课件101张PPT。第2节 研究物质性质的方法和程序
第1课时 研究物质性质的基本方法 一、研究物质性质的基本方法
研究物质性质常用的基本方法有_____、_____、分类、
比较等方法。观察实验1.观察法
(1)含义:观察是一种有_____、有_____地用感官考察
研究对象的方法。
(2)内容计划目的2.实验法
(1)含义:通过实验来验证对物质性质的_____或探究物
质未知的性质的方法。
(2)注意的问题:在进行实验时,要注意控制_____、___
___、溶液的浓度等条件。预测温度压强(3)实验的步骤3.分类法
在研究物质性质时,运用分类的方法,分门别类地对物质
及其_____进行研究,可以总结出各类物质的_________
和特性,并根据物质所属的类别对物质及其变化进行
_____。变化一般性质预测4.比较法
运用比较的方法,可以找出物质性质间的_____,认识物
质性质间的_________。异同内在联系【情境·思考】一元硬币的外观有银白色的金属光泽,一些同学认为它可能是铁制成的。在讨论时,有同学提出:“我们可以先拿磁铁来吸一下。”同学们在探讨的过程中应用了研究物质性质的哪些方法?
提示:同学通过磁铁验证硬币是否属于铁,这属于用实验验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法。这一过程属于实验法,还应用了观察法。二、金属钠的性质、用途及保存
1.物理性质银白低小大小2.化学性质
(1)钠与水(含酚酞)反应钠的密度比水小钠的熔点低,反应放出热量反应产生的气体推动小球运动钠与水反应产生气体2Na+2H2O====2NaOH+H2↑反应生成碱性物质【情境·思考】
在一个短视频中,一名男子使劲把5公斤金属钠扔进了水里,金属钠在水面先是燃烧了几秒钟。随后突然就是一声震耳欲聋的爆炸声和几米高的火光,场面实在是太震撼了。随后金属钠又落到了水中再次爆炸,反复不止。钠为什么会浮在水面上?上述爆炸现象产生的原理是什么?提示:钠的密度比水小,故浮在水面上。钠投入水中,与水剧烈反应生成氢氧化钠与氢气,放出大量的热,由于钠的量多,所以发生爆炸。(2)钠与氧气的反应黄色4Na+O2====2Na2O2Na+O2 Na2O2变暗淡黄色【巧判断】
(1)将一小块金属钠放入水中后,钠沉于底部。 ( )
提示:×。金属钠的密度比水小,因此将钠放入水中会浮在水面上。
(2)金属钠在常温下与氧气反应生成过氧化钠。( )
提示:×。金属钠在常温下与氧气反应生成氧化钠,在点燃或加热的条件下生成过氧化钠。(3)金属钠在空气中加热时,剧烈燃烧,产生黄色火焰。
( )
提示:√。金属钠在空气中加热时,剧烈燃烧,产生黄色火焰。3.钠的用途
(1)工业上用钠冶炼金属,如钛、锆、铌、钽等。
(2)Na-K合金在常温下呈液态,可用作原子反应堆的导热
剂。
(3)制作_________。
4.钠的保存
实验室中少量的金属钠保存在_____中。高压钠灯煤油【想一想】
下面是取用金属钠的操作过程:(1)取用金属钠时,应如何操作?
提示:取用金属钠时,不能用手拿,应该用镊子夹取。
(2)切取钠时,剩余的钠块如何处理?
提示:切取钠时,剩余的钠块不能随意丢弃,应放回原试剂瓶。(3)钠保存在煤油中的原因是什么?
提示:钠保存在煤油中,是因为钠不与煤油反应且钠的密度比煤油的大,沉入煤油底部,从而使钠与空气隔绝。(4)探究钠的物理性质的过程中,运用了研究物质性质的哪些方法?
提示:探究钠的物理性质的过程中,运用了观察法和比较法。三、过氧化钠的性质及用途
1.物理性质:_______的固体。
2.化学性质——“两大”性质:
(1)与CO2反应:________________________。
(2)与H2O反应:________________________。
3.用途:作为呼吸面具和潜水艇里的_____剂,也可作漂
白剂。淡黄色2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑供氧【情境·思考】
某同学设计了一个“滴水点火,水火相容”的魔术实验,他用脱脂棉包住一些过氧化钠粉末放在石棉网上,向脱脂棉上滴几滴蒸馏水,结果脱脂棉竟然剧烈燃烧起来。我们知道水能灭火,为什么滴水生火?提示:可燃物燃烧需要满足两个条件:有氧气、温度达到着火点。因此说明过氧化钠与水反应生成氧气且是放热反应。知识点一 钠与水、酸及盐溶液的反应
【重点释疑】
1.钠与水(滴有酚酞)的反应2.与酸溶液反应3.与碱溶液反应:其实质是钠与水的反应。如钠与氢氧化钠溶液的反应,即钠与水的反应。
4.与盐溶液反应【知识拓展】钠与盐反应的几种特殊情况
(1)将钠投入饱和溶液,如饱和NaCl溶液、饱和NaOH溶液中,虽然钠与水反应生成的NaOH不再与溶质反应,但由于反应消耗了水,故会有溶质析出,溶液也会变浑浊。
(2)钠与NaHSO4溶液反应时是钠与NaHSO4电离出的H+反应,反应的化学方程式为2Na+2NaHSO4====2Na2SO4+H2↑。(3)钠与熔融状态的盐反应
在熔融状态下,金属钠能将不活泼金属置换,如4Na+TiCl4 4NaCl+Ti。【思考·讨论】
(1)把钠投入稀盐酸中,相比钠与水的反应,哪个更剧烈?为什么?
提示:钠与盐酸溶液反应比与水反应更剧烈,因为钠与水反应的实质是钠与H+反应,盐酸中H+浓度比水中的大,所以更剧烈。(2)“钠不与氯化钠溶液反应”这种说法正确吗?
提示:不正确。钠不与氯化钠反应,但钠与溶剂水发生反应。
(3)钠能不能从盐溶液中置换出金属?为什么?
提示:钠不能从盐溶液中置换出金属,因为钠会先和水反应生成NaOH和H2,NaOH再和盐反应。【案例示范】
【典例】将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻的是 ( )
A.HCl B.NaOH C.K2SO4 D.CuSO4【思维建模】解答钠与水溶液反应的思路如下:【解析】选D。将少量钠投入题述四种物质的水溶液中,
均有H2产生,故都满足题目的第一个条件“有气体放
出”,而反应后“溶液质量减轻”是指投入的金属钠的
质量小于脱离溶液的物质的质量。在A、B、C三个选项
中只有H2放出,故溶液质量是增加的。D选项中由于Na
与H2O反应生成的NaOH还能继续与CuSO4反应析出Cu(OH)2淀:2Na+CuSO4+2H2O====Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑,反应后溶液质量减轻。【母题追问】(1)若题干不变,将C项改成“饱和K2SO4溶液”是否可选________(填“是”或“否”),原因是____________________。?
提示:是。若C项改成“饱和K2SO4溶液”,由于Na与水反应会消耗水,故K2SO4会析出,溶液质量会减轻。(2)若上题选项B为不饱和溶液,加入少量钠后溶液的浓度将如何变化?
提示:增大。加入钠后,钠与水反应生成NaOH,则溶质质量增大,NaOH每增加40 g,溶液增加22 g,溶液中溶质质量分数增大。【规律方法】金属钠与水、酸、盐溶液反应现象分析的思维模板
(1)共性:浮:钠浮在液面上;熔:钠熔化成光亮的小球;游:在液面上不停地游动直至反应完;响:反应中不停地发出“嘶嘶”的响声。(2)差异性:与酸及能形成弱酸的金属盐溶液反应时,由于溶液中H+浓度较大,反应比钠与水剧烈,最后钠可能在液面上发生燃烧;与盐溶液反应时,还可能会生成沉淀(如难溶碱)、气体(NH3)等。【迁移·应用】
1.(2019·阜阳高一检测)将一小块钠投入下列溶液中,既能产生气体又会出现沉淀的是 ( )
①稀硫酸 ②稀氢氧化钠溶液 ③硫酸铁溶液
④氯化镁溶液
A.①② B.①③ C.②③ D.③④【解析】选D。①、②只产生H2,发生的反应分别为2Na+H2SO4====Na2SO4+H2↑,2Na+2H2O====2NaOH+H2↑;③、④中钠除了与水反应产生H2外,生成的NaOH还与Fe2(SO4)3、MgCl2发生复分解反应,产生Fe(OH)3和Mg(OH)2沉淀。2.某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物,设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几粒钠块,再从U形管高端加入水(含有酚酞),赶出空气,一会儿加热铜丝。根据反应中观察到的现象,回答下列问题:
(1)金属钠的反应有哪些现象?
(2)U形管中溶液的颜色有何变化?说明了什么?
(3)铜丝有什么变化,说明有什么物质生成?若去掉后面的装置,简述检验气体的方法。
(4)若a g钠与b mL水完全反应,则该溶液溶质的质量分数是________。?【解析】钠位于水和煤油界面上,与水发生反应:
2Na+2H2O====2NaOH+H2↑,生成的H2与CuO发生反应:
H2+CuO Cu+H2O。钠与水反应生成NaOH溶液:2Na + 2H2O====2NaOH + H2↑
2×23 2×40 2
a g g g
则w(NaOH)= 答案:(1)有气泡产生,钠在水和煤油的界面处上下跳动,并逐渐变小
(2)煤油与水界面处从上到下逐渐由无色变为红色 说明反应生成了NaOH(3)由黑色变红色 H2 在玻璃管口处点燃气体,有淡蓝色火焰产生,罩一个干而冷的烧杯,烧杯内壁有水珠生成
(4) ×100%【补偿训练】
1.(2019·兰州高一检测)向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中轻缓地加入绿豆大小的金属钠,可能观察到的现象是 ( )【解析】选A。因煤油的密度比水小,所以煤油在上层,水在下层,又因钠的密度比水小,比煤油大,因此介于两者之间,而钠能与水反应产生气体,在与水反应生成气体后被气体带离水层,进入煤油层后停止反应又下沉,如此往复,直至钠反应完。2.将一小块钠投入5 mL盛有饱和澄清石灰水的试管里,不可能观察到的现象 ( )
A.钠熔成小球并在液面游动
B.有气体产生
C.溶液底部有银白色物质生成
D.溶液变浑浊【解析】选C。钠投入饱和澄清石灰水其实就是跟水反应,故钠和水反应的现象应该都有,所以A、B正确;由于是饱和石灰水,钠与水反应放出热量且消耗水,故原溶液中的氢氧化钙会析出而变浑浊,D正确;在水溶液中钠不可能置换出金属,故不可能有银白色的物质生成,C错误。3.将绿豆大小的钠投入足量下列溶液时,能产生气体,但无沉淀产生的是 ( )
A.稀硫酸 B.饱和NaOH溶液
C.饱和NaCl溶液 D.MgCl2溶液【解析】选A。四种情况下均有气体产生,A中Na与稀硫酸生成的硫酸钠易溶于水,故不会有沉淀,符合题意;由于B、C为饱和溶液,加入钠消耗水,均会有晶体析出;而D中钠和水反应产生的氢氧化钠继续和氯化镁反应产生氢氧化镁沉淀。4.(2019·莆田高一检测)将一小块金属钠投入滴有紫色石蕊试液的盛冷水的烧杯中,甲同学认为可以观察到下列实验现象,其中正确的有 ( )
①钠投入水中,先沉入水底,后浮出水面 ②钠立即与水反应,并有气体产生 ③反应后溶液变红色 ④钠熔化成光亮的小球 ⑤小球在水面上迅速游动 ⑥有“嘶嘶”的响声发出A.①②③④ B.②③④⑤
C.②④⑤⑥ D.③④⑥
【解析】选C。钠投入水中,不是沉入水底,而是浮在水面上;钠与水反应生成NaOH,溶液呈碱性,使紫色石蕊试液变蓝。知识点二 钠露置在空气中的变化
【重点释疑】
1.相应变化
金属钠长期露置于空气中最终完全转变为NaCO3粉末。2.变化过程3.发生主要变化的化学方程式
①4Na+O2====2Na2O
②Na2O+H2O====2NaOH
④2NaOH+CO2==== Na2CO3+H2O
Na2CO3+10H2O====Na2CO3·10H2O
⑤Na2CO3·10H2O==== Na2CO3+10H2O【思考·讨论】
(1)钠单质暴露在空气中会不会有Na2O2生成?
提示:钠只有在加热条件下才会与O2反应生成Na2O2,故钠单质暴露在空气中不会有Na2O2生成。(2)Na2CO3·10H2O风化生成Na2CO3属于化学变化还是物理变化?
提示:风化是结晶水化物在干燥空气中失去结晶水的过程,属于化学变化。【案例示范】
【典例】(2019·淄博高一检测)钠露置在空气中,其变质过程中不可能产生的物质是 ( )
A.Na2O B.NaOH
C.NaHCO3 D.Na2CO3【解题指南】解答本题时应注意以下两点:
(1)NaOH可与空气中的二氧化碳反应。
(2)空气中的二氧化碳含量少,与氢氧化钠反应不能生成NaHCO3。【解析】选C。钠露置在空气中的变化过程为Na→
Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3,不可能会有NaHCO3生成。【迁移·应用】
1.金属钠是一种活泼金属,除了具有金属的一般性质外,还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中,正确的是
( )
A.钠是银白色金属,熔点低,硬度大
B.钠放置在空气中,会迅速被氧化生成淡黄色的氧化钠C.在氧气中加热时,金属钠剧烈燃烧,发出黄色火焰
D.金属钠可存放于烧杯中【解析】选C。A中,钠的硬度小,可用小刀切割;B中,放置在空气中,钠被缓慢氧化生成白色的Na2O;D中,钠与氧气反应,应密封保存。2.(2019·成都高一检测)流程图示可以清楚反映物质
之间的转化关系。如Na→ →NaOH→NaCl,则在常
温下,上述转化关系内 的物质是 ( )
A.Na2CO3 B.Na2O C.Na2S D.Na2O2
【解析】选B。在常温下,钠与氧气反应生成氧化钠。知识点三 氧化钠和过氧化钠的性质
【重点释疑】
1.Na2O2与Na2O性质的比较2.Na2O2与H2O、CO2反应后固体质量的变化
相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”,H2O中的“H2”;可以看作发生相应的反应:Na2O2+CO====
Na2CO3、Na2O2+H2====2NaOH(实际上两反应不能发生)。【易错提醒】有关Na2O2的几点认识
(1)Na2O2固体中阴、阳离子个数比为1∶2而不是1∶1。
(2)Na2O2具有漂白性,可使酸碱指示剂褪色,如将Na2O2投入滴有酚酞的水中,溶液先变红后又褪色。(3)Na2O2与CO2和H2O(气)混合气体反应,可视为先与CO2反应,再与H2O(气)反应。
(4)对于H2或CO或其混合气体及通式符合(CO)n(H2)m的物质完全燃烧后的产物,通过足量的Na2O2后,固体增加的质量为上述物质的质量。【思考·讨论】
(1)金属钠着火时,能否用H2O或CO2灭火?为什么?
提示:不能。钠着火生成Na2O2,Na2O2与H2O、CO2均反应产生O2助燃,应用沙子等与之不反应的物质进行灭火。(2)如何判断Na2O2与H2O反应所得的气体是氢气还是氧气?
提示:用排水法收集Na2O2与H2O反应所得的气体,然后利用检验两种气体的方法检验。若是H2,点燃时会燃烧,并听到爆鸣声;若是O2,则可以使带火星的木条复燃。(3)将过氧化钠加入紫色石蕊试液中有什么现象?并说明理由。
提示:试液先变蓝后褪色。过氧化钠与水反应生成碱,使紫色石蕊试液变蓝,过氧化钠有漂白性,故褪色。【案例示范】
【典例】 (2019·莱芜高一检测)下列叙述中不正确的是 ( )
A.Na2O2是淡黄色固体,Na2O是白色固体,二者都能与水反应生成NaOH
B.Na和O2在加热时反应生成Na2O2,在常温下反应生成Na2OC.Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
D.2 g H2充分燃烧后产物被Na2O2完全吸收,Na2O2固体增重2 g【解析】选C。Na2O2与CO2反应生成O2:2Na2O2+2CO2====
2Na2CO3+O2,该反应不是置换反应。2 g H2充分燃烧后生成18 g水,完全被Na2O2固体吸收发生反应2Na2O2+
2H2O====4NaOH+O2↑,由质量守恒定律可知,固体由2Na2O2→4NaOH,其质量增加的量等于2H2O→O2质量减少的量,18 g水被吸收后生成16 g O2,即Na2O2固体增重为2 g。【母题追问】(1)Na2O粉末中若混有少量的Na2O2,如何进行检验?
提示:取少量粉末于试管中,滴加少量水,若有气体生成,则说明含有Na2O2。(2)将一定量的Na2O2、Na2O分别加入滴有酚酞溶液的水中,二者现象是否相同?
提示:不同。Na2O2加入滴有酚酞溶液的水中可以观察到有气体生成,溶液先变为红色后褪色;而Na2O加入滴有酚酞溶液的水中只观察到溶液变为红色。(3)若将D项中的H2改为CO,此选项是否正确?为什么?
提示:正确。因为CO完全燃烧生成CO2,然后和Na2O2反应后,固体质量的增加即为CO的质量。【迁移·应用】
1.在一定温度下,向饱和的烧碱溶液中放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.溶液中的Na+浓度增大,有O2放出
B.溶液中的OH-浓度不变,有H2放出C.溶液中的Na+数目减少,有O2放出
D.溶液中的OH-浓度增大,有O2放出【解析】选C。过氧化钠与氢氧化钠溶液反应,实质上是和溶剂水反应,产物为氢氧化钠和氧气,所以反应过程中有氧气放出;虽说反应生成了氢氧化钠,但由于反应前氢氧化钠溶液是饱和的,所以反应后仍然是氢氧化钠的饱和溶液,氢氧化钠的浓度不变,Na+、OH-的浓度不变;可是由于水的消耗,部分氢氧化钠析出,Na+数目减少。2.(2018·济南高一检测)CO与H2的混合气体3 g和足量的氧气燃烧后,在150 ℃时将混合气体通过足量的Na2O2后,Na2O2增重的质量为 ( )
A.1.5 g B.3 g C.6 g D.无法计算【解析】选B。
2CO+O2 2CO2 ①
2H2+O2 2H2O ②
2CO2+2Na2O2====2Na2CO3+O2↑ ③
2H2O+2Na2O2====4NaOH+O2↑ ④
将①③合并得:CO+Na2O2====Na2CO3 ⑤将②④合并得:H2+Na2O2====2NaOH ⑥
由⑤⑥式可以看出Na2O2固体增重的质量就是CO和H2的质量。【补偿训练】
1.取a g某物质在氧气中完全燃烧,其产物跟过量的Na2O2固体完全反应,反应后固体的质量恰好也增加了a g。下列物质中不能满足上述结果的是(提示:
C6H12O6、C2H6O完全燃烧产物都为CO2、H2O) ( )
A.H2 B.CO C.C6H12O6 D.C2H6O【解析】选D。由2H2+O2 2H2O和2Na2O2+2H2O====4NaOH
+O2↑可看作:H2(g)+Na2O2(s)====2NaOH(s),即a g氢气
参与反应,固体的质量恰好也增加了a g。由2CO+O2
2CO2和2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2可看作:CO(g)+
Na2O2(s)====Na2CO3(s),即a g一氧化碳气体参与反应,
固体的质量恰好也增加了a g。由以上分析可知,无论是纯H2、纯CO还是H2与CO的任意组合,Na2O2能将其组成
元素全部转化为固体的组成元素,即a g气体参与反应,固体的质量恰好也增加了a g。用该思路和方法,再结合拆分化学式,分析C6H12O6和C2H6O得:C6H12O6可以看成6CO·6H2,即a g C6H12O6参与反应,固体的质量恰好也增加了a g。故正确答案为D。2.(2019·湛江高一检测)如图装置,试管中盛有水,气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒,U形管中注有滴加了酚酞溶液的水,将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中,将发生的现象是
( )A.U形管内的溶液变红
B.试管内溶液变红
C.气球a被吹大
D.U形管水位dc。【素养提升】
魔术——吹气点火
某班级的晚会上,小明同学表演了一个魔术——吹气生火。老师将一小团棉花放在石棉网上,小明通过细管用嘴向棉花团内慢慢地、连续地吹气,一会棉花燃烧起来。表演完后,老师说棉花中包有过氧化钠固体。请思考该魔术的实验原理是什么?该魔术中过氧化钠表现了什么性质?该性质可有什么用途?
提示:反应原理为过氧化钠能与二氧化碳、水蒸气反应产生氧气并放出大量的热,使棉花着火、燃烧;过氧化钠表现氧化性和还原性;根据该性质过氧化钠可作供氧剂。【课堂回眸】
课件121张PPT。第2课时
研究物质性质的基本程序 一、研究物质性质的基本程序二、研究物质性质基本程序的应用实例——研究氯气的性质
1.物理性质黄绿色刺激性气味气体有毒大能溶注意:闻氯气气味时应稍打开盖集气瓶的玻璃片,用手轻轻在瓶口扇动,使极少量的气体飘进鼻孔。【情境·思考】
1915年4月22日,第一次世界大战西线战场,夜幕刚刚落下,防守比利时伊普尔的法军阵线前方,从对面德军堑壕里突然升起一股奇怪的致命绿烟,微风将这股绿烟吹向法军,士兵们四处溃逃,瞬间许多人就中毒倒地,他们呼吸急促,挣扎着倒下,渐渐地,他们没有了呼吸。(1)氯气使人中毒死亡的原理是什么?
提示:氯气具有强烈的刺激性气味,吸入少量氯气会使人鼻腔和喉头黏膜受到刺激并引起胸痛和咳嗽,吸入较多氯气时会使人窒息死亡。(2)当日常生活中遇到氯气泄漏时,应如何躲避?
提示:氯气密度比空气大,应躲避到较高位置。2.化学性质
(1)与单质反应
①苍白H2+Cl22HCl②变价金属与Cl2反应生成高价氯化物。(2)与水反应。
氯气能溶于水且与水发生反应生成盐酸和次氯酸,反应
的化学方程式为___________________,
(3)与碱反应。
Cl2与NaOH溶液反应。
化学方程式:___________________________;
应用:可用于Cl2的尾气处理。Cl2+H2O====HCl+HClOCl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O【巧判断】
(1)收集氯气可用向上排空气法,也可用排水法。( )
提示:×。氯气可溶于水,不能用排水法收集。
(2)氯气具有漂白性,可以使干燥的有色布条褪色。
( )
提示:×。氯气不具有漂白性,氯气与水反应生成的HClO才具有漂白性。(3)氯气可与澄清石灰水反应制得漂白粉。 ( )
提示:×。澄清石灰水中Ca(OH)2的浓度太小,不宜用于制备漂白粉,用的是石灰乳。【情境·思考】
下面几幅图片是某氯气泄漏事故现场。(1)从图片可以看出现场人员撤离时均用一块毛巾捂住口鼻以防止氯气吸入,那么,这块毛巾应怎样处理会更好?
提示:由于Cl2易和碱反应,因此可以将毛巾蘸肥皂水或小苏打水等呈弱碱性的溶液。(2)消防人员在现场向空中喷洒石灰水,这是为什么?请用化学方程式说明原理。
提示:2Cl2+2Ca(OH)2====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。三、身边的化学
1.次氯酸——常见的漂白剂、消毒剂
(1)酸性:属于弱酸;酸性比碳酸弱。
(2)不稳定性:见光易分解,化学方程式为_____________
_____。
2HClO 2HCl+O2↑（3）强氧化性：能使有色物质褪色，并能杀灭细菌，
因此次氯酸具有_____作用和_____作用。漂白消毒2.漂白粉
制备漂白粉的化学方程式为______________________
_______________________。CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O2Cl2+2Ca(OH)2====【情境·思考】
漂白粉是常用漂白剂。如果储存不当,在空气中久置后,易出现板结现象。(1)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。
提示:CaCl2、CaCO3。漂白粉能与空气中的CO2反应:
Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3+2HClO,次氯酸易分解而失效。(2)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)。
提示:盐酸、澄清石灰水。知识点一 氯水的成分与性质
【重点释疑】【知识拓展】新制氯水、久置氯水和液氯【思考·讨论】
(1)干燥的氯气能使干燥的有色布条褪色吗?Cl2可用于漂白的原理是什么?
提示:不能。Cl2可用于漂白的原理是氯气与水反应产生HClO,HClO具有强氧化性,能够漂白有色物质。(2)将盛有氯水的烧瓶置于阳光下照射,有气泡产生,此气泡成分是氯气吗?烧瓶内溶液的酸碱性有何变化?
提示:不是。酸性增强。因反应2HClO 2HCl+O2↑,放出O2,有HCl生成,酸性增强。(3)结合次氯酸的性质分析该如何保存氯水?
提示:次氯酸不稳定,见光易分解,所以氯水应保存在棕色细口瓶中。(4)新制氯水和久置氯水的成分为什么不一样?
提示:氯水久置时,成分HClO不稳定,见光或受热易分解,促使Cl2继续与H2O反应,最终使Cl2消耗完,使溶液变为稀盐酸。【案例示范】
【典例】(2019·青岛高一检测)向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种,经过振荡,现象如图所示,则甲、乙、丙中注入的液体分别是
( )①AgNO3溶液 ②NaOH溶液 ③水
A.②①③ B.①②③ C.③②① D.①③②【思维建模】解答有关氯水问题的思路如下:【解析】选A。氯气为黄绿色气体,能溶于水,溶于水得
到氯水,氯水因为溶解氯气显浅黄绿色,三个集气瓶中
只有丙颜色为浅黄绿色,所以丙中液体为水;氯气与水
反应生成盐酸和次氯酸,盐酸与硝酸银反应生成氯化银
白色沉淀,甲和乙中,只有乙出现了白色的沉淀,所以乙
中液体为硝酸银溶液;氯气能与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,所以氯气被氢氧化钠吸收,溶液为
无色,故甲中液体为氢氧化钠溶液,则甲、乙、丙注入的液体分别是②①③。【母题追问】(1)若将集气瓶丙长时间放置在阳光下,会发生什么现象?
提示:溶液中有少量的气泡生成,集气瓶中的气体的颜色和溶液的颜色逐渐变浅,最后变为无色气体和无色的溶液。(2)向集气瓶丙中加入一定量的石蕊试液,会观察到什么现象,为什么?
提示:紫色石蕊试液先变红色后褪色。原因是氯水溶液中含有HCl和HClO,溶液呈酸性,因此能使紫色石蕊试液变红,而其中的HClO又具有漂白性,因此又能使红色的石蕊试液褪色。【迁移·应用】
1.自来水是用Cl2杀菌消毒的,不法商贩用自来水冒充纯净水出售,为辨真伪,可用下列哪一种试剂鉴别
( )A.酚酞溶液 B.BaCl2溶液
C.AgNO3溶液 D.NaOH溶液【解析】选C。自来水用Cl2杀菌消毒后会含有Cl-,加入AgNO3溶液后会产生白色沉淀而变浑浊。2.下列关于氯水的叙述中正确的是 ( )
A.新制氯水中只含有Cl2和H2O分子
B.用pH试纸无法正确测出新制氯水的pH
C.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2
D.氯水放置数天后,酸性减弱【解析】选B。新制氯水中有Cl2、HClO、H2O分子,H+、
Cl-、ClO-、OH-等离子,故A项错误;新制氯水中含有
HClO,HClO具有漂白性,不能正确测量pH,故B项正确;光
照条件下,氯水发生反应:2HClO 2HCl+O2↑,逸出的
气体是O2,不是Cl2,故C项错误;HClO分解后变成HCl,HCl
是强酸,溶液的酸性增强,故D项错误。【补偿训练】
1.(2019·商丘高一检测)下列关于氯水的叙述中,正确的是 ( )
A.新制氯水中既有分子,又有离子
B.新制氯水在光照的条件下,可以产生气体,该气体是氯气
C.新制氯水中滴加硝酸银溶液,没有任何现象
D.新制氯水不可以使干燥的有色布条褪色【解析】选A。新制氯水中有分子:H2O、Cl2、HClO,有离
子H+、Cl-、ClO-、OH-,故滴入AgNO3溶液会产生白色沉淀
AgCl;HClO不稳定,光照条件下,氯水发生反应2HClO
2HCl+O2↑,产生的气体是O2;HClO具有漂白性,故氯
水可使有色布条褪色。2.用自来水养金鱼时,通常先将自来水经日晒一段时间后,再注入鱼缸,其目的是 ( )
A.利用紫外线杀死水中的细菌
B.提高水温,有利于金鱼生长
C.增加水中氧气的含量
D.促使水中的次氯酸分解【解析】选D。自来水常用Cl2作消毒剂,Cl2溶于水会与水反应生成HClO,HClO是强氧化剂,它的存在对金鱼的生长有害,而HClO见光易分解。【素养提升】
某化学学习小组同学发现实验室的自来水和往常
不同,有较强的刺激性气味,通过查阅资料和向自来水
公司询问,知道了自来水是用氯气进行消毒的,该小组
同学认为较强的刺激性气味是由于氯气过量导致的,故
自来水具有与氯水相同的成分,故设计以下四个实验探究自来水的成分,请根据下表回答问题:(已知:Cl2能与KI溶液反应生成I2)(1)实验①得出的结论是____________________。
(2)指出实验②和实验④中的“实验现象”:
②_________________________;
④_________________________。
(3)实验③中“实验方法”的具体操作过程是?______
___________________。【解析】(1)氯气通入水中发生反应:Cl2+H2O====H++
Cl-+HClO,可用AgNO3溶液检验Cl-的存在。
(2)氯气通入水中使水中含有Cl2、HCl、HClO,中和反应和HClO的漂白性均可使含有酚酞的NaOH溶液褪色,HCl可以和Na2CO3反应生成CO2。
(3)自来水中的Cl2与KI反应生成I2,I2遇淀粉变蓝色。答案:(1)自来水中含有Cl-
(2)溶液褪色 有气泡冒出
(3)取一片淀粉KI试纸,置于表面皿或玻璃片上,用洁净的玻璃棒蘸取自来水,滴在试纸上?知识点二 由氯气制备的常用消毒剂和漂白剂
【重点释疑】
1.次氯酸的漂白原理、特点及应用范围2.次氯酸盐
(1)“84”消毒液与漂白粉的对比。(2)漂白粉漂白原理及失效原因。
①漂白原理:漂白粉与稀盐酸或空气中的水和二氧化碳反应,生成HClO。
Ca(ClO)2+2HCl====CaCl2+2HClO,Ca(ClO)2+H2O+CO2
====CaCO3+2HClO。②失效原因:Ca(ClO)2在空气中与CO2和H2O反应生成HClO和CaCO3,HClO不稳定,见光或受热易分解。因此,漂白粉放置久了易变质失效,应密封保存。【易错提醒】
(1)干燥的氯气没有漂白性,湿润的氯气有漂白性是由于氯气与水反应生成了具有漂白性的HClO。
(2)次氯酸是一元弱酸,其酸性比碳酸弱。(3)工业上制备漂白粉是用Cl2与石灰乳反应而不是与澄清石灰水反应。
(4)次氯酸盐的漂白和消毒作用通常是靠转化为HClO来实现的。【思考·讨论】
(1)工业上制备漂白粉为什么用石灰乳?
提示:Ca(OH)2微溶于水,为了提高漂白粉的产量,用石灰乳制备。(2)漂白粉中起漂白作用的是HClO,为什么工业上却不保存HClO,而保存漂白粉?
提示:HClO不稳定,见光易分解,久置后会变质,所以制备稳定的次氯酸盐更便于储存和运输。(3)在氯气尾气处理时,能用澄清石灰水吗?
提示:氢氧化钙微溶于水,澄清石灰水中氢氧化钙含量低,不利于吸收氯气。【案例示范】
【典例】下列关于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与烧碱制得的
D.在使用漂白粉时应用浓盐酸【解题指南】解答本题需注意以下两点:
(1)熟记漂白粉的主要成分和有效成分;
(2)浓盐酸能与漂白粉反应。【解析】选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,故C错误;D.漂白粉能与浓盐酸发生反应生成氯气,氯气有毒,故D错误。【迁移·应用】
1.(2019·石家庄高一检测)下列说法不正确的是( )
A.自来水中通入少量Cl2用于杀菌、消毒是利用了
HClO的性质,而Cl2本身不能杀菌、消毒
B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C.漂白粉是由Cl2和NaOH浓溶液制得的
D.漂白粉与空气中的CO2和H2O反应而失效【解析】选C。HClO能杀菌、消毒,而Cl2不能,A正确;
漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,B正确;漂白粉是由Cl2和
石灰乳制得的,C错误;漂白粉露置在空气中因发生反应
Ca(ClO)2+H2O+CO2====CaCO3↓+2HClO,2HClO
2HCl+O2↑而失效,D正确。2.下列物质:①干燥的氯气②过氧化钠粉末③漂白粉④活性炭,其中能使红墨水褪色的是( )
A.只有①④ B.只有②③④
C.只有①②③ D.①②③④【解析】选D。干燥的氯气与水生成次氯酸,漂白粉可与二氧化碳、水反应生成次氯酸,次氯酸和过氧化钠都具有漂白性,活性炭具有吸附作用,都可使红墨水褪色。【补偿训练】
1.(2018·郑州高一检测)已知NaClO溶液与CO2气体能发生如下反应:NaClO+H2O+CO2====NaHCO3+HClO,下列叙述错误的是 ( )
A.HClO比H2CO3酸性强
B.向漂白粉溶液中加少量盐酸可增强漂白性C.向漂白粉溶液中通少量Cl2可增强漂白性
D.向漂白粉溶液中通CO2气体,可能生成白色沉淀【解析】选A。CO2+H2O====H2CO3,H2CO3+NaClO====HClO
+NaHCO3是酸跟盐发生复分解反应,生成新酸和新盐。其
中的规律是较强酸与较弱酸的盐反应,生成较弱酸和较
强酸的盐,A项错误。盐酸比H2CO3酸性更强,根据上述规
律,向漂白粉溶液里加少量盐酸,由Ca(ClO)2转化为HClO,
漂白性增强,B项正确。Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,则向漂白粉溶液里通少量氯气可增强漂白性,C项正确。
CO2气体通入漂白粉溶液中,发生反应:Ca(ClO)2+CO2
+H2O====CaCO3+2HClO,当CO2气体过量时又发生反应:
CaCO3+CO2+H2O====Ca(HCO3)2,D项正确。2.(2019·泉州高一检测)浓盐酸和Ca(ClO)2能发生如下反应:
Ca(ClO)2+4HCl(浓)====CaCl2+2Cl2↑+2H2O
用保存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中,可能含有的杂质气体是 ( )
①CO2 ②HCl ③H2O ④O2
A.①②③ B.②③④ C.②③ D.①④【解析】选A。漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2,在
保存过程中Ca(ClO)2会与空气中的CO2、H2O发生反应:
Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO、2HClO 2HCl
+O2↑,从而发生变质,故久置漂白粉中会含有因变质生
成的CaCO3,当与浓盐酸反应时,CaCO3则会与HCl反应生
成CO2,制得的Cl2中还含有挥发出的HCl和少量H2O,A项正
确。3.Cl2是一种重要的化工原料。下图是一些含氯产品。(1)①中钢瓶上应贴的标签为________。
A.腐蚀品 B.爆炸品 C.有毒品 D.易燃品(2)下列有关漂白粉和漂白液的说法正确的是________。
A.漂白粉是纯净物,漂白液是混合物
B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C.工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
D.漂白液的有效成分是Na2O2(3)工业上利用Cl2制盐酸,其化学方程式为?______。
Cl2溶于水可制得氯水,如何检验一瓶氯水已经完全变质?______________。【解析】(1)Cl2有毒,贮存Cl2的钢瓶应贴的标签为有毒品。?
(2)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,漂白液的有效成分是NaClO,二者均是混合物,A、D项错误;制取漂白粉时,不用澄清石灰水,因氢氧化钙的溶解度较小,一般用石灰乳,也可用氯气与稍湿的消石灰作用制得,C项错误。(3)久置氯水的成分为稀盐酸,新制氯水的成分为Cl2、HCl、HClO,新制氯水和稀盐酸均与AgNO3溶液反应生成白色沉淀,均与Na2CO3溶液反应放出CO2气体,遇酚酞溶液均无明显现象。新制氯水中加入紫色石蕊溶液先变红后褪色,而稀盐酸中加入紫色石蕊溶液只变红色。答案:(1)C (2)B (3)H2+Cl2 2HCl 用试管取适量
该氯水,滴入几滴紫色石蕊溶液,若溶液只变红不褪色,
证明氯水完全变质【素养提升】
在生产生活中我们需要对餐具、水、环境、疫源地等进行杀菌消毒处理,我们最常用的消毒剂有液氯、漂白粉、“84”消毒液、二氧化氯、洁厕剂等含氯消毒剂。但是将 “84”消毒液和洁厕剂混用却会因产生Cl2引起中毒。(1)“84”消毒液和洁厕剂的主要成分是什么?写出混合使用引起中毒的化学方程式。
(2)写出制造“84”消毒液的化学方程式。【解析】(1)“84”消毒液和洁厕剂的主要成分分别是NaClO和HCl,两者常温下反应生成有毒气体Cl2,人误吸会引起中毒。(2)“84”消毒液由Cl2与NaOH溶液反应制得。答案:(1)NaClO;HCl。
2HCl+NaClO====Cl2↑+H2O+NaCl
(2)Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O【课堂回眸】
【核心整合】
1.研究物质性质的基本程序2.实例分析
(1)钠的性质。(2)Cl2的性质。【素养迁移】
1.据报道,郑州市某小区地下停车场内曾发生火灾,起因是蜡烛照明而引起地下室内放置的固体钠燃烧,主人不知钠的特性而用水灭火,结果产生急速化学反应,起火并引燃其他物品,滚滚浓烟冲出,瞬间充斥地下停车场,并弥漫整个小区。(1)钠着火时应如何扑灭?
提示:应用沙土等盖灭。
(2)能否用泡沫灭火器、干粉灭火器灭火?请解释理由。
提示:不能。钠能与H2O反应,且钠与氧气反应生成的过氧化钠与二氧化碳反应又生成氧气。2.某化学兴趣小组做钠与水反应的实验,从保存钠的试剂瓶中取出一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用小刀切下一块绿豆粒大小的钠立即投入水中,并观察现象。稍后该小组的实验桌上发生了火灾。(1)该次实验失火的原因是什么?
提示:切下一小块钠后,未将剩余的钠放回原试剂瓶,遇水后引发事故。
(2)试从能量变化角度分析钠与水的反应。
提示:钠与水反应能够放出热量。3.为了探究氯水能否和碳酸钙发生化学反应,某学生设计如下实验:
实验一:向盛有饱和氯水的锥形瓶中加入大理石,并充分振荡,观察到氯水的黄绿色褪去并同时产生气体。实验二:取实验一后锥形瓶中清液,进行如下实验:
①该清液滴在有色布条上有极强的漂白作用。
②该清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀。
③该清液中滴加盐酸可产生大量气体。实验三:该学生设想用下列装置收集实验二中产生的气体作进一步检验。回答下列问题:
(1)在实验二中,清液滴在有色布条上有极强的漂白作用说明该清液中含有____________(写化学式);清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀说明该清液中含有__;?
清液中滴加盐酸产生的气体是______________(用化学式表示)。?(2)实验三中,洗气装置内的洗涤液一般用________溶液,用________装置收集。?
(3)该学生通过上述实验,写出了氯水和碳酸钙反应的化学方程式:?__?__?__?__?__?__?__。?【解析】氯气溶于水,发生反应:Cl2+H2O====HCl+HClO,生成的HCl与CaCO3发生反应:2HCl+CaCO3====CaCl2
+CO2↑+H2O,滴加盐酸产生Cl2,反应:HCl+HClO====
Cl2↑+H2O。实验三中为了减少Cl2的溶解用饱和NaCl溶液吸收杂质气体,用排液法收集装置,应将导管口插入试管口。答案:(1)HClO Ca2+ Cl2 (2)饱和NaCl B
(3)CaCO3+2Cl2+H2O====2HClO+CaCl2+CO2↑【补偿训练】
1.用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的稀NaOH溶液中,当滴到最后一滴时红色突然褪去。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(用简要文字说明):
①是由于_______________;
②是由于_______________。
简述怎样用实验证明红色褪去原因是①或者是②:
_______________。【解析】(1)HClO见光易分解,氯水应保存在棕色瓶中,并放在阴凉处;
(2)红色褪去可能是由于Cl2与NaOH反应,使碱性减弱;也可能是由于HClO强氧化性将红色漂白;可通过再加NaOH溶液。使碱性增加,根据是否变红来验证。答案:(1)置于棕色试剂瓶中并在阴凉处密封保存
(2)①氯水与NaOH反应生成两种盐,使溶液的碱性减弱
②氯气过量后HClO的漂白性将溶液变为无色 向无色溶液中再滴加NaOH溶液,若不再出现红色,应为原因②,若又出现红色,应为原因①2.(2019·广州高一检测)实验研究:下面是王玉同学研究氧气性质过程中的一个片段。请你帮助他完成部分实验并补全活动记录。
[观察]氧气的颜色、状态:________色________态;气味:________气味。
[预测]氧气是一种非金属单质,它可能具备的性质有___________________________。[实验探究]?(1)氧气与硫均为非金属单质,二者性质有共同特点,可推知硫的化学性质___________________________,能与____________等物质反应。
(2)这位同学是按照怎样的程序来研究物质性质的?
__________________。【解析】认真观察,得出氧气的颜色、状态等物理性质,再结合已学过的其他非金属物质的性质做出预测,然后根据实验现象得出结论。运用氧气的物理性质和化学性质及反应现象去分析问题,运用研究物质性质的基本程序和基本方法的具体操作要求去预测、类推。硫与氧气性质相似,故可与金属、非金属等物质发生反应,如Na、Fe、Cu、H2等。答案:[观察]无 气 无
[预测]与钠、铁、铜等金属发生化合反应,与氢气发生化合反应? [实验探究](1)与氧气相似 金属、非金属
(2)观察物质的外观性质——预测物质的性质——实验和观察——解释及结论3.据报道,京沪高速公路淮安段,一辆装有35 t液氯的槽罐车与一货车相撞发生液氯泄漏事故,导致公路旁村民伤亡。事故发生后应采取的措施是____________。
①群众向高处转移
②用浸有NaOH溶液的湿毛巾捂住口鼻
③向液氯中喷洒NaOH溶液
④用浸有Na2CO3溶液的湿毛巾捂住口鼻【解析】选①③④。①根据Cl2的密度比空气大,群众应向高处转移,正确;②NaOH溶液可吸收氯气,但NaOH溶液有较强的腐蚀性,②错误、③正确;纯碱溶液显碱性,可吸收氯气,且碱性比NaOH弱,④正确。?课堂检测·素养达标
1.某同学将一小块金属钠和一块铁分别放在表面皿中,研究它们在空气中的稳定性,该学生采用的研究方法是 ( )
①假说法 ②实验法 ③分类法 ④比较法
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
2.(教材P11改编)取一小块金属钠放在燃烧匙中加热,下列实验现象描述正确的是 ( )
①金属钠先熔化 ②在空气中燃烧,发出黄色火焰
③燃烧后得白色固体 ④燃烧后生成淡黄色固体物质
A.①② B.①②③
C.③④ D.①②④
3.(2019·北京朝阳区高一检测) 2019年2月20日23时左右,孟加拉国首都达卡老城区一处仓库内的燃气罐爆炸,引燃了储存的化学品,导致大火迅速蔓延至周边房屋。当火灾现场大量存放下列哪种物质时,不能用水灭火 ( )
A.木材 B.煤
C.钠 D.布料
4.为适应太空环境,航天员都要穿航天服。航天服有一套生命保障系统,可以为航天员提供合适的温度、氧气和气压,使航天员在太空中如同在地面上一样。
下列物质在一定条件下均能产生氧气,其中最适合用于航天员(航天员呼吸所需的氧气主要来自太空服中的呼吸面具)出舱时的供氧剂的是 ( )
A.KMnO4 B.H2O2
C.KClO3 D.Na2O2
5.用脱脂棉包住0.2 g Na2O2粉末,放在石棉网上,在脱脂棉上滴加几滴水,可以观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。由实验现象所得出的结论正确的是 ( )
A.Na2O2与H2O反应是一个放热反应
B.Na2O2具有强烈的腐蚀性
C.Na2O2与H2O反应有氢氧化钠生成
D.Na2O2与H2O的反应中有中间产物H2O2生成
【补偿训练】
(2019·青岛高一检测)2.3 g钠在干燥的空气中与O2反应后,可得3.5 g固体,据此可判断其生成物为 ( )
A.只有Na2O2 B.只有Na2O
C.Na2O2和Na2O D.无法确定
【互动探究】(1)若将题干中的“3.5 g”改成“3.1 g”,则答案选什么?
(2)若将题干中的“3.5 g”改成“3.9 g”,则答案选什么?
6.(2019·合肥高一检测)干燥管A中为块状白色固体,B中为淡黄色粉末,C中为白色固体,并将A、B、C按如图所示连接,当打开活塞(Ⅰ)(Ⅱ)时,D中蜡烛火焰明亮;打开活塞(Ⅰ)(Ⅲ)时,D中蜡烛火焰熄灭;关闭活塞(Ⅰ)时,A中反应自行停止。
试根据上述实验事实,回答以下各问题:
(1)A中发生的化学反应是?????????????????????__。?
(2)在装置B中的淡黄色粉末是?????????????????????__。?
(3)在干燥管C中的白色固体应为?????????????????????__。?
【补偿训练】
“二氧化碳是否在有水存在时,才能与过氧化钠反应”,这个问题可通过实验加以证明。
(1)按图组装装置,在干燥的试管Ⅲ中装入Na2O2后,在通入CO2之前,应事先用弹簧夹(K1、K2)夹持好,目的是什么?
(2)试管Ⅰ内的试剂X是________时,打开弹簧夹K1、K2,加热试管Ⅲ约5分钟后,将带火星的小木条插入试管Ⅱ的液面上,可观察到带火星的小木条不能复燃,且Ⅲ内淡黄色粉末未发生变化。则所得的结论是??????__。
(3)试管Ⅰ内试剂为CO2饱和水溶液时,其他操作同(2),通过_______________
_________的现象,可以证明Na2O2与潮湿的CO2能反应且放出O2。
(4)总结本探究实验的总体思路。?
课堂检测·素养达标
1.某同学将一小块金属钠和一块铁分别放在表面皿中,研究它们在空气中的稳定性,该学生采用的研究方法是 ( )
①假说法 ②实验法 ③分类法 ④比较法
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
【解析】选D。此研究过程中采用了实验法和比较法。
2.(教材P11改编)取一小块金属钠放在燃烧匙中加热,下列实验现象描述正确的是 ( )
①金属钠先熔化 ②在空气中燃烧,发出黄色火焰
③燃烧后得白色固体 ④燃烧后生成淡黄色固体物质
A.①② B.①②③
C.③④ D.①②④
【解析】选D。钠的熔点较低,故加热时先熔化,再燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体。
3.(2019·北京朝阳区高一检测) 2019年2月20日23时左右,孟加拉国首都达卡老城区一处仓库内的燃气罐爆炸,引燃了储存的化学品,导致大火迅速蔓延至周边房屋。当火灾现场大量存放下列哪种物质时,不能用水灭火 ( )
A.木材 B.煤
C.钠 D.布料
【解析】选C。与水起化学反应,生成可燃性气体或产生大量热的物质,不能用水灭火,Na与水反应生成氢气,氢气能燃烧,所以钠着火不能用水灭火;木材、煤、布料等燃烧时,均可用水灭火。
4.为适应太空环境,航天员都要穿航天服。航天服有一套生命保障系统,可以为航天员提供合适的温度、氧气和气压,使航天员在太空中如同在地面上一样。
下列物质在一定条件下均能产生氧气,其中最适合用于航天员(航天员呼吸所需的氧气主要来自太空服中的呼吸面具)出舱时的供氧剂的是 ( )
A.KMnO4 B.H2O2
C.KClO3 D.Na2O2
【解析】选D。作为呼吸面具的供氧剂必须是固体,且极易与呼出的CO2及H2O反应产生O2,符合要求的只有Na2O2。
5.用脱脂棉包住0.2 g Na2O2粉末,放在石棉网上,在脱脂棉上滴加几滴水,可以观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。由实验现象所得出的结论正确的是 ( )
A.Na2O2与H2O反应是一个放热反应
B.Na2O2具有强烈的腐蚀性
C.Na2O2与H2O反应有氢氧化钠生成
D.Na2O2与H2O的反应中有中间产物H2O2生成
【解析】选A。根据上述反应的现象可知上述过程中产生了助燃物氧气,同时由于脱脂棉燃烧起来,说明上述反应为放热反应。
【补偿训练】
(2019·青岛高一检测)2.3 g钠在干燥的空气中与O2反应后,可得3.5 g固体,据此可判断其生成物为 ( )
A.只有Na2O2 B.只有Na2O
C.Na2O2和Na2O D.无法确定
【解析】选C。采用极值法。若Na全部生成Na2O,则:
m(Na2O2)=3.9 g,因3.1 g<3.5 g<3.9 g,
故所得固体为Na2O、Na2O2的混合物。
【互动探究】(1)若将题干中的“3.5 g”改成“3.1 g”,则答案选什么?
提示:选B。2.3 g钠完全反应若只生成Na2O时,生成物的质量为3.1 g。
(2)若将题干中的“3.5 g”改成“3.9 g”,则答案选什么?
提示:选A。2.3 g钠完全反应若只生成Na2O2时,生成物的质量为3.9 g。
6.(2019·合肥高一检测)干燥管A中为块状白色固体,B中为淡黄色粉末,C中为白色固体,并将A、B、C按如图所示连接,当打开活塞(Ⅰ)(Ⅱ)时,D中蜡烛火焰明亮;打开活塞(Ⅰ)(Ⅲ)时,D中蜡烛火焰熄灭;关闭活塞(Ⅰ)时,A中反应自行停止。
试根据上述实验事实,回答以下各问题:
(1)A中发生的化学反应是?????????????????????__。?
(2)在装置B中的淡黄色粉末是?????????????????????__。?
(3)在干燥管C中的白色固体应为?????????????????????__。?
【解析】此题以蜡烛火焰的明亮和熄灭为突破口。火焰明亮一定是通入了O2,而火焰熄灭一般是CO2。由此可确定B中是Na2O2(淡黄色粉末)和CO2的反应;从而可知A是产生CO2的简易启普发生器,C中是一个不与CO2反应的白色固体,即是中性或酸性的固体干燥剂。
答案:(1)CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O
(2)Na2O2 (3)CaCl2或P2O5
【补偿训练】
“二氧化碳是否在有水存在时,才能与过氧化钠反应”,这个问题可通过实验加以证明。
(1)按图组装装置,在干燥的试管Ⅲ中装入Na2O2后,在通入CO2之前,应事先用弹簧夹(K1、K2)夹持好,目的是什么?
(2)试管Ⅰ内的试剂X是________时,打开弹簧夹K1、K2,加热试管Ⅲ约5分钟后,将带火星的小木条插入试管Ⅱ的液面上,可观察到带火星的小木条不能复燃,且Ⅲ内淡黄色粉末未发生变化。则所得的结论是??????__。
(3)试管Ⅰ内试剂为CO2饱和水溶液时,其他操作同(2),通过_______________
_________的现象,可以证明Na2O2与潮湿的CO2能反应且放出O2。
(4)总结本探究实验的总体思路。?
【解析】(1)本题旨在利用对比实验,探究Na2O2与CO2反应的环境,故实验步骤中,首先让Na2O2与干燥CO2反应,必须保证整个环境中不能有H2O进入。(2)根据题意可看出此时应当提供干燥二氧化碳,故试管Ⅰ内的试剂X是浓硫酸。(3)木条复燃且Ⅲ内固体由淡黄色变为白色。(4)根据“二氧化碳是否在有水存在时,才能与过氧化钠反应”可知,应提供两种CO2反应环境:干燥二氧化碳、潮湿二氧化碳;然后寻找合理的试剂:浓硫酸、CO2饱和水溶液;找到合理的判断依据:木条是否复燃,最终得出结论。
答案:(1)防止试管Ⅲ内的过氧化钠和外界相通时吸潮
(2)浓硫酸 过氧化钠与干燥的CO2不反应
(3)带火星的小木条在试管Ⅱ的液面上复燃且剧烈燃烧,同时,Ⅲ内固体由淡黄色变为白色
(4)根据“二氧化碳是否在有水存在时,才能与过氧化钠反应”可知,应提供两种CO2反应环境:干燥二氧化碳、潮湿二氧化碳;然后寻找合理的试剂:浓硫酸、CO2饱和水溶液;找到合理的判断依据:木条是否复燃,最终得出结论。
课堂检测·素养达标
1.(教材改编题)消灭地鼠的方法很多,其中一种方法是将氯气通入鼠洞中,这是利用了氯气的哪些性质( )
①密度比空气大 ②易液化 ③能溶于水 ④有毒
A.①④ B.①② C.③④ D.①③④
2.(2019·湛江高一检测)氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,下列叙述中不正确的是 ( )
A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.钠在氯气中燃烧,生成白色的烟
C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现白色烟雾
D.氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸,久置氯水最终变为稀盐酸
【补偿训练】
下列叙述正确的是 ( )
A.Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同
B.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运,所以Cl2不与铁反应
C.氯气具有漂白性
D.根据较强酸可以制取较弱酸的规律,推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
3.(2019·衡水高一检测)检验氯化氢气体中是否混有Cl2,可采取的方法是
( )
A.用干燥的蓝色石蕊试纸
B.用干燥的有色布条
C.将气体通入硝酸银溶液
D.用湿润的红色布条
【补偿训练】
欲除去Cl2中的少量HCl气体,可选用 ( )
A.NaOH溶液 B.AgNO3溶液
C.饱和食盐水 D.石灰水
4.新制的饱和氯水与久置氯水的主要区别是 ( )
序号
新制氯水
久置氯水
A
含Cl2多,黄绿色
含Cl2极少,或无氯气
B
与NaHCO3不反应,
漂白作用强
能与NaHCO3反应,无漂白作
用或漂白作用极弱
C
不含氯离子
含较多氯离子
D
酸性强
酸性弱
5.(新思维·新考向)(1)84消毒液在日常生活中被广泛应用。该消毒液无色,pH大于7,对某些有色物质具有漂白作用。你认为可能的有效成分是________。?
A.SO2 B.Na2CO3 C.KMnO4 D.NaClO
(2)用漂白粉溶液浸泡过的有色布条,如果晾置在空气中,过了一段时间,其漂白效果会更好,原因是什么?
【补偿训练】
某学习小组通过上网查阅资料得知:实验室可以用KMnO4与浓盐酸在常温下反应制取氯气,其反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,据此,他们设计了以下实验方案来探究Cl2的性质。
(1)实验时甲同学在B装置中未加入任何试剂,发现C、D中的红色纸条均褪色,由此甲同学得出结论:氯气具有漂白性。
思考:甲同学的结论是否正确,为什么?
(2)实验时乙同学向B装置中加入了浓硫酸,发现C中的红色纸条不褪色而D中的红色纸条褪色,由此乙同学得出结论:氯气没有漂白性。
思考:乙同学的结论是否正确。
(3)丙同学认为上面的实验存在缺陷,需要进行改进。请你帮助丙同学改进实验并画出装置的示意图。
课堂检测·素养达标
1.(教材改编题)消灭地鼠的方法很多,其中一种方法是将氯气通入鼠洞中,这是利用了氯气的哪些性质( )
①密度比空气大 ②易液化 ③能溶于水 ④有毒
A.①④ B.①② C.③④ D.①③④
【解析】选A。氯气密度比空气大,有毒,可用来消灭地鼠,没有用到其易液化和能溶于水的性质。
2.(2019·湛江高一检测)氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,下列叙述中不正确的是 ( )
A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.钠在氯气中燃烧,生成白色的烟
C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现白色烟雾
D.氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸,久置氯水最终变为稀盐酸
【解析】选C。A、B都是活泼的非金属单质氯气与金属的反应,分别生成氯化铜和氯化钠固体。C中,纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,生成的氯化氢气体遇水蒸气会生成雾而非烟雾,C错误。D中,氯水久置后,其中的次氯酸见光分解,最终变为稀盐酸。
【补偿训练】
下列叙述正确的是 ( )
A.Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同
B.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运,所以Cl2不与铁反应
C.氯气具有漂白性
D.根据较强酸可以制取较弱酸的规律,推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
【解析】选D。铁与氯气反应时生成FeCl3,与盐酸反应时生成FeCl2;Cl2与铁在加热条件下易反应,常温下Cl2与铁不反应,故可用钢瓶贮运干燥的Cl2;纯净(干燥)的氯气没有漂白性;H2CO3的酸性强于HClO,CO2通入NaClO溶液中能生成HClO。
3.(2019·衡水高一检测)检验氯化氢气体中是否混有Cl2,可采取的方法是
( )
A.用干燥的蓝色石蕊试纸
B.用干燥的有色布条
C.将气体通入硝酸银溶液
D.用湿润的红色布条
【解析】选D。由于氯气能与水反应生成HClO,能使湿润的红色布条褪色。
【补偿训练】
欲除去Cl2中的少量HCl气体,可选用 ( )
A.NaOH溶液 B.AgNO3溶液
C.饱和食盐水 D.石灰水
【解析】选C。Cl2与A、B、D项中的溶液均能发生化学反应,而Cl2在饱和食盐水中溶解度较小,而HCl在饱和食盐水中溶解度较大,故选C项。
4.新制的饱和氯水与久置氯水的主要区别是 ( )
序号
新制氯水
久置氯水
A
含Cl2多,黄绿色
含Cl2极少,或无氯气
B
与NaHCO3不反应,
漂白作用强
能与NaHCO3反应,无漂白作
用或漂白作用极弱
C
不含氯离子
含较多氯离子
D
酸性强
酸性弱
【解析】选A。氯水中HClO在光照条件下发生分解反应生成O2、HCl,随着HClO的分解,溶液中n(H+)、n(Cl-)均增大,c(HClO)不断减少。新制氯水和久置氯水中均含有HCl,均能与NaHCO3反应。
5.(新思维·新考向)(1)84消毒液在日常生活中被广泛应用。该消毒液无色,pH大于7,对某些有色物质具有漂白作用。你认为可能的有效成分是________。?
A.SO2 B.Na2CO3 C.KMnO4 D.NaClO
(2)用漂白粉溶液浸泡过的有色布条,如果晾置在空气中,过了一段时间,其漂白效果会更好,原因是什么?
【解析】(1)根据题意“对某些有色物质具有漂白作用”可排除B项;由“该消毒液无色”可排除C项;由“pH大于7”排除A项。(2)溶液中Ca(ClO)2与空气中的CO2反应生成具有漂白性的HClO。
答案:(1)D (2)Ca(ClO)2与空气中的CO2反应生成HClO,使HClO的浓度增大,漂白效果增强。
【补偿训练】
某学习小组通过上网查阅资料得知:实验室可以用KMnO4与浓盐酸在常温下反应制取氯气,其反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,据此,他们设计了以下实验方案来探究Cl2的性质。
(1)实验时甲同学在B装置中未加入任何试剂,发现C、D中的红色纸条均褪色,由此甲同学得出结论:氯气具有漂白性。
思考:甲同学的结论是否正确,为什么?
提示:不正确。原因是制得的氯气经过饱和NaCl溶液后会含有水蒸气,导致进入C、D装置的氯气均含有水蒸气,从而使C、D装置中的有色纸条均褪色,因此得出的结论不合理。
(2)实验时乙同学向B装置中加入了浓硫酸,发现C中的红色纸条不褪色而D中的红色纸条褪色,由此乙同学得出结论:氯气没有漂白性。
思考:乙同学的结论是否正确。
提示:正确。因为B中加入的浓硫酸具有吸水性,所以C中干燥的红纸条不褪色,说明氯气没有漂白性。
(3)丙同学认为上面的实验存在缺陷,需要进行改进。请你帮助丙同学改进实验并画出装置的示意图。
提示:
由于氯气有毒能够污染空气,因此上述实验装置的缺陷即为缺少尾气处理装置。故D装置的后端连接盛有浓NaOH溶液的烧杯,用以吸收多余的氯气。
课时素养评价 一
研究物质性质的基本方法
(30分钟 50分)
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.(2019·长沙高一检测)查阅资料发现,金属钠不仅能够跟氧气和水反应,还能跟多种其他物质发生反应,其中包括与酒精在常温下反应,要研究金属钠跟酒精的反应以及它与金属钠跟水反应的异同点,下列研究方法中用不着的是( )
A.实验法 B.观察法 C.分类法 D.比较法
【补偿训练】
以下是某探究活动中,使用了多种研究物质性质的方法,其中没有涉及的是
( )
课题
金属钠与氧气反应的实验
实验目的
(1)探究金属钠与氧气的反应
(2)认识条件控制在实验研究中的意义
仪器与试剂
金属钠、酒精灯、石棉网、铁架台、铁圈等
实验步骤
(1)将切好的金属钠放置在空气中,使其与氧气反应
(2)将金属钠放在石棉网上加热,使其与氧气反应
实验记录
A.实验法 B.观察法
C.分类法 D.比较法
2.(2019·合肥高一检测)研究物质的物理性质时,最常用到的方法是 ( )
A.观察 B.实验 C.假说 D.模型
3.(2019·聊城高一检测)从生活常识角度考虑,试推断钠元素在自然界中存在的主要形式是 ( )
A.Na B.NaCl C.NaOH D.Na2O
4.(2019·武威高一检测)下列物质中,有一种物质的颜色与其他三种物质的不同,这种物质是 ( )
A.NaOH B.Na2O C.Na2O2 D.Na2CO3
5.(2019·潍坊高一检测)将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化:表面迅速变暗“出汗”变成白色固体(粉末),下列有关叙述正确的是
( )
A.表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了过氧化钠
B.“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的CO2在表面形成了溶液
C.最后变成碳酸钠粉末
D.该过程的所有变化均为化学变化
二、非选择题(本题包括1小题,共10分)
6.(改编题)2018年4月12日上午,中央军委在南海海域隆重举行海上阅兵,展示人民海军崭新面貌,激发强国强军坚定信念。潜艇兵是我国海军的一个重要兵种,肩负着保卫祖国海洋、保卫人民的重担。
在潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品,用如图的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂,其中A是实验室制取CO2的装置。
(1)请分析装置B、C、D中所加的试剂及其作用或目的。
仪器
加入试剂
加入该试剂的作用或目的
B
C
D
(2)怎样检验反应生成的气体是氧气?
【补偿训练】
1.(2019·洛阳高一检测)金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的,这个原理应用于工业生产,约在1891年才获得成功。1921年实现了电解氯化钠制钠的工业方法,其反应原理是2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。回答下列有关单质钠的问题:
(1)下列各项中属于保存金属钠的正确方法是________。?
A.放在棕色瓶中 B.放在细沙中
C.放在水中 D.放在煤油中
(2)将一小块钠放在水平放置的试管中部,用酒精灯加热充分反应(如图Ⅰ所示),请写出该反应的化学方程式____________________________,生成物的颜色为________。将该试管冷却后直立,滴加几滴水(如图Ⅱ所示),发生反应的化学方程式为____________,检验该反应产生的气体的方法是?__________________。?
(3)Na、Na2O、Na2O2、NaOH久置空气中最终都是变为________________(填化学式);过氧化钠与CO2反应的化学方程式____________________。因此,过氧化钠可作为呼吸面具和潜水艇的氧气来源。?
(4)一小块金属钠投入CuCl2溶液中,发生反应的方程式为?_______________。?
2.(2019·衡水高一检测)为了探究金属钠及其化合物的性质,甲乙丙三位同学分别作了如下三个实验:
(1)甲同学在如图所示的平底烧瓶内(烧瓶内的空气已干燥)加入一小块金属钠。一段时间后甲同学可观察到什么现象?请你简述理由。
(2)乙同学用如图所示装置测定空气里氧气的含量。先用弹簧夹夹住橡胶管。点燃钠,伸入瓶中并塞上瓶塞。待钠熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察瓶内水面变化情况。
①简述上述实验的原理,并预测可能出现的现象。
②实验完毕,如果瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的,请分析原因。
(3)丙同学实验探究钠加热与空气中氧气的反应。
①用坩埚钳夹持坩埚放在三脚架的泥三角上,用小刀切下绿豆粒大小的钠块,用滤纸吸干煤油后放入坩埚中。
②点燃酒精灯进行加热。
③观察现象并记录生成固体的颜色。
请回答丙同学观察到的实验现象,并写出反应的化学方程式。
一、选择题(本题包括1小题,共6分)
7.下列说法正确的是 ( )
A.切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗:2Na+O2Na2O2
B.钠与盐酸或水反应的反应实质相同
C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O,随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D.Na的金属活动性比Mg强,故可用Na与MgCl2溶液反应制Mg
【补偿训练】
1.(2019·佛山高一检测)在烧杯中加水和苯(苯的密度为0.8 g·cm-3,与水互不相溶,且不与钠反应)各50 mL,将一小粒金属钠(密度0.97 g·cm-3)投入烧杯中,观察到的现象可能为 ( )
A.钠在水层中反应并四处游动
B.钠停留在苯层中不发生反应
C.钠在苯的液面上反应并四处游动
D.钠在苯与水的界面处反应并可能上下跳动
2.下列实验操作中,溶液里无固体析出的是 ( )
A.CuCl2溶液中加入Na2O粉末
B.Ca(OH)2饱和溶液中加入Na的小颗粒
C.Mg(NO3)2溶液中加入Na2O2粉末
D.水中加入Na的小颗粒
3.(2019·石家庄高一检测)将钠和炭分别置于如图所示的两个盛满氧气的集气瓶中,燃烧完毕冷却至室温后,打开装置中的两个活塞,这时观察到 ( )
A.水进入左瓶 B.水进入右瓶
C.水同时进入两瓶 D.水不进入任何一瓶
二、非选择题(本题包括1小题,共14分)
8.(原创题)为解决养鱼的增氧问题,可在水中加入过氧化钙(CaO2)作制氧剂。过氧化钙溶于水中能放出氧气,增加水体中的溶氧量,用于防止鱼池水体缺氧和鱼池缺氧急救,还可用于鱼类越冬池安全及鱼苗、活鲜鱼运输。
(1)根据Na2O2的化学性质,预测CaO2可能具有怎样的化学性质。
(2)根据Na2O2与H2O、CO2反应的化学方程式,写出CaO2与H2O、CO2反应的化学方程式。
【补偿训练】
现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,可利用的装置如图所示。回答下列问题(注:Na2O2可以与H2O、CO2发生反应):
(1)装置Ⅳ中盛放的药品是________,其作用是__?_________________。?
(2)若规定气体的气流方向从左到右,则组合实验装置时各仪器的正确连接顺序为?______________________(按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……),各仪器接口的连接顺序是:空气进入________,______接______,________接________,________接________(填字母序号)。?
(3)装置Ⅱ的作用为__________________________________________。?
(4)操作中通空气和加热的顺序为______________________________。?
课时素养评价 一
研究物质性质的基本方法
(30分钟 50分)
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.(2019·长沙高一检测)查阅资料发现,金属钠不仅能够跟氧气和水反应,还能跟多种其他物质发生反应,其中包括与酒精在常温下反应,要研究金属钠跟酒精的反应以及它与金属钠跟水反应的异同点,下列研究方法中用不着的是( )
A.实验法 B.观察法 C.分类法 D.比较法
【解析】选C。本题中需要做实验比较两个反应的异同点,所以需要用到实验法和比较法,另外还要观察相关的实验现象,所以还需要用到观察法。
【补偿训练】
以下是某探究活动中,使用了多种研究物质性质的方法,其中没有涉及的是
( )
课题
金属钠与氧气反应的实验
实验目的
(1)探究金属钠与氧气的反应
(2)认识条件控制在实验研究中的意义
仪器与试剂
金属钠、酒精灯、石棉网、铁架台、铁圈等
实验步骤
(1)将切好的金属钠放置在空气中,使其与氧气反应
(2)将金属钠放在石棉网上加热,使其与氧气反应
实验记录
A.实验法 B.观察法
C.分类法 D.比较法
【解析】选C。在本次探究活动中,为了研究钠的性质,分别做了钠在空气中自然放置、在空气中加热两个对比实验,通过感官观察两个实验过程中现象的差异,依据现象得出结论,这个过程中分别运用了实验法、观察法、比较法来研究金属钠的性质,没有涉及的是分类法。
2.(2019·合肥高一检测)研究物质的物理性质时,最常用到的方法是 ( )
A.观察 B.实验 C.假说 D.模型
【解析】选A。研究物质的颜色、状态、气味、溶解性等物理性质经常用到的方法是观察法。
3.(2019·聊城高一检测)从生活常识角度考虑,试推断钠元素在自然界中存在的主要形式是 ( )
A.Na B.NaCl C.NaOH D.Na2O
【解析】选B。Na能与空气中的氧气、水反应;NaOH能与空气中的CO2反应;Na2O能与空气中的CO2、水反应,所以都不能稳定存在。
4.(2019·武威高一检测)下列物质中,有一种物质的颜色与其他三种物质的不同,这种物质是 ( )
A.NaOH B.Na2O C.Na2O2 D.Na2CO3
【解析】选C。Na2O2为淡黄色固体,其他三种皆为白色固体。
5.(2019·潍坊高一检测)将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化:表面迅速变暗“出汗”变成白色固体(粉末),下列有关叙述正确的是
( )
A.表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了过氧化钠
B.“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的CO2在表面形成了溶液
C.最后变成碳酸钠粉末
D.该过程的所有变化均为化学变化
【解析】选C。钠露置在空气中迅速变暗,是因为Na与O2反应生成了Na2O,Na2O与水反应生成NaOH,NaOH潮解在表面形成NaOH溶液而“出汗”,NaOH溶液又吸收空气中的CO2,生成Na2CO3·10H2O,Na2CO3·10H2O逐渐风化脱水,最后变成Na2CO3粉末,该过程中NaOH的潮解不属于化学变化。
二、非选择题(本题包括1小题,共10分)
6.(改编题)2018年4月12日上午,中央军委在南海海域隆重举行海上阅兵,展示人民海军崭新面貌,激发强国强军坚定信念。潜艇兵是我国海军的一个重要兵种,肩负着保卫祖国海洋、保卫人民的重担。
在潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品,用如图的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂,其中A是实验室制取CO2的装置。
(1)请分析装置B、C、D中所加的试剂及其作用或目的。
仪器
加入试剂
加入该试剂的作用或目的
B
C
D
提示:
仪器
加入试剂
加入该试剂的作用或目的
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
(2)怎样检验反应生成的气体是氧气?
提示:将试管F从水槽中取出,用带火星的木条放在试管口处,木条复燃,则证明该气体是氧气。
【补偿训练】
1.(2019·洛阳高一检测)金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的,这个原理应用于工业生产,约在1891年才获得成功。1921年实现了电解氯化钠制钠的工业方法,其反应原理是2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。回答下列有关单质钠的问题:
(1)下列各项中属于保存金属钠的正确方法是________。?
A.放在棕色瓶中 B.放在细沙中
C.放在水中 D.放在煤油中
(2)将一小块钠放在水平放置的试管中部,用酒精灯加热充分反应(如图Ⅰ所示),请写出该反应的化学方程式____________________________,生成物的颜色为________。将该试管冷却后直立,滴加几滴水(如图Ⅱ所示),发生反应的化学方程式为____________,检验该反应产生的气体的方法是?__________________。?
(3)Na、Na2O、Na2O2、NaOH久置空气中最终都是变为________________(填化学式);过氧化钠与CO2反应的化学方程式____________________。因此,过氧化钠可作为呼吸面具和潜水艇的氧气来源。?
(4)一小块金属钠投入CuCl2溶液中,发生反应的方程式为?_______________。?
【解析】(1)钠是很活泼的金属元素,其单质极易与水或氧气反应,又因为钠的密度小于水而大于煤油,因此钠通常保存在煤油中,答案选D。
(2)将一小块钠放在水平放置的试管中部,加热,反应方程式为2Na+O2Na2O2,过氧化钠为淡黄色固体。将该试管冷却后直立,滴加几滴水,发生反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑。用带火星木条靠近试管口,看是否复燃,可检验氧气的存在。
(3)Na、Na2O、Na2O2、NaOH久置空气中最终都是变为碳酸钠,化学式为Na2CO3;过氧化钠与CO2反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,因此,过氧化钠可作为呼吸面具和潜水艇的氧气来源。
(4)一小块金属钠投入CuCl2溶液中,首先与水反应生成氢氧化钠和氢气,然后氢氧化钠与氯化铜发生复分解反应,发生反应的方程式为2Na+CuCl2+2H2OCu(OH)2↓+H2↑+2NaCl。
答案:(1)D
(2)2Na+O2Na2O2 淡黄色
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
用带火星木条靠近试管口,若木条复燃,则生成气体为O2 (3)Na2CO3
2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
(4)2Na+CuCl2+2H2OCu(OH)2↓+H2↑+2NaCl
2.(2019·衡水高一检测)为了探究金属钠及其化合物的性质,甲乙丙三位同学分别作了如下三个实验:
(1)甲同学在如图所示的平底烧瓶内(烧瓶内的空气已干燥)加入一小块金属钠。一段时间后甲同学可观察到什么现象?请你简述理由。
提示:钠表面变灰暗,气球膨胀。因为钠与空气中的氧气发生反应4Na+O22Na2O,生成的Na2O为白色固体,因此钠表面变灰暗,同时烧瓶内压强降低,气球会膨胀。
(2)乙同学用如图所示装置测定空气里氧气的含量。先用弹簧夹夹住橡胶管。点燃钠,伸入瓶中并塞上瓶塞。待钠熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察瓶内水面变化情况。
①简述上述实验的原理,并预测可能出现的现象。
提示:钠与空气中的氧气反应,导致瓶内压强减小,使烧杯中的水进入瓶中,如果金属钠充足,进入瓶中的水约占瓶体积的。
②实验完毕,如果瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的,请分析原因。
提示:金属钠的量不足,瓶内氧气没有消耗完;或者装置的气密性不好,导致钠熄灭冷却时外界空气进入瓶内等。
(3)丙同学实验探究钠加热与空气中氧气的反应。
①用坩埚钳夹持坩埚放在三脚架的泥三角上,用小刀切下绿豆粒大小的钠块,用滤纸吸干煤油后放入坩埚中。
②点燃酒精灯进行加热。
③观察现象并记录生成固体的颜色。
请回答丙同学观察到的实验现象,并写出反应的化学方程式。
提示:钠受热先熔化成闪亮的小球,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成一种淡黄色固体。发生反应的化学方程式为2Na+O2Na2O2
一、选择题(本题包括1小题,共6分)
7.下列说法正确的是 ( )
A.切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗:2Na+O2Na2O2
B.钠与盐酸或水反应的反应实质相同
C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O,随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D.Na的金属活动性比Mg强,故可用Na与MgCl2溶液反应制Mg
【解析】选B。切开的金属钠在空气中变暗是因为Na与空气中的O2反应生成Na2O,反应的化学方程式为4Na+O22Na2O,选项A错误;钠与水、盐酸反应的实质都是与H+反应,B正确;常温下Na与足量O2反应生成Na2O,随温度升高生成Na2O2,选项C错误;钠的金属性很强,极易和水反应,不能用Na与MgCl2溶液反应制Mg,选项D错误。
【补偿训练】
1.(2019·佛山高一检测)在烧杯中加水和苯(苯的密度为0.8 g·cm-3,与水互不相溶,且不与钠反应)各50 mL,将一小粒金属钠(密度0.97 g·cm-3)投入烧杯中,观察到的现象可能为 ( )
A.钠在水层中反应并四处游动
B.钠停留在苯层中不发生反应
C.钠在苯的液面上反应并四处游动
D.钠在苯与水的界面处反应并可能上下跳动
【解析】选D。苯与水互不相溶,还有钠的密度处于苯和水之间,钠能与水反应而不与苯反应。另外钠与水反应放出的氢气使钠在苯和水的界面处反应时可能上下跳动。
2.下列实验操作中,溶液里无固体析出的是 ( )
A.CuCl2溶液中加入Na2O粉末
B.Ca(OH)2饱和溶液中加入Na的小颗粒
C.Mg(NO3)2溶液中加入Na2O2粉末
D.水中加入Na的小颗粒
【解析】选D。A项,生成Cu(OH)2沉淀;B项,Na与水反应消耗水且反应放热,析出Ca(OH)2固体;C项,生成Mg(OH)2沉淀;D项,Na与水反应生成NaOH溶液,不析出固体。
3.(2019·石家庄高一检测)将钠和炭分别置于如图所示的两个盛满氧气的集气瓶中,燃烧完毕冷却至室温后,打开装置中的两个活塞,这时观察到 ( )
A.水进入左瓶 B.水进入右瓶
C.水同时进入两瓶 D.水不进入任何一瓶
【解析】选A。钠燃烧消耗氧气,左侧压强减小。炭燃烧生成CO2,压强不变。所以水应该进入左瓶。
二、非选择题(本题包括1小题,共14分)
8.(原创题)为解决养鱼的增氧问题,可在水中加入过氧化钙(CaO2)作制氧剂。过氧化钙溶于水中能放出氧气,增加水体中的溶氧量,用于防止鱼池水体缺氧和鱼池缺氧急救,还可用于鱼类越冬池安全及鱼苗、活鲜鱼运输。
(1)根据Na2O2的化学性质,预测CaO2可能具有怎样的化学性质。
提示:CaO2能与水或二氧化碳反应生成氧气。
(2)根据Na2O2与H2O、CO2反应的化学方程式,写出CaO2与H2O、CO2反应的化学方程式。
提示:2CaO2+2H2O2Ca(OH)2+O2↑、
2CaO2+2CO22CaCO3+O2。
【补偿训练】
现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,可利用的装置如图所示。回答下列问题(注:Na2O2可以与H2O、CO2发生反应):
(1)装置Ⅳ中盛放的药品是________,其作用是__?_________________。?
(2)若规定气体的气流方向从左到右,则组合实验装置时各仪器的正确连接顺序为?______________________(按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……),各仪器接口的连接顺序是:空气进入________,______接______,________接________,________接________(填字母序号)。?
(3)装置Ⅱ的作用为__________________________________________。?
(4)操作中通空气和加热的顺序为______________________________。?
【解析】用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2的过程中,要避免生成的Na2O2与空气中的水蒸气和二氧化碳发生反应,在制取过程中导入空气时要除去这两种杂质,且最后要防止外界空气中的水蒸气和二氧化碳进入反应装置。
答案:(1)氢氧化钠溶液
吸收导入的空气中的二氧化碳
(2)Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ h g f e a b c
(3)防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置Ⅰ
(4)先通一段时间的空气后再加热装置Ⅰ
课时素养评价 二
研究物质性质的基本程序
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.(2019·珠海高一检测)下列反应中,能产生白烟的是 ( )
A.铜在氯气中燃烧 B.钠在氯气中燃烧
C.氢气在氯气中燃烧 D.氢气在氧气中燃烧
2.某同学查阅资料得知:氯、溴等统称为卤族元素,在性质上具有相似性,那么在探究溴单质的性质时,其基本程序应该是 ( )
A.做实验并观察实验现象→分析、解释,得出结论
B.观察溴的外观性质→做实验并观察实验现象→分析、解释,得出结论
C.观察溴的外观性质→预测溴的化学性质→做实验并观察实验现象→分析、解释,得出结论
D.预测溴的性质→做实验并观察实验现象→分析、解释,得出结论→观察溴的外观性质
3.(2019·揭阳高一检测)下列物质中,同时含有氯分子(Cl2)和氯离子(Cl-)的是
( )
A.液氯 B.新制氯水
C.CaCl2溶液 D.次氯酸
4.(2019·北京东城区高一检测)家庭使用漂白粉时为了增强漂白粉的漂白能力,可在漂白粉中加入少量的 ( )
A.NaCl B.Na2CO3 C.水 D.食用醋
5.(2019·福州高一检测)下列实验过程中,不会产生气体的是 ( )
6.(2019·菏泽高一检测)新制氯水中存在多种分子和离子,下列实验现象和结论一致且正确的是 ( )
A.新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰,说明有Cl2
B.加入石蕊试液,试液变红,说明该溶液一定不含OH-
C.将Na2CO3固体加入新制的氯水中,有气泡产生,说明有HClO
D.光照新制氯水有气泡逸出,该气体一定是O2
【补偿训练】
(2019·哈尔滨高一检测)将足量新制氯水分别滴加到下列溶液或滤纸上,对所观察到的现象描述合理的一组是 ( )
选项
AgNO3溶液
蓝色石蕊试纸
Na2CO3溶液
A
产生沉淀
变红
有气泡
B
无明显现象
变红
产生沉淀
C
产生沉淀
先变红后褪色
有气泡
D
产生沉淀
先变红后褪色
产生沉淀
7.漂白粉是生产生活中常用的消毒剂。
下列有关漂白粉的说法中,错误的是 ( )
①漂白粉是混合物,其有效成分是次氯酸钙
②为了提高漂白粉的漂白效果,使用时可加少量盐酸
③漂白粉性质稳定,可以敞口存放
④漂白粉能与少量CO2、H2O反应生成Ca(HCO3)2和HClO
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【补偿训练】
(2019·白城高一检测)工业上生产漂白粉时应采用 ( )
A.石灰水与氯气反应
B.纯净的熟石灰粉末与氯气反应
C.含适量水分的熟石灰粉末与氯气反应
D.石灰乳与氯气反应
8.(2019·南京高一检测)用玻璃棒蘸取新制氯水点在pH试纸上,观察到的现象是 ( )
【补偿训练】
下列实验现象,与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是 ( )
A.向NaHCO3固体中加入新制的氯水,有无色气泡产生(H+)
B.新制氯水使红色布条褪色(HCl)
C.将AgNO3溶液滴加到新制氯水中,有白色沉淀产生(Cl-)
D.向FeCl2溶液中滴加新制氯水,再滴加KSCN溶液,溶液呈红色(Cl2)
9.某同学在实验室中帮助老师配制试剂,在配制下列溶液时,发现蒸馏水已没有,就用自来水(以Cl2为杀菌消毒剂)代替了蒸馏水,所配制的溶液不会出现药品变质问题的是 ( )
10.(2019·南京高一检测)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
二、非选择题(本题包括2小题,共20分)
11.(10分)漂白粉是一种有较强氯臭的白色粉末,其主要成分是次氯酸钙。漂白粉主要用于游泳池、工业循环水、饮用水、杀菌卫生防疫、纸浆纱布等的消毒,其用途非常广泛。
某化学兴趣小组对一瓶敞口放置的漂白粉产生了浓厚的兴趣。
(1)甲同学认为久置的漂白粉中含有碳酸钙,他的依据是________________(用化学方程式表示)。?
(2)乙同学认为最后可能没有碳酸钙存在,他的依据是______________________ (用化学方程式表示)。?
12.(10分)(2019·杭州高一检测)如图是一组探究氯气性质的装置。
(1)现关闭活塞K,若有色布条是干燥的,溶液A为浓硫酸,则有色布条________;若溶液A为水,则有色布条____________;若溶液A为饱和的NaHCO3溶液,则有色布条________。?
(2)现打开K,溶液A为氢氧化钠溶液,通入的氯气是湿润的,布条是干燥的,则有色布条________。?
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括2小题,每小题7分,共14分)
13.(2019·东营高一检测)下列物质转化不能通过一步反应直接实现的是
A.① B.② C.③ D.④
【补偿训练】
(2019·襄阳高一检测)现有盐酸、NaCl溶液、NaOH溶液和新制氯水,可用来区别它们的一种试剂是 ( )
A.AgNO3溶液 B.酚酞溶液
C.紫色石蕊溶液 D.饱和食盐水
14.(2019·唐山高一检测)下列关于氯气的实验装置能达到实验目的或实验效果的是 ( )
①可用于氯气的收集 ②可用于除去氯气中少量的氯化氢气体 ③可证明氯气具有漂白性 ④可用于实验室氯气的尾气吸收
A.①② B.①③ C.②③ D.①④
二、非选择题(本题包括1小题,共16分)
15.学习氯气的性质后,同学们知道了新制氯水能够杀菌消毒,某兴趣小组的同学想利用所学的知识制备新制氯水,用于他们宿舍的卫生消毒。
查阅资料得知:在实验室中可以用二氧化锰固体和浓盐酸反应制取氯气,反应的方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。同学们拟用如下装置制取一定量的氯水。
请思考:
(1)你认识仪器A吗?里面盛放的液体是什么?
(2)分析装置中乙、丙、丁的作用,并写出丁中反应的化学方程式。
(3)有同学认为在装置乙和丙之间增加如图(a)所示的装置,你认为有无必要?
(4)有同学认为在装置丙中的长导管下口处,连接如图(b)所示的多孔球泡,实验效果会更好。请叙述理由。
【补偿训练】
(2019·珠海高一检测)某校科研小组为了全面认识氯水的性质,进行了如下实验,请回答下列问题:
(1)取新制的饱和氯水三份,每份5 mL,分别盛在编号为1、2、3的三支试管中。向1号试管内加入小块石灰石,石灰石逐渐溶解了,同时溶液里逸出无色气体,说明氯水显______(填“碱性”或“酸性”);向2号试管内滴入硝酸银溶液,结果立即出现白色沉淀,说明氯水中含有______(填一种酸的名称);向3号试管内加一片牵牛花花瓣,结果红色花瓣变成了白色花瓣,这说明氯水中含有______(填一种物质的化学式)。?
(2)用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含有酚酞的NaOH溶液中。当滴入最后一滴时红色突然褪去。产生上述现象的原因可能是
①____________________________________________________;?
②____________________________________________________。?
(3)简述怎样用实验证明(2)中红色褪去的原因是①还是②??____________。?
课时素养评价 二
研究物质性质的基本程序
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.(2019·珠海高一检测)下列反应中,能产生白烟的是 ( )
A.铜在氯气中燃烧 B.钠在氯气中燃烧
C.氢气在氯气中燃烧 D.氢气在氧气中燃烧
【解析】选B。化学反应中能产生白烟的现象说明有白色固体生成,A项虽有固体产生但不是白色;C项无固体生成,生成的氯化氢在瓶口有白雾现象。
2.某同学查阅资料得知:氯、溴等统称为卤族元素,在性质上具有相似性,那么在探究溴单质的性质时,其基本程序应该是 ( )
A.做实验并观察实验现象→分析、解释,得出结论
B.观察溴的外观性质→做实验并观察实验现象→分析、解释,得出结论
C.观察溴的外观性质→预测溴的化学性质→做实验并观察实验现象→分析、解释,得出结论
D.预测溴的性质→做实验并观察实验现象→分析、解释,得出结论→观察溴的外观性质
【解析】选C。探究溴单质的性质时,首先要观察溴的外观,再根据溴与氯气的性质之间的相似预测溴的化学性质,然后进行实验验证并对实验的现象进行分析、解释,从而得出相关的结论。
3.(2019·揭阳高一检测)下列物质中,同时含有氯分子(Cl2)和氯离子(Cl-)的是
( )
A.液氯 B.新制氯水
C.CaCl2溶液 D.次氯酸
【解析】选B。A项中只含有氯分子;C项中主要含有Ca2+和Cl-,不含Cl2;D项HClO中既没有Cl2,又没有Cl-,故A、C、D项均不符合题意。B项中新制的氯水中含有Cl2、HClO、H+、ClO-、Cl-、H2O、OH-,既含有Cl2又含有Cl-,符合题意。
4.(2019·北京东城区高一检测)家庭使用漂白粉时为了增强漂白粉的漂白能力,可在漂白粉中加入少量的 ( )
A.NaCl B.Na2CO3 C.水 D.食用醋
【解析】选D。漂白粉的漂白原理是漂白粉与空气中的CO2反应,产生HClO,加入比碳酸强的酸更有利于生成HClO。
5.(2019·福州高一检测)下列实验过程中,不会产生气体的是 ( )
【解析】选C。A项,氯水中的HClO见光分解生成氧气;B项,氯水中的H+与发酵粉中的NaHCO3反应生成CO2;C项,氯水滴入NaOH溶液中反应生成NaCl、NaClO和H2O,没有气体产生;D项,H2O与Na2O2反应产生O2。
6.(2019·菏泽高一检测)新制氯水中存在多种分子和离子,下列实验现象和结论一致且正确的是 ( )
A.新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰,说明有Cl2
B.加入石蕊试液,试液变红,说明该溶液一定不含OH-
C.将Na2CO3固体加入新制的氯水中,有气泡产生,说明有HClO
D.光照新制氯水有气泡逸出,该气体一定是O2
【解析】选D。A项,新制氯水中因含HClO而具有漂白性,Cl2没有漂白性;B项,氯水中含有盐酸,能使石蕊试液变红色,但溶液中同时存在OH-;C项,氯水中的盐酸与Na2CO3反应产生CO2;D项,光照下氯水中的HClO发生分解反应产生O2。
【补偿训练】
(2019·哈尔滨高一检测)将足量新制氯水分别滴加到下列溶液或滤纸上,对所观察到的现象描述合理的一组是 ( )
选项
AgNO3溶液
蓝色石蕊试纸
Na2CO3溶液
A
产生沉淀
变红
有气泡
B
无明显现象
变红
产生沉淀
C
产生沉淀
先变红后褪色
有气泡
D
产生沉淀
先变红后褪色
产生沉淀
【解析】选C。新制氯水中含有Cl2、H+、Cl-、HClO等微粒,滴入AgNO3溶液时,Cl-与Ag+发生反应生成AgCl白色沉淀;滴到蓝色石蕊试纸上,H+使其变红,而后HClO又将其氧化而褪色;滴到Na2CO3溶液中,H+与C反应生成H2O和CO2,故有气泡产生,故选C。
7.漂白粉是生产生活中常用的消毒剂。
下列有关漂白粉的说法中,错误的是 ( )
①漂白粉是混合物,其有效成分是次氯酸钙
②为了提高漂白粉的漂白效果,使用时可加少量盐酸
③漂白粉性质稳定,可以敞口存放
④漂白粉能与少量CO2、H2O反应生成Ca(HCO3)2和HClO
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【解析】选C。漂白粉的性质相对于HClO来说比较稳定,但在敞口存放过程中,会发生反应:Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO,2HClO2HCl+O2↑,使漂白粉逐渐失效,故C项错误;与少量CO2、H2O反应:Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO,与过量CO2反应时才生成Ca(HCO3)2,故D项错误。
【补偿训练】
(2019·白城高一检测)工业上生产漂白粉时应采用 ( )
A.石灰水与氯气反应
B.纯净的熟石灰粉末与氯气反应
C.含适量水分的熟石灰粉末与氯气反应
D.石灰乳与氯气反应
【解析】选D。工业上制漂白粉是利用Cl2与石灰乳反应生成的: 2Ca(OH)2+2Cl2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
8.(2019·南京高一检测)用玻璃棒蘸取新制氯水点在pH试纸上,观察到的现象是 ( )
【解析】选B。氯水滴在pH试纸中部,中间部位由于HClO的漂白作用,呈现白色,外层由于HCl呈酸性,试纸呈红色,氯水没有接触到的部分,呈现黄色。
【补偿训练】
下列实验现象,与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是 ( )
A.向NaHCO3固体中加入新制的氯水,有无色气泡产生(H+)
B.新制氯水使红色布条褪色(HCl)
C.将AgNO3溶液滴加到新制氯水中,有白色沉淀产生(Cl-)
D.向FeCl2溶液中滴加新制氯水,再滴加KSCN溶液,溶液呈红色(Cl2)
【解析】选B。氯水使红色布条褪色是因为氯水中含HClO。
9.某同学在实验室中帮助老师配制试剂,在配制下列溶液时,发现蒸馏水已没有,就用自来水(以Cl2为杀菌消毒剂)代替了蒸馏水,所配制的溶液不会出现药品变质问题的是 ( )
【解析】选C。Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,则配制Na2CO3、AgNO3、NaOH溶液时均会与HCl反应而变质,只有CuSO4不会反应变质。
10.(2019·南京高一检测)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】选D。氯气化学性质非常活泼,与变价金属反应时生成高价氯化物,如Fe+Cl2FeCl3,Cu+Cl2CuCl2,故排除C。又由于Cu和盐酸不反应,A错误;Fe和盐酸反应生成FeCl2,B错误;Al和盐酸反应生成AlCl3,D正确。特别注意: Fe+2HClFeCl2+H2↑,2Fe+3Cl22FeCl3。
二、非选择题(本题包括2小题,共20分)
11.(10分)漂白粉是一种有较强氯臭的白色粉末,其主要成分是次氯酸钙。漂白粉主要用于游泳池、工业循环水、饮用水、杀菌卫生防疫、纸浆纱布等的消毒,其用途非常广泛。
某化学兴趣小组对一瓶敞口放置的漂白粉产生了浓厚的兴趣。
(1)甲同学认为久置的漂白粉中含有碳酸钙,他的依据是________________(用化学方程式表示)。?
(2)乙同学认为最后可能没有碳酸钙存在,他的依据是______________________ (用化学方程式表示)。?
【解析】(1)敞口放置时次氯酸钙与空气中的CO2和H2O反应生成碳酸钙和次氯酸。
(2)如上所述,生成的次氯酸见光分解生成盐酸,盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
答案:(1)Ca(ClO)2+H2O+CO22HClO+CaCO3
(2)2HClO2HCl+O2↑,2HCl+CaCO3H2O+CO2↑+CaCl2
12.(10分)(2019·杭州高一检测)如图是一组探究氯气性质的装置。
(1)现关闭活塞K,若有色布条是干燥的,溶液A为浓硫酸,则有色布条________;若溶液A为水,则有色布条____________;若溶液A为饱和的NaHCO3溶液,则有色布条________。?
(2)现打开K,溶液A为氢氧化钠溶液,通入的氯气是湿润的,布条是干燥的,则有色布条________。?
【解析】(1)关闭K通入Cl2,若A为浓硫酸,则进入(Ⅱ)的是干燥的Cl2,有色布条不褪色;若A为水,则进入(Ⅱ)的是湿润的Cl2,有色布条褪色;若A是饱和NaHCO3溶液,则Cl2在(Ⅰ)中被消耗,有色布条不褪色。
(2)打开K,尽管A是NaOH溶液,湿润的Cl2还是直接进入(Ⅱ),有色布条褪色。
答案:(1)不褪色 褪色 不褪色 (2)褪色
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括2小题,每小题7分,共14分)
13.(2019·东营高一检测)下列物质转化不能通过一步反应直接实现的是
A.① B.② C.③ D.④
【解析】选A。①氯气与铁在点燃条件下反应生成氯化铁,不能一步到位生成氯化亚铁,A符合题意; ②氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,可以一步反应直接实现,B不符合题意;③次氯酸钙与二氧化碳和水反应生成碳酸钙和次氯酸,可以一步反应直接实现,C不符合题意;④次氯酸溶液在光照条件下分解生成盐酸和氧气,可以一步反应直接实现,D不符合题意。
【补偿训练】
(2019·襄阳高一检测)现有盐酸、NaCl溶液、NaOH溶液和新制氯水,可用来区别它们的一种试剂是 ( )
A.AgNO3溶液 B.酚酞溶液
C.紫色石蕊溶液 D.饱和食盐水
【解析】选C。盐酸遇紫色石蕊溶液变红,NaCl溶液遇紫色石蕊溶液无明显现象,NaOH溶液遇紫色石蕊溶液变蓝,新制氯水遇紫色石蕊溶液先变红后褪色。
14.(2019·唐山高一检测)下列关于氯气的实验装置能达到实验目的或实验效果的是 ( )
①可用于氯气的收集 ②可用于除去氯气中少量的氯化氢气体 ③可证明氯气具有漂白性 ④可用于实验室氯气的尾气吸收
A.①② B.①③ C.②③ D.①④
【解析】选D。氯气的密度比空气大且不与空气反应,故可用向上排空气法收集,①正确;②是洗气装置,氯气和氯化氢都能溶于水,故不能用水来除去氯气中的少量氯化氢,常用饱和食盐水,②错误;③中使用的是潮湿的有色布条,不能证明氯气具有漂白性,③错误;氯气能与NaOH溶液发生反应,故实验室可用NaOH溶液吸收多余的氯气,④正确。
二、非选择题(本题包括1小题,共16分)
15.学习氯气的性质后,同学们知道了新制氯水能够杀菌消毒,某兴趣小组的同学想利用所学的知识制备新制氯水,用于他们宿舍的卫生消毒。
查阅资料得知:在实验室中可以用二氧化锰固体和浓盐酸反应制取氯气,反应的方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。同学们拟用如下装置制取一定量的氯水。
请思考:
(1)你认识仪器A吗?里面盛放的液体是什么?
提示:仪器A为分液漏斗,里面盛放的液体是浓盐酸。
(2)分析装置中乙、丙、丁的作用,并写出丁中反应的化学方程式。
提示:乙中的饱和食盐水是用于除去氯气中的HCl杂质;丙装置用于吸收氯气形成氯水;丁装置用于吸收多余的氯气,防止污染空气,其中发生的反应方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。
(3)有同学认为在装置乙和丙之间增加如图(a)所示的装置,你认为有无必要?
提示:无必要;因为实验目的是制取氯水,所以氯气不需要干燥,没有必要在装置乙和丙之间增加如题干中图(a)所示的装置。
(4)有同学认为在装置丙中的长导管下口处,连接如图(b)所示的多孔球泡,实验效果会更好。请叙述理由。
提示:在装置丙的长导管下口处,接如图(b)所示的多孔球泡,可以增加氯气与水的接触面积,有利于氯气溶解。
【补偿训练】
(2019·珠海高一检测)某校科研小组为了全面认识氯水的性质,进行了如下实验,请回答下列问题:
(1)取新制的饱和氯水三份,每份5 mL,分别盛在编号为1、2、3的三支试管中。向1号试管内加入小块石灰石,石灰石逐渐溶解了,同时溶液里逸出无色气体,说明氯水显______(填“碱性”或“酸性”);向2号试管内滴入硝酸银溶液,结果立即出现白色沉淀,说明氯水中含有______(填一种酸的名称);向3号试管内加一片牵牛花花瓣,结果红色花瓣变成了白色花瓣,这说明氯水中含有______(填一种物质的化学式)。?
(2)用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含有酚酞的NaOH溶液中。当滴入最后一滴时红色突然褪去。产生上述现象的原因可能是
①____________________________________________________;?
②____________________________________________________。?
(3)简述怎样用实验证明(2)中红色褪去的原因是①还是②??____________。?
【解析】(1)Cl2溶于水后部分与水反应:Cl2+H2OHCl+HClO,在氯水中加入CaCO3,CaCO3溶解且放出气体,说明氯水显酸性;向氯水中滴入AgNO3溶液产生白色沉淀,说明生成了AgCl,氯水中含Cl-,能电离出Cl-的物质为HCl,即盐酸;向氯水中加入红色花瓣,变为白色,说明氯水中含HClO。
(2)向含酚酞的NaOH溶液中滴加氯水,溶液褪色,可能是由于NaOH被中和使溶液碱性减弱,也可能是HClO将酚酞氧化漂白。
(3)若证明褪色的原因,可向褪色后的溶液中再滴NaOH溶液,若恢复红色,则为中和褪色,否则为氧化褪色。
答案:(1)酸性 盐酸 HClO
(2)①氯水与氢氧化钠反应后溶液碱性减弱
②次氯酸将酚酞漂白
(3)向褪色后的溶液中再滴加氢氧化钠溶液,若变红,则原因是①,否则原因是②
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