氯、溴、碘及其化合物——2024年江苏省普通高中化学学业水平合格性考试考点(含解析)

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名称 氯、溴、碘及其化合物——2024年江苏省普通高中化学学业水平合格性考试考点(含解析)
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资源类型 教案
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科目 化学
更新时间 2024-01-08 09:05:09

文档简介

考点12 氯、溴、碘及其化合物
【学业要求】
1.了解氯及其重要化合物的主要物理性质。2.了解氯单质及其重要化合物的主要用途。3.了解氯气的氧化性(与氢气、钠、铁、某些盐等的反应)及其与水、碱的反应。4.知道氯水的消毒和漂白原理。5.了解次氯酸的强氧化性。6.学会Cl-的检验方法。
【考点梳理】
一、氯气的性质
1.氯的原子结构及存在
(1)原子结构:原子结构示意图为 ,氯原子容易得到1个电子而形成Cl-结构示意图为。
(2)存在:氯在自然界中以化合态存在,海水中主要以NaCl的形式存在。
2.物理性质
颜色 状态 气味 毒性 溶解性
黄绿色 气体 刺激性 有毒 1体积水溶解2体积氯气
3.化学性质(1)与金属的反应
反应现象 化学方程式
Na 剧烈燃烧,黄色火焰,产生大量白烟 2Na+Cl22NaCl
Fe Fe丝在氯气中燃烧,产生棕色烟 干燥的氯气在常温下不与铁反应,因此液氯可用钢瓶贮存 2Fe+3Cl22FeCl3
Cu Cu丝在氯气中燃烧,产生棕黄色烟,溶于水后,溶液呈蓝绿色 Cu+Cl2CuCl2
氯气在加热条件下能与大多数金属化合,生成高价态的金属氯化物。
(2)与非金属反应
与H2反应:反应方程式:H2+Cl22HCl,反应现象:H2在Cl2中能安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾,工业上用电解饱和食盐水得到的氯气和氢气制取盐酸,若将H2与Cl2混合点燃或强光照射会发生爆炸。
(3)氯气与水的反应
①反应的化学方程式是:Cl2+H2O HCl+HClO。
②次氯酸(HClO)是易溶于水的弱酸,比碳酸酸性弱;次氯酸不稳定,见光易分解,化学方程式:2HClO2HCl+O2↑。次氯酸具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,还可以用作漂白剂。
(4)氯气与碱的反应
①Cl2与NaOH溶液的反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。该反应可应用于氯气的尾气处理和工业上制取漂白剂,漂白剂的有效成分为NaClO。
②工业上制漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
漂白粉的主要成分为:CaCl2、Ca(ClO)2,其有效成分为:Ca(ClO)2。
漂白粉的漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO。
漂白粉的保存:漂白粉应密封、避光保存,并置于阴凉干燥处。
二、 氯气的实验室制法
1.反应原理:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
2.实验装置图:
3.装置类型:固体+液体气体
4.氯气的净化:Cl2(HCl、水蒸气)Cl2(水蒸气)纯净干燥的Cl2(一定要先除氯化氢再除水蒸气,顺序不能颠倒)。
5.氯气的收集:向上排空气法或排饱和食盐水法。
6.气体的验满:①将湿润的淀粉 碘化钾试纸靠近盛Cl2的集气瓶口,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Cl2的集气瓶口,观察到试纸先变红后褪色,则证明已集满。
7.尾气处理:用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
三、氯气的工业生产原理
1.氯碱工业:以电解饱和食盐水为基础制取氯气、烧碱等产品的工业,是目前化学工业的重要支柱之一。
2.氯气生产的化学原理
(1)电解装置和现象
(2)电解产物的验证
实验操作 实验现象 实验结论
试管移近酒精灯以后,发出“噗”的响声(或爆鸣声) 与电源负极相连的铁棒上逸出氢气
湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 与电源正极相连的石墨棒上逸出氯气
溶液颜色变红 左管溶液中有__NaOH产生
(3)电解饱和食盐水的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
四、卤素单质及卤素离子的检验
1.氯、溴、碘单质的比较
常温下 水 CCl4 相互转化
Cl2 黄绿色 淡黄绿色 黄绿色 Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2 Cl2+2KI===2KCl+I2 Br2+2KI===2KBr+I2
Br2 深红棕色 黄→橙 橙→橙红
I2 紫黑色 棕黄→褐 紫红→深紫
2.Cl-、Br-、I-及I2的检验
微粒 选用试剂 主要实验现象 有关离子方程式
Cl- AgNO3、HNO3 产生白色沉淀,不溶于稀硝酸 Ag++Cl-===AgCl↓
Br- AgNO3、HNO3 产生淡黄色沉淀,不溶于稀硝酸 Ag++Br-===AgBr↓
I- AgNO3、HNO3 产生黄色沉淀,不溶于稀硝酸 Ag++I-===AgI↓
I2 淀粉溶液 溶液变蓝色
【真题演练】
(2023 .江苏合格考真题) 阅读下列材料,解答问题. 海水晒盐得到NaCl与卤水。氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl2和NaOH,Cl2与NaOH溶液反应可制取漂白剂;以NaCl、NH3、CO2等为原料可得到NaHCO3,NaHCO3可用于治疗胃酸过多。利用Cl2的氧化性可提取卤水中的溴元素,Br和Cl都位于元素周期表VIIA族,Br位于Cl的下一周期;从卤水中也可提取镁。
(1)Cl和Br原子结构中相同的是
A. 核电荷数 B. 电子层数 C. 电子数 D. 最外层电子数
(2)下列说法正确的是
A. 原子半径:r(Cl) > r(Br) B. 非金属性:N > O
C. 碱性:NaOH > Mg(OH)2 D. 热稳定性:HBr > HCl
(3)下列化学用语表示正确的是
A. 镁原子的结构示意图: B. Cl2的结构式:Cl–Cl
C. NH3的电子式: D. NaClO的名称:氯酸钠
(4)下列反应的离子方程式正确的是
A. 电解饱和氯化钠溶液:2Cl-+ H2O 2OH-+ Cl2↑
B. Cl2与NaOH溶液反应制取漂白剂:Cl2 + 2OH-= Cl-+ ClO-+ H2O
C. 向卤水中通Cl2制取Br2:Cl2 + Br-= Cl-+ Br2
D. 用NaHCO3治疗胃酸过多:CO+ 2H+= H2O + CO2↑
例2.(2017·江苏学测)已知:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。实验室用足量NaOH溶液吸收从浓盐酸和MnO2反应体系中导出的气体。当吸收温度不同时,生成的产物可能是NaClO、NaClO3、NaCl中的两种或三种。下列说法正确的是( )
A.若产物为NaClO、NaCl,则吸收后的溶液中n(ClO-)=n(Cl-)
B.若产物为NaClO3、NaCl,则参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5
C.若产物为NaClO、NaClO3、NaCl,则由吸收后的溶液中n(Cl-)和n(ClO-)可计算吸收的n(Cl2)
D.若产物为NaClO、NaClO3、NaCl,则NaOH与Cl2相互反应的物质的量之比为2∶1
例3.(2010·江苏学测)某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉,并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。已知:
①二氧化锰与浓盐酸反应可制备氯气,同时生成MnCl2。
②氯气和碱的反应为放热反应。温度较高时,氯气和碱还能发生如下反应:3Cl2+6OH-5Cl-+ClO+3H2O。该兴趣小组设计了下列实验装置,进行实验。
请回答下列问题:
(1)①甲装置用于制备氯气,乙装置的作用是__________________________________
________________________________________________________________________。
②该兴趣小组用100 mL 12 mol·L-1盐酸与8.7 g MnO2制备氯气,并将所得氯气与过量的石灰乳反应,则理论上最多可制得Ca(ClO)2____________________g。
(2)小组成员发现,产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。他们讨论后认为,部分氯气未与石灰乳反应而逸出,以及温度升高是可能原因。为了探究反应条件对产物的影响,他们另取一定量的石灰乳,缓慢、匀速地通入足量氯气,得出了ClO-、ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,粗略表示为图2(不考虑氯气和水的反应)。
①图中曲线I表示________________的物质的量随反应时间变化的关系。
②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为________mol。
③另取一份与②等物质的量的石灰乳,以较大的速率通入足量氯气,反应后测得产物中Cl-的物质的量为0.37 mol,则产物中=__________________。
(3)为了提高Ca(ClO)2的产率,可对丙装置作适当改进。请你给出一种改进方法:_____。
【核心归纳】1.新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。
2.氯气的实验室制取流程及相应原理
【过关检测】
1.(2023秋·江苏·高二学业考试)下列有关物质的用途说法正确的是
A.氯气可用于自来水的杀菌消毒 B.盐酸可用于治疗胃酸过多
C.碳酸镁可用于焙制糕点 D.碳酸钡可做肠胃检查内服药
2.(2023·江苏扬州·高二扬州中学校考学业考试)Cl2的制备装置图中,装有浓盐酸的装置名称为
A.漏斗 B.长颈漏斗 C.分液漏斗 D.烧瓶
3.(2023秋·江苏南通·高二海安高级中学校考学业考试)关于新制饱和氯水,下列说法正确的是
A.新制饱和氯水呈浅黄绿色,说明氯气溶于水但不与水反应
B.新制氯水中滴加几滴紫色石蕊试液,溶液变红色且不褪色
C.向新制饱和氯水中通入SO2,溶液变为无色,是因为SO2将氯水漂白
D.新制氯水在光照时,溶液中会释放出氧气,同时溶液酸性增强
4.(2023秋·江苏盐城·高二统考学业考试)在实验室中,对下列事故或药品的处理正确的是( )
A.有大量的氯气泄漏时,用肥皂水浸湿软布蒙面,并迅速离开现场
B.金属钠着火燃烧时,用泡沫灭火器灭火
C.少量浓硫酸沾在皮肤上,立即用氢氧化钠溶液冲洗
D.含硫酸的废液倒入水槽,用水冲入下水道
5.(2023秋·江苏徐州·高二统考学业考试)下列关于Cl2的制备、净化、收集及尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制备Cl2 B.用装置乙除去Cl2中的HCl
C.用装置丙收集Cl2 D.用装置丁吸收尾气
6.(2023·江苏无锡·高二统考学业考试)下列是实验室制取气体时常用的发生装置和收集装置。下列说法正确的是( )
A.图可用于NH4Cl固体与碱石灰共热制取NH3
B.图可用于实验室制取Cl2 C.图 可用于收集NO
D.图 可用于收集HCl气体
7.(2023·江苏南通·高二统考学业考试)下列关于Cl2性质的说法正确的是
A.是无色无味的气体 B.能使干燥的有色布条褪色
C.与石灰乳反应可制取漂白粉 D.与铁粉共热生成氯化亚铁
8.(2023·江苏无锡·高二学业考试)下列有关物质用途的说法错误的是
A.过氧化钠可用作潜艇里的供氧剂 B.食醋可用于清除热水瓶中的水垢
C.晶体硅可作光导纤维 D.Cl2可用于自来水的杀菌消毒
9.(2023春·江苏南通·高二启东中学学业考试)下列气体能用排水法又能用向下排空气法收集的是
A.H2 B.Cl2 C.NH3 D.NO2
10.(2023秋·江苏·高二统考学业考试)下列变化涉及化学变化的是
A.海水提取溴 B.碘的升华 C.切割大理石 D.液氨气化
11.(2023秋·江苏镇江·高二校考学业考试)下列关于Cl2性质的说法正确的是
A.是无色无味的气体 B.氯气的密度比空气的小
C.与石灰乳反应可制取漂白粉 D.与铁粉共热生成氯化亚铁
12.(2023·江苏扬州·高二学业考试)下列有关物质用途的说法中,不正确的是
A.漂白精能漂白是因为Ca(ClO)2中的ClO-有强氧化性
B.明矾能够消毒杀菌是利用了胶体的吸附性
C.氢氧化铝、碳酸镁、小苏打等可用于治疗胃酸过多
D.二氧化硅可用于制造光导纤维
13.(2023秋·江苏镇江·高二校考学业考试)某同学用下列装置制备Cl2并检验其性质。下列说法正确的是
A.I图中:如果MnO2过量,就可消耗全部浓盐酸B.II图中:湿润的有色布条褪色
C.III图中:生成蓝色的烟 D.IV图中:量筒中发生了加成反应
14.(2023秋·江苏南京·高二校联考学业考试)下列有关氯气及氯水的说法正确的是
A.常温常压下氯气密度小于空气 B.为共价化合物
C.可用pH试纸测量氯水的pH D.氯气为黄绿色有刺激性气味气体
15.(2023秋·江苏徐州·高二统考学业考试)下列根据实验现象得出结论不正确的是
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向溴水中通入SO2,溶液褪色,说明SO2具有漂白性
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向SO2水溶液中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明H2SO3酸性强于H2CO3
16.(2023·江苏扬州·高二统考学业考试)下列气体中能用碱石灰干燥的是
A.HCl B.CO2 C.NH3 D.Cl2
17.(2023秋·江苏南京·高二南京市第二十九中学校考学业考试)下列有关实验方法或操作正确的是
A.喷泉实验 B.氯气除杂
C.分离碘酒中的碘和酒精 D.收集NO
18.(2023·江苏·高二校联考学业考试)舍勒发现氯气是在1774年,当时他正在研究软锰矿(二氧化锰),当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时,产生了一种黄绿色的气体,发生反应的方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感到极为难受,但是当他确信自己制得了一种新气体后,他又感到一种由衷的快乐。舍勒制备出氯气以后,把它溶解在水里,发现这种水溶液对纸张、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用;他还发现氯气能与金属、非金属、碱等发生化学反应。
舍勒发现氯气是在1774年,当时他正在研究软锰矿(二氧化锰),当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时,产生了一种黄绿色的气体,发生反应的方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感到极为难受,但是当他确信自己制得了一种新气体后,他又感到一种由衷的快乐。舍勒制备出氯气以后,把它溶解在水里,发现这种水溶液对纸张、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用;他还发现氯气能与金属、非金属、碱等发生化学反应。
(1)氯气和氢气的反应的属于
A.分解反应 B.化合反应 C.置换反应 D.复分解反应
(2)对于反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,下列说法正确的是
A.MnO2是还原剂 B.MnCl2是氧化产物 C.Cl2是氧化产物 D.H2O是还原产物
(3)下列反应条件的改变对实验室制备氯气速率的影响正确的是
A.增大盐酸的浓度能加快反应速率B.若用稀盐酸与二氧化锰反应则反应速率较慢
C.升高温度能减慢反应速率 D.增加MnO2的质量可显著加快反应速率
(4)氢气在氯气中燃烧为放热反应,下列说法正确的是
A.断开Cl—Cl键放出能量 B.形成H—Cl键吸收能量
C.燃烧都是放热反应 D.反应物的总能量小于生成物的总能量
19.(2023·江苏·高二统考学业考试)含氯消毒剂在卫生防疫方面起着重要的作用。常见的含氯消毒剂有漂白粉[有效成分为Ca(ClO)2]、“84”消毒液(有效成分为NaClO)等。
(1)漂白粉和84消毒液具有杀菌消毒功能,主要是因为两者均含有 (填离子符号)。
(2)以下实验能鉴别Ca(ClO)2溶液和NaClO溶液的是 (填字母序号)。
a.焰色反应 b.加入Na2CO3溶液 c.加入NaCl稀溶液
(3)①将“84”消毒液与洁厕剂(含有盐酸)混合,反应生成 气体(填化学式),能使人中毒。
②“84”消毒液与双氧水溶液混合会发生反应,减弱杀菌消毒功能。该反应生成三种常见物质,其中一种是O2,写出反应的化学方程式: 。
20.(2023秋·江苏镇江·高二校考学业考试)ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体,可用作安全高效的水处理剂,制备ClO2并被吸收的原理及装置如图:
已知装置A中发生的反应:2NaClO3+4HCl = 2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl(主反应),NaClO3+6HCl = NaCl+3Cl2↑+3H2O(副反应)
(1)装置B中发生的主要反应的化学方程式为 。
(2)实验过程中不断缓慢通入N2的目的是 。
(3)单位体积ClO2吸收液中含有ClO2的质量的实验测定步骤如下:
步骤1.配制Na2S2O3溶液:准确称取1.9840 g Na2S2O3·5H2O,用新煮沸并冷却的蒸馏水配成100.0 mL溶液。
步骤2.准确移取1.00 mL装置C中的吸收液加入锥形瓶中,加入丙二酸静置后,再加入适量硫酸及稍过量的KI溶液(2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O),在暗处放置5 min。
步骤3.向步骤2的锥形瓶的反应液中加入1 mL淀粉溶液作指示剂,再向其中滴加步骤1配制的Na2S2O3溶液(发生反应I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6),至恰好完全反应时消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。
①配制Na2S2O3溶液时,蒸馏水需煮沸的原因是 。
②计算装置C中,每1.00 mL ClO2吸收液中含有ClO2的质量 。(单位mg)(写出计算过程)。
1考点12 氯、溴、碘及其化合物
【学业要求】
1.了解氯及其重要化合物的主要物理性质。2.了解氯单质及其重要化合物的主要用途。3.了解氯气的氧化性(与氢气、钠、铁、某些盐等的反应)及其与水、碱的反应。4.知道氯水的消毒和漂白原理。5.了解次氯酸的强氧化性。6.学会Cl-的检验方法。
【考点梳理】
一、氯气的性质
1.氯的原子结构及存在
(1)原子结构:原子结构示意图为 ,氯原子容易得到1个电子而形成Cl-结构示意图为。
(2)存在:氯在自然界中以化合态存在,海水中主要以NaCl的形式存在。
2.物理性质
颜色 状态 气味 毒性 溶解性
黄绿色 气体 刺激性 有毒 1体积水溶解2体积氯气
3.化学性质(1)与金属的反应
反应现象 化学方程式
Na 剧烈燃烧,黄色火焰,产生大量白烟 2Na+Cl22NaCl
Fe Fe丝在氯气中燃烧,产生棕色烟 干燥的氯气在常温下不与铁反应,因此液氯可用钢瓶贮存 2Fe+3Cl22FeCl3
Cu Cu丝在氯气中燃烧,产生棕黄色烟,溶于水后,溶液呈蓝绿色 Cu+Cl2CuCl2
氯气在加热条件下能与大多数金属化合,生成高价态的金属氯化物。
(2)与非金属反应
与H2反应:反应方程式:H2+Cl22HCl,反应现象:H2在Cl2中能安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾,工业上用电解饱和食盐水得到的氯气和氢气制取盐酸,若将H2与Cl2混合点燃或强光照射会发生爆炸。
(3)氯气与水的反应
①反应的化学方程式是:Cl2+H2O HCl+HClO。
②次氯酸(HClO)是易溶于水的弱酸,比碳酸酸性弱;次氯酸不稳定,见光易分解,化学方程式:2HClO2HCl+O2↑。次氯酸具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,还可以用作漂白剂。
(4)氯气与碱的反应
①Cl2与NaOH溶液的反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。该反应可应用于氯气的尾气处理和工业上制取漂白剂,漂白剂的有效成分为NaClO。
②工业上制漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
漂白粉的主要成分为:CaCl2、Ca(ClO)2,其有效成分为:Ca(ClO)2。
漂白粉的漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO。
漂白粉的保存:漂白粉应密封、避光保存,并置于阴凉干燥处。
二、 氯气的实验室制法
1.反应原理:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
2.实验装置图:
3.装置类型:固体+液体气体
4.氯气的净化:Cl2(HCl、水蒸气)Cl2(水蒸气)纯净干燥的Cl2(一定要先除氯化氢再除水蒸气,顺序不能颠倒)。
5.氯气的收集:向上排空气法或排饱和食盐水法。
6.气体的验满:①将湿润的淀粉 碘化钾试纸靠近盛Cl2的集气瓶口,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Cl2的集气瓶口,观察到试纸先变红后褪色,则证明已集满。
7.尾气处理:用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
三、氯气的工业生产原理
1.氯碱工业:以电解饱和食盐水为基础制取氯气、烧碱等产品的工业,是目前化学工业的重要支柱之一。
2.氯气生产的化学原理
(1)电解装置和现象
(2)电解产物的验证
实验操作 实验现象 实验结论
试管移近酒精灯以后,发出“噗”的响声(或爆鸣声) 与电源负极相连的铁棒上逸出氢气
湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 与电源正极相连的石墨棒上逸出氯气
溶液颜色变红 左管溶液中有__NaOH产生
(3)电解饱和食盐水的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
四、卤素单质及卤素离子的检验
1.氯、溴、碘单质的比较
常温下 水 CCl4 相互转化
Cl2 黄绿色 淡黄绿色 黄绿色 Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2 Cl2+2KI===2KCl+I2 Br2+2KI===2KBr+I2
Br2 深红棕色 黄→橙 橙→橙红
I2 紫黑色 棕黄→褐 紫红→深紫
2.Cl-、Br-、I-及I2的检验
微粒 选用试剂 主要实验现象 有关离子方程式
Cl- AgNO3、HNO3 产生白色沉淀,不溶于稀硝酸 Ag++Cl-===AgCl↓
Br- AgNO3、HNO3 产生淡黄色沉淀,不溶于稀硝酸 Ag++Br-===AgBr↓
I- AgNO3、HNO3 产生黄色沉淀,不溶于稀硝酸 Ag++I-===AgI↓
I2 淀粉溶液 溶液变蓝色
【真题演练】
(2023 .江苏合格考真题) 阅读下列材料,解答问题. 海水晒盐得到NaCl与卤水。氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl2和NaOH,Cl2与NaOH溶液反应可制取漂白剂;以NaCl、NH3、CO2等为原料可得到NaHCO3,NaHCO3可用于治疗胃酸过多。利用Cl2的氧化性可提取卤水中的溴元素,Br和Cl都位于元素周期表VIIA族,Br位于Cl的下一周期;从卤水中也可提取镁。
(1)Cl和Br原子结构中相同的是
A. 核电荷数 B. 电子层数 C. 电子数 D. 最外层电子数
【答案】D
【解析】
【分析】Br和Cl都位于元素周期表VIIA族,最外层电子数相同,都是7。
【详解】A.Br和Cl是两种不同元素,核电荷数不同,A错误;
B.Br和Cl分别位于第四周期和第三周期,故电子层数不同,B错误;
C.Br和Cl是两种元素,核电荷数不同,电子数不同,C错误;
D.Br和Cl最外层电子数都是7,D正确;
故答案为:D。
(2)下列说法正确的是
A. 原子半径:r(Cl) > r(Br) B. 非金属性:N > O
C. 碱性:NaOH > Mg(OH)2 D. 热稳定性:HBr > HCl
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯、溴是同一主族元素,从上到下原子核外电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子半径:r(Br) >r(Cl),A不正确;
B.同周期从左到右元素非金属性递增,非金属性:O >N,B不正确;
C.同周期从左到右元素金属性递减,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,碱性:NaOH > Mg(OH)2,C正确;
D.同主族从上到下元素非金属性递减,非金属性越强,简单氢化物越稳定,则热稳定性: HCl >HBr,D不正确;
答案选C。
(3)下列化学用语表示正确的是
A. 镁原子的结构示意图: B. Cl2的结构式:Cl–Cl
C. NH3的电子式: D. NaClO的名称:氯酸钠
【答案】B
【解析】
【详解】A.镁原子的结构示意图:,A 错误;
B.Cl2的结构式:Cl–Cl,B正确;
C.氨气的电子式,C错误;
D.NaClO的名称:次氯酸钠,D错误;
故答案为:B。
(4)下列反应的离子方程式正确的是
A. 电解饱和氯化钠溶液:2Cl-+ H2O 2OH-+ Cl2↑
B. Cl2与NaOH溶液反应制取漂白剂:Cl2 + 2OH-= Cl-+ ClO-+ H2O
C. 向卤水中通Cl2制取Br2:Cl2 + Br-= Cl-+ Br2
D. 用NaHCO3治疗胃酸过多:CO+ 2H+= H2O + CO2↑
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解饱和氯化钠溶液:2Cl-+ 2H2O 2OH-+H2+Cl2↑,A错误;
B.Cl2与NaOH溶液反应制取漂白剂:Cl2 + 2OH-= Cl-+ ClO-+ H2O,B正确;
C.向卤水中通Cl2制取Br2:Cl2 +2 Br-=2 Cl-+ Br2,C错误;
D.用NaHCO3治疗胃酸过多: + H+= H2O + CO2↑,D错误;
故答案为:B。
例2.(2017·江苏学测)已知:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。实验室用足量NaOH溶液吸收从浓盐酸和MnO2反应体系中导出的气体。当吸收温度不同时,生成的产物可能是NaClO、NaClO3、NaCl中的两种或三种。下列说法正确的是( )
A.若产物为NaClO、NaCl,则吸收后的溶液中n(ClO-)=n(Cl-)
B.若产物为NaClO3、NaCl,则参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5
C.若产物为NaClO、NaClO3、NaCl,则由吸收后的溶液中n(Cl-)和n(ClO-)可计算吸收的n(Cl2)
D.若产物为NaClO、NaClO3、NaCl,则NaOH与Cl2相互反应的物质的量之比为2∶1
【答案】D
【解析】
若产物为NaClO、NaCl,因盐酸有挥发性,则吸收后的溶液中n(ClO-)<n(Cl-),故A错误;若产物为NaClO3、NaCl,则NaClO3为氧化产物,NaCl为还原产物,根据电子守恒可知,参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶1,故B错误;若产物为NaClO、NaClO3、NaCl,因盐酸有挥发性,无法由吸收后的溶液中的n(Cl-)和n(ClO-)计算吸收的n(Cl2),原因是溶液中的Cl-有部分来自盐酸的挥发,故C错误;若产物为NaClO、NaClO3、NaCl,生成NaClO3的反应为3Cl2+6NaOH===NaClO3+5NaCl+3H2O,生成NaClO的反应为Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O,则NaOH与Cl2相互反应的物质的量之比为2∶1,故D正确。
例3.(2010·江苏学测)某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉,并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。已知:
①二氧化锰与浓盐酸反应可制备氯气,同时生成MnCl2。
②氯气和碱的反应为放热反应。温度较高时,氯气和碱还能发生如下反应:3Cl2+6OH-5Cl-+ClO+3H2O。该兴趣小组设计了下列实验装置,进行实验。
请回答下列问题:
(1)①甲装置用于制备氯气,乙装置的作用是__________________________________
________________________________________________________________________。
②该兴趣小组用100 mL 12 mol·L-1盐酸与8.7 g MnO2制备氯气,并将所得氯气与过量的石灰乳反应,则理论上最多可制得Ca(ClO)2____________________g。
(2)小组成员发现,产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。他们讨论后认为,部分氯气未与石灰乳反应而逸出,以及温度升高是可能原因。为了探究反应条件对产物的影响,他们另取一定量的石灰乳,缓慢、匀速地通入足量氯气,得出了ClO-、ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,粗略表示为图2(不考虑氯气和水的反应)。
①图中曲线I表示________________的物质的量随反应时间变化的关系。
②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为________mol。
③另取一份与②等物质的量的石灰乳,以较大的速率通入足量氯气,反应后测得产物中Cl-的物质的量为0.37 mol,则产物中=__________________。
(3)为了提高Ca(ClO)2的产率,可对丙装置作适当改进。请你给出一种改进方法:_____。
【答案】(1)①除去氯气中混有的氯化氢 ②7.15
(2)①ClO- ②0.25 ③7∶6
(3)将丙装置浸在盛有冷水的水槽中
【解析】
(1)①浓盐酸和二氧化锰反应过程中会挥发出氯化氢气体,所以通过饱和食盐水的作用是除去Cl2中混有的HCl气体。②可以依据反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,得到定量关系:8.7 g MnO2物质的量为0.1 mol,盐酸过量;
2MnO2~Ca(ClO)2
2 1
0.1 mol 0.05 mol
所以理论上最多可制得Ca(ClO)2的质量=0.05 mol×143 g·mol-1=7.15 g。
(2)①当温度低时,氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙;当温度高时,生成氯酸钙和氯化钙,刚开始反应时,温度较低,氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙,所以图2中曲线Ⅰ表示离子ClO-的物质的量随反应时间变化的关系;②根据氧化还原反应中得失电子数相等计算Cl-的物质的量,设被还原的氯离子的物质的量为n,则n×1=0.10 mol×1+0.05 mol×5=0.35 mol,含氯离子的物质的量为0.35 mol+0.1 mol+0.05 mol=0.5 mol,氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯离子的个数比为1∶2,所以所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为0.25 mol;③取一份与②等物质的量的石灰乳,物质的量为0.25 mol,根据氧化还原反应中得失电子数相等,生成氯离子得到电子和生成次氯酸根和氯酸根失去的电子守恒,
设n(ClO-)=x,n(ClO)=y;则得到:0.37 mol=x×1+y×5;
依据氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯元素的物质的量比为1∶2,得到氯元素物质的量为0.5 mol;x+y+0.37 mol=0.5 mol,解得:x=0.07 mol,y=0.06 mol,则产物中 =7∶6。
(3)由于反应在高温度下发生副反应,所以改进措施可以把丙装置放入冷水中,避免发生3Cl2+6OH-5Cl-+ClO+3H2O,应将丙装置浸在盛有冷水的水槽中。
【核心归纳】1.新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。
2.氯气的实验室制取流程及相应原理
【过关检测】
1.(2023秋·江苏·高二学业考试)下列有关物质的用途说法正确的是
A.氯气可用于自来水的杀菌消毒 B.盐酸可用于治疗胃酸过多
C.碳酸镁可用于焙制糕点 D.碳酸钡可做肠胃检查内服药
【答案】A
【解析】A.氯气与水反应生成具有强氧化性的次氯酸,具有杀菌消毒作用,故A正确;
B.治疗胃酸过多应选用碱性物质或能与胃酸中盐酸反应的物质,常用小苏打或氢氧化铝等治疗胃酸过多,不能用盐酸,故B错误;
C.焙制糕点用碳酸氢钠,碳酸镁受热分解温度较高不适合焙制,故C错误;
D.碳酸钡与胃酸中的盐酸反应生成可溶性氯化钡,会导致重金属中毒,应用硫酸钡,故D错误;
故选:A。
2.(2023·江苏扬州·高二扬州中学校考学业考试)Cl2的制备装置图中,装有浓盐酸的装置名称为
A.漏斗 B.长颈漏斗 C.分液漏斗 D.烧瓶
【答案】C
【解析】根据仪器的结构图可知,Cl2的制备装置图中,装有浓盐酸的装置名称为分液漏斗,故C正确;
故选C。
3.(2023秋·江苏南通·高二海安高级中学校考学业考试)关于新制饱和氯水,下列说法正确的是
A.新制饱和氯水呈浅黄绿色,说明氯气溶于水但不与水反应
B.新制氯水中滴加几滴紫色石蕊试液,溶液变红色且不褪色
C.向新制饱和氯水中通入SO2,溶液变为无色,是因为SO2将氯水漂白
D.新制氯水在光照时,溶液中会释放出氧气,同时溶液酸性增强
【答案】D
【解析】A.氯气可与水反应生成盐酸和次氯酸,A错误;
B.新制氯水中含有HCl、HClO,HClO具有漂白性,可使酸碱指示剂褪色,因此溶液先变红后褪色,B错误;
C.向新制饱和氯水中通入SO2,溶液变为无色,是因为SO2具有还原性,发生了氧化还原反应,与SO2的漂白性无关,C错误;
D.新制氯水在光照时,发生反应2HClO2HCl+O2↑,因此溶液中会释放出氧气,同时溶液酸性增强,D正确;
答案选D。
4.(2023秋·江苏盐城·高二统考学业考试)在实验室中,对下列事故或药品的处理正确的是( )
A.有大量的氯气泄漏时,用肥皂水浸湿软布蒙面,并迅速离开现场
B.金属钠着火燃烧时,用泡沫灭火器灭火
C.少量浓硫酸沾在皮肤上,立即用氢氧化钠溶液冲洗
D.含硫酸的废液倒入水槽,用水冲入下水道
【答案】A
【解析】A.氯气有毒,能和弱碱性的肥皂水反应,用肥皂水浸湿软布蒙面,可防止吸入氯气中毒,故A正确;
B.金属钠燃烧生成的过氧化钠能和二氧化碳发生反应生成助燃剂氧气,会使钠燃烧更剧烈,不能用泡沫灭火器灭火,一般用沙土覆盖,故B错误;
C.酸碱中和放出大量的热,且氢氧化钠具有腐蚀性,都会灼伤皮肤,少量浓硫酸沾在皮肤上,立即用布擦去,再用大量的水冲洗,故C错误;
D.含硫酸的废液具有腐蚀性,不能将废液随便倾倒,要放在回收桶中,集中处理,故D错误。
答案选A。
5.(2023秋·江苏徐州·高二统考学业考试)下列关于Cl2的制备、净化、收集及尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制备Cl2 B.用装置乙除去Cl2中的HCl
C.用装置丙收集Cl2 D.用装置丁吸收尾气
【答案】D
【解析】A.实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气,二氧化锰和浓盐酸反应需要加热,甲装置没有加热装置,A错误;
B.Cl2和HCl均与饱和碳酸氢钠溶液反应,不能除杂,氯气中混有的HCl气体可以用饱和食盐水除去,B错误;
C.氯气的密度比空气大,收集时应采用向上排空气法,图中为向下排空气法,C错误;
D.氯气有毒,不能直接排放,氯气能与氢氧化钠反应,图中装置可吸收尾气,D正确;
答案选D。
6.(2023·江苏无锡·高二统考学业考试)下列是实验室制取气体时常用的发生装置和收集装置。下列说法正确的是( )
A.图可用于NH4Cl固体与碱石灰共热制取NH3
B.图可用于实验室制取Cl2 C.图 可用于收集NO
D.图 可用于收集HCl气体
【答案】A
【解析】A.NH4Cl固体与碱石灰共热制取NH3为固固加热试验,所选仪器合理,试管口向下倾斜,装置安装正确,故A正确;
B.浓盐酸与二氧化锰反应制备Cl2时需要加热,该装置中缺少加热装置,故B错误;
C.NO易被空气中氧气氧化,无法采用排空气法收集,应采用排水法收集,故C错误;
D.HCl气体易溶于水,不能用排水法收集,应采用排空气法收集,故D错误;
故答案为A。
【点睛】试管加热时,需注意试管口不能面向试验人员,另外在加热中加热固体时,一般情况下,试管口需向下倾斜,但有时也可朝上,具体情况取决于所加热固体中是否含有水分或加热过程中是否会产生水。
7.(2023·江苏南通·高二统考学业考试)下列关于Cl2性质的说法正确的是
A.是无色无味的气体 B.能使干燥的有色布条褪色
C.与石灰乳反应可制取漂白粉 D.与铁粉共热生成氯化亚铁
【答案】C
【分析】A、氯气为黄绿色气体;B、干燥的氯气不具有漂白性;C、工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉;D、Cl2与铁粉共热生成氯化铁。
【解析】A、氯气为黄绿色,有刺激性,有毒的气体,故A错误;
B、干燥的氯气不具有漂白性,不能使有色布条褪色,故B错误;
C、工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,反应为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+Ca(ClO)2,故C正确;
D、Cl2与铁粉共热生成氯化铁,故D错误。
答案选C。
8.(2023·江苏无锡·高二学业考试)下列有关物质用途的说法错误的是
A.过氧化钠可用作潜艇里的供氧剂 B.食醋可用于清除热水瓶中的水垢
C.晶体硅可作光导纤维 D.Cl2可用于自来水的杀菌消毒
【答案】C
【解析】A.过氧化钠和与水、二氧化碳反应生成氧气,则可用于供氧剂,故A正确;
B.食醋具有酸性,可与水垢反应,故B正确;
C.光导纤维的主要原料为二氧化硅,而硅用于半导体材料,故C错误;
D.氯水中含次氯酸,有强氧化性,则Cl2可用于自来水的杀菌消毒,故D正确;
故选C。
9.(2023春·江苏南通·高二启东中学学业考试)下列气体能用排水法又能用向下排空气法收集的是
A.H2 B.Cl2 C.NH3 D.NO2
【答案】A
【解析】用排水法收集的气体,对气体要求:不溶于水,且不能与水反应;向下排空气法收集,此气体的密度小于空气,且不与氧气反应,A、氢气的密度小于空气,常温下不与氧气反应,氢气不溶于水,故正确;B、Cl2的密度大于空气,用向上排空气法收集,用排饱和氯化钠溶液,收集氯气,故错误;C、NH3的密度小于空气,采用向下排空气法收集,但NH3极易溶于水,不能用排水法收集,故错误;D、NO2的密度大于空气,用向上排空气法收集,NO2与水反应,不能用排水法收集,故错误。
10.(2023秋·江苏·高二统考学业考试)下列变化涉及化学变化的是
A.海水提取溴 B.碘的升华 C.切割大理石 D.液氨气化
【答案】A
【解析】A.海水提溴中涉及氧化还原反应,属于化学变化,A正确;
B.碘的升华是状态的变化,属于物理变化,B错误;
C.切割大理石,为物体形状改变,没有新物质生成,不属于化学变化,C错误;
D.液氨气化是指氨气由液态变成气态,没有新物质的产生,是物理变化.,D错误;
答案选A。
11.(2023秋·江苏镇江·高二校考学业考试)下列关于Cl2性质的说法正确的是
A.是无色无味的气体 B.氯气的密度比空气的小
C.与石灰乳反应可制取漂白粉 D.与铁粉共热生成氯化亚铁
【答案】C
【解析】A.氯气为黄绿色,有刺激性,有毒的气体,故A错误;
B.氯气的密度比空气的大,故B错误;
C.工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,反应为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+Ca(ClO)2,故C正确;
D.Cl2与铁粉共热生成氯化铁,故D错误;
答案选C。
12.(2023·江苏扬州·高二学业考试)下列有关物质用途的说法中,不正确的是
A.漂白精能漂白是因为Ca(ClO)2中的ClO-有强氧化性
B.明矾能够消毒杀菌是利用了胶体的吸附性
C.氢氧化铝、碳酸镁、小苏打等可用于治疗胃酸过多
D.二氧化硅可用于制造光导纤维
【答案】B
【解析】A.ClO-中Cl为+1价,有强氧化性,故漂白精能漂白是因为Ca(ClO)2中的ClO-有强氧化性,A正确;
B.明矾能净水,不能消毒杀菌,B错误;
C.氢氧化铝、碳酸镁、小苏打等能消耗胃液中的HCl,且碱性较弱,能用来治疗胃酸过多,C正确;
D.二氧化硅通常用来制光导纤维,D正确。
答案选B。
13.(2023秋·江苏镇江·高二校考学业考试)某同学用下列装置制备Cl2并检验其性质。下列说法正确的是
A.I图中:如果MnO2过量,就可消耗全部浓盐酸
B.II图中:湿润的有色布条褪色
C.III图中:生成蓝色的烟
D.IV图中:量筒中发生了加成反应
【答案】B
【解析】A.稀盐酸不与二氧化锰反应,所以当二氧化锰过量时,浓盐酸变稀后不再继续反应,最后稀盐酸有剩余,A错误;
B.氯气溶于水生成的次氯酸具有漂白性,使有色布条褪色,B正确;
C.铜在氯气中燃烧生成棕色的烟,C错误;
D.甲烷与氯气发生取代反应,D错误;
故选B。
14.(2023秋·江苏南京·高二校联考学业考试)下列有关氯气及氯水的说法正确的是
A.常温常压下氯气密度小于空气 B.为共价化合物
C.可用pH试纸测量氯水的pH D.氯气为黄绿色有刺激性气味气体
【答案】D
【解析】常温常压下氯气密度大于空气A错误;Cl2为单质,B错误;氯水中有次氯酸,不可用pH试纸测量,C错误;氯气为黄绿色有刺激性气味气体,D正确。
故答案为:D。
15.(2023秋·江苏徐州·高二统考学业考试)下列根据实验现象得出结论不正确的是
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向溴水中通入SO2,溶液褪色,说明SO2具有漂白性
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向SO2水溶液中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明H2SO3酸性强于H2CO3
【答案】B
【解析】A.只有氯气有颜色,为黄绿色,氯水呈浅黄绿色是由于含有氯气,故A正确;
B.向溴水中通入SO2,溶液褪色,是因为溴水氧化了二氧化硫,说明SO2具有还原性,故B错误;
C.HCl的酸性比碳酸强,与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,该现象说明含有H+,故C正确;
D.SO2的水溶液中含H2SO3,向SO2的水溶液中加入少量NaHCO3粉末,有气泡产生,说明H2SO3和NaHCO3反应产生了二氧化碳和水,则说明H2SO3酸性强于H2CO3,D正确;
综上所述答案为B。
16.(2023·江苏扬州·高二统考学业考试)下列气体中能用碱石灰干燥的是
A.HCl B.CO2 C.NH3 D.Cl2
【答案】C
【解析】碱石灰的主要成分为NaOH和CaO;
A.HCl属于酸性气体,能被碱石灰吸收,HCl不能用碱石灰干燥,A不选;
B.CO2属于酸性氧化物,能被碱石灰吸收,CO2不能用碱石灰干燥,B不选;
C.NH3属于碱性气体,不能被碱石灰吸收,NH3能用碱石灰干燥,C选;
D.Cl2能被碱石灰吸收,Cl2不能用碱石灰干燥,D不选;
答案选C。
17.(2023秋·江苏南京·高二南京市第二十九中学校考学业考试)下列有关实验方法或操作正确的是
A.喷泉实验 B.氯气除杂
C.分离碘酒中的碘和酒精 D.收集NO
【答案】D
【解析】A.N2难溶于水,烧瓶内压强不会降低,故不会引发喷泉,A错误;
B.Cl2与NaOH反应,故除去Cl2混有的HCl不能用NaOH溶液,应该用饱和食盐水,B错误;
C.由于碘单质溶于酒精,故不能用分液法分离两者,C错误;
D.NO难溶于水,可用排水法收集,且装置进气合理,D正确;
故答案选D。
18.(2023·江苏·高二校联考学业考试)舍勒发现氯气是在1774年,当时他正在研究软锰矿(二氧化锰),当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时,产生了一种黄绿色的气体,发生反应的方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感到极为难受,但是当他确信自己制得了一种新气体后,他又感到一种由衷的快乐。舍勒制备出氯气以后,把它溶解在水里,发现这种水溶液对纸张、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用;他还发现氯气能与金属、非金属、碱等发生化学反应。
舍勒发现氯气是在1774年,当时他正在研究软锰矿(二氧化锰),当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时,产生了一种黄绿色的气体,发生反应的方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感到极为难受,但是当他确信自己制得了一种新气体后,他又感到一种由衷的快乐。舍勒制备出氯气以后,把它溶解在水里,发现这种水溶液对纸张、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用;他还发现氯气能与金属、非金属、碱等发生化学反应。
(1)氯气和氢气的反应的属于
A.分解反应 B.化合反应 C.置换反应 D.复分解反应
(2)对于反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,下列说法正确的是
A.MnO2是还原剂 B.MnCl2是氧化产物
C.Cl2是氧化产物 D.H2O是还原产物
(3)下列反应条件的改变对实验室制备氯气速率的影响正确的是
A.增大盐酸的浓度能加快反应速率
B.若用稀盐酸与二氧化锰反应则反应速率较慢
C.升高温度能减慢反应速率
D.增加MnO2的质量可显著加快反应速率
(4)氢气在氯气中燃烧为放热反应,下列说法正确的是
A.断开Cl—Cl键放出能量 B.形成H—Cl键吸收能量
C.燃烧都是放热反应 D.反应物的总能量小于生成物的总能量
【答案】 B C A C
【分析】(1)从反应物和生成物的种类的多少,反应物和生成物的物质的类别分析;
(2)从化合价的变化分析;
(3)从化学反应速率的影响因素分析;
(4)反应放热,从化学键的角度分析;
【解析】(1)氯气和氢气在光照的条件下反应生成氯化氢,是两种物质生成一种物质的反应,属于化合反应,答案选B;
(2) A.Mn元素化合价降低被还原,MnO2为氧化剂,故A错误;
B.MnCl2还原产物,而不是氧化产物,故B错误;
C.Cl2是氧化产物,故C正确;
D.H2O既不是氧化产物,也不是还原产物,故D错误;
答案选C。
(3)A.增大盐酸的浓度能加快反应速率,故A正确;
B.稀盐酸与二氧化锰不反应,故B 错误;
C.升高温度能加快反应速率,故C错误;
D.MnO2为固体,增大MnO2的质量反应速率无明显变化,故D错误;
答案选A。
(4)A.断开化学键吸热,故A错误;
B.形成化学键放热,故B错误;
C.燃烧都是放热反应,故C正确;
D.反应物的总能量小于生成物的总能量为吸热反应,故D错误;
答案选C。
【点睛】从化合价的角度分析氧化剂和还原剂,氧化产物和还原产物,二氧化锰和稀盐酸不反应。
19.(2023·江苏·高二统考学业考试)含氯消毒剂在卫生防疫方面起着重要的作用。常见的含氯消毒剂有漂白粉[有效成分为Ca(ClO)2]、“84”消毒液(有效成分为NaClO)等。
(1)漂白粉和84消毒液具有杀菌消毒功能,主要是因为两者均含有 (填离子符号)。
(2)以下实验能鉴别Ca(ClO)2溶液和NaClO溶液的是 (填字母序号)。
a.焰色反应
b.加入Na2CO3溶液
c.加入NaCl稀溶液
(3)①将“84”消毒液与洁厕剂(含有盐酸)混合,反应生成 气体(填化学式),能使人中毒。
②“84”消毒液与双氧水溶液混合会发生反应,减弱杀菌消毒功能。该反应生成三种常见物质,其中一种是O2,写出反应的化学方程式: 。
【答案】(1)ClO-
(2)ab
(3) Cl2 NaClO+H2O2=O2↑+NaCl+H2O
【分析】根据NaClO 和Ca(ClO)2]具有强氧化性,具有杀菌消毒功能,结合氧化还原反应的规律分析解答。
【解析】(1)84”消毒液的主要成分为氯化钠和次氯酸钠,其中NaClO具有强氧化性,可杀菌消毒,所以84”消毒液的有效成分是NaClO,漂白粉为氯化钙和次氯酸钙的混合物,有效成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2],因此漂白粉和84消毒液具有杀菌消毒功能,主要是因为两者均含有ClO-,故答案为:ClO-;
(2)a.钠的焰色反应为黄色,钙的焰色反应为砖红色,用焰色反应可以鉴别Ca(ClO)2溶液和NaClO溶液,故a选;b.加入Na2CO3溶液,Ca(ClO)2溶液中生成白色沉淀,NaClO溶液无明显现象,可以鉴别,故b选;c.加入NaCl稀溶液,Ca(ClO)2溶液和NaClO溶液均无明显现象,不能鉴别,故c不选;故答案为:ab;
(3)①将“84”消毒液与洁厕剂(含有盐酸)混合,ClO-与Cl-在酸性条件下发生氧化还原反应生成氯气,反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+═Cl2↑+H2O,故答案为:Cl2;
②“84”消毒液与双氧水溶液混合会发生反应,减弱杀菌消毒功能。该反应生成三种常见物质,其中一种是O2,根据氧化还原反应中元素化合价的变化规律,O由-1价变成0价,则Cl由+1价变成-1价,生成NaCl,反应的化学方程式为NaClO+H2O2=O2↑+NaCl+H2O,故答案为:NaClO+H2O2=O2↑+NaCl+H2O。
20.(2023秋·江苏镇江·高二校考学业考试)ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体,可用作安全高效的水处理剂,制备ClO2并被吸收的原理及装置如图:
已知装置A中发生的反应:2NaClO3+4HCl = 2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl(主反应),NaClO3+6HCl = NaCl+3Cl2↑+3H2O(副反应)
(1)装置B中发生的主要反应的化学方程式为 。
(2)实验过程中不断缓慢通入N2的目的是 。
(3)单位体积ClO2吸收液中含有ClO2的质量的实验测定步骤如下:
步骤1.配制Na2S2O3溶液:准确称取1.9840 g Na2S2O3·5H2O,用新煮沸并冷却的蒸馏水配成100.0 mL溶液。
步骤2.准确移取1.00 mL装置C中的吸收液加入锥形瓶中,加入丙二酸静置后,再加入适量硫酸及稍过量的KI溶液(2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O),在暗处放置5 min。
步骤3.向步骤2的锥形瓶的反应液中加入1 mL淀粉溶液作指示剂,再向其中滴加步骤1配制的Na2S2O3溶液(发生反应I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6),至恰好完全反应时消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。
①配制Na2S2O3溶液时,蒸馏水需煮沸的原因是 。
②计算装置C中,每1.00 mL ClO2吸收液中含有ClO2的质量 。(单位mg)(写出计算过程)。
【答案】 2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl 将A中产生的ClO2和Cl2以及B中的ClO2吹出 除去蒸馏水中溶解的O2,防止Na2S2O3被氧化 21.6
【解析】(1)向装置B中通入氯气,生成二氧化氯,发生的主要反应的化学方程式为2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl;
(2)实验过程中不断缓慢通入N2的目的是将A中产生的ClO2和Cl2以及B中的ClO2吹出;
(3) ①配制Na2S2O3溶液时,硫代硫酸钠具有还原性,蒸馏水需煮沸的原因是除去蒸馏水中溶解的O2,防止Na2S2O3被氧化;
②Na2S2O3溶液的物质的量浓度为:=0.080 0 mol·L-1
由ClO2 ~2.5I2~5Na2S2O3
n(ClO2)=×0.080 0 mol·L-1×20.00×10-3 L=3.200×10-4 mol
每1.00 mL ClO2吸收液中:m(ClO2)=3.200×10-4 mol×67.5×103 mg·mol-1=21.6 mg。
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