第1章認識化學科學第2節

研究物質性質的方法和程序第2課時研究物質性質的基本程序素養目標學習要點1.通過對氯氣性質的研究等一系列科學探究活動,認識氯氣是一種非常活潑的非金屬單質。了解氯氣的物理性質和主要化學性質,形成科學探究與創新意識的化學核心素養。2.通過對氯氣性質的實驗探究,體會實驗方法在化學研究中的作用,體驗分類、比較等研究方法在研究和學習物質性質過程中的重要應用,培養宏觀辨識與微觀探析的化學核心素養。3.通過對氯氣性質的探究,認識研究物質性質的基本程序,形成證據推理與模型認知的化學核心素養。4.樹立安全意識和環保意識;培養將化學知識與生產、生活實踐相結合的意識,形成科學態度與社會責任的化學核心素養。一個程序:研究物質性質的基本程序。一個成分:新制氯水含有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-(極少量)。次氯酸三性質:漂白性、不穩定性、弱酸性。兩個重要原理:84消毒液、漂白粉制備原理。知識點一研究氯氣的性質基礎落實?必備知識全過關知識點一研究氯氣的性質一、研究物質性質的基本程序

類別顏色氣味共性差異二、氯氣的性質1.觀察——研究氯氣的物理性質顏色、狀態氣味密度溶解性

色氣體

刺激性氣味比空氣

常溫下1體積水約溶解2體積氯氣黃綠大2.預測——氯氣的化學性質氯氣能與Na、Fe、Cu等金屬單質反應,也能與H2等非金屬單質反應。(1)氯氣與金屬、非金屬的反應實驗內容實驗現象實驗結論(填寫化學方程式)

熔化的鈉球在氯氣中劇烈燃燒,產生

色的煙

白2Na+Cl2

2NaCl實驗內容實驗現象實驗結論(填寫化學方程式)

鐵絲在氯氣中劇烈燃燒,產生

色的煙,產物溶于水,溶液呈

色

干燥的氯氣在常溫下與鐵不反應,故液氯可以用鋼瓶盛放

2Fe+3Cl2

2FeCl3

銅絲在氯氣中劇烈燃燒,產生

色的煙,產物溶于水,溶液呈

色

純凈的氫氣在氯氣中

地燃燒,產生

色火焰。集氣瓶瓶口上方產生

工業制備鹽酸的反應原理

H2+Cl22HCl棕紅棕黃棕黃藍綠Cu+Cl2

CuCl2安靜蒼白白霧特別提醒聞有毒氯氣氣味的方法:稍打開玻璃片,用手輕輕地在瓶口扇動,使極少量的氯氣飄進鼻孔。名師點撥(1)燃燒是發光發熱的劇烈反應,燃燒過程不一定有氧氣參加反應。(2)H2和Cl2在強光照射下會發生爆炸生成HCl,工業上利用氫氣在氯氣中燃燒的方法制取HCl。(3)Cl2與變價金屬反應生成的是高價態化合物,與Cl2量的多少無關,如Cl2與Fe反應無論Cl2過量還是不足,生成的都是FeCl3。(2)氯氣能否與水發生反應

實驗操作

實驗現象干燥的紅紙條

,而濕潤的紅紙條

實驗結論干燥的Cl2

漂白性,氯氣能與水反應:Cl2+H2O══HCl+HClO,且產生的新物質(HClO)

漂白性

不褪色褪色無有(3)氯氣與堿的反應①與氫氧化鈉溶液反應——制取消毒液反應的化學方程式:Cl2+2NaOH══NaCl+NaClO+H2O。消毒液的有效成分:

。

②與石灰乳反應——制取漂白粉反應的化學方程式:2Ca(OH)2+2Cl2══CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2。次氯酸鈉③漂白粉的漂白原理:利用復分解反應原理,漂白粉中的

與酸(如鹽酸或碳酸等)反應生成具有漂白性的

。反應的化學方程式:Ca(ClO)2+CO2+H2O══CaCO3↓+2HClO。

④漂白粉的保存:漂白粉應

并置于

處密封保存。因HClO酸性比碳酸弱,次氯酸鹽與空氣中二氧化碳和水蒸氣反應生成HClO次氯酸鈣次氯酸避光陰涼易錯辨析化學現象中煙、霧、氣的辨析類別狀態舉例煙固體小顆粒Na在Cl2中燃燒產生白煙(NaCl)霧小液滴HCl在空氣中遇水蒸氣形成白霧(鹽酸小液滴)氣氣態物質若氣體無色則看不到,若有色則能觀察到(如氯氣呈黃綠色)名師點撥(1)次氯酸的漂白原理、特點及應用范圍(2)二氧化氯二氧化氯(ClO2)也可用于漂白和消毒。其漂白能力和消毒能力比氯氣強,使用起來比較安全。(3)不能用pH試紙測量氯水的pH,原因是氯水中的HClO具有漂白性。(4)工業上制取漂白粉是用氯氣與石灰乳反應制得,而不是用氯氣與石灰水反應。重難突破?能力素養全提升探究角度1研究物質性質的基本程序例1(2024山東東營勝利一中模擬)非金屬單質溴與氯氣的性質很相似。在探究溴單質的性質時,其基本程序應該是(

)A.實驗并觀察實驗現象→分析,解釋得出結論B.觀察溴的外觀性質→做實驗并觀察實驗現象→分析、解釋,得出結論C.觀察溴的外觀性質→預測溴的化學性質→做實驗并觀察實驗現象→分析解釋得出結論D.預測溴的化學性質→做實驗并觀察實驗現象→分析解釋得出結論→觀察溴的外觀性質C解析

探究物質的性質時其基本程序是:觀察物質外觀→預測物質的化學性質→做實驗并觀察現象→分析現象,并用相應的化學知識解釋→得出結論;非金屬單質溴與氯氣的性質很相似,所以可以根據氯氣的性質預測溴的性質,則探究溴的性質時其基本程序是:先從顏色、狀態方面觀察溴的外觀,然后根據氯氣的性質預測溴可能具有的性質,再做實驗驗證預測,觀察實驗并記錄現象,再分析實驗現象并用已知化學知識解釋現象,最后得出結論。[對點訓練1](2024山東普高高一聯考)研究物質的性質是化學研究的一項重要內容,有著科學的研究方法和程序。研究物質的性質,常用觀察、實驗、分類、比較等方法。在探究過程中,為了提高效率,對物質性質的研究常遵循以下基本程序:①觀察物質的外部特征→②預測物質的性質→③實驗和觀察→④解釋和結論。例如在研究氯氣性質的過程中,先通過觀察,得出氯氣的物理性質,然后預測其化學性質,再通過實驗的方法來驗證對物質性質的預測并進行探究,最后比較并得出結論。研究物質性質基本程序中,其中第②步主要用到的思維方法是(

)A.比較

B.分類C.模型

D.假說B解析

研究物質的性質時,應先觀察物質的外部特征,然后對物質進行分類,找出所屬類別的代表物預測其性質,再用實驗驗證預測的性質,最后得出結論,其中第②步主要是對物質進行分類,即用到的思維方法是分類。探究角度2氯氣的性質例2(2024北京八一學校模擬)某同學用下列裝置進行有關氯氣的實驗,下列說法正確的是(

)AB

收集Cl2證明氯氣無漂白作用,氯氣與水反應的產物有漂白作用CD

劇烈燃燒,產生大量白霧證明Cl2可與水反應B解析

氯氣的密度比空氣的大,應該用向上排空氣法收集氯氣,故A錯誤;氯氣不能使干燥的有色布條褪色,說明氯氣無漂白作用,氯氣能使濕潤的有色布條褪色,證明氯氣與水反應的產物有漂白作用,故B正確;劇烈燃燒,得到氯化鈉固體顆粒,產生大量白煙,故C錯誤;氯氣能溶于水,盛有氯氣的試管倒置于水槽中,試管內液面升高,不能證明氯氣能與水反應,故D錯誤。[對點訓練2](2024安徽淮北十二中模擬)氯氣是一種化學性質很活潑的非金屬單質,其具有較強的氧化性。下列敘述中不正確的是(

)A.實驗室制取氯氣時,為了防止污染環境,多余的氯氣可用澄清石灰水吸收B.鈉在氯氣中燃燒,生成白色的煙C.氯氣能與水反應生成次氯酸和鹽酸,久置的氯水最終變為稀鹽酸D.紅熱的銅絲在氯氣里劇烈燃燒,生成棕黃色的煙A解析

澄清石灰水中氫氧化鈣的濃度較低,無法完全吸收多余的氯氣,A錯誤;鈉在氯氣中燃燒,產生白色的煙,生成NaCl,B正確;氯氣與水反應生成HClO和HCl,其中HClO見光易分解生成HCl和O2,久置的氯水最終變為稀鹽酸,C正確;紅熱的銅絲能在氯氣中劇烈燃燒,產生棕黃色的煙,生成氯化銅,D正確。探究角度3含氯消毒劑的制備與應用例3(2024四川成都第七中學高一期中)常用的含氯消毒劑有液氯、漂白粉、84消毒液、二氧化氯等。下列說法錯誤的是(

)A.工業制取84消毒液的化學方程式為Cl2+2NaOH══NaCl+NaClO+H2OB.漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2C.工業上制取漂白粉是將Cl2通入澄清石灰水中D.漂白粉久置失效是因為有效成分與空氣中的CO2和水反應生成的HClO見光分解C解析

84消毒液的有效成分是NaClO,工業制取84消毒液的化學方程式為Cl2+2NaOH══NaCl+NaClO+H2O,A正確;漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,B正確;氫氧化鈣微溶于水,故工業上制取漂白粉是將Cl2通入石灰乳中,C錯誤;漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,與空氣中的CO2和水反應生成的HClO見光分解,D正確。[對點訓練3]下列有關漂白粉和漂白液的說法正確的是

(填序號)。

①漂白液的有效成分是NaClO,漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2;②漂白粉和明礬都常用于自來水的處理,二者的作用原理不相同;③漂白粉在空氣中久置不會變質;④漂白粉在空氣中久置變質,原因是漂白粉中的CaCl2與空氣中的CO2反應生成CaCO3;⑤漂白粉在空氣中不穩定,所以可用于漂白紙張。①②解析

①正確,漂白液的有效成分是NaClO,漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2;②正確,漂白粉用于自來水的殺菌消毒,明礬用于除去自來水中的懸浮雜質,二者的作用原理不同;③④不正確,漂白粉在空氣中久置變質,反應的化學方程式為Ca(ClO)2+H2O+CO2══CaCO3+2HClO,2HClO

2HCl+O2↑,而CaCl2與H2O和CO2不反應;⑤不正確,漂白粉能用于漂白紙張,與其不穩定性無關。知識點二研究氯水的性質基礎落實?必備知識全過關知識點二研究氯水的性質氯水的成分與性質實驗探究

氯水中加入的試劑實驗現象解釋Na2CO3粉末產生無色、無味的氣體氯水中含有H+,Na2CO3+2HCl══2NaCl+H2O+CO2↑AgNO3溶液溶液中生成白色沉淀氯水中含有Cl-,HCl+AgNO3══AgCl↓+HNO3紫色石蕊溶液溶液先變紅,后褪色氯水中含有酸性物質及具有漂白性的物質氯水中加入的試劑實驗現象解釋紅紙條紅紙條褪色氯水中含具有漂白性的物質FeCl2溶液溶液由淺綠色變為棕黃色Cl2+2FeCl2══2FeCl3氯水光照一段時間,再滴入紫色石蕊溶液氯水光照一段時間后,黃綠色褪去,再滴入紫色石蕊溶液只變為紅色氯水具有不穩定性,光照后失去了漂白性2HClO2HCl+O2↑深度思考氯氣溶于水,得到新制氯水。新制氯水中含有哪些成分?新制氯水和久置氯水成分上有什么區別?提示

新制氯水中主要含有HCl、HClO、Cl2、H2O。久置后HClO分解,最終成為HCl溶液,主要成分為HCl、H2O。正誤判斷(1)氯氣、氯水、液氯是同一種物質,只是狀態不同,都屬于純凈物。(

)(2)Cl2與H2O反應生成HCl和HClO,故氯水中無Cl2分子。(

)(3)濕潤的有色布條遇Cl2褪色,說明Cl2具有漂白性。(

)(4)新制取的漂白粉是純凈物。(

)××××重難突破?能力素養全提升探究角度1氯水成分及性質例1(2024福建永春一中模擬)在探究新制飽和氯水成分的實驗中,下列實驗現象或結論不正確的是(

)A.氯水的顏色呈淺黃綠色,說明氯水中含有Cl2B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,產生白色沉淀,說明氯水中含有Cl-C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有氣泡產生,說明氯水中含有H+D.向氯水中滴加紫色石蕊溶液,顏色變成紅色,說明氯水中含有HClOD解析

氯水中因含有Cl2而呈淺黃綠色,A項正確;氯水中存在Cl-,與硝酸銀反應生成AgCl白色沉淀,B項正確;氯水呈酸性,含有H+,能與NaHCO3反應生成CO2,C項正確;向氯水中滴加紫色石蕊,溶液顏色變成紅色,說明溶液呈酸性,含有H+,又因氯水中有HClO存在,HClO具有漂白性,最終溶液變為無色,D項錯誤。[對點訓練1](2024山東鄄城一中模擬)向盛有紫色石蕊溶液的試管中持續通入氯氣至過量,浴液顏色可能出現無色、淺黃綠色、紅色等變化。下列敘述不正確的是(

)A.過程Ⅰ溶液由紫色變成紅色,起作用的微粒是H+B.過程Ⅱ溶液由紅色變成無色,證明試管②中溶液不再呈酸性C.過程Ⅲ溶液顏色由無色變成淺黃綠色,證明溶液中有Cl2D.若向紫色石蕊溶液中持續加入Na2O2粉末,會出現不同的顏色變化B解析

過程Ⅰ溶液由紫色變成紅色,起作用的微粒是H+,A正確;過程Ⅱ溶液由紅色變成無色,是HClO漂白作用的結果,溶液中仍然含有鹽酸,B錯誤;過程Ⅲ形成飽和氯水溶液,顯淺黃綠色為Cl2的顏色,C正確;Na2O2與H2O反應生成NaOH,溶液呈藍色,Na2O2具有漂白性,使藍色褪去,D正確。歸納總結

(1)新制氯水中存在三種分子和四種離子,即

(2)新制氯水、久置氯水和液氯的比較

名稱新制氯水久置氯水液氯物質類別混合物混合物純凈物所含微粒Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-H+、Cl-、OH-、H2OCl2顏色淺黃綠色無色黃綠色探究角度2含氯物質的相互轉化例2(2024遼寧葫蘆島協作校模擬改編)部分含氯物質的類別與相應化合價的關系如圖所示。下列推斷不合理的是(

)A.物質b具有漂白性B.物質a在化學實驗中經常用到C.物質d常用作自來水消毒劑D.物質c暴露在空氣中易變質A解析

由元素的化合價及物質類別可知,a為HCl,b為Cl2,c為次氯酸鹽,d為ClO2,e為氯酸鹽。因氯氣與水反應生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,可以使濕潤的有色布條褪色,而氯氣沒有漂白性,故A錯誤;化學實驗中經常用到鹽酸,故B正確;ClO2能使細菌或病毒變性,可用作自來水消毒劑,故C正確;c為次氯酸鹽,由于碳酸的酸性比次氯酸強,次氯酸鹽暴露在空氣中與二氧化碳和水蒸氣反應可生成次氯酸,次氯酸不穩定,見光易分解,故D正確。[對點訓練2]室溫下,單質A、B、C分別為固體、黃綠色氣體、無色氣體,在合適的反應條件下,它們可按下面框圖進行反應。又知D溶液為棕黃色,E溶液為無色,請回答:(1)A是

(填寫化學式,下同),B是

,C是

。

(2)反應①的化學方程式為

。

(3)反應③的化學方程式為

。

FeCl2H22Fe+3Cl22FeCl3Fe+2HCl══FeCl2+H2↑解析

從反應的框圖看出,反應①A+B→D固體,D固體溶于水得到的D溶液呈棕黃色,又從物理性質可以判斷B為Cl2。推出A是Fe,D是FeCl3,F是FeCl2。從反應③A+E溶液→F溶液+C可知,E為HCl,C為H2。學以致用隨堂檢測全達標12345題組1研究物質性質的基本程序1.下列有關研究氯氣性質的基本方法和基本程序的敘述錯誤的是(

)A.利用觀察法觀察氯氣的外部特征,如氯氣的顏色、存在狀態等B.預測氯氣的性質屬于研究物質性質的基本程序的第二步C.預測氯氣的性質時可運用分類法D.研究氯氣的性質可按照觀察→實驗→預測→結論的程序進行D解析

研究物質的性質可按照觀察→預測→實驗→結論的程序進行,B項正確、D項錯誤。12345題組2氯水的性質2.下列有關敘述正確的是(

)A.氯氣可使干燥的pH試紙先變紅后褪色B.液氯和氯水是同一種物質C.新制的氯水含有Cl2、H2O和HClO三種分子D.將氯氣通入澄清石灰水中可制得漂白粉C解析

干燥的氯氣不具有酸性和漂白性,不能使干燥的pH試紙先變紅后褪色,故A錯誤;液氯是液態的Cl2單質,氯水是Cl2的水溶液,故B錯誤;新制氯水含有Cl2、H2O、HClO三種分子和Cl-、H+、ClO-、OH-四種離子,故C正確;將氯氣通入石灰乳中可制得漂白粉,故D錯誤。12345題組3氯氣及含氯化合物的性質3.(2024廣東廣州模擬改編)下列說法正確的是(

)A.可以通過單質間的化合反應直接制取FeCl2B.84消毒液主要成分為次氯酸鈣C.Cl2有強烈的刺激性氣味,吸入少量時可能會引起胸痛和咳嗽D.氯水能使鮮花褪色是因為有鹽酸生成C解析

氯氣與鐵反應得到FeCl3,不可以通過單質間的化合反應直接制取FeCl2,A錯誤;84消毒液的主要成分為次氯酸鈉,B錯誤;氯水中含次氯酸,次氯酸具有漂白性,能使鮮花褪色,D錯誤。123454.(2024湖南三湘名校聯考改編)氯氣在生活和生產中應用比較廣泛。下列有關氯氣的性質說法正確的是(

)A.純凈的氫氣可以在氯氣中安靜地燃燒,發出淡藍色火焰B.鐵在氯氣中劇烈燃燒,會生成固體FeCl3C.氯氣有漂白性,可以使鮮花褪色D.氯氣和水的反應中,產物只有一種B解析

純凈的氫氣可以在氯氣中安靜地燃燒,發出蒼白色火焰,A項錯誤;鐵在氯氣中劇烈燃燒,會生成固體FeCl3,B項正確;氯氣無漂白性,氯氣與水反應生成的HClO有漂白性,可以使鮮花褪色,C項錯誤;氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸,D項錯誤。123455.(2024河南鄭州聯考)(1)下列有關Cl2的敘述中不正確的是

(填字母)。A.氯水能夠使石蕊溶液先變紅后褪色,說明氯水中存在H+和漂白性物質B.在加壓條件下,氯氣轉化為液氯,可儲存于鋼瓶中,便于運輸和使用C.液氯是氯氣的水溶液,它能使干燥的有色布條褪色