氯水的成分及性质分析漂白剂
高考频度:★★★☆☆
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小王同学在一次实验中发现:把新制氯水逐滴加到含有酚酞的氢氧化钠溶液中,当加到最后一滴时溶液的红色突然消失。
请回答下列问题:
(1)将氯气通入水中的化学方程式为________________;氯水中具有强氧化性的分子有________、________。
(2)探究“溶液的红色突然消失”的原因:
①猜想:a.是氯水中的盐酸中和了NaOH,使酚酞由红色变成无色;
b.是_____________________________________________。
②设计实验:往已褪色的溶液中连续滴加NaOH溶液至过量,若现象为________,则证明“猜想a”正确;若现象为________,则“猜想b”正确。
【答案】(1)Cl2+H2O===HCl+HClO Cl2HClO
(2)①b.氯水中的HClO的强氧化性(或漂白性)将酚酞氧化而褪色
②红色重新出现红色不再出现
解题必备
一、氯水性质的多重性
1.氯水中的反应
Cl2+H2O===H++Cl−+HClO,2HClO 光照
2H++2Cl−+O2↑,所以,保存氯水要密闭、放在冷暗处、
棕色瓶中。
但氯水不宜长期存放,最好是现用现配,因为不见光也会缓慢分解。
2.氯水的成分
新制氯水分子有Cl2、HClO、H2O三种,溶质分子中以Cl2为主;离子有H+、Cl−、ClO−、OH−(少量)四种。
长期放置的氯水,由于HClO分解,Cl2全部反应,氯水最终变为稀盐酸。
3.氯水的性质
(1)表现Cl2的性质
氯水中含有Cl2,所以氯水呈黄绿色,由于Cl2具有强氧化性,当向氯水中加入强还原性物质,便可与Cl2发生氧化还原反应。
如:氯水能使润湿的淀粉KI试纸变蓝(用于对Cl2收集的验满),能与Na2SO3、FeBr2等发生氧化还原反应:Na2SO3+Cl2+H2O===Na2SO4+2HCl,2FeBr2+3Cl2(足量)===2FeCl3+2Br2。
(2)表现HClO的强氧化性
氯水中含有HClO,HClO具有强氧化性,能杀死水里的病菌,故常用氯气给自来水杀菌、消毒。
另外HClO还可将色素氧化而使其颜色褪去,故氯水常用于漂白。
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(3)表现H+的性质
氯水中含有H+,所以氯水具有H+的性质,如氯水能与镁粉反应放出氢气,能与CaCO3反应放出CO2。
(4)具有Cl−的性质
氯水中加入硝酸银溶液反应生成白色沉淀。
反应的离子方程式:Ag++Cl−===AgCl↓。
二、氯气与碱反应制取漂白液(粉)
1.Cl2与NaOH溶液反应制取漂白液的化学方程式为2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O。
2.工业上制取漂白粉的原理与上述反应原理相似,反应的化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2
+2H2O。
如果氯气与Ca(OH)2反应充分,并使次氯酸钙成为主要成分,则得到漂白精。
注意:漂白粉保存不当会变质的原因是Ca(ClO)2和空气中的CO 2和水蒸气反应生成HClO ,易分解。
因此漂白粉和漂粉精的保存方法是密封、避光并置于阴凉干燥处。
易错易混
液氯与氯水的区别
液氯 新制氯水
久置氯水 成分 Cl 2 Cl 2、HClO 、
H 2O 、H +
、Cl −
、ClO −
、OH −
H +
、Cl −
、H 2O 、OH −
分类 纯净物 混合物 混合物 颜色 黄绿色 黄绿色
无色 性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性
保存
特制钢瓶
棕色瓶盛装,放阴凉处,一般现用现
配
放于试剂瓶,玻璃塞即
可
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1.下列关于氯水的叙述,正确的是 A .新制氯水中只含Cl 2和H 2O 分子
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Cl 2
D .新制氯水在密闭无色玻璃瓶中放置数天后酸性将减弱
2.下图是一种验证某气体化学性质的实验装置,图中B 为开关。
若先打开B ,在A 处通入干燥氯气,C 中红色布条颜色无变化;当关闭B 时,C 处红色布条颜色褪去。
则D 瓶中盛有的溶液是
A .浓硫酸
B .饱和NaCl 溶液
C .浓NaOH 溶液
D .浓NaBr 溶液
3.为预防“H1N1”甲型流感,可用“84”消毒液(NaClO 溶液)消毒,下列说法中正确的是
A.NaClO溶液的消毒原理是HClO具有强氧化性
B.1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移2 mol电子
C.NaClO溶液的漂白原理与Na2O2、活性炭相同
D. “84”消毒液与“洁厕灵”(盐酸)共同使用,可达到既清洁又消毒的双重效果
4.金属钛冶炼过程中得到MgCl2,将熔融态MgCl2电解可得到金属镁和Cl2,氯气可制得漂白液、“84消毒液”等生活用品,试回答下列问题:
(1)如下图所示(海拔:A>B>C),若钛厂Cl2泄露,工人应立即向________处疏散(填“A”、“B”或“C”);
(2)漂白液暴露在空气中会逐渐失效,请用相关的化学方程式解释________________;________________。
(3) “84消毒液”(主要成分是NaClO和NaCl)和洁厕灵(主要成分为盐酸)混用会产生有
毒气体,写出反应的离子方程式______________。
(4)上述反应说明漂白液与酸性溶液混合会产生Cl2(全部溶于水,不会逸出),若取10
mL漂白液与足量BaCl2溶液混合后,不断通入SO2至过量,在实验过程中可能观察到的现象是____________________
_____________________。
(5)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色到橙黄色的气体,是国际上公认为安全、无毒的绿色
消毒剂,代替了Cl2用于自来水消毒。
已知ClO2和Cl2的消毒能力都主要体现在氧化性,反应生成Cl−,则等物质的量的ClO2消毒能力约是Cl2的________倍。
5.某研究小组制备84消毒液(主要成分NaClO)设计了如图装置。
并查阅到下列资料,“在
加热情况下卤素与碱液发生如下反应:3X2+6OH− 70℃
5X−+
3
XO +3H2O”。
回答下列问题:
(1)装置中的大试管内发生反应的离子方程式为_______________________。
(2)装置中能否省去盛饱和NaCl溶液的洗气瓶?________(填“能”或“不能”,下
同),理由是__________________________________________。
(3)装置中能否省去盛浓硫酸的洗气瓶?________,理由是
____________________________。
(4)装置中能否省去盛冰水的烧杯?________,理由是
______________________________。
参考答案
1.【答案】B
【解析】新制氯水中含三种分子(Cl2、HClO、H2O)、四种离子(H+、Cl−、ClO−、OH−),A项错误;新制氯水中含盐酸和次氯酸,溶液呈酸性,次氯酸有强氧化性,所以新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色,B项正确;光照氯水,HClO分解产生O2,C项错误;氯水久置,HClO分解,所以久置氯水相当于盐酸,次氯酸的酸性弱于盐酸,所以氯水放置数天后酸性增强,D项错误。
2.【答案】B
【解析】干燥氯气通过D装置后,会变成湿润氯气,才具有漂白性。
A是干燥剂、C、D与氯气反应,只有B符合。
3.【答案】A
4.【答案】(1)A
(2)2NaClO+H2O+CO2===Na2CO3+2HClO 2HClO 光照
2HCl+O2↑
(3)ClO−+Cl−+2H+===Cl2↑+H2O
(4)开始溶液变成黄绿色,后来黄绿色褪去,生成白色沉淀
(5)2.5
【解析】(1)氯气密度大于空气,因此若钛厂Cl2泄露,工人应立即向A处疏散。
(2)次氯酸盐容易吸收空气中的二氧化碳转化为次氯酸,次氯酸分解生成氯化氢和氧气而失效,反应
的化学程式为2NaClO+H2O+CO2===Na2CO3+2HClO、2HClO 光照
2HCl+O2↑。
(3)次氯酸根离子具有强氧化性,酸性条件下能把氯离子氧化生成氯气,反应的离子方程式为ClO−+Cl−+2H+===Cl2↑+H2O。
(4)漂白液能把氯离子氧化生成氯气,氯气把二氧化硫氧化生成硫酸,进而生成硫酸钡白色沉淀,所以实验现象是开始溶液变成黄绿色,后来黄绿色褪去,生成白色沉淀。
(5)1 mol二氧化氯(ClO2)得到电子转化为氯离子,转移5 mol电子;1 mol氯气转化为氯离子,转移
2 mol电子,所以等物质的量的ClO2消毒能力约是Cl2的5
2
=2.5倍。
5.【答案】(1)Cl2+2OH−===Cl−+ClO−+H2O
(2)不能
氯气中混有的HCl气体进入大试管中也会和氢氧化钠溶液反应,降低了NaClO的产量和纯度
(3)能少量水蒸气进入试管中不影响反应
(4)不能氯气与水的反应是放热反应,反应时温度升高,可能引起副反应,生成NaClO3。