o、cl、h、oh颜色黄绿色淡黄绿色无色性质氧化性酸性、氧化性酸性4应用平衡移动原理阐释cl2h2ohclohcl(1)当加入可溶性氯化物时，c(cl)增大，平衡左移，因此可用排饱和食盐水法降低cl2的溶解度来收集cl2，也可用饱和食盐水除去cl2中的杂质hcl。(2)当加浓盐酸时，c(h)和c(cl)都增大，平衡左移，因此可用次氯酸盐和浓盐酸作用来制取cl2或测定漂白粉中的“有效氯”；当加入caco3或na2co3时，c(h)减小，平衡右移，可使氯水中c(hclo)增大，增强漂白作用。(3)当加入碱时，c(h)和c(hclo)都减小，平衡右移。实验室经常用浓强碱溶液吸收未反应完的cl2，用于工业制漂白粉和漂白液。(4)氯水见光后，因hclo分解，平衡右移，故氯水须避光贮存，最好现用现制，因为久置的氯水会变成盐酸而失效。特别提示：当向febr2、fei2、so2混合溶液中逐渐通入cl2时，要考虑它们的还原性顺序：so2ife2br，要根据氧化顺序和得失电子守恒计算。【例1】(2013山东青岛质检)为预防“h1n1”甲型流感，同学们每天用“84”消毒液(naclo溶液)消毒，下列说法不正确的是()。anaclo溶液的消毒原理是使蛋白质变性b1 mol cl2与足量naoh溶液反应转移2 mol电子cnaclo溶液的漂白原理与na2o2相同，与so2不同d“84”消毒液与“洁厕灵”(盐酸)混合使用可能会产生有毒的氯气二、氯气实验室制法的拓展基础知识联想拓展化学反应原理：mno24hcl(浓)mncl2cl22h2oclcl2用kmno4、kclo3、ca(clo)2作氧化剂与浓盐酸反应均可制得cl2仪器装置类型：固液气固固气(h2、co2)固固气(kclo3o2)收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法收集方法的选择与气体密度、溶解性及在空气中的稳定性等有关尾气吸收：cl2有毒，用naoh溶液吸收，防止污染环境根据有害气体的性质，常设置点燃转化、试剂吸收等处理装置【例2】某研究性学习小组设计实验方案制备氯化铜并验证次氯酸的漂白性。已知氯化铜遇水蒸气潮解。根据上述仪器组装实验装置，回答下列问题：(1)组装实验装置：气体流向从左至右，导管接口连接顺序为_。(2)实验过程中应先点燃_处酒精灯，当_时，再点燃另一酒精灯。(3)能证明氯气没有漂白性，次氯酸有漂白性的实验现象是_。(4)写出b中反应的化学方程式：_；写出a和f中反应的离子方程式：_、_。(5)若拆除d装置，对实验有什么影响？_。本实验方案没有除去氯气中的氯化氢，对实验有无影响？_。卤素单质氧化性相对强弱的探究【实验目的】制取cl2并探究cl2能将br2和i2分别从nabr溶液、ki溶液中置换出来；制取br2并探究br2能将i2从ki溶液中置换出来；从而证明出氧化性cl2br2i2。【实验原理】制cl2：2kmno416hcl(浓)=2kcl2mncl25cl28h2o；排除cl2干扰及消除cl2污染：cl22naoh=naclnacloh2o；探究结论反应：cl22nabr=br22nacl，cl22ki=i22kcl，br22ki=2kbri2。【实验典例】为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。实验过程：打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。当b和c中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。当b中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。(1)a中产生黄绿色气体，其电子式是_。(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是_。(3)b中溶液发生反应的离子方程式是_。(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程的操作和现象是_。(5)过程实验的目的是_。(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下_，得电子能力逐渐减弱。1(高考组合题)下列叙述正确的是_。a(2012山东理综)cl2、so2均能使品红溶液退色，说明二者均有氧化性b(2012天津理综)fe在足量cl2中燃烧生成fecl2和fecl3c(2012北京理综改编)湿润红纸条靠近盛饱和氯水的敞口试剂瓶，红纸条退色d(2012全国新课标理综)能使湿润的淀粉ki试纸变蓝的一定是cl22(2012山东省实验中学第三次测试)经氯气消毒的自来水，若用于配制以下溶液：naohagno3na2co3feso4kina2sna2so3会使配制的溶液变质的是()。a bc d3下列有关氯气的说法中正确的是()。a氯气的水溶液能导电，所以氯气是电解质b干燥的氯气无漂白性，液氯具有极强的漂白性c氯气能使品红溶液退色，且受热后溶液的红色不能恢复d可用湿润的蓝色石蕊试纸来鉴别氯气中是否含有氯化氢4下列说法正确的是()。a取少量溶液x，向其中加入适量新制的氯水，再加几滴kscn溶液，溶液变红，说明溶液中一定含有fe2b饱和氯水中cl、no、na、so能大量共存c1 mol cl2与足量的铁反应，转移的电子数为3nad氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度5某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备cl2的过程中有水蒸气和hcl挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略)，按要求回答问题。(1)下列方法中，可制得氯气的正确组合是_。mno2和浓盐酸混合共热；mno2、nacl和浓硫酸混合共热；次氯酸钠和浓盐酸混合；k2cr2o7和浓盐酸混合；kclo3和浓盐酸混合共热；kmno4和浓盐酸混合。a bc d全部可以(2)若用含有0.2 mol hcl的浓盐酸与足量的mno2反应制cl2，制得的cl2体积(标准状况下)总是小于1.12 l的原因是_。(3)装置b的作用是_，现象是_。装置c和d出现的不同现象说明的问题是_。装置e的作用是_。写出装置f中发生反应的离子方程式_。(4)乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入agno3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入agno3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为该装置应加在_与_之间(填装置字母序号)，装置中应放入_。6有人对氯气的性质和制取实验进行了如下改进。如图所示，在具支试管中放入2 g kclo3固体，并在具支试管支管上套上一个缓冲气球，向具支试管中加入23 ml浓盐酸，立即塞上带有胶头滴管的橡皮塞(滴管下部分别裹上蘸有不同试剂的滤纸条，滴管内装有naoh溶液)。(1)可以观察到的实验现象有_。(2)写出有关反应的化学方程式_。(3)实验结束后，挤压胶头，使滴管中的naoh溶液进入试管，振荡。目的是_。(4)改进后的实验具有的优点是_。参考答案基础梳理整合一、1黄绿刺激性2排饱和食盐水22fe3cl22fecl3红棕棕黄苍白氧化性cl2h2ohclhclocl22naoh=naclnacloh2o2cl22ca(oh)2=cacl2ca(clo)22h2o氧化性还原性2fecl2cl2=2fecl3so22h2ocl2=h2so42hcl2kicl2=2kcli2氧化性3(2)naohnaclo(3)ca(oh)2ca(clo)2即时训练1b二、1(1)2hclo2hclo2棕色(2)弱hclohclo(3)消毒剂漂白剂2(1)漂白粉强(2)碱cloh2ohclooh(3)hcloca(clo)2co2h2o=2hclocaco33(1)ca(clo)2和cacl2ca(clo)2(2)2cl22ca(oh)2=cacl2ca(clo)22h2o(3)碱氧化(4)ca(clo)2co2h2o=2hclocaco32hclo2hclo2(5)hclo4白色沉淀即时训练2答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、2(1)2nacl2h2o2naohh2cl2即时训练3cd核心归纳突破【例1】b解析：a项中naclo溶液是利用其强氧化性使病毒蛋白质发生变性而失去生理活性，a正确；b项中cl2既被氧化又被还原，1 mol cl2反应转移1 mol电子，b错；c项中naclo溶液与na2o2的漂白原理都是强氧化性漂白，而so2是与有色物质化合无氧化还原反应，c正确；d项中“84”消毒液中的clo与“洁厕灵”(盐酸)中的cl及h发生氧化还原反应产生有毒的氯气，d正确。【例2】答案：(1)agfbc(cb)mlhijk(2)ab的玻璃管中充满黄绿色气体(3)g装置中红纸条没有明显变化，e装置中紫色石蕊溶液先变红后退色(4)cl2cucucl2mno22cl4hmn2cl22h2ocl22oh=clcloh2o(5)氯化铜产品潮解；不能证明氯气是否有漂白性无影响，铜不与氯化氢反应解析：a为氯气发生装置，d为干燥装置，b为制备氯化铜装置，g装置可检验氯气漂白性，e装置可检验次氯酸的漂白性，f为尾气吸收装置，正确的连接顺序为：agfbc(cb)mlhijk；为防止铜粉被氧气氧化，需先用氯气赶尽装置中氧气；已知氯化铜易潮解，且氯气和水反应生成次氯酸，所以要先干燥产生的氯气。实验探究拓展实验典例答案：(1)(2)淀粉ki试纸变蓝(3)cl22br=br22cl(4)打开活塞b，将少量c中溶液滴入d中，关闭活塞b，取下d振荡。静置后ccl4层溶液变为紫红色(5)确认c的黄色溶液中无cl2，排除cl2对溴置换碘实验的干扰(6)原子半径逐渐增大解析：本题以卤素性质递变的知识来考查考生的实验能力。题目涉及的反应原理有2kmno416hcl(浓)=2kcl2mncl25cl28h2o，cl22ki=2kcli2，cl22nabr=2naclbr2，br22ki=2kbri2，消除cl2的污染：cl22naoh=naclnacloh2o。实验要排除干扰，利用、的对比可知过程是排除cl2的干扰。对(6)要从本质(结构)上进行说明，此问易错答为“非金属性逐渐减弱”，这也是结果，是比“得电子能力逐渐减弱”更高的概述，而不是本质，化学性质的本质是结构。演练巩固提升1c解析：so2使品红溶液退色，利用的是so2与有色物质化合生成无色物质，不能说明其具有氧化性，a项错；fe在氯气中燃烧生成产物只有fecl3，b项错误；饱和氯水中会挥发出氯气，氯气与湿润红纸条中的水作用，生成具有强氧化性的hclo而使湿润的红纸条退色，c项正确；除了氯气外，臭氧也可以将其氧化得到碘单质，d项错。2a解析：变质的原因是发生复分解反应分别生成h2o、沉淀、气体，变质的原因是被氧化。3c解析：氯气是单质，不属于电解质，其水溶液能导电是因为氯气与水反应生成了电解质，a错；干燥的氯气和液氯都无漂白性，b错；氯气与水反应生成的次氯酸将品红氧化而导致溶液退色，该过程不可逆转，c正确；由于cl2能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后退色，故不能检验其中是否含有氯化氢，d错。4d解析：a项，无法排除fe3的存在；b项，cl2氧化so；c项，转移的电子数为2na；d项，由cl的浓度越大，cl2与h2o反应的程度越小，溶解度越小。5答案：(1)d(2)随着反应的进行和盐酸的挥发，盐酸浓度变稀将不再反应(3)证明有水蒸气产生白色变蓝色氯气无漂白性，次氯酸有漂白性吸收氯气agcl=agcl(4)ef湿润的淀粉ki试纸(或湿润的有色布条)解析：(1)题中的6种方法，均可以用于实验室制取氯气，即d项正确。(2)在加热的条件下，稀盐酸与mno2不