课件48张PPT。第一单元 氯、溴、碘及其化合物
第1课时 氯气的生产原理及其性质
氯气的生产原理
阅读教材P40第1自然段至P41[氯气的性质]以上内容,完成以下问题
1.工业上制氯气
(1)方法:工业上制取Cl2采用___________的方法,以此为基础制取Cl2等产品的工业称为___________。电解食盐水氯碱工业2.实验室制氯气
(1)装置(4)收集方法:向______排空气法。
(5)尾气吸收:用____________吸收。上NaOH溶液 氯气的性质
阅读教材P41[氯气的性质]以下内容至P44[氧化还原反应]以上内容,完成以下问题
1.氯气的物理性质黄绿色刺激性气态大2.氯气的化学性质
氯气是一种化学性质很______的非金属单质,能与多种_______和_________直接化合。
(1)氯气和金属反应活泼金属非金属FeCuNa(2)氯气和非金属反应
氢气在氯气中燃烧:_________________,该反应的产物溶于水后得到______,工业常用此法制取______。
(3)氯气和水反应
①化学方程式:_________________________盐酸盐酸②次氯酸
a.强氧化性:能使染料等有机色素_______,能够杀死水中的细菌。
b.不稳定性:在光照条件下次氯酸分解的方程式为:
___________________________。
c.弱酸性:酸性比碳酸弱。褪色(4)氯气与碱反应
①工业用NaOH溶液吸收Cl2,化学方程式为:
_____________________________________。【判断】
1.氯气可用排水法收集( )
2.氯气与铁反应可生成氯化亚铁( )
3.氯水中只存在Cl2和水分子( )
4.新制氯水要保存在棕色试剂瓶中( )
5.漂白粉是一种纯净物( )×√×××1.反应原理
(1)制取时要注意反应条件是“浓盐酸”和“加热”,随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐降低,一旦盐酸成为稀盐酸,反应将不再进行。
(2)若无MnO2,可以用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等氧化剂代替,如2KMnO4+16HCl(浓)===2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O。2.制备气体的类型: 。
3.收集方法:向上排空气法或排饱和食盐水法。
4.净化方法:用饱和食盐水除去HCl,再用浓H2SO4除去水蒸气。
5.尾气吸收:用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。
6.注意事项
实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2,再拆卸装置,避免残留气体污染空气。【活学活用】
1.某学生设计了如下图所示的实验装置,用于制备纯净的Cl2。(1)装置中有五处错误,请指出并改正:
①__________________________________________;
②__________________________________________;
③_________________________________________;
④_________________________________________;
⑤_________________________________________。 (2)在改正后的装置图中,洗气瓶(净化气体)中的饱和食盐水、浓硫酸和氢氧化钠溶液的作用分别是:
①饱和食盐水的作用:________________________;
②浓硫酸的作用:____________________________;
③氢氧化钠溶液的作用:_______________________。
【解析】 解答时要结合氯气的性质、制备原理和净化、检验、尾气吸收等多方面进行综合分析。从实验原理上来说,氯气是用浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下制取的,不能用稀盐酸,因稀盐酸还原性弱,与二氧化锰不反应; 该反应制得的氯气中混有HCl和水蒸气,应依次通过盛有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶将其除去;因氯气比空气重,应用向上排空气法收集;因氯气有毒,应对尾气进行吸收,以避免对环境造成污染。
【答案】 (1)①不能用长颈漏斗,应用分液漏斗 ②不能用稀盐酸,应用浓盐酸 ③没有酒精灯,应用酒精灯加热 ④盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置不对,应颠倒位置 ⑤盛饱和食盐水的洗气瓶中的进气导管未插入液面以下,出气导管插入液面,应改为进气导管插入液面,出气导管不插入液面 (2)①除去混在氯气中的HCl ②除去混在氯气中的水蒸气
③吸收多余的氯气,防止污染环境
氯气溶于水得到氯水,氯水中因溶有部分氯气,而呈现黄绿色。氯水中的部分氯气与水发生反应,生成了盐酸和次氯酸:Cl2+H2O??HCl+HClO。盐酸和次氯酸均具有酸性,且盐酸能电离出Cl-。1.新制氯水、久置氯水、液氯的比较2.新制氯水发生的反应【活学活用】
2.(双选)下列关于氯水的叙述,正确的是( )
A.氯水中只含Cl2和H2O分子
B.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2
D.氯水放置数天后其pH将变小,酸性增强【答案】 BD预习完成后,请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中:[探究背景1]
某校化学兴趣小组的同学用如图所示仪器设计一个包括电解饱和食盐水并测定电解时产生的氢气的体积和检验氯气的实验装置。(提示:Cl2可与KI反应生成I2,淀粉遇I2变蓝)[探究问题1]
1.证明产物是Cl2的实验现象是什么?
【提示】 淀粉-KI溶液变蓝。2.所选仪器连接时,各接口的顺序是(填各接口的字母代号):A接______、______接______;B接______、______接______。
【提示】 G F H D E C
3.实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为5.60 mL,电解后溶液的体积恰好为50.0 mL,则溶液中NaOH的物质的量浓度为多少?
【提示】 0.01 mol/L[探究背景2]
某化学兴趣小组做了以下实验:[探究问题2]
1.氯气有漂白性吗?上面哪组实验可证明?
【提示】 没有,氯气和水反应生成的HClO有漂白性。Ⅰ。
2.第Ⅱ组实验证明新制氯水的哪些性质?
【提示】 酸性和漂白性。
3.写出第Ⅲ组实验反应的化学方程式。
【提示】 HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3。 下列氯化物中,既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金属和盐酸反应制得的是( )
A.CuCl2 B.FeCl2 C.FeCl3 D.AlCl3
【思路点拨】 因为氯气有强氧化性,与变价金属反应生成高价化合物。【解析】 根据Cl2和盐酸与铜、铁反应的有关规律判断。Cl2跟铜、铁反应,无论Cl2是否足量,都可把金属氧化成最高价金属氯化物。而盐酸跟Cu不反应,与Fe反应只生成FeCl2。
【答案】 D 下列实验现象与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是( )
A.将NaHCO3固体加入新制氯水中,有无色气泡产生(H+)
B.新制氯水使红色布条褪色(HCl)
C.向FeCl2溶液中滴加新制氯水,再滴加KSCN溶液,溶液呈血红色(Cl2)
D.向新制氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀产生(Cl-)【思路点拨】 分清新制氯水中三分子(Cl2、HClO、H2O),四离子(Cl-、ClO-、H+、OH-)在不同反应中的作用。
【解析】 由于新制氯水中存在HCl,则将NaHCO3加入新制氯水中发生反应NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,表现出HCl的酸性,即H+的性质,A项正确;新制氯水使红色布条褪色是因为次氯酸有漂白作用,B项错误;Cl2具有强氧化性,能把Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+遇KSCN溶液呈血红色,C项正确;向新制氯水中滴加AgNO3溶液,发生反应HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3,表现出Cl-的性质,D项正确。
【答案】 B
1.氯气有毒,曾被法西斯制成毒气弹用于侵略战争。当这种毒气弹顺风爆炸时,通常可采用的防御办法是( )
A.人畜应躲到低洼的地方去
B.人畜多饮豆浆和牛乳
C.人畜应躲到较高的地方去
D.可用烧碱溶液浸湿软布蒙面【解析】 本题考查了氯气的性质。氯气的密度大于空气,所以在躲避时应到较高的地方去。氯气可与碱液反应,所以可用肥皂水或小苏打水浸湿软布蒙面,烧碱腐蚀性太强,不能用。
【答案】 C
2.下列氯化物,不能用金属和氯气直接反应制得的是( )
A.CuCl2 B.FeCl2 C.MgCl2 D.KCl
【解析】 氯气具有很强的氧化能力,与金属铁直接反应,生成高价氯化物FeCl3。
【答案】 B3.实验室制取氯气可以有以下途径,用化学方程式表示如下。若制取等质量的氯气,消耗盐酸最少的是( )
A.8HCl+K2Cr2O7===2KCl+Cr2O3+4H2O+3Cl2↑
B.16HCl+2KMnO4===2MnCl2+8H2O+2KCl+5Cl2↑
C.4HCl+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.6HCl+KClO3===KCl+3H2O+3Cl2↑【解析】 根据上述反应可知制取等量的氯气时消耗盐酸的物质的量的大小关系为C>A>B>D。
【答案】 D4.下列物质中同时含有氯分子和氯离子的是( )
A.液氯 B.新制氯水
C.CaCl2溶液 D.次氯酸溶液
【解析】 A中的液氯指的是液态的氯分子,不含氯离子;B中氯水是氯气的水溶液,含有H2O、HClO、Cl2和H+、Cl-、ClO-、OH-;C中的氯化钙溶液不含氯分子;D中的次氯酸溶液不存在氯分子和氯离子。
【答案】 B5.在新制氯水的各种微粒中:
(1)使氯水呈黄绿色的是(填写化学式或离子符号,下同)______。
(2)能使AgNO3溶液产生白色沉淀的是______。
(3)能使紫色石蕊试液显红色的是______。
(4)能使有色布条褪色的是______。
(5)能使无水CuSO4变蓝的是______。
(6)能与NaHCO3溶液反应放出气体的是______。
(7)能使KI溶液变成褐色的是______。【解析】 新制氯水中有Cl2(显氧化性与还原性物质反应);HClO(能漂白、杀菌、消毒);Cl-(与Ag+生成白色沉淀);H+(显酸性)。
【答案】 (1)Cl2 (2)Cl- (3)H+ (4)HClO
(5)H2O (6)H+ (7)Cl2学业达标限时自测(九)课件52张PPT。第2课时 氧化还原反应和溴、碘的提取
氧化还原反应
阅读教材P44[氧化还原反应]至P45[溴、碘的提取]以上内容,完成以下问题
1.基本概念
(1)氧化还原反应:反应过程中有___________的化学反应。
(2)非氧化还原反应:反应过程中没有_____________的化学反应。电子转移电子转移(3)氧化剂:在氧化还原反应中,__________的物质。
(4)还原剂:在氧化还原反应中,____________的物质
2.表示方法
通常用线桥法来表示一个氧化还原反应中电子转移的方向和数目。试表示以下两反应中的电子转移的方法和数目:得到电子失去电子【判断】
1.氧化还原反应的实质是化合价升降( )
2.只有所有元素的化合价都发生变化的化学反应才是氧化还原反应( )
3.含最高价元素的化合物一定具有强氧化性( )
4.失电子越多,还原性越强( )
5.阳离子只具有氧化性,阴离子只具有还原性( )××××× 溴、碘的提取
阅读教材P45[溴、碘的提取]至P47[练习与实践]以上内容,完成以下问题
1.溴、碘的提取
从海水中提取溴,通常是将______通入提取粗盐后的母液中,将溶液中的_________转化为 ,然后鼓入 _________或____________,使溴从溶液中挥发出来,冷凝后得到粗溴。氯气溴离子溴单质热空气水蒸气虽然海水中碘的总储藏量很大,但由于其浓度很低,目前工业上并不直接由海水提取碘。海洋中的某些植物具有________碘的能力,从海产品(如海带等)中提取碘是工业上获取碘的重要途径。
写出用氯气分别从溴化钾、碘化钾中提取溴、碘的化学方程式:
__________________________;
___________________________富集Cl2+2KBr===2KCl+Br2Cl2+2KI===2KCl+I22.溴、碘的性质
(1)单质的物理性质深红棕 紫黑 水酒精四氯化碳水酒精四氯化碳挥发升华蓝(2)Br-、I-的检验
①试剂:硝酸银溶液和稀硝酸。
②反应方程式:________________________________、
_______________________________。
③现象:分别出现____________、____________。NaBr+AgNO3===AgBr↓+NaNO3NaI+AgNO3===AgI↓+NaNO3淡黄色沉淀黄色沉淀1.氧化还原反应的五对基本概念既有明显的区别,又有密切的联系,它们之间的关系如下所示:2.氧化还原反应的特征(标志):元素的化合价在反应前后发生变化。
3.氧化还原反应的本质:反应过程中发生了电子转移(包括电子得失和电子对偏移)。
4.氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法:用箭头表示反应物中不同(或相同)原子或离子间的电子转移。
①首先标出变价元素的化合价。
②用双箭头表示,箭头从反应物指向生成物且起止为同一元素。③在线桥上要注明“失去”或“得到”电子的总数。
(2)单线桥法:用箭头表示氧化还原反应中原子或离子得到或失去电子的结果。
①首先标出变价元素的化合价。
②用单箭头表示,箭头起点为失电子元素,终点为得电子元素。③在线桥上只标明电子转移的总数而不标得与失。
【活学活用】
1.现有下列两个氧化还原反应,回答问题:
(1)用双线桥法表示出反应中的电子转移情况以及反应物被氧化、被还原情况。
(2)分析说明什么物质是氧化剂,什么物质是还原剂。【解析】 (1)① (2)在反应①中,KClO3中的氯原子得电子,化合价降低,KClO3是氧化剂;KClO3中的氧原子失电子,化合价升高,KClO3是还原剂。在此反应中,KClO3既是氧化剂又是还原剂。
在反应②中,Cl2中的氯原子得电子,化合价降低,Cl2是氧化剂;Cl2中的氯原子失电子,化合价升高,Cl2是还原剂。在此反应中,Cl2既是氧化剂又是还原剂。 【答案】
(2)反应①中KClO3既是氧化剂又是还原剂,反应②中Cl2既是氧化剂又是还原剂。1.从海水中提取溴
(1)海水提溴的工艺流程如下图所示。2.从海水中提取碘
(1)从海带中提取碘的工艺流程如下图所示。
(2)原理:2I-+Cl2===I2+2Cl-。【活学活用】
2.在含有溴化钾和碘化钾的混合液里通入过量氯气,然后把此溶液蒸干、灼烧,最后留下来的是( )
A.KCl B.KCl和KBr C .I2 D.Br2
【解析】 2KBr+Cl2===2KCl+Br2,2KI+Cl2===2KCl+I2,在加热蒸干、灼烧的过程中,溴挥发,碘升华,故选A。
【答案】 A 预习完成后,请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中:[探究背景1]
氮化铝(AlN)广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下,AlN可通过反应Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO制得。[探究问题1]
1.该反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物分别是什么?
【提示】 氧化剂—N2,还原剂—C,氧化产物—CO,还原产物—AlN。
2.该反应中若生成1 mol CO转移多少电子?【提示】 由价态分析 ,有1 mol CO生成转移 2 mol e-。3.用双线桥标出该反应中电子的转移。【提示】 [探究背景2]
以下是某化学兴趣小组为比较氯气、溴及碘单质的氧化性强弱而做的探究实验,完成以下问题。[探究问题2]
1.补充其实验现象及结论
【提示】 1.无 橙 分层 橙红 Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2 强
2.无 褐 分层 紫红 Cl2+2KI===2KCl+I2 强
3.无 褐 分层 紫红 Br2+2KI===2KBr+I2 强2.由该实验比较卤素单质的氧化性强弱及阴离子的还原性强弱顺序?
【提示】 氧化性:Cl2>Br2>I2;还原性:Cl-
①H2SO3+I2+H2O===2HI+H2SO4
②2FeCl3+2HI===2FeCl2+2HCl+I2
③3FeCl2+4HNO3===2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3
A.H2SO3>I->Fe2+>NOB.I->Fe2+>H2SO3>NO
C.Fe2+>I->H2SO3>NO
D.NO>Fe2+>H2SO3>I-
【思路点拨】 本题主要考查对物质氧化性、还原性强弱的判断,氧化还原反应的特征可以概括成如下形式:【解析】 由反应①得物质的还原性:H2SO3>I-,由反应②得物质的还原性:I->Fe2+,由反应③得物质的还原性:Fe2+>NO。由此得出这四种还原剂的还原性强弱顺序为:H2SO3>I->Fe2+>NO。故选A。
【答案】 A比较物质氧化性、还原性强弱的方法
氧化性的强弱是指氧化剂使其他物质失去电子(化合价升高)的难易程度,还原性的强弱是指还原剂使其他物质得到电子(化合价降低)的难易程度,即物质的得电子能力越强,氧化性越强;物质的失电子能力越强,还原性越强。判断物质的氧化性或还原性的强弱,有以下一些方法:
(1)根据金属活动顺序进行判断一般来说,越活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越容易,其阳离子得电子还原成金属单质越难,氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越难,其阳离子得电子还原成金属单质越容易,氧化性越强。如Cu2++2e-===Cu远比Na++e-===Na容易,即氧化性Cu2+>Na+,还原性Na>Cu。
(2)根据非金属活动顺序进行判断(3)根据氧化还原反应的发生规律判断
氧化还原反应的发生规律可用如下式子表示:例:已知①2FeCl3+2KI===2FeCl2+I2+2KCl
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
由①知,氧化性Fe3+>I2,由②知,氧化性Cl2>Fe3+,综合①②结论,可知氧化性Cl2>Fe3+>I2。
(4)根据氧化还原反应发生反应条件的不同进行判断
如:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓)===2MnCl2+5Cl2↑+8H2O+2KCl
后者比前者容易(不需要加热)发生反应,可判断氧化性KMnO4>MnO2。(5)根据被氧化或被还原的程度的不同进行判断
Cu+Cl2 CuCl2
2Cu+S Cu2S
Cl2可把Cu氧化到Cu2+,而S只能把Cu氧化到Cu+,这说明氧化性Cl2>S。下列表示氧化还原反应:KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O的图示中,正确的是( )
A.KClO3+6HCl===KCl+3C失去5×e-得到5e-l2↑+3H2O
B.KClO3+6HCl===KC得到6e-l+3C失去6×e-l2↑+3H2O
C.KClO3+6HC5e-l===KCl+3Cl2↑+3H2O
D.KClO3+6HC6e-l===KCl+3Cl2↑+3H2O【思路点拨】 同种元素不同价态之间发生反应,元素的化合价只靠近而不交叉。如KClO3中的氯元素由+5价只能变成0价,而不能变成-1价。
【解析】 根据氧化还原反应的归中规律,在题述反应中,反应物KClO3中+5价的Cl应降低到0价,而HCl中应有5个Cl从-1价升高到0价,转移5个电子,故A正确,B、D错误。C项表示方法中标错了箭头方向。
【答案】 A1.不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的是( )
A.氯水 B.碘水
C.溴水 D.氯化钾溶液
【解析】 氯水、溴水都能与碘化钾反应生成单质碘,均能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝;碘水中溶解有碘单质,也能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,故A、B、C不符合题意。
【答案】 D2.(2014·湖北黄冈联考)下列有关氧化还原反应的说法正确的是( )
A.一种元素被氧化,肯定有另一种元素被还原
B.反应中转移电子的数目等于得失电子总数之和
C.氧化剂中各元素的化合价不一定都降低
D.氧化剂具有氧化性,发生氧化反应【解析】 在氧化还原反应中一种元素被氧化,肯定有一种元素被还原,被氧化和被还原的元素可以是同一种元素也可以是不同种元素,A项错误;转移电子的数目=得到电子的数目=失去电子的数目,B项错误;氧化剂中各元素的化合价不一定都降低,C项正确;氧化剂具有氧化性,被还原,发生还原反应,D项错误。
【答案】 C
3.下列叙述中正确的是( )
A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封
B.能使润湿的淀粉—KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+【解析】 A项中液溴易挥发,防止挥发一般用水封;B项中能使润湿的淀粉—KI试纸变蓝色的物质是能将I-氧化为I2的物质,不一定是Cl2,Br2、FeCl3等也可以;C项中能使CCl4层显紫色的物质是I2,不是I-;D项中加入BaCl2,产生的不溶于稀HNO3的白色沉淀可能是AgCl或BaSO4,故该溶液中不一定含Ag+,也可能含有SO42-或SO32-。
【答案】 A4.溴又称为海洋元素,主要用于制取溴化物,并作为普通分析试剂和有机合成剂用于医药、农药、染料、香料、摄影材料、灭火剂、选矿、冶金、鞣革、净水等方面。从海水中可以提取溴,主要反应之一为2Br-+Cl2===2Cl-+Br2,下列说法中正确的是( )
A.溴离子具有氧化性
B.氯气是还原剂
C.该反应属于复分解反应
D.氯气氧化性比溴单质强【解析】 A项错误,溴离子只具有还原性;B项错误,氯气是氧化剂;C项错误,该反应为置换反应;根据氧化还原反应以强制弱的原理,D项正确。
【答案】 D5.对于反应3Cl2+6NaOH===5NaCl+NaClO3+3H2O,下列说法中正确的是( )
A.Cl2是氧化剂,NaOH是还原剂
B.被氧化的氯原子个数与被还原的氯原子个数之比是5∶1
C.Cl2既是氧化剂,又是还原剂
D.得电子的氯原子个数与失电子的氯原子个数之比为1∶5【解析】 该反应中氧化剂和还原剂均为Cl2;氧化产物为NaClO3,还原产物为NaCl,被氧化的氯原子个数与被还原的氯原子个数之比是1∶5。
【答案】 C6.(1)要除去氯化钠里混有的少量溴化钠和碘,可先将固体混合物________,使碘________,把碘除去;再将处理过的残渣溶于水,向溶液中先________________,充分反应后,再加入适量的________,分层后进行________操作,最后将溶液蒸发结晶,即得纯净的NaCl。
(2)盛放溴水的试剂瓶不能用橡胶塞,其原因是______________________;装碘的瓶子不能用铁盖,其原因是__________________________________;不能用自来水配制碘化钾溶液,其原因是______________________。【解析】 (1)碘单质受热易升华,利用此性质可将固体混合物中的碘除去;然后将所得固体混合物溶于水,通入适量的氯气,Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,然后利用溴单质易溶于四氯化碳等有机溶剂分离出溴单质,最后蒸发所得溶液结晶得到纯净的氯化钠。
(2)溴蒸气易腐蚀橡胶,所以盛放溴水的试剂瓶不能用橡胶塞;碘易升华,碘蒸气与铁盖接触,易发生反应,Fe+I2===FeI2,使铁发生腐蚀; 由于自来水常用氯气进行消毒,故自来水中含有少量的氯单质,氯单质能与碘化钾反应,Cl2+2KI===2KCl+I2,故不能用自来水配制碘化钾溶液。
【答案】 (1)加热 升华 通入适量的氯气 四氯化碳 分液
(2)溴蒸气会腐蚀橡胶 碘易升华,碘蒸气与铁盖接触,易发生反应,使铁发生腐蚀 自来水中含有少量的氯分子等能跟KI反应学业达标限时自测(十)学业达标限时自测(九)
(对应学生用书第103页)
(限时40分钟)
A组 基础过关
1.下列各组物质在反应时生成棕褐色烟的是( )
A.氢气在氯气中燃烧 B.镁条在氧气中燃烧
C.氢气在氧气中燃烧 D.细铁丝在氯气中燃烧
【解析】 A中产生白雾;B中产生白烟;C中产生淡蓝色火焰;D中产生棕褐色的烟。
【答案】 D
2.下列关于氯的说法正确的是( )
A.Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
B.1735Cl、1737Cl为两种不同的核素,则两者具有不同的化学性质
C.实验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集
D.1.12 L Cl2含有1.7NA个质子(NA表示阿伏加德罗常数)
【解析】 氯气与水的反应中氯气既是氧化剂也是还原剂;同一元素的不同核素化学性质几乎完全相同而物理性质不同;D中Cl2的体积未指明是标准状况。实验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集,也可用向上排空气法收集,故C正确。
【答案】 C
3.氯气可以用来消灭田鼠,使用方法是将氯气通过软管灌入田鼠洞中,这是利用了氯气以下性质中的( )
①黄绿色 ②密度比空气大 ③有毒 ④较易液化 ⑤能溶解于水
A.①②③ B.②③
C.③④ D.③④⑤
【解析】 氯气有毒且密度比空气大。
【答案】 B
4.将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中,当日光照射相当一段时间后,试管中最后剩余气体的体积约占试管容积的( )
A.1/4 B.1/3 C.1/2 D.2/3
【解析】 Cl2+H2O??HCl+HClO,2HClO2HCl+O2↑,可见1体积Cl2最终生成体积O2。
【答案】 C
5.下列关于电解饱和食盐水过程说法正确的是( )
A.电解饱和食盐水的工厂可以生产盐酸
B.与电源正极相连的电极区有NaOH生成
C.与电源的负极相连的电极上有氯气生成
D.电解饱和食盐水的过程中Na+浓度减小
【解析】 电解饱和食盐水,与电源正极相连的电极区产生氯气,与电源负极相连的电极区产生氢氧化钠和氢气,故B、C错误。利用电解饱和食盐水产生的氢气和氯气反应可以生产氯化氢,氯化氢溶于水即得盐酸,A正确。电解饱和食盐水的过程中Na+的量没变,但水的量减少了,故Na+浓度增大,D错误。
【答案】 A
6.电解未精制的饱和食盐水,食盐水装在U形管内,结果很快在某一电极附近出现浑浊,生成浑浊的难溶物主要是( )
A.碳酸镁 B.硫酸钡
C.氢氧化镁 D.碳酸钡
【解析】 未精制的食盐水中含有Mg2+,而电解食盐水会产生NaOH,故生成的难溶物是Mg(OH)2。
【答案】 C
7.(2014·湖北八校高一联考)下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是( )
①氯气 ②液氯 ③新制氯水 ④氯气的四氯化碳溶液 ⑤盐酸 ⑥盐酸与少量漂白粉的混合溶液
A.①②③ B.①②③⑥
C.③⑥ D.③④⑥
【解析】 能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,要求该物质具有酸性和漂白性。①和②中只有Cl2分子;④中Cl2分子与CCl4溶剂之间不反应,不能产生H+和HClO;⑤中盐酸只有酸性无漂白性;③中Cl2和水反应生成HCl和HClO;⑥中发生反应:Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO,且盐酸过量。
【答案】 C
8.检验HCl气体是否混有Cl2,可采用的方法是( )
A.用干燥的蓝色石蕊试纸
B.用干燥的有色布条
C.将气体通入AgNO3溶液中
D.用湿润的有色布条
【解析】 干燥的蓝色石蕊试纸和干燥的有色布条与HCl和Cl2两种气体均不反应。C项中,Cl2+H2O??HCl+HClO,HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3,故AgNO3溶液与HCl和Cl2均能反应生成白色沉淀。
【答案】 D
9.(2014·河北保定期末)Cl2是一种重要的化工原料。如图所示是一种常见的含氯产品。
(1)84消毒液为无色、有漂白作用的液体,它的有效成分是______。
A.NaOH B.NaClO
C.KMnO4 D.NaCl
(2)工业上利用Cl2制盐酸,其化学方程式为________________________。
(3)Cl2溶于水可制得氯水。检验一瓶氯水是否已经完全变质,可以采用的试剂是______。
A.AgNO3溶液 B.酚酞溶液
C.Na2CO3溶液 D.紫色石蕊试液
(4)将8.7 g MnO2与足量浓盐酸混合加热,反应生成氯气的体积(标准状况)是______L,被氧化的HCl的质量是______g。
【解析】 (3)新制氯水久置后变为稀盐酸,新制氯水中主要成分为Cl2、HCl、HClO。新制氯水和稀盐酸均能与AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀,与Na2CO3溶液反应放出CO2气体。二者遇酚酞溶液均无明显现象。向新制氯水中加入紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色,而向稀盐酸中加入紫色石蕊试液,溶液变为红色。故选D。
(4)利用反应方程式进行计算:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
87 g 4 mol 22.4 L
8.7 g N(HCl) V(Cl2)
V(Cl2)=2.24 L,消耗HCl的物质的量0.4 mol,被氧化的HCl为0.2 mol,其质量为0.2 mol×36.5 g/mol=7.3 g。
【答案】 (1)B (2)H2+Cl22HCl (3)D (4)2.24 7.3
B组 能力提升
10.某同学用如图所示装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( )
A.Ⅰ中若MnO2过量,则浓盐酸可全部被消耗
B.Ⅱ中可证明新制氯水具有酸性
C.Ⅲ中生成了棕黄色的雾
D.Ⅳ中湿润的有色布条褪色
【解析】 MnO2和浓盐酸在加热条件下反应,随着反应的进行,盐酸浓度变小成为稀盐酸,MnO2不与稀盐酸反应,即使MnO2过量,HCl也不能全部被消耗,A错;Ⅱ中不能证明新制氯水具有酸性,可以证明新制氯水具有漂白性,B错;铜丝在Cl2燃烧,生成棕黄色的烟,C错。
【答案】 D
11.2.4 g某金属和足量的氯气充分反应,所得固体比原金属增重7.1 g,若该固体为单一价态的氯化物,则其化学式为( )
A.NaCl B.MgCl2 C.FeCl3 D.CuCl2
【解析】 设该氯化物的化学式为MClN,M的相对原子质量为x,由题意可知,参加反应的Cl2的质量为7.1 g。
2M+NCl2===2MClN
2x 71N
2.4 g 7.1 g
则x∶N=12∶1,考查各选项中金属的相对原子质量与化学式中Cl原子的个数比,选项B正确。
【答案】 B
12.已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应生成Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的Cl2,并试验它与金属的反应,每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是( )
A.①和②处 B.②处
C.②和③处 D.②③④处
【解析】 ②中的NaOH溶液与Cl2反应,Cl2被吸收不能与金属反应。③中左边的导气管太短,应插入液面以下,右边导气管太长,应刚露出瓶塞。④中试管中只有进气管,没有出气管,Cl2不能进入试管,此外还缺少加热装置。
【答案】 D
13.如图所示装置可用于二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制取纯净、干燥的氯气。
(1)上述仪器的正确连接顺序是(用导管口序号表示)________________。
(2)饱和食盐水的作用是____________________;
浓硫酸的作用是______________________。
(3)写出A中发生反应的化学方程式____________。
(4)用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时,要缓缓加热,原因是____________________________________。
【解析】 本实验要求制取纯净、干燥的氯气,应为制氯气→除去HCl→除去水蒸气→收集→尾气处理。
【答案】 (1)①⑧⑨③②⑥⑦④⑤
(2)吸收氯气中混有的氯化氢 除去氯气中混有的水蒸气
(3)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
(4)若加强热,浓盐酸中的氯化氢来不及反应而挥发,导致试剂浪费且所制氯气纯度降低
14.按要求完成下列实验报告:
【实验名称】 新制氯水的性质实验
【实验目的】 验证新制氯水:①有酸性;②有漂白性;③存在Cl-。
【实验仪器】 主要仪器:_________________。
【选用试剂】 新制氯水、NaOH溶液、滴有酚酞的NaOH溶液,添加其他必需试剂________________。
【实验步骤】 略。
【实验记录】
步骤编号
实验操作
实验现象
实验结论
①
新制氯水有酸性
②
新制氯水有漂白性
③
新制氯水中存在Cl-
【实验探究】 如果在步骤①中使用了滴有酚酞的NaOH溶液,如何证明步骤①中新制氯水是否表现出漂白性?
【解析】
—
若步骤①中使用了滴有酚酞的NaOH溶液,溶液红色褪去,则可能有两种原因:一是新制氯水中的酸中和了NaOH,二是新制氯水中的HClO使酚酞褪色。为了确定是哪种原因,可以向褪色的溶液中滴入几滴NaOH溶液,若又显红色,则说明是因发生中和反应而褪色,若颜色不变,则说明新制氯水表现出漂白性。
【答案】 【实验仪器】 试管、胶头滴管
【选用试剂】 Na2CO3溶液、品红溶液、AgNO3溶液、稀硝酸(其他合理答案也可)
【实验记录】
步骤编号
实验操作
实验现象
①
取少量新制氯水,向其中滴加少量Na2CO3溶液
有无色气泡产生
②
取少量品红溶液于试管中,向其中滴加适量新制氯水,振荡
溶液由红色变成无色
③
取少量新制氯水于试管中,滴入几滴AgNO3溶液,再滴加几滴稀硝酸
有白色沉淀产生
(其他合理方案即可)
【实验探究】 取少量步骤①所得的无色溶液于试管中,向其中滴加几滴NaOH溶液,若溶液变红,则证明步骤①中新制氯水没有表现出漂白性,反之则表现漂白性。
学业达标限时自测(十)
(对应学生用书第105页)
(限时40分钟)
A组 基础过关
1.(2014·湖南怀化月考)下列叙述中正确的是( )
A.氧化剂中的每一种元素在反应中都得到电子
B.还原剂在同一反应中既可以是反应物,也可以是生成物
C.失去电子多的还原剂,还原性不一定强
D.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
【解析】 氧化剂中至少有一种元素得到电子,并不一定每一种元素都得到电子,故A项错误;还原剂一定是反应物,在同一反应中,还原剂不可能作生成物,故B项错误;还原剂的还原性强弱与还原剂在反应中失去电子的数目无关,故C项正确;阳离子不一定只有氧化性,如Fe2+具有还原性,阴离子不一定只有还原性,如MnO4-具有氧化性,故D项错误。
【答案】 C
2.鉴别某溶液中是含有Br-还是含有I-,可以选用的试剂较适合的是( )
A.碘水、淀粉溶液 B.氯水、淀粉溶液
C.溴水、淀粉溶液 D.四氯化碳
【解析】 Cl2可将I2进一步氧化成KIO3,而Br2只能将I-氧化成I2,不能将I2进一步氧化,故使用溴水更可靠。
【答案】 C
3.(2014·湖南师大附中月考)某同学在烧水时,不小心把水洒在炉火上,结果发现炉火更旺了,原因是H2O(g)和炽热的木炭反应生成了水煤气(CO和H2),反应方程式为:C+H2O(g)CO+H2,下列关于该反应的说法正确的是( )
A.该反应中,C失去电子,被还原
B.该反应中,H2得到电子,被还原
C.该反应中,每转移2 mol电子生成1 mol H2
D.该反应属于复分解反应
【解析】 该反应中,碳元素的化合价从0升高到+2,C失去电子被氧化,A项错误;氢元素的化合价从+1降低到0,H2O得到电子被还原,B项错误;1 mol C从0价变为+2价,失去2 mol电子,2 mol H从+1价变为0价,得到2 mol电子,生成1 mol H2,C项正确;该反应属于置换反应,也是氧化还原反应,但不是复分解反应,D项错误。
【答案】 C
4.向盛有碘化钾溶液的试管中加入少量氯水和CCl4后,充分振荡,可观察到液体分层,其中( )
A.上层紫色,下层无色
B.上层近无色,下层紫色
C.上层近无色,下层棕黄色
D.上层黄绿色,下层紫色
【解析】 氯气和碘化钾溶液发生如下反应:2I-+Cl2===I2+2Cl-。I2易溶于CCl4,CCl4密度比水大,所以下层呈紫色,上层近无色。
【答案】 B
5.(2014·江苏连云港高一期中)下列实验过程中,不会产生气体的是( )
【解析】 A项,新制氯水中的HClO见光分解生成氧气;B项,新制氯水中的H+与发酵粉中的NaHCO3反应生成CO2;C项,新制氯水中的Cl2与NaBr反应生成Br2和NaCl,没有气体产生;D项,H2O与Na2O2反应生成O2。
【答案】 C
6.甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X-(X-为Cl-、Br-、I-)。向甲中加淀粉溶液和新制氯水,溶液变橙色,再加丙溶液,颜色无明显变化。则甲、乙、丙中依次含有( )
A.Br-、Cl-、I- B.Br-、I-、Cl-
C.I-、Br-、Cl- D.Cl-、I-、Br-
【解析】 向甲溶液中加入淀粉溶液和新制氯水,淀粉不显蓝色,证明甲中不含I-,溶液显橙色,证明甲中含Br-(溴水显橙色);再加丙溶液,颜色无明显变化,表明丙中不含I-。
【答案】 B
7.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O72-和Pb2+,则与1 mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为( )
A.30 mol B.1.5 mol
C.1.0 mol D.0.75 mol
【解析】 bO2―→Pb2+得2e-
Cr3+―→2O72-失3e-
根据得失电子守恒,与1 mol Cr3+反应需PbO2 1.5 mol。
【答案】 B
8.氯化碘(ICl)的化学性质很像卤素的单质,它能与大多数金属、非金属化合生成卤化物,它也能与水发生以下反应:ICl+H2O===HCl+HIO,下列有关ICl的叙述中,不正确的是( )
A.在很多反应中ICl是强氧化剂
B.ICl与水反应时既作氧化剂又作还原剂
C.ICl与AgNO3溶液反应会生成AgCl沉淀
D.ICl与NaOH溶液反应时,生成NaCl和NaIO
【解析】 据信息,氯化碘化学性质很像卤素单质,所以应具有较强的氧化性,A项正确;分析氯化碘与水的反应ICl+H2O===HCl+HIO可知,无元素化合价变化,所以属于非氧化还原反应,B项错误;C项可看做氯化碘先与水反应后生成的Cl-,再与Ag+反应生成沉淀,C项正确;D项正确,也可看做氯化碘先与水反应生成两种酸,再与NaOH反应生成两种盐(类似氯气与水的反应)。
【答案】 B
9.在Fe2+、Al3+、H+、Cl-等粒子中只有氧化性的是______,只有还原性的是____________,既有氧化性又有还原性的是______。
【解析】 Al3+、H+分别呈现元素的最高价态,因此只有氧化性;Cl-中氯元素呈现-1价,是最低价态,只有还原性;而Fe2+中铁元素呈现+2价,是中间价态(还有0价、+3价等),因此Fe2+既有氧化性又有还原性。
【答案】 Al3+、H+ Cl- Fe2+
B组 能力提升
10.(2014·浙江杭州期末)常温下,在溶液中可发生以下反应:①2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-,②2Br-+Cl2===Br2+2Cl-,③2Fe3++2I-===2Fe2++I2。由此判断下列说法错误的是( )
A.铁元素在反应①和③中均被氧化
B.反应②中当有1 mol Cl2被还原时,有2 mol Br-被氧化
C.氧化性强弱顺序:Cl2>Br2>Fe3+>I2
D.还原性强弱顺序:I->Fe2+>Br->Cl-
【解析】 反应①中Fe2+作还原剂,在反应中被氧化,反应③中Fe3+作氧化剂,在反应中被还原,故A项错误;反应②中Cl2作氧化剂,当1 mol Cl2被还原时,有2 mol Br-被氧化,B正确;由反应①可知,氧化性:Br2>Fe3+,还原性:Fe2+>Br-;由反应②可知,氧化性:Cl2>Br2,还原性:Br->Cl-;由反应③可知,氧化性:Fe3+>I2,还原性:I->Fe2+,故C、D项均正确。
【答案】 A
11.(2014·山东济宁期末)金属加工后的废切削液中含有2%~5%的NaNO2,其是一种环境污染物。人们用NH4Cl溶液来处理此废切削液,使NaNO2转化为无毒物质。该反应分两步进行。
第一步:NaNO2+NH4Cl===NaCl+NH4NO2
第二步:NH4NO2N2↑+2H2O
下列对第二步反应的叙述中正确的是( )
①NH4NO2仅是氧化剂 ②NH4NO2仅是还原剂 ③NH4NO2发生了分解反应 ④只有氮元素的化合价发生了变化 ⑤NH4NO2既是氧化剂又是还原剂
A.①③ B.①④
C.②③④ D.③④⑤
【解析】 第二步反应中NH4NO2发生了自身的氧化还原反应,其中NH4NO2既是氧化剂又是还原剂,从四大基本反应类型看,NH4NO2发生的也是分解反应,所以③④⑤均正确。
【答案】 D
12.(2014·湖北黄冈中学月考)常温下,在溶液中可以发生反应:X+2Y3+===2Y2++X2+,下列叙述正确的是( )
①X被氧化 ②X是氧化剂 ③X具有还原性 ④Y2+是氧化产物 ⑤Y2+具有还原性 ⑥Y3+的氧化性比X2+的强
A.②④⑥ B.①③④
C.①③⑤⑥ D.②⑤
【解析】 反应X+2Y3+===2Y2++X2+中,X是还原剂,具有还原性;Y3+是氧化剂,具有氧化性;X被氧化为X2+;Y3+被还原为Y2+;Y2+是还原产物,具有还原性。X2+为氧化产物,由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,Y3+的氧化性比X2+的强。
【答案】 C
13.下图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。已知:2KMnO4+16HCl===2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O
对实验现象的“解释或结论”正确的是( )
选项
实验现象
解释或结论
A
a处变蓝,b处变红棕色
氧化性:Cl2>Br2>I2
B
c处先变红,后褪色
氯气与水生成了酸性物质
C
d处立即褪色
氯气与水生成了漂白性物质
D
e处变红色
还原性:Fe2+>Cl-
【解析】 本题通过元素化合物知识,考查考生实验能力和对实验现象的分析、推断能力。a处变蓝、b处变红棕色,说明Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2,可证明氧化性:Cl2>I2、Cl2>Br2,无法证明I2与Br2之间氧化性的强弱,A项错误;c处先变红,说明氯气与水生成酸性物质,后褪色,则证明氯气与水生成具有漂白性物质,B项错误;d处立即褪色,也可能是氯气与水生成酸性物质中和了NaOH,C项错误;c处变红说明Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,证明还原性:Fe2+>Cl-,D项正确。
【答案】 D
14.从验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是__________________________。
(2)B中溶液发生反应的离子方程式是_____________________________。
(3)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是
__________________________________。
(4)过程Ⅲ实验的目的是____________________________________。
【解析】 (1)在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物,要验证氯气的氧化性强于碘,只要证明发生反应:Cl2+2KI===2KCl+I2即可。由于淀粉遇I2变蓝,故若实验中湿润的淀粉-KI试纸变蓝,说明有I2生成,可证明氯气的氧化性强于碘。
(2)氯气通入NaBr溶液中,反应的离子方程式为:Cl2+2Br-===2Cl-+Br2。
(3)要验证溴的氧化性强于碘,只要证明发生反应:Br2+2KI===2KBr+I2即可。C中发生的反应为:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,故C中溶液含有Br2,打开活塞b,将少量的C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡,静置后CCl4层溶液变成紫红色,说明D中有I2生成,即发生了反应:Br2+2KI===2KBr+I2,则可证明溴的氧化性强于碘。
(4)当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a是为了确认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。
【答案】 (1)淀粉-KI试纸变蓝
(2)Cl2+2Br-===2Cl-+Br2
(3)打开活塞b,将少量的C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡,静置后CCl4层溶液变成紫红色
(4)确认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰
15.海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下图:
(1)指出制取碘的过程中有关的实验操作名称,①__________,③__________。
写出过程②中有关反应的化学方程式(设含I-的溶液为NaI溶液)________________________________________________________________________。
(2)提取碘的过程中,可供选择的有机试剂是______。
A.甲苯、酒精 B.四氯化碳、苯
C.汽油、乙酸 D.汽油、甘油
(3)为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液,实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品。尚缺少的玻璃仪器是______________________。
(4)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需要经过蒸馏,指出上述实验装置中的错误之处:
①________________________________________________;
②_________________________________________________;
③__________________________________________________。
(5)进行上述蒸馏操作时,使用水浴加热的原因是________________________,最后晶态碘在______里聚集。
【解析】 (1)从流程图中提示可知操作①是过滤,③是萃取,②中的反应是Cl2将I-氧化为单质碘的反应,化学方程式为Cl2+2NaI===2NaCl+I2。
(2)根据萃取的原理,要从含碘的水溶液中萃取碘,所选择的萃取剂一定要和水互不相溶,而选项中,酒精、乙酸、甘油皆与水互溶,因此,正确选项是B。
(3)按照流程图考虑每一步需要的仪器,还缺少过滤用的过滤漏斗,分液用的分液漏斗。
(4)检验实验室装置的错误,要参照实验进程,逐一检查,通常是从左到右,自上到下,该装置中缺少石棉网;温度计不应插入液体中,温度计的水银球应在支管口处;冷凝管中进出水的方向错了,冷水应该在下口进,热水在上口出。
(5)利用水浴加热可使被加热物质受热均匀,温度又不会超过100 ℃,最后在蒸馏烧瓶中得到晶态碘。
【答案】 (1)过滤 萃取 Cl2+2NaI===2NaCl+I2
(2)B (3)分液漏斗、过滤漏斗
(4)①缺石棉网 ②温度计插到了液体中 ③冷凝管中进出水的方向颠倒了
(5)使蒸馏烧瓶均匀受热,控制加热温度不会过高 蒸馏烧瓶