第二节 研究物质性质的方法和程序
第二课时 氯气的性质
【学习目标】
1、了解常见非金属元素单质及其重要化合物主要性质及应用
2、了解常见非金属元素单质及其重化合物对环境质量的影响。
3、以上各部分知识的综合应用
［学习过程］
一、氯气的生产原理
（一）氯气的工业制法
请同学们查阅资料或实验后完成下列问题
[问题思考]
1、什么叫氯碱工业？推测一下，反应的产物可能是什么？哪些现象能支持你的结论？
2、试根据推测写出电解饱和食盐水的化学反应方程式
( http: / / www.21cnjy.com )
3、通过你的观察，你认为氯气有哪些物理性质？
（二）氯气的实验室制法
[问题思考]
1、实验室制法原理：
2、氯气制备装置可分为几个部分，各部分所起的 ( http: / / www.21cnjy.com )作用分别是什么？
[练习]在20℃时食盐的溶解度为36克，取一 ( http: / / www.21cnjy.com )定量该温度下的饱和溶液用惰性电极进行电解，当阳极析出11.2L气体（标况）时，食盐完全电解，所得溶液密度为1.2g/mL.试计算：1. 电解时，所取饱和食盐水的质量是多少？2. 电解后溶液中NaOH的物质的量的浓度是多少？3.要试溶液恢复原始状态，需加何物质？多少mol
二、氯气的化学性质
(一)请同学们做实验后完成下列表格
1.用一支100 ml针筒抽取80 ml氯气，然后抽取20 ml水，振荡，观察实验现象。
2.在集气瓶中放置一团玻璃棉，将两小块金属钠放在玻璃棉上，立即向集气瓶中通入氯气，观察现象。
3.将细铁丝绕成螺旋状，一端 ( http: / / www.21cnjy.com )系在一根粗铁丝上，另一端系上一端火柴梗。点燃火柴，待火柴即将燃尽时，迅速把铁丝伸入盛有氯气的集气瓶中，观察实验现象。
4.用坩埚夹住一束铜丝，灼热后立刻放入盛有氯气的集气瓶中，观察发生的现象。
5、把燃烧的氢气通入盛满氯气的集气瓶中，观察现象。
实验现象 结论（或化学方程式）
实验1
实验2
实验3
实验4
实验5
[问题思考]
氯气与可变价态的金属反应规律是什么？
[练习]
1.Cu有+1、+2价，试写出Cl2与Cu反应的化学反应方程式
（二）请同学们实验
1.将干燥的有色布条和湿润的有色布条分别放入两瓶干燥的氯气中，观察实验现象。
2.分别用玻璃棒蘸取新制氯水和稀盐酸，滴在pH试纸上，观察并比较现象。
3.在洁净的试管中加入2 ml新制氯水，再向试管中加入几滴硝酸银溶液和几滴稀硝酸，观察现象。
4.用一支针筒抽取80 ml 氯气，然后抽取20 ml 5% 氢氧化钠溶液，振荡，观察实验现象。
完成下列表格
实验现象 结论（或化学方程式）
实验1
实验2
实验3
实验4
[问题思考]
1.使有色布条褪色的物质是什么？试写出Cl2与水反应的方程式？
2.Cl2与PH试纸和AgNO3溶液反应的现象说明什么？
3. Cl2是否完全与水反应了？哪一现象支持你的结论？
4.哪一现象可说明Cl2与NaOH溶液反应了？哪一现象支持你的结论？
[小结]
氯气的化学性质_________________
[拓展思考]
1.新制氯水的成分
2. 久置的氯水的成分
3.归纳总结次氯酸（HClO）的性质:
三、氯气的用途
通过查阅有关资料，请回答下列问题:
1.写出Cl2与Ca(OH)2溶液反应的化学反应方程式
2.在抗击“Sars”期间，漂白粉和“84消毒液”（主要成分为NaClO）起到了巨大作用，你知道它们的漂白原理吗？
3.我们在使用漂白粉的时候往往在其中加入一些稀酸（比如稀盐酸），以增强其漂白效果，你知道为什么吗？
4.漂白粉放置时间长了会失效，你能分析其中的原因吗？
[练习]
1.下列物质属于纯净物的是（ ）
A.盐酸 B.氯水 C 液氯 D.漂白粉
2.将一盛满cl2的试管倒立在水槽中，当日光照射相当一段时间后，试管中最后剩余气体约占试管容积的（ ）
A.2/3. B.1/2 C1/3. D.1/4
3.下列溶液中含有大量氯离子的是（ ）A.NaCl饱和溶液 B. NaCl饱和溶液
C.新制氯水 D.KClO3溶液
4.将19.15g KCl和Na ( http: / / www.21cnjy.com )Cl的混合物溶于水，加入足量AgNO3溶液充分反应后，得到43.05g沉淀，则原混合物中KCl和NaCl各为多少摩尔？
四、通过本节课的学习，总结一下研究物质性质的方法和程序？第2课时 氯气的性质
一、选择题(本题包括5小题，每题4分，共20分)
1．下列关于研究物质性质的基本程序：①观察物质的外观性质；②实验并观察现象；③解释现象及得出结论；④预测物质的性质。排序正确的是( )
A．②①③④ B．①②③④
C．①④②③ D．④①②③
答案：C
2．用自来水(以Cl2为杀菌消毒剂)配制下列物质的水溶液，不会出现明显的药品变质问题的是( )
A．Na2CO3 B．AgNO3
C．CuSO4 D．NaOH
解析：Cl2与H2O反应产生HC ( http: / / www.21cnjy.com )l和HClO，则配制Na2CO3、AgNO3、NaOH时均会与HCl反应而变质，只有CuSO4不会反应变质。
答案：C
3．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是
( )
A．CuCl2 B．FeCl3
C．FeCl2 D．AlCl3
解析：氯气化学性质非常活泼，与变价金属 ( http: / / www.21cnjy.com )反应时生成高价氯化物，如Fe＋Cl2―→FeCl3，Cu＋Cl2―→CuCl2，故排除C。又由于Cu和盐酸不反应，故A错，Fe和盐酸反应生成FeCl2，故B也错，Al和盐酸反应生成AlCl3，则D正确，特别注意：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，2Fe＋3Cl22FeCl3。
答案：D
4．[双选题]生活中难免会遇到一些 ( http: / / www.21cnjy.com )突发事件，我们要善于利用学过的知识，采取科学、有效的方法保护自己。如果发生了氯气泄漏，以下自救方法得当的是( )
A．只要在室内放一盆水
B．向地势高的地方撤离
C．观察风向，顺风撤离
D．用湿毛巾或蘸有纯碱水的毛巾捂住口鼻撤离
解析：水不易吸收氯气，A项错误；氯气 ( http: / / www.21cnjy.com )的密度大于空气，故应向地势高的地方、逆风跑，才可以在氯气之上，B项正确，C项错误。D项，纯碱水即为Na2CO3溶液，可以吸收氯气，正确。
答案：BD
5．“绿色化学实验”进课堂，某化学教师 ( http: / / www.21cnjy.com )为“氯气与金属钠反应”设计了如右图装置与操作以替代相关的实验。实验操作：钠与氯气反应的装置可作如右图改进，将一根玻璃管与氯气发生器相连，玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已吸净煤油)，玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球。先给钠预热，到钠熔融成圆球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，生成大量白烟。以下叙述中错误的是( )
A．反应生成的大量白烟是氯化钠晶体
B．玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气
C．钠着火燃烧产生苍白色火焰
D．发生的反应为2Na＋Cl22NaCl
解析：由题目信息可知Na ( http: / / www.21cnjy.com )和Cl2发生反应生成NaCl固体，对应的现象是火焰为黄色，有白烟(NaCl)生成，为防止空气污染，用NaOH溶液吸收多余Cl2。
答案：C
二、非选择题(本题包括3个小题，共30分)
6．(8分)在新制氯水中分别进行下列实验，写出相应的现象及原因。
(1)在氯水中加入镁条，现象为________________________________________________。
原因是____________________________________________________________________。
(2)将氯水滴加到AgNO3溶液中，现象为______________________________________。
原因是____________________________________________________________________。
(3)将红布条放入氯水中，现象为______________________________________________。
原因是__________________________________________________________________。
(4)氯水中滴加紫色石蕊试液，现象为_________________________________________。
原因是____________________________________________________________________。
解析：Cl2＋H2O===HCl＋ ( http: / / www.21cnjy.com )HClO，氨水中存在Cl2、H2O、HClO分子，H＋、Cl－等离子，因此与不同物质反应时起作用的成分可能不同。
答案：(1)有气体产生 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
(2)产生白色沉淀 AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3
(3)布条退色 氯水中的HClO具有漂白性
(4)先变红后退色 氯水中有H＋，显酸性，使石蕊试液变红，其中的HClO使其退色
7．(11分)(2011·潍坊高一)有X、Y、Z三种元素：
①X、Y、Z的单质在常温下均为气体；
②X单质可以在Z的单质中燃烧，生成物为XZ，火焰呈苍白色；
③XZ极易溶于水，在水溶液中电离出X＋和Z－，其水溶液能使蓝色石蕊试纸变红；
④每2个X2分子能与1个Y2分子化合成2个X2Y分子，X2Y常温下为液体；
⑤Z单质溶于X2Y中所得溶液具有漂白性。
(1)试写出其元素符号：X__________，Y___________，
Z____________。
(2)写出下列化合物的分子式：XZ__________________，X2Y______________。
(3)写出Z单质溶于X2Y中发生反应的化学方程式______________________。
解析：X＋Z―→XZ产生苍 ( http: / / www.21cnjy.com )白色火焰，XZ水溶液使蓝色石蕊试纸变红，可以猜测X为H，Z为Cl。又因为X2Y常温下为液体，故猜测Y为O，代入题中再进行验证是正确的。
答案：(1)H O Cl (2)HCl H2O
(3)Cl2＋H2O===HCl＋HClO
8．(11分)某化学课外活动小组应用下图所示的方法研究物质的性质，其中气体E的主要成分是氯气，杂质是空气和水蒸气。回答下列问题：
(1)该项研究(实验)的主要目的是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)浓H2SO4的作用是_______________________________________________________。
(3)从物质性质的方面来看，这样的实验设计存在事故隐患，事故隐患是____________。
请在图中的D处以图的形式表明消除事故隐患的措施。
解析：本题设计了氯气分别与干燥的有色布条和湿 ( http: / / www.21cnjy.com )润的有色布条作用两个对比实验，通过浓H2SO4干燥的氯气不能使干燥的有色布条退色，说明氯气无漂白性，而氯气能使湿润的有色布条退色，说明有使布条退色的新物质生成， 说明氯气能与水反应，有关反应方程式为：Cl2＋H2O===HCl＋HClO。事故隐患是Cl2有毒，Cl2易与NaOH溶液发生反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，利用此反应可以除去多余的氯气。
答案：(1)探究使有色布条退色的物质
(2)吸收气体E中的水蒸气
(3)多余的Cl2污染空气、危害实验人员身体第1课时 钠及其化合物
一、选择题(本题包括5小题，每题4分，共20分)
1．下列实验方法错误的是( )
A．人们直接用肉眼观察物质的颜色、状态
B．用鼻子闻物质的气味
C．品尝物质的味道
D．借助仪器进行观察
解析：观察包括用肉眼观察物质的颜色、状态，用鼻子闻物质的气味，也可借助仪器观察。在化学实验中不可品尝任何物质的味道。
答案：C
2．[双选题]在一定温度下，向饱和烧碱溶液中加入一定量的过氧化钠，充分反应后恢复到原温度，下列说法正确的是( )
A．溶液中有晶体析出，Na＋数目变小
B．溶液中有气体逸出，Na＋数目增加
C．溶质的质量分数增大
D．溶液中Na＋数目减少，溶质质量分数未变
解析：加入Na2O2，Na2O2与 ( http: / / www.21cnjy.com )水反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，消耗水的同时生成NaOH，因此析出晶体，溶液中Na＋数目减少，因溶液仍为原温度下的饱和溶液，溶质质量分数不变而溶剂减少。
答案：AD
3．将一小块钠投入下列溶液时，既能产生气体，又能产生沉淀的是( )
A．稀H2SO4 B．NaOH溶液
C．饱和NaCl溶液 D．KCl溶液
解析：Na与稀H2SO4反应只生成H2。与B、C、D三项溶液反应时先与水反应生成H2，由于消耗水，饱和NaCl溶液中会有NaCl晶体析出。
答案：C
4．[双选题]将金属钠分别投入下列物质的溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是
( )
A．稀盐酸 B．K2SO4
C．CuCl2 D．饱和NaOH溶液
解析：钠遇水或水溶液均能发生反应置换出氢气， ( http: / / www.21cnjy.com )故以上四个选项均能满足题干中有气体放出这一条件。解题的关键在于题干中的最后“溶液质量减轻”。若投入金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量，则溶液的质量减轻。选项A、B中每有23 g钠进入溶液均生成1 g H2，溶液质量增加22 g。C项中由于钠与水反应生成的NaOH还能进一步与CuCl2反应，析出Cu(OH)2沉淀，所以溶液质量减轻。D选项中NaOH溶液是饱和溶液，投入钠后消耗水，析出氢氧化钠固体，溶液质量也减轻。
答案：CD
5．将10.4 g Na2 ( http: / / www.21cnjy.com )O和Na2O2的固体混合物投入到水中，充分反应后收集到O2的质量为1.6 g，则混合物中Na2O的质量分数为( )
A．20% B．75%
C．25% D．66%
解析：由生成O2的质量可先求出Na2O2的质量，
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2×78 32
x 1.6 g
x＝7.8 g，
混合物中m(Na2O)＝10.4 g－7.8 g＝2.6 g，
×100%＝25%。
答案：C
二、非选择题(本题包括3个小题，共30分)
6．(8分)有人设计了如图所示的实验装置，目的是做钠与水反应的实验并验证：①钠的物理性质；②钠与水反应的产物。
(1)当进行适当操作时还需要的仪器有________________。
(2)如何进行操作？_________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验现象是_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：实验目的是通过钠与水的反应验证钠的物理性质及反应的产物，NaOH可用酚酞检验，H2可用爆鸣实验检验，因此还需要酒精灯和小试管。
答案：(1)酒精灯、小试管 (2)将大 ( http: / / www.21cnjy.com )头针向上提，使钠块落入水中，将小试管扣在细玻璃管上收集反应产生的气体，用拇指堵住试管口移近酒精灯，松开拇指，点燃试管中的气体
(3)钠浮在水面上，熔化成小球，到处游动，并逐渐消失，水溶液由无色变成红色，点燃小试管中的气体时，有尖锐的爆鸣声
7．(9分)据如图所示的转化关系及现象，完成下列问题：
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)固体X的名称为________；
A的化学式为________。
(2)写出反应①③的化学方程式。
①________________________________________________________________________，
③________________________________________________________________________。
解析：推断题的解答关键要找准“题眼” ( http: / / www.21cnjy.com )。淡黄色固体可能为Na2O2；与澄清石灰水反应生成白色沉淀，白色沉淀与盐酸反应生成气体，此固体Y可能为碳酸盐，气体可能为CO2，然后通过其他信息验证。
答案：(1)过氧化钠 CO2
(2)①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
②2Na＋O2Na2O2
8.(13分)在呼吸面具和潜水艇中可用 ( http: / / www.21cnjy.com )过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品，用下图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可用作供氧剂。
(1)A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式：_______________________。
(2)填写表中空格：
仪器 加入试剂 加入该试剂的目的
B 饱和NaHCO3溶液 除挥发过来的HCl
C
D
(3)写出Na2O2与CO2反应的化学方程式：
________________________________________________________________________
(4)试管中收集满气体后，下一步实验操作及现象、结论是______________________
________________________________________________________________________。
解析：由装置图可以看到A为CO2发生装置， ( http: / / www.21cnjy.com )B、D为洗气装置，C中产生O2，E为收集O2的装置。实验室中使用大理石(CaCO3)和稀盐酸反应制取CO2，会混有少量
HCl杂质，可以用NaHCO ( http: / / www.21cnjy.com )3饱和溶液除去，反应方程式：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。生成的O2可以用带火星的木条检验。
答案：(1)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
(2)
仪器 加入试剂 加入该试剂的目的
B 饱和NaHCO3溶液 除去CO2中混有的HCl
C Na2O2 反应生成O2
D NaOH溶液 吸收没有反应的CO2
(3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
(4)把E中的导管移出水面，关闭分液漏斗活塞，用拇指堵住试管口，取出试管。把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明管中收集的气体是O2第2节 研究物质性质的方法和程序
第一课时 钠及其化合物
【学习目标】
1、了解常见金属的活动顺序
2、了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用
3、了解合金的概念及其重要应用
【学习过程】
一、金属钠的性质
[实验1]：从煤油中取出一小块钠，用滤纸吸干表面煤油，并用小刀切开。
[问题思考]
1、物理性质有哪些？
2、那与空气反应吗 有何现象？写出反应方程式？
3、根据你所知道钠的化学性质，若要你当化学实验员应如何保存钠？
[实验2]：切绿豆粒大小的金属钠，放在石棉网上加热
[问题思考]
1、有何现象，请写出反应方程式并对比于常温下反应的异同？得出何结论？
2、钠还能和哪些非金属单质反应？请写出有关的化学反应方程式并标明电子转移方向和数目。
[实验3]用燃烧匙点燃金属钠迅速放入盛满氯气的集气瓶中
[问题思考]
你所观察到的实验现象是什么？请写出反应的方程式。
[实验4]在盛水的烧杯中滴加2~3滴酚酞试液。切绿豆粒大小的金属钠，吸干煤油后，投到烧杯中。
请填写下表：
实 验 现 象 实 验 结 论
[问题思考]
根据本实验进一步完善总结钠的物理性质？
钠与水反应的化学方程式。
如果把金属钠投到硫酸铜溶液中,你认为会发生什么反应，将会观察到什么现象？
二、请查阅有关资料钠有哪些用途？
[典例]在烧杯中加入水和苯（088克/厘米3）各50毫升。将一小粒金属钠（0.97克/厘米3）投入烧杯中，观察到的现象可能是（ ）
A．钠在水层中反应并四处游动
B．钠停留在苯中不发生反应
C．钠在苯的液面上反应并四处游动
D．钠在苯和水的界面处反应并可能作上下跳动
[变式训练]：
1、保存金属钠的方法（ ）
A 放在棕色瓶中 B 放在沙子中
C 放在水中 D 放在煤油中
2、钠原子和钠离子比较，下列说法中错误的是（ ）
A 钠离子比钠原子稳定
B 钠是银白色的，钠离子是无色的
C 钠原子与钠离子的化学性质相同
D 钠离子与钠原子核电荷数相同
3、钠与水反应时的现象与钠的下列那种性质无关
A 钠的熔点低 B 钠的密度小
C 钠的硬度小 D 有强还原性
三、钠的化合物
1、Na2CO3与NaHCO3性质的比较
实验或查阅有关资料回答问题:
1、试写出Na2CO3与NaHCO3溶液分别与盐酸反应的化学方程式
2、若向澄清石灰水中通入过量CO2气体会有什么现象？试写出有关化学反应方程式。若将石灰水换为NaOH溶液呢？
3、结合初中所学钟乳石的形成过程，你认为Ca（HCO3）2的热稳定性如何？NaHCO3呢？若不稳定请写出其受热分解的化学方程式。
4、向分别盛有Na2CO3与NaHCO3溶液的试管中滴加CaCl2溶液;另取澄清石灰水做对比实验有何现象？结论如何？写出反应方程式？
[问题思考]
有一未知澄清溶液,可能含有CO32-或HCO3-,请你设计实验加以检验。
[小结]
性 质 Na2CO3 NaHCO3
俗 名
水溶性
溶液酸碱性
热稳定性
与盐酸反应
与CaCl2反应
与Ca(OH)2反应
相互转化
5、过氧化钠
[演示实验1]向盛有过氧化钠的试管中加少量水，将带火星的木条放在试管口；然后向试管中滴加酚酞溶液2~3滴。
[演示实验2]用玻璃管向包有Na2O2粉末的棉花中吹气
[问题思考]对比分析两个实验，有何现象结论如何？写出反应方程式。
[典例] 关于Na2CO3和NaHCO3的说法正确的是
A 、Na2CO3比NaHCO3易溶于水
Ｂ、与盐酸反应时，Na2CO3比NaHCO3剧烈
Ｃ、Na2CO3比NaHCO3稳定
Ｄ、在Na2CO3和NaHCO3溶液中分别加入CaCl2溶液都有白色沉淀生成
[变式训练]：
1、除去下列物质中的杂志
（１）Na2CO3固体中的NaHCO3，方法是____________，反应的化学方程式是_____________
（２）Na2CO3溶液中的NaHCO3，方法是____________，反应的化学方程式是_____________
2、有关Na2CO3和NaHCO3的叙述，错误的是（ ）
A 相同质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积大
B 将石灰水加入NaHCO3溶液中不产生沉淀，加入Na2CO3溶液中产生沉淀
C 向Na2CO3饱和溶液中通入足量的CO2会有NaHCO3晶体析出
D Na2CO3中含少量NaHCO3，可用加热法除去
五、通过本节课的学习，进一步总结研究物质性质的方法和程序？并初步了解他在今后的学习中有何作用？
