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专题05 氯及其化合物
考点一 氯气的性质
1.物理性质
Cl2在通常情况下呈黄绿色,密度比空气大,是一种有刺激性气味的气体,在低温和加压的条件下可以
转变为液态(称为液氯)和固态。
2.化学性质
(1)与金属单质反应
Cu+C12CuCl2
实验现象:铜在氯气中剧烈燃烧,集气瓶中充满了棕黄色的烟.一段时间后,集气瓶内壁附着有棕黄色的固体粉末.向集气瓶内加入少量蒸馏水,棕黄色固体粉末溶解并形成绿色溶液,继续加水,溶液变成蓝色.
2Na+C122NaCl
实验现象:有白烟产生.
说明:
①在点燃或灼热的条件下,金属都能与氯气反应生成相应的金属氯化物.其中,变价金属如(Cu、Fe)与氯气反应时呈现高价态(分别生成CuCl2、FeCl3).
②在常温、常压下,干燥的氯气不能与铁发生反应,故可用钢瓶储存、运输液氯.
③“烟”是固体小颗粒分散到空气中形成的物质.如铜在氯气中燃烧,产生的棕黄色的烟为CuCl2晶体小颗粒;钠在氯气中燃烧,产生的白烟为NaCl晶体小颗粒;等等.
温馨提示
由于Cl2具有强氧化性,因此与变价金属反应时,生成高价态的金属氯化物。如与Fe反应生成FeCl3而不是FeCl2。
(2)与非金属单质(H )反应H 在Cl 中燃烧,发出苍白色火焰,化学方程式为H2+C122HCl
观察到集气瓶瓶口上方出现白雾。
注意:①在不同的条件下,H2与C12均可发生反应,但反应条件不同,反应的现象也不同.点燃时,纯净的H2能在C12中安静地燃烧,发出苍白色的火焰,反应产生的气体在空气中形成白雾并有小液滴出现;在强光照射下,H2与C12的混合气体发生爆炸.
②物质的燃烧不一定要有氧气参加.任何发光、发热的剧烈的化学反应,都属于燃烧.如金属铜、氢气在氯气中燃烧等.
③“雾”是小液滴悬浮在空气中形成的物质;“烟”是固体小颗粒分散到空气中形成的物质.要注意“雾”与“烟”的区别.
④H2与Cl2反应生成的HCl气体具有刺激性气味,极易溶于水.HCl的水溶液叫氢氯酸,俗称盐酸.
(3)与水反应
氯气本身没有漂白性,氯气与水反应的产物有漂白性
C12+H2O HCl+HClO
(4)与碱溶液反应
常温下,Cl 与碱溶液反应生成金属氯化物、次氯酸盐和水。加热条件下,C2与碱溶液反应生成金属氯
化物、氯酸盐和水。
①将氯气通入氢氧化钠溶液中,可制得漂白液,漂白液的有效成分是次氯酸钠,化学方程式为
Cl2+2NaOH=NaCl +NaClO + H O
②工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉,漂白粉的有效成分是Ca(CIO) ,若反应充分,并使Ca(ClO) 成
为主要成分可制得漂粉精,化学方程式为2Cl2 +2Ca(OH) = CaCl + Ca( ClO) +2H 0。
a.漂白粉的漂白原理
利用复分解反应原理和较强酸能够制取较弱酸的原理使漂白粉中的次氯酸钙转化为次氯酸进行漂白,如Ca(ClO) +2HCl= CaCl +2HClO。
b.漂白粉的保存
漂白粉久置于空气中易与空气中的H20、C02反应生成CaCO 和 HClO,HC1O易分解失效,其反应过程可表示为Ca(ClO) + C0 + H 0 =CaC03 ↓ + 2HClO、 2HClO2HCl+O2↑,因此漂白粉应密封(隔绝空气)、避光保存于干燥阴凉处。
(5)与盐溶液反应
Cl +2KI=2KCl+I
Cl + Na SO3 +H 0=Na SO4+2HCl
Cl + 2FeCl =2FeCl3
1.下列气体中,无毒的是( )
A.Cl2 B.CO C.NO2 D.N2
2.下列气体中,既有颜色又有毒性的是( )
A.Cl2 B.CO C.N2 D.CO2
3.列实验过程中,不会产生气体的是( )
A B C D
A.A B.B C.C D.D
4.某化学实验小组为探究氯气漂白原理,设计了如图所示的实验装置。下列说法错误的是( )
A.将a中液体挤入b中发生的反应为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
B.装置c的作用是干燥反应产生的气体,故可以用碱石灰代替无水CaCl2
C.当试管e中充满黄绿色气体时,品红试纸不褪色,推动注射器,向e中加水,品红试纸褪色
D.注射器在实验中除了向试管e中加水外,还可以储存尾气,防止污染
5.下列选项描述与对应图像相符的是( )
A.图①为新制氯水在阳光直射时,溶液中Cl﹣浓度随着时间变化的曲线
B.图②为含等物质的量Na2CO3与NaOH的混合液中滴加盐酸产生CO2的图像
C.图③为比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性装置图
D.图④为FeBr2、FeI2混合液,各离子物质的量随氯气通入的变化图像,b代表的是Cl﹣
考点二 氯气的实验室制法
1.反应原理
实验室常用MnO 与浓盐酸反应来制取氯气:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
2.仪器装置
(1)实验装置组成
气体发生装置+净化装置(除 HCI)+干燥装置+收集装置+尾气处理装置
(2)仪器装置
3.收集方法
(1)向上排空气法
氯气的密度大于空气的密度。
(2)排饱和食盐水法氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小,且用此法
可除去实验过程中挥发产生的氯化氢气体。
4.验满方法
(1)将湿润的淀粉-碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明CI2已集满。
(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口,观察到试纸先变红后褪色,则证明Cl 已集满。
温馨提示
(1)随着反应的进行盐酸的浓度变小,故MnO 足量时,盐酸不能完全反应。
(2)一般不用澄清石灰水来吸收Cl ,原因是Ca(OH)2在水中的溶解度很小,不能将Cl 吸收完全。
6.Cl2是一种有毒气体,可用如图装置制取。下列实验提示图标需要用到的是( )
A.①②④⑤⑥ B.④⑤⑥ C.③④⑤⑥ D.①②③④⑤⑥⑦
7.利用下列装置制取Cl2、制备漂白液、收集Cl2和进行Cl2尾气处理,其中能达到实验目的的是( )
A B C D
制取Cl2 制备漂白液 收集Cl2 Cl2尾气处理
A.A B.B C.C D.D
8.实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是( )
A.制取Cl2 B.除去Cl2中的HCl C.收集Cl2 D.吸收尾气中的Cl2
A.A B.B C.C D.D
9.用如图各装置制备并检验氯气的性质。下列说法正确的是( )
A.①中实验室制氯气,即使二氧化锰过量,盐酸也不能全部反应完
B.②中充分光照后,溶液会充满量筒
C.③中若气球变瘪,证明氯气可与NaOH溶液反应
D.④中生成蓝色的烟,若在集气瓶中加入水,所得溶液呈蓝绿色
10.实验室中可利用反应2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O制取Cl2,下列制取、提纯、收集Cl2及尾气处理的装置,不能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取Cl2
B.用装置乙除去Cl2中的少量HCl
C.用装置丙排饱和NaCl溶液收集Cl2
D.用装置丁吸收尾气中的Cl2
考点三 氯离子的检验
1.方法:先加稀HNO3酸化,再加AgNO3溶液。
2.现象:产生白色沉淀。
3.原理: Ag+ +Cl-= AgCl↓。
4.加稀硝酸的目的:排除等离子的干扰。
11.下述实验现象能确定试样中一定有Cl﹣的是( )
A.滴加AgNO3溶液有白色沉淀
B.滴加硝酸酸化的Ba(NO3)2有白色沉淀
C.滴加硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀
D.滴加硫酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀
12.下列检验某无色溶液中是否含有氯离子的实验,试剂和现象正确的是( )
A.硝酸银溶液,有白色沉淀
B.硝酸银溶液和稀硝酸,有白色沉淀
C.硝酸银溶液和稀硫酸,有白色沉淀
D.硝酸银溶液和稀盐酸,有白色沉淀
13.检验溶液中的氯离子时加入稀硝酸的目的是( )
A.加速沉淀反应的进行 B.排除杂质离子的干扰
C.增加沉淀的生成量 D.减少沉淀的生成量
14.检验自来水中是否含有Cl﹣供选择的化学试剂及实验方法是( )
A.加入NaOH浓溶液加热,观察现象
B.加稀HNO3和AgNO3溶液,观察现象
C.加入KSCN溶液,观察现象
D.滴加酚酞试液,观察现象
15.一般用于检验Cl﹣的试剂是( )
A.BaCl2、稀硝酸 B.稀硝酸、AgNO3
C.稀盐酸、BaCl2 D.AgNO3、稀盐酸
16.氯气是一种重要的非金属单质。下列关于氯气的描述不正确的是( )
A.黄绿色 B.有毒
C.无味 D.密度比空气的大
17.常温下,下列有关氯气的说法正确的是( )
A.无色无味气体 B.密度比空气大
C.只能作氧化剂 D.具有可燃性
18.生活中可以用氯气灌洞的方法来消灭田鼠,这是利用了氯气的( )性质
①密度比空气大
②易液化
③能溶于水
④有毒
A.①② B.③④ C.④ D.①④
19.下列气体为红棕色的是( )
A.Cl2 B.NO2 C.HCl D.NH3
20.自18世纪70年代,瑞典化学家舍勒发现Cl2至今,Cl2已在医药、农药、化学工业等方面获得广泛应用。下列说法正确的是( )
A.Cl2是一种有毒的无色气体
B.Cl2泄漏,人应尽快顺风硫散
C.湿润的Cl2可直接储存于铁制容器中
D.纯净的H2在Cl2中燃烧发出苍白色火焰
21.氯气用途广泛,是一种重要的化工原料。下列关于氯气的说法正确的是( )
A.液氯可以储存在钢瓶中
B.将氯气通入碳酸钠溶液中,制取较高浓度的次氯酸溶液
C.通入氯气使品红溶液褪色,取褪色后溶液加热可恢复红色
D.若氯气发生泄漏,逃离现场时,可以用浸有一定浓度的NaOH溶液的毛巾捂住口鼻
22.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,有无色气泡生成(H+)
B.使红色布条褪色(HClO)
C.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液变为棕黄色(HCl)
D.滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl﹣)
23.向紫色石蕊溶液中分别加入过量的Cl2、Na和Na2O2粉末,振荡,下列叙述正确的是( )
A.溶液最终分别呈红色、蓝色、蓝色,且加入后溶液中均有气体产生
B.通入Cl2,溶液先变红后褪色,是由于Cl2的漂白作用
C.加入足量Na2O2粉末的溶液先变蓝后褪色
D.溶液最终都褪色
24.有科学家提出,使用氯气对自来水消毒时,氯气会与水中、的有机物发生反应,生成的有机氯可能对人体有害,下列说法正确的是( )
A.常温下,氯气与水发生的反应为Cl2+H2O=HCl+HClO
B.可用硝酸酸化的硝酸银来检验久置后的氯水中是否含有Cl﹣
C.Cl2能使湿润的有色布条褪色,则氯气具有漂白性
D.实验室制备氯气发生反应的化学方程式为4HCl(稀)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
25.若将浓盐酸滴入烧瓶中进行如图(a、c、d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是( )
A.装置A中的KMnO4可用MnO2代替
B.b处红色鲜花瓣褪色,说明Cl2具有漂白性
C.向含amol FeBr2的溶液中通入等物质的量的Cl2,反应的离子方程式为:2Fe2++2Br﹣+2Cl2═2Fe3++Br2+4Cl﹣
D.含有0.001mol Cl2的尾气进入C装置时,最多消耗0.002mol NaOH
26.1738年,英国化学家观察到酸和锰矿反应产生黄绿色气体(氯气),某小组受此启发,设计了下列实验,其中能实现的是( )
A.制备氯气
B.干燥氯气
C.纯化氯气
D.制备漂白液
27.如图,某同学用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气,验证氯气性质实验装置。相关说法错误的是( )
A.脱脂棉中的无水氯化钙可以用碱石灰代替
B.该实验装置可证明干燥的氯气没有漂白作用
C.湿润石蕊试纸先变红,但也不能说明氯气与水反应生成了酸性物质
D.淀粉碘化钾试纸变蓝,说明 I﹣被氧化
28.下列实验装置或操作正确且能达到预期目的的是( )
A.实验室制取氯气 B.先从b管通入NH3,再从a管通入CO2
C.收集干燥纯净的Cl2 D.验证氯气是否具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
29.微型实验可节约药品,因而在中学化学教学中应用广泛。如图为实验室制备Cl2并探究Cl2是否具有漂白性的实验。下列说法正确的是( )
已知:①2KMnO4+16HCl(浓)═2MnCl2+2KCl+8H2O+5Cl2↑。
②白色干棉花球中有CaCl2粉末,主要作用是干燥气体。
A.Q处pH试纸变红且颜色一直保持不变
B.P处红纸逐渐褪色,表明氯气具有漂白性
C.N处红纸不变色
D.向褪色后的L处棉花球滴入盐酸,红色重现
30.下列有关实验描述不正确的是( )
A.在某溶液中加入稀硝酸和AgNO3溶液,有白色沉淀生成,证明其中含有Cl﹣
B.一束平行光线照射氢氧化铁胶体时,从侧面可以看到一束光亮的通路
C.在某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,加盐酸,沉淀不溶解,证明其中含有SO42﹣
D.在某溶液中加入盐酸后产生能够使澄清的石灰水变浑浊的气体,则原溶液中可能含CO32﹣
31.自来水中常含有Cl﹣,用稀硝酸和下列哪种试剂来检验自来水中的Cl﹣( )
A.烧碱 B.硝酸银 C.纯碱 D.醋酸
32.广州地区的自来水是采用氯气消毒的,为了检验Cl﹣的存在,最好选用下列物质中的( )
A.石蕊溶液 B.四氯化碳
C.氢氧化钠溶液 D.硝酸银溶液
33.价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型,部分含Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A.干燥的a可使鲜花褪色
B.b是国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂
C.氧化性:d>c
D.家庭使用含e的消毒液时,若加入少量醋酸,消毒效果会更好
34.在“价﹣类”二维图中融入“杠杆模型”,可直观辨析部分物质间的转化及其定量关系。图中的字母分别代表常见的含氯元素的物质,下列相关推断合理的是( )
A.加热条件下,足量二氧化锰和含4mola的浓溶液充分反应可制得1mold气体
B.若d在加热条件下与强碱溶液反应生成的含氯化合物只有e和f,则n(e):n(f)=5:1
C.d能使湿润的有色布条褪色,说明d具有漂白性
D.等浓度的b、c溶液,b溶液酸性更强
35.价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。部分含氯物质的价类二维图如图所示。下列推断不合理的是( )
A.b和c作消毒剂,消毒效率b的较高(消毒效率:以单位质量的消毒剂得到的电子数表示)
B.e与NaOH溶液反应的离子方程式:H++OH﹣═H2O
C.实验室可用g的钾盐与MnO2加热制取O2,在该反应中氯元素发生还原反应
D.一定条件下,可存在a(浓溶液)→b→d→a(稀溶液)的转化
36.如图为氯及其化合物的“价类二维图”,下列说法错误的是( )
A.c可用于自来水杀菌消毒
B.e的化学式为HClO4
C.d见光易分解,反应方程式为2HClOH2O+Cl2↑
D.a分别与g、h、f在一定条件下反应都可生成b
37.下列有关非金属及其化合物的说法中正确的是( )
A.SO2能使紫色的KMnO4溶液褪色,体现了SO2的漂白性
B.将SO2通入BaCl2溶液中,立即产生白色沉淀
C.“洁则灵”(主要成分为盐酸)和“84消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用
D.某气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,则该气体为氯气
38.“84”消毒液是常用消毒剂,某化学学习小组用如图实验装置制备“84”消毒液。下列叙述正确的是( )
A.甲装置中的固体是MnO2
B.乙装置可以贮存少量Cl2
C.乙、丙装置之间必须增加除H2O(g)的装置
D.丁装置的主要作用是防止空气中的CO2进入丙装置中
39.下列依据相关实验得出的结论正确的是( )
A.将某化合物溶于水可导电,则此化合物为离子化合物
B.某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水显红色,该溶液中一定含Fe2+
C.某溶液中加硝酸银,出现白色沉淀,则该溶液中一定含有Cl﹣
D.向某黄色溶液中滴入几滴淀粉碘化钾溶液,溶液变蓝,则原溶液一定是氯水
40.对下列实验过程的评价,正确的是( )
A.某无色溶液滴入紫色石蕊试液显红色,该溶液一定显碱性
B.验证烧碱溶液中是否含有Cl﹣,先加稀硝酸除去OH﹣,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,证明含Cl﹣
C.某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体中一定含有碳酸正盐
D.某溶液中先滴加少量BaCl2溶液,生成的白色沉淀不溶于盐酸,该溶液不一定含有SO42﹣
41.对下列实验过程的评价,正确的是( )
A.某溶液中加入稀盐酸,产生无色气体,证明该溶液中一定有CO32﹣
B.某溶液中先加少量氯化钡溶液,再加足量稀盐酸生成白色沉淀,证明该溶液中一定含有SO42﹣
C.验证烧碱溶液中是否有Cl﹣,先加稀硝酸除去OH﹣,再加AgNO3溶液,有白色沉淀产生,证明有Cl﹣
D.某无色溶液滴入紫色石蕊试液显红色,该溶液一定显碱性
42.下列有关离子的检验正确的是( )
A.某溶液中先加入氯水,再加入 KSCN 溶液呈红色,说明原溶液中含有 Fe2+
B.验证烧碱溶液中是否含有 Cl﹣,先加足量稀硝酸除去 OH﹣,再加入 AgNO3溶液,有白色沉淀生成,证明含 Cl﹣
C.某溶液中加入稀盐酸,产生了无色无味气体,证明该溶液中一定含有 CO32﹣
D.某溶液中先滴加少量 BaCl2溶液,再滴加足量稀盐酸,生成白色沉淀,证明该溶液一定含有 SO42﹣
43.如图所示,在A处通入未经干燥的氯气,当关闭B阀时,C处干燥的红布条看不到明显现象;当打开B阀后,C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中应盛放的溶液不可能是( )
A.饱和Na2CO3溶液 B.饱和氯化钠溶液
C.氢氧化钠溶液 D.浓硫酸
44.如图所示,A处持续通入干燥的氯气,打开B阀后,C处的红布条不褪色,关闭B阀时,C处的红布条褪色,则D瓶中装的不可能是( )
A.饱和硫酸钠溶液 B.浓硫酸
C.浓盐酸 D.饱和NaCl溶液
45.如图所示,在A处通入已经干燥的氯气,当关闭B处的弹簧夹时,C处的红布条逐渐褪色:当打开B处的弹簧夹后,C处的红布条看不到明显现象。则D瓶中盛放的溶液可能是( )
①饱和NaCl溶液;
②NaOH溶液;
③H2O;
④浓硫酸。
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
46.为探究新制氯水的性质,某学生做了如下实验:
实验 装置 试剂a 现象
① 紫色石蕊溶液 溶液先变红后褪色
② NaHCO3溶液 产生气泡
③ HNO3酸化的AgNO3溶液 产生白色沉淀
④ NaOH溶液 溶液变为无色
由上述实验可得新制氯水的性质与对应实验的解释不相符的是( )
A.①说明新制氯水中含有H+、HClO
B.②发生的反应为:
C.③说明新制氯水中有Cl﹣,发生的反应为:Cl﹣+Ag+=AgCl↓
D.④说明氯气具有酸性,发生的反应为:H++OH﹣=H2O
47.数字化实验是一种将实验现象定量化的手段,某实验小组利用数字化实验仪器对新制氯水在光照条件下的反应进行探究,如图是光照过程中氯水的pH变化情况,下列说法不正确的是( )
A.由图像可知,随着光照反应的进行,氯水的pH大体呈现下降的趋势
B.新制氯水中含有H2O、Cl2、HClO这三种分子
C.光照过程中,氯水中的次氯酸分解产生盐酸,溶液的酸性增强
D.取少量氯水滴入几滴AgNO3溶液,若出现白色沉淀证明氯水分解完全
48.已知:淀粉遇I2变蓝。在探究新制氯水成分及性质的实验中,依据下列方法和现象不能得出相应结论的是( )
选项 方法 现象 结论
A 观察氯水颜色 氯水呈黄绿色 氯水中含Cl2
B 向滴有酚酞的NaOH溶液中滴加氯水 红色褪去 氯水中可能含有HCl
C 向淀粉—碘化钾溶液中滴加氯水 溶液变蓝 氯水中有氧化性的物质
D 向氯水中滴加硝酸银溶液 有白色沉淀产生 氯水中有HClO
A.A B.B C.C D.D
49.在含等物质的量的NaBr和FeCl2混合溶液中加入足量新制氯水,充分反应后溶液中离子物质的量变化最大的是( )
A.Na+ B.Fe2+ C.Cl﹣ D.Br﹣
50.某小组为探究氯水的成分与性质进行实验,由实验现象得出的结论不合理的是( )
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向NaHCO3溶液中滴加氯水 产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 氯水中含有H+
B 向稀HNO3酸化的AgNO3溶液中滴加氯水 产生白色沉淀 氯水中含有Cl﹣
C 向Na2S溶液中滴加氯水 产生黄色沉淀 氯水既具有氧化性又具有还原性
D 用玻璃棒蘸取氯水滴到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红,随后褪色 氯水中含有酸性物质、漂白性物质
A.A B.B C.C D.D
二.工艺流程题(共1小题)
51.实验室模拟工业上以石灰石和海水为原料制取漂白粉的流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)实验室中操作A的名称为 。
(2)操作B和步骤Ⅴ中都要使用玻璃棒,其作用依次是 、 。
(3)氯气与滤液反应生成漂白粉溶液的化学方程式为 。
(4)步骤Ⅴ采用低温蒸干的原因可能是 。
(5)将少量所得漂白粉长期放置在空气中会失去漂白性且有O2生成,该过程中发生反应的化学方程式为 、 。
三.填空题(共3小题)
52.禽流感病毒是一种没有超常抵抗力的病毒.研究证明,许多常用消毒药物如漂粉精、漂白粉、高锰酸钾等,可以将禽流感病毒杀灭.氯气与氢氧化钙充分反应,得到漂粉精,其稳定性比漂白粉高.
(1)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂粉精,化学反应方程式为: .
(2)漂粉精的有效成分是(填化学式) .
(3)漂粉精溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的物质,化学反应方程式为 .
(4)反应(1)和反应(3)中,属于氧化还原反应的是(填编号) .
(5)将漂粉精溶于适量水中,呈白色浊状物,静置沉降.取少许上层清液,滴加碳酸钠溶液出现白色沉淀,发生反应的离子方程式为 .
另取少许上层清液,先滴加适量的 (填化学式)酸化,再滴加 (填化学式)溶液即可检验Cl﹣的存在,发生反应的离子方程式为 .再取少许上层清液,滴加几滴酚酞溶液,溶液呈红色,随后溶液迅速褪色,说明漂粉精溶液呈 性并具有 性.
53.漂白粉是一种常用杀菌、消毒剂,其有效成分为次氯酸钙.如图为制取漂白粉的工业流程简图.
(1)流程 I 得到浓度为80g L﹣1氢氧化钠溶液,其物质的量浓度是 mol L﹣1.
(2)写出流程 I发生反应的化学反应方程式,并用双线桥表示其电子转移的方向和数目: .流程 II的反应条件(2)是 .
(3)流程 III中发生两个反应,写出其中一个的氧化还原反应的化学反应方程 .
(4)流程 IV中操作b是: .(写名称)
(5)用化学方程式说明较纯的次氯酸钙粉末必须密封保存的原因 .
54.检验自来水中是否含有Cl﹣供选择的化学试剂及实验方法: 。
A.加入NaOH浓溶液加热,观察现象
B.加稀HNO3和AgNO3溶液,观察现象
C.加入KSCN溶液,观察现象
D.滴加酚酞试液,观察现象
四.解答题(共2小题)
55.(1)用自来水配制硝酸银溶液会产生浑浊现象,说明自来水中有 (微粒符号表示).
(2)某反应后的溶液中有Fe3+、Mn2+、H+、MnO4﹣、H2O.已知MnO4﹣在反应中得到电子,该反应的离子方程式 (不用配平).
(3)某工业废水经检测显酸性,且废水中含有较多的Na+、Cu2+、Cl﹣、SO42﹣、NO3﹣,则于该废水中的不可能大量存在是(选K+、CO32﹣、Fe3+) ;若将该废水调节至碱性,原废水中 的离子会减少.
56.氯气可用于自来水的杀菌、消毒。某同学通过图装置实验证明氯水中起漂白作用的是HClO,而不是Cl2。
(1)试剂a是 。
(2)可以得出实验结论对应的现象是 。
(3)下列可用于尾气处理的装置可以选择 (均从左侧进气)。
(4)由于用氯气杀菌、消毒,自来水中含有Cl﹣,请写出检验自来水中含有Cl﹣方法是 。
五.实验题(共4小题)
57.为了探究氯水中次氯酸的漂白性,某同学设计并完成以下实验。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)写出Cl2和水反应的离子方程式: 。
(3)利用如图所示装置(部分夹持装置已省略)进行实验,关闭阀门A时,试管中的有色布条 (填“会”或“不会”)褪色;打开阀门A后,有色布条褪色,说明 。
(4)该同学依据氯水中的成分,对此实验结论的严谨性提出质疑,并提出进一步探究盐酸是否具有漂白性。 (填“有”或“没有”)必要进行该探究,请说明理由: 。
(5)若将装置中的蒸馏水改为石灰乳来制备漂白粉,写出氯气与石灰乳反应的化学方程式: ;漂白粉长时间暴露在空气中容易发生变质的原因为 (结合化学方程式说明)。
58.氯及其化合物在生活、生产中有着重要作用。实验小组用如图所示装置制取Cl2并探究其部分性质,同时制得漂白液和ClO2。已知ClO2的熔点为﹣59.5℃,沸点为11℃。
回答下列问题。
(1)仪器m的名称为 ,制得的Cl2在进入装置D之前需净化,试剂a为 。
(2)装置B中有乳白色浑浊(单质S)生成,发生反应的离子方程式为 ,由此可知,氧化性:Cl2 (填“>”或“<”)S。
(3)将Cl2通入装置D中发生反应生成ClO2,该反应的化学方程式为 。收集ClO2时,将装置E置于冰水浴中的目的是 。
(4)ClO2和Cl2均可用于自来水消毒,若在消毒时均被还原为Cl﹣,则等质量的ClO2和Cl2在消毒过程中转移电子的数目之比为 。
(5)ClO2是一种高效安全的绿色消毒剂,我国规定饮用水中ClO2残留量不高于0.1mg L﹣1。测定某饮用水的水样中ClO2含量的实验如下:准确量取100.00mL水样,向其中加入足量的KI和稀硫酸充分反应,生成的I2与5.00mL1.0×10﹣4mol L﹣1的Na2S2O3溶液恰好完全反应。此过程中发生反应:、,则该水样中残留的ClO2的物质的量为 mol,其浓度为 mg L﹣1。
59.完成和氯气有关的问题。
(1)氯气是一种重要的化工原料,在生活、生产中占有重要地位。
①氯气与水反应的离子方程式 。
②工业上将氯气制成漂粉精的主要目的是 。
③下列物质露置在空气中会变质,在变质过程中既有氧化还原反应发生,又有非氧化还原反应发生的是 (填序号)。
a.生石灰
b.漂白粉
c.Na2CO3 10H2O
④使用氯气对自来水消毒时,氯气会与水中的有机物反应,生成的有机氯化物可能对人体有害。写出一种新的自来水消毒剂 (化学式)。
(2)某研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与硫酸反应可制取氯气,化学反应方程式为:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO42CaSO4+2Cl2↑+2H2O。设计如图所示装置制取氯气并验证其性质:
①该实验中A部分的装置是 (从a、b、c、d中填选)。
②B中化学反应方程式 。
③C溶液中被Cl2氧化成,离子反应方程式 。
④D装置中观察到的现象为 。
⑤制取氯气的反应过程中,如果有0.01mole﹣发生转移,收集到标准状况下Cl2的体积为约 mL。
60.某兴趣小组用KClO3和浓盐酸反应制取氯气并探究氯、溴、碘的相关性质,设计装置图如图所示(夹持装置已略去)。
(1)仪器a的名称 。
(2)装置A中发生反应的化学方程式 。当生成21.3g氯气,体现还原性的HCl的物质的量为 mol。
(3)装置B既可以除去氯气中混有的氯化氢,还可以监测实验过程中装置C是否发生堵塞,若装置C发生堵塞,装置B中的现象是 。
(4)为验证氯气是否具有漂白性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处分别放置湿润的有色布条、干燥剂、干燥的有色布条,Ⅱ处的药品可以是 (填字母序号)。
A.碱石灰
B.CaCl2
C.NaOH
(5)设计装置D、E的目的是探究氯、溴、碘的非金属性。
①当向E中缓缓通入氯气时,观察到E中无色溶液逐渐变为黄色,说明氯的非金属性大于溴。写出对应的化学方程式 。
②继续通入一段时间氯气后,打开E的活塞,将溶液滴入D中,锥形瓶中溶液分为两层,下层为紫红色。这样的现象 说明溴的非金属性大于碘(填“能”或“不能”),原因是 。
考点清单
习题精选
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" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)专题05 氯及其化合物
考点一 氯气的性质
1.物理性质
Cl2在通常情况下呈黄绿色,密度比空气大,是一种有刺激性气味的气体,在低温和加压的条件下可以
转变为液态(称为液氯)和固态。
2.化学性质
(1)与金属单质反应
Cu+C12CuCl2
实验现象:铜在氯气中剧烈燃烧,集气瓶中充满了棕黄色的烟.一段时间后,集气瓶内壁附着有棕黄色的固体粉末.向集气瓶内加入少量蒸馏水,棕黄色固体粉末溶解并形成绿色溶液,继续加水,溶液变成蓝色.
2Na+C122NaCl
实验现象:有白烟产生.
说明:
①在点燃或灼热的条件下,金属都能与氯气反应生成相应的金属氯化物.其中,变价金属如(Cu、Fe)与氯气反应时呈现高价态(分别生成CuCl2、FeCl3).
②在常温、常压下,干燥的氯气不能与铁发生反应,故可用钢瓶储存、运输液氯.
③“烟”是固体小颗粒分散到空气中形成的物质.如铜在氯气中燃烧,产生的棕黄色的烟为CuCl2晶体小颗粒;钠在氯气中燃烧,产生的白烟为NaCl晶体小颗粒;等等.
温馨提示
由于Cl2具有强氧化性,因此与变价金属反应时,生成高价态的金属氯化物。如与Fe反应生成FeCl3而不是FeCl2。
(2)与非金属单质(H )反应H 在Cl 中燃烧,发出苍白色火焰,化学方程式为H2+C122HCl
观察到集气瓶瓶口上方出现白雾。
注意:①在不同的条件下,H2与C12均可发生反应,但反应条件不同,反应的现象也不同.点燃时,纯净的H2能在C12中安静地燃烧,发出苍白色的火焰,反应产生的气体在空气中形成白雾并有小液滴出现;在强光照射下,H2与C12的混合气体发生爆炸.
②物质的燃烧不一定要有氧气参加.任何发光、发热的剧烈的化学反应,都属于燃烧.如金属铜、氢气在氯气中燃烧等.
③“雾”是小液滴悬浮在空气中形成的物质;“烟”是固体小颗粒分散到空气中形成的物质.要注意“雾”与“烟”的区别.
④H2与Cl2反应生成的HCl气体具有刺激性气味,极易溶于水.HCl的水溶液叫氢氯酸,俗称盐酸.
(3)与水反应
氯气本身没有漂白性,氯气与水反应的产物有漂白性
C12+H2O HCl+HClO
(4)与碱溶液反应
常温下,Cl 与碱溶液反应生成金属氯化物、次氯酸盐和水。加热条件下,C2与碱溶液反应生成金属氯
化物、氯酸盐和水。
①将氯气通入氢氧化钠溶液中,可制得漂白液,漂白液的有效成分是次氯酸钠,化学方程式为
Cl2+2NaOH=NaCl +NaClO + H O
②工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉,漂白粉的有效成分是Ca(CIO) ,若反应充分,并使Ca(ClO) 成
为主要成分可制得漂粉精,化学方程式为2Cl2 +2Ca(OH) = CaCl + Ca( ClO) +2H 0。
a.漂白粉的漂白原理
利用复分解反应原理和较强酸能够制取较弱酸的原理使漂白粉中的次氯酸钙转化为次氯酸进行漂白,如Ca(ClO) +2HCl= CaCl +2HClO。
b.漂白粉的保存
漂白粉久置于空气中易与空气中的H20、C02反应生成CaCO 和 HClO,HC1O易分解失效,其反应过程可表示为Ca(ClO) + C0 + H 0 =CaC03 ↓ + 2HClO、 2HClO2HCl+O2↑,因此漂白粉应密封(隔绝空气)、避光保存于干燥阴凉处。
(5)与盐溶液反应
Cl +2KI=2KCl+I
Cl + Na SO3 +H 0=Na SO4+2HCl
Cl + 2FeCl =2FeCl3
1.下列气体中,无毒的是( )
A.Cl2 B.CO C.NO2 D.N2
【答案】D
【解答】解:A.氯气是有毒的黄绿色气体,故A错误;
B.一氧化碳是有毒的无色气体,故B错误;
C.二氧化氮为红棕色有毒气体,故C错误;
D.氮气为无色的无毒的气体,故D正确;
故选:D。
2.下列气体中,既有颜色又有毒性的是( )
A.Cl2 B.CO C.N2 D.CO2
【答案】A
【解答】解:A、氯气是黄绿色气体,有毒,故A可选;
B、CO是无色无味气体,有毒,故B不选;
C、氮气是无色无味气体,无毒,故C不选;
D、二氧化碳是无色无味气体,无毒,故D不选。
故选:A。
3.列实验过程中,不会产生气体的是( )
A B C D
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解答】解:A.新制氯水中次氯酸见光分解生成氧气,所以A装置会产生气体,故A错误;
B.新制备的氯水中含有氢离子,能够与碳酸氢根离子反应生成二氧化碳,所以B装置会产生气体,故B错误;
C.新制备的氯水中含有氯离子,能与硝酸银反应生成AgCl白色沉淀,不会产生气体,故C正确;
D.久置氯水中含有HCl和H2O,过氧化钠与HCl、水都能反应反应生成氧气,故D错误;
故选:C。
4.某化学实验小组为探究氯气漂白原理,设计了如图所示的实验装置。下列说法错误的是( )
A.将a中液体挤入b中发生的反应为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
B.装置c的作用是干燥反应产生的气体,故可以用碱石灰代替无水CaCl2
C.当试管e中充满黄绿色气体时,品红试纸不褪色,推动注射器,向e中加水,品红试纸褪色
D.注射器在实验中除了向试管e中加水外,还可以储存尾气,防止污染
【答案】B
【解答】解:A.KMnO4与浓盐酸反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,故A正确;
B.装置c的作用是干燥氯气,氯气能与碱石灰反应,c中固体不能用碱石灰代替,故B错误;
C.干燥的Cl2不能使品红试纸褪色,加水产生的次氯酸能使品红试纸褪色,故C正确;
D.注射器在实验中除了向试管e中加水外,还可以向上拉活塞,储存尾气,防止污染,故D正确;
故选:B。
5.下列选项描述与对应图像相符的是( )
A.图①为新制氯水在阳光直射时,溶液中Cl﹣浓度随着时间变化的曲线
B.图②为含等物质的量Na2CO3与NaOH的混合液中滴加盐酸产生CO2的图像
C.图③为比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性装置图
D.图④为FeBr2、FeI2混合液,各离子物质的量随氯气通入的变化图像,b代表的是Cl﹣
【答案】B
【解答】解:A.图①为新制氯水在阳光直射,新制氯水中有次氯酸,阳光直射新制氯水时,发生反应2HClO2HCl+O2↑,则溶液中Cl﹣浓度会增大,故A错误;
B.图②为含等物质的量Na2CO3与NaOH的混合液中滴加盐酸,一开始盐酸先和氢氧化钠反应,再和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,最后再和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,无二氧化碳产生时段所加的盐酸是产生二氧化碳时段所加盐酸的两倍,故B正确;
C.小试管内的温度比大试管内的温度低,碳酸氢钠热稳性较差,为了比较NaHCO3和Na2CO3的热稳性,NaHCO3应放在小试管,碳酸钠放在大试管,则图③不能比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,故C错误;
D.因还原性I﹣>Fe2+>Br﹣,则与氯气发生反应的先后顺序为I﹣、Fe2+、Br﹣,b段发生的反应为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣,则b段代表的是Fe3+的物质的量的变化情况,故D错误;
故选:B。
考点二 氯气的实验室制法
1.反应原理
实验室常用MnO 与浓盐酸反应来制取氯气:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
2.仪器装置
(1)实验装置组成
气体发生装置+净化装置(除 HCI)+干燥装置+收集装置+尾气处理装置
(2)仪器装置
3.收集方法
(1)向上排空气法
氯气的密度大于空气的密度。
(2)排饱和食盐水法氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小,且用此法
可除去实验过程中挥发产生的氯化氢气体。
4.验满方法
(1)将湿润的淀粉-碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明CI2已集满。
(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口,观察到试纸先变红后褪色,则证明Cl 已集满。
温馨提示
(1)随着反应的进行盐酸的浓度变小,故MnO 足量时,盐酸不能完全反应。
(2)一般不用澄清石灰水来吸收Cl ,原因是Ca(OH)2在水中的溶解度很小,不能将Cl 吸收完全。
6.Cl2是一种有毒气体,可用如图装置制取。下列实验提示图标需要用到的是( )
A.①②④⑤⑥ B.④⑤⑥ C.③④⑤⑥ D.①②③④⑤⑥⑦
【答案】A
【解答】解:实验室制备Cl2,需要酒精灯加热条件,故需要⑤热烫、⑥明火标识;生成的Cl2具有刺激性气味,刺激呼吸道和眼睛,Cl2具有有毒,故需要①护目镜、④排风标识;实验药品涉及浓HCl、NaOH溶液,具有腐蚀性,用后洗手,需要②洗手标识;不需要用电和锐器标识,故A正确,
故选:A。
7.利用下列装置制取Cl2、制备漂白液、收集Cl2和进行Cl2尾气处理,其中能达到实验目的的是( )
A B C D
制取Cl2 制备漂白液 收集Cl2 Cl2尾气处理
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解答】解:A.实验室制备氯气需要浓盐酸,浓盐酸和二氧化锰反应,生成氯气,故A错误;
B.氯气通入氢氧化钠溶液中生成次氯酸钠,可以制备漂白液,故B正确;
C.氯气密度比空气大,采用向上排空气法收集,应该是长口进、短口出,故C错误;
D.氢氧化钙微溶于水,澄清石灰水的浓度小,吸收氯气效果差,一般用氢氧化钠溶液吸收氯气,故D错误;
故选:B。
8.实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是( )
A.制取Cl2 B.除去Cl2中的HCl C.收集Cl2 D.吸收尾气中的Cl2
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解答】解:A.实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO2反应,二氧化锰与稀盐酸不反应,故A错误;
B.除去Cl2中的HCl可将气体通入饱和食盐水中,注意长口进入便于充分吸收,应该长进短出,故B错误;
C.氯气密度大于空气,可用向上排空气法收集氯气,多功能瓶收集气体注意长进短出,故C正确;
D.对氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收,水吸收效果不好,故D错误;
故选:C。
9.用如图各装置制备并检验氯气的性质。下列说法正确的是( )
A.①中实验室制氯气,即使二氧化锰过量,盐酸也不能全部反应完
B.②中充分光照后,溶液会充满量筒
C.③中若气球变瘪,证明氯气可与NaOH溶液反应
D.④中生成蓝色的烟,若在集气瓶中加入水,所得溶液呈蓝绿色
【答案】A
【解答】解:A.浓盐酸与二氧化锰加热可生成氯气,且稀盐酸与二氧化锰不反应,即使MnO2过量,盐酸也不能全部反应完,故A正确;
B.HClO光照分解生成氧气不易溶于水,水不能充满量筒,故B错误;
C.氯气与氢氧化钠反应,圆底烧瓶中的气体减少,气压降低,气球应该膨胀,故C错误;
D.铜和氯气燃烧生成氯化铜固体,观察到棕黄色烟,故D错误;
故选:A。
10.实验室中可利用反应2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O制取Cl2,下列制取、提纯、收集Cl2及尾气处理的装置,不能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取Cl2
B.用装置乙除去Cl2中的少量HCl
C.用装置丙排饱和NaCl溶液收集Cl2
D.用装置丁吸收尾气中的Cl2
【答案】C
【解答】解:A.装置甲中KMnO4和浓盐酸反应生成Cl2,可用于制取Cl2,故A正确;
B.HCl极易溶于水,食盐水可抑制Cl2的溶解,图中装置乙可除去杂质,故B正确;
C.排水法集气装置中,导气管应该是“短进长出”,但装置丙中导气管“长进短出”不能排饱和NaCl溶液,故C错误;
D.氯气是有毒气体,易污染空气,且能与NaOH溶液反应,装置丁可吸收尾气中的Cl2,故D正确;
故选:C。
考点三 氯离子的检验
1.方法:先加稀HNO3酸化,再加AgNO3溶液。
2.现象:产生白色沉淀。
3.原理: Ag+ +Cl-= AgCl↓。
4.加稀硝酸的目的:排除等离子的干扰。
11.下述实验现象能确定试样中一定有Cl﹣的是( )
A.滴加AgNO3溶液有白色沉淀
B.滴加硝酸酸化的Ba(NO3)2有白色沉淀
C.滴加硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀
D.滴加硫酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀
【答案】C
【解答】解:A、能和银离子反应生成的白色沉淀可以是氯化银、硫酸银、碳酸银等,滴加AgNO3溶液有白色沉淀,不能确定氯离子一定存在,故A错误;
B、滴加硝酸酸化的Ba(NO3)2有白色沉淀,证明了硫酸根的存在或是生成,故B错误;
C、滴加硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀,证明溶液中一定含有氯离子,故C正确;
D、滴加硫酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀,则该白色沉淀可以是硫酸钡沉淀,不能证明试样中一定有Cl﹣,故D错误。
故选:C。
12.下列检验某无色溶液中是否含有氯离子的实验,试剂和现象正确的是( )
A.硝酸银溶液,有白色沉淀
B.硝酸银溶液和稀硝酸,有白色沉淀
C.硝酸银溶液和稀硫酸,有白色沉淀
D.硝酸银溶液和稀盐酸,有白色沉淀
【答案】B
【解答】解:A.加入硝酸银溶液,有白色沉淀,可能为硫酸银、碳酸银、氯化银等,故A错误;
B.检验某无色溶液中是否含有氯离子的实验,试剂和现象正确的是:硝酸银溶液和稀硝酸,有白色沉淀,故B正确;
C.加入硝酸银溶液和稀硫酸,有白色沉淀生成,可能为Ag2SO4,故C错误;
D.加入硝酸银溶液和稀盐酸,有白色沉淀,可能是盐酸和银离子生成的白色沉淀,故D错误;
故选:B。
13.检验溶液中的氯离子时加入稀硝酸的目的是( )
A.加速沉淀反应的进行 B.排除杂质离子的干扰
C.增加沉淀的生成量 D.减少沉淀的生成量
【答案】B
【解答】解:实验室在用硝酸银溶液检验氯离子时,一般先在被检验的溶液中滴入少量硝酸使其酸化,酸化的目的是排除硫酸根离子、碳酸根离子等的干扰,
故选:B。
14.检验自来水中是否含有Cl﹣供选择的化学试剂及实验方法是( )
A.加入NaOH浓溶液加热,观察现象
B.加稀HNO3和AgNO3溶液,观察现象
C.加入KSCN溶液,观察现象
D.滴加酚酞试液,观察现象
【答案】B
【解答】解:A.加入NaOH浓溶液加热,氯离子不反应,无明显现象,故A错误;
B.加稀HNO3和AgNO3溶液,生成白色沉淀,可检验Cl﹣,故B正确;
C.加入KSCN溶液,与氯离子不反应,无明显现象,故C错误;
D.滴加酚酞试液,无明显现象,不能检验氯离子,故D错误;
故选:B。
15.一般用于检验Cl﹣的试剂是( )
A.BaCl2、稀硝酸 B.稀硝酸、AgNO3
C.稀盐酸、BaCl2 D.AgNO3、稀盐酸
【答案】B
【解答】解:Cl﹣的检验常用含Ag+的可溶性盐AgNO3,检验之前先用硝酸酸化,排除干扰离子,利用生成的AgCl白色沉淀的现象来判断Cl﹣的存在,
故选:B。
16.氯气是一种重要的非金属单质。下列关于氯气的描述不正确的是( )
A.黄绿色 B.有毒
C.无味 D.密度比空气的大
【答案】C
【解答】解:A.氯气是黄绿色气体,故A正确;
B.氯气有毒,故B正确;
C.氯气有刺激性气味,故C错误;
D.氯气密度大于空气密度,故D正确;
故选:C。
17.常温下,下列有关氯气的说法正确的是( )
A.无色无味气体 B.密度比空气大
C.只能作氧化剂 D.具有可燃性
【答案】B
【解答】解:A.氯气有刺激性气味,故A错误;
B.氯气比空气重,密度比空气大,故B正确;
C.气自身发生氧化还原反应时,即可做氧化剂也可以做还原剂,如氯气和水的反应中氯气及时氧化剂也是还原剂,故C错误;
D.氯气无可燃性,故D错误;
故选:B。
18.生活中可以用氯气灌洞的方法来消灭田鼠,这是利用了氯气的( )性质
①密度比空气大
②易液化
③能溶于水
④有毒
A.①② B.③④ C.④ D.①④
【答案】D
【解答】解:氯气可以用来消灭田鼠利用了它的毒性,使田鼠中毒死亡;将氯气通过软管灌入田鼠洞中,氯气的相对分子质量比空气的大,所以密度比空气的大,与空气混合时,在混合气体的下部,所以能够被田鼠呼吸,从而达到灭鼠目的,
故选:D。
19.下列气体为红棕色的是( )
A.Cl2 B.NO2 C.HCl D.NH3
【答案】B
【解答】解:A.氯气为浅黄绿色,故A错误;
B.二氧化氮为红棕色气体,故B正确;
C.氯化氢为无色,故C错误;
D.氨气为无色,故D错误;
故选:B。
20.自18世纪70年代,瑞典化学家舍勒发现Cl2至今,Cl2已在医药、农药、化学工业等方面获得广泛应用。下列说法正确的是( )
A.Cl2是一种有毒的无色气体
B.Cl2泄漏,人应尽快顺风硫散
C.湿润的Cl2可直接储存于铁制容器中
D.纯净的H2在Cl2中燃烧发出苍白色火焰
【答案】D
【解答】解:A.Cl2是一种有毒的黄绿色气体,故A错误;
B.Cl2泄漏时,由于Cl2的密度大于空气,应逆风向上疏散,故B错误;
C.Cl2与H2O反应生成HCl、HClO,Fe会与盐酸反应,因此湿润的Cl2不能直接储存于铁制容器中,故C错误;
D.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,故D正确;
故选:D。
21.氯气用途广泛,是一种重要的化工原料。下列关于氯气的说法正确的是( )
A.液氯可以储存在钢瓶中
B.将氯气通入碳酸钠溶液中,制取较高浓度的次氯酸溶液
C.通入氯气使品红溶液褪色,取褪色后溶液加热可恢复红色
D.若氯气发生泄漏,逃离现场时,可以用浸有一定浓度的NaOH溶液的毛巾捂住口鼻
【答案】A
【解答】解:A.常温下Cl2不与铁反应,则液氯可以储存在钢瓶中,故A正确;
B.Cl2与水发生氧化还原反应生成HCl与HClO,Na2CO3与HCl反应生成NaCl,HClO也能与Na2CO3反应生成NaClO,无法较高浓度的次氯酸溶液,故B错误;
C.HClO使品红溶液褪色,此漂白褪色属于氧化型,是不可逆的,加热后不能复原,品红溶液通入Cl2后,有HClO生成,故C错误;
D.氯气能够与碱反应,应选择碱性溶液吸收氯气,但是不能用强碱,因为强碱具有腐蚀性,NaOH是强碱,具有强腐蚀性,故D错误;
故选:A。
22.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,有无色气泡生成(H+)
B.使红色布条褪色(HClO)
C.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液变为棕黄色(HCl)
D.滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl﹣)
【答案】C
【解答】解:A.氯水显酸性,能与碳酸氢钠反应生成CO2气体,故A不选;
B.次氯酸具有强氧化性,能氧化有色布条使其褪色,故B不选;
C.氯气具有氧化性,可将FeCl2溶液氧化成棕黄色FeCl3溶液,HCl不可能将二价铁离子氧化为三价铁离子,与盐酸无关,故C选;
D.氯离子和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,故D不选。
故选:C。
23.向紫色石蕊溶液中分别加入过量的Cl2、Na和Na2O2粉末,振荡,下列叙述正确的是( )
A.溶液最终分别呈红色、蓝色、蓝色,且加入后溶液中均有气体产生
B.通入Cl2,溶液先变红后褪色,是由于Cl2的漂白作用
C.加入足量Na2O2粉末的溶液先变蓝后褪色
D.溶液最终都褪色
【答案】C
【解答】解:A.根据以上分析,最后溶液分别呈无色、蓝色、无色,后两者有气泡,故A错误;
B.氯气不具有漂白性,具有漂白性的为次氯酸,故B错误;
C.Na2O2与水反应生成NaOH和氧气,并且过氧化钠有强氧化性,所以向紫色石蕊溶液中分别加入过量Na2O2粉末,溶液先变蓝后褪色,故C正确;
D.Na与水反应生成NaOH和氢气,所以向紫色石蕊溶液中分别加入过量Na,溶液变蓝色,故D错误;
故选:C。
24.有科学家提出,使用氯气对自来水消毒时,氯气会与水中、的有机物发生反应,生成的有机氯可能对人体有害,下列说法正确的是( )
A.常温下,氯气与水发生的反应为Cl2+H2O=HCl+HClO
B.可用硝酸酸化的硝酸银来检验久置后的氯水中是否含有Cl﹣
C.Cl2能使湿润的有色布条褪色,则氯气具有漂白性
D.实验室制备氯气发生反应的化学方程式为4HCl(稀)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
【答案】B
【解答】解:A.新制氯水中,有一部分与水发生反应生成盐酸和次氯酸,化学方程式为:Cl2+H2O HCl+HClO,故A错误;
B.新制氯水中含有盐酸和次氯酸,而久置氯水,由于HClO见光会分解放出氧气,最终溶液将变为盐酸,故可用硝酸酸化的硝酸银来检验久置后的氯水中是否含有Cl﹣,故B正确;
C.Cl2能使湿润的有色布条褪色,是因为氯气与水反应生成的次氯酸有漂白性,氯气本身无漂白性,不能使干燥的有色布条褪色,故C错误;
D.二氧化锰与浓盐酸共热生成氯气,实验室制备氯气发生反应的化学方程式为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O,故D错误;
故选:B。
25.若将浓盐酸滴入烧瓶中进行如图(a、c、d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是( )
A.装置A中的KMnO4可用MnO2代替
B.b处红色鲜花瓣褪色,说明Cl2具有漂白性
C.向含amol FeBr2的溶液中通入等物质的量的Cl2,反应的离子方程式为:2Fe2++2Br﹣+2Cl2═2Fe3++Br2+4Cl﹣
D.含有0.001mol Cl2的尾气进入C装置时,最多消耗0.002mol NaOH
【答案】C
【解答】解:A.高锰酸钾和浓盐酸反应不需加热,而MnO2和浓盐酸反应需要加热,所以装置A中的KMnO4不能用MnO2代替,故A错误;
B.氯气本身没有漂白性,氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性,故B错误;
C.向含amol FeBr2的溶液中通入等物质的量的Cl2,氯气先将亚铁离子全部氧化成铁离子,剩余的氯气将部分溴离子氧化成溴,反应的离子方程式为:2Fe2++2Br﹣+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl﹣,故C正确;
D.氯气和NaOH溶液反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,0.001mol Cl2消耗0.002mol NaOH,但还有挥发出来的氯化氢消耗NaOH,所以消耗的NaOH大于0.002mol,故D错误;
故选:C。
26.1738年,英国化学家观察到酸和锰矿反应产生黄绿色气体(氯气),某小组受此启发,设计了下列实验,其中能实现的是( )
A.制备氯气
B.干燥氯气
C.纯化氯气
D.制备漂白液
【答案】C
【解答】解:A.浓盐酸和MnO2制取氯气需要加热,图中没有加热装置,不能达到实验目的,故A错误;
B.氯气能和碱性物质反应,不能用碱石灰干燥氯气,故B错误;
C.氯化氢极易溶于水,通过饱和食盐水除去HCl,故C正确;
D.澄清石灰水中溶质氢氧化钙含量少,应选择NaOH溶液,氯气和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水,用于制备漂白液,故D错误;
故选:C。
27.如图,某同学用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气,验证氯气性质实验装置。相关说法错误的是( )
A.脱脂棉中的无水氯化钙可以用碱石灰代替
B.该实验装置可证明干燥的氯气没有漂白作用
C.湿润石蕊试纸先变红,但也不能说明氯气与水反应生成了酸性物质
D.淀粉碘化钾试纸变蓝,说明 I﹣被氧化
【答案】A
【解答】解:A.无水CaCl2主要是干燥Cl2,碱石灰会与氯气反应,因此脱脂棉中的无水氯化钙不能用碱石灰代替,故A错误;
B.从左边出来的干燥Cl2,先与干燥品红接触,品红不褪色,说明干燥的氯气没有漂白作用,故B正确;
C.由于HCl易挥发,因此挥发的HCl使湿润石蕊试纸先变红,因此不能说明生成了酸性物质,故C正确;
D.淀粉碘化钾试纸先变蓝,是碘离子被氯气氧化为单质碘,单质碘遇淀粉变蓝,说明Cl2将I﹣氧化,故D正确;
故选:A。
28.下列实验装置或操作正确且能达到预期目的的是( )
A.实验室制取氯气 B.先从b管通入NH3,再从a管通入CO2
C.收集干燥纯净的Cl2 D.验证氯气是否具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解答】解:A.实验室制取氯气需要加热装置,装置不能达到目的,故A错误;
B.NH3极易溶于水,先从b管通入NH3,易发生倒吸,应该先从b管通入CO2,再从a管通入NH3,故B错误;
C.收集干燥纯净的Cl2,应该先通过饱和食盐水,除去HCl,再通过浓硫酸,进行干燥,故C错误;
D.氯气先通入干燥的,布条不褪色,再通入湿润的有色布条,布条褪色,证明干燥的氯气不具有漂白性,故D正确;
故选:D。
29.微型实验可节约药品,因而在中学化学教学中应用广泛。如图为实验室制备Cl2并探究Cl2是否具有漂白性的实验。下列说法正确的是( )
已知:①2KMnO4+16HCl(浓)═2MnCl2+2KCl+8H2O+5Cl2↑。
②白色干棉花球中有CaCl2粉末,主要作用是干燥气体。
A.Q处pH试纸变红且颜色一直保持不变
B.P处红纸逐渐褪色,表明氯气具有漂白性
C.N处红纸不变色
D.向褪色后的L处棉花球滴入盐酸,红色重现
【答案】C
【解答】解:A.Q处pH试纸先变红,后褪色,故A错误;
B.P处红纸逐渐褪色,表明氯气的水溶液具有漂白性,故B错误;
C.O处白色干棉花球中有CaCl2粉末,可以干燥氯气,故N处红纸不变色,故C正确;
D.向褪色后的L处棉花球滴入NaOH,红色重现,故D错误;
故选:C。
30.下列有关实验描述不正确的是( )
A.在某溶液中加入稀硝酸和AgNO3溶液,有白色沉淀生成,证明其中含有Cl﹣
B.一束平行光线照射氢氧化铁胶体时,从侧面可以看到一束光亮的通路
C.在某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,加盐酸,沉淀不溶解,证明其中含有SO42﹣
D.在某溶液中加入盐酸后产生能够使澄清的石灰水变浑浊的气体,则原溶液中可能含CO32﹣
【答案】C
【解答】解:A.氯离子和银离子反应生成氯化银沉淀,AgCl是一种不溶于酸的沉淀,稀硝酸可以排除碳酸根等离子的干扰,故A正确;
B.氢氧化铁胶体具有丁达尔效应,一束平行光线照射氢氧化铁胶体时,从侧面可以看到一束光亮的通路,故B正确;
C.某溶液中滴加BaCl2溶液,生成不溶于盐酸的白色沉淀,该沉淀可能为AgCl,该溶液中不一定含有SO42﹣,故C错误;
D.某固体中加入稀盐酸,能够使澄清的石灰水变浑浊的气体,该气体可能为二氧化硫或二氧化碳,则原溶液中可能含CO32﹣,故D正确;
故选:C。
31.自来水中常含有Cl﹣,用稀硝酸和下列哪种试剂来检验自来水中的Cl﹣( )
A.烧碱 B.硝酸银 C.纯碱 D.醋酸
【答案】B
【解答】解:自来水中加入硝酸酸化的硝酸银,可以出现白色沉淀,Cl﹣可以用硝酸酸化的硝酸银溶液来检验,
故选:B。
32.广州地区的自来水是采用氯气消毒的,为了检验Cl﹣的存在,最好选用下列物质中的( )
A.石蕊溶液 B.四氯化碳
C.氢氧化钠溶液 D.硝酸银溶液
【答案】D
【解答】解:因为“氯离子与银离子反应生成氯化银白色沉淀”,为了检验Cl﹣的存在可以选用硝酸酸化的硝酸银溶液,如果有白色沉淀生成,则含有氯离子;如果无白色沉淀生成,则不含。
故选:D。
33.价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型,部分含Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A.干燥的a可使鲜花褪色
B.b是国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂
C.氧化性:d>c
D.家庭使用含e的消毒液时,若加入少量醋酸,消毒效果会更好
【答案】C
【解答】解:A.鲜花富含水分,干燥的氯气与水反应生成的HClO,可使鲜花褪色,故A正确;
B.ClO2氧化性极强且在规定浓度范围内安全无毒,是国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂,故B正确;
C.HClO氧化性强于HClO4,故C错误;
D.加入少量醋酸会与次氯酸盐反应生成次氯酸,消毒效果更好,故D正确;
故选:C。
34.在“价﹣类”二维图中融入“杠杆模型”,可直观辨析部分物质间的转化及其定量关系。图中的字母分别代表常见的含氯元素的物质,下列相关推断合理的是( )
A.加热条件下,足量二氧化锰和含4mola的浓溶液充分反应可制得1mold气体
B.若d在加热条件下与强碱溶液反应生成的含氯化合物只有e和f,则n(e):n(f)=5:1
C.d能使湿润的有色布条褪色,说明d具有漂白性
D.等浓度的b、c溶液,b溶液酸性更强
【答案】B
【解答】解:A.MnO2与浓盐酸混合加热反应产生MnCl2、Cl2、H2O,随着反应的进行,盐酸浓度变稀,反应就不再发生,故加热条件下,足量二氧化锰和含4 mol HCl的浓溶液充分反应可制得Cl2气体的物质的量小于1 mol,故A错误;
B.Cl2与强碱NaOH在加热条件下反应产生的物质只有NaCl、NaClO3,根据电子守恒,可知反应方程式应该为:3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O,则反应产生的NaCl、NaClO3的物质的量的比是5:1,故B正确;
C.d是Cl2,Cl2本身不具有漂白性,其与水反应产生HClO具有漂白性,能够使有色物质褪色,因此Cl2能使湿润的有色布条褪色,不能说明Cl2具有漂白性,故C错误;
D.b是HClO,c是HClO4,HClO是一元弱酸,而HClO4是一元强酸,等浓度的HClO、HClO4溶液,HClO4溶液酸性更强,故D错误;
故选:B。
35.价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。部分含氯物质的价类二维图如图所示。下列推断不合理的是( )
A.b和c作消毒剂,消毒效率b的较高(消毒效率:以单位质量的消毒剂得到的电子数表示)
B.e与NaOH溶液反应的离子方程式:H++OH﹣═H2O
C.实验室可用g的钾盐与MnO2加热制取O2,在该反应中氯元素发生还原反应
D.一定条件下,可存在a(浓溶液)→b→d→a(稀溶液)的转化
【答案】A
【解答】解:A.b是Cl2,c是ClO2,1gClO2转移电子的物质的量为,1gCl2转移电子的物质的量为,ClO2消毒效率是Cl2的=2.63倍,故A错误;
B.HClO4是强酸,与NaOH溶液反应的离子方程式为:H++OH﹣=H2O,故B正确;
C.g的钾盐是KClO3,反应中,Cl元素化合价由+5价降为﹣1价,得电子,发生还原反应,故C正确;
D.二氧化锰与浓盐酸共热生成氯气,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸光照分解生成盐酸和氧气,存在)的转化,故D正确;
故选:A。
36.如图为氯及其化合物的“价类二维图”,下列说法错误的是( )
A.c可用于自来水杀菌消毒
B.e的化学式为HClO4
C.d见光易分解,反应方程式为2HClOH2O+Cl2↑
D.a分别与g、h、f在一定条件下反应都可生成b
【答案】C
【解答】解:A.ClO2具有强氧化性,可以用于自来水的杀菌消毒,故A正确;
B.根据分析可知,e是HClO4,故B正确;
C.d为HClO,见光易分解,反应方程式为:,故C错误;
D.HCl与次氯酸盐、亚氯酸盐、氯酸盐均能发生氧化还原反应生成氯气,故D正确;
故选:C。
37.下列有关非金属及其化合物的说法中正确的是( )
A.SO2能使紫色的KMnO4溶液褪色,体现了SO2的漂白性
B.将SO2通入BaCl2溶液中,立即产生白色沉淀
C.“洁则灵”(主要成分为盐酸)和“84消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用
D.某气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,则该气体为氯气
【答案】C
【解答】解:A.SO2能和KMnO4溶液发生氧化还原反应,SO2能使紫色的KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性,故A错误;
B.SO2与BaCl2不发生反应,将SO2通入BaCl2溶液中不会产生白色沉淀,故B错误;
C.“洁则灵”(主要成分为盐酸)和“84消毒液”(主要成分为次氯酸钠)会发生氧化还原反应而产生氯气,故不能混用,故C正确;
D.某气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,说明该气体可以将碘化钾氧化为碘单质,该气体不一定为氯气,也可能是二氧化氮,故D错误;
故选:C。
38.“84”消毒液是常用消毒剂,某化学学习小组用如图实验装置制备“84”消毒液。下列叙述正确的是( )
A.甲装置中的固体是MnO2
B.乙装置可以贮存少量Cl2
C.乙、丙装置之间必须增加除H2O(g)的装置
D.丁装置的主要作用是防止空气中的CO2进入丙装置中
【答案】B
【解答】解:A.甲装置是固+液常温型装置,MnO2和浓盐酸反应需要加热才能反应,故A错误;
B.乙装置中含有饱和的食盐水,可以贮存少量Cl2,故B正确;
C.丙中是氢氧化钠的水溶液,不需要除水,故乙、丙装置之间不需要增加除H2O(g)的装置,故C错误;
D.丁装置的主要作用是防止氯气污染空气,故D错误;
故选:B。
39.下列依据相关实验得出的结论正确的是( )
A.将某化合物溶于水可导电,则此化合物为离子化合物
B.某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水显红色,该溶液中一定含Fe2+
C.某溶液中加硝酸银,出现白色沉淀,则该溶液中一定含有Cl﹣
D.向某黄色溶液中滴入几滴淀粉碘化钾溶液,溶液变蓝,则原溶液一定是氯水
【答案】B
【解答】解:A.HCl气体溶于水可导电,但HCl不是离子化合物,故A错误;
B.因氯水能够把Fe2+氧化为Fe3+,滴入氯水后,含有KSCN的溶液变红色,说明原溶液中一定含有Fe2+,故B正确;
C.Cl﹣鉴定,需先加入稀硝酸酸化,排除干扰离子,然后再加入硝酸银溶液,故C错误;
D.能使碘化钾氧化的黄色溶液不一定是氯水,可能是氯化铁溶液,故D错误;
故选:B。
40.对下列实验过程的评价,正确的是( )
A.某无色溶液滴入紫色石蕊试液显红色,该溶液一定显碱性
B.验证烧碱溶液中是否含有Cl﹣,先加稀硝酸除去OH﹣,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,证明含Cl﹣
C.某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体中一定含有碳酸正盐
D.某溶液中先滴加少量BaCl2溶液,生成的白色沉淀不溶于盐酸,该溶液不一定含有SO42﹣
【答案】B
【解答】解:A.紫色石蕊遇酸变红,某无色溶液滴入紫色石蕊试液显红色,该溶液显酸性,故A错误;
B.先加稀硝酸除去OH﹣,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,白色沉淀为AgCl,则证明含Cl﹣,故B正确;
C.气体为二氧化碳或二氧化硫,该固体为碳酸盐、碳酸氢盐或亚硫酸盐等,故C错误;
D.先滴加少量BaCl2溶液,生成硫酸钡或AgCl均与盐酸不反应,则不能说明原溶液是否含SO42﹣,检验SO42﹣应先加盐酸,后加氯化钡,故D错误;
故选:B。
41.对下列实验过程的评价,正确的是( )
A.某溶液中加入稀盐酸,产生无色气体,证明该溶液中一定有CO32﹣
B.某溶液中先加少量氯化钡溶液,再加足量稀盐酸生成白色沉淀,证明该溶液中一定含有SO42﹣
C.验证烧碱溶液中是否有Cl﹣,先加稀硝酸除去OH﹣,再加AgNO3溶液,有白色沉淀产生,证明有Cl﹣
D.某无色溶液滴入紫色石蕊试液显红色,该溶液一定显碱性
【答案】C
【解答】解:A.无色气体可能为二氧化碳或二氧化硫,则某溶液中加入稀盐酸,产生无色气体,证明该溶液中可能有CO32﹣或SO32﹣,或HCO3﹣等,故A错误;
B.白色沉淀可能为AgCl,则原溶液中可能含银离子或硫酸根离子,但二者不能同时存在,故B错误;
C.加稀硝酸除去OH﹣,再加AgNO3溶液,有白色沉淀产生,白色沉淀为AgCl,则证明有Cl﹣,故C正确;
D.紫色石蕊的变色范围为8~10,则pH<8时遇石蕊变红,可能为酸性、中性或弱碱溶液,故D错误;
故选:C。
42.下列有关离子的检验正确的是( )
A.某溶液中先加入氯水,再加入 KSCN 溶液呈红色,说明原溶液中含有 Fe2+
B.验证烧碱溶液中是否含有 Cl﹣,先加足量稀硝酸除去 OH﹣,再加入 AgNO3溶液,有白色沉淀生成,证明含 Cl﹣
C.某溶液中加入稀盐酸,产生了无色无味气体,证明该溶液中一定含有 CO32﹣
D.某溶液中先滴加少量 BaCl2溶液,再滴加足量稀盐酸,生成白色沉淀,证明该溶液一定含有 SO42﹣
【答案】B
【解答】解:A、某溶液中先加入氯水,再加入 KSCN 溶液呈红色,说明原溶液中含有铁离子或是亚铁离子中的至少一种,故A错误;
B、硝酸酸化的硝酸银可以检验银离子是否存在,验证烧碱溶液中是否含有 Cl﹣,先加足量稀硝酸除去 OH﹣,再加入 AgNO3溶液,有白色沉淀生成,证明含氯离子,故B正确;
C、含有碳酸根、碳酸氢根等离子的溶液中加入稀盐酸,可以产生无色无味气体二氧化碳,所以实验现象说明溶液中可能含有 CO32﹣,故C错误;
D、溶液中先滴加少量 BaCl2溶液,再滴加足量稀盐酸,生成的白色沉淀可以是硫酸钡还可以是氯化银,证明该溶液含有 SO42﹣或是Ag+,故D错误。
故选:B。
43.如图所示,在A处通入未经干燥的氯气,当关闭B阀时,C处干燥的红布条看不到明显现象;当打开B阀后,C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中应盛放的溶液不可能是( )
A.饱和Na2CO3溶液 B.饱和氯化钠溶液
C.氢氧化钠溶液 D.浓硫酸
【答案】B
【解答】解:A.饱和Na2CO3溶液与氯气反应,氯气被吸收了,C处有色布条不褪色,实验现象符合,故A正确;
B.饱和NaCl溶液不与氯气反应,也不能将氯气干燥,实验现象不符合,故B错误;
C.氯气与氢氧化钠反应,氯气被吸收了,C处有色布条不褪色,实验现象符合,故C正确;
D.浓硫酸具有吸水性,能吸收氯气中的水蒸气而干燥氯气,干燥氯气不能使有色布条褪色,实验现象符合,故D正确;
故选:B。
44.如图所示,A处持续通入干燥的氯气,打开B阀后,C处的红布条不褪色,关闭B阀时,C处的红布条褪色,则D瓶中装的不可能是( )
A.饱和硫酸钠溶液 B.浓硫酸
C.浓盐酸 D.饱和NaCl溶液
【答案】B
【解答】解:A.氯气通入饱和硫酸钠溶液,形成潮湿的氯气,由于氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,能够漂白C中布条,故A正确;
B.浓硫酸吸收水蒸气,氯气通过浓硫酸后无法使布条褪色,故B错误;
C.氯气混合锥形瓶溶液中的水蒸气,生成的次氯酸使布条褪色,故C正确;
D.饱和氯化钠溶液抑制氯气溶液,氯气与水蒸气混合通入C中使布条褪色,故D正确;
故选:B。
45.如图所示,在A处通入已经干燥的氯气,当关闭B处的弹簧夹时,C处的红布条逐渐褪色:当打开B处的弹簧夹后,C处的红布条看不到明显现象。则D瓶中盛放的溶液可能是( )
①饱和NaCl溶液;
②NaOH溶液;
③H2O;
④浓硫酸。
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】B
【解答】解:①关闭B处的弹簧夹时,干燥的Cl2通入到饱和NaCl溶液中,干燥的Cl2变为湿润的Cl2,C处的红布条逐渐褪色;
②关闭B处的弹簧夹时,干燥的Cl2通入到NaOH溶液中,干燥的Cl2被吸收,C处的红布条看不到明显现象;
③关闭B处的弹簧夹时,干燥的Cl2通入到H2O中,干燥的Cl2变为湿润的Cl2,C处的红布条逐渐褪色;
④关闭B处的弹簧夹时,干燥的Cl2通入到浓硫酸中,干燥的Cl2无变化,C处的红布条看不到明显现象;
综上所述,D瓶中盛放的溶液可能是①③,
故选:B。
46.为探究新制氯水的性质,某学生做了如下实验:
实验 装置 试剂a 现象
① 紫色石蕊溶液 溶液先变红后褪色
② NaHCO3溶液 产生气泡
③ HNO3酸化的AgNO3溶液 产生白色沉淀
④ NaOH溶液 溶液变为无色
由上述实验可得新制氯水的性质与对应实验的解释不相符的是( )
A.①说明新制氯水中含有H+、HClO
B.②发生的反应为:
C.③说明新制氯水中有Cl﹣,发生的反应为:Cl﹣+Ag+=AgCl↓
D.④说明氯气具有酸性,发生的反应为:H++OH﹣=H2O
【答案】D
【解答】解:A.向新制氯水中滴加紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色说明新制氯水具有酸性和强氧化性,溶液中含有氢离子和具有强氧化性的次氯酸,故A正确;
B.向新制氯水中滴加碳酸氢钠溶液,产生气泡说明氯水中含有的盐酸与碳酸氢钠溶液反应生成NaCl、CO2和H2O,反应的离子方程式为,故B正确;
C.向新制氯水中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀说明溶液中含有的氯离子与银离子反应生成氯化银白色沉淀,反应的离子方程式为Cl﹣+Ag+=AgCl↓,故C正确;
D.向新制氯水中滴加氢氧化钠溶液,溶液变为无色说明溶液中Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O,反应的离子方程式为,故D错误;
故选:D。
47.数字化实验是一种将实验现象定量化的手段,某实验小组利用数字化实验仪器对新制氯水在光照条件下的反应进行探究,如图是光照过程中氯水的pH变化情况,下列说法不正确的是( )
A.由图像可知,随着光照反应的进行,氯水的pH大体呈现下降的趋势
B.新制氯水中含有H2O、Cl2、HClO这三种分子
C.光照过程中,氯水中的次氯酸分解产生盐酸,溶液的酸性增强
D.取少量氯水滴入几滴AgNO3溶液,若出现白色沉淀证明氯水分解完全
【答案】D
【解答】解:A.溶液中存在反应Cl2+H2O HCl+HClO、2HClO2HCl+O2↑,光照条件下HClO分解生成HCl导致“Cl2+H2O HCl+HClO”平衡正向移动,则溶液中c(H+)增大,溶液的pH值减小,故A正确;
B.Cl2+H2O HClO+HCl,次氯酸为弱电解质,所以氯水中含有H2O、Cl2、HClO这三种分子,故B正确;
C.溶液中存在反应Cl2+H2O HCl+HClO、2HClO2HCl+O2↑,光照条件下HClO分解生成HCl导致“Cl2+H2O HCl+HClO”平衡正向移动,则溶液中c(H+)增大,溶液的酸性增强,故C正确;
D.氯水中本来就含有氯离子,取少量氯水滴入几滴AgNO3溶液,一定出现白色沉淀,故D错误;
故选:D。
48.已知:淀粉遇I2变蓝。在探究新制氯水成分及性质的实验中,依据下列方法和现象不能得出相应结论的是( )
选项 方法 现象 结论
A 观察氯水颜色 氯水呈黄绿色 氯水中含Cl2
B 向滴有酚酞的NaOH溶液中滴加氯水 红色褪去 氯水中可能含有HCl
C 向淀粉—碘化钾溶液中滴加氯水 溶液变蓝 氯水中有氧化性的物质
D 向氯水中滴加硝酸银溶液 有白色沉淀产生 氯水中有HClO
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解答】解:A.观察氯水颜色为黄绿色,说明氯水中有Cl2,故A正确;
B.向滴有酚酞的NaOH溶液滴加氯水,红色褪去,可能是盐酸中和了NaOH,而使溶液碱性变弱甚至显酸性,红色褪去,故氯水中可能含有HCl,故B正确;
C.向淀粉﹣碘化钾溶液中滴加氯水,溶液变蓝,有物质氧化了I﹣生成了I2,说明氯水中有氧化性的物质,故C正确;
D.向氯水中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀产生,说明氯水中有Cl﹣,故D错误;
故选:D。
49.在含等物质的量的NaBr和FeCl2混合溶液中加入足量新制氯水,充分反应后溶液中离子物质的量变化最大的是( )
A.Na+ B.Fe2+ C.Cl﹣ D.Br﹣
【答案】C
【解答】解:假设Fe2+、Br﹣的物质的量均为1mol,则2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣反应生成1mol Cl﹣,2Br﹣+Cl2=Br2+2Cl﹣反应生成1mol Cl﹣,所以Fe2+、Br﹣均减少1mol、Cl﹣增加2mol,物质的量变化最大的是Cl﹣,
故选:C。
50.某小组为探究氯水的成分与性质进行实验,由实验现象得出的结论不合理的是( )
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向NaHCO3溶液中滴加氯水 产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 氯水中含有H+
B 向稀HNO3酸化的AgNO3溶液中滴加氯水 产生白色沉淀 氯水中含有Cl﹣
C 向Na2S溶液中滴加氯水 产生黄色沉淀 氯水既具有氧化性又具有还原性
D 用玻璃棒蘸取氯水滴到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红,随后褪色 氯水中含有酸性物质、漂白性物质
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解答】解:A.向NaHCO3溶液中滴加氯水,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体说明溶液中含有氢离子,氢离子与溶液中的碳酸氢根离子反应生成CO2和H2O,故A正确;
B.向稀硝酸酸化的AgNO3溶液中滴加氯水,产生白色沉淀说明溶液中含有氯离子,氯离子与溶液中的银离子反应生成氯化银白色沉淀,故B正确;
C.向Na2S溶液中滴加氯水,产生黄色沉淀说明溶液中氯气分子,Cl2与Na2S溶液反应生成S沉淀和NaCl,反应中氯气只表现氧化性,硫离子表现还原性,故C错误;
D.用玻璃棒蘸取氯水滴到蓝色石蕊试纸上,试纸先变红,随后褪色说明氯水中含有酸性物质、漂白性物质,酸性物质使蓝色石蕊试纸变为红色,能使有机色质漂白褪色的漂白性物质使试纸褪色,故D正确;
故选:C。
51.实验室模拟工业上以石灰石和海水为原料制取漂白粉的流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)实验室中操作A的名称为 蒸发结晶 。
(2)操作B和步骤Ⅴ中都要使用玻璃棒,其作用依次是 引流 、 搅拌 。
(3)氯气与滤液反应生成漂白粉溶液的化学方程式为 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 。
(4)步骤Ⅴ采用低温蒸干的原因可能是 漂白粉中的Ca(ClO)2受热易分解 。
(5)将少量所得漂白粉长期放置在空气中会失去漂白性且有O2生成,该过程中发生反应的化学方程式为 Ca(ClO)2+H2O+CO2=2HClO+CaCO3↓ 、 2HClO2HCl+O2↑ 。
【答案】(1)蒸发结晶;
(2)引流;搅拌;
(3)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(4)漂白粉中的Ca(ClO)2受热易分解;
(5)Ca(ClO)2+H2O+CO2=2HClO+CaCO3;2HClO2HCl+O2↑。
【解答】解:(1)海水中含有大量的NaCl及其他杂质,实验室通过蒸发结晶可得到粗盐,
故答案为:蒸发结晶;
(2)操作B是过滤,玻璃棒起引流的作用;步骤V是低温蒸干,玻璃棒起搅拌作用,
故答案为:引流;搅拌;
(3)Cl2与Ca(OH)2反应生成CaCl2、Ca(ClO)2和H2O,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,
故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(4)漂白粉中的Ca(ClO)2受热易分解,具有不稳定性,所以步骤Ⅴ采用低温蒸干,
故答案为:漂白粉中的Ca(ClO)2受热易分解;
(5)漂白粉长期放置在空气中,Ca(ClO)2与空气中的CO2和H2O反应生成CaCO3和HClO,发生反应Ca(ClO)2+H2O+CO2=2HClO+CaCO3↓;生成的HClO见光分解生成盐酸和O2,发生反应2HClO2HCl+O2↑,最后失去漂白性,
故答案为:Ca(ClO)2+H2O+CO2=2HClO+CaCO3;2HClO2HCl+O2↑。
52.禽流感病毒是一种没有超常抵抗力的病毒.研究证明,许多常用消毒药物如漂粉精、漂白粉、高锰酸钾等,可以将禽流感病毒杀灭.氯气与氢氧化钙充分反应,得到漂粉精,其稳定性比漂白粉高.
(1)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂粉精,化学反应方程式为: 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O .
(2)漂粉精的有效成分是(填化学式) Ca(ClO)2 .
(3)漂粉精溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的物质,化学反应方程式为 Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO .
(4)反应(1)和反应(3)中,属于氧化还原反应的是(填编号) (1) .
(5)将漂粉精溶于适量水中,呈白色浊状物,静置沉降.取少许上层清液,滴加碳酸钠溶液出现白色沉淀,发生反应的离子方程式为 Ca2++═CaCO3↓ .
另取少许上层清液,先滴加适量的 HNO3 (填化学式)酸化,再滴加 AgNO3 (填化学式)溶液即可检验Cl﹣的存在,发生反应的离子方程式为 Ag++Cl﹣═AgCl↓ .再取少许上层清液,滴加几滴酚酞溶液,溶液呈红色,随后溶液迅速褪色,说明漂粉精溶液呈 碱 性并具有 漂白 性.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)氯气与Ca(OH)2反应生成CaCl2、Ca(ClO)2和水,反应的方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,
故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(2)漂白粉的有效成分为次氯酸钙;故答案为:Ca(ClO)2;
(3)漂粉精溶于水后,在空气中与水、二氧化碳反应生成HClO而漂白、杀菌,化学方程式为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO;
故答案为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO;
(4)根据氧化还原反应分析,(1)中Cl2的化合价发生变化,属于氧化还原反应;(3)化合价不变,属于复分解反应;
故答案为:(1);
(5)漂粉精是氯气与氢氧化钙反应制得,该反应为2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+2H2O+Ca(ClO)2,将漂粉精溶于适量水中,呈白色浊液状,静置分层.取少许上层清液,滴加碳酸钠溶液,碳酸钠电离出的碳酸根离子和溶液中的钙离子发生反应:Ca2++═CaCO3↓,出现白色碳酸钙沉淀,检验漂白精中的氯离子,应先加HNO3酸化,再滴加AgNO3溶液,发生Ag++Cl﹣═AgCl↓,观察到白色沉淀,则说明Cl﹣存在,再取少许上层清液,滴加几滴酚酞溶液,溶液呈红色,说明漂粉精溶液呈碱性,红色褪去说明漂粉精溶液具有漂白性,其漂白性是由于+1价的氯具有强氧化性,
故答案为:Ca2++═CaCO3↓;HNO3;AgNO3;Ag++Cl﹣═AgCl↓;碱;漂白.
53.漂白粉是一种常用杀菌、消毒剂,其有效成分为次氯酸钙.如图为制取漂白粉的工业流程简图.
(1)流程 I 得到浓度为80g L﹣1氢氧化钠溶液,其物质的量浓度是 2 mol L﹣1.
(2)写出流程 I发生反应的化学反应方程式,并用双线桥表示其电子转移的方向和数目: .流程 II的反应条件(2)是 高温 .
(3)流程 III中发生两个反应,写出其中一个的氧化还原反应的化学反应方程 2Cl2+2Ca(OH)2═Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O .
(4)流程 IV中操作b是: 过滤 .(写名称)
(5)用化学方程式说明较纯的次氯酸钙粉末必须密封保存的原因 Ca(ClO)2+CO2+H2O═CaCO3+2HClO .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)物质的量浓度c====2mol/L,故答案为:2mol/L;
(2)电解饱和食盐水的反应为化:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,化合价升高值=化合价降低值=转移电子数=2,电子转移情况为:,碳酸钙在高温下会分解,故答案为:;高温;
(3)有元素化合价变化的反应为氧化还原反应,流程III中发生两个反应,一个是氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、水以及次氯酸钙的反应,即2Cl2+2Ca(OH)2═Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,属于氧化还原反应,一个是次氯酸钙和水以及二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸的反应,即Ca(ClO)2+CO2+H2O═CaCO3+2HClO,属于复分解反应,一定不是氧化还原反应,
故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2═Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;
(4)流程IV中加水溶解后过滤可以实现固体难溶物和液体的分离,故答案为:过滤;
(5)较纯的次氯酸钙粉末必须密封保存,因为氯酸钙以和空气中的水以及二氧化碳反应而变质,即Ca(ClO)2+CO2+H2O═CaCO3+2HClO,故答案为:Ca(ClO)2+CO2+H2O═CaCO3+2HClO.
54.检验自来水中是否含有Cl﹣供选择的化学试剂及实验方法: B 。
A.加入NaOH浓溶液加热,观察现象
B.加稀HNO3和AgNO3溶液,观察现象
C.加入KSCN溶液,观察现象
D.滴加酚酞试液,观察现象
【答案】B。
【解答】解:NaOH、KSCN和酚酞与氯离子不反应,无明显现象,不能检验氯离子,加稀HNO3和AgNO3溶液,能形成白色的AgCl沉淀,可检验氯离子,
故答案为:B。
55.(1)用自来水配制硝酸银溶液会产生浑浊现象,说明自来水中有 Cl﹣ (微粒符号表示).
(2)某反应后的溶液中有Fe3+、Mn2+、H+、MnO4﹣、H2O.已知MnO4﹣在反应中得到电子,该反应的离子方程式 5Fe2++MnO4﹣+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O (不用配平).
(3)某工业废水经检测显酸性,且废水中含有较多的Na+、Cu2+、Cl﹣、SO42﹣、NO3﹣,则于该废水中的不可能大量存在是(选K+、CO32﹣、Fe3+) CO32﹣ ;若将该废水调节至碱性,原废水中 Cu2+ 的离子会减少.
【答案】(1)Cl﹣;
(2)5Fe2++MnO4﹣+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;
(3)CO32﹣;Cu2+。
【解答】解:(1)自来水常用氯气消毒,溶液中有氯离子,用来配制硝酸银溶液会生成氯化银白色沉淀,
故答案为:Cl﹣;
(2)由题意知MnO4﹣在反应中得到电子变为,则Fe2+被氧化Fe3+,所以离子方程式为5Fe2++MnO4﹣+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,
故答案为:5Fe2++MnO4﹣+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;
(3)因溶液呈酸性,存在H+,又因CO32﹣与H+和Cu2+反应,所以CO32﹣不可能大量共存,若将该废水调节至碱性,因Cu2+和OH﹣能反应,所以Cu2+会减少,
故答案为:CO32﹣;Cu2+。
56.氯气可用于自来水的杀菌、消毒。某同学通过图装置实验证明氯水中起漂白作用的是HClO,而不是Cl2。
(1)试剂a是 浓硫酸 。
(2)可以得出实验结论对应的现象是 有色布条1褪色,有色布条2不褪色 。
(3)下列可用于尾气处理的装置可以选择 AE (均从左侧进气)。
(4)由于用氯气杀菌、消毒,自来水中含有Cl﹣,请写出检验自来水中含有Cl﹣方法是 取少量自来水于洁净的武管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若产生白色沉淀,说明存在氯离子,反之则无 。
【答案】(1)浓硫酸;
(2)有色布条1褪色,有色布条2不褪色;
(3)AE;
(4)取少量自来水于洁净的武管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若产生白色沉淀,说明存在氯离子,反之则无。
【解答】解:(1)试剂a是干燥氯气的试剂,选浓硫酸做干燥剂,
故答案为:浓硫酸;
(2)可以得出实验结论对应的现象是:有色布条1褪色,有色布条2不褪色,
故答案为:有色布条1褪色,有色布条2不褪色;
(3)A装置可以吸收氯气,B装置左侧进气,不能吸收氯气,C装置中氢氧化钙溶解度小,浓度小吸收氯气少,D氯气可溶于水,装置吸收氯气不完全,装置E可以吸收氯气,
故答案为:AE;
(4)检验自来水中含有氯离子的具体实验操作为取为:少量自来水于洁净的武管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若产生白色沉淀,说明存在氯离子,反之则无,
故答案为:取少量自来水于洁净的武管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若产生白色沉淀,说明存在氯离子,反之则无。
57.为了探究氯水中次氯酸的漂白性,某同学设计并完成以下实验。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 分液漏斗 。
(2)写出Cl2和水反应的离子方程式: 。
(3)利用如图所示装置(部分夹持装置已省略)进行实验,关闭阀门A时,试管中的有色布条 不会 (填“会”或“不会”)褪色;打开阀门A后,有色布条褪色,说明 氯气无漂白性,氯水有漂白性 。
(4)该同学依据氯水中的成分,对此实验结论的严谨性提出质疑,并提出进一步探究盐酸是否具有漂白性。 有 (填“有”或“没有”)必要进行该探究,请说明理由: 没有排除盐酸是否有漂白性 。
(5)若将装置中的蒸馏水改为石灰乳来制备漂白粉,写出氯气与石灰乳反应的化学方程式: 2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O ;漂白粉长时间暴露在空气中容易发生变质的原因为 漂白粉在空气中会发生反应:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO和,从而变质失效 (结合化学方程式说明)。
【答案】(1)分液漏斗;
(2);
(3)不会;氯气无漂白性,氯水有漂白性;
(4)有;没有排除盐酸是否有漂白性;
(5)2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;漂白粉在空气中会发生反应:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO和,从而变质失效。
【解答】解:(1)仪器a的名称是分液漏斗,
故答案为:分液漏斗;
(2)Cl2和水反应得到盐酸和次氯酸,次氯酸是弱酸,离子方程式:,
故答案为:;
(3)关闭阀门A时,氯气被干燥,试管中的有色布条不会褪色;打开阀门A后,潮湿的氯气直接进入试管中与有色布条接触,有色布条褪色,说明氯气无漂白性,氯水有漂白性,
故答案为:不会;氯气无漂白性,氯水有漂白性;
(4)该同学依据氯水中的成分:或Cl2、H2O、HCl、HClO,对此实验结论的严谨性提出质疑,并提出进一步探究盐酸是否具有漂白性,故有必要进行该探究,理由为:没有排除盐酸是否有漂白性,
故答案为:有;没有排除盐酸是否有漂白性;
(5)若将装置中的蒸馏水改为石灰乳来制备漂白粉,氯气与石灰乳反应得到氯化钙、次氯酸钙和水,化学方程式:2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;碳酸酸性比次氯酸强,则漂白粉长时间暴露在空气中,次氯酸钙能与空气中的二氧化碳、水发生反应生成次氯酸,次氯酸见光分解为盐酸和氧气,故答案为:漂白粉在空气中会发生反应:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO和,从而变质失效,
故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;漂白粉在空气中会发生反应:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO和,从而变质失效。
58.氯及其化合物在生活、生产中有着重要作用。实验小组用如图所示装置制取Cl2并探究其部分性质,同时制得漂白液和ClO2。已知ClO2的熔点为﹣59.5℃,沸点为11℃。
回答下列问题。
(1)仪器m的名称为 分液漏斗 ,制得的Cl2在进入装置D之前需净化,试剂a为 浓硫酸 。
(2)装置B中有乳白色浑浊(单质S)生成,发生反应的离子方程式为 ,由此可知,氧化性:Cl2 > (填“>”或“<”)S。
(3)将Cl2通入装置D中发生反应生成ClO2,该反应的化学方程式为 Cl2+2NaClO2=2NaCl+2ClO2 。收集ClO2时,将装置E置于冰水浴中的目的是 冷凝收集ClO2,防止挥发 。
(4)ClO2和Cl2均可用于自来水消毒,若在消毒时均被还原为Cl﹣,则等质量的ClO2和Cl2在消毒过程中转移电子的数目之比为 71:27 。
(5)ClO2是一种高效安全的绿色消毒剂,我国规定饮用水中ClO2残留量不高于0.1mg L﹣1。测定某饮用水的水样中ClO2含量的实验如下:准确量取100.00mL水样,向其中加入足量的KI和稀硫酸充分反应,生成的I2与5.00mL1.0×10﹣4mol L﹣1的Na2S2O3溶液恰好完全反应。此过程中发生反应:、,则该水样中残留的ClO2的物质的量为 1.0×10﹣7 mol,其浓度为 0.0675 mg L﹣1。
【答案】(1)分液漏斗;浓硫酸;
(2);>;
(3)Cl2+2NaClO2=2NaCl+2ClO2;冷凝收集ClO2,防止挥发;
(4)71:27;
(5)1.0×10﹣7;0.0675。
【解答】解:(1)根据仪器m的结构可知,仪器m为分液漏斗;制得的Cl2中含有水蒸气,在进入装置D之前需净化干燥,则试剂a为浓硫酸,
故答案为:分液漏斗;浓硫酸;
(2)装置B中有乳白色浑浊(单质S)生成,说明Cl2氧化H2S生成单质S,反应的离子方程式为;根据氧化剂的氧化性大于氧化产物可知,氧化性:Cl2>S,
故答案为:;>;
(3)将Cl2通入装置D中,Cl2氧化NaClO2生成ClO2,则反应的化学方程式为Cl2+2NaClO2=2NaCl+2ClO2;ClO2的沸点较低,将收集装置E置于冰水浴中,可以冷凝收集ClO2,防止挥发,
故答案为:Cl2+2NaClO2=2NaCl+2ClO2;冷凝收集ClO2,防止挥发;
(4)1mol ClO2作氧化剂,其还原产物为Cl﹣,可得到5mol电子;1mol Cl2作氧化剂,其还原产物为Cl﹣,可得到2mol电子;则等质量的ClO2和Cl2在消毒过程中转移电子的数目之比为,
故答案为:71:27;
(5)根据反应、可得比例关系:2ClO2~5I2~10Na2S2O3,则,浓度为,
故答案为:1.0×10﹣7;0.0675。
59.完成和氯气有关的问题。
(1)氯气是一种重要的化工原料,在生活、生产中占有重要地位。
①氯气与水反应的离子方程式 Cl2+H2O=H++Cl﹣+HClO 。
②工业上将氯气制成漂粉精的主要目的是 便于保存和运输 。
③下列物质露置在空气中会变质,在变质过程中既有氧化还原反应发生,又有非氧化还原反应发生的是 b (填序号)。
a.生石灰
b.漂白粉
c.Na2CO3 10H2O
④使用氯气对自来水消毒时,氯气会与水中的有机物反应,生成的有机氯化物可能对人体有害。写出一种新的自来水消毒剂 ClO2或O3 (化学式)。
(2)某研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与硫酸反应可制取氯气,化学反应方程式为:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO42CaSO4+2Cl2↑+2H2O。设计如图所示装置制取氯气并验证其性质:
①该实验中A部分的装置是 b (从a、b、c、d中填选)。
②B中化学反应方程式 2KI+Cl2=2KCl+I2 。
③C溶液中被Cl2氧化成,离子反应方程式 +H2O=2Cl﹣++2H+ 。
④D装置中观察到的现象为 有白色沉淀产生 。
⑤制取氯气的反应过程中,如果有0.01mole﹣发生转移,收集到标准状况下Cl2的体积为约 224 mL。
【答案】(1)①Cl2+H2O=H++Cl﹣+HClO;
②便于保存和运输;
③+H2O=2Cl﹣++2H+;
④ClO2或O3;
(2)①b;
②2KI+Cl2=2KCl+I2;
③+H2O=2Cl﹣++2H+;
④有白色沉淀产生;
⑤224。
【解答】解:(1)①氯气与水反应生成HCl和HClO,HClO是弱酸,保留化学式,反应的离子方程式为Cl2+H2O=H++Cl﹣+HClO;
故答案为:Cl2+H2O=H++Cl﹣+HClO;
②氯气是气体,不便保存和运输,将气体转化为较稳定固体物质便于保存和运输,所以工业上将氯气制成漂粉精;
故答案为:便于保存和运输;
③a.生石灰在空气中久置变质,发生CaO+H2O═Ca(OH)2,Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O,均属于非氧化还原反应,故a不符合题意;
b.漂白粉空气中久置,先发生CO2+H2O+Ca(ClO)2═CaCO3+2HClO,属于非氧化还原反应,后发生2HClO2HCl+O2↑,属于氧化还原反应,故b符合题意;
c.Na2CO3 10H2O变质过程失去结晶水生成Na2CO3,属于非氧化还原反应,故c不符合题意;
故答案为:b;
④新的自来水消毒剂应具有强氧化性,可以是:ClO2或O3;
故答案为:ClO2或O3;
(2)①该实验中A部分是发生装置,根据化学反应方程式为:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO42CaSO4+2Cl2↑+2H2O可知发生装置类型是固液加热型,选择的装置是b;
故答案为:b;
②A装置产生的氯气与KI发生氧化还原反应生成KCl和I2,B中化学反应方程式为:2KI+Cl2=2KCl+I2;
故答案为:2KI+Cl2=2KCl+I2;
③C溶液中亚硫酸根离子被氯气氧化成硫酸根离子,氯气被还原为Cl﹣,离子反应方程式为+H2O=2Cl﹣++2H+;
故答案为:+H2O=2Cl﹣++2H+;
④氯气与水反应生成HCl和HClO,HCl与硝酸银溶液反应生成AgCl白色沉淀,D装置中观察到的现象为有白色沉淀产生;
故答案为:有白色沉淀产生;
⑤制取氯气的反应为Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO42CaSO4+2Cl2↑+2H2O,转移2mol电子时生成2mol氯气,如果有0.01mol电子发生转移,产生0.01mol氯气,标准状况下Cl2的体积约V=n Vm=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL;
故答案为:224。
60.某兴趣小组用KClO3和浓盐酸反应制取氯气并探究氯、溴、碘的相关性质,设计装置图如图所示(夹持装置已略去)。
(1)仪器a的名称 分液漏斗 。
(2)装置A中发生反应的化学方程式 KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O 。当生成21.3g氯气,体现还原性的HCl的物质的量为 0.5 mol。
(3)装置B既可以除去氯气中混有的氯化氢,还可以监测实验过程中装置C是否发生堵塞,若装置C发生堵塞,装置B中的现象是 长颈漏斗内液面会上升,形成水柱 。
(4)为验证氯气是否具有漂白性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处分别放置湿润的有色布条、干燥剂、干燥的有色布条,Ⅱ处的药品可以是 B (填字母序号)。
A.碱石灰
B.CaCl2
C.NaOH
(5)设计装置D、E的目的是探究氯、溴、碘的非金属性。
①当向E中缓缓通入氯气时,观察到E中无色溶液逐渐变为黄色,说明氯的非金属性大于溴。写出对应的化学方程式 Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 。
②继续通入一段时间氯气后,打开E的活塞,将溶液滴入D中,锥形瓶中溶液分为两层,下层为紫红色。这样的现象 不能 说明溴的非金属性大于碘(填“能”或“不能”),原因是 向NaBr溶液中通入足量氯气,导致E溶液中含有氯气,氯气也能氧化碘离子生成I2 。
【答案】(1)分液漏斗;
(2)KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O;0.5;
(3)长颈漏斗内液面会上升,形成水柱;
(4)B;
(5)①Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2;
②不能;向NaBr溶液中通入足量氯气,导致E溶液中含有氯气,氯气也能氧化碘离子生成I2。
【解答】解:(1)仪器a的名称分液漏斗,
故答案为:分液漏斗;
(2)装置A中KClO3和浓盐酸反应制取氯气,发生反应的化学方程式KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O。,当生成21.3g氯气(为0.3mol),则体现还原性的HCl的物质的量为,
故答案为:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O;0.5;
(3)若装置C发生堵塞,则B中压强增大,导致装置B中的现象是长颈漏斗内液面会上升,形成水柱,
故答案为:长颈漏斗内液面会上升,形成水柱;
(4)由分析可知,左侧湿润有色布条褪色、干燥后右侧干燥布条不褪色,说明氯气无漂白性,Ⅱ处的药品为干燥氯气但不能吸收氯气,
故答案为:B;
(5)①当向E中缓缓通入氯气时,观察到E中无色溶液逐渐变为黄色,则氯气氧化溴离子生成溴单质:Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2,说明氯的非金属性大于溴,
故答案为:Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2;
②继续通入一段时间氯气后,打开E的活塞,将溶液滴入D中,锥形瓶中溶液分为两层,下层为紫红色,说明碘离子被氧化为碘单质,但是向NaBr溶液中通入足量氯气,导致E溶液中含有氯气,氯气也能氧化碘离子生成I2,故这样的现象不能说明溴的非金属性大于碘,
故答案为:不能;向NaBr溶液中通入足量氯气,导致E溶液中含有氯气,氯气也能氧化碘离子生成I2。
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