1、能力课时5 氯及其化合物的综合实验探究探 究 任 务1氯水的性质实验探究。2以Cl2制备为载体的性质实验探究。氯水的性质实验探究在氯水中含有多种微粒，因此在与不同物质发生反应时，表现出不同微粒的性质，现列表如下：所加试剂参与反应的微粒实验现象离子方程式或解释AgNO3溶液Cl白色沉淀ClAg=AgClNa2CO3固体H有气泡产生2HCO=CO2H2O有色布条(湿润)HClO布条颜色褪去漂白性FeCl2溶液Cl2溶液变棕黄色2Fe2Cl2=2Fe32Cl石蕊溶液HClO、H先变红后褪色酸性和漂白性在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是 ( )选项方法现象结论A
2、观察氯水颜色氯水呈黄绿色氯水中含Cl2B向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水有无色气体产生氯水中含HClOC向红色纸条上滴加氯水红色纸条褪色氯水具有漂白性D向FeCl2溶液中滴加氯水溶液变成棕黄色氯水具有氧化性B Cl2是黄绿色气体，氯水呈黄绿色，是由于溶于水的Cl2仅部分与水反应，氯水中含有Cl2，A对；饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水，有气泡产生，是因为HCO与氯水中的H反应生成CO2和H2O，B错；向红色纸条上滴加氯水，红色纸条褪色，说明氯水具有漂白性，C对；向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液变成棕黄色，是因为发生反应2FeCl2Cl2=2FeCl3，说明氯水具有氧化性，D对。借题发挥写
3、出B、D项涉及反应的离子方程式_。答案 HCOH=CO2H2O2Fe2Cl2=2Fe32Cl1氯气能使湿润的红色布条褪色。对于使红色布条褪色的物质，同学们的看法不一致，认为氯水中存在的几种粒子都有可能。请你设计实验，得出正确结论。提出问题收集资料提出假设验证假设得出结论氯水中哪种物质能使湿润的红色布条褪色氯气有强氧化性；氯气与冷水反应生成盐酸和次氯酸；次氯酸有强氧化性_；_；_实验：把红色干布条放入充满干燥氯气的集气瓶中，布条不褪色；实验：_；实验：把红色布条放入稀盐酸中，布条不褪色_解析 氯气溶于水发生反应Cl2H2O=HClHClO，新制氯水中的成分有氯气、水、次氯酸分子和H、Cl、ClO
4、、OH离子，根据氯水中的成分进行假设：氯气使布条褪色；HClO使布条褪色；盐酸使布条褪色。干燥的氯气和稀盐酸都不能使有色布条褪色，把红色布条伸入新制氯水中，红色布条褪色，利用对比实验，得出结论：次氯酸可使有色布条褪色。答案 氯气使布条褪色 HClO使布条褪色 盐酸使布条褪色 把红色布条伸入新制氯水中，红色布条褪色 次氯酸使布条褪色常见气体的实验室制法及其性质探究1常见的气体发生装置 适用于用KClO3(MnO2)、KMnO4加热制O2适用于用MnO2与浓HCl共热制Cl2适用于H2O2制O2，CaCO3与酸反应制CO22常见的除杂装置用于除去气体中的杂质气体3常见的气体收集装置4尾气处理装置点
5、燃法：如CO、H2、CH4等易燃性气体，可用此法。吸收法：如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用碱液吸收。转化法：采用一定的方法，使有毒气体转化为无毒气体后再排放，如NO、NO2若能转化为N2，即可排放。实验室用浓盐酸和MnO2制Cl2，并以干燥的Cl2为原料进行实验，已知FeCl3易潮解。装置如图所示：(1)装置B、C中应盛放的试剂名称分别为_、_；从A装置导出的气体若不经过B、C装置而直接进入D管，将对实验产生的不良后果是_。(2)实验时，先点燃A处的酒精灯，让Cl2充满装置，再点燃D处酒精灯，写出D中反应的化学方程式：_。(3)F装置所起的作用是_。(4)用石灰乳吸收氯气可制得漂粉精，写
6、出工业制漂粉精反应的化学方程式：_。解析 (1)浓盐酸具有挥发性，Cl2中含有HCl、H2O(g)，依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去HCl、H2O(g)，得到干燥的Cl2。HCl、H2O(g)都能与铁反应生成H2，H2和Cl2混合在加热时会发生爆炸。(2)铁粉与Cl2在加热条件下反应生成氯化铁，化学方程式为2Fe3Cl22FeCl3。(3)Cl2有毒，污染环境，所以不能直接排放到空气中，碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠，Cl2和氧化钙、氢氧化钠能反应，所以可用碱石灰处理尾气，空气中有水蒸气，碱石灰还能吸收水蒸气，防止空气中的水蒸气进入E中，所以可作干燥剂。(4)Cl2和氢氧化钙反应生成
7、氯化钙、次氯酸钙和水，化学方程式为2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。答案 (1)饱和食盐水 浓硫酸 未经除去的氯化氢和水蒸气随Cl2进入D中和铁能反应生成H2，H2和Cl2混合会发生爆炸(2)2Fe3Cl22FeCl3(3)吸收多余的Cl2，防止污染环境；防止空气中的水蒸气进入E中(4)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O(1)利用Cl2制取氯化物时，要注意先排除装置中的空气。(2)制备的物质若易吸水或潮解时，要注意制备该物质装置前后要防止H2O(g)进入。2实验室用如图装置制取氯气，并用氯气进行实验。回答下列问题：(1)A中盛有浓盐酸，B中
8、盛有MnO2。D中盛放浓H2SO4的目的是_。(2)E中为红色干布条，F中为红色湿布条，可观察到的现象是_，对比E和F中现象的差异可得出的结论是_。(3)G处的现象是_。(4)用化学方程式表示H处尾气吸收装置中的反应原理：_。解析 (1)根据实验装置图知，D中盛放浓H2SO4的目的是除去氯气中的水蒸气。(2)E中为红色干布条，F中为红色湿布条，氯气和水反应生成次氯酸，而次氯酸有强氧化性，具有漂白作用，所以可观察到的现象是E中布条不褪色，F中布条褪色，对比E和F中现象的差异可得出的结论是干燥的氯气没有漂白性，氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性。(3)如图所示，生成的氯气与碘化钾溶液反应生成单质碘，
9、淀粉遇碘变蓝，所以G处的现象是棉花团变为蓝色。(4)尾气处理时可用氢氧化钠溶液吸收氯气，反应的化学方程式为Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。答案 (1)除去氯水中的水蒸气(2)E中布条不褪色，F中布条褪色 干燥的氯气没有漂白性，氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性(3)棉花团变为蓝色(4)Cl22NaOH=NaClNaClOH2O(合理即可)素材1 你知道如何用自来水养金鱼吗？首先，用容器取适量的自来水，将其放置在阳光照射的地方两天以上(三天更好)，再将其倒进鱼缸里面。这是因为自来水为了适合人类饮用，都经过了处理，其中含有氯气，此气体对于金鱼的生长不利，时间久了很容易造成金鱼中毒。将其放
10、置在阳光照射的地方，是因为在阳光照射下，可以使得有毒物质减少，从而使得金鱼慢慢适应新的水源。(1)自来水用Cl2消毒的原理是什么？写出化学方程式。(2)用Cl2消毒的自来水，为了增强消毒性有哪些方法？举例说明。(3)自来水晒过一段时间后，可以减少水中的有毒物质，发生了哪些化学反应？答案 (1)Cl2通入水中发生反应，生成具有强氧化性的次氯酸能够杀菌、消毒。Cl2H2O=HClHClO。(2)向自来水中加少量CaCO3或NaHCO3。(3)氯气对自来水消毒后，含有少量氯气和次氯酸。经过阳光照射后，发生的化学反应有2HClO2HClO2。素材2 漂白粉是常用消毒剂。如果储存不当，在空气中久置后，易
11、出现板结现象。(1)写出工业制漂白粉的化学方程式。(2)请根据所学知识预测该结块中所含固体物质可能有哪些？并分析漂白粉失效的原因。(3)若探究该结块中是否含碳酸钙，请写出你所用的试剂(除水外)。答案 (1)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O(2)CaCl2、CaCO3。漂白粉能与空气中的CO2反应：Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO，次氯酸易分解而失效。(3)盐酸、澄清石灰水。通过本情境素材1中自来水养金鱼方法和素材2中漂白粉的应用，理解氯及其化合物的重要性质及应用。提升学生“科学态度与社会责任”的核心素养。1城市生活用水可用漂白粉杀菌、消毒。下列关于
12、漂白粉的叙述正确的是( )A漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2 B将Cl2制成漂白粉的主要目的是使它转化为较稳定的物质，便于保存和运输C漂白粉是由Cl2与烧碱反应制得的D在使用漂白粉时最好与浓盐酸共用B A漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，故A错误；B氯水中的HClO能漂白，但易分解且不易保存、运输，所以制成固态漂白粉，故B正确；C氯气与烧碱反应生成NaCl、NaClO和H2O，故C错误；D漂白粉与浓盐酸发生反应生成氯气，氯气有毒，故D错误。2经氯气消毒的自来水，若用于配制以下溶液：KOH；AgNO3；NaHCO3；FeCl2；Na2CO3，会使配制的溶液变质的是( )A全部 B
13、CDA 经氯气消毒的自来水相当于较稀的氯水，含有H，可与KOH、NaHCO3、Na2CO3发生反应；含有Cl，可与AgNO3反应生成AgCl；含有Cl2、HClO等氧化性物质，可将FeCl2氧化成FeCl3，故使题述溶液均变质，选A。3(素养题)(双选)科学家发现，自来水用ClO2处理成饮用水更能提升自来水的品质。下列说法正确的是( )AClO2、HClO的消毒原理相同BClO2、Cl2稀溶液用于环境消毒，具有广谱高效的特点，对人畜无任何危害CClO2在常温下为气体，在自然环境中最终转化为Cl2D用AgNO3溶液和稀HNO3不能确定自来水中只含有ClAD 选项A，ClO2、HClO能消毒都在于
14、其具有强氧化性；选项B，ClO2、Cl2都是有毒物质，对人畜都有危害；选项C，因为氯气性质活泼，ClO2在常温下为气体，在自然环境中最终转化产物不可能是Cl2，应该是含氯化合物；选项D，若自来水中含有SO，加入AgNO3溶液时，也会产生不溶解于HNO3的Ag2SO4沉淀。4(素养题)某校化学兴趣小组为研究Cl2的性质，设计如图所示装置进行实验。装置中夹持装置已略去，其中a为干燥的品红试纸，b为湿润的品红试纸。 (1)实验室用MnO2和浓盐酸制备Cl2的离子方程式为_。(2)实验过程中装置中的实验现象为_。(3)实验结束后，该组同学在装置中观察到b的红色褪去，但并未观察到“a无明显变化”这一预期
15、现象。为了达到这一实验目的，你认为还需在装置与之间添加如图中的_(填序号)装置。(4)装置的目的是防止尾气污染空气，写出装置中发生反应的离子方程式_。解析 (1)实验室以MnO2和浓盐酸制备Cl2的离子方程式为MnO24H2ClMn2Cl22H2O。(2)Cl2具有氧化性，能与KI反应生成碘单质，淀粉遇I2变蓝，所以装置中通入Cl2后，无色溶液变为蓝色。(3)干燥的Cl2不具有漂白性，可在装置和之间添加干燥装置，除去Cl2中的H2O(g)，根据Cl2的化学性质可知，应选浓硫酸作干燥剂，故选。(4)装置盛放的是NaOH溶液，目的是防止尾气污染空气，发生反应的离子方程式为Cl22OH=ClClOH2O。答案 (1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O (2)无色溶液变为蓝色 (3) (4)Cl22OH=ClClOH2O