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3.1 氯气及氯的化合物
一.选择题(共16小题)
1.(2025秋 蒸湘区校级期中)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物质可用于自来水消毒
B.d物质具有强酸性和强氧化性
C.e与a的溶液可以制取氯气
D.b物质与水的反应时既是氧化剂又是还原剂
2.(2025秋 蒸湘区校级期中)下列物质变化过程不能直接实现的是( )
A.HCl→Cl2 B.Cl2→FeCl2
C.Ca(ClO)2→HClO D.HClO→O2
3.(2025秋 天心区校级期中)部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.a的水溶液可以闻到刺激性气味,说明其易挥发
B.c为一种新型自来水消毒剂,c可以代替b,消毒效果比b更好
C.家庭使用84消毒液的时候加入少量醋酸,消毒效果更好
D.向e的水溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成
4.(2025秋 天心区校级期中)下列说法错误的是( )
A.新制氯水久置后pH会下降
B.碱石灰的主要成分是生石灰和氢氧化钠,碱石灰可以吸收氯气
C.漂白液、漂白粉、漂粉精的有效成分相同
D.氯气可以使湿润的碘化钾试纸变蓝
5.(2025秋 辽宁月考)下列化学方程式中电子转移方向和数目分析正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6.(2025秋 宁安市校级期中)氯气是一种重要的化工原料。下列关于氯气的叙述正确的是( )
A.氯气是一种密度比空气大、有刺激性气味的无毒气体
B.纯净的氢气可在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,产生白烟
C.常温下,液氯常用干燥的钢瓶储存
D.常温下,氯气可以与Na、Cu等金属发生化合反应
7.(2025秋 通州区期中)向饱和氯水中加入少量亚硫酸钠固体,下列表述正确的是( )
A.溶液pH减小 B.溶液颜色变深
C.溶液漂白性增强 D.溶液导电性减弱
8.(2025秋 沈阳期中)下列关于氯及其化合物的说法正确的是( )
A.新制氯水应避光保存
B.氢气在Cl2中安静燃烧产生淡蓝色火焰
C.将新制氯水加入滴有酚酞的NaOH溶液中,红色逐渐消失,说明NaOH被氯水中的酸完全中和
D.将干燥的Cl2通入硝酸银溶液中,可检验Cl2中是否混有HCl气体
阅读下列材料,完成9﹣9题:
Cl2是一种重要的化工原料。常温下将Cl2通入NaOH溶液中可得到以NaClO为有效成分的漂白液,加热时候产物中还会含有NaClO3,实验室用NaClO和尿素[CO(NH2)2]在碱性条件下可制得水合肼(N2H4 H2O),反应方程式为CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4 H2O+NaCl。水合肼是一种无色、有强还原性的液体,能处理核冷却系统内壁上的铁的氧化物。
9.下列有关说法正确的是( )
A.可用pH试纸测定NaClO的pH
B.Cl2中若含有少量HCl气体杂质,可将混合气体通入饱和Na2CO3溶液洗气
C.Cl2和NaOH反应后,若产物中则
D.制备水合肼时应将尿素缓慢加入到NaClO的碱性溶液中
10.(2025秋 嘉兴期中)氯气的水溶液称为氯水,下列关于氯水的说法,正确的是( )
A.氯水需现用现配且保存在广口瓶中
B.新制的氯水光照一段时间后酸性会减弱
C.将氯水滴入硝酸银溶液中,有白色沉淀生成
D.向氯水中滴加NaHCO3溶液,有CO2生成,证明新制氯水中有HCl分子
11.(2025秋 嘉兴期中)“价﹣类”二维图可以从物质类别、化合价角度认识物质的性质及其转化关系。氯的“价﹣类”二维图如图所示,其中甲~辛均为含氯元素的物质,下列说法不正确的是( )
A.甲的名称是氯化氢,化学式HCl
B.戊稳定性差,见光易分解
C.若辛为氯酸钾,辛可分解制O2
D.将乙通入盛有鲜花的试剂瓶,鲜花褪色,说明乙具有漂白性
12.(2025秋 市中区校级期中)某实验小组利用以下装置制备少量的氯气,并检验氯气的性质。下列说法错误的是( )
已知:Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O
A.锥形瓶中发生反应的方程式中氧化剂:还原剂=1:2
B.干燥的pH试纸不变色;湿润的pH试纸变红
C.观察到湿润的淀粉﹣KI试纸变蓝,说明Cl2具有氧化性
D.浸有NaOH溶液的棉花吸收尾气的过程中氯气既体现氧化性又体现还原性
13.(2025秋 乐平市期中)氯元素的价类二维图如图所示,下列说法错误的是( )
A.b常用于自来水的消毒
B.a→c+d:a既是氧化剂又是还原剂,c为氧化产物
C.实验室可采用c的浓溶液与二氧化锰制备a
D.d不稳定,在光照条件下会发生分解反应可得到c
14.(2025秋 乐平市期中)下列有关氯及其化合物的说法正确的是( )
A.氢气可以在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,产生白烟
B.通常状况下氯气能和Fe反应,氯气的储存不能用铁质容器
C.新制的氯水能使紫色石蕊先变红后褪色
D.漂白粉在空气中久置变质是漂白粉中CaCl2与空气中的CO2反应生CaCO3
15.(2025秋 蒸湘区校级期中)工业制备锰(Mn)单质的过程中会产生高浓度SO2。酸性条件下,用MnO2进行脱硫处理的原理如图所示:以下列说法中,错误的是( )
A.上述过程中Fe2+、Fe3+可以循环使用
B.脱硫的最终产物为MnSO3
C.反应1的离子方程式为:
D.由反应1和反应2可知:氧化性
16.(2025秋 吉林期中)将新制氯水置于一透光良好的密闭容器中,光照条件下,利用数字传感器采集到某物理量(X)随时间变化如图所示,则X代表的物理量可能是( )
A.溶液的导电性 B.Cl﹣的浓度
C.溶液的酸性 D.溶液的pH
二.解答题(共4小题)
17.(2025秋 天津期中)物质分类与转化是学习化学的基石,如图为氯及其化合物的“价—类”二维图,请回答下列问题:
(1)填写二维图缺失的内容:化学式A ;类别B 。
(2)某同学研究HClO4性质,进行了如下预测:从物质类别上看,HClO4像硝酸一样属于强酸,其与NaOH反应的离子方程式为 。
(3)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,产生气体的化学反应方程式 。此法制备的气体中常常混有HCl气体,可通入盛有 的洗气瓶除去。
(4)关于盐酸与NaClO反应,同学们有不同意见,甲同学认为发生反应:
NaClO+HCl=NaCl+HClO,该反应属于 反应(填四大基本反应类型);乙同学认为发生氧化还原反应,因为他曾经看到一篇报道:某家庭主妇在清洗卫生间时,因混合使用“洁厕灵”(主要成分是稀盐酸)与“84”消毒液而发生氯气中毒事件。请写出该反应的化学方程式 。最终,丙同学通过实验证明乙同学的看法正确,过程如下:向盛有盐酸的试管中滴加NaClO溶液后,将湿润的有色布条置于试管口,布条出现 现象。
18.(2025秋 湖北期中)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上有多种制备高铁酸钠的方法,其中一种方法可用离子方程式表示为3ClO﹣+2Fe3++xOH﹣═23Cl﹣+yH2O。
(1)Na2FeO4中铁元素的化合价为 。
(2)上述反应中氧化剂为 ;还原产物为 。
(3)上述反应中的x= ,y= 。
(4)由上述反应可知,氧化性:ClO﹣ (填“>”或“<”)。
(5)①实验室用饱和氯化铁溶液可制得氢氧化铁胶体,向沸水中逐滴加入5﹣6滴氯化铁饱和溶液继续煮沸至液体呈 色,停止加热观察得到的氢氧化铁胶体。用红色激光笔照射烧杯中的液体,可以看到一条光亮的通路,是由于胶体粒子对光线 形成的(将空白补充完整)。
②与上述实验安全注意事项有关的图标有 (填字母)。
19.(2025秋 湖北期中)NaCl是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质,如图所示(部分反应物、生成物已略去)。
回答下列问题:
(1)上述图示物质中属于非电解质的是 (填化学式)。
(2)写出NaHCO3溶于水的电离方程式 。
(3)写出氯化钠溶液通电后发生反应的离子方程式 。
(4)写出图示中工业制漂白粉的化学方程式 。
(5)下列说法正确的是 (填字母)。
A.25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
C.液氯能用钢瓶贮存,说明Cl2一定不能与铁反应
D.图中所示转化反应都是氧化还原反应
(6)若有20.0克NaHCO3和Na2CO3混合物,加热至不再有气体产生,所得残留固体质量为13.8克,则原固体中Na2CO3的质量分数是 。
(7)下列制备NaOH方法中,目前工业上主要采用的方法是 (填字母)。
A.氧化钠与水反应
B.钠与水反应
C.电解饱和食盐水
D.纯碱与氢氧化钙反应
20.(2025秋 长沙期中)物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。如图为氯元素的“价—类”二维图。
请回答下列有关问题:
(1)二维图中类别A是 ;C的焰色试验呈紫色,则依题C是 (填化学式)。
(2)实验室常用MnO2固体和浓盐酸制取Cl2此时若有0.4mol HCl被氧化,则可以制得标准状况下的氯气 L;此反应的离子方程式为 。
(3)若将84消毒液与双氧水混用给游泳池消毒,反应产生的O2会促进藻类快速生长,使池水变绿,其化学反应原理为:NaClO+H2O2=NaCl+O2↑+H2O。
①依据氧化还原反应规律可得出该反应涉及到的物质中还原性最强的为 。
②用单线桥法表示该反应电子转移的方向和数目: 。
(4)在一定温度下,Cl2与NaOH溶液反应可生成NaCl、NaClO和NaClO3的混合物,若生成NaClO与NaClO3的物质的量比为5:1,则反应离子方程式为 。
3.1 氯气及氯的化合物
参考答案与试题解析
一.选择题(共16小题)
1.(2025秋 蒸湘区校级期中)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物质可用于自来水消毒
B.d物质具有强酸性和强氧化性
C.e与a的溶液可以制取氯气
D.b物质与水的反应时既是氧化剂又是还原剂
【答案】B
【分析】由氯及其化合物的“价类二维图”可知,a为HCl,b为Cl2,c为ClO2,d为HClO,e为氯酸盐,据此解答。
【解答】解:A.c为ClO2,可用于自来水消毒,故A正确;
B.d为HClO,是弱酸,故B错误;
C.e为氯酸盐,a为HCl,可发生归中反应制取氯气,故C正确;
D.b为Cl2,b物质与水的反应生成盐酸和次氯酸,Cl元素化合价从0价升高到+1价和﹣1价,故Cl2既是氧化剂又是还原剂,故D正确;
故选:B。
【点评】本题主要考查氯及其化合物的综合应用等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
2.(2025秋 蒸湘区校级期中)下列物质变化过程不能直接实现的是( )
A.HCl→Cl2 B.Cl2→FeCl2
C.Ca(ClO)2→HClO D.HClO→O2
【答案】B
【分析】氯气与铁反应生成氯化铁,氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,次氯酸钙与二氧化碳、水反应生成次氯酸,次氯酸见光分解生成氧气,据此分析解答。
【解答】解:A.HCl与MnO2加热可以制取氯气,HCl→Cl2能一步实现,故A错误;
B.氯气与铁在点燃条件下反应生成氯化铁,①不能一步到位生成氯化亚铁,故B正确;
C.次氯酸钙与二氧化碳和水反应生成碳酸钙和次氯酸,③可以一步反应直接实现,故C错误;
D.次氯酸溶液在光照条件下分解生成盐酸和氧气,④可以一步反应直接实现,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查了元素化合物知识,侧重考查物质间的相互转化,熟悉氯气及含氯化合物性质是解题关键,题目难度不大。
3.(2025秋 天心区校级期中)部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.a的水溶液可以闻到刺激性气味,说明其易挥发
B.c为一种新型自来水消毒剂,c可以代替b,消毒效果比b更好
C.家庭使用84消毒液的时候加入少量醋酸,消毒效果更好
D.向e的水溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成
【答案】D
【分析】根据价类二维图可知,a、b、c、d、e分别为:HCl、Cl2、ClO2、HClO、氯酸盐,据此分析作答。
【解答】解:A.a为HCl,其水溶液是盐酸,可以闻到刺激性气味,说明HCl具有易挥性,故A正确;
B.c为ClO2,一种新型自来水消毒剂,可以代替Cl2,消毒效果比Cl2更好,故B正确;
C.家庭使用84消毒液的时候加入少量醋酸,可以生成次氯酸,次氯酸的消毒效果比次氯酸钠更好,故C正确;
D.e为氯酸盐,电离出氯酸根离子,不能电离出氯离子,其水溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,无白色沉淀生成,故D错误;
故选:D。
【点评】本题主要考查氯及其化合物之间的转化,同时考查学生对价类二维图的理解,属于基本知识的考查,难度不大。
4.(2025秋 天心区校级期中)下列说法错误的是( )
A.新制氯水久置后pH会下降
B.碱石灰的主要成分是生石灰和氢氧化钠,碱石灰可以吸收氯气
C.漂白液、漂白粉、漂粉精的有效成分相同
D.氯气可以使湿润的碘化钾试纸变蓝
【答案】D
【分析】A.依据次氯酸见光分解生成氯化氢和氧气解答;
B.依据碱石灰成分及性质解答;
C.漂白液、漂白粉、漂粉精有效成分为次氯酸钙;
D.氯气能够氧化碘化钾生成碘单质。
【解答】解:A.次氯酸见光分解生成氯化氢和氧气,所以新制氯水久置后氢离子浓度增大,pH会下降,故A正确;
B.碱石灰的主要成分是生石灰和氢氧化钠,碱石灰可以吸收氯气,故B正确;
C.漂白液、漂白粉、漂粉精有效成分相同,都是次氯酸钙,故C正确;
D.氯气能够氧化碘化钾生成碘单质,没有淀粉,氯气不能使湿润的碘化钾试纸变蓝,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查了元素化合物知识,把握氯气及氯水性质是解题关键,题目难度不大。
5.(2025秋 辽宁月考)下列化学方程式中电子转移方向和数目分析正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】双线桥法用于表示出电子转移的方向和总数,还能表示出元素化合价升降和氧化、还原关系和反应前后同一元素原子间的电子转移情况,在氧化还原反应中,有电子发生转移(得失或偏移),也就是在反应物中有元素电子发生得失或偏移,这时用一条带箭头的折线从失去电子的元素指向得到电子的元素,并在“桥”上标出转移的电子数,这种表示方法叫单线桥法。
【解答】解:A.该反应为归中反应,KClO3中+5价Cl得5e →0价(Cl2),6个HCl中,作还原剂的5个HCl的﹣1价Cl各失1e →0价(Cl2),得失电子总数为5e ,应该写成:,故A错误;
B.该反应中,Fe2O3中Fe从+3→0,每个Fe得3e ,2个Fe共得6e ,CO中C从+2→+4,每个C失2e ,3个CO共失6e ,电子转移数目为6e ,故B正确;
C.此反应中,Cl从+5→﹣1,每个Cl得6e ,2个Cl共得12e ;O从﹣2→0,每个O失2e ,6个O共失12e ,电子转移总数为12e ,正确的是:,故C错误;
D.在该反应中,S元素化合价由﹣2价升高到+4价,失去6个电子;Hg元素化合价由+2价降低到0价,得到2个电子;O元素化合价由0价降低到﹣2价,得到4个电子,一共转移6个电子,正确的是:,故D错误;
故选:B。
【点评】本题主要考查双线桥法等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
6.(2025秋 宁安市校级期中)氯气是一种重要的化工原料。下列关于氯气的叙述正确的是( )
A.氯气是一种密度比空气大、有刺激性气味的无毒气体
B.纯净的氢气可在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,产生白烟
C.常温下,液氯常用干燥的钢瓶储存
D.常温下,氯气可以与Na、Cu等金属发生化合反应
【答案】C
【分析】A.氯气是一种黄绿色、密度比空气大;
B.氢气在氯气中燃烧,发出苍白色的火焰,生成的HCl结合空气中的水形成小液滴;
C.常温下,铁和液氯不反应;
D.加热条件下,氯气可以与Na、Cu等金属发生化合反应生成NaCl、CuCl2。
【解答】解:A.氯气是一种黄绿色、密度比空气大,有刺激性气味的有毒气体,故A错误;
B.氢气在氯气中燃烧,发出苍白色的火焰,生成的HCl结合空气中的水形成小液滴,产生白雾,故B错误;
C.常温下,铁和液氯不反应,液氯常用干燥的钢瓶储存,故C正确;
D.加热条件下,氯气可以与Na、Cu等金属发生化合反应生成NaCl、CuCl2,常温下,氯气不能与Na、Cu等金属发生化合反应,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查元素化合物,侧重考查学生含氯物质性质的掌握情况,试题难度中等。
7.(2025秋 通州区期中)向饱和氯水中加入少量亚硫酸钠固体,下列表述正确的是( )
A.溶液pH减小 B.溶液颜色变深
C.溶液漂白性增强 D.溶液导电性减弱
【答案】A
【分析】向饱和氯水中加入少量亚硫酸钠固体,发生反应:2Cl2+2NaHSO3+2H2O=Na2SO4+4HCl+H2SO4,据此分析作答。
【解答】解:A.根据分析可知,溶液的酸性增强,溶液pH减小,故A正确;
B.氯水中氯气减少,溶液颜色变浅,故B错误;
C.氯气减小,次氯酸减少,溶液漂白性减弱,故C错误;
D.生成了强电解质,溶液导电性增强,故D错误;
故选:A。
【点评】本题主要考查氯气的化学性质,属于基本知识的考查,难度中等。
8.(2025秋 沈阳期中)下列关于氯及其化合物的说法正确的是( )
A.新制氯水应避光保存
B.氢气在Cl2中安静燃烧产生淡蓝色火焰
C.将新制氯水加入滴有酚酞的NaOH溶液中,红色逐渐消失,说明NaOH被氯水中的酸完全中和
D.将干燥的Cl2通入硝酸银溶液中,可检验Cl2中是否混有HCl气体
【答案】A
【分析】A.新制氯水中含有次氯酸,次氯酸见光易分解;
B.氢气在Cl2中安静燃烧产生苍白色火焰;
C.红色逐渐消失的原因可能是NaOH被氯水中的酸完全中和,也可能是酚酞被次氯酸氧化;
D.Cl2先与水反应,生成盐酸和次氯酸,肯定有白色沉淀生成。
【解答】解:A.新制氯水中含有次氯酸,次氯酸见光易分解,所以新制氯水应避光保存,故A正确;
B.氢气在Cl2中安静燃烧产生苍白色火焰,故B错误;
C.将新制氯水加入滴有酚酞的NaOH溶液中,红色逐渐消失,可能是NaOH被氯水中的酸完全中和,也可能是酚酞被次氯酸氧化,故C错误;
D.将干燥的Cl2通入硝酸银溶液中,Cl2先与水反应,生成盐酸和次氯酸,肯定有白色沉淀生成,不能检验Cl2中是否混有HCl气体,故D错误;
故选:A。
【点评】本题主要考查氯及其化合物的性质,属于基本知识的考查,难度不大。
阅读下列材料,完成9﹣9题:
Cl2是一种重要的化工原料。常温下将Cl2通入NaOH溶液中可得到以NaClO为有效成分的漂白液,加热时候产物中还会含有NaClO3,实验室用NaClO和尿素[CO(NH2)2]在碱性条件下可制得水合肼(N2H4 H2O),反应方程式为CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4 H2O+NaCl。水合肼是一种无色、有强还原性的液体,能处理核冷却系统内壁上的铁的氧化物。
9.下列有关说法正确的是( )
A.可用pH试纸测定NaClO的pH
B.Cl2中若含有少量HCl气体杂质,可将混合气体通入饱和Na2CO3溶液洗气
C.Cl2和NaOH反应后,若产物中则
D.制备水合肼时应将尿素缓慢加入到NaClO的碱性溶液中
【答案】C
【分析】A.NaClO具有强氧化性,可以把pH试纸氧化褪色;
B.Cl2也能和饱和碳酸钠溶液反应;
C.根据方程式:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O、3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O可知,进行计算;
D.NaClO具有强氧化性,会把水合肼进一步氧化。
【解答】解:A.NaClO具有强氧化性,可以把pH试纸氧化褪色,不可用pH试纸测定NaClO的pH,应该使用pH计测量,故A错误;
B.Cl2中若含有少量HCl气体杂质,可将混合气体通入饱和食盐水溶液洗气,故B错误;
C.根据方程式:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O、3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O可知,若产物中,设生成NaClO为5mol、NaClO3为1mol,则2:1,故C正确;
D.制备水合肼时应将NaClO的碱性溶液缓慢加入到尿素中,故D错误;
故选:C。
【点评】本题主要考查氯及其化合物的相关知识,属于基本知识的考查,难度中等。
10.(2025秋 嘉兴期中)氯气的水溶液称为氯水,下列关于氯水的说法,正确的是( )
A.氯水需现用现配且保存在广口瓶中
B.新制的氯水光照一段时间后酸性会减弱
C.将氯水滴入硝酸银溶液中,有白色沉淀生成
D.向氯水中滴加NaHCO3溶液,有CO2生成,证明新制氯水中有HCl分子
【答案】C
【分析】A.液体应该盛放在细口瓶中;
B.HClO不稳定,光照易分解生成HCl和O2;
C.氯水中含有Cl﹣,AgCl是白色难溶于水的固体;
D.HCl能和NaHCO3溶液反应生成CO2,HClO和NaHCO3溶液不反应,HCl是强电解质,在水溶液中完全电离。
【解答】解:A.氯水中HClO不稳定,光照易分解,且氯水为液体,为取用方便,液体需要盛放在细口瓶中,所以氯水需现用现配且保存在细口瓶中,故A错误;
B.HClO不稳定,光照易分解生成HCl和O2,酸性增强,故B错误;
C.氯水中含有Cl﹣,AgCl是白色难溶于水的固体,所以将氯水滴入硝酸银溶液中,有白色沉淀AgCl生成,故C正确;
D.HCl能和NaHCO3溶液反应生成CO2,HClO和NaHCO3溶液不反应,所以向氯水中滴加NaHCO3溶液,有CO2生成,证明新制氯水中有Cl﹣,HCl为强电解质,在水溶液中完全电离,所以氯水中不含HCl分子,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查元素化合物的性质,侧重考查基础知识的灵活运用能力,明确物质的性质、实验室药品储存方法是解本题的关键,题目难度不大。
11.(2025秋 嘉兴期中)“价﹣类”二维图可以从物质类别、化合价角度认识物质的性质及其转化关系。氯的“价﹣类”二维图如图所示,其中甲~辛均为含氯元素的物质,下列说法不正确的是( )
A.甲的名称是氯化氢,化学式HCl
B.戊稳定性差,见光易分解
C.若辛为氯酸钾,辛可分解制O2
D.将乙通入盛有鲜花的试剂瓶,鲜花褪色,说明乙具有漂白性
【答案】D
【分析】氯的“价﹣类”二维图如图所示,其中甲~辛均为含氯元素的物质,分别为:甲为HCl,乙为Cl2,丙为ClO2,丁为Cl2O7,戊为HClO,己为HClO4,庚为次氯酸盐,辛为氯酸盐,据此分析判断。
【解答】解:A.甲是﹣1价氯的氢化物,名称是氯化氢,化学式HCl,故A正确;
B.戊为HClO,稳定性差,见光易分解生成氯化氢和氧气,故B正确;
C.若辛为氯酸钾,在二氧化锰族催化剂作用下加热分解制O2,故C正确;
D.将Cl2通入盛有鲜花的试剂瓶,鲜花褪色,说明氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,氯气无漂白性,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查含氯物质的性质,为高频考点,把握图中元素的化合价、物质类别来推断物质为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
12.(2025秋 市中区校级期中)某实验小组利用以下装置制备少量的氯气,并检验氯气的性质。下列说法错误的是( )
已知:Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O
A.锥形瓶中发生反应的方程式中氧化剂:还原剂=1:2
B.干燥的pH试纸不变色;湿润的pH试纸变红
C.观察到湿润的淀粉﹣KI试纸变蓝,说明Cl2具有氧化性
D.浸有NaOH溶液的棉花吸收尾气的过程中氯气既体现氧化性又体现还原性
【答案】B
【分析】A.在反应:Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O中,HCl一半表现为还原性,一半表现为酸性;
B.生成的氯气中带有水蒸气,没有被干燥;
C.观察到湿润的淀粉﹣KI试纸变蓝,即发生反应:Cl2+2KI=2KCl+I2;
D.浸有NaOH溶液的棉花吸收尾气的过程中发生反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,据此分析作答。
【解答】解:A.锥形瓶中发生反应:Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O,氧化剂是Ca(ClO)2,还原剂是HCl,两者之比为1:2,故A正确;
B.生成的氯气中带有水蒸气,所以干燥的pH试纸和湿润的pH试纸都变红,故B错误;
C.观察到湿润的淀粉﹣KI试纸变蓝,即发生反应:Cl2+2KI=2KCl+I2,说明Cl2具有氧化性,且比I2的氧化性强,故C正确;
D.浸有NaOH溶液的棉花吸收尾气的过程中发生反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,反应中氯元素化合价既升高,又降低,氯气既体现氧化性又体现还原性,故D正确;
故选:B。
【点评】本题主要考查氯气的制取及性质,属于基本知识的考查,难度中等。
13.(2025秋 乐平市期中)氯元素的价类二维图如图所示,下列说法错误的是( )
A.b常用于自来水的消毒
B.a→c+d:a既是氧化剂又是还原剂,c为氧化产物
C.实验室可采用c的浓溶液与二氧化锰制备a
D.d不稳定,在光照条件下会发生分解反应可得到c
【答案】B
【分析】氯元素的价类二维图如图所示,a为Cl2,b为ClO2,c为HCl,d为HClO,e为HClO3,f为HClO4,g为盐酸盐,h为次氯酸盐,i为高氯酸盐,据此分析判断。
【解答】解:A.b为ClO2具有强氧化性,常用于自来水的消毒,故A正确;
B.a→c+d是Cl2+H2O HCl+HClO,Cl2既是氧化剂又是还原剂,HCl为还原产物,故B错误;
C.实验室可采用HCl的浓溶液与二氧化锰加热反应制备Cl2,故C正确;
D.HClO不稳定,在光照条件下会发生分解反应可得到HCl和氧气,故D正确;
故选:B。
【点评】本题主要考查氯及其化合物之间的相互转化,同时考查学生对价类二维图的理解,属于基本知识的考查,难度不大。
14.(2025秋 乐平市期中)下列有关氯及其化合物的说法正确的是( )
A.氢气可以在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,产生白烟
B.通常状况下氯气能和Fe反应,氯气的储存不能用铁质容器
C.新制的氯水能使紫色石蕊先变红后褪色
D.漂白粉在空气中久置变质是漂白粉中CaCl2与空气中的CO2反应生CaCO3
【答案】C
【分析】A.盐酸小液滴是白雾;
B.干燥的氯气与铁不反应,液氯就是干燥的氯气;
C.新制的氯水中含有盐酸和次氯酸;
D.漂白粉中Ca(ClO)2与空气中的CO2反应生CaCO3。
【解答】解:A.氢气可以在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,产生白雾,故A错误;
B.通常状况下氯气能和Fe反应,但干燥的氯气与铁不反应,氯气的储存能用铁质容器,故B错误;
C.新制的氯水中含有盐酸和次氯酸,能使紫色石蕊先变红后褪色,故C正确;
D.漂白粉在空气中久置变质是漂白粉中Ca(ClO)2与空气中的CO2反应生CaCO3,故D错误;
故选:C。
【点评】本题主要考查氯及其化合物的性质,属于基本知识的考查,难度不大。
15.(2025秋 蒸湘区校级期中)工业制备锰(Mn)单质的过程中会产生高浓度SO2。酸性条件下,用MnO2进行脱硫处理的原理如图所示:以下列说法中,错误的是( )
A.上述过程中Fe2+、Fe3+可以循环使用
B.脱硫的最终产物为MnSO3
C.反应1的离子方程式为:
D.由反应1和反应2可知:氧化性
【答案】C
【分析】A.反应1中Fe2+被氧化为Fe3+,反应2中Fe3+被还原为Fe2+;
B.反应1的离子方程式为:;
C.脱硫总反应为二氧化硫与二氧化锰发生氧化还原反应;
D.根据反应1中MnO2为氧化剂,Fe3+为氧化产物,可得氧化性:MnO2>Fe3+,反应2中Fe3+为氧化剂,为氧化产物,可得氧化性:Fe3+。
【解答】解:A.反应1中Fe2+被氧化为Fe3+,反应2中Fe3+被还原为Fe2+,则上述过程中Fe2+、Fe3+可以循环使用,故A正确;
B.反应1的离子方程式为:,故B正确;
C.脱硫总反应为二氧化硫与二氧化锰发生氧化还原反应,最终产物为MnSO4,故C错误;
D.根据反应1中MnO2为氧化剂,Fe3+为氧化产物,可得氧化性:MnO2>Fe3+,反应2中Fe3+为氧化剂,为氧化产物,可得氧化性:Fe3+,故氧化性,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查氧化还原反应,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
16.(2025秋 吉林期中)将新制氯水置于一透光良好的密闭容器中,光照条件下,利用数字传感器采集到某物理量(X)随时间变化如图所示,则X代表的物理量可能是( )
A.溶液的导电性 B.Cl﹣的浓度
C.溶液的酸性 D.溶液的pH
【答案】D
【分析】光照新制氯水会发生反应2HClO2HCl+O2↑,次氯酸浓度减少,使Cl2+H2O HCl+HClO的平衡正向移动,溶液的酸性增强、颜色减弱、漂白性减弱,据此分析判断。
【解答】解:新制氯水中存在Cl2+H2O HClO+HCl,光照新制氯水会发生反应2HClO2HCl+O2↑,光照条件下HClO分解生成盐酸和O2,会导致溶液中H+、Cl﹣浓度增大,因此溶液的导电性、Cl﹣的浓度均增大,溶液的酸性增强,溶液的pH降低,故D正确;
故选:D。
【点评】本题综合考查氯水的性质,注意把握氯气和水反应的特点以及氯水的成分和性质,为高考高频考点,侧重于基础知识的综合运用,难度不大。
二.解答题(共4小题)
17.(2025秋 天津期中)物质分类与转化是学习化学的基石,如图为氯及其化合物的“价—类”二维图,请回答下列问题:
(1)填写二维图缺失的内容:化学式A Cl2 ;类别B 酸 。
(2)某同学研究HClO4性质,进行了如下预测:从物质类别上看,HClO4像硝酸一样属于强酸,其与NaOH反应的离子方程式为 H++OH﹣=H2O 。
(3)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,产生气体的化学反应方程式 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 。此法制备的气体中常常混有HCl气体,可通入盛有 饱和食盐水 的洗气瓶除去。
(4)关于盐酸与NaClO反应,同学们有不同意见,甲同学认为发生反应:
NaClO+HCl=NaCl+HClO,该反应属于 复分解反应 反应(填四大基本反应类型);乙同学认为发生氧化还原反应,因为他曾经看到一篇报道:某家庭主妇在清洗卫生间时,因混合使用“洁厕灵”(主要成分是稀盐酸)与“84”消毒液而发生氯气中毒事件。请写出该反应的化学方程式 NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O 。最终,丙同学通过实验证明乙同学的看法正确,过程如下:向盛有盐酸的试管中滴加NaClO溶液后,将湿润的有色布条置于试管口,布条出现 褪色 现象。
【答案】(1)Cl2;酸;
(2)H++OH﹣=H2O;
(3)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;饱和食盐水;
(4)复分解反应;NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O;褪色。
【分析】(1)二维图分析可知A为Cl2,B为酸;
(2)高氯酸和氢氧化钠反应生成盐和水;
(3)实验室制氯气MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,氯气中混有氯化氢,应将气体先通过饱和食盐水除去氯化氢;
(4)NaClO+HCl=NaCl+HClO是盐和酸反应生成另一种盐和酸,属于复分解反应,次氯酸钠具有强氧化性,酸溶液中能氧化氯离子生成氯气。
【解答】解:(1)单质A是氯气化学式为Cl2,B对应的是酸,
故答案为:Cl2;酸;
(2)高氯酸和氢氧化钠反应生成盐和水,高氯酸是强酸,可以拆开,离子方程式为:H++OH﹣=H2O,
故答案为:H++OH﹣=H2O;
(3)软锰矿与浓盐酸混合加热,得到氯气,化学方程式为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,氯气中混有氯化氢,应将气体先通过饱和食盐水除去氯化氢,
故答案为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;饱和食盐水;
(4)发生反应为:NaClO+HCl=NaCl+HClO,酸碱中和反应,则该反应属于复分解反应;发生氧化还原反应生成氯气,反应方程式为:NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O,反应为氧化还原反应则生成氯气,而氯气能使湿润的有色布条褪色,
故答案为:复分解反应;NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O;褪色。
【点评】本题考查氯及其化合物的性质,侧重考查学生含氯物质性质的掌握情况,试题难度中等。
18.(2025秋 湖北期中)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上有多种制备高铁酸钠的方法,其中一种方法可用离子方程式表示为3ClO﹣+2Fe3++xOH﹣═23Cl﹣+yH2O。
(1)Na2FeO4中铁元素的化合价为 +6 。
(2)上述反应中氧化剂为 ClO﹣ ;还原产物为 Cl﹣ 。
(3)上述反应中的x= 10 ,y= 5 。
(4)由上述反应可知,氧化性:ClO﹣ > (填“>”或“<”)。
(5)①实验室用饱和氯化铁溶液可制得氢氧化铁胶体,向沸水中逐滴加入5﹣6滴氯化铁饱和溶液继续煮沸至液体呈 红褐 色,停止加热观察得到的氢氧化铁胶体。用红色激光笔照射烧杯中的液体,可以看到一条光亮的通路,是由于胶体粒子对光线 散射 形成的(将空白补充完整)。
②与上述实验安全注意事项有关的图标有 ABC (填字母)。
【答案】(1)+6;
(2)ClO﹣;Cl;
(3)10;5;
(4)>;
(5)①红褐;散射;
②ABC。
【分析】(1)钠元素化合价+1价,氧元素化合价﹣2价,化合物中元素化合价代数和为0计算得到铁元素化合价;
(2)反应中所含元素化合价降低的反应物为氧化剂,所含元素化合价降低的产物为还原产物;
(3)电荷守恒计算x,依据原子个数守恒计算y;
(4)氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物,还原剂的还原性大于还原产物;
(5)①实验室用饱和氯化铁溶液可制得氢氧化铁胶体,向沸水中逐滴加入5﹣6滴氯化铁饱和溶液继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热观察得到的氢氧化铁胶体,胶体具有丁达尔效应;
②制备氢氧化铁胶体需要加热至沸腾,实验后需要洗手。
【解答】解:(1)Na2FeO4中钠元素化合价+1价,氧元素化合价﹣2价,铁元素的化合价+6价,
故答案为:+6;
(2)3ClO﹣+2Fe3++10OH﹣=23Cl﹣+5H2O反应中次氯酸根离子中+1价的氯化合价降为氯离子中﹣1价,所以次氯酸根离子为氧化剂,氯离子为还原产物,
故答案为:ClO﹣;Cl;
(3)根据电荷守恒可知:3×(﹣1)+2×(+3)﹣x=2×(﹣2)+3×(﹣1),解得x=10,根据氢原子守恒可知,y5,
故答案为:10;5;
(4)3ClO﹣+2Fe3++10OH﹣=23Cl﹣+5H2O反应中氧化剂为ClO﹣,氧化产物为:,所以氧化性,氧化性:ClO﹣,
故答案为:>;
(5)①实验室用饱和氯化铁溶液可制得氢氧化铁胶体,向沸水中逐滴加入5﹣6滴氯化铁饱和溶液继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热观察得到的氢氧化铁胶体,用红色激光笔照射烧杯中的液体,可以看到一条光亮的通路,是由于胶体粒子对光线散射形成的,
故答案为:红褐;散射;
②制备氢氧化铁胶体实验安全注意事项有关的图标有,制备实验需要加热至沸腾,需要护目镜、洗手、防止烫伤,过程中不涉及锐器,故选ABC,
故答案为:ABC。
【点评】本题以高铁酸钠的制备和处理水的过程为背景考查氧化还原反应和胶体,题目难度中等,关键是掌握氧化还原反应中的基本概念及其强弱规律、胶体的性质和鉴别方法,注意审题,明确题干的有效信息。
19.(2025秋 湖北期中)NaCl是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质,如图所示(部分反应物、生成物已略去)。
回答下列问题:
(1)上述图示物质中属于非电解质的是 CO2、NH3 (填化学式)。
(2)写出NaHCO3溶于水的电离方程式 NaHCO3=Na+ 。
(3)写出氯化钠溶液通电后发生反应的离子方程式 2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣ 。
(4)写出图示中工业制漂白粉的化学方程式 2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 。
(5)下列说法正确的是 B (填字母)。
A.25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
C.液氯能用钢瓶贮存,说明Cl2一定不能与铁反应
D.图中所示转化反应都是氧化还原反应
(6)若有20.0克NaHCO3和Na2CO3混合物,加热至不再有气体产生,所得残留固体质量为13.8克,则原固体中Na2CO3的质量分数是 16%或0.16 。
(7)下列制备NaOH方法中,目前工业上主要采用的方法是 C (填字母)。
A.氧化钠与水反应
B.钠与水反应
C.电解饱和食盐水
D.纯碱与氢氧化钙反应
【答案】(1)CO2、NH3;
(2)NaHCO3=Na+;
(3)2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣;
(4)2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(5)B;
(6)16%或0.16;
(7)C。
【分析】由题给流程可知,电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,氢气在氯气中燃烧生成氯化氢;电解熔融氯化钠生成钠和氯气,氯气与石灰乳反应得到次氯酸钙,钠在氧气中燃烧生成过氧化钠,向饱和食盐水中先通入氨气,再通入二氧化碳制得碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解制得碳酸钠。
【解答】解:(1)水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物为非电解质,上述图示物质中属于非电解质的是:CO2、NH3,
故答案为:CO2、NH3;
(2)NaHCO3溶于水完全电离,生成钠离子和碳酸氢根离子,电离方程式为:NaHCO3=Na+,
故答案为:NaHCO3=Na+;
(3)氯化钠溶液通电后发生反应的离子方程式为:2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣,
故答案为:2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣;
(4)图示中工业制漂白粉的化学方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,
故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(5)A.25℃,反应原理得到,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的小,故A错误;
B.石灰乳与Cl2的反应中2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,Cl2既是氧化剂,又是还原剂,故B正确;
C.液氯能用钢瓶贮存,说明Cl2常温下不能与铁反应,加热或点燃条件下氯气和铁反应生成氯化铁,故C错误;
D.图中所示转化反应,不都是氧化还原反应,其中向饱和食盐水中先通入氨气,再通入二氧化碳制得碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解制得碳酸钠的反应不是氧化还原反应,故D错误;
故答案为:B;
(6)若有20.0克NaHCO3和Na2CO3混合物,加热至不再有气体产生,所得残留固体质量为13.8克,结合碳酸氢钠受热分解的化学方程式的定量关系计算,反应前后固体质量减少62g,反应的碳酸氢钠168g,设混合物中碳酸氢钠质量x,
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑ Δm
168 62g
x 20.0g﹣13.8g=6.2g
x=16.8g,则原固体中Na2CO3的质量分数100%=16%,
故答案为:16%或0.16;
(7)A.氧化钠与水反应,原理较昂贵,经济效益差,故A错误;
B.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应剧烈不适宜工业大量制备,经济效益差,故B错误;C.电解饱和食盐水是工业制备氢氧化钠的主要方法,原料丰富便宜,故C正确;
D.纯碱与氢氧化钙反应是实验室制备氢氧化钠的方法,不适宜工业大量生产,故D错误;
故答案为:C。
【点评】本题主要考查纯碱工业(侯氏制碱法)等,注意知识的熟练掌握,题目难度中等。
20.(2025秋 长沙期中)物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。如图为氯元素的“价—类”二维图。
请回答下列有关问题:
(1)二维图中类别A是 单质 ;C的焰色试验呈紫色,则依题C是 KClO3 (填化学式)。
(2)实验室常用MnO2固体和浓盐酸制取Cl2此时若有0.4mol HCl被氧化,则可以制得标准状况下的氯气 4.48 L;此反应的离子方程式为 MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O 。
(3)若将84消毒液与双氧水混用给游泳池消毒,反应产生的O2会促进藻类快速生长,使池水变绿,其化学反应原理为:NaClO+H2O2=NaCl+O2↑+H2O。
①依据氧化还原反应规律可得出该反应涉及到的物质中还原性最强的为 H2O2 。
②用单线桥法表示该反应电子转移的方向和数目: 。
(4)在一定温度下,Cl2与NaOH溶液反应可生成NaCl、NaClO和NaClO3的混合物,若生成NaClO与NaClO3的物质的量比为5:1,则反应离子方程式为 8Cl2+16OH﹣=10Cl﹣+5ClO﹣8H2O 。
【答案】(1)单质;KClO3;
(2)4.48;MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O;
(3)①H2O2;
②;
(4)8Cl2+16OH﹣=10Cl﹣+5ClO﹣8H2O。
【分析】根据价类二维图的含义可知,A为单质,B为ClO2,C为氯酸盐,据此分析作答。
【解答】解:(1)根据分析可知,二维图中类别A是单质,C的焰色试验呈紫色,则C是KClO3,
故答案为:单质;KClO3;
(2)实验室常用MnO2固体和浓盐酸制取Cl2,方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,被氧化的HCl与氯气的关系为:2HCl~Cl2,此时若有0.4mol HCl被氧化,则制得标准状况下的氯气的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L,此反应的离子方程式为:MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O,
故答案为:4.48;MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O;
(3)①氧化还原反应中,还原性:还原剂>还原产物,故反应涉及到的物质中还原性最强的为H2O2,
故答案为:H2O2;
②在反应NaClO+H2O2=NaCl+O2↑+H2O中,Cl元素由+1价降低为﹣1价,降低2价,得到2个电子,双氧水中2个﹣1价的O原子化合价升高为0价,得到O2,故用单线桥表示该反应电子转移的方向和数目为:,
故答案为:;
(4)在一定温度下,Cl2与NaOH溶液反应可生成NaCl、NaClO和NaClO3的混合物,若生成NaClO与NaClO3的物质的量比为5:1,根据化合价升降守恒、可得反应化学方程式为:8Cl2+16NaOH=10NaCl+5NaClO+NaClO3+8H2O,离子方程式为:8Cl2+16OH﹣=10Cl﹣+5ClO﹣8H2O,
故答案为:8Cl2+16OH﹣=10Cl﹣+5ClO﹣8H2O。
【点评】本题主要考查氯气的制取以及性质实验,属于晶胞知识的考查,难度中等。
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