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课时2研究物质性质的基本程序氯气的性质1．(2009·台湾，62)下列三个反应式中的X与Y分别为两种金属元素的代号，但Cl为氯的元素符号。X＋YCl2===XCl2＋YCl2＋2XCl2===2XCl3Y＋2XCl3===YCl2＋2XCl2已知三个反应均能向右进行，试依据以上三个反应式，推测下列物质中哪一个是最强的氧化剂()A.XCl3B．XCl2C．Cl2D．YE．YCl2解析：氧化还原反应遵循方向为：强氧化剂＋强还原剂―→弱氧化剂＋弱还原剂，在同一氧化还原反应中，氧化剂的氧化性要强于氧化产物的氧化性，X＋YCl2―→XCl2＋Y氧化剂强弱：YCl2XCl2，还原剂氧化剂氧化产物还原产物Cl2＋2XCl2―→2XCl3氧化剂强弱：Cl2XCl3氧化剂还原剂氧化产物、还原产物Y＋2XCl3―→YCl2＋2XCl2氧化剂强弱：XCl3YCl2还原剂氧化剂氧化产物还原产物所以氧化性强弱顺序：Cl2XCl3YCl2XCl2。答案：C2．氯气性质活泼，下列物质不能由氯气和单质直接化合得到的是()A.NaClB．FeCl2C．FeCl3D．CuCl2解析：氯气与变价金属单质直接化合时得高价氯化物。答案：B3.漂白粉在空气中放置易失效的主要原因是()A.Ca(ClO)2不稳定，易分解B．Ca(ClO)2易吸收水分而潮解C．Ca(ClO)2跟空气中的水和CO2反应D．Ca(ClO)2跟空气中的CO2反应解析：漂白粉在空气中放置易失效的主要原因是碳酸可以与Ca(ClO)2反应生成HClO，次氯酸不稳定，在光的作用下易分解，使漂白粉失效。发生的化学方程式为：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO,2HClO=====光照2HCl＋O2↑。答案：C4．下列对有关化学反应过程或实验现象的解释正确的是()A.Cl2的水溶液可以导电，说明Cl2是电解质B．在高温条件下，C能置换出SiO2中的Si，说明C的氧化性强于SiC．向淀粉碘化钾的溶液中加入氯水，溶液变为蓝色，说明Cl2的氧化性强于I2D．在滴有酚酞的Na2CO3溶液中，加入BaCl2溶液后，溶液退色，说明BaCl2溶液有酸性解析：电解质属于化合物，不是单质，A错；在高温条件下，C能置换出SiO2中的Si，说明在高温条件下C的还原性强于Si，B错；向淀粉碘化钾的溶液中加入氯水，溶液变为蓝色说明有碘生成，说明Cl2的氧化性强于I2，C正确；在滴有酚酞的Na2CO3溶液中，加入BaCl2溶液后，生成BaCO3沉淀，发生复分解反应，导致CO2－3的水解向逆方向进行，所以溶液退色，BaCl2溶液呈中性，因果关系不对应，D错。答案：C5．某学生做如下实验：第一步，在淀粉KI溶液中，滴入少量NaClO溶液，并加入少量稀硫酸，溶液立即变蓝；第二步，在上述蓝色溶液中，滴加足量的Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失。下列叙述中该同学对实验原理的解释和所得结论不正确的是()A.氧化性：HClOI2SO2－4B．蓝色消失的原因是Na2SO3溶液具有漂白性C．淀粉KI溶液变蓝是因为I－被HClO氧化为I2，I2遇淀粉变蓝D．若将Na2SO3溶液加入氯水中，氯水退色解析：SO2－3具有强还原性，可被HClO和I2氧化。第二步溶液蓝色消失是SO2－3还原I2的结果。答案：B6．用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器已省略)，能达到实验目的的是()A.二氧化锰与浓盐酸反应制干燥氯气B．滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用外加保护膜的细铁棒做笔在滤纸上写字显红色字迹C．石油的分馏D．用水吸收氯化氢气体解析：用排水法收集Cl2，得不到干燥氯气，故A选项不正确；细铁棒接电源负极，作阴极产生H2，阴极附近OH－的浓度增大，遇酚酞变红色，故B选项正确；石油分馏温度计的水银球应在支管口附近，故C选项错误；HCl极易溶于水，用此装置会引起倒吸，不安全，故D选项错误。答案：B7.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解析：NaClO3和Na2SO3溶液在酸性条件下的反应是一个氧化还原反应，要确定NaClO3和Na2SO3的物质的量之比，只要将方程式配平即可。根据方程式：2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4===2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O知，n(NaClO3)∶n(Na2SO3)＝2∶1。答案：B8．氯水是含多组分的混和物，其性质在不同的反应中有不同的体现，例如：用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中，当滴到最后一滴时红色突然退去，试回答下列问题：(1)实验室保存饱和氯水的方法是。(2)产生上述现象的原因可能有两种(简要文字说明)①是由于；②是由于。简述怎样用实验证明红色退去的原因是①或者是②：。解析：能使变红的酚酞退色的原因是溶液碱性减弱(中和碱性)或过量氯水中的HClO将变红的酚酞漂白，若要设计实验证明退色的可能原因，最简便的方法就是在退色后溶液中再滴加NaOH溶液，若不再出现红色，说明是HClO漂白作用的结果；若再出现红色，说明是氯水与NaOH反应，碱性减弱的原因。答案：(1)在棕色试剂瓶中密封保存并置于阴凉处(2)①氯水与NaOH反应生成两种盐，碱性减弱②氯水过量后HClO的漂白性将溶液变成无色向无色溶液中再滴加NaOH溶液，若不再出现红色，应为原因②，若再出现红色，应为原因①9．某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。(1)Ⅰ图圆底烧瓶中反应的化学方程式为。(2)Ⅱ图中退色的是A__(填“a”或“b”)，Ⅱ图烧杯中发生反应的离子方程式是。(3)将铜丝换成铁丝，做Ⅲ实验，结果也能点燃，你认为铁丝也能点燃的理由是A__(填选项字母)。A.Fe与Cu都是金属元素B．Fe的熔点比Cu高C．Fe的密度比Cu小D．Fe的金属性比Cu强(4)将Ⅳ装置放置在光亮的地方(日光没有直接照射)，一会儿后，观察到量筒壁上有油状液滴生成，饱和食盐水中有少量固体析出，量筒内黄绿色气体颜色变浅，量筒内液面上升等。①油状液滴的成分可能是(写分子式)____。②水槽用饱和食盐水而不用水的原因是。③饱和食盐水中有少量固体析出，其原因是。(5)将硫酸溶液滴入Ⅱ图实验后的烧杯中，至溶液显酸性，结果也有Cl2生成，其原因是(用离子反应方程式表示)。解析：(1)(2)(4)都是教材中实验所解决的问题，很容易就能回答。(3)是对两种金属的比较，Cu能发生的反应，则比Cu更活泼的Fe也能够发生反应。(5)此问是本题的一个难点，溶液中有Cl－和ClO－，加酸酸化后，两者应该发生氧化还原反应。答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)bCl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O(3)D(4)①CH2Cl2、CHCl3、CCl4②降低Cl2在水中的溶解度，抑制Cl2和水的反应③反应中有HCl生成，使溶液中的Cl－浓度增大，促使NaCl的溶解平衡向生成NaCl固体的方向移动(5)Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O10.某化学兴趣小组为了探究某些气体的化学性质，设计出如图所示的实验装置。实验时，将A、C中产生的气体都通入B中。(1)实验前如何检查A部分装置的气密性？。(2)碱石灰的作用是。(3)如果a、b分别是____，则实验过程中可能发生爆炸，必须禁止。(4)如果a、b分别是浓磷酸(磷酸是高沸点酸)、NaI，在B中将会看到：。(5)如果在B中将会看到白烟生成，写出生成白烟的化学方程式：。解析：A中生成Cl2，进入B中的气体肯定有潮湿的Cl2，C中由于a、b不确定，可以生成的气体不确定，但产生的气体在常温下能与Cl2发生反应。答案：(1)用止水夹夹住A的导气管，关闭分液漏斗旋塞，向分液漏斗中加水，然后打开分液漏斗旋塞，当少许水滴入试管后停止滴水，说明装置不漏气(2)吸收尾气(3)稀硫酸(或稀盐酸)、Zn(或Fe)(4)有紫黑色固体生成(5)3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N211．2009年11月12日，中华网报道：贵州省某少数民族自治县位于山区的一化学试剂厂，发生氯气泄漏事故，泄漏出的氯气迅速向周围的居民区蔓延，所到之处草木枯黄、大片蔬菜被毁。请回答下列问题：(1)如果你当时在现场，你应该往哪里撤离？(填“山坡上”或“低洼处”)A__；(2)如果你在该厂实验室准备撤离时，应该准备什么样的简易“防毒面具”避免吸入较多的氯气？；(3)如果你当时在距离化工厂较近的居民家中，如何利用家中现成物质来制作简易“防毒面具”？；(4)消防官兵赶到现场处理，他们先把泄漏的氯气钢瓶投入一盛有某物质水溶液的水池中，该物质是；(5)对弥漫在空气中没有散去的氯气，消防队员喷洒了一种挥发性化学物质的水溶液进行处理，该化学物质是__。解析：性质决定处理方案ρ(Cl2)比ρ(空气)大―→山坡上答案：(1)山坡上(2)用蘸有稀碳酸钠溶液的湿毛巾捂住口鼻(3)用蘸有稀碳酸钠溶液、小苏打溶液或肥皂水的湿毛巾捂住口鼻(4)NaOH(5)氨水12．(1)氯气对饮用水消毒的原理是。氯气的消毒能力受水的pH的影响，pH小时的消毒能力__pH大时的消毒能力(填“”或“”)，其原因是。(2)通常用氯酸钠(NaClO3)与浓盐酸反应来制取ClO2，同时生成Cl2，写出化学方程式：。市售的一种新型消毒剂含两种成分，分别是NaClO3和Na2C2O4。两种成分在溶液中混合便产生ClO2，写出化学方程式：。某同学打算通过研究性学习，比较这两种制取ClO2的方法的利与弊。要拟定一个简略的研究方案，你认为应该从哪些方向进行研究？解析：根据题目信息知氯气消毒的原理是氯气与水作用产生HClO(具有杀菌、消毒作用)。本材料考查自来水的消毒问题，同时题中设置了研究性学习问题，这也是当前高考改革的方向。比较两种制取方案的利与弊可以从材料进行分析，也可以根据它们的制备方法进行分析等。答案：(1)Cl2和水反应生成次氯酸：Cl2＋H2O===HClO＋HCl，HClO起杀菌消毒作用pH大时HClO容易转化为ClO－(2)2NaClO3＋4HCl(浓)===Cl2↑＋2ClO2↑＋2NaCl＋2H2O2NaClO3＋Na2C2O4===2ClO2↑＋2Na2CO3原料的包装和运输是否简便易行；pH对消毒能力的影响；制取是否方便；副产物的多少；产物对水质的影响；稳定性；安全性等1．今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水，浓度均为0.1mol/L。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．乙丙甲解析：氯水中存在下列平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO，加入NaHCO3后，因为酸性：HClH2CO3HClO，所以NaHCO3与HCl反应而不与HClO反应，平衡向右移动，HClO浓度增大；乙瓶中因HClO具有强氧化性，可将NaHSO3氧化，从而使HClO浓度下降。答案：B2．下列物质中只含有游离态氯元素的是()A.液氯B．氯水C．盐酸D．次氯酸解析：液氯中只有氯分子；氯水中有H2O、Cl2、HClO、H＋、Cl－、ClO－、OH－；盐酸中有H2O、H＋、OH－、Cl－；次氯酸为HClO，氯以化合态形式存在。故只有A中只含游离态氯元素。答案：A3．氯气溶于水后生成氯水，在氯水中存在的平衡关系是()①氯气与水反应的化学平衡②次氯酸的电离平衡③水的电离平衡④氯气溶解与逸出的平衡A.①②③B．①②④C．②③④D．都存在解析：氯水中存在的变化过程有：Cl2(g)Cl2(aq)Cl2＋H2OHClO＋HClHClOClO－＋H＋H2OH＋＋OH－。答案：D4．