第一章 认识化学科学
第二节研究物质性质的方法和程序
第2课时 研究物质性质的基本程序
1．了解研究物质性质的一般程序。
2．掌握氯气的物理性质和化学性质。
3．探究氯水的成分及其性质。
4．了解漂白粉的成分和制备原理。
一、研究物质性质的基本程序
主要包括：观察外观→预测性质→实验和观察→解释和结论。
二、探究氯气的性质
1．认识氯气的物理性质。
颜色
气味
密度
水溶性
毒性
氯水颜色
黄绿色
刺激性气味
比空气大
能溶
有毒
浅黄绿色
如何正确闻气体的气味？
答案：用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的气体飘进鼻孔。
2．预测氯气的化学性质。
氯气和氧气相似，都属于活泼的非金属单质，具有强氧化性。
3．实验与观察。
与氯气反应的物质
化学方程式
实验现象
金属单质Fe
2Fe＋3Cl2点燃(=====)2FeCl3
铁丝在氯气中燃烧，产生棕褐色的烟
金属单质Cu
Cu＋Cl2点燃(=====)CuCl2
铜丝在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟
非金属单质H2
H2＋Cl2点燃(=====)2HCl
氢气在氯气中安静地燃烧，产生苍白色的火焰，瓶口有白雾
水
Cl2＋H2O===HCl＋HClO
氯气与水反应，形成浅黄绿色色的溶液
碱NaOH
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
氯气溶解于NaOH溶液中，形成无色的溶液
碱Ca(OH)2
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
氯气溶解于Ca(OH)2溶液中，形成无色的溶液
在描述化学现象时，“烟”和“雾”有何区别？
答案：在描述化学现象时，“烟”和“雾”描述的对象不同，“烟”是指固体小颗粒，“雾”是指小液滴。
日常生活中，发现氯气泄漏应如何自救？
答案：(1)Cl2密度比空气大，因此要逆着风向高处转移。(2)由于Cl2易和碱反应，可用蘸有肥皂水的毛巾捂住鼻子。
(3)向空中喷洒石灰水用于处理Cl2。
4．解释和结论。
氯气是一种活泼的非金属单质，既能与铁、铜和钠等金属反应，也能与氢气、红磷、硫等非金属反应，还能与水或碱发生反应。
5．次氯酸的性质。
①弱酸性：比碳酸酸性弱。
②不稳定性：光照下易分解放出O2，反应的化学方程式为2HClO光照(=====)2HCl＋O2↑。
③强氧化性：能杀菌、消毒，具有漂白作用。
三、物质结构的研究方法
方法
假说
模型
概念
以已有事实材料和科学理论为依据，面对未知事实或规律所提出的一种推测性说明
以科学理论为依据，建立起来的，是对事物及其变化的简化模拟
说明
假说提出后须得到实践的证实，才能成为客观事实
模型可分为物体模型、思维模型
1．下列说法不正确的是()
A．通过观察物质的色、味、态可了解其物理性质，通过实验可了解物质的化学性质
B．进行实验时，往往首先要对物质性质进行预测，其次是设计并实施实验来验证所做的预测
C．研究物质的性质，既需要有一个合理而科学的程序，又需要具体而科学的研究方法
D．进行实验验证时，对出现的特殊现象不必处理分析，只分析与预测一致的现象
D解析：在进行实验验证时，发现特殊现象，要提出新问题，并作进一步研究，故D说法不正确。
2．氯气可用于消灭田鼠，为此，可将氯气用软管通到田鼠洞中，这是利用了氯气下列性质中的()
①黄绿色 ②密度比空气大 ③有毒 ④易液化 ⑤溶于水
A．①②B．②③C．①②③D．③④⑤
B
3．常用两种方法制备氯化物：①金属与氯气直接化合；②金属与盐酸反应。用上述两种方法都可制得的氯化物是()
A．CuCl2B．FeCl2C．FeCl3D．AlCl3
D解析：Cu与Cl2反应生成CuCl2，但与盐酸不反应；Fe与Cl2反应生成FeCl3而与盐酸反应生成FeCl2；Al不论与Cl2还是盐酸反应都能生成AlCl3。
1．下列关于研究物质性质的基本程序：①观察物质的外观性质；②实验并观察现象；③解释现象及得出结论；④预测物质的性质。排序正确的是()
A．②①③④B．①②③④C．①④②③D．④①②③
C
2．用自来水(以Cl2为杀菌消毒剂)配制下列物质的水溶液，不会出现明显的药品变质问题的是()
A．Na2CO3B．AgNO3C．CuSO4D．NaOH
C解析：Cl2与H2O反应产生HCl和HClO，则配制Na2CO3、AgNO3、NaOH时均会与HCl反应而变质，只有CuSO4
不会反应变质。
3．下列有关氯气的叙述中正确的是()
A．氯气在常温下能与铁反应，故不能用铁罐存放液氯
B．液氯和氯水不是同一物质
C．点燃氢气和氯气的混合气体可以制取氯化氢
D．用氯气对生活用水进行消毒的原因是氯气能杀灭细菌
B
4．(双选)下列关于漂白粉的叙述正确的是()
A．漂白粉有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2B．漂白粉在空气中久置会变质
C．漂白粉是由Cl2与石灰乳制得的D．在使用漂白粉时应同时加入浓盐酸
BC解析：漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2，在空气中会发生反应：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO，HClO不稳定，见光易分解，所以久置会变质，故A错误，B正确。漂白粉的制法为将Cl2通入石灰乳中，故C正确。漂白粉中加入浓盐酸，效果反而不好，故D错误。
5．下列说法正确的是()
A．氯气是一种具有刺激性气味的无色气体B．铜丝在氯气中燃烧时生成棕黄色烟
C．铁丝在氯气燃烧时生成棕红色雾D．铁分别与氯气、盐酸反应时得到相同的氯化物
B解析：氯气是一种具有刺激性气味的黄绿色气体，故A项错；Cl2与铁反应时生成棕红色烟，故C项错；铁与氯气反应得到高价铁的化合物(FeCl3)，铁与盐酸反应得到低价铁的化合物(FeCl2)，故D项错。
6．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．用干燥有色布条
C．将气体通入硝酸银溶液D．用湿润的红色布条
D解析：Cl－和单质Cl2是两种不同的物质，因而具有不同的性质，如Cl2会和水反应生成具有漂白性的次氯酸，Cl－无此性质，Cl－无漂白性。HClO具有漂白性，而Cl2不具有，因而A、B中干燥环境下，Cl2都不能转变为HClO而无漂白性；C中气体通入AgNO3溶液中都产生白色沉淀。
7．在新制氯水中分别进行下列实验，写出相应的现象及原因。
(1)在氯水中加入镁条，现象为有气泡产生。原因是
(2)将氯水滴加到AgNO3溶液中，现象为产生白色沉淀。原因是
(3)将红布条放入氯水中，现象为布条退色。原因是
(4)氯水中滴加紫色石蕊试液，现象为先变红后退色。原因是
答案：(1)Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑；(2)AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3；(3)氯水中的HClO具有漂白性；(4)氯水中有H＋，显酸性，使石蕊试液变红，其中的HClO使其退色。
解析：Cl2＋H2O===HCl＋HClO，氯水中存在Cl2、H2O、HClO分子，H＋、Cl－等离子，因此与不同物质反应时起作用的成分可能不同。
8．有X、Y、Z三种元素：
①X、Y、Z的单质在常温下均为气体；
②X单质可以在Z的单质中燃烧，生成物为XZ，火焰呈苍白色；
③XZ极易溶于水，在水溶液中电离出X＋和Z－，其水溶液能使蓝色石蕊试纸变红；
④每2个X2分子能与1个Y2分子化合成2个X2Y分子，X2Y常温下为液体；
⑤Z单质溶于X2Y中所得溶液具有漂白性。
(1)试写出其元素符号：
(2)写出下列化合物的分子式：
(3)写出Z单质溶于X2Y中发生反应的化学方程式：
答案：XH，YO，ZCl；XZHCl，X2YH2O；Cl2＋H2O===HCl＋HClO。
解析：X＋Z―→XZ产生苍白色火焰，XZ水溶液使蓝色石蕊试纸变红，可以猜测X为H，Z为Cl。又因为X2Y常温下为液体，故猜测Y为O，代入题中再进行验证是正确的。
9．如下图所示，A处通入Cl2，关闭B阀时，C处的红布看不到明显现象，打开B阀后，C处红色布条逐渐退色，则D瓶中装的不可能是()
A．浓H2SO4B．NaOH溶液C．Na2CO3溶液D．饱和NaCl溶液
D解析：红色布条是否退色取决于布条上是否产生HClO。A处通Cl2，打开B阀后，气体不经D而直接进入C中，红色布条逐渐退色，说明C处产生了HClO，当关闭B阀通Cl2时，气体首先进入D中，此时，C处的红色布条看不到明显现象，说明所通Cl2在D中全部被吸收或Cl2被干燥，选项中能吸收Cl2的只有NaOH溶液和Na2CO3溶液，而浓H2SO4能干燥Cl2。
10．某学习小组设计了以下四个实验来探究氯水的成分，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
生成白色沉淀
②
将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中
氯水中含有Cl2
③
蓝色石蕊试纸先变红后退色
④
将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中
氯水中含有H＋
(1)指出实验①得出的结论：
(2)指出实验②和实验④中的“实验现象”：
(3)实验③中“实验方法”的具体操作过程和现象：
(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．氯水中含有H＋，中和OH－使溶液退色；
b．氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液退色。
请设计简单的实验证明哪一个是正确的：
解析：①产生AgCl沉淀，证明Cl－存在；③氯水呈酸性和漂白性，石蕊试纸先变红，后退色；④盐酸与Na2CO3溶液反应放出CO2。实验②中红色退去，可能性有两种：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，可向退色后的溶液中继续加入NaOH溶液，看溶液是否重新变成红色。
答案：(1)氯水中含有Cl－；(2)②溶液退色；④有气泡生成；(3)取一片蓝色石蕊试纸，置于表面皿或玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取氯水，滴在试纸上，试纸先变红后退色；(4)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。。
