(共29张PPT)
模块二
无机物的转化与应用
主题5 非金属及其化合物
第15讲 氯及其化合物
配套练习
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一、 选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1 在给定条件下,下列物质间所示的转化不能实现的是( )
答案:B
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2 [2025南通开学考试]实验室制取Cl2的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
解析:缺少加热装置,A错误;HCl与NaHCO3发生反应,会引入新的杂质气体CO2,B错误;Cl2的密度比空气大,收集Cl2时,应从长导管通入气体,C错误。
答案:D
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阅读以下材料,完成3~5题。
海洋是一个巨大的卤素资源宝库,从海水中能获得NaCl。工业常用电解饱和NaCl溶液制备Cl2,并进一步制得SO2Cl2、Cl2O、HClO、NaClO、NaClO2、NaClO3、NaClO4等用途更广泛的化合物。黄绿色气体ClO2可用于自来水消毒,在稀硫酸溶液中用草酸(H2C2O4)还原NaClO3可制得ClO2。
3 [2025南通海安开学考试]下列说法正确的是( )
A. 1 mol SO2Cl2分子中含有2 mol σ键
B. Cl2O和HClO均是由极性键构成的非极性分子
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答案:C
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4 [2025南通海安开学考试]下列化学反应表示正确的是( )
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解析: HClO在光照下分解生成HCl和O2, B错误;H2C2O4是弱酸,在水溶液中不完全电离,在离子方程式中,不拆分为离子形式,C错误;HClO与NaOH可以继续反应,离子方程式应为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,D错误。
答案: A
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5 [2025南通海安开学考试]下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A. Cl2能溶于水,可用于工业制盐酸
B. HCl具有还原性,可用于实验室制取氯气
C. NaClO具有强碱性,可用作漂白液
D. ClO2气体呈黄绿色,可用作自来水消毒剂
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解析: H2能在Cl2中安静地燃烧生成HCl,故Cl2可用于工业制盐酸,A错误;NaClO具有强氧化性,可用作漂白液,C错误;ClO2气体具有强氧化性,可用作自来水消毒剂,D错误。
答案: B
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ΔH<0]。FeCl3溶液可用于刻蚀覆铜板;ClO2、次氯酸盐可用于自来水消毒,在稀硫酸和NaClO3的混合溶液中通入SO2气体可制得ClO2。
6 [2025盐城期中]下列说法正确的是( )
A. Fe在少量Cl2中燃烧生成FeCl2
B. 一旦发现氯气泄漏,可用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻自救
C. O2与HCl反应中,催化剂CuCl2能减小该反应的焓变
D. O2与HCl反应中,增大压强或升高温度均能提高HCl的转化率
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答案: B
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7 [2025盐城期中]下列反应的方程式表示正确的是( )
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解析: CaCO3难溶于水,在离子方程式中,不拆分为离子形式,A错误;向饱和食盐水中先后通入NH3和CO2,析出的晶体是NaHCO3,B错误;HCl是强酸,在溶液中完全电离,在离子方程式中,应拆分为离子形式,C错误。
答案: D
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8 [2025盐城期中]下列物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A. CCl4具有挥发性,可用于萃取碘水中碘
B. 盐酸有强酸性,可用于除去铁锈
C. FeCl3易水解,可用于刻蚀覆铜板
D. HClO不稳定,可用作自来水消毒剂
解析: I2在CCl4中的溶解度比在水中大,且CCl4与H2O不互溶,故可用CCl4萃取碘水中I2,A错误;FeCl3具有强氧化性,可用于刻蚀覆铜板,C错误;HClO具有强氧化性,可用作自来水消毒剂,D错误。
答案: B
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9 [2024南通、泰州等六市一调]实验室利用下列装置进行实验,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中混有的HCl气体
C. 用装置丙验证潮湿的Cl2具有漂白性
D. 用装置丁吸收尾气中的Cl2
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解析:无水CaCl2常用作干燥剂,不能吸收Cl2,可改用碱石灰吸收尾气中的Cl2,D错误。
答案:D
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10 [2024南通如皋适应性考试二]室温下,探究0.1 mol/L KClO溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是( )
选项 探究目的 实验方案
A 溶液中是否含KCl 用洁净的铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色
B ClO-有氧化性 向淀粉-KI试纸上滴加几滴KClO溶液,观察试纸颜色变化
C 比较F-和ClO-的水解能力大小 测定KClO溶液、KF溶液的pH,比较pH的大小
D H+浓度对ClO-氧化性的影响 向稀盐酸和浓盐酸中分别加入等量的KClO溶液,观察溶液颜色变化
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解析:焰色试验只能检验出含有K元素,A错误;如果ClO-有氧化性,则会将I-氧化为I2,试纸变蓝,B正确;比较水解程度大小必须在同温同浓度时进行,题目未说明同浓度,不能达到实验目的,C错误;稀盐酸和浓盐酸应取等体积进行实验,否则不能达到实验目的,D错误。
答案:B
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(1) “反应”步骤发生反应的离子方程式为______________________
________________。
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(2) “过滤2”常用减压过滤的原因是___________________________
__________________________________________________________。
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(4) 已知:Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O。CuCl固体中混有少量的Cu2O,设计除去Cu2O的实验方案为_____________________________
________________________________________________________________________(实验中必须使用的试剂:1 mol/L HCl溶液、6 mol/L HCl溶液、蒸馏水、95%乙醇)。
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12 [2025南京开学考试]实验室用海带提取碘的过程如下:
(1) 灼烧、浸取。将干海带灼烧成灰烬,转移至烧杯中,加水煮沸,过滤得含I-的溶液。
①灼烧时不会用到下列仪器中的____(填字母)。
②灼烧海带时用酒精浸润海带的目的是_________________________。
A
助燃,有利于海带充分燃烧
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(2) 氧化。向硫酸酸化后的含I-溶液中加入稍过量的氧化剂,可获得含I2溶液。
①实验表明,相同条件下,NaClO作氧化剂时I2的产率明显低于H2O2或NaNO2作氧化剂时的产率,其可能原因是____________________
________。
②NaNO2氧化I-时生成NO的离子方程式为______________________
_________________。
NaClO将I-进一步氧
+2NO↑+2H2O
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③判断溶液中I-是否被NaNO2完全氧化,补充实验方案:取适量氧化后的溶液_____________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________
倒入分液漏斗中,加入适量CCl4多次萃取分液,至取少量最后一次水层滴加淀粉溶液不变蓝。打开通风设备,取少量水层于试管中,向其中加入稀硫酸,再滴加淀粉溶液和NaNO2溶液,振荡,若溶液不变蓝,则I-已完全被氧化
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[实验中必须使用的试剂和设备:NaNO2溶液、稀硫酸、淀粉溶液、CCl4,通风设备]。
(3) 提碘。室温下I2微溶于水。向所得含I2的水溶液中分多次加入CCl4萃取后,再向合并后的有机层中加入NaOH溶液,振荡,静置后分液,向所得水层中加入硫酸溶液,产生棕褐色沉淀,过滤得固体I2。为尽可能提高固体I2的产率,实验过程中可采取的措施有________________
____________________________________。
增大NaOH溶液的
浓度、充分振荡、增大硫酸溶液的浓度
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第15讲 氯及其化合物
一、 选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1 在给定条件下,下列物质间所示的转化不能实现的是( )
A. HClOO2 B. ClO-ClO
C. Cl2FeCl3 D. Cl2NaClO(aq)
2 [2025南通开学考试]实验室制取Cl2的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
阅读以下材料,完成3~5题。
海洋是一个巨大的卤素资源宝库,从海水中能获得NaCl。工业常用电解饱和NaCl溶液制备Cl2,并进一步制得SO2Cl2、Cl2O、HClO、NaClO、NaClO2、NaClO3、NaClO4等用途更广泛的化合物。黄绿色气体ClO2可用于自来水消毒,在稀硫酸溶液中用草酸(H2C2O4)还原NaClO3可制得ClO2。
3 [2025南通海安开学考试]下列说法正确的是( )
A. 1 mol SO2Cl2分子中含有2 mol σ键
B. Cl2O和HClO均是由极性键构成的非极性分子
C. ClO中O—Cl—O夹角小于ClO中O—Cl—O
D. 在NaCl晶胞中,每个Cl-周围紧邻且距离相等的Na+构成正六面体结构
4 [2025南通海安开学考试]下列化学反应表示正确的是( )
A. 电解饱和食盐水制备NaClO3的离子方程式:Cl-+3H2OClO+3H2↑
B. 氯水在强光下照射的化学方程式:2HClOCl2↑+2H2O
C. 在稀硫酸溶液中用草酸(H2C2O4)还原NaClO3制得ClO2的离子方程式:2ClO+C2O+4H+===2ClO2↑+2CO2↑+2H2O
D. 常温下Cl2与NaOH溶液反应的离子方程式:Cl2+OH-===Cl-+HClO
5 [2025南通海安开学考试]下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A. Cl2能溶于水,可用于工业制盐酸
B. HCl具有还原性,可用于实验室制取氯气
C. NaClO具有强碱性,可用作漂白液
D. ClO2气体呈黄绿色,可用作自来水消毒剂
阅读下列材料,完成6~8题。
氯及其化合物应用广泛。Cl2在化学工业上用于生产NaClO、FeCl3、HCl等化工产品,实验室可由MnO2与浓盐酸共热得到。NaCl是制备氯气、纯碱的主要原料;HCl是“洁厕灵”的主要成分,也可与O2反应制备Cl2[4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH<0]。FeCl3溶液可用于刻蚀覆铜板;ClO2、次氯酸盐可用于自来水消毒,在稀硫酸和NaClO3的混合溶液中通入SO2气体可制得ClO2。
6 [2025盐城期中]下列说法正确的是( )
A. Fe在少量Cl2中燃烧生成FeCl2
B. 一旦发现氯气泄漏,可用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻自救
C. O2与HCl反应中,催化剂CuCl2能减小该反应的焓变
D. O2与HCl反应中,增大压强或升高温度均能提高HCl的转化率
7 [2025盐城期中]下列反应的方程式表示正确的是( )
A. 用“洁厕灵”清除污垢中的碳酸钙:CO+2H+===CO2↑+H2O
B. 侯氏制碱法:2NaCl+NH3+CO2+H2O===Na2CO3↓+2NH4Cl
C. MnO2与浓盐酸共热制Cl2:MnO2+4HClMn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O
D. 制取ClO2:2ClO+SO2===2ClO2+SO
8 [2025盐城期中]下列物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A. CCl4具有挥发性,可用于萃取碘水中碘
B. 盐酸有强酸性,可用于除去铁锈
C. FeCl3易水解,可用于刻蚀覆铜板
D. HClO不稳定,可用作自来水消毒剂
9 [2024南通、泰州等六市一调]实验室利用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是( )
甲 乙 丙 丁
A. 用装置甲制取Cl2
B. 用装置乙除去Cl2中混有的HCl气体
C. 用装置丙验证潮湿的Cl2具有漂白性
D. 用装置丁吸收尾气中的Cl2
10 [2024南通如皋适应性考试二]室温下,探究0.1 mol/L KClO溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是( )
选项 探究目的 实验方案
A 溶液中是否含KCl 用洁净的铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色
B ClO-有氧化性 向淀粉-KI试纸上滴加几滴KClO溶液,观察试纸颜色变化
C 比较F-和ClO-的水解能力大小 测定KClO溶液、KF溶液的pH,比较pH的大小
D H+浓度对ClO-氧化性的影响 向稀盐酸和浓盐酸中分别加入等量的KClO溶液,观察溶液颜色变化
二、 非选择题
11 [2025盐城期中]氯化亚铜(CuCl)微溶于水,难溶于乙醇,易水解,易溶于Cl-浓度较大的体系(CuCl+Cl- CuCl),在空气中易被氧化。实验室制备CuCl的步骤如下:
(1) “反应”步骤发生反应的离子方程式为___________________________
________________。
(2) “过滤2”常用减压过滤的原因是_________________________________
______________________________________________________________________。
(3) 将CuCl水解再热分解可得到纳米Cu2O。CuCl水解的反应为CuCl(s)+H2O(l) CuOH(s)+Cl-(aq)+H+(aq)。该反应的平衡常数K与此温度下Kw、Ksp(CuOH)、Ksp(CuCl)的关系为K=____________。
(4) 已知:Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O。CuCl固体中混有少量的Cu2O,设计除去Cu2O的实验方案为_____________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________(实验中必须使用的试剂:1 mol/L HCl溶液、6 mol/L HCl溶液、蒸馏水、95%乙醇)。
(5) CuCl纯度测定:称取所制备的CuCl成品2.50 g,置于预先放有50粒玻璃球和10 mL 0.5 mol/L FeCl3溶液(过量)的250 mL锥形瓶中。不断摇动,待试样溶解,充分反应后,加入适量稀硫酸,配成250 mL溶液。移取25.00 mL溶液于锥形瓶中,用0.020 0 mol/L的K2Cr2O7溶液滴定至终点,再重复滴定2次,三次平均消耗K2Cr2O7溶液20.00 mL(反应过程中,杂质不参与反应;滴定过程中Cr2O转化为Cr3+,Cl-不反应),则成品中CuCl的质量分数为________(写出计算过程)。
12 [2025南京开学考试]实验室用海带提取碘的过程如下:
(1) 灼烧、浸取。将干海带灼烧成灰烬,转移至烧杯中,加水煮沸,过滤得含I-的溶液。
①灼烧时不会用到下列仪器中的________(填字母)。
A B C D
②灼烧海带时用酒精浸润海带的目的是________________________________。
(2) 氧化。向硫酸酸化后的含I-溶液中加入稍过量的氧化剂,可获得含I2溶液。
①实验表明,相同条件下,NaClO作氧化剂时I2的产率明显低于H2O2或NaNO2作氧化剂时的产率,其可能原因是__________________________________。
②NaNO2氧化I-时生成NO的离子方程式为____________________________
______________________________________________________________________。
③判断溶液中I-是否被NaNO2完全氧化,补充实验方案:取适量氧化后的溶液____________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________
[实验中必须使用的试剂和设备:NaNO2溶液、稀硫酸、淀粉溶液、CCl4,通风设备]。
(3) 提碘。室温下I2微溶于水。向所得含I2的水溶液中分多次加入CCl4萃取后,再向合并后的有机层中加入NaOH溶液,振荡,静置后分液,向所得水层中加入硫酸溶液,产生棕褐色沉淀,过滤得固体I2。为尽可能提高固体I2的产率,实验过程中可采取的措施有______________________________________________
______________________________________________________________________。
主题5 非金属及其化合物
第15讲 氯及其化合物
1 B
2 D 缺少加热装置,A错误;HCl与NaHCO3发生反应,会引入新的杂质气体CO2,B错误;Cl2的密度比空气大,收集Cl2时,应从长导管通入气体,C错误。
3 C SO2Cl2分子的结构式为,1 mol SO2Cl2分子中含有4 mol σ键,A错误;Cl2O和HClO的中心原子上均含有孤电子对,均属于极性分子,B错误;ClO和ClO的中心原子均采取sp3杂化,但ClO的中心原子上有1个孤电子对,故ClO中O—Cl—O夹角小于ClO中O—Cl—O夹角,C正确;在NaCl晶胞中,每个Cl-周围紧邻且距离相等的6个Na+构成正八面体结构,D错误。
4 A HClO在光照下分解生成HCl和O2, B错误;H2C2O4是弱酸,在水溶液中不完全电离,在离子方程式中,不拆分为离子形式,C错误;HClO与NaOH可以继续反应,离子方程式应为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,D错误。
5 B H2能在Cl2中安静地燃烧生成HCl,故Cl2可用于工业制盐酸,A错误;NaClO具有强氧化性,可用作漂白液,C错误;ClO2气体具有强氧化性,可用作自来水消毒剂,D错误。
6 B Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3,产物种类与Cl2量多少无关,A错误;催化剂能改变反应速率,不能减小反应的焓变,C错误;4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH<0,是放热反应,升高温度,反应正向进行的程度减小,HCl的转化率下降,D错误。
7 D CaCO3难溶于水,在离子方程式中,不拆分为离子形式,A错误;向饱和食盐水中先后通入NH3和CO2,析出的晶体是NaHCO3,B错误;HCl是强酸,在溶液中完全电离,在离子方程式中,应拆分为离子形式,C错误。
8 B I2在CCl4中的溶解度比在水中大,且CCl4与H2O不互溶,故可用CCl4萃取碘水中I2,A错误;FeCl3具有强氧化性,可用于刻蚀覆铜板,C错误;HClO具有强氧化性,可用作自来水消毒剂,D错误。
9 D 无水CaCl2常用作干燥剂,不能吸收Cl2,可改用碱石灰吸收尾气中的Cl2,D错误。
10 B 焰色试验只能检验出含有K元素,A错误;如果ClO-有氧化性,则会将I-氧化为I2,试纸变蓝,B正确;比较水解程度大小必须在同温同浓度时进行,题目未说明同浓度,不能达到实验目的,C错误;稀盐酸和浓盐酸应取等体积进行实验,否则不能达到实验目的,D错误。
11 (1) Cu2++Cu+4Cl-===2CuCl (2) 加快过滤的速度,防止CuCl在空气中被氧化 (3) (4) 向所得的CuCl固体中滴加6 mol/L HCl溶液,使固体充分溶解,过滤,向滤液中加水稀释至不再产生沉淀为止,过滤,用1 mol/L HCl溶液洗涤,再用95%乙醇洗涤,干燥,得到纯净的CuCl固体 (5) 95.52%(计算过程见解析)
解析:(4) 已知:Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O;氧化亚铜(CuCl)微溶于水,难溶于乙醇,易水解,易溶于Cl-浓度较大的体系(CuCl+Cl- CuCl),故先加浓度较大的盐酸溶解CuCl,并将Cu2O转化为Cu和Cu2+,过滤除去不溶性杂质Cu,向滤液中加水稀释可析出CuCl晶体,过滤,依次用1 mol/L HCl溶液、95% 乙醇洗涤,干燥后得到纯净的CuCl固体。(5) 25 mL溶液中,n(K2Cr2O7)=0.02 mol/L×20×10-3 L=4×10-4 mol,n(CuCl)=n(Fe2+)=6n(K2Cr2O7)=2.4×10-3 mol,CuCl的质量分数为×100%=95.52%。
12 (1) ①A ②助燃,有利于海带充分燃烧 (2) ①NaClO将I-进一步氧化成IO ②2NO+2I-+4H+===I2+2NO↑+2H2O ③倒入分液漏斗中,加入适量CCl4多次萃取分液,至取少量最后一次水层滴加淀粉溶液不变蓝。打开通风设备,取少量水层于试管中,向其中加入稀硫酸,再滴加淀粉溶液和NaNO2溶液,振荡,若溶液不变蓝,则I-已完全被氧化
(3) 增大NaOH溶液的浓度、充分振荡、增大硫酸溶液的浓度