第1章 认识化学科学 分层作业3 研究物质性质的基本程序--2025鲁科版化学必修第一册同步练习题（含答案）
文档属性
| 名称 | 第1章 认识化学科学 分层作业3 研究物质性质的基本程序--2025鲁科版化学必修第一册同步练习题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 474.6KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-27 18:42:32 | ||
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文档简介
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2025鲁科版化学必修第一册
分层作业3 研究物质性质的基本程序
A级 必备知识基础练
题组1.氯气的性质
1.(2024河南郑州四中模拟)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.FeCl3
C.FeCl2 D.AlCl3
2.(2024河北邢台五校质检联盟模拟)将氯气缓慢通过内有湿润的红纸条的广口瓶(如图所示),下列说法错误的是( )
A.烧杯中的溶液可换成饱和氯化钠溶液进行尾气处理
B.一段时间后,可观察到湿润的红纸条褪色
C.氯气是一种黄绿色的有毒气体
D.烧杯中可能发生反应的化学方程式为3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O
题组2.氯水的性质
3.(2024河南开封模拟改编)下列关于新制氯水的说法中,错误的是( )
A.放置数天后酸性增强
B.应保存在棕色试剂瓶中
C.有刺激性气味,说明氯水中含有Cl2
D.加入NaOH溶液,氯水黄绿色消失,说明氯水中有HClO存在
4.(2024福建三明一中模拟)下列关于氯及其化合物的说法中正确的是( )
A.Cl2的化学性质非常活泼,因此不能用钢瓶贮存液氯
B.H2在Cl2中燃烧,火焰呈苍白色,工业上利用该原理生产盐酸
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有HClO
D.将氯水滴在pH试纸上最终显红色,因为氯水中含有HCl
题组3.含氯消毒剂的制备与应用
5.家庭使用漂白粉时,为了增强漂白粉的漂白能力,可在漂白粉中加入少量的( )
A.NaCl B.Na2CO3
C.水 D.食醋
6.(2024江苏南菁高一检测)化学与生活是紧密相联的,下列说法中正确的是( )
A.氯气可用作消毒剂和漂白剂,是因为氯气能使有色物质褪色,并能杀灭细菌
B.地震灾区和洪涝灾区都用漂白粉消毒,主要是利用漂白粉溶液的碱性
C.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
D.漂白粉保存在敞口容器中
7.浓盐酸和Ca(ClO)2能发生反应:Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2↑+2H2O。用储存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中,可能含有的杂质气体是( )
①CO2 ②HCl ③H2O ④O2
A.仅有①②③ B.①②③④
C.仅有②③ D.仅有①④
8.(2024陕西洛南中学模拟)“化学——我们的生活,我们的未来”,学习化学应该明白“从生活中来,到生活中去”的道理。请填空:
(1)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂,请写出其中一个反应的化学方程式: 。
(2)氯水和漂白粉都有漂白作用,也可用于水体的杀菌消毒。
①工业上利用氯气和氢氧化钙反应可制得漂白粉,其化学方程式为 。
②下列收集Cl2的正确装置是 。
③将灼热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中,反应的方程式为 。将反应后的产物溶于水配成饱和溶液,向溶液中加入一小块金属钠,发生反应的化学方程式为 、 。
④某同学设计了下图实验装置进一步研究氯气的漂白性,已知通入的氯气中还含有空气和水蒸气。回答下列问题:
ⅰ.浓硫酸的作用是 。
ⅱ.与研究目的直接相关的实验现象是 。
ⅲ.该实验设计存在事故隐患,应在D处增加一装置,该装置中应加入烧碱溶液以除去多余的氯气,该反应的化学方程式为 。
B级 关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
9.(2024湖南衡阳二中模拟)向试管中滴加试剂W,根据实验操作得出的现象、结论均正确的是( )
选项 操作 试剂W 现象 结论
A 紫色石蕊溶液 最终溶液呈红色 氯水有酸性和漂白性
B NaHCO3溶液 立即产生气泡 氯水含有较多的H+
C AgNO3溶液 产生白色沉淀 氯水中阴离子只有Cl-
D NaOH溶液 溶液颜色变浅 NaOH具有漂白性
10.(2024山东淄博四中高一检测)如图所示,若关闭阀门Ⅰ,打开阀门Ⅱ,让一种含氯气的气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色;若关闭阀门Ⅱ,打开阀门Ⅰ,再通入这种气体,布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是( )
①浓硫酸 ②饱和氯化钠溶液 ③饱和氢氧化钠溶液
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
11.(2024山东莱阳一中模拟)某同学在一pH试纸上滴几滴新制氯水,现象如图所示,下列有关该实验的说法中正确的是( )
A.该实验说明Cl2分子具有漂白性
B.若用久置的氯水进行实验,现象不同
C.该实验说明H+扩散速度比HClO分子快
D.将新制氯水放置几天后溶液酸性减弱
12.(2024山东莱西一中模拟)用图示装置探究Cl2的漂白原理,其中红纸①是干燥的,红纸②~④分别用表中的试剂润湿。已知:ⅰ.Na2CO3与HClO反应生成NaHCO3;ⅱ.NaHCO3不与HClO反应。向中心Ca(ClO)2粉末上滴加几滴盐酸,迅速盖上培养皿,产生大量黄绿色气体,红纸变化如表。
编号 试剂 红纸变化
① — 不褪色
② 蒸馏水 逐渐褪色
③ 饱和食盐水 几乎不褪色
④ NaHCO3溶液 快速褪色
下列对于该实验的分析错误的是( )
A.对比①②的现象,说明红纸褪色涉及反应Cl2+H2OHCl+HClO
B.对比②③的现象,不能说明能使红纸褪色的微粒是HClO
C.对比②③④的现象,说明c(HClO)越大,漂白效果越好
D.④中试剂可用Na2CO3溶液代替
13.(2023河南南阳六校高一联考)1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为Chlorine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室中用NaOH溶液吸收尾气中的Cl2的化学方程式为 。
(2)用Cl2可制备HClO溶液,将HClO溶液加入滴有酚酞的NaOH溶液中,观察到溶液红色褪去。溶液褪色的原因可能是①NaOH被HClO中和,② 。设计实验探究溶液红色褪去的原因: 。
HClO溶液不能长久存放的原因是 ,检验长久存放的HClO溶液中阴离子的实验操作及现象是 。
(3)为验证在光照条件下新制饱和氯水体系中某些微粒的变化情况。现将一定量的饱和新制氯水装入三颈瓶内,将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈瓶中(左图),用强光照射氯水,进行实验并采集数据,获得相关变化曲线(右图)。
则右图中纵坐标不能表示的物理量是 。
A.溶液的pH B.氢离子的浓度
C.氯离子的浓度 D.氧气的体积分数
C级 学科素养拔高练
14.(2024湖南三湘名校联考)四氯化锡(SnCl4)在电镀工业上有重要用途,可利用锡粉和氯气反应制取,装置如下图所示。回答下列问题:[已知MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O]
已知相关物质性质如下表:
物质性质 SnCl4 SnCl2
熔点/℃ -33 144
沸点/℃ 144 652
①锡元素常见化合价为+2和+4。 ②SnCl4与H2O能够发生反应。 ③锡与盐酸反应生成二价锡盐。
(1)Cl2进入装置A中之前需要除去其中混有的HCl和水蒸气。若不除去HCl,装置A中会发生副反应,写出该副反应的化学方程式: ,除去Cl2中的水蒸气可选用的装置是 (填字母,“→”方向为气体流向)。
(2)生成的SnCl4在反应条件下的状态是 (填“固态”“液态”或“气态”),收集装置置于盛有冰水的水槽中,其目的是 。
(3)装置C中碱石灰的作用:① ;② 。
(4)装置B中收集到的产品略显黄色,其原因是 。
答案：
1.D 解析 氯气化学性质非常活泼,与变价金属反应时生成高价氯化物,Cu+Cl2CuCl2,但是铜单质不能与稀盐酸反应,故A错误;2Fe+3Cl22FeCl3,但是铁单质与稀盐酸反应生成FeCl2,故B、C错误;2Al+3Cl22AlCl3,铝单质与稀盐酸反应生成AlCl3,故D正确。
2.A 解析 氯气难溶于饱和食盐水,烧杯中的溶液不能换成饱和氯化钠溶液,A错误;氯气溶解在湿润的红纸条上并生成次氯酸,一段时间后,使湿润的红纸条褪色,B正确;氯气呈黄绿色,是一种有毒气体,C正确;烧杯中起初发生反应Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,随着反应的进行,可能发生反应3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O,D正确。
3.D 解析 放置数天氯水中的次氯酸分解生成盐酸,故酸性增强,A正确;氯水见光易分解,故应保存在棕色试剂瓶中,B正确;氯气有刺激性气味,氯水有刺激性气味说明氯水中含有Cl2,C正确;氯气为黄绿色气体,加入NaOH溶液,氯水黄绿色消失,说明有Cl2分子存在,D错误。
4.B 解析 液氯与铁常温下不反应,液氯可以贮存在钢瓶中,故A错误;氢气在氯气中燃烧生成HCl,火焰为苍白色,反应产物HCl溶于水得到盐酸,工业上利用该反应原理生产盐酸,故B正确;氯水中含有HCl,HCl的酸性大于碳酸,所以向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有HCl,HClO的酸性比碳酸弱,不能和NaHCO3反应,故C错误;氯水中含有HCl,能使pH试纸变红,氯水含HClO,具有漂白性,能漂白pH试纸,将氯水滴在pH试纸上先变红最终褪色,故D错误。
5.D 解析 漂白粉的漂白原理是漂白粉与空气中的CO2和水蒸气反应,产生HClO,加入比碳酸酸性强的酸(如醋酸)更有利于生成HClO。
6.C 解析 氯气可用作消毒剂和漂白剂的原因是Cl2与水反应生成的HClO能使有色物质褪色,并能杀灭细菌,故A错误;地震灾区和洪涝灾区用漂白粉消毒是利用了漂白粉的漂白作用和消毒作用,故B错误;氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂,前者得到漂白液,后者得到漂白粉(或漂粉精),故C正确;漂白粉的有效成分为次氯酸钙,可与空气中二氧化碳、水蒸气反应生成易分解的次氯酸而变质,漂白粉要密闭保存,故D错误。
7.A 解析 漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2,在储存过程中Ca(ClO)2会与空气中的CO2、H2O发生反应:Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO、2HClO2HCl+O2↑,从而发生变质,故久置漂白粉中会含有因变质生成的CaCO3,当CaCO3与浓盐酸反应时,生成CO2,制得的Cl2中还含有挥发出的HCl和少量H2O,故A项正确。
8.答案 (1)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑或2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
(2)①2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
②C ③Cu+Cl2CuCl2 2Na+2H2O2NaOH+H2↑ CuCl2+2NaOHCu(OH)2↓+2NaCl ④ⅰ.吸收氯气中的水蒸气干燥氯气 ⅱ.B中的有色布条不褪色,C中的有色布条褪色 ⅲ.Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
解析 (1)人呼吸的气体中含有水蒸气和二氧化碳,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,过氧化钠也能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。
(2)①氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
②只有进气口没有出气口,集气瓶内压强过大,气体不易进入,故A错误;B装置收集的是密度小于空气的气体,而氯气密度大于空气,且氯气有毒不能直接排放到空气中,故B错误;C装置收集比空气密度大的气体氯气,剩余的氯气有毒,需要用氢氧化钠溶液吸收,用倒扣在水面的漏斗可以防止倒吸,符合要求,故C正确;氯气与氢氧化钠溶液反应,收集不到氯气,故D错误。
③铜丝在氯气中燃烧生成棕黄色的烟,为氯化铜固体,化学方程式为Cu+Cl2CuCl2,氯化铜为可溶性的盐,将反应后的氯化铜溶于水配成饱和溶液,向溶液中加入一小块金属钠,钠先与水反应,生成的氢氧化钠再与氯化铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀。
④ⅱ.干燥的氯气不具有漂白性,则与研究目的直接相关的实验现象是B中的有色布条不褪色,C中的有色布条褪色;
ⅲ.氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水。
9.B 解析 氯水能使紫色石蕊溶液先变红色,后褪色,现象不对,A项错误;盐酸与碳酸氢钠反应生成CO2,B项正确;和AgNO3溶液反应产生白色沉淀,证明氯水中阴离子有Cl-,但溶液中有Cl-、OH-、ClO-三种阴离子,C项错误;氢氧化钠与氯气反应,导致新制氯水颜色变浅,D项错误。
10.B 解析 干燥的氯气不具有漂白性,氯气与水反应产生的HClO具有漂白性。根据题意可知通入的气体中含有潮湿的氯气。但若关闭阀门Ⅰ,打开阀门Ⅱ,让该含氯气的气体经过甲瓶后再通入乙瓶,看到未湿润的有色布条不褪色;说明在装置甲中可能Cl2被反应消耗,则该溶液为饱和氢氧化钠溶液;也可能是Cl2中的水分被吸收,Cl2被干燥,而干燥的氯气不具有漂白性,则该试剂是浓硫酸,故甲装置可能所盛的试剂是①浓硫酸、③饱和氢氧化钠溶液,合理选项是B。
11.BC 解析 氯气分子不具有漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,故A错误;久置的氯水主要成分为稀盐酸,无漂白性,故B正确;由实验可知,滴加氯水的区域变白色,而周围变成浅红色,可说明H+的扩散速度比HClO分子快,故C正确;氯气与水反应,发生Cl2+H2OHCl+HClO,次氯酸见光会分解生成HCl和氧气,氯水放置后溶液变为盐酸,酸性增强,故D错误。
12.D 解析 红纸①干燥,不褪色;红纸②用蒸馏水湿润,逐渐褪色,说明Cl2不能使红纸褪色,而Cl2与水生成的产物使红纸褪色,A正确;③中饱和食盐水抑制Cl2+H2OHCl+HClO的发生,但不能说明能使红纸褪色的微粒是HClO,B正确;②中发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,③中饱和食盐水抑制Cl2+H2OHCl+HClO的发生,④中NaHCO3溶液不与HClO反应,但是与HCl反应,HClO浓度最大,褪色最快,说明c(HClO)越大,漂白效果越好,C正确;Na2CO3溶液与HClO反应生成NaHCO3,消耗HClO,故不能用Na2CO3溶液代替NaHCO3溶液,D错误。
13.答案 (1)Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O (2)HClO的漂白作用 往褪色后的溶液中滴加NaOH溶液,若变红,则HClO表现出酸性,若不变红,则HClO表现漂白作用 次氯酸不稳定,见光易分解 取少量溶液放入试管,滴加用稀硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成,则表明溶液中含有Cl- (3)A
解析 (1)用NaOH溶液吸收Cl2,生成NaCl、NaClO和H2O。
(2)HClO使滴有酚酞的NaOH溶液红色褪去,可能是溶液的碱性发生改变,也可能是HClO将溶液漂白。设计实验进行探究时,若考虑溶液性质的恢复,可再加NaOH溶液,若变红,则HClO表现出酸性,若不变红,则HClO表现漂白作用。HClO溶液不能长久存放,因为次氯酸不稳定见光易分解,检验长久存放的HClO溶液中阴离子,也就是检验溶液中的Cl-。
(3)新制氯水中含有HClO,HClO光照条件下分解生成HCl和O2,随着时间增加,溶液的pH逐渐减小,氢离子浓度增大,氯离子浓度增大,氧气的体积分数增大,故A符合题意。
14.答案 (1)Sn+2HClSnCl2+H2↑ b
(2)气态 使SnCl4及时冷凝为液体,减少挥发,便于收集(答案合理即可)
(3)防止空气中水蒸气进入收集装置与SnCl4发生反应 吸收多余的氯气,防止污染环境(两空不分先后顺序,答案合理即可)
(4)有未反应的氯气溶解在SnCl4中(或其他合理答案)
解析 氯气与Sn在加热条件下反应生成SnCl4,生成的SnCl4在B中冷凝收集,C中碱石灰吸收空气中的水蒸气,防止SnCl4与H2O反应,同时能吸收多余的氯气,防止污染环境。
(1)已知Sn能与盐酸反应生成SnCl2,若不除去氯气中的HCl,则副反应为Sn与盐酸反应生成SnCl2和氢气,化学方程式为Sn+2HClSnCl2+H2↑。a中氯气能与碱石灰反应,不能用碱石灰干燥氯气,b中无水氯化钙能吸收氯气中的水且不与氯气反应,能用于除去氯气中的水蒸气,c中气体进入方向错误,应该从长导管进气,短导管出气。
(2)生成的SnCl4最终进入B中冷凝变为液态,说明其在反应条件下的状态为气态。收集装置置于盛有冰水的水槽中,目的是使SnCl4及时冷凝为液体,减少挥发,便于收集。
(4)装置B中收集到的产品略显黄色,由于氯气在常温、常压下是一种黄绿色气体,则可知其原因为有未反应的氯气溶解在SnCl4中。
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2025鲁科版化学必修第一册
分层作业3 研究物质性质的基本程序
A级 必备知识基础练
题组1.氯气的性质
1.(2024河南郑州四中模拟)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.FeCl3
C.FeCl2 D.AlCl3
2.(2024河北邢台五校质检联盟模拟)将氯气缓慢通过内有湿润的红纸条的广口瓶(如图所示),下列说法错误的是( )
A.烧杯中的溶液可换成饱和氯化钠溶液进行尾气处理
B.一段时间后,可观察到湿润的红纸条褪色
C.氯气是一种黄绿色的有毒气体
D.烧杯中可能发生反应的化学方程式为3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O
题组2.氯水的性质
3.(2024河南开封模拟改编)下列关于新制氯水的说法中,错误的是( )
A.放置数天后酸性增强
B.应保存在棕色试剂瓶中
C.有刺激性气味,说明氯水中含有Cl2
D.加入NaOH溶液,氯水黄绿色消失,说明氯水中有HClO存在
4.(2024福建三明一中模拟)下列关于氯及其化合物的说法中正确的是( )
A.Cl2的化学性质非常活泼,因此不能用钢瓶贮存液氯
B.H2在Cl2中燃烧,火焰呈苍白色,工业上利用该原理生产盐酸
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有HClO
D.将氯水滴在pH试纸上最终显红色,因为氯水中含有HCl
题组3.含氯消毒剂的制备与应用
5.家庭使用漂白粉时,为了增强漂白粉的漂白能力,可在漂白粉中加入少量的( )
A.NaCl B.Na2CO3
C.水 D.食醋
6.(2024江苏南菁高一检测)化学与生活是紧密相联的,下列说法中正确的是( )
A.氯气可用作消毒剂和漂白剂,是因为氯气能使有色物质褪色,并能杀灭细菌
B.地震灾区和洪涝灾区都用漂白粉消毒,主要是利用漂白粉溶液的碱性
C.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
D.漂白粉保存在敞口容器中
7.浓盐酸和Ca(ClO)2能发生反应:Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2↑+2H2O。用储存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中,可能含有的杂质气体是( )
①CO2 ②HCl ③H2O ④O2
A.仅有①②③ B.①②③④
C.仅有②③ D.仅有①④
8.(2024陕西洛南中学模拟)“化学——我们的生活,我们的未来”,学习化学应该明白“从生活中来,到生活中去”的道理。请填空:
(1)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂,请写出其中一个反应的化学方程式: 。
(2)氯水和漂白粉都有漂白作用,也可用于水体的杀菌消毒。
①工业上利用氯气和氢氧化钙反应可制得漂白粉,其化学方程式为 。
②下列收集Cl2的正确装置是 。
③将灼热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中,反应的方程式为 。将反应后的产物溶于水配成饱和溶液,向溶液中加入一小块金属钠,发生反应的化学方程式为 、 。
④某同学设计了下图实验装置进一步研究氯气的漂白性,已知通入的氯气中还含有空气和水蒸气。回答下列问题:
ⅰ.浓硫酸的作用是 。
ⅱ.与研究目的直接相关的实验现象是 。
ⅲ.该实验设计存在事故隐患,应在D处增加一装置,该装置中应加入烧碱溶液以除去多余的氯气,该反应的化学方程式为 。
B级 关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
9.(2024湖南衡阳二中模拟)向试管中滴加试剂W,根据实验操作得出的现象、结论均正确的是( )
选项 操作 试剂W 现象 结论
A 紫色石蕊溶液 最终溶液呈红色 氯水有酸性和漂白性
B NaHCO3溶液 立即产生气泡 氯水含有较多的H+
C AgNO3溶液 产生白色沉淀 氯水中阴离子只有Cl-
D NaOH溶液 溶液颜色变浅 NaOH具有漂白性
10.(2024山东淄博四中高一检测)如图所示,若关闭阀门Ⅰ,打开阀门Ⅱ,让一种含氯气的气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色;若关闭阀门Ⅱ,打开阀门Ⅰ,再通入这种气体,布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是( )
①浓硫酸 ②饱和氯化钠溶液 ③饱和氢氧化钠溶液
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
11.(2024山东莱阳一中模拟)某同学在一pH试纸上滴几滴新制氯水,现象如图所示,下列有关该实验的说法中正确的是( )
A.该实验说明Cl2分子具有漂白性
B.若用久置的氯水进行实验,现象不同
C.该实验说明H+扩散速度比HClO分子快
D.将新制氯水放置几天后溶液酸性减弱
12.(2024山东莱西一中模拟)用图示装置探究Cl2的漂白原理,其中红纸①是干燥的,红纸②~④分别用表中的试剂润湿。已知:ⅰ.Na2CO3与HClO反应生成NaHCO3;ⅱ.NaHCO3不与HClO反应。向中心Ca(ClO)2粉末上滴加几滴盐酸,迅速盖上培养皿,产生大量黄绿色气体,红纸变化如表。
编号 试剂 红纸变化
① — 不褪色
② 蒸馏水 逐渐褪色
③ 饱和食盐水 几乎不褪色
④ NaHCO3溶液 快速褪色
下列对于该实验的分析错误的是( )
A.对比①②的现象,说明红纸褪色涉及反应Cl2+H2OHCl+HClO
B.对比②③的现象,不能说明能使红纸褪色的微粒是HClO
C.对比②③④的现象,说明c(HClO)越大,漂白效果越好
D.④中试剂可用Na2CO3溶液代替
13.(2023河南南阳六校高一联考)1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为Chlorine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室中用NaOH溶液吸收尾气中的Cl2的化学方程式为 。
(2)用Cl2可制备HClO溶液,将HClO溶液加入滴有酚酞的NaOH溶液中,观察到溶液红色褪去。溶液褪色的原因可能是①NaOH被HClO中和,② 。设计实验探究溶液红色褪去的原因: 。
HClO溶液不能长久存放的原因是 ,检验长久存放的HClO溶液中阴离子的实验操作及现象是 。
(3)为验证在光照条件下新制饱和氯水体系中某些微粒的变化情况。现将一定量的饱和新制氯水装入三颈瓶内,将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈瓶中(左图),用强光照射氯水,进行实验并采集数据,获得相关变化曲线(右图)。
则右图中纵坐标不能表示的物理量是 。
A.溶液的pH B.氢离子的浓度
C.氯离子的浓度 D.氧气的体积分数
C级 学科素养拔高练
14.(2024湖南三湘名校联考)四氯化锡(SnCl4)在电镀工业上有重要用途,可利用锡粉和氯气反应制取,装置如下图所示。回答下列问题:[已知MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O]
已知相关物质性质如下表:
物质性质 SnCl4 SnCl2
熔点/℃ -33 144
沸点/℃ 144 652
①锡元素常见化合价为+2和+4。 ②SnCl4与H2O能够发生反应。 ③锡与盐酸反应生成二价锡盐。
(1)Cl2进入装置A中之前需要除去其中混有的HCl和水蒸气。若不除去HCl,装置A中会发生副反应,写出该副反应的化学方程式: ,除去Cl2中的水蒸气可选用的装置是 (填字母,“→”方向为气体流向)。
(2)生成的SnCl4在反应条件下的状态是 (填“固态”“液态”或“气态”),收集装置置于盛有冰水的水槽中,其目的是 。
(3)装置C中碱石灰的作用:① ;② 。
(4)装置B中收集到的产品略显黄色,其原因是 。
答案：
1.D 解析 氯气化学性质非常活泼,与变价金属反应时生成高价氯化物,Cu+Cl2CuCl2,但是铜单质不能与稀盐酸反应,故A错误;2Fe+3Cl22FeCl3,但是铁单质与稀盐酸反应生成FeCl2,故B、C错误;2Al+3Cl22AlCl3,铝单质与稀盐酸反应生成AlCl3,故D正确。
2.A 解析 氯气难溶于饱和食盐水,烧杯中的溶液不能换成饱和氯化钠溶液,A错误;氯气溶解在湿润的红纸条上并生成次氯酸,一段时间后,使湿润的红纸条褪色,B正确;氯气呈黄绿色,是一种有毒气体,C正确;烧杯中起初发生反应Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,随着反应的进行,可能发生反应3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O,D正确。
3.D 解析 放置数天氯水中的次氯酸分解生成盐酸,故酸性增强,A正确;氯水见光易分解,故应保存在棕色试剂瓶中,B正确;氯气有刺激性气味,氯水有刺激性气味说明氯水中含有Cl2,C正确;氯气为黄绿色气体,加入NaOH溶液,氯水黄绿色消失,说明有Cl2分子存在,D错误。
4.B 解析 液氯与铁常温下不反应,液氯可以贮存在钢瓶中,故A错误;氢气在氯气中燃烧生成HCl,火焰为苍白色,反应产物HCl溶于水得到盐酸,工业上利用该反应原理生产盐酸,故B正确;氯水中含有HCl,HCl的酸性大于碳酸,所以向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有HCl,HClO的酸性比碳酸弱,不能和NaHCO3反应,故C错误;氯水中含有HCl,能使pH试纸变红,氯水含HClO,具有漂白性,能漂白pH试纸,将氯水滴在pH试纸上先变红最终褪色,故D错误。
5.D 解析 漂白粉的漂白原理是漂白粉与空气中的CO2和水蒸气反应,产生HClO,加入比碳酸酸性强的酸(如醋酸)更有利于生成HClO。
6.C 解析 氯气可用作消毒剂和漂白剂的原因是Cl2与水反应生成的HClO能使有色物质褪色,并能杀灭细菌,故A错误;地震灾区和洪涝灾区用漂白粉消毒是利用了漂白粉的漂白作用和消毒作用,故B错误;氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂,前者得到漂白液,后者得到漂白粉(或漂粉精),故C正确;漂白粉的有效成分为次氯酸钙,可与空气中二氧化碳、水蒸气反应生成易分解的次氯酸而变质,漂白粉要密闭保存,故D错误。
7.A 解析 漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2,在储存过程中Ca(ClO)2会与空气中的CO2、H2O发生反应:Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO、2HClO2HCl+O2↑,从而发生变质,故久置漂白粉中会含有因变质生成的CaCO3,当CaCO3与浓盐酸反应时,生成CO2,制得的Cl2中还含有挥发出的HCl和少量H2O,故A项正确。
8.答案 (1)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑或2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
(2)①2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
②C ③Cu+Cl2CuCl2 2Na+2H2O2NaOH+H2↑ CuCl2+2NaOHCu(OH)2↓+2NaCl ④ⅰ.吸收氯气中的水蒸气干燥氯气 ⅱ.B中的有色布条不褪色,C中的有色布条褪色 ⅲ.Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
解析 (1)人呼吸的气体中含有水蒸气和二氧化碳,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,过氧化钠也能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。
(2)①氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
②只有进气口没有出气口,集气瓶内压强过大,气体不易进入,故A错误;B装置收集的是密度小于空气的气体,而氯气密度大于空气,且氯气有毒不能直接排放到空气中,故B错误;C装置收集比空气密度大的气体氯气,剩余的氯气有毒,需要用氢氧化钠溶液吸收,用倒扣在水面的漏斗可以防止倒吸,符合要求,故C正确;氯气与氢氧化钠溶液反应,收集不到氯气,故D错误。
③铜丝在氯气中燃烧生成棕黄色的烟,为氯化铜固体,化学方程式为Cu+Cl2CuCl2,氯化铜为可溶性的盐,将反应后的氯化铜溶于水配成饱和溶液,向溶液中加入一小块金属钠,钠先与水反应,生成的氢氧化钠再与氯化铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀。
④ⅱ.干燥的氯气不具有漂白性,则与研究目的直接相关的实验现象是B中的有色布条不褪色,C中的有色布条褪色;
ⅲ.氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水。
9.B 解析 氯水能使紫色石蕊溶液先变红色,后褪色,现象不对,A项错误;盐酸与碳酸氢钠反应生成CO2,B项正确;和AgNO3溶液反应产生白色沉淀,证明氯水中阴离子有Cl-,但溶液中有Cl-、OH-、ClO-三种阴离子,C项错误;氢氧化钠与氯气反应,导致新制氯水颜色变浅,D项错误。
10.B 解析 干燥的氯气不具有漂白性,氯气与水反应产生的HClO具有漂白性。根据题意可知通入的气体中含有潮湿的氯气。但若关闭阀门Ⅰ,打开阀门Ⅱ,让该含氯气的气体经过甲瓶后再通入乙瓶,看到未湿润的有色布条不褪色;说明在装置甲中可能Cl2被反应消耗,则该溶液为饱和氢氧化钠溶液;也可能是Cl2中的水分被吸收,Cl2被干燥,而干燥的氯气不具有漂白性,则该试剂是浓硫酸,故甲装置可能所盛的试剂是①浓硫酸、③饱和氢氧化钠溶液,合理选项是B。
11.BC 解析 氯气分子不具有漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,故A错误;久置的氯水主要成分为稀盐酸,无漂白性,故B正确;由实验可知,滴加氯水的区域变白色,而周围变成浅红色,可说明H+的扩散速度比HClO分子快,故C正确;氯气与水反应,发生Cl2+H2OHCl+HClO,次氯酸见光会分解生成HCl和氧气,氯水放置后溶液变为盐酸,酸性增强,故D错误。
12.D 解析 红纸①干燥,不褪色;红纸②用蒸馏水湿润,逐渐褪色,说明Cl2不能使红纸褪色,而Cl2与水生成的产物使红纸褪色,A正确;③中饱和食盐水抑制Cl2+H2OHCl+HClO的发生,但不能说明能使红纸褪色的微粒是HClO,B正确;②中发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,③中饱和食盐水抑制Cl2+H2OHCl+HClO的发生,④中NaHCO3溶液不与HClO反应,但是与HCl反应,HClO浓度最大,褪色最快,说明c(HClO)越大,漂白效果越好,C正确;Na2CO3溶液与HClO反应生成NaHCO3,消耗HClO,故不能用Na2CO3溶液代替NaHCO3溶液,D错误。
13.答案 (1)Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O (2)HClO的漂白作用 往褪色后的溶液中滴加NaOH溶液,若变红,则HClO表现出酸性,若不变红,则HClO表现漂白作用 次氯酸不稳定,见光易分解 取少量溶液放入试管,滴加用稀硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成,则表明溶液中含有Cl- (3)A
解析 (1)用NaOH溶液吸收Cl2,生成NaCl、NaClO和H2O。
(2)HClO使滴有酚酞的NaOH溶液红色褪去,可能是溶液的碱性发生改变,也可能是HClO将溶液漂白。设计实验进行探究时,若考虑溶液性质的恢复,可再加NaOH溶液,若变红,则HClO表现出酸性,若不变红,则HClO表现漂白作用。HClO溶液不能长久存放,因为次氯酸不稳定见光易分解,检验长久存放的HClO溶液中阴离子,也就是检验溶液中的Cl-。
(3)新制氯水中含有HClO,HClO光照条件下分解生成HCl和O2,随着时间增加,溶液的pH逐渐减小,氢离子浓度增大,氯离子浓度增大,氧气的体积分数增大,故A符合题意。
14.答案 (1)Sn+2HClSnCl2+H2↑ b
(2)气态 使SnCl4及时冷凝为液体,减少挥发,便于收集(答案合理即可)
(3)防止空气中水蒸气进入收集装置与SnCl4发生反应 吸收多余的氯气,防止污染环境(两空不分先后顺序,答案合理即可)
(4)有未反应的氯气溶解在SnCl4中(或其他合理答案)
解析 氯气与Sn在加热条件下反应生成SnCl4,生成的SnCl4在B中冷凝收集,C中碱石灰吸收空气中的水蒸气,防止SnCl4与H2O反应,同时能吸收多余的氯气,防止污染环境。
(1)已知Sn能与盐酸反应生成SnCl2,若不除去氯气中的HCl,则副反应为Sn与盐酸反应生成SnCl2和氢气,化学方程式为Sn+2HClSnCl2+H2↑。a中氯气能与碱石灰反应,不能用碱石灰干燥氯气,b中无水氯化钙能吸收氯气中的水且不与氯气反应,能用于除去氯气中的水蒸气,c中气体进入方向错误,应该从长导管进气,短导管出气。
(2)生成的SnCl4最终进入B中冷凝变为液态,说明其在反应条件下的状态为气态。收集装置置于盛有冰水的水槽中,目的是使SnCl4及时冷凝为液体,减少挥发,便于收集。
(4)装置B中收集到的产品略显黄色,由于氯气在常温、常压下是一种黄绿色气体,则可知其原因为有未反应的氯气溶解在SnCl4中。
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