【同步解读】2.2氯及其化合物 -2025-2026学年高一上学期化学人教版(2019)必修一

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名称 【同步解读】2.2氯及其化合物 -2025-2026学年高一上学期化学人教版(2019)必修一
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-09-06 08:24:23

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化学必修一第二章 海水中重要的元素—氯和钠
2.2氯及其化合物
1.了解氯气的物理性质,掌握氯气的化学性质。
2.通过探究氯气的主要化学性质,初步形成基于物质类别、元素价态和原子结构对性质进行预测和检验的认知。
3.通过对含氯物质及其转化关系的认识过程,建立物质性质与物质用途的关联。
4.知道实验室制备氯气的原料,理解其制备原理。
5.能根据氯气制备原理及氯气的性质,认识氯气的制备装置、净化干燥装置、收集装置和尾气处理装置。
6.了解氯离子的检验原理、所用试剂,能规范书写氯离子的检验方法。
知识点一 氯气的性质
1.原子结构
(1)微粒结构示意图
原子结构示意图 离子结构示意图
(2)结构和性质的关系:容易得到1个电子,形成最外层8电子的稳定结构
2.氯气的物理性质
(1)色味态:黄绿色有刺激性气味的有毒气体
(2)溶解性
①能溶于水,常温下1体积水约溶解2体积氯气,得到氯水
②不溶于饱和NaCl溶液
(3)密度:大于空气密度
(4)熔沸点:熔点-101℃,沸点-34.6℃,易液化,沸点相对较高
(5)物理特性:易液化,加压条件下变成液氯
【注意】实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是:用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量气体飘进鼻孔(如图所示)。
3. 氯气的化学性质
①与金属反应表现强氧化性(与变价金属反应,金属被氧化成高价态)
a. 2Na+Cl2 2NaCl(产生黄色火焰,冒白烟)
b. Cu+Cl2CuCl2(产生棕黄色的烟,溶于水后溶液呈蓝绿色)
c. 2Fe+3Cl22FeCl3(产生棕红色的烟,溶于水后溶液呈棕黄色)
【注意】常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应,所以液氯通常储存在钢瓶中。
②与非金属反应
a. 与氢气反应,条件不同,产物相同,现象不同
点燃:H2+Cl22HCl,安静燃烧,产生苍白色火焰,瓶口有白雾,可用于工业制盐酸。
光照:H2+Cl22HCl,发生爆炸
b. 2P+3Cl22PCl3(氯气不足;产生白雾)
2P+5Cl22PCl5(氯气充足;产生白烟)
③与碱反应
Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O(用于除去多余的氯气)
2Cl2+2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(用于制漂粉精)
Ca(ClO)2+CO2+H2O = CaCO3↓+2HClO(漂粉精的漂白原理)
④与某些还原性物质反应
2FeCl2 + Cl2= 2FeCl3
SO2+Cl2+2H2O = 2HCl + H2SO4
2KI+Cl2 = 2KCl + I2(使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色,用于氯气的检验)
⑤与某些有机物反应
CH4+Cl2 CH3Cl + HCl(取代反应);CH2=CH2+Cl2 → CH2ClCH2Cl(加成反应)
⑥与水反应的实验操作
实验现象:A中干燥的有色布条不褪色;B中湿润的有色布条褪色
化学方程式:Cl2+H2OHCl+HClO。
【特别提醒】
1.氯气、盐酸与金属反应的比较
(1)Cl2可以和大多数金属化合生成金属氯化物,与变价金属反应生成高价金属氯化物
①单一价态:2Na+Cl22NaCl、2Al+3Cl22AlCl3
②多种价态:2Fe+3Cl22FeCl3、Cu+Cl2CuCl2
(2)盐酸与只能与氢前的活泼金属发生置换反应,生成低价金属氯化物和氢气。
①单一价态:2Na+2HCl2NaCl+H2↑、2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑
②多种价态:Fe+2HClFeCl2+H2↑、Cu和稀盐酸不反应
2.Cl2的特殊性质
(1)Cl2可使湿润的有色布条褪色,不能使干燥的有色布条褪色,说明Cl2没有漂白性,HClO有漂白作用。
(2)Cl2可使湿润的石蕊试纸先变红后褪色,原因是Cl2与水反应生成的盐酸使石蕊试纸先变红,HClO使变色后的石蕊试纸褪色。
(3)常温下液态氯与铁不反应,故可用钢瓶贮运液氯。
知识点二 氯水的成分及性质
氯气能以1∶2的比例溶于水中得到的黄绿色溶液,氯气的水溶液称为氯水,溶于水的氯气只有少量与水反应。 氯气溶于水,在氯水中少部分氯分子与水反应。在新制的氯水:三种分子(H2O、Cl2、HClO)、四种离子(H+、Cl-、ClO-、OH-);久置氯水则几乎是盐酸溶液。
1. 氯水中存在三种平衡关系:
①Cl2+H2OHCl+HClO
②HClO??H++ClO-
③H2OH++OH-
根据可逆反应的特点,即可得出新制氯水中存在的各种微粒。
2. 氯水的性质
新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质:①Cl2的强氧化性;②HCl的强酸性;③HClO的强氧化性、弱酸性;④Cl 的性质。在不同的反应中,新制氯水中起作用的成分不同。
3.液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯 新制氯水 久置氯水
分类 纯净物 混合物 混合物
颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色
性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性
粒子种类 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H+、Cl 、ClO 、OH H2O、H+、Cl 、OH
知识点三 次氯酸和次氯酸盐的性质
1. HClO的基本性质
次氯酸的结构式为H—O—Cl(氧处于中心),电子式为。
①弱酸性:一元弱酸,酸性比H2CO3还弱。
②不稳定性:见光易分解,2HClO 2HCl + O2↑,因此次氯酸要现用现配,保存在棕色试剂瓶中。
③强氧化性:具有漂白、杀菌能力,用作消毒剂、漂白剂,可以使色布、品红溶液等褪色。
HClO和ClO 都具有强氧化性,无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应。
2. 漂白液、84消毒液
①制备反应:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
②主要成分:NaCl和NaClO,有效成分为NaClO。
③漂白原理:NaClO+H2O+CO2NaHCO3+HClO
3. 漂白粉
①制备反应:2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
②主要成分:Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分为Ca(ClO)2
③漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
④失效原因:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO、2HClO2HCl+O2↑
【易错点拨】漂白粉的易错点
①漂白粉属于混合物,其主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2。
②漂白粉是固体物质,制取原料是石灰乳而不是石灰水。
③漂白粉没有漂白性,遇到酸性物质生成的HClO有漂白性。
④漂白粉溶液能使有色物质褪色,不能用pH试纸测其pH。
⑤Ca(ClO)2具有强氧化性,能够将浓盐酸氧化成Cl2;但与稀盐酸只发生复分解反应生成HClO和CaCl2。
特别提醒 如果Cl2与Ca(OH)2充分反应,并使Ca(ClO)2成为主要成分,则得到漂粉精。
4. 指示剂遇几种不同漂白剂的变化
漂白剂 HClO Na2O2(H2O2) SO2 活性炭
漂白原理 氧化漂白 氧化漂白 化合漂白 吸附漂白
品红溶液 褪色 褪色 褪色 褪色
紫色石蕊 先变红后褪色 褪色 只变红不褪色 褪色
知识点四 氯气实验室制法
1. 原料:含有Cl-的物质(如浓盐酸)和强氧化剂(除MnO2外还可以是KMnO4、KClO3等)
2.反应原理:MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + 2H2O + Cl2↑
【易错提醒】①反应物的选择:必须用浓盐酸,MnO2与稀盐酸不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。
②加热温度:为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热的温度不宜过高,因为浓盐酸易挥发。
③实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染空气。
④尾气吸收时,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少,吸收不充分。
⑤参加反应的HCl中,只有被氧化。
⑥如果没有MnO2,可用其他强氧化剂如KClO3、Ca(ClO)2、KMnO4等代替,
如KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O;
Ca(ClO)2+4HCl(浓) CaCl2+2Cl2↑+2H2O;
2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
⑦若无浓盐酸,可用NaCl和浓H2SO4代替:MnO2+2NaCl+3H2SO4(浓) MnSO4+2NaHSO4+Cl2↑+2H2O。
3. 仪器装置:
【注意】①使用分液漏斗一是可防止盐酸挥发,二是可控制反应速率及氯气的量
②为了在反应过程,使盐酸顺利滴下,可采用以下装置:
4. 净化装置:
由于氯气含有HCl、水蒸气,需除去。
用饱和食盐水除去HCl,用浓硫酸除去水蒸气(氯气能与碱反应,所以不能用碱石灰)。
5. 收集方法:向上排空气法 (或排饱和食盐水法);
依据是气体的密度和水溶性。因为氯气能溶于水,密度比空气大,所以收集氯气时,不能用排水法,应该用向上排空气法。Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小,也可用排饱和食盐水法收集Cl2。
饱和食盐水
6. 验满方法:①将湿润的淀粉-KI试纸靠近收集Cl2的集气瓶瓶口,若观察到试纸立即变蓝,则证明已收集满。
②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口,若观察到试纸先变红后褪色,则证明已收集满。
③根据氯气的颜色判断是否收集满:若观察到整个集气瓶中充满黄绿色的气体,则证明已收集满。
7. 尾气处理:用 NaOH溶液吸收多余的Cl2,以防Cl2污染空气。
Cl2有毒,易污染空气,常用NaOH溶液吸收多余的Cl2(Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O)。
NaOH溶液
【注意】Ca(OH)2溶解度小,不能用澄清石灰水吸收Cl2,否则不能充分吸收多余的Cl2。
8. 氯气制备、净化装置的改进
(1)制备装置
橡皮管a的作用:使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等,保证液体顺利流下。
(2)净化装置
①长颈漏斗除用于检查装置气密性外,还可以检查整套装置是否发生堵塞。若发生堵塞,现象为长颈漏斗中液面上升。
②该装置的作用之一是观察气体的生成速率。
9.卤素互化物与拟卤素
(1)由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如IBr、ICl、BrF3、ClF3。卤素互化物与卤素单质的性质相似,有较强的氧化性。如与金属反应:2IBr+2MgMgBr2+MgI2。
注意:卤素互化物中,非金属性弱的元素显正价,如:ICl中,I显+1价,Cl显-1价。所以卤素互化物与H2O、NaOH等反应一般属于非氧化还原反应:IBr+H2OHBr+HIO,IBr+2NaOHNaBr+NaIO+H2O。
(2)拟卤素
有些多原子分子与卤素单质性质相似,其阴离子与卤素阴离子性质相似。如:氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答这类题目时可用换元法,如把(SCN)2当作X2,把SCN-当作X-。
知识点五 卤素离子的检验方法
1. AgNO3溶液——沉淀法
未知液生成
①原理
Cl-+Ag+=AgCl↓ AgCl不溶于稀硝酸
②试剂
AgNO3溶液和稀硝酸
③答题模板
【说明】①检验时要先加稀HNO3,以排除CO32-等离子的干扰。不能用H2SO4,因为Ag2SO4微溶于水,会干扰实验,更不能用盐酸,因为盐酸中含有C1-。
②如果SO和Cl-同时存在,先用过量Ba(NO3)2溶液除去SO,然后再用AgNO3溶液和稀硝酸检验Cl-。
2. 置换——萃取法
未知液
有机层呈
3. 氧化——淀粉法检验I-
未知液 蓝色溶液,表明有I-
4. 卤素的提取
(1)氯的提取——氯碱工业
电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
(2)海水提取溴
①工艺流程
②发生反应的化学方程式
2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl;
Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4;
2HBr+Cl2===2HCl+Br2。
(3)海带中提取碘
①工艺流程
②发生反应的离子方程式:Cl2+2I-===I2+2Cl-。
【题型一】氯气与金属、非金属单质的反应
【典例分析】下列关于氯气的叙述正确的是
A.通常情况下氯气呈黄绿色,有刺激性气味,极易溶于水
B.红热的铜丝可以在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟
C.氯气能够杀菌,常用于居室消毒
D.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰
【答案】B
【详解】A.通常情况下氯气呈黄绿色,有刺激性气味,能溶于水,故A错误;
B.红热的铜丝可以在氯气中燃烧,发生反应,产生棕黄色的烟,故B正确;
C.氯气能够杀菌,但有毒,不能用于居室消毒,故C错误;
D.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧生成氯化氢,发出苍白色火焰,故D错误;
故选B。
【变式演练1】下列有关实验现象的描述中正确的是
A.氢气在氯气中燃烧产生苍白色的火焰,在瓶口出现白烟
B.钠在氯气中燃烧,产生白烟
C.铜丝在氯气中燃烧,生成,产生蓝色的烟
D.红热的铁丝在氯气中剧烈燃烧,生成黑色固体
【答案】B
【详解】A.氢气在氯气中燃烧生成HCl,发出苍白色火焰,HCl遇到空气中的水蒸气会形成盐酸小液滴,所以瓶口处有白雾出现,故A错误;
B.钠在氯气中燃烧发出黄色的火焰,生成大量的氯化钠固体,所以生成白色的烟,故B正确;
C.铜丝在氯气中燃烧生成氯化铜,反应产生棕黄色的烟,故C错误;
D.铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁,产生红棕色的烟,故D错误;
答案选B。
【变式演练2】下列物质中,不能由单质直接化合生成的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.H2在Cl2中反应生成HCl,A不符合题意;
B.Al在Cl2中反应生成,B不符合题意;
C.Fe在Cl2中反应生成而非,C符合题意;
D.Cu在Cl2中反应生成,D不符合题意;
故选C。
【变式演练3】下列说法中,不正确的是
A.燃烧一定伴有发光现象 B.燃烧一定要有氧气参加
C.燃烧一定是氧化还原反应 D.燃烧一定会放出热量
【答案】B
【详解】A.燃烧是发光发热的剧烈的化学反应,所以燃烧一定伴有发光现象,A正确;
B. 燃烧不一定要有氧气参加,如氢气在氯气中燃烧,产生苍白色火焰,生成氯化氢气体,B不正确;
C.燃烧是还原剂在氧化剂中发生的化学反应,所以一定是氧化还原反应,C正确;
D.燃烧会发光、发热,所以一定会放出热量,D正确;
故选B。
【题型二】氯气与水的反应
【典例分析】(23-24高一上·上海·期末)为研究氯水性质,某同学将新制氯水逐滴加入下列溶液中,现象描述错误的是
选项 溶液 现象
A 紫色石蕊试液 溶液先变红后褪色
B 溶液 产生气泡
C 溴水 溶液褪色
D 溶液 有白色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】新制氯水中存在Cl2+H2O H++Cl-+HClO,所以氯水具有强氧化性、酸性和漂白性。
【详解】A. 氯水中含氢离子,所以可使紫色石蕊试液变红,又因为存在漂白性的次氯酸,所以变红后又会褪色,故A正确;
B. 氯水中含氢离子,与溶液反应生成二氧化碳,故B正确;
C. 氯水不能漂白溴水,也不和溴水发生反应,所以现象描述错误,故C错误;
D. 氯水中含氯离子,可以与硝酸银溶液发生反应生成氯化银白色沉淀,故D正确;
故选C。
【变式演练1】(23-24高一上·安徽马鞍山·月考)向新制氯水中加入下列物质,产生的现象、解释或离子方程式均正确的是
选项 加入物质 现象 解释或离子方程式
A 紫色石蕊溶液 溶液变红 氯水中有
B 有气体放出
C 溶液 有白色沉淀生成
D 淀粉溶液 溶液无颜色变化 有氧化性
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.氯水中有较多量的H+,能使石蕊试液显红色,存在HClO分子,HClO具有漂白性,所以溶液先变红后褪色,A错误;
B.氯水中有较多量的H+,能与CaCO3反应生成氯化钙、水和二氧化碳,离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,B错误;
C.氯水中存在Cl-,Cl-与Ag+反应生成白色沉淀,离子方程式为Ag+ + Cl- = AgCl↓,C正确;
D.氯水中含氯气,加入淀粉溶液,溶液变蓝,离子方程式为:,有氧化性,D错误;
故选C。
【变式演练2】(23-24高一上·四川·期末)下列关于新制氯水的说法错误的是
A.溶液呈浅黄绿色
B.滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成
C.日光照射一段时间,溶液酸性增强
D.滴入几滴石蕊溶液,溶液变成红色
【答案】D
【详解】A.氯水中含有的粒子有Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-和OH-,含有Cl2使溶液呈现黄绿色,A正确;
B.氯水中含有的粒子有Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-和OH-,滴加AgNO3溶液,其中银离子可以和氯离子反应生成氯化银白色沉淀,B正确;
C.HClO不稳定,见光易分解,放出O2并生成盐酸,由于HClO为弱酸,而盐酸是强酸,故溶液酸性增强,C正确;
D.新制氯水溶液中存在氢离子和具有漂白性的次氯酸,所以能使蓝色石蕊试纸先变红后褪色,D错误;
故选D。
【变式演练3】(23-24高一上·陕西咸阳·月考)下列关于氯气、液氯、氯水叙述正确的是
A.干燥氯气能使干燥有色纸花褪色 B.液氯为混合物
C.新制氯水中只存在2种分子 D.新制氯水长期放置在空气中,酸性增强
【答案】D
【详解】A.干燥氯气无漂白性,不能使干燥有色纸花褪色,A项错误;
B.液氯为液态的氯分子,属于纯净物,B项错误;
C.新制氯水中存在、、、、、、,故存在3种分子,C项错误;
D.新制氯水长期放置在空气中,溶液中分解生成,溶液中浓度增大,酸性增强,D项正确;
故答案选D。
【题型三】氯气与碱的反应
【典例分析】(23-24高一上·陕西安康·期中)工业上将氯气通入到石灰乳中制备漂白粉,制备流程如下。下列有关说法正确的是
A.工业制备漂白粉的离子方程式为:
B.“反应”中是氧化剂,石灰乳是还原剂
C.完全变质后的漂白粉固体只含一种电解质
D.流程中工序“反应”,应将氯气通入冷的石灰乳中
【答案】D
【分析】石灰乳中通入氯气发生反应:,蒸发后过滤得到漂白粉,主要成分为氯化钙和次氯酸钙;
【详解】A.石灰乳不可拆,根据漂白粉制备的化学方程式可知离子方程式:,A错误;
B.从制备方程式可知,氯气既是氧化剂又是还原剂,B错误;
C.完全变质后的漂白粉固体中含和氯化钙两种电解质,C错误;
D.为避免发生副反应,提高次氯酸钙产率,流程中工序“反应”,应将氯气通入冷的石灰乳中,D正确;
答案选D。
【变式演练1】“84”消毒液的有效成分是NaClO,可用它浸泡、擦拭物品,喷洒空气,对地面进行消毒,以达到杀灭大多数病菌和部分病毒的目的。下列用来解释事实的方程式中,不合理的是
A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2来制备:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
B.HClO的酸性强于H2CO3:ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO
C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O
D.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH+ClO-=HClO+CH3COO-
【答案】B
【详解】A.可以NaOH溶液吸收Cl2,反应生成NaCl、NaClO和水,A正确;
B.HClO的酸性弱于H2CO3,B错误;
C.NaClO和HCl能发生归中反应生成Cl2,C正确;
D.该消毒液加白醋可以发生反应CH3COOH+ClO-=HClO+CH3COO-,增大了HClO的浓度,增强漂白作用,D正确;
故答案为:B。
【变式演练2】(23-24高一上·安徽芜湖·期中)下列关于漂白粉的说法正确的是
A.工业上制漂白粉,Cl2既是氧化剂也是还原剂
B.漂白粉的有效成分是和
C.用漂白粉净水属于物理吸附过程
D.漂白粉在空气中易被氧化,故应密封保存
【答案】A
【详解】A.工业上利用氯气与石灰乳反应制取漂白粉,发生反应2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,Cl2既是氧化剂也是还原剂,A正确;
B.漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2,B不正确;
C.用漂白粉净水时,利用漂白粉与空气中的二氧化碳反应生成的HClO具有强氧化性,杀死水体内的细菌,属于化学过程,C不正确;
D.漂白粉在空气中易与二氧化碳、水作用生成次氯酸,光照时分解而变质,故应密封保存,D不正确;
故选A。
【变式演练3】(23-24高一上·广东清远·期中)“84”消毒液的有效成分为NaClO。下列有关“84”消毒液的说法正确的是
A.“84”消毒液属于纯净物
B.“84”消毒液除能杀菌消毒外,还可作漂白剂
C.“84”消毒液中的NaClO比较稳定,不需密封保存
D.“84”消毒液杀菌消毒过程中,并未发生氧化还原反应
【答案】B
【详解】A.“84”消毒液是含次氯酸钠的水溶液,属于混合物,A错误;
B.次氯酸钠具有强氧化性,因此“84”消毒液除能杀菌消毒外,还可作漂白剂,B正确;
C.“84”消毒液在空气中久置,先发生反应:,后发生反应:,从而变质,需密封保存,C错误;
D.利用次氯酸钠的强氧化性来杀菌消毒,该过程中发生氧化还原反应,D错误;
故选B。
【题型四】氯气的实验室制法
【典例分析】(23-24高一上·安徽蚌埠·期末)某同学用如下实验装置制备并检验的性质。下列说法正确的是
A.用图Ⅰ装置制取Cl2,用稀盐酸
B.图Ⅱ实验可证明干燥的氯气也有漂白性
C.图Ⅲ集气瓶中产生了棕黄色的烟,加水后溶液呈浅绿色
D.图Ⅳ实验可证明新制氯水具有酸性和漂白性
【答案】D
【详解】A.应该用浓盐酸与二氧化锰加热制氯气,故A错误;
B.干燥有色布条不褪色,干燥的氯气不具有漂白性,故B错误;
C.图Ⅲ集气瓶中产生了棕褐色的烟,加水后溶液呈棕黄色,故C错误;
D.图Ⅳ实验观察到紫色石蕊试液先变红,后褪色,可证明新制氯水具有酸性和漂白性,故D正确。
答案选D。
【变式演练1】(23-24高一上·广东深圳·期末)下列有关氯气制备、净化及尾气处理的实验过程中(“→”表示气流方向),所需装置和试剂均正确的是
A.制备 B.除去中气体
C.干燥 D.尾气处理
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.缺少酒精灯,二氧化锰和浓盐酸需要加热才生成氯气,A错误;
B.除去中气体需要用饱和食盐水,B错误;
C.干燥可以用浓硫酸,C正确;
D.尾气处理需要用氢氧化钠溶液,D错误;
故选C。
【变式演练2】(2023高一上·广东·学业考试)实验室模拟制备“84”消毒液的装置如图。实验时
A.Ⅰ中盛装的仪器为锥形瓶 B.Ⅰ中的反应仅体现了浓盐酸的酸性
C.Ⅱ的主要作用是除去 D.Ⅲ中两容器内的溶液均可能有NaClO生成
【答案】D
【分析】由实验装置可知,圆底烧瓶中发生,饱和食盐水除去氯气中的HCl,氯气能与NaOH反应,可用于制备NaClO(发生Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O)、吸收尾气。
【详解】A.Ⅰ中盛装MnO2的仪器为圆底烧瓶,A错误;
B.据分析,Ⅰ中的反应不仅体现了浓盐酸的酸性,还体现了盐酸的还原性,B错误;
C.装置II中的试剂为饱和NaCl溶液,为除去Cl2中的HCl,C错误;
D.Ⅲ中两容器内都进行的氢氧化钠与氯气的反应,因此都可能有NaClO生成,D正确;
故选D。
【变式演练3】(23-24高一上·山东青岛·期末)设计如下实验制备、收集纯净干燥的氯气,并探究其性质,其中b为湿润的蓝色石蕊试纸。下列说法错误的是
A.a导管可达到平衡气压便于浓盐酸顺利流下的目的
B.该装置中存在两处错误
C.甲中为浓硫酸、乙中为饱和食盐水
D.装置错误改正后进行实验,b先变红,一段时间后褪色
【答案】C
【分析】MnO2与浓盐酸混合加热制取Cl2,导气管a将分液漏斗上下联通,其作用可以使盐酸顺利滴下。由于浓盐酸具有挥发性,所以制取的氯气中含有杂质HCl和水蒸气,先通过甲的饱和食盐水除去杂质HCl,然后通过装置乙的浓硫酸干燥Cl2,再根据氯气密度比空气大的性质,用向上排空气方法收集Cl2,导气管应该长进短出。将Cl2通入装置丁的湿润的紫色石蕊试纸,看到试纸先变红后褪色,说明氯气与水反应产生了HCl、HClO,装置戊中NaOH溶液的作用是尾气处理,分子大气污染,但应该是敞口容器,而不能密封。
【详解】A.a导管可平衡气压,便于浓盐酸顺利流下,A正确;
B.装置丙用于收集Cl2,由于Cl2的密度比空气大,因此导气管应为长进短出,装置戊是尾气处理装置,不能是密封装置,故有两处错误,B正确;
C.使用MnO2与浓盐酸混合加热制取的Cl2中含有杂质HCl及水蒸气,应该先除去氯气中的杂质HCl,然后再除去水蒸气,装置甲应先除去氯气中氯化氢,再除去水,甲中为饱和食盐水,乙为浓硫酸,C错误;
D.氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,盐酸使紫色石蕊试液变为红色,次氯酸具有强氧化性,会将红色物质氧化变为无色,故湿润的蓝色石蕊先变红,一段时间后褪色,D正确;
故合理选项是C。
【题型五】Cl-的检验
【典例分析】(23-24高一上·河南安阳·期中)检验某溶液中是否含有,正确的操作是
A.取样,滴加溶液,看是否有白色沉淀生成
B.取样,先加盐酸酸化,再加入溶液,看是否有白色沉淀生成
C.取样,加入少量溶液,有白色沉淀生成,再加稀盐酸,看白色沉淀是否消失
D.取样,先加稀硝酸酸化,再加入溶液,看是否有白色沉淀生成
【答案】D
【详解】A.取样,滴加AgNO3溶液,生成的白色沉淀可能是碳酸银,故A错误;
B.取样,先加盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,生成的白色沉淀可能是由盐酸引入的氯离子和硝酸银反应生成的氯化银,不能证明原来是否有氯离子,故B错误;
C.取样,加入少量AgNO3溶液,生成的白色沉淀可能是碳酸银,再加稀盐酸,碳酸银转化为氯化银,白色沉淀也不消失,不能证明原来是否有氯离子,故C错误;
D.取样,先加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,此时若生成白色沉淀,只能是由银离子生成的不溶于稀硝酸的氯化银,即能证明原溶液是否存在氯离子,故D正确;
故答案为:D。
【变式演练1】检验某无SO的溶液中是否含有Cl-,正确的操作是
A.取样,滴加AgNO3溶液,看是否有白色沉淀
B.取样,先加盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成
C.取样,先加稀HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成
D.取样,加少量AgNO3溶液,有白色沉淀,再加稀HNO3,看白色沉淀是否消失
【答案】D
【详解】A.碳酸根离子也能够与银离子反应生成白色沉淀,所以滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成,溶液中不一定含氯离子,故A错误;
B.加入盐酸酸化,溶液中引进了氯离子,无法证明原溶液中是否存在氯离子,故B错误;
C.溶液中若含亚硫酸根离子会被稀硝酸氧化成硫酸根离子,硫酸根离子能够与银离子反应生成沉淀,干扰了氯离子的检验,故C错误;
D.检验氯离子时,先加入硝酸银溶液,若生成白色沉淀,然后加入硝酸,若白色沉淀不消失,则溶液中含有氯离子,否则不含氯离子,故D正确;
故选D。
【变式演练2】(23-24高一上·山西阳泉·期末)某溶液中可能含有、、、、中的几种,某同学取少量溶液加入过量稀硝酸,有气泡产生;继续滴入溶液,有白色沉淀生成,下述分析判断正确的是
A.只含有和 B.一定含有、和
C.一定含有、和,不含 D.是否有还需要做焰色反应来确定
【答案】C
【分析】取少量溶液加入过量稀硝酸,有气泡产生说明溶液中一定含有碳酸根离子,不含有钙离子;继续滴入硝酸银溶液,有白色沉淀生成说明溶液中一定含有氯离子,由电荷守恒可知,溶液中一定含有钾离子,由实验现象无法确认是否含有硝酸根离子,则溶液中一定含有钾离子、碳酸根离子和氯离子,一定不含有钙离子,可能含有硝酸根离子。
【详解】A.由分析可知,溶液中一定含有钾离子、碳酸根离子和氯离子,故A错误;
B.由分析可知,溶液中含有硝酸根离子,故B错误;
C.由分析可知,溶液中一定含有钾离子、碳酸根离子和氯离子,一定不含有钙离子,故C正确;
D.由分析可知,溶液中一定含有钾离子、碳酸根离子和氯离子,所以不需要做焰色反应来确定钾离子,故D错误;
故选C。
【变式演练3】下列检验某无色溶液中是含有氯离子的实验,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
【详解】A.某无色溶液中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀,白色沉淀可能是氯化银、氢氧化银、硫酸银等,溶液中不一定含有氯离子,故不选A;
B.某无色溶液中滴加硝酸银溶液和稀硝酸,有白色沉淀,白色沉淀一定是氯化银,溶液中一定含有氯离子,故选B;
C.某无色溶液中滴加硝酸银溶液和稀硫酸,有白色沉淀,白色沉淀可能是硫酸银,溶液中不一定含有氯离子,故选B;
D.某无色溶液中滴加硝酸银溶液和稀盐酸,有白色沉淀,由于滴加盐酸引入了氯离子,所以原溶液中不一定含有氯离子,故不选D;
选B。
一、选择题
1.某兴趣小组为制备氯气并验证其性质,做了如下实验,实验装置如图所示(部分固定装置未画出)。下列说法不正确的是
A.将装置A中换成,也能达到实验目的
B.装置B有除去及作安全瓶的作用
C.装置C中可以看到有色布条Ⅰ褪色,布条Ⅱ不褪色
D.F中发生的离子方程式为:Cl2+OH- =Cl- +ClO- +H2O
【答案】D
【解析】【解答】A 、KMnO4与浓盐酸在常温下反应生成 Cl2,NaClO 同样可与浓盐酸常温反应(NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O),均能制备 Cl2,故替换后可达到实验目的,A正确;
B、装置 B 中饱和食盐水可除去 Cl2中的 HCl(降低 Cl2溶解度);长颈漏斗能平衡装置内外气压,防止倒吸,起到安全瓶作用,B正确;
C、装置 C 中,I 处有色布条湿润(Cl2与水反应生成 HClO,具有漂白性),故褪色;II 处布条干燥(无水条件下 Cl2无漂白性),故不褪色。现象描述正确,C正确;
D、装置 F 中 NaOH 吸收 Cl2的反应为 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,选项中方程式未配平(OH-系数应为 2),电荷与原子均不守恒,D错误;
故答案为:D。
【分析】根据实验装置中各部分的作用(制氯气、除杂、验证性质、尾气处理),结合氯气的制备原理及性质,分析各选项描述的正确性。A.判断 NaClO 能否替代 KMnO4制备氯气。
B.分析装置 B 的双重作用。
C.根据氯气漂白性的条件判断布条变化。
D.验证尾气处理中离子方程式的配平。
2.下列操作、现象和结论均正确的是
选项 操作 现象 结论
A 向碳酸钠粉末滴几滴水,再插入温度计 碳酸钠结块变成晶体,温度升高 碳酸钠与水反应生成,同时放热
B 将通入淀粉-KI溶液 淀粉-KI溶液变蓝色 氧化性:
C 向待测液中加入盐酸酸化的溶液 有白色沉淀生成 待测液中含有Cl-
D 在空气中点燃氢气,将导管伸入盛有氯气的集气瓶 集气瓶中产生白烟 生成HCl
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】【解答】A、碳酸钠粉末加少量水后结块(生成结晶水合物 Na2CO3 xH2O),且温度升高,说明反应放热,操作、现象与结论一致,A正确;
B、Cl2通入淀粉 - KI 溶液,Cl2将 I-氧化为 I2(淀粉遇 I2变蓝),说明氧化性 Cl2>I2(氧化剂氧化性强于氧化产物),结论中 “氧化性 I2> Cl2” 与事实相反,B错误;
C、用盐酸酸化的 AgNO3溶液检验 Cl-,盐酸会引入 Cl-,无论待测液中是否含 Cl-,都会生成 AgCl 白色沉淀,无法确定原溶液中是否有 Cl-,实验设计不合理,C错误;
D、氢气在氯气中燃烧生成 HCl 气体,HCl 与空气中水蒸气结合形成白雾(小液滴),而非白烟(固体小颗粒),现象描述错误,D错误;
故答案为:A。
【分析】A.验证碳酸钠与水反应的现象及能量变化。
B.根据反应现象判断物质氧化性强弱。
C.检验 Cl-时盐酸酸化的合理性。
D.区分 “白烟” 与 “白雾” 及反应产物状态。
3.实验室用如图装置制取、提纯、收集Cl2、尾气处理,不能达到实验目的的是
A.用装置甲制取Cl2 B.用装置丙收集Cl2
C.用装置丁吸收尾气中的Cl2 D.用装置乙除去Cl2中的少量HCl
【答案】A
【解析】【解答】A、二氧化锰(MnO2)和浓盐酸反应制取氯气(Cl2),需要在加热的条件下才能发生反应,装置甲中没有加热装置,所以不能用装置甲制取 Cl2,A 错误;
B、氯气的密度比空气大,采用向上排空气法收集是可行的,装置丙是向上排空气法收集气体的装置,所以可以用装置丙收集 Cl2,B正确;
C、氯气是有毒气体,不能直接排放到空气中,氢氧化钠(NaOH)溶液能与氯气发生反应,从而吸收氯气,所以可用装置丁吸收尾气中的 Cl2,C正确;
D、氯化氢(HCl)极易溶于水,而氯气在饱和氯化钠(NaCl)溶液中的溶解度很小,所以可以用饱和 NaCl 溶液除去 Cl2中的少量 HCl,装置乙能达到这个目的,D正确;
故答案为:A。
【分析】从氯气的制取条件、收集方法、尾气处理以及杂质去除的原理出发,对每个装置的作用进行分析判断。A.考查二氧化锰与浓盐酸反应的条件。
B.考查氯气的密度与收集方法的关系。
C.考查氯气的毒性与尾气处理试剂。
D.掌握氯化氢和氯气在饱和食盐水中的溶解性差异。
4.下列有关新制氯水的说法不正确的是
A.新制氯水呈黄绿色,是因为氯水中含有
B.新制氯水滴到溶液中,有气泡产生,说明氯水中呈酸性
C.新制氯水滴到硝酸银溶液中,能产生白色沉淀
D.新制氯水光照一段时间,酸性会减弱
【答案】D
【解析】【解答】A、新制氯水中溶解了一定量的氯气(Cl2),而氯气本身是黄绿色的气体,因此氯水会呈现出黄绿色。A正确;
B、氯水中含有氯化氢(HCl),这是一种强酸。当氯水滴入碳酸钠(Na2CO3)溶液时,氯化氢会与碳酸钠发生反应:2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑,反应生成的二氧化碳(CO2)以气泡形式逸出。这一现象说明氯水具有酸性,B正确;
C、氯水中含有氯离子(Cl-),当加入硝酸银(AgNO3)溶液时,氯离子会与硝酸银中的银离子(Ag+)结合,生成氯化银(AgCl)白色沉淀,反应为:Ag++Cl-=AgCl↓。C正确;
D、氯水中的次氯酸(HClO)不稳定,在光照条件下会发生分解,次氯酸是一种弱酸,而分解后生成的氯化氢(HCl)是强酸。弱酸转化为强酸,会使溶液的酸性增强,而非减弱。D错误;
故答案为:D。
【分析】本题需要结合新制氯水的组成成分(氯气、氯化氢、次氯酸、水等)及其各自的化学性质(如颜色特征、酸性表现、离子反应特性、稳定性等),来判断各选项描述是否符合实际情况,进而确定说法的正误。A.考查氯气的物理性质与氯水颜色的关联。
B.考查氯水中酸性物质与碳酸钠的反应规律。
C.考查氯水中氯离子与银离子的反应特性。
D.考查次氯酸的不稳定性及分解产物对溶液酸性的影响。
5.和两种气体的制备和性质一体化探究实验装置(已省略夹持装置)如图所示。下列说法正确的是
A.制备氯气可以采用浓盐酸与反应
B.A-2/B-2两处的品红溶液变色的原理相同,都是利用其氧化性
C.A-3/B-3两处的实验现象是一样的,都是蓝色石蕊试纸变红
D.试剂瓶C中的溶液若是氯化钡溶液,则会出现白色沉淀
【答案】D
【解析】【解答】A、浓盐酸与反应制备氯气的反应为:,该反应必须加热,常温下不发生,题目装置中无加热仪器,无法满足反应条件,不能制备Cl2,A错误;
B、SO2与品红分子化合生成无色物质,这个反应可逆,加热可恢复红色,属于非氧化漂白,而Cl2与水反应生成HClO:,HClO具有强氧化性,将品红分子氧化为无色物质,这个反应不可逆,加热不恢复,属于氧化漂白,B错误;
C、A-3中SO2溶于水生成H2SO3,溶液显酸性,使湿润蓝色石蕊试纸仅变红,无漂白性物质,不褪色,而B-3中Cl2与水反应生成HCl和HClO,显酸性,具有漂白性,湿润蓝色石蕊试纸先因HCl显酸性变红,后因HClO漂白性褪色,现象是先红后白,C错误;
D、SO2与Cl2在装置中混合,发生氧化还原反应:,生成的H2SO4与BaCl2反应:,且BaSO4是白色沉淀,不溶于盐酸,因此会出现白色沉淀,D正确;
故答案为:D。
【分析】观察整个和两种气体的制备和性质一体化探究实验装置可知,左侧装置用于制备和检验SO2的性质,A-1为酸性高锰酸钾溶液,可以检验二氧化硫的还原性,A-2为品红溶液,可以检验二氧化硫的漂白性,A-3为湿润蓝色石蕊试纸,可以检验二氧化硫溶于水后溶液的酸碱性;右侧装置制备和检验Cl2的性质,B-1为淀粉-KI溶液,可以检验Cl2的氧化性,B-2为品红溶液,可以检验Cl2的氧化性,B-3为湿润蓝色石蕊试纸,可以检验Cl2溶于水后溶液的酸碱性。
6.某化学兴趣小组采用次氯酸钙与稀盐酸反应制取氯气,并探究了氯气的性质。实验装置如图所示,下列说法正确的是
A.g处变为橙色,h处变为黄色,说明氧化性;
B.湿润的pH试纸先变红后褪色,说明Cl2有酸性和漂白性
C.f处变红,是因为被还原为,遇KSCN溶液变红
D.b试管中的离子方程式为:
【答案】D
【解析】【解答】A.氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,g处变为橙色,说明氧化性:Cl2>Br2,h处变为黄色,说明氧化性:Cl2>I2,但仅通过这两个现象,无法得出Br2和I2的氧化性强弱关系,故A错误;
B.氯气本身不具有酸性和漂白性,氯气与水反应生成HCl和次氯酸,HCl具有酸性,能使pH试纸变红,次氯酸有漂白性,能使变红的pH试纸褪色,所以湿润的pH试纸先变红后褪色,体现的是氯气与水反应产物的性质,并非氯气本身的性质,故B错误;
C.f处变红,是因为Fe2+被氯气氧化为Fe3+,Fe3+遇KSCN溶液变红,故C错误;
D.b 试管中次氯酸钙与稀盐酸反应发生氧化还原反应生成氯气,反应的离子方程式为:,故D正确;
故选D。
【分析】左侧装置中,稀盐酸和次氯酸钙发生反应制得氯气,通过氯化钙干燥氯气,干燥的pH试纸不褪色,湿润的pH试纸褪色,说明干燥的氯气不具有漂白性,氯气具有强氧化性,能将氯化亚铁氧化为氯化铁,f中溶液变红,氯气将NaBr氧化为单质溴,则g中溶液变为橙色,氯气将KI氧化生成单质碘,则h中溶液变为黄色,氯气有毒,i中用NaOH溶液吸收氯气,防止污染空气。
7.实验装置如图所示,关闭A处的弹簧夹时,试管C中的红色布条无明显变化;打开A处的弹簧夹后,试管C中的红色布条逐渐褪色。则B瓶中盛放的试剂可能是(  )
①饱和NaCl溶液 ②KOH溶液 ③H2O ④浓硫酸
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】C
【解析】【解答】干燥的氯气不能使红布条褪色,湿润的氯气能使红布条褪色。关闭A处的弹簧夹时,试管C中的红色布条无明显变化,说明B中液体吸收了水蒸气或氯气;当B中液体为KOH溶液时,氯气被KOH溶液吸收,红布条不褪色;当B中液体为浓硫酸时,水被浓硫酸吸收,红布条不褪色;所以B瓶中盛放的试剂可能是KOH溶液或浓硫酸,
故答案为:C。
【分析】湿润的氯气直接过来到C,具有漂白性,有色布条褪色,但是通过B后不具有漂白性,说明可能B具有吸水性或者可能B可以与氯气反应。
8.关于新制的氯水和久置的氯水,下列说法不正确的是(  )
A.新制的氯水呈浅黄绿色,久置的氯水无色
B.新制的氯水漂白作用强,久置的氯水漂白作用很弱或消失
C.新制的氯水中没有氯离子,久置的氯水中才含有氯离子
D.新制的氯水中含氯气多,久置的氯水中含有极少量的氯气或不含氯气
【答案】C
【解析】【解答】解:A.因新制氯水中含氯气,所以新制氯水呈黄绿色,久置氯水中无氯气分子,所以呈现无色,故A正确;
B.新制氯水中含次氯酸,次氯酸具有强氧化性,具有漂白作用,久置氯水中无次氯酸,无漂白作用,故B正确;
C.新制氯水中存在的微粒:三分子:Cl2、HClO、H2O,四离子:H+、Cl﹣、ClO﹣、OH﹣,久置氯水含有H2O、H+、Cl﹣、OH﹣,均含氯离子,故C错误;
D.Cl2+H2O HCl+HClO为可逆反应,且只有少量氯气反应,则新制氯水中含氯气多,而久置氯水发生2HClO 2HCl+O2↑,促进氯气与水的反应正向移动,氯气减少,则久置的氯水中含有极少量的氯气或不含氯气,故D正确.
故选C.
【分析】由Cl2+H2O HCl+HClO,可知新制氯水中存在的微粒:三分子:Cl2、HClO、H2O,四离子:H+、Cl﹣、ClO﹣、OH﹣;又因为HClO不稳定,受热或光照时会分解2HClO 2HCl+O2↑,所以久置氯水实际上就是盐酸溶液,其中含有H2O、H+、Cl﹣、(OH﹣),是无色的溶液,以此来解答.
9.下列反应的离子方程式正确的是
A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:
C.铜与稀硝酸:
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:
【答案】B
【解析】【解答】A、由于还原性I->Fe2+,因此等量的Cl2与FeI2反应,只发生反应Cl2+2I-=I2+2Cl-,A不符合题意。
B、由于酸性H2CO3>HClO>HCO3-,根据强酸制弱酸的原理可得,该反应的离子方程式为ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-,B符合题意。
C、Cu与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O,该反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,C不符合题意。
D、S2-具有还原性,SO2具有氧化性,二者可发生氧化还原反应,生成单质S,过量的SO2反应生成HSO3-,因此该反应的离子方程式为5SO2+2S2-+2H2O=3S↓+4HSO3-,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、I-的还原性强于Fe2+,Cl2优先与I-反应。
B、酸性H2CO3>HClO>HCO3-,根据强酸制弱酸原理书写反应的离子方程式。
C、Cu与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O。
D、SO2能与S2-反应生成S单质。
10.下列关于氯气的说法,错误的是(  )
A.氧化性:
B.可用于生产盐酸和“84”消毒液
C.利用浓盐酸和二氧化锰共热可制得
D.中含有的杂质可通过饱和食盐水除去
【答案】A
【解析】【解答】A.元素的非金属性越强,单质的氧化性越强。卤素元素的非金属性从 F 到 I 依次减弱,因此氧化性也依次减弱,则氧化性:, 故A错误;
B.氢气在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,生成氯化氢气体,氯化氢溶于水得到盐酸,氯气溶于氢氧化钠溶液生成氯化钠、次氯酸钠和水,次氯酸钠是“84”消毒液的主要成分,故B正确;
C.浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气,故C正确;
D.HCl易溶于水,氯气在饱和食盐水中的溶解度很小,因此中含有的杂质可通过饱和食盐水除去,故D正确;
故选A。
【分析】氯气的化学性质非常活泼,是一种强氧化剂,能与多种物质发生化学反应。
11.下列有关的实验装置、试剂及操作,不能达到实验目的的是
A.制取NaCl晶体 B.除去乙炔中混有的 C.收集 D.制备
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】【解答】A、由NaCl溶液得到晶体,需要通过蒸发结晶,在蒸发皿中加热,用玻璃棒搅拌防止局部过热液滴飞溅,A正确;
B、乙炔与CuSO4溶液不反应,H2S和CuSO4溶液反应得到CuS沉淀和H2SO4,从而除去H2S,同时洗气装置符合长进短出的规律,B正确;
C、氨气的密度小于空气,且极易溶于水,只能通过向下排空气法收集氨气,C正确;
D、实验室制取氯气用浓盐酸和MnO2加热反应,0.1mol/L的盐酸为稀盐酸,不能制取氯气,D错误;
故答案为:D
【分析】浓盐酸中H+和Cl-的浓度大,还原性强,在加热条件下能被MnO2氧化,生成Cl2;随反应进行,H+和Cl-的浓度逐渐减小,还原性逐渐减弱,当达到一定程度时,MnO2就不可以氧化Cl-了,因此二氧化锰和稀盐酸不会反应。
12.利用数字传感器对氯水的光照实验进行数据采集与分析,下图显示的是
A.氯离子的浓度 B.氧气的体积分数
C.氯水的pH值 D.氯水的导电能力
【答案】C
【解析】【解答】A、氯水中 HClO 在光照下分解:, ,生成的 HCl 会电离出 Cl-,因此 Cl-浓度随时间增大而升高,与图像中 “下降” 趋势不符,A错误;
B、光照分解反应生成 O2,随反应进行,O2的体积分数应逐渐增大,与图像中 “下降” 趋势不符,B错误;
C、原氯水中 HClO 是弱酸,分解后生成强酸 HCl,溶液酸性增强(H+浓度增大),pH 值随之减小,与图像中 “随时间下降” 的趋势一致,C正确;
D、HClO 是弱电解质,电离程度小;分解生成的 HCl 是强电解质,完全电离,溶液中离子浓度增大,导电能力应逐渐增强,与图像中 “下降” 趋势不符,D错误;
故答案为:C。
【分析】根据氯水中次氯酸(HClO)的光照分解反应,分析各物理量随时间的变化趋势,结合图像中 “随时间增长而下降” 的特点,判断正确选项。A.分析光照下 Cl-浓度的变化。
B.判断 O2体积分数的变化方向。
C.分析溶液酸性与 pH 的关系。
D.关联离子浓度与导电能力。
13.下图装置可以用来制备少量漂白液。
(1)写出圆底烧瓶中反应的化学方程式   。
(2)实验前需检验装置的气密性,具体操作为   。
(3)制备漂白液的反应离子方程式为   。
(4)实验中发现,漂白液中有效成分的产率低于用盐酸量计算出的理论值,可能的原因有(写出两条)   。
【答案】(1)
(2)关闭分液漏斗旋塞(向烧杯中加水至浸没导管口),手捂或者微热圆底烧瓶,导管口有气泡冒出,冷却后导管中倒吸成一段水柱(其它合理答案也可)
(3)
(4)盐酸变稀后反应停止,HCl挥发损失,装置中氯气有残留等(其它合理答案也可)
【解析】【解答】(1)圆底烧瓶中浓盐酸和MnO2在加热条件下反应生成MnCl2、Cl2和水,化学方程式为。
故答案为: ;
(2)实验前检验装置的气密性,具体操作为关闭分液漏斗旋塞(向烧杯中加水至浸没导管口),手捂或者微热圆底烧瓶,导管口有气泡冒出,冷却后导管中倒吸成一段水柱,说明装置的气密性较好。
故答案为: 关闭分液漏斗旋塞(向烧杯中加水至浸没导管口),手捂或者微热圆底烧瓶,导管口有气泡冒出,冷却后导管中倒吸成一段水柱(其它合理答案也可) ;
(3)氯气能与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水,离子方程式为。
故答案为: ;
(4)实验发现,漂白粉有效成分的产率低于用盐酸量计算出的理论值,可能的原因有,随着反应进行,盐酸逐渐变稀,稀盐酸与MnO2不反应,同时盐酸具有挥发性,有HCl挥发损失,还有可能是装置中氯气有残留未完全反应。
故答案为: 盐酸变稀后反应停止,HCl挥发损失,装置中氯气有残留等(其它合理答案也可)
【分析】(1) 明确反应物(浓盐酸、MnO2)、反应条件(加热)及产物,写出化学方程式。
(2) 关闭分液漏斗,通过加热法检验装置气密性,观察气泡和水柱现象。
(3) 氯气与 NaOH 反应生成 Cl-、ClO-和水,据此写离子方程式。
(4) 从盐酸浓度变化、挥发及氯气残留等角度分析产率低的原因。
(1)圆底烧瓶中浓盐酸和MnO2在加热条件下反应生成MnCl2、Cl2和水,化学方程式为。
(2)实验前检验装置的气密性,具体操作为关闭分液漏斗旋塞(向烧杯中加水至浸没导管口),手捂或者微热圆底烧瓶,导管口有气泡冒出,冷却后导管中倒吸成一段水柱,说明装置的气密性较好。
(3)氯气能与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水,离子方程式为。
(4)实验发现,漂白粉有效成分的产率低于用盐酸量计算出的理论值,可能的原因有,随着反应进行,盐酸逐渐变稀,稀盐酸与MnO2不反应,同时盐酸具有挥发性,有HCl挥发损失,还有可能是装置中氯气有残留未完全反应。
14.将一定量的通入一定浓度的KOH溶液中,两者恰好完全反应(已知反应过程放热),生成物中有三种含氯元素的离子,其中和两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化示意图如图所示。下列说法不正确的是
A.反应后的溶液中mol
B.原KOH溶液中,mol
C.反应中转移电子的物质的量是0.84mol
D.依据图像,此反应的总反应离子方程式为
【答案】C
【解析】【解答】A、ClO-中 Cl 从 0变为+1(每个失 1e-),0.12mol ClO-共失 0.12mol e-;ClO3-中 Cl 从 0变为+5(每个失 5e-),0.06mol ClO3-共失 0.3mol e-,总失电子 0.42mol,根据电子守恒,得电子总数也为 0.42mol(Cl 从 0变为-1,每个得 1e-),故生成 Cl-为 0.42mol,A正确;
B、溶液中阳离子只有 K+,阴离子为 Cl-、ClO-、ClO3-,根据电荷守恒:n (K+)=n (Cl-)+n (ClO-)+n (ClO3-)=0.42+0.12+0.06=0.6mol。由 K 元素守恒,n (KOH)=n (K+)=0.6mol,B正确;
C、氧化还原反应中转移电子数等于得电子总数(或失电子总数),由 A 的分析,总失电子 0.42mol,故转移电子为 0.42mol,C错误;
D、产物中 ClO-、ClO3-、Cl-的物质的量比为 0.12:0.06:0.42=2:1:7,对应离子方程式中系数比,结合 Cl、O、H 守恒配平,方程式正确,D正确;
故答案为:C。
【分析】本题考查氯气与氢氧化钾反应的氧化还原计算,需结合图像中 ClO-和 ClO3-的物质的量,利用电子守恒(得失电子总数相等)、电荷守恒及元素守恒分析:关键是明确 Cl 元素的化合价变化(Cl2中 Cl 为 0 价,产物中 Cl-为 -1 价、ClO-为 +1 价、ClO3-为 +5 价),通过守恒关系推导各微粒的量及总反应式。A.考查电子守恒的应用。
B.考查电荷守恒与钾元素守恒。
C.根据化合价升降数目确定转移电子物质的量。
D.根据生成物中物质的量之比,书写总反应离子方程式。
15.下列反应的生成物与反应条件或用量无关的是
A.Na与 B.与NaOH C.Fe与 D.C与
【答案】C
【解析】【解答】A、常温下 Na 与 O2反应生成 Na2O,加热时则生成 Na2O2,产物随反应条件变化而不同,A错误;
B、CO2少量时与 NaOH 反应生成 Na2CO3,CO2过量时生成 NaHCO3,产物随用量不同而变化,B 错误;
C、无论 Fe 与 Cl2的用量如何,在点燃条件下只生成 FeCl3(Cl2氧化性强,不生成 FeCl2),产物与条件、用量无关,C正确;
D、O2充足时 C 燃烧生成 CO2,O2不足时生成 CO,产物随用量不同而变化,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题考查反应产物与反应条件或反应物用量的关系,需分析各选项中反应是否因条件(如温度)或用量不同而生成不同产物,若产物唯一则符合题意。
16.某校化学兴趣小组利用如图装置在实验室制备“84”消毒液,下列说法正确的是
A.装置Ⅰ中的KMnO4 可以替换成MnO2
B.装置Ⅱ可以除去Cl2中HCl 杂质,还可以防止倒吸
C.装置Ⅲ中消耗5.6 LCl2,转移0.5 mol电子
D.装置Ⅳ的作用是吸收空气中的CO2和水蒸气
【答案】B
【解析】【解答】A、与浓盐酸反应无需加热,与浓盐酸反应需加热 。装置I无加热装置,不能替换,A错误;
B、饱和食盐水可除去中(易溶,在饱和食盐水中溶解度小 );长颈漏斗可平衡压强,防止装置I中压强骤降引发倒吸,B正确;
C、未说明是否为标准状况,无法计算其物质的量,也就无法算转移电子数,C错误;
D、装置IV中碱石灰用于吸收未反应的,防止污染空气,而非吸收空气中和水蒸气,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题围绕“84”消毒液( )制备装置,需依据各装置作用(制、除杂、制备、尾气处理 )、反应条件(加热需求 )、气体体积计算条件(标准状况 ),判断选项正误。关键是掌握氯气制备及净化、反应的原理。
A.分析与制的条件差异(是否需要加热 )。
B.判断饱和食盐水除杂( )及长颈漏斗的功能(防倒吸 )。
C.气体体积计算需标准状况,否则无法确定物质的量及电子转移。
D.分析尾气成分(未反应的 )及碱石灰的吸收作用。
17.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,溶液中浓度随着时间变化的曲线
B.图②为向与的混合溶液中滴加盐酸产生的图像
C.图③为向溶液中滴加溶液的导电性变化图像
D.已知还原性:,图④为混合溶液,各离子物质的量随氯气通入的变化图像,b代表的是
【答案】D
【解析】【解答】A、新制氯水中存在平衡 Cl2+H2O H++Cl-+HClO,光照时 HClO 分解为 HCl 和 O2,使平衡正向移动,Cl-浓度应逐渐增大,而图①中 Cl-浓度随时间减小,与实际不符,A错误;
B、向混合液中滴加盐酸,先发生 Na2CO3与 HCl 反应生成 NaHCO3(无 CO2),再发生 NaHCO3(原有的和生成的)与 HCl 反应生成 CO2。两个阶段消耗 HCl 的量:若原混合液中 Na2CO3与 NaHCO3物质的量相等,生成 CO2阶段消耗的 HCl 更多,而图②中开始生成 CO2的阶段消耗 HCl 较少,与实际不符,B错误;
C、Ba(OH)2与 NaHSO4反应,当 NaHSO4不足时生成 BaSO4沉淀和 NaOH,当 NaHSO4过量时生成 BaSO4沉淀、Na2SO4和水。溶液中始终有 Na+存在,导电性不会降至 0,而图③中导电性为 0,与实际不符,C错误;
D、还原性 I- > Fe2+ > Br-,Cl2先氧化 I-(a 代表 I-减少),再氧化 Fe2+(b 代表 Fe3+增加),最后氧化 Br-(d 代表 Br-减少)。图④中 b 在 I-完全反应后开始增加,符合 Fe2+被氧化为 Fe3+的过程,D正确;
故答案为:D。
【分析】根据各选项涉及的化学反应原理及物质性质,分析图像变化趋势与反应过程是否匹配,重点关注反应先后顺序、物质浓度变化对物理量(如导电性、离子浓度)的影响。A.分析新制氯水在光照下 Cl-浓度的变化趋势。
B.判断 Na2CO3与 NaHCO3混合液中加盐酸时 CO2生成的图像是否正确。
C.分析 Ba(OH)2中滴加 NaHSO4时溶液导电性的变化。
D.根据还原性顺序判断 Cl2通入 FeBr2、FeI2混合液时离子的变化。
18.氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是
A.氯水中加入镁粉,片刻后气泡冒出,说明有存在
B.滴到淀粉—试纸上,先变蓝后褪色。其中褪色可能是由引起的
C.加入溶液,氯水的浅黄绿色消失,说明有存在
D.先加入盐酸酸化,再加入溶液,生成白色沉淀,说明有存在
【答案】B
【解析】【解答】A、镁粉与氯水中的 H+反应会生成 H2,产生气泡,这一现象只能说明氯水中存在 H+,而与 ClO-无关,因此不能证明有 ClO-存在,A错误;
B、氯水中的 Cl2能与 KI 反应生成 I2,I2使淀粉变蓝;后续褪色可能是因为过量的 Cl2具有强氧化性,将生成的 I2氧化为更高价态的碘化合物,导致蓝色褪去,因此褪色可能由 Cl2引起,B正确;
C、氯水的浅黄绿色来自 Cl2,加入 NaHCO3溶液后,H+与 HCO3-反应,使 Cl2与 H2O 的反应平衡正向移动,Cl2减少导致颜色消失,这一过程与 HClO 无关,不能说明有 HClO 存在,C错误;
D、若先加盐酸酸化,盐酸会引入 Cl-,后续加入 AgNO3溶液生成的白色沉淀(AgCl)无法区分是原氯水中的 Cl-还是盐酸引入的 Cl-,不能证明原氯水中有 Cl-存在,D错误;
故答案为:B。
【分析】先明确氯水中含有的粒子(分子:Cl2、H2O、HClO;离子:H+、Cl-、ClO-、OH-),再结合各选项描述的反应现象,分析现象与粒子性质的对应关系,判断结论是否正确。A.分析镁粉与氯水反应产生气泡的原因。
B.解释淀粉 - KI 试纸先变蓝后褪色的原因。
C.判断氯水浅绿色消失与 HClO 的关系。
D.分析检验 Cl-时盐酸酸化的影响。
19.类比是研究物质性质的常用方法之一,下列类比正确的是
A.是碱性氧化物,也是碱性氧化物
B.Cu与反应生成,Fe与反应生成
C.与反应生成和,则与反应也生成和
D.溶解度大于,的溶解度也大于
【答案】B
【解析】【解答】A 、碱性氧化物是与酸反应只生成盐和水的氧化物。Na2O 与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物;而 Na2O2与酸反应除生成盐和水外还生成 O2,属于过氧化物,并非碱性氧化物,类比错误,故 A错误;
B、Cl2具有强氧化性,能将变价金属氧化到最高价态。Cu 与 Cl2反应生成 CuCl2(Cu 为 +2 价),Fe 与 Cl2反应生成 FeCl3(Fe 为 +3 价),符合 Cl2的氧化特性,类比正确,B正确;
C、CO2中 C 为 +4 价(最高价,无还原性),与 Na2O2反应生成 Na2CO3和 O2;但 SO2中 S 为 +4 价(具有还原性),会被 Na2O2氧化,反应生成 Na2SO4,无 O2生成,类比错误,C错误;
D、Ca(HCO3)2溶解度大于 CaCO3,但钠盐中规律相反,常温下 Na2CO3溶解度大于 NaHCO3,类比不成立,D错误;
故答案为:B。
【分析】根据类比推理的合理性原则,结合物质的化学性质(如氧化性、还原性、类别归属、溶解度等),分析各选项中类比关系是否成立。A.依据碱性氧化物的定义判断。
B.根据 Cl2的强氧化性分析与金属的反应。
C.考虑 SO2的还原性与 Na2O2的氧化性之间的反应。
D.比较碳酸盐与碳酸氢盐的溶解度规律。
20.下列各组物质,因反应条件或反应物用量改变可得到不同产物的是
①Na和②和盐酸 ③和④NaOH和
A.①③ B.②③ C.③④ D.①④
【答案】D
【解析】【解答】①常温下,钠和氧气反应生成氧化钠(Na2O);加热时,反应生成过氧化钠(Na2O2),产物随温度变化而不同,符合题意;
②无论反应条件(如温度)或反应物用量如何变化,碳酸氢钠(NaHCO3)与盐酸(HCl)反应都只生成氯化钠(NaCl)、二氧化碳(CO2)和水(H2O),产物固定,不符合题意;
③无论是点燃还是光照条件,氯气(Cl2)和氢气(H2)反应都只生成氯化氢(HCl),产物不随条件改变,不符合题意;
④氢氧化钠(NaOH)与少量二氧化碳(CO2)反应生成碳酸钠(Na2CO3)和水;与过量二氧化碳反应则生成碳酸氢钠(NaHCO3),产物随用量变化而不同,符合题意;
综上,①④符合题意。
故答案为:D。
【分析】本题需分析四组物质在反应条件(如温度)或反应物用量改变时,产物是否发生变化,以此判断符合要求的选项。①考查反应温度对产物的影响。
②考查反应是否受条件或用量影响。
③考查反应条件对产物的影响。
④考查二氧化碳用量对产物的影响。
21.下列离子方程式正确的是
A.过量通入饱和碳酸钠溶液中:
B.通入水中制氯水:
C.沉淀溶于溶液:
D.金属钠投入溶液中:
【答案】D
【解析】【解答】A、过量 CO2与饱和 Na2CO3反应生成 NaHCO3,因 NaHCO3溶解度小于 Na2CO3且反应消耗水,会析出固体。正确离子方程式应为 ,A错误;
B、Cl2与水反应生成 HCl(强酸,可拆)和 HClO(弱酸,不可拆),正确离子方程式为 Cl2+H2OH++Cl-+HClO ,原方程式拆分了 HClO,B错误;
C、Fe (OH)3中的 Fe3+具有氧化性,会氧化 I-生成 Fe2+和 I2,正确离子方程式为 ,原方程式未体现氧化还原,C错误;
D、Na 与水反应生成 NaOH 和 H2,NaOH 再与 MgSO4反应生成 Mg (OH)2沉淀,离子方程式 ,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题考查离子方程式的正误判断,需结合反应实际情况(如物质溶解性、弱电解质特性、氧化还原反应规律等),分析离子方程式是否符合客观事实、电荷守恒及原子守恒。A.注意NaHCO3的溶解性及饱和溶液中析出固体的情况。
B.HClO 是弱酸,离子方程式中需保留分子形式。
C.Fe3+与 I-会发生氧化还原反应,并非单纯中和反应。
D.Na先与水反应生成NaOH,再与Mg2+反应生成沉淀。
22.下列实验操作和现象及所得出的结论都正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 将干燥的通入到装有潮湿有色布条广口瓶中,观察到有色布条的颜色逐渐褪去 有漂白性
B Na投入水中会熔成光亮的小球 Na与水反应放热且Na的熔点低
C 同温下,向等物质的量浓度的溶液中分别滴几滴酚酞,观察到红色较深的是 碱性大于
D 向25mL沸水中滴加5-6滴饱和溶液,继续煮沸至混合液呈红褐色,停止加热 该实验得到了沉淀
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】【解答】A、干燥的氯气没有漂白能力,只有当氯气与水接触时,会发生反应生成次氯酸(HClO),HClO 具有强氧化性,才能使有色布条褪色。因此,潮湿布条褪色是 HClO 的作用,而非 Cl2本身,A 错误;
B、钠的熔点较低(约 97.8℃),而钠与水反应(2Na+2H2O=2NaOH+H2)会释放大量热量,这些热量足以使钠熔化,因此钠会变成光亮的小球,B正确;
C、碳酸根离子(CO32-)的水解程度大于碳酸氢根离子(HCO3-)。CO32-的水解反应为CO32-+H2O HCO3-+OH-,HCO3-的水解反应为 HCO3-+H2O H2CO3+OH-。水解程度越大,溶液中 OH-浓度越高,碱性越强。因此同浓度时,Na2CO3溶液碱性强于 NaHCO3溶液,滴加酚酞后红色更深的应是 Na2CO3溶液,C错误;
D、向沸水中滴入 FeCl3饱和溶液并煮沸,得到的是均一、透明的Fe(OH)3胶体(反应为FeCl3+3H2O =Fe(OH)3(胶体)+3HCl,反应条件为加热),而非沉淀(沉淀会呈现浑浊状态)。因此该操作生成的是胶体,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题考查实验现象与结论的合理性判断,需结合物质核心性质(漂白性、反应能量变化、水解规律、胶体特性) 分析:明确氯气漂白性的实际来源(并非氯气本身,而是其与水反应的产物),理解钠与水反应中 “熔成小球” 现象与反应放热、钠的低熔点的关联,依据盐类水解程度差异,比较同浓度碳酸钠与碳酸氢钠溶液的碱性强弱,区分氢氧化铁胶体与沉淀的生成条件及外观特征。A.判断氯气能否直接漂白有色布条。
B.解释钠与水反应时 “熔成小球” 的原因。
C.比较同浓度碳酸钠与碳酸氢钠溶液的碱性。
D.判断沸水中滴加 FeCl3溶液的产物类型。
23.下列实验装置正确且能达到相应实验目的的是
A.用装置甲制备胶体
B.用装置乙检验中是否混有
C.用装置丙配制溶液
D.用装置丁吸收多余的
【答案】D
【解析】【解答】A、制备 Fe (OH)3胶体的正确方法是向沸水中滴加饱和 FeCl3溶液,利用水解反应缓慢生成胶体。若用 FeCl3溶液与 NaOH 溶液反应,会直接生成 Fe (OH)3沉淀(不是胶体 )。装置甲是 FeCl3溶液与 NaOH 溶液反应,无法制得胶体,A错误;
B、加热固体时,为防止冷凝水倒流炸裂试管,试管口应略向下倾斜。装置乙中试管口向上倾斜,不符合固体加热的操作规范,无法安全、有效检验(NaHCO3受热分解产生 CO2,可使澄清石灰水变浑浊 ),B错误;
C、容量瓶是定容仪器,不能用于溶解固体。NaOH 固体溶于水会放热,直接在容量瓶中溶解可能导致容量瓶刻度不准确。正确操作是在烧杯中溶解、冷却后,再转移到容量瓶定容,C错误;
D、Cl2是有毒气体,需用 NaOH 溶液吸收(反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O )。装置丁中 Cl2通入 NaOH 溶液,可有效吸收尾气,防止污染空气,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题考查实验装置的合理性及实验目的达成情况,需结合胶体制备、固体加热、溶液配制、尾气处理的操作规范分析:明确各实验的正确操作流程(如胶体制备条件、固体加热试管角度、容量瓶使用限制 )。A.判断装置甲能否制备 Fe (OH)3胶体。
B.判断装置乙能否检验 Na2CO3中是否混有 NaHCO3。
C.判断装置丙能否配制 1mol L- NaOH 溶液。
D.判断装置丁能否吸收多余的 Cl2。
24.下列关于氯气的叙述不正确的是
A.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体
B.钠在氯气中燃烧发出黄色火焰,产生大量白烟
C.纯净的氢气能在氯气中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰
D.大量氯气泄漏时,迅速离开现场并尽量往高处去
【答案】C
【解析】【解答】A 、氯气实际呈黄绿色,且有刺激性气味,此描述符合事实,A正确;
B、钠燃烧时火焰为黄色(钠的焰色反应特性 ),生成的 NaCl 是白色固体,会形成大量白烟,描述与实际一致,B正确;
C、纯净氢气在氯气中燃烧,火焰是苍白色,所以 “淡蓝色火焰” 描述错误,C错误;
D、氯气泄漏后会在低处聚集,所以要迅速离开现场并往高处走,能减少吸入,描述合理,D正确;
故答案为:C。
【分析】本题围绕氯气的物理性质、化学性质(与钠、氢气的反应 )及泄漏应急处理,通过对比各选项描述与知识储备判断正误。
A.氯气的物理特征为黄绿色、有刺激性气味的气体(需记忆 )。
B.掌握核心反应:2Na + Cl2 点燃生成 2NaCl(反应生成白色固体氯化钠 )。
C.明确H2 + Cl2 点燃生成 2HCl(氢气在氯气中可安静燃烧 )。
D.氯气密度比空气大(氯气分子量 71,空气平均分子量约 29 ),且有毒。
25.可将氯气用软管通到田鼠洞中用于消灭田鼠,这是利用了氯气下列性质中的
①黄绿色②密度比空气大③有毒④易液化⑤溶于水
A.①② B.②③ C.①②③ D.③④⑤
【答案】B
【解析】【解答】氯气能通入田鼠洞中消灭田鼠,首先因为氯气密度比空气大,会在洞底部聚集,能较好地充斥整个鼠洞;其次氯气有毒,田鼠吸入后会中毒死亡;而氯气的黄绿色(颜色)、易液化(状态变化)、溶于水(溶解性)这些性质,和它能在鼠洞中发挥灭鼠作用没有关联。即有关的性质序号为②③,
故合理选项是B。
【分析】分析氯气用于消灭田鼠所利用的性质,需结合氯气的物理性质(密度等)和化学性质(毒性等),判断每个性质是否与该应用相关。
26.下列说法正确的是
①氯气、液氯、氯水是同一种物质,均可以储存在钢瓶中
②钠、氢气都能在氯气中燃烧生成白雾
③金属钠着火不能用水扑灭
④和长期置于空气中,最终产物相同
⑤新制氯水可以使干燥的有色布条褪色
⑥久置的氯水,因氯气几乎完全挥发掉,剩下的就是水
A.①②④ B.①③⑤ C.③④⑤ D.①②⑥
【答案】C
【解析】【解答】①氯气(Cl2)、液氯是 Cl2的不同状态,属于同一种物质;氯水是氯气溶于水形成的混合物,包含 Cl2、HCl、HClO、H2O 等,和氯气、液氯不是同一种物质,①错误;
②钠在氯气中燃烧,生成的 NaCl 是固体小颗粒,现象为产生白烟;氢气在氯气中燃烧,生成的 HCl 与空气中水蒸气结合形成小液滴,现象为产生白雾,②错误;
③金属钠着火时,钠会与水发生反应 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,生成可燃性氢气,且反应放热,会使火势更旺,所以不能用水扑灭,③正确;
④Na2O2长期置于空气中,先与水反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,NaOH再与CO2反应2NaOH +CO2=Na2CO3+H2O;Na2O 长期置于空气中,先与水反应Na2O+H2O=2NaOH,NaOH再与CO2反应2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,最终产物都为碳酸钠(Na2CO3),④正确;
⑤新制氯水中含有次氯酸(HClO),HClO 具有漂白性,能使干燥的有色布条褪色,⑤正确;
⑥久置的氯水,其中的次氯酸(HClO)会发生分解,最终剩下的是盐酸(HCl 的水溶液),不是水,⑥错误;
综上,③④⑤正确;
故答案为:C。【分析】逐个判断每个说法的正误,结合物质的组成、化学性质、反应现象以及变化情况来分析。
27.18世纪70年代瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为MnO2)和浓盐酸混合加热得到一种黄绿色气体——氯气。受此启发,某小组设计如下实验,能达到实验目的的是
A.图A是制备氯气 B.图B是纯化氯气
C.图C是铁丝在氯气中燃烧 D.图D是证明氯气有漂白性
【答案】C
【解析】【解答】A、,反应需要加热,但图A无加热装置,无法制备 ,故A不符合题意 ;
B、制得的 含 、,浓硫酸只能干燥(除 ),不能除去 ,无法纯化 ,故B不符合题意 ;
C、,装置C中 通入、铁丝加热,可实现燃烧(产生红棕色烟 ),故C符合题意 ;
D、 本身无漂白性,与水反应生成的 有漂白性。图D中 通入紫色石蕊溶液,先变红( 酸性 )后褪色( 漂白 ),但实验目的是“证明氯气有漂白性”,实际是 的作用,故D不符合题意 ;
故答案为:C。
【分析】本题题围绕氯气的制备、纯化、性质实验,需结合反应条件、除杂原理、物质性质(氯气与铁丝反应、漂白性实质 ),逐一分析装置能否达到实验目的 。
A. 与浓盐酸制 的反应条件(需加热 )。
B.氯气纯化需除去 和 ,浓硫酸的作用(干燥,不能除 )。
C.铁丝在 中燃烧的实验条件(点燃或加热 ,装置提供 和加热的铁丝 )。
D.氯气漂白性的实质( 与水生成 才具有漂白性,干燥 无漂白性 )。
二、非选择题
28.某兴趣小组在实验室用下图装置(夹持仪器已省略)制备无水。
已知:易潮解,300℃左右升华。请回答:
(1)虚框中仪器b的名称   ;装置D中玻璃管中观察到   色的烟。
(2)写出装置A中制备的化学方程式,并用双线桥法表示该反应中电子转移的方向和数目   。
(3)实验开始时,应先点燃装置   处酒精灯(填“A或D”),目的是   。
(4)将上图组装完整,上图虚框中应选用   (填“a或b”),其有两个作用是   。
(5)反应结束后,某同学设计了以下实验来探究硬质玻璃管中固体成分,你认为正确的是
   。
A.取少量固体溶于足量的盐酸,先滴加3滴KSCN溶液,若溶液无血红色,说明没生成氯化铁
B.取少量固体溶于水,若不能完全溶解,则说明有铁残留
C.取少量固体溶于水,若全部溶解,则说明无铁残留
【答案】(1)(球形)干燥管;红棕
(2)
(3)A;排尽装置内的空气,防止铁被氧气氧化
(4)b;吸收多余的,防止污染空气;防止空气中的水分进入E中
(5)B
【解析】【解答】(1)b的名称是球形干燥管,在反应装置D中产生三氯化铁,看到红棕色的烟;
故答案为: (球形)干燥管 ; 红棕 ;
(2)二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下生成氯气、氯化锰和水,用双线桥法表示为:;
故答案为: ;
(3)实验开始时,应先点燃装置A处酒精灯,排出装置中的空气,防止氧气与铁反应;
故答案为: A ; 排尽装置内的空气,防止铁被氧气氧化 ;
(4)应该用b装置既能吸收多余的,防止污染空气;又能防止空气中的水分进入E中使氯化铁潮解;
故答案为: b ; 吸收多余的,防止污染空气;防止空气中的水分进入E中 ;
(5)A.取少量固体溶于足量的盐酸,先滴加3滴KSCN溶液,若溶液呈血红色,说明有氯化铁残留,也可能有少量的铁剩余与氯化铁反应生成氯化亚铁看不到血红色,A错误;
B.若不能完全溶解,则说明一定有铁剩余,B正确;
C.还可能剩余有铁,与生成的氯化铁在溶液中反应生成氯化亚铁,C错误;
故答案为:B。
【分析】(1)识别球形干燥管,Fe 与 Cl2反应生成红棕色 FeCl3烟。
(2)MnO2与浓盐酸加热生成 Cl2,用双线桥标电子转移(Mn 得 2e-,Cl 失 2e-)。
(3)先点燃 A 处酒精灯,生成 Cl2排尽空气,防止 Fe 被 O2氧化。
(4)选 b(碱石灰),作用是吸收多余 Cl2防污染,阻止水蒸气进入 E 使 FeCl3潮解。
(5)分析固体成分检验:A 中 Fe 还原 Fe3+会干扰;B 中不溶物必为 Fe;C 中 Fe 与 FeCl3反应可全溶,故 B 正确。
(1)b的名称是球形干燥管,在反应装置D中产生三氯化铁,看到红棕色的烟;
(2)二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下生成氯气、氯化锰和水,用双线桥法表示为:;
(3)实验开始时,应先点燃装置A处酒精灯,排出装置中的空气,防止氧气与铁反应;
(4)应该用b装置既能吸收多余的,防止污染空气;又能防止空气中的水分进入E中使氯化铁潮解;
(5)A.取少量固体溶于足量的盐酸,先滴加3滴KSCN溶液,若溶液呈血红色,说明有氯化铁残留,也可能有少量的铁剩余与氯化铁反应生成氯化亚铁看不到血红色,A错误;
B.若不能完全溶解,则说明一定有铁剩余,B正确;
C.还可能剩余有铁,与生成的氯化铁在溶液中反应生成氯化亚铁,C错误;
答案选B。
29.氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备和,并研究其性质。请回答以下问题:
(1)盛装粉末的仪器名称是   。
(2)b中发生反应的离子方程式是   。
(3)c中采用冰水浴冷却的目的是   。
(4)a中溶液是   (填字母,下同),d中可选用的试剂是   。
A.饱和食盐水 B.澄清石灰水 C.溶液 D.(有还原性)溶液
(5)反应结束后,利用如图装置探究中溶液的性质,用注射器取用装置试管中的溶液。
①若溶液为浓盐酸,当注射器中的溶液注入试管时,可观察到湿润淀粉试纸变蓝,则湿润试纸的现象是   。
②若溶液为双氧水,当注射器中的溶液注入试管时,在气球处会收集到一种常见的无色无味气体,且原溶液消毒能力大大降低,写出该反应的离子方程式   。
【答案】(1)圆底烧瓶
(2)3Cl2+6OH-+5Cl-+3H2O
(3)提高产品的纯度,防止生成NaClO3
(4)A;CD
(5)先变红后褪色;ClO-+H2O2=O2↑+Cl-+H2O
【解析】【解答】(1)根据仪器构造可判断盛装粉末的仪器名称是圆底烧瓶;
故答案为: 圆底烧瓶 ;
(2)b中制备氯酸钾,发生反应的离子方程式是3Cl2+6OH-+5Cl-+3H2O。
故答案为: 3Cl2+6OH-+5Cl-+3H2O ;
(3)氢氧化钠与氯气反应有多种情况,温度高时生成NaClO3,采用冰水浴冷却的目的是提高产品的纯度,防止生成NaClO3;
故答案为: 提高产品的纯度,防止生成NaClO3 ;
(4)a中用饱和食盐水去除氯气中的HCl气体,答案选A,d为尾气的吸收装置,可防止污染环境,吸收氯气可用NaOH溶液或具有还原性的溶液,澄清石灰水浓度小,吸收效果差,答案选CD。
故答案为: A ; CD ;
(5)①c中的溶液为NaClO和NaCl溶液,若X为盐酸,酸性溶液中次氯酸钠和氯化钠反应生成氯气,氯气具有氧化性与KI反应生成碘单质,淀粉遇碘单质变蓝;氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,故氯气遇到湿润的pH试纸,试纸先变红后褪色;
②若溶液为双氧水,当注射器中的溶液注入试管时,在气球处会收集到一种常见的无色无味气体,且原溶液消毒能力大大降低,说明NaClO与H2O2反应生成NaCl、氧气和水,该反应的离子方程式为ClO-+H2O2=O2↑+Cl-+H2O。
故答案为: 先变红后褪色 ; ClO-+H2O2=O2↑+Cl-+H2O 。
【分析】(1)识别仪器构造,盛放 MnO2的为圆底烧瓶。
(2)b 中 Cl2与热 KOH 反应生成 KClO3,离子方程式需体现 Cl 的歧化(+5 和 -1 价)及加热条件。
(3)低温抑制 Cl2与 NaOH 生成 NaClO3,确保主产物为 NaClO,提高纯度。
(4)a 用饱和食盐水除 Cl2中 HCl(不吸收 Cl2);d 需吸收尾气 Cl2,选碱性溶液(NaOH)或还原性溶液(Na2S2O3)。
(5)① c 中 NaClO 与浓盐酸反应生成 Cl2,Cl2使 pH 试纸先变红(HCl)后褪色(HClO 漂白)。
② NaClO 与 H2O2反应,ClO-氧化 H2O2生成 O2,自身还原为 Cl-,离子方程式体现氧化还原关系。
(1)根据仪器构造可判断盛装粉末的仪器名称是圆底烧瓶;
(2)b中制备氯酸钾,发生反应的离子方程式是3Cl2+6OH-+5Cl-+3H2O。
(3)氢氧化钠与氯气反应有多种情况,温度高时生成NaClO3,采用冰水浴冷却的目的是提高产品的纯度,防止生成NaClO3;
(4)a中用饱和食盐水去除氯气中的HCl气体,答案选A,d为尾气的吸收装置,可防止污染环境,吸收氯气可用NaOH溶液或具有还原性的溶液,澄清石灰水浓度小,吸收效果差,答案选CD。
(5)①c中的溶液为NaClO和NaCl溶液,若X为盐酸,酸性溶液中次氯酸钠和氯化钠反应生成氯气,氯气具有氧化性与KI反应生成碘单质,淀粉遇碘单质变蓝;氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,故氯气遇到湿润的pH试纸,试纸先变红后褪色;
②若溶液为双氧水,当注射器中的溶液注入试管时,在气球处会收集到一种常见的无色无味气体,且原溶液消毒能力大大降低,说明NaClO与H2O2反应生成NaCl、氧气和水,该反应的离子方程式为ClO-+H2O2=O2↑+Cl-+H2O。
30.按要求完成下列各小题:
(1)写出下列物质的化学式或名称:次氯酸   ,   。
(2)覆铜板腐蚀液主要成分的化学式   。
(3)写出与水反应的化学方程式   。
(4)与盐酸反应的离子方程式   。
(5)①稀盐酸 ②固体③④⑤⑥⑦溶液 ⑧液氯,上述物质中,属于非电解质的有   (填序号)。
【答案】(1);二氧化氯
(2)
(3)
(4)
(5)④⑥
【解析】【解答】(1)次氯酸的化学式为:,的名称为:二氧化氯;
故答案为: ; 二氧化氯 ;
(2)覆铜板腐蚀液为氯化铁溶液,主要成分的化学式为:;
故答案为: ;
(3)与水反应生成氢氧化钠和氢气,化学方程式为:;
故答案为: ;
(4)与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,离子方程式为:;
故答案为: ;
(5)①稀盐酸为混合物,既不是电解质也不是非电解质;
②固体在水溶液或熔融状态下能导电,是电解质;
③在熔融状态下能导电,是电解质;
④在水溶液或熔融状态下自身不能电离,属于非电解质;
⑤在水溶液或熔融状态下能导电,是电解质;
⑥在水溶液或熔融状态下自身不能电离,属于非电解质;
⑦溶液为混合物,既不是电解质也不是非电解质;
⑧液氯为单质,既不是电解质也不是非电解质。
根据以上分析,④⑥属于非电解质。
故答案为: ④⑥
【分析】 (1) 按 “次某酸” 命名规则确定次氯酸为 HClO;按 “几氧化几某” 规则二氧化氯为 ClO2。
(2)记忆覆铜板腐蚀原理,FeCl3溶液可与 Cu 反应,故主要成分为 FeCl3。
(3)Na 与水反应生成 NaOH 和 H2,配平方程式为 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2。
(4)Fe3O4与盐酸反应生成 FeCl3、FeCl2和 H2O,离子方程式为 Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O。
(5)非电解质是自身不能电离的化合物,筛选出 CO2、CH4。
(1)次氯酸的化学式为:,的名称为:二氧化氯;
(2)覆铜板腐蚀液为氯化铁溶液,主要成分的化学式为:;
(3)与水反应生成氢氧化钠和氢气,化学方程式为:;
(4)与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,离子方程式为:;
(5)①稀盐酸为混合物,既不是电解质也不是非电解质;
②固体在水溶液或熔融状态下能导电,是电解质;
③在熔融状态下能导电,是电解质;
④在水溶液或熔融状态下自身不能电离,属于非电解质;
⑤在水溶液或熔融状态下能导电,是电解质;
⑥在水溶液或熔融状态下自身不能电离,属于非电解质;
⑦溶液为混合物,既不是电解质也不是非电解质;
⑧液氯为单质,既不是电解质也不是非电解质。
根据以上分析,④⑥属于非电解质。
31.氯气是一种重要的化工原料,呈黄绿色,有毒,能与多种物质反应。用图所示装置Ⅰ可制取氯气,并对其性质进行一系列的实验探究。
回答下列问题:
(1)①装置Ⅰ中盛装浓盐酸的仪器名称是   。
②实验室利用装置A制氯气,反应的离子方程式是   。
(2)利用纯净、干燥的氯气与熔融金属锡反应可制备,将装置Ⅰ与装置Ⅱ连接起来可制备。已知:金属锡熔点为231℃,活泼性与铁相似;的沸点为114℃;易与水反应。
①装置E的作用是   。
②虚线框可选用下列装置中的   (填“甲”“乙”或“丙”)。
(3)将装置Ⅰ与装置Ⅲ连接起来探究氯气的漂白性及氧化性。
①F、G通入后,观察到的现象是   ,根据现象可得出结论:无漂白性,与水反应生成的有漂白性。
②实验开始后,观察到洗气瓶H中的现象是   。
③写出洗气瓶Ⅰ中发生的离子反应方程式(已知亚硫酸钠被氧化为硫酸钠):   。
④装置K的作用是   ,发生的离子反应方程式为   。
【答案】(1)分液漏斗;MnO2+2Cl—+4H+Mn2++Cl2↑+H2O
(2)冷凝收集SnCl4;丙
(3)F中布条不褪色,G中布条褪色;溶液先变红后褪色;Cl2+SO+ H2O =2Cl—+SO+2H+;吸收多余的Cl2,防止污染空气;Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O
【解析】【解答】(1)①由实验装置图可知,装置Ⅰ中盛装浓盐酸的仪器为分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
②由分析可知,装置A中发生的反应为二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为MnO2+2Cl—+4H+Mn2++Cl2↑+H2O,故答案为:MnO2+2Cl—+4H+Mn2++Cl2↑+H2O;
故答案为: 分液漏斗 ; MnO2+2Cl—+4H+Mn2++Cl2↑+H2O ;
(2)①装置E用于冷凝收集四氯化锡,故答案为:冷凝收集SnCl4;
②由分析可知,虚线框中的装置应用于吸收氯气防止污染空气,并吸收水蒸气,防止水蒸气进入E中与四氯化锡反应,图甲中氢氧化钠溶液产生的水蒸气会进入锥形瓶中与四氯化锡反应,图乙中盛装浓硫酸的洗气瓶中的导气管应该长进短出,否则会发生意外事故,装置丙中盛有的碱石灰能吸收氯气的同时防止空气中的水蒸气进入,所以虚线框虚线框可选用的装置为丙装置,故选丙;
故答案为: 冷凝收集SnCl4 ; 丙 ;
(3)①装置F中干燥的红色布条不褪色,G中湿润的红色布条褪色说明氯气无漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸有漂白性,故答案为:F中布条不褪色,G中布条褪色;
②溶于水的氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,具有强氧化性的次氯酸能使有机色质漂白褪色,盛有洗气瓶H中的紫色石蕊溶液会先变红后褪色,故答案为:先变红后褪色;
③由题意可知,装置Ⅰ中发生的反应为亚硫酸钠溶液与氯气反应生成硫酸钠和盐酸,反应的离子反应方程式为Cl2+SO+ H2O =2Cl—+SO+2H+,故答案为:Cl2+SO+ H2O =2Cl—+SO+2H+;
④由分析可知,装置K中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,反应的离子方程式为Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O,故答案为:Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O。
故答案为: F中布条不褪色,G中布条褪色 ; 溶液先变红后褪色 ; Cl2+SO+ H2O =2Cl—+SO+2H+ ; 吸收多余的Cl2,防止污染空气 ; Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O.
【分析】(1)①装置 Ⅰ 中盛装浓盐酸的仪器为分液漏斗。
②MnO2与浓盐酸在加热条件下反应,生成 Mn2+、Cl2和 H2O,书写方程式。
(2)①SnCl4沸点较低(114℃)且易水解,装置 E 通过冰水冷凝,收集生成的 SnCl4。
②需吸收尾气 Cl2并隔绝空气中的水蒸气(防 SnCl4水解),丙中碱石灰可同时实现。
(3)①F 中干燥布条(Cl2无漂白性)不褪色;G 中湿润布条(Cl2与水生成 HClO,具漂白性)褪色。
②Cl2与水反应生成盐酸(使石蕊变红)和 HClO(漂白褪色),故溶液先变红后褪色。
③Cl2氧化 SO32-为 SO42-,自身被还原为 Cl-,书写离子方程式。
④NaOH 溶液吸收多余 Cl2防污染,书写离子方程式。
(1)①由实验装置图可知,装置Ⅰ中盛装浓盐酸的仪器为分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
②由分析可知,装置A中发生的反应为二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为MnO2+2Cl—+4H+Mn2++Cl2↑+H2O,故答案为:MnO2+2Cl—+4H+Mn2++Cl2↑+H2O;
(2)①由分析可知,装置E用于冷凝收集四氯化锡,故答案为:冷凝收集SnCl4;
②由分析可知,虚线框中的装置应用于吸收氯气防止污染空气,并吸收水蒸气,防止水蒸气进入E中与四氯化锡反应,图甲中氢氧化钠溶液产生的水蒸气会进入锥形瓶中与四氯化锡反应,图乙中盛装浓硫酸的洗气瓶中的导气管应该长进短出,否则会发生意外事故,装置丙中盛有的碱石灰能吸收氯气的同时防止空气中的水蒸气进入,所以虚线框虚线框可选用的装置为丙装置,故选丙;
(3)①装置F中干燥的红色布条不褪色,G中湿润的红色布条褪色说明氯气无漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸有漂白性,故答案为:F中布条不褪色,G中布条褪色;
②溶于水的氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,具有强氧化性的次氯酸能使有机色质漂白褪色,盛有洗气瓶H中的紫色石蕊溶液会先变红后褪色,故答案为:先变红后褪色;
③由题意可知,装置Ⅰ中发生的反应为亚硫酸钠溶液与氯气反应生成硫酸钠和盐酸,反应的离子反应方程式为Cl2+SO+ H2O =2Cl—+SO+2H+,故答案为:Cl2+SO+ H2O =2Cl—+SO+2H+;
④由分析可知,装置K中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,反应的离子方程式为Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O,故答案为:Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O。
32.以海水为原料,能够以低廉的成本获得氯气。除此之外,在实验室也可以多种方法制备氯气。某校化学实验兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置(必要的加持仪器已省略),利用如下装置制备氯气并验证氯气的某些性质。
请回答下列问题:
(1)装置A中制取的离子方程式为   。
(2)装置B中溶液出现浑浊,能否说明与溶液发生反应?请说明理由:   。
(3)装置C可制取氯酸钾,化学方程式为:(浓),请用双线桥表示电子转移过程:   。
(4)装置D中导管接错,若导致溶液进入装置E,则E中出现的现象为   。此过程涉及反应的化学方程式是   。
(5)氯气有剧毒,一旦泄露会对人民群众的生命安全造成重大威胁。工业生产中常用氨气检查输送氯气的管道是否有泄漏。若有泄漏,可以观察到有大量的白烟生成(为固体),同时会生成一种空气中含量最多的物质,试写出该反应的化学方程式:   。
【答案】(1)
(2)不能,因为装置A中HCl挥发进入装置B,与AgNO3溶液反应也会生成沉淀
(3)
(4)先产生白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;
(5)
【解析】【解答】(1)制取Cl2的离子反应方程式为:;
故答案为: ;
(2)装置B中溶液出现浑浊,不能说明Cl2与AgNO3溶液发生反应,因为装置A中HCl挥发进入装置B,会优先与AgNO3溶液反应生成沉淀;
故答案为: 不能,因为装置A中HCl挥发进入装置B,与AgNO3溶液反应也会生成沉淀 ;
(3)Cl元素由0价升到+5价,Cl元素由0价降低到-1价,转移了5个电子,用双线桥表示电子转移过程;
故答案为:;
(4)若溶液进入装置E中,与溶液反应,生成白色沉淀,被空气中的氧气氧化,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,发生反应的方程式为:,;
故答案为: 先产生白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色 ; ;
(5)空气中含量最多的物质为氮气,故氯气与氨气反应生成氯化铵与氮气,化学方程式:;
故答案为: 。
【分析】(1)实验室制氯气的反应中,MnO2和浓盐酸加热反应,Mn 从 +4 价降到 +2 价,Cl 从 -1 价升到 0 价,据此书写离子方程式。
(2)浓盐酸挥发中小学教育资源及组卷应用平台
化学必修一第二章 海水中重要的元素—氯和钠
2.2氯及其化合物
1.了解氯气的物理性质,掌握氯气的化学性质。
2.通过探究氯气的主要化学性质,初步形成基于物质类别、元素价态和原子结构对性质进行预测和检验的认知。
3.通过对含氯物质及其转化关系的认识过程,建立物质性质与物质用途的关联。
4.知道实验室制备氯气的原料,理解其制备原理。
5.能根据氯气制备原理及氯气的性质,认识氯气的制备装置、净化干燥装置、收集装置和尾气处理装置。
6.了解氯离子的检验原理、所用试剂,能规范书写氯离子的检验方法。
知识点一 氯气的性质
1.原子结构
(1)微粒结构示意图
原子结构示意图 离子结构示意图
(2)结构和性质的关系:容易得到1个电子,形成最外层8电子的稳定结构
2.氯气的物理性质
(1)色味态:黄绿色有刺激性气味的有毒气体
(2)溶解性
①能溶于水,常温下1体积水约溶解2体积氯气,得到氯水
②不溶于饱和NaCl溶液
(3)密度:大于空气密度
(4)熔沸点:熔点-101℃,沸点-34.6℃,易液化,沸点相对较高
(5)物理特性:易液化,加压条件下变成液氯
【注意】实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是:用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量气体飘进鼻孔(如图所示)。
3. 氯气的化学性质
①与金属反应表现强氧化性(与变价金属反应,金属被氧化成高价态)
a. 2Na+Cl2 2NaCl(产生黄色火焰,冒白烟)
b. Cu+Cl2CuCl2(产生棕黄色的烟,溶于水后溶液呈蓝绿色)
c. 2Fe+3Cl22FeCl3(产生棕红色的烟,溶于水后溶液呈棕黄色)
【注意】常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应,所以液氯通常储存在钢瓶中。
②与非金属反应
a. 与氢气反应,条件不同,产物相同,现象不同
点燃:H2+Cl22HCl,安静燃烧,产生苍白色火焰,瓶口有白雾,可用于工业制盐酸。
光照:H2+Cl22HCl,发生爆炸
b. 2P+3Cl22PCl3(氯气不足;产生白雾)
2P+5Cl22PCl5(氯气充足;产生白烟)
③与碱反应
Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O(用于除去多余的氯气)
2Cl2+2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(用于制漂粉精)
Ca(ClO)2+CO2+H2O = CaCO3↓+2HClO(漂粉精的漂白原理)
④与某些还原性物质反应
2FeCl2 + Cl2= 2FeCl3
SO2+Cl2+2H2O = 2HCl + H2SO4
2KI+Cl2 = 2KCl + I2(使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色,用于氯气的检验)
⑤与某些有机物反应
CH4+Cl2 CH3Cl + HCl(取代反应);CH2=CH2+Cl2 → CH2ClCH2Cl(加成反应)
⑥与水反应的实验操作
实验现象:A中干燥的有色布条不褪色;B中湿润的有色布条褪色
化学方程式:Cl2+H2OHCl+HClO。
【特别提醒】
1.氯气、盐酸与金属反应的比较
(1)Cl2可以和大多数金属化合生成金属氯化物,与变价金属反应生成高价金属氯化物
①单一价态:2Na+Cl22NaCl、2Al+3Cl22AlCl3
②多种价态:2Fe+3Cl22FeCl3、Cu+Cl2CuCl2
(2)盐酸与只能与氢前的活泼金属发生置换反应,生成低价金属氯化物和氢气。
①单一价态:2Na+2HCl2NaCl+H2↑、2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑
②多种价态:Fe+2HClFeCl2+H2↑、Cu和稀盐酸不反应
2.Cl2的特殊性质
(1)Cl2可使湿润的有色布条褪色,不能使干燥的有色布条褪色,说明Cl2没有漂白性,HClO有漂白作用。
(2)Cl2可使湿润的石蕊试纸先变红后褪色,原因是Cl2与水反应生成的盐酸使石蕊试纸先变红,HClO使变色后的石蕊试纸褪色。
(3)常温下液态氯与铁不反应,故可用钢瓶贮运液氯。
知识点二 氯水的成分及性质
氯气能以1∶2的比例溶于水中得到的黄绿色溶液,氯气的水溶液称为氯水,溶于水的氯气只有少量与水反应。 氯气溶于水,在氯水中少部分氯分子与水反应。在新制的氯水:三种分子(H2O、Cl2、HClO)、四种离子(H+、Cl-、ClO-、OH-);久置氯水则几乎是盐酸溶液。
1. 氯水中存在三种平衡关系:
①Cl2+H2OHCl+HClO
②HClO??H++ClO-
③H2OH++OH-
根据可逆反应的特点,即可得出新制氯水中存在的各种微粒。
2. 氯水的性质
新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质:①Cl2的强氧化性;②HCl的强酸性;③HClO的强氧化性、弱酸性;④Cl 的性质。在不同的反应中,新制氯水中起作用的成分不同。
3.液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯 新制氯水 久置氯水
分类 纯净物 混合物 混合物
颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色
性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性
粒子种类 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H+、Cl 、ClO 、OH H2O、H+、Cl 、OH
知识点三 次氯酸和次氯酸盐的性质
1. HClO的基本性质
次氯酸的结构式为H—O—Cl(氧处于中心),电子式为。
①弱酸性:一元弱酸,酸性比H2CO3还弱。
②不稳定性:见光易分解,2HClO 2HCl + O2↑,因此次氯酸要现用现配,保存在棕色试剂瓶中。
③强氧化性:具有漂白、杀菌能力,用作消毒剂、漂白剂,可以使色布、品红溶液等褪色。
HClO和ClO 都具有强氧化性,无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应。
2. 漂白液、84消毒液
①制备反应:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
②主要成分:NaCl和NaClO,有效成分为NaClO。
③漂白原理:NaClO+H2O+CO2NaHCO3+HClO
3. 漂白粉
①制备反应:2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
②主要成分:Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分为Ca(ClO)2
③漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
④失效原因:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO、2HClO2HCl+O2↑
【易错点拨】漂白粉的易错点
①漂白粉属于混合物,其主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2。
②漂白粉是固体物质,制取原料是石灰乳而不是石灰水。
③漂白粉没有漂白性,遇到酸性物质生成的HClO有漂白性。
④漂白粉溶液能使有色物质褪色,不能用pH试纸测其pH。
⑤Ca(ClO)2具有强氧化性,能够将浓盐酸氧化成Cl2;但与稀盐酸只发生复分解反应生成HClO和CaCl2。
特别提醒 如果Cl2与Ca(OH)2充分反应,并使Ca(ClO)2成为主要成分,则得到漂粉精。
4. 指示剂遇几种不同漂白剂的变化
漂白剂 HClO Na2O2(H2O2) SO2 活性炭
漂白原理 氧化漂白 氧化漂白 化合漂白 吸附漂白
品红溶液 褪色 褪色 褪色 褪色
紫色石蕊 先变红后褪色 褪色 只变红不褪色 褪色
知识点四 氯气实验室制法
1. 原料:含有Cl-的物质(如浓盐酸)和强氧化剂(除MnO2外还可以是KMnO4、KClO3等)
2.反应原理:MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + 2H2O + Cl2↑
【易错提醒】①反应物的选择:必须用浓盐酸,MnO2与稀盐酸不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。
②加热温度:为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热的温度不宜过高,因为浓盐酸易挥发。
③实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染空气。
④尾气吸收时,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少,吸收不充分。
⑤参加反应的HCl中,只有被氧化。
⑥如果没有MnO2,可用其他强氧化剂如KClO3、Ca(ClO)2、KMnO4等代替,
如KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O;
Ca(ClO)2+4HCl(浓) CaCl2+2Cl2↑+2H2O;
2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
⑦若无浓盐酸,可用NaCl和浓H2SO4代替:MnO2+2NaCl+3H2SO4(浓) MnSO4+2NaHSO4+Cl2↑+2H2O。
3. 仪器装置:
【注意】①使用分液漏斗一是可防止盐酸挥发,二是可控制反应速率及氯气的量
②为了在反应过程,使盐酸顺利滴下,可采用以下装置:
4. 净化装置:
由于氯气含有HCl、水蒸气,需除去。
用饱和食盐水除去HCl,用浓硫酸除去水蒸气(氯气能与碱反应,所以不能用碱石灰)。
5. 收集方法:向上排空气法 (或排饱和食盐水法);
依据是气体的密度和水溶性。因为氯气能溶于水,密度比空气大,所以收集氯气时,不能用排水法,应该用向上排空气法。Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小,也可用排饱和食盐水法收集Cl2。
饱和食盐水
6. 验满方法:①将湿润的淀粉-KI试纸靠近收集Cl2的集气瓶瓶口,若观察到试纸立即变蓝,则证明已收集满。
②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口,若观察到试纸先变红后褪色,则证明已收集满。
③根据氯气的颜色判断是否收集满:若观察到整个集气瓶中充满黄绿色的气体,则证明已收集满。
7. 尾气处理:用 NaOH溶液吸收多余的Cl2,以防Cl2污染空气。
Cl2有毒,易污染空气,常用NaOH溶液吸收多余的Cl2(Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O)。
NaOH溶液
【注意】Ca(OH)2溶解度小,不能用澄清石灰水吸收Cl2,否则不能充分吸收多余的Cl2。
8. 氯气制备、净化装置的改进
(1)制备装置
橡皮管a的作用:使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等,保证液体顺利流下。
(2)净化装置
①长颈漏斗除用于检查装置气密性外,还可以检查整套装置是否发生堵塞。若发生堵塞,现象为长颈漏斗中液面上升。
②该装置的作用之一是观察气体的生成速率。
9.卤素互化物与拟卤素
(1)由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如IBr、ICl、BrF3、ClF3。卤素互化物与卤素单质的性质相似,有较强的氧化性。如与金属反应:2IBr+2MgMgBr2+MgI2。
注意:卤素互化物中,非金属性弱的元素显正价,如:ICl中,I显+1价,Cl显-1价。所以卤素互化物与H2O、NaOH等反应一般属于非氧化还原反应:IBr+H2OHBr+HIO,IBr+2NaOHNaBr+NaIO+H2O。
(2)拟卤素
有些多原子分子与卤素单质性质相似,其阴离子与卤素阴离子性质相似。如:氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答这类题目时可用换元法,如把(SCN)2当作X2,把SCN-当作X-。
知识点五 卤素离子的检验方法
1. AgNO3溶液——沉淀法
未知液生成
①原理
Cl-+Ag+=AgCl↓ AgCl不溶于稀硝酸
②试剂
AgNO3溶液和稀硝酸
③答题模板
【说明】①检验时要先加稀HNO3,以排除CO32-等离子的干扰。不能用H2SO4,因为Ag2SO4微溶于水,会干扰实验,更不能用盐酸,因为盐酸中含有C1-。
②如果SO和Cl-同时存在,先用过量Ba(NO3)2溶液除去SO,然后再用AgNO3溶液和稀硝酸检验Cl-。
2. 置换——萃取法
未知液
有机层呈
3. 氧化——淀粉法检验I-
未知液 蓝色溶液,表明有I-
4. 卤素的提取
(1)氯的提取——氯碱工业
电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
(2)海水提取溴
①工艺流程
②发生反应的化学方程式
2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl;
Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4;
2HBr+Cl2===2HCl+Br2。
(3)海带中提取碘
①工艺流程
②发生反应的离子方程式:Cl2+2I-===I2+2Cl-。
【题型一】氯气与金属、非金属单质的反应
【典例分析】下列关于氯气的叙述正确的是
A.通常情况下氯气呈黄绿色,有刺激性气味,极易溶于水
B.红热的铜丝可以在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟
C.氯气能够杀菌,常用于居室消毒
D.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰
【变式演练1】下列有关实验现象的描述中正确的是
A.氢气在氯气中燃烧产生苍白色的火焰,在瓶口出现白烟
B.钠在氯气中燃烧,产生白烟
C.铜丝在氯气中燃烧,生成,产生蓝色的烟
D.红热的铁丝在氯气中剧烈燃烧,生成黑色固体
【变式演练2】下列物质中,不能由单质直接化合生成的是
A. B. C. D.
【变式演练3】下列说法中,不正确的是
A.燃烧一定伴有发光现象 B.燃烧一定要有氧气参加
C.燃烧一定是氧化还原反应 D.燃烧一定会放出热量
【题型二】氯气与水的反应
【典例分析】(23-24高一上·上海·期末)为研究氯水性质,某同学将新制氯水逐滴加入下列溶液中,现象描述错误的是
选项 溶液 现象
A 紫色石蕊试液 溶液先变红后褪色
B 溶液 产生气泡
C 溴水 溶液褪色
D 溶液 有白色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
【变式演练1】(23-24高一上·安徽马鞍山·月考)向新制氯水中加入下列物质,产生的现象、解释或离子方程式均正确的是
选项 加入物质 现象 解释或离子方程式
A 紫色石蕊溶液 溶液变红 氯水中有
B 有气体放出
C 溶液 有白色沉淀生成
D 淀粉溶液 溶液无颜色变化 有氧化性
A.A B.B C.C D.D
【变式演练2】(23-24高一上·四川·期末)下列关于新制氯水的说法错误的是
A.溶液呈浅黄绿色
B.滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成
C.日光照射一段时间,溶液酸性增强
D.滴入几滴石蕊溶液,溶液变成红色
【变式演练3】(23-24高一上·陕西咸阳·月考)下列关于氯气、液氯、氯水叙述正确的是
A.干燥氯气能使干燥有色纸花褪色 B.液氯为混合物
C.新制氯水中只存在2种分子 D.新制氯水长期放置在空气中,酸性增强
【题型三】氯气与碱的反应
【典例分析】(23-24高一上·陕西安康·期中)工业上将氯气通入到石灰乳中制备漂白粉,制备流程如下。下列有关说法正确的是
A.工业制备漂白粉的离子方程式为:
B.“反应”中是氧化剂,石灰乳是还原剂
C.完全变质后的漂白粉固体只含一种电解质
D.流程中工序“反应”,应将氯气通入冷的石灰乳中
【变式演练1】“84”消毒液的有效成分是NaClO,可用它浸泡、擦拭物品,喷洒空气,对地面进行消毒,以达到杀灭大多数病菌和部分病毒的目的。下列用来解释事实的方程式中,不合理的是
A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2来制备:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
B.HClO的酸性强于H2CO3:ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO
C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O
D.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH+ClO-=HClO+CH3COO-
【变式演练2】(23-24高一上·安徽芜湖·期中)下列关于漂白粉的说法正确的是
A.工业上制漂白粉,Cl2既是氧化剂也是还原剂
B.漂白粉的有效成分是和
C.用漂白粉净水属于物理吸附过程
D.漂白粉在空气中易被氧化,故应密封保存
【变式演练3】(23-24高一上·广东清远·期中)“84”消毒液的有效成分为NaClO。下列有关“84”消毒液的说法正确的是
A.“84”消毒液属于纯净物
B.“84”消毒液除能杀菌消毒外,还可作漂白剂
C.“84”消毒液中的NaClO比较稳定,不需密封保存
D.“84”消毒液杀菌消毒过程中,并未发生氧化还原反应
【题型四】氯气的实验室制法
【典例分析】(23-24高一上·安徽蚌埠·期末)某同学用如下实验装置制备并检验的性质。下列说法正确的是
A.用图Ⅰ装置制取Cl2,用稀盐酸
B.图Ⅱ实验可证明干燥的氯气也有漂白性
C.图Ⅲ集气瓶中产生了棕黄色的烟,加水后溶液呈浅绿色
D.图Ⅳ实验可证明新制氯水具有酸性和漂白性
【变式演练1】(23-24高一上·广东深圳·期末)下列有关氯气制备、净化及尾气处理的实验过程中(“→”表示气流方向),所需装置和试剂均正确的是
A.制备 B.除去中气体
C.干燥 D.尾气处理
A.A B.B C.C D.D
【变式演练2】(2023高一上·广东·学业考试)实验室模拟制备“84”消毒液的装置如图。实验时
A.Ⅰ中盛装的仪器为锥形瓶 B.Ⅰ中的反应仅体现了浓盐酸的酸性
C.Ⅱ的主要作用是除去 D.Ⅲ中两容器内的溶液均可能有NaClO生成
【变式演练3】(23-24高一上·山东青岛·期末)设计如下实验制备、收集纯净干燥的氯气,并探究其性质,其中b为湿润的蓝色石蕊试纸。下列说法错误的是
A.a导管可达到平衡气压便于浓盐酸顺利流下的目的
B.该装置中存在两处错误
C.甲中为浓硫酸、乙中为饱和食盐水
D.装置错误改正后进行实验,b先变红,一段时间后褪色
【题型五】Cl-的检验
【典例分析】(23-24高一上·河南安阳·期中)检验某溶液中是否含有,正确的操作是
A.取样,滴加溶液,看是否有白色沉淀生成
B.取样,先加盐酸酸化,再加入溶液,看是否有白色沉淀生成
C.取样,加入少量溶液,有白色沉淀生成,再加稀盐酸,看白色沉淀是否消失
D.取样,先加稀硝酸酸化,再加入溶液,看是否有白色沉淀生成
【变式演练1】检验某无SO的溶液中是否含有Cl-,正确的操作是
A.取样,滴加AgNO3溶液,看是否有白色沉淀
B.取样,先加盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成
C.取样,先加稀HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成
D.取样,加少量AgNO3溶液,有白色沉淀,再加稀HNO3,看白色沉淀是否消失
【变式演练2】(23-24高一上·山西阳泉·期末)某溶液中可能含有、、、、中的几种,某同学取少量溶液加入过量稀硝酸,有气泡产生;继续滴入溶液,有白色沉淀生成,下述分析判断正确的是
A.只含有和 B.一定含有、和
C.一定含有、和,不含 D.是否有还需要做焰色反应来确定
【变式演练3】下列检验某无色溶液中是含有氯离子的实验,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
一、选择题
1.某兴趣小组为制备氯气并验证其性质,做了如下实验,实验装置如图所示(部分固定装置未画出)。下列说法不正确的是
A.将装置A中换成,也能达到实验目的
B.装置B有除去及作安全瓶的作用
C.装置C中可以看到有色布条Ⅰ褪色,布条Ⅱ不褪色
D.F中发生的离子方程式为:Cl2+OH- =Cl- +ClO- +H2O
2.下列操作、现象和结论均正确的是
选项 操作 现象 结论
A 向碳酸钠粉末滴几滴水,再插入温度计 碳酸钠结块变成晶体,温度升高 碳酸钠与水反应生成,同时放热
B 将通入淀粉-KI溶液 淀粉-KI溶液变蓝色 氧化性:
C 向待测液中加入盐酸酸化的溶液 有白色沉淀生成 待测液中含有Cl-
D 在空气中点燃氢气,将导管伸入盛有氯气的集气瓶 集气瓶中产生白烟 生成HCl
A.A B.B C.C D.D
3.实验室用如图装置制取、提纯、收集Cl2、尾气处理,不能达到实验目的的是
A.用装置甲制取Cl2 B.用装置丙收集Cl2
C.用装置丁吸收尾气中的Cl2 D.用装置乙除去Cl2中的少量HCl
4.下列有关新制氯水的说法不正确的是
A.新制氯水呈黄绿色,是因为氯水中含有
B.新制氯水滴到溶液中,有气泡产生,说明氯水中呈酸性
C.新制氯水滴到硝酸银溶液中,能产生白色沉淀
D.新制氯水光照一段时间,酸性会减弱
5.和两种气体的制备和性质一体化探究实验装置(已省略夹持装置)如图所示。下列说法正确的是
A.制备氯气可以采用浓盐酸与反应
B.A-2/B-2两处的品红溶液变色的原理相同,都是利用其氧化性
C.A-3/B-3两处的实验现象是一样的,都是蓝色石蕊试纸变红
D.试剂瓶C中的溶液若是氯化钡溶液,则会出现白色沉淀
6.某化学兴趣小组采用次氯酸钙与稀盐酸反应制取氯气,并探究了氯气的性质。实验装置如图所示,下列说法正确的是
A.g处变为橙色,h处变为黄色,说明氧化性;
B.湿润的pH试纸先变红后褪色,说明Cl2有酸性和漂白性
C.f处变红,是因为被还原为,遇KSCN溶液变红
D.b试管中的离子方程式为:
7.实验装置如图所示,关闭A处的弹簧夹时,试管C中的红色布条无明显变化;打开A处的弹簧夹后,试管C中的红色布条逐渐褪色。则B瓶中盛放的试剂可能是(  )
①饱和NaCl溶液 ②KOH溶液 ③H2O ④浓硫酸
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
8.关于新制的氯水和久置的氯水,下列说法不正确的是(  )
A.新制的氯水呈浅黄绿色,久置的氯水无色
B.新制的氯水漂白作用强,久置的氯水漂白作用很弱或消失
C.新制的氯水中没有氯离子,久置的氯水中才含有氯离子
D.新制的氯水中含氯气多,久置的氯水中含有极少量的氯气或不含氯气
9.下列反应的离子方程式正确的是
A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:
C.铜与稀硝酸:
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:
10.下列关于氯气的说法,错误的是(  )
A.氧化性:
B.可用于生产盐酸和“84”消毒液
C.利用浓盐酸和二氧化锰共热可制得
D.中含有的杂质可通过饱和食盐水除去
11.下列有关的实验装置、试剂及操作,不能达到实验目的的是
A.制取NaCl晶体 B.除去乙炔中混有的 C.收集 D.制备
A.A B.B C.C D.D
12.利用数字传感器对氯水的光照实验进行数据采集与分析,下图显示的是
A.氯离子的浓度 B.氧气的体积分数
C.氯水的pH值 D.氯水的导电能力
13.下图装置可以用来制备少量漂白液。
(1)写出圆底烧瓶中反应的化学方程式   。
(2)实验前需检验装置的气密性,具体操作为   。
(3)制备漂白液的反应离子方程式为   。
(4)实验中发现,漂白液中有效成分的产率低于用盐酸量计算出的理论值,可能的原因有(写出两条)   。
14.将一定量的通入一定浓度的KOH溶液中,两者恰好完全反应(已知反应过程放热),生成物中有三种含氯元素的离子,其中和两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化示意图如图所示。下列说法不正确的是
A.反应后的溶液中mol
B.原KOH溶液中,mol
C.反应中转移电子的物质的量是0.84mol
D.依据图像,此反应的总反应离子方程式为
15.下列反应的生成物与反应条件或用量无关的是
A.Na与 B.与NaOH C.Fe与 D.C与
16.某校化学兴趣小组利用如图装置在实验室制备“84”消毒液,下列说法正确的是
A.装置Ⅰ中的KMnO4 可以替换成MnO2
B.装置Ⅱ可以除去Cl2中HCl 杂质,还可以防止倒吸
C.装置Ⅲ中消耗5.6 LCl2,转移0.5 mol电子
D.装置Ⅳ的作用是吸收空气中的CO2和水蒸气
17.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,溶液中浓度随着时间变化的曲线
B.图②为向与的混合溶液中滴加盐酸产生的图像
C.图③为向溶液中滴加溶液的导电性变化图像
D.已知还原性:,图④为混合溶液,各离子物质的量随氯气通入的变化图像,b代表的是
18.氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是
A.氯水中加入镁粉,片刻后气泡冒出,说明有存在
B.滴到淀粉—试纸上,先变蓝后褪色。其中褪色可能是由引起的
C.加入溶液,氯水的浅黄绿色消失,说明有存在
D.先加入盐酸酸化,再加入溶液,生成白色沉淀,说明有存在
19.类比是研究物质性质的常用方法之一,下列类比正确的是
A.是碱性氧化物,也是碱性氧化物
B.Cu与反应生成,Fe与反应生成
C.与反应生成和,则与反应也生成和
D.溶解度大于,的溶解度也大于
20.下列各组物质,因反应条件或反应物用量改变可得到不同产物的是
①Na和②和盐酸 ③和④NaOH和
A.①③ B.②③ C.③④ D.①④
21.下列离子方程式正确的是
A.过量通入饱和碳酸钠溶液中:
B.通入水中制氯水:
C.沉淀溶于溶液:
D.金属钠投入溶液中:
22.下列实验操作和现象及所得出的结论都正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 将干燥的通入到装有潮湿有色布条广口瓶中,观察到有色布条的颜色逐渐褪去 有漂白性
B Na投入水中会熔成光亮的小球 Na与水反应放热且Na的熔点低
C 同温下,向等物质的量浓度的溶液中分别滴几滴酚酞,观察到红色较深的是 碱性大于
D 向25mL沸水中滴加5-6滴饱和溶液,继续煮沸至混合液呈红褐色,停止加热 该实验得到了沉淀
A.A B.B C.C D.D
23.下列实验装置正确且能达到相应实验目的的是
A.用装置甲制备胶体
B.用装置乙检验中是否混有
C.用装置丙配制溶液
D.用装置丁吸收多余的
24.下列关于氯气的叙述不正确的是
A.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体
B.钠在氯气中燃烧发出黄色火焰,产生大量白烟
C.纯净的氢气能在氯气中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰
D.大量氯气泄漏时,迅速离开现场并尽量往高处去
25.可将氯气用软管通到田鼠洞中用于消灭田鼠,这是利用了氯气下列性质中的
①黄绿色②密度比空气大③有毒④易液化⑤溶于水
A.①② B.②③ C.①②③ D.③④⑤
26.下列说法正确的是
①氯气、液氯、氯水是同一种物质,均可以储存在钢瓶中
②钠、氢气都能在氯气中燃烧生成白雾
③金属钠着火不能用水扑灭
④和长期置于空气中,最终产物相同
⑤新制氯水可以使干燥的有色布条褪色
⑥久置的氯水,因氯气几乎完全挥发掉,剩下的就是水
A.①②④ B.①③⑤ C.③④⑤ D.①②⑥
27.18世纪70年代瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为MnO2)和浓盐酸混合加热得到一种黄绿色气体——氯气。受此启发,某小组设计如下实验,能达到实验目的的是
A.图A是制备氯气 B.图B是纯化氯气
C.图C是铁丝在氯气中燃烧 D.图D是证明氯气有漂白性
二、非选择题
28.某兴趣小组在实验室用下图装置(夹持仪器已省略)制备无水。
已知:易潮解,300℃左右升华。请回答:
(1)虚框中仪器b的名称   ;装置D中玻璃管中观察到   色的烟。
(2)写出装置A中制备的化学方程式,并用双线桥法表示该反应中电子转移的方向和数目   。
(3)实验开始时,应先点燃装置   处酒精灯(填“A或D”),目的是   。
(4)将上图组装完整,上图虚框中应选用   (填“a或b”),其有两个作用是   。
(5)反应结束后,某同学设计了以下实验来探究硬质玻璃管中固体成分,你认为正确的是
   。
A.取少量固体溶于足量的盐酸,先滴加3滴KSCN溶液,若溶液无血红色,说明没生成氯化铁
B.取少量固体溶于水,若不能完全溶解,则说明有铁残留
C.取少量固体溶于水,若全部溶解,则说明无铁残留
29.氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备和,并研究其性质。请回答以下问题:
(1)盛装粉末的仪器名称是   。
(2)b中发生反应的离子方程式是   。
(3)c中采用冰水浴冷却的目的是   。
(4)a中溶液是   (填字母,下同),d中可选用的试剂是   。
A.饱和食盐水 B.澄清石灰水 C.溶液 D.(有还原性)溶液
(5)反应结束后,利用如图装置探究中溶液的性质,用注射器取用装置试管中的溶液。
①若溶液为浓盐酸,当注射器中的溶液注入试管时,可观察到湿润淀粉试纸变蓝,则湿润试纸的现象是   。
②若溶液为双氧水,当注射器中的溶液注入试管时,在气球处会收集到一种常见的无色无味气体,且原溶液消毒能力大大降低,写出该反应的离子方程式   。
30.按要求完成下列各小题:
(1)写出下列物质的化学式或名称:次氯酸   ,   。
(2)覆铜板腐蚀液主要成分的化学式   。
(3)写出与水反应的化学方程式   。
(4)与盐酸反应的离子方程式   。
(5)①稀盐酸 ②固体③④⑤⑥⑦溶液 ⑧液氯,上述物质中,属于非电解质的有   (填序号)。
31.氯气是一种重要的化工原料,呈黄绿色,有毒,能与多种物质反应。用图所示装置Ⅰ可制取氯气,并对其性质进行一系列的实验探究。
回答下列问题:
(1)①装置Ⅰ中盛装浓盐酸的仪器名称是   。
②实验室利用装置A制氯气,反应的离子方程式是   。
(2)利用纯净、干燥的氯气与熔融金属锡反应可制备,将装置Ⅰ与装置Ⅱ连接起来可制备。已知:金属锡熔点为231℃,活泼性与铁相似;的沸点为114℃;易与水反应。
①装置E的作用是   。
②虚线框可选用下列装置中的   (填“甲”“乙”或“丙”)。
(3)将装置Ⅰ与装置Ⅲ连接起来探究氯气的漂白性及氧化性。
①F、G通入后,观察到的现象是   ,根据现象可得出结论:无漂白性,与水反应生成的有漂白性。
②实验开始后,观察到洗气瓶H中的现象是   。
③写出洗气瓶Ⅰ中发生的离子反应方程式(已知亚硫酸钠被氧化为硫酸钠):   。
④装置K的作用是   ,发生的离子反应方程式为   。
32.以海水为原料,能够以低廉的成本获得氯气。除此之外,在实验室也可以多种方法制备氯气。某校化学实验兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置(必要的加持仪器已省略),利用如下装置制备氯气并验证氯气的某些性质。
请回答下列问题:
(1)装置A中制取的离子方程式为   。
(2)装置B中溶液出现浑浊,能否说明与溶液发生反应?请说明理由:   。
(3)装置C可制取氯酸钾,化学方程式为:(浓),请用双线桥表示电子转移过程:   。
(4)装置D中导管接错,若导致溶液进入装置E,则E中出现的现象为   。此过程涉及反应的化学方程式是   。
(5)氯气有剧毒,一旦泄露会对人民群众的生命安全造成重大威胁。工业生产中常用氨气检查输送氯气的管道是否有泄漏。若有泄漏,可以观察到有大量的白烟生成(为固体),同时会生成一种空气中含量最多的物质,试写出该反应的化学方程式:   。
33.某课题小组拟选择如图所示部分装置制备并收集二氧化氯来探究其漂白性(装置不可重复使用)。
已知:①常温下,亚氯酸钠(NaClO2)与氯气反应的生成物之一为二氧化氯;②常温常压下,ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体
②Cl2是一种易溶于有机溶剂而难溶于水的气体
回答下列问题:
(1)制备干燥、纯净的氯气。气体发生装置是   (填字母),反应的离子方程式为   。
(2)制备二氧化氯。导管口连接顺序为a→   →n→p→j。本实验选择装置I而不选择装置H的原因是   。
(3)写出装置G中发生反应的化学方程式为   。
(4)装置E的作用是   ,装置D的作用是   。
(5)二氧化氯还会与H2O2和NaOH的混合溶液反应,其产物之一是NaClO2,写出该反应的化学方程式   。
34.实验室制取并收集氯气的装置如图所示,请回答下列问题
(1)气体发生装置中进行的反应化学方程式是   。
(2)在装置中:①饱和食盐水的作用是   ,②浓硫酸的作用是   。
(3)化学实验中不能用与单质直接化合生成的是下列物质中是__________。
A. B. C. D.
(4)溶液的作用   ,并写出反应的离子方程式   。
01 学习目标
02 思维导图
03 基础知识
04 经典例题
05 强化提升
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