2013高考一轮复习鲁科版第一章第二讲研究物质性质的方法和程序

第二讲 研究物质性质的方法和程序考试说明1．了解科学探究的基本过程，并运用以实验和推断为基础的科学探究方法解决有关问题。

2．了解氯气及其重要化合物的主要性质及应用。

3．掌握氯气的实验室制法。

一、氯气的性质1．研究物质的方法和程序 (1)基本方法包括观察、实验、分类、比较以及模型和假说等方法。

(2)基本程序观察物质的外观→预测物质的性质→通过化学实验来验证和探究预测的性质→通过对现象的分析、探讨、归纳、概括得出物质的性质结论。

2．氯气的性质 (1)物理性质在通常状况下，氯气为黄绿色气体，具有刺激性气味，比空气密度大，能溶解于水，有毒性。

(2)化学性质①与金属单质反应(除Au 、Pt 以外的所有金属)。

a ．Fe 在Cl 2中燃烧时产生棕红色的烟，化学方程式为：2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3。

b ．Cu 在Cl 2中燃烧时产生棕色的烟，化学方程式为：Cu ＋Cl 2=====点燃CuCl 2。

c ．Na 在Cl 2中燃烧时产生白色的烟，化学方程式为：2Na ＋Cl 2=====点燃2NaCl 。

Cl 2与金属反应有何规律？提示 Cl 2能与除铂、金等少数金属以外的其他绝大多数金属发生反应，具有很强的氧化性。

它与变价金属反应，一般生成金属的高价氯化物。

②与非金属反应：氢气在氯气中燃烧的化学方程式为H 2＋Cl 2=====点燃2HCl(安静地燃烧，苍白色火焰，瓶口有白雾)。

③与水反应：氯气与水反应的化学方程式：Cl 2＋H 2O HCl ＋HClO(离子方程式：Cl 2＋H 2O H ＋＋Cl －＋HClO 氯气既是氧化剂又是还原剂)。

氯水中的平衡体系有哪些？提示 氯水中存在三个平衡体系。

一是Cl 2＋H 2O HCl ＋HClO 的化学平衡：二是HClO H ＋＋ClO －的电离平衡；三是H 2O H ＋＋OH －的电离平衡。

④与碱反应a ．实验室中常用NaOH 溶液吸收多余的氯气，其反应的化学方程式为：2NaOH ＋Cl 2===NaCl ＋NaClO ＋H 2O 。

b ．工业上用氯气和石灰乳制漂白粉，其反应的化学方程式为：2Ca(OH)2＋2Cl 2===CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O 。

漂白粉的主要成分是CaCl 2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2。

二、氯的重要化合物 1．次氯酸(HClO)的性质(1)不稳定性：化学方程式为：2HClO=====光(或△)2HCl ＋O 2↑。

(2)弱酸性：比碳酸酸性弱，电离方程式为：HClO H ＋＋ClO －。

(3)强氧化性：具有漂白性。

2．Ca(ClO)2的主要化学性质 (1)稳定性比HClO 强。

(2)水解显碱性，其水解离子方程式：ClO －＋H 2O HClO ＋OH －。

(3)与酸反应生成HClO ，作为漂白或消毒剂的原理可用化学方程式表示为：Ca(ClO)2＋CO 2＋H 2O===2HClO ＋CaCO 3↓。

三、氯气的制取和氯离子的检验 1．氯气的制取(1)工业制法：工业上制Cl 2通常是用电解饱和食盐水的方法，方程式是2NaCl ＋2H 2O=====通电2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑(2)氯气的实验室制法 ①装置(如图所示)②反应原理：MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O ； ③收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法。

④尾气吸收反应的离子方程式为：Cl 2＋2OH －===Cl －＋ClO －＋H 2O 。

2．Cl －的检验无色溶液――→稀硝酸无变化――→AgNO 3溶液白色沉淀，含Cl －在MnO 2与浓盐酸反应制取氯气的反应中，浓盐酸的显示的性质是什么？提示 还原性和酸性。

一种方法·正确闻气体的气味的方法取一只盛满气体的集气瓶，稍微打开玻璃片，用手轻轻扇动，使极少量的气体飘进鼻孔，闻气体的气味。

一种比较·新制氯水、久置氯水、液氯的比较Cl2＋H2O HCl＋HClO平衡体系的应用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(降低Cl2的溶解度)来收集Cl2，也可用饱和食盐水除去Cl2中的杂质HCl。

2．当加浓盐酸时，c(H＋)和c(Cl－)都增大，平衡左移，因此可用次氯酸盐和浓盐酸作用来制取Cl2或测漂白粉中的“有效氯”；当加入CaCO3或Na2CO3时，c(H＋)减少，平衡右移，可使氯水中c(HClO)增大，增强漂白的作用。

3．当加入碱时，c(H＋)和c(HClO)都减小，平衡右移，实验室经常用浓强碱吸收未反应完的Cl2，工业上利用此原理制漂白粉和漂白液。

4．氯水光照后，因HClO分解，平衡右移，故氯水需避光贮存，最好现用现制，否则久置的氯水就会成为盐酸。

我的总结·1．常见有色气体：NO2(红棕色)、Cl2(黄绿色)、F2(淡黄绿色)、溴蒸气(红棕色)；2．常见有毒气体：SO2、H2S、NO、NO2、CO、Cl2等；3．常见易液化气体：Cl2、SO2、NH3等。

考点1 新制氯水的成分及相关性质Array1．氯水的成分Cl2溶于水：Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO三种分子：Cl2、H2O、HClO四种离子：Cl－、H＋、OH－、ClO－2．氯水的性质氯水的多种成分决定了氯水的化学性质表现出多样性：(1)Cl2的强氧化性；(2)HCl的强酸性；(3)HClO的强氧化性、弱酸性和不稳定性；(4)Cl－的性质。

在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下：【典例1】►(2012·潍坊联考)某学习小组设计以下四个实验探究氯水的成分，请根据下表回答问题。

(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：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(4)通过实验②的“实验现象”，同学们得出两个不同的结论。

这两个结论可能是a. __________________________；b.________________________。

请设计简单的实验证明上述a、b结论________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

审题视角①氯水中含有多种成分，“3分子”：Cl2、HClO、H2O；“4．离子”：Cl－、ClO－、H＋、OH－。

成分多种、性质多重；②氯水有强氧化性．．．．，能够使含酚酞的碱液红色退去。

解析氯水中存在：Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO，加入AgNO3溶液发生反应：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色沉淀)。

通过淀粉KI试纸检验氯水中存在Cl2，发生的反应为：Cl2＋2KI===I2＋2KCl。

通过氯水能与Na2CO3溶液反应说明氯水中存在HCl，发生的反应为：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑。

往含有酚酞的NaOH溶液中滴加氯水，溶液红色退去，有两种可能，一是氯水中含有强氧化性的HClO，它的漂白作用能使红色退去，二是氯水中含有H＋，能中和OH－，使酚酞退色。

通过向退色后的溶液中再加入NaOH溶液，看溶液是否重新变成红色来验证溶液退色的原因。

答案(1)氯水中含有Cl－(2)溶液退色有气泡冒出(3)取一片淀粉KI试纸，置于干燥洁净的表面皿或玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取氯水，滴在试纸上(4)a.氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液退色b．氯水中含有H＋，中和OH－使溶液退色向退色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性，若溶液不再显红色，证明红色消失是HClO的漂白作用引起的；若溶液显红色，证明是H＋的中和作用引起的(1)将实验③中的试纸换为pH试纸，能否测出氯水的pH?(2)若该小组使用了久置氯水，实验方法不变，能否出现上述现象？提示(1)不能。

氯水中含HClO，能将pH试纸氧化而使其退色。

(2)久置氯水实为稀盐酸，实验①、②、④还会出现上述现象，实验③中淀粉KI试纸不变蓝。

【应用1】►已知氯气与水的反应Cl2＋H2O HCl＋HClO是一个可逆反应，即不能进行到底的反应，且反应生成的次氯酸(HClO)是一种酸性比碳酸还要弱的酸。

(1)分别写出盐酸、次氯酸的电离方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(2)要使新制氯水里次氯酸的浓度增大，可向其中加入下列的________(填字母序号)。

A．NaOH固体B．水C．NaClO固体D．NaHCO3固体E．CaCO3固体(3)根据次氯酸及有关物质的性质判断，下列反应的离子方程式正确的是()。

A．氯气溶解于水：Cl2＋H2O 2H＋＋Cl－＋ClO－B．氯气溶于石灰水：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2OC．漂白粉溶液中通入足量CO2：Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClOD．漂白粉溶液中通入足量SO2：ClO－＋SO2＋H2O===HSO－3＋HClO解析(1)HClO为弱酸，弱酸电离是可逆的。

(2)加入NaClO固体，可与H＋结合生成HClO，尽管Cl2＋H2O HCl＋HClO的平衡左移，但HClO浓度仍然增大；加入NaHCO3固体、CaCO3固体可以HCl反应，使平衡右移，HClO 浓度增大。

(3)A项中HClO不可拆开；C项中应生成Ca(HCO3)2；D项中ClO－能氧化SO2生成SO2－4。

答案(1)HCl===H＋＋Cl－，HClO H＋＋ClO－(2)CDE (3)B考点2 氯气的制备与性质实验探究1．完整实验装置2．实验程序分析及注意问题反应原理―→用强氧化剂(如KMnO 4、K 2Cr 2O 7、KClO 3、MnO 2等)氧化浓盐酸。

MnO 2＋4HCl (浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O↓制备装置类型―→固体＋液体――→△气体↓净化方法―→用饱和食盐水除去HCl ，再用浓H 2SO 4除去水蒸气 ↓收集方法―→向上排空气法或排饱和食盐水法 ↓尾气吸收―→用强碱溶液(如NaOH 溶液)吸收↓验满方法―→⎩⎪⎨⎪⎧ (1)将湿润的淀粉－碘化钾试纸靠近盛Cl 2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl 2的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后退色的变化， 则证明已集满(3)实验室制取Cl 2时，常常根据氯气的颜色 判断是否收集满↓ 注意事项―→⎩⎪⎨⎪⎧(1)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应(2)为了减少制得的Cl 2中HCl 的含量，所以 加热温度不宜过高，减少HCl 挥发(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl 2，再拆卸装置，避免污染空气(4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl 2， 因为溶液中含Ca (OH )2量少，吸收不完全特别提醒：(1)制Cl 2的装置，可用于具有“固体(或液体)＋液体――→△气体”特点的反应； (2)工业制取Cl 2的方法是电解饱和食盐水，2NaCl ＋2H 2O=====通电2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑，俗称氯碱工业。