高考化学三轮冲刺导学案氯水的成分及性质含解析

高考化学三轮冲刺导学案氯水的成分及性质含解析

三轮冲刺导学案---氯水的成分及性质 考点剖析 ‎1．氯水的成分——三分四离 氯水中存在三个平衡：‎ ‎（1）Cl2+H2OHCl+HClO，（2）HClOH++ClO−，（3）H2OH++OH−。‎ 根据可逆反应的特点，即可得出新制氯水中存在的各种微粒。‎ ‎2．氯水的多重性质 新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质：‎ ‎①Cl2的强氧化性；②HCl的强酸性；③HClO的强氧化性、弱酸性；④Cl−的性质。在不同的反应中，新制氯水中起作用的成分不同。‎ ‎3．外在因素对平衡Cl2+H2OHCl+HClO的影响 ‎（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收集Cl2，也可用饱和食盐水除去Cl2中的杂质HCl气体。‎ ‎（2）当加入浓盐酸时，c(H+)和c(Cl－)都增大，平衡左移，因此可用次氯酸盐和浓盐酸反应来制取Cl2；当加入NaHCO3时，c（H+）减小，平衡右移，使氯水中的c（HClO）增大，漂白性增强。‎ ‎（3）当加入碱时，c(H+)和c（HClO）都减小，平衡右移，实验室常用强碱溶液吸收未反应的Cl2，工业上利用此原理制漂白粉和漂白液。‎ ‎（4）氯水在光照条件下，因HClO分解，平衡右移，故氯水须避光贮存，最好现用现制，久置的氯水最终会变成稀盐酸。‎ 典例精析 新制氯水中含有多种粒子，某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质，做了如下实验，请你帮助完成相关问题：‎ ‎（1）HClO不稳定，见光易分解生成HCl和O2。请设计实验证明有O2生成：______________________。‎ ‎（2）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 氯水中何种物质能使湿润的红色布条褪色？‎ ‎①氯气有强氧化性；‎ ‎②氯气与冷水反应生成盐酸和次氯酸；‎ ‎③‎ ‎①____________；‎ ‎②____________；‎ ‎③____________；‎ ‎④H2O使红色布条褪色 实验①：把红色干布条放入充满氯气的集气瓶中，布条不褪色；‎ 实验②：________；‎ 实验③‎ ‎_____________‎ 次氯酸有强氧化性 ‎：把红色布条放在水里，布条不褪色 ‎【答案】（1）将盛满氯水的无色矿泉水瓶倒置在水槽中，光照一段时间后，瓶底有无色气体生成，塞上瓶塞；将瓶子倒转过来，移开瓶塞把带火星的木条放在瓶口，若木条复燃，证明HClO分解生成的气体为氧气 ‎（2）提出假设：①氯气使红色布条褪色②次氯酸使红色布条褪色③盐酸使红色布条褪色 验证假设：②把红色布条伸入稀盐酸中，红色布条不褪色 得出结论：次氯酸使红色布条褪色 ‎【解析】（1）本小题来源于教材“氯水光照分解的实验”。要证明有O2生成，应用带火星的木条检验，能使带火星的木条复燃，说明生成了O2。O2的收集，结合教材实验，是用盛满氯水的瓶子倒置在水槽中，光照一段时间后，收集到无色气体即为O2。‎ ‎（2）提出假设是根据收集到的资料结合所学知识进行的。氯气有氧化性，可假设氯气使红色布条褪色；氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，可假设盐酸或次氯酸使红色布条褪色。实验②为把红色布条放到稀盐酸中，红色布条不褪色。氯水中的氯气、稀盐酸、水均不能使红色布条褪色，说明是HClO使红色布条褪色。‎ 对点训练 ‎1．氯气的水溶液称“氯水”，氯水中含有多种分子和离子，因此氯水有多重性质，下列有关新制氯水的说法中不正确的是 A．新制氯水呈黄绿色，且有刺激性气味，说明氯水中含有Cl2‎ B．新制氯水滴在蓝色石蕊试纸上，试纸先变红色后褪色，可说明氯水中含有Cl2‎ C．向淀粉碘化钾溶液中加入氯水，溶液变成蓝色，说明Cl2可以与盐发生置换反应 D．新制氯水滴到Na2CO3溶液中，有气体产生，说明氯水中含有H+‎ ‎【答案】B ‎【解析】蓝色石蕊试纸变红色说明氯水中存在H+，褪色说明氯水中含有HClO，故B错。答案选B。‎ ‎2．实验室为了使用方便，通常将氯气溶解于水形成氯水或将其降温加压形成液氯来使用。下列有关这两种液体的实验描述正确的是 A．两种液体都可以使干燥的红布条褪色 B．两种液体都可以使干燥的蓝色石蕊试纸变红 C．用这两种液体都可以给自来水消毒 D．分别向这两种液体中投入几颗金属锌粒均有气泡产生 ‎【答案】C ‎【解析】氯水中部分氯气与水反应生成HCl、HClO，HClO具有漂白性，能使干燥的布条褪色，液氯中只含有氯气分子，氯气没有漂白性，A项不符合题意；氯水中部分氯气与水反应生成HCl、HClO，可以使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色，B项不符合题意；液氯与氯水均具有强氧化性，可以用于自来水消毒，C项符合题意；‎ ‎ Zn与氯水中盐酸反应生成氢气，通常条件下，Zn不能与液氯反应，D项不符合题意。‎ ‎3．实验表明：将氯水滴加到一张蓝色石蕊试纸上，试纸上会出现如图所示的半径慢慢扩大的内外两个圆环，且两环颜色不同，下列有关说法中不正确的是 A．此实验表明氯水具有酸性、漂白性 B．内环呈白色，外环呈红色或浅红 C．内外环上颜色的差异表明氯水中含有H+、HClO 等粒子 D．久置的氯水滴到蓝色石蕊试纸上，会出现与上述相同的现象 ‎【答案】D ‎【解析】由氯水的成分可知，该实验能表明氯水具有酸性、漂白性，A项不符合题意；内环呈白色外环呈红色或浅红色，内环是HClO起作用，外环是H+起作用，B项不符合题意；内环呈白色外环呈红色或浅红色，内环是HClO起作用，外环是H+起作用，内外环上颜色的差异表明此变化过程中包含中和反应和氧化还原反应，说明氯水中含有H+、HClO 等粒子，C项不符合题意；久置的氯水主要成分是HCl，不会出现相同的现象，D项符合题意。‎ ‎4．在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是 A．氯水的颜色呈浅绿色，说明氯水中含有Cl2‎ B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl－‎ C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋‎ D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO ‎【答案】D ‎【解析】溶液中存在平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO，氯气为黄绿色，氯水呈浅黄绿色是由于含有氯气，A正确；氯水成分中只有氯离子与银离子反应得到AgCl白色沉淀，说明氯水中含有Cl－，B正确；氯水呈酸性，能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，C正确；氯气、HClO都有强氧化性，可将亚铁离子氧化为铁离子，使溶液变为棕黄色，不能说明氯水中含有HClO，错误，故选D。‎ ‎5．下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)无关的是 A．将NaHCO3固体加入新制氯水中，有无色气泡(H+)‎ B．使红色布条褪色(HCl)‎ C．向FeCl2溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，发现溶液呈血红色(Cl2)‎ D．滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl−)‎ ‎【答案】B ‎【解析】A、酸能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，A正确；B、次氯酸具有强氧化性，能使有色布条褪色，B错误；C、氯气能把亚铁离子氧化为铁离子，铁离子与KSCN反应显血红色，C正确；D、氯离子与银离子反应生成氯化银白色沉淀，D正确，答案选B。‎ ‎6．下列能够检验出KI溶液中含有Br－的实验是 A．加入足量的新制氯水，溶液变色则有Br－‎ B．加入酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色是否褪去，褪色则含有Br－‎ C．加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层有色，则有Br－‎ D．加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，在水层中加入氯水，溶液呈橙色，则含有Br－‎ ‎【答案】D ‎【解析】A项，加入足量的新制氯水，首先是发生反应：Cl2＋2I－2Cl－＋I2，I2会使溶液呈现颜色，不一定含有Br－，错误；B项，由于还原性：I－>Br－，加入的酸性KMnO4溶液也可以被I－还原，不一定是含有Br－，错误；C项，I2在CCl4中溶解也会使有机层有色，错误；D项，加入足量FeCl3溶液，会发生反应：2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2，萃取后在溶液中加氯水：Cl2＋2Br－2Cl－＋Br2，溶液呈橙色，则含有Br－，D正确。‎ ‎7．某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。‎ 实验 制取氯酸钾和氯水利用如图所示的实验装置进行实验。‎ ‎（1）制取实验结束后，取出B中试管冷却结晶，过滤，洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有_____________。‎ ‎（2）若对调B和C装置的位置，________(填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率。‎ ‎【答案】（1）烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可)‎ ‎（2）能 ‎【解析】（1）过滤需要漏斗、玻璃棒、烧杯等仪器，而洗涤沉淀也需要漏斗、玻璃棒、烧杯等仪器。‎ ‎（2）若对调B和C装置，可以通过水先把Cl2中的HCl除去，可提高KClO3的产率。‎ ‎8．某校课外小组的学生利用排饱和食盐水的方法收集了一平底烧瓶的氯气，同时制备了一平底烧瓶的饱和氯水，完成下列实验并回答相关问题：‎ ‎（1）如图①所示，安装好实验装置，U形管内盛有有色墨水，A、B两端液面相平，平底烧瓶盛满氯气。通过分液漏斗向平底烧瓶中滴加少量氢氧化钠溶液，观察到的实验现象是__________________。请简单解释原因：__________________。‎ ‎（2）如图②所示，平底烧瓶中盛满饱和氯水，当阳光照射到盛有饱和氯水的装置时，可观察到平底烧瓶内有气泡产生，放置一段时间后烧瓶内溶液颜色变浅，产生该现象的原因是_________________； 当氯水中不再产生气泡时，某学生欲检验反应所产生的气体，可采取的操作是____________。‎ ‎【答案】（1）平底烧瓶内气体的颜色变浅，U形管A端水位上升，B端水位下降 部分Cl2与氢氧化钠溶液反应，导致气体颜色变浅，同时平底烧瓶中气体压强减小，U形管A端水位上升，B端水位下降 ‎（2）氯水中含有次氯酸，次氯酸见光易分解，产生盐酸和氧气，又会有一部分氯气与水反应产生次氯酸，次氯酸见光再分解，产生盐酸和氧气，氯水中氯气分子减少，导致溶液颜色变浅 在水槽中将平底烧瓶的瓶口盖上玻璃片，取出正放在桌面上，移去玻璃片，将带火星的木条插入平底烧瓶中，木条复燃 ‎【解析】（1）Cl2是黄绿色气体，Cl2与少量氢氧化钠溶液反应，部分会被消耗，气体颜色变浅，同时平底烧瓶中气体压强减小。（2）氯气与水反应会产生次氯酸，次氯酸见光分解，产生HCl和氧气，导致氯水中氯气分子减少。用带火星的木条可检验氧气。‎