专题3 从海水中获得的化学物质 微专题四 氯水成分及性质探究

微专题四　氯水成分及性质探究
1．氯水中的反应
氯气与水反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO；
光照条件下：2HClO2HCl＋O2↑。
2．氯水的成分
(1)新制氯水中含有盐酸、次氯酸和氯气。
(2)新制氯水中含有的微粒
①三种分子：Cl2、HClO、H2O；
②四种离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－。
3．实验探究氯水的成分
下面是某化学课外活动小组探究氯水成分及性质的活动记录：
观察氯气的颜色：黄绿色；氯水的颜色：浅黄绿色。
预测氯水中含有氯气分子。
实验操作1用两根玻璃棒分别蘸取盐酸和氯水，各滴在一片pH试纸上。
实验现象滴有盐酸的试纸变红，滴有氯水的试纸中间变为白色，外圈变红。
分析与结论氯水呈浅黄绿色，说明氯水中有氯气分子。滴有氯水的pH试纸外圈变红，说明氯水中有能使试纸变红的酸，中间变为白色，说明氯水中有能够使有色物质褪色的物质。
实验操作2向2 mL新制氯水中滴加AgNO3溶液反应。
实验现象产生白色沉淀。
分析与结论新制氯水中含有Cl－。
化学方程式：AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3。
综合分析得结论
(1)氯水中所含的分子有_______________________________________________________。
(2)氯水中所含的离子有________，使pH试纸变红的离子为__________。
答案　(1)Cl2、H2O、HClO
(2)Cl－、H＋、ClO－、OH－(极少量)　H＋

1．在氯水中存在多种分子和离子，可通过实验的方法加以确定。下列实验现象和结论对应正确的是(　　)
A．向氯水中加入有色布条，有色布条褪色，说明氯水中存在Cl2分子
B．向氯水中先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，说明氯水中存在Cl－
C．氯水呈浅黄绿色，且有强烈刺激性气味，说明氯水中存在Cl2分子
D．向氯水中加入NaOH溶液，溶液浅黄绿色消失，说明氯水中存在HClO分子
答案　C
解析　向氯水中加入有色布条，有色布条褪色，说明氯水中存在HClO，A项错误；向氯水中加入盐酸酸化，溶液中引入了Cl－，无法证明氯水中是否有Cl－，B项错误；氯水呈浅黄绿色，且有强烈刺激性气味，说明氯水中存在Cl2分子，C项正确；向氯水中加入NaOH溶液，溶液浅黄绿色消失，说明Cl2分子参与了反应，D项错误。
2．现有久置氯水、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液和新制氯水，可用来鉴别它们的试剂是(　　)
A．AgNO3溶液 B．酚酞溶液
C．紫色石蕊溶液 D．饱和食盐水
答案　C
解析　久置氯水的溶质为HCl，AgNO3溶液与久置氯水、氯化钠溶液、新制氯水反应均生成白色沉淀，无法鉴别，A项不符合题意；酚酞溶液只能检验出氢氧化钠溶液，B项不符合题意；紫色石蕊溶液遇久置氯水显红色，遇氢氧化钠溶液显蓝色，遇新制氯水先变红色后褪色，故可以鉴别题给四种溶液，C项符合题意；饱和食盐水与题给四种溶液均不反应，无法鉴别，D项不符合题意。
3．有些地方的自来水用氯气消毒。某学生用这种自来水配制下列物质的溶液，不会产生明显药品变质的是(　　)
A．Ba(OH)2 B．AgNO3
C．Na2CO3 D．盐酸
答案　D
解析　氯气消毒过的自来水中含有Cl－、H＋、Cl2、HClO等微粒，可与Ba(OH)2、AgNO3、Na2CO3反应。
4．下列关于液氯和氯水的叙述中正确的是(　　)
A．液氯是纯净物，而氯水是混合物
B．液氯与氯水均有酸性
C．液氯较氯水的漂白作用更强
D．液氯无色，氯水呈黄绿色
答案　A
解析　氯气可液化为液氯，液氯(黄绿色液体)是由氯气分子构成的纯净物，无酸性、无漂白性；氯气溶于水得到氯水(浅黄绿色溶液)，新制的氯水是含有Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl－、ClO－、OH－等粒子的混合物，既有酸性，又有漂白性。
5．下列关于氯水的叙述中正确的是(　　)
A．新制氯水中的微粒只含Cl2和H2O
B．新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C．光照新制氯水有气泡逸出，该气体是Cl2
D．新制氯水在密闭无色玻璃瓶中放置数天后酸性将减弱
答案　B
解析　新制氯水成分的多样性决定了新制氯水性质上的多重性。新制氯水中主要含有三种分子：H2O、Cl2、HClO和四种离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－；新制氯水中含有H＋和HClO，蓝色石蕊试纸遇H＋变红，变红后的试纸被HClO漂白褪色；光照新制氯水，发生反应：2HClO2HCl＋O2↑，逸出的是O2而不是Cl2；该反应进行后，弱酸(次氯酸)转化为强酸(盐酸)，在密闭无色玻璃瓶中不考虑HCl的挥发，溶液的酸性增强。
6．把氯气(Cl2)通入水中，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸(HClO)。次氯酸是一种强氧化剂，能杀死水中的细菌。所以自来水厂常用氯气来杀菌消毒。
请仔细阅读上述信息，回答下列问题。
(1)写出氯气与水反应的化学方程式：_____________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(2)次氯酸中氯元素的化合价是________。
(3)不法商贩常用自来水假冒矿泉水或纯净水出售，坑害消费者。请你设计一个简单的实验，来识别用自来水假冒的纯净水(简述操作步骤、现象和结论)__________________________
_____________________________________________________________________________。
答案　(1)Cl2＋H2OHCl＋HClO
(2)＋1价
(3)取少量水样，加入硝酸银溶液，若生成白色沉淀，且加稀硝酸沉淀不溶解，则证明该纯净水是用自来水假冒的
解析　HClO中，氢元素显＋1价，氧元素显－2价，根据化合价代数和为零可计算出氯元素为＋1价。纯净水应不含有任何离子，而自来水中含有氯离子，所以取少量水样，加入硝酸银溶液，若生成白色沉淀，且加稀硝酸沉淀不溶解，则证明该纯净水是用自来水假冒的。
7．某学习小组设计以下三个实验探究氯水的组成，请根据下表回答问题。
实验序号
实验方法
实验现象
结论
①
将氯水滴加到AgNO3溶液中
a：____
氯水中含有Cl－
②
将氯水滴加到含酚酞的NaOH溶液中
红色溶液变为无色
……
③
将氯水滴加到Na2CO3溶液中
b：____
氯水中含有H＋

(1)写出实验①和③的实验现象。
a：________________________________________________________________________，
b：________________________________________________________________________。
(2)有同学认为实验③产生的现象是因为氯水中含有次氯酸，你是否同意这个观点？________(填“同意”或“不同意”)，理由是_______________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(3)在分析实验②中实验现象产生的原因时，同学们的意见出现了分歧。甲同学认为氯水加到NaOH溶液中发生了中和反应而使溶液褪色，乙同学认为氯水中含有的次氯酸具有漂白性而使溶液褪色。请你设计简单的实验证明他们的观点：________________________________
______________________________________________________________________________。
答案　(1)有白色沉淀生成　有气泡产生
(2)不同意　次氯酸的酸性比碳酸弱，与Na2CO3反应不能生成CO2
(3)向反应后的溶液中滴加NaOH溶液至碱性，若红色恢复则表明甲同学的观点正确，反之则乙同学的观点正确
解析　(1)将氯水滴加到AgNO3溶液中，若有白色沉淀生成，则可说明氯水中含有Cl－，发生反应：AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3；将氯水滴加到Na2CO3溶液中，由于氯水中含有H＋，则可生成二氧化碳气体。(2)次氯酸的酸性比碳酸弱，与碳酸钠反应不能生成CO2。(3)若发生中和反应使溶液褪色，则向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至碱性，溶液重新变为红色；若由于次氯酸的漂白性使溶液褪色，则向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至碱性，溶液不再显红色。