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第二节 氯及其化合物
一、单选题
1.某化学试剂厂不慎发生了氯气泄漏事故,下列关于安全处理措施错误的是( )
A.紧急组织群众沿逆风方向疏散
B.处在该厂附近家中的群众,应用肥皂水浸湿毛巾捂住口鼻,向低洼处撤离
C.处在该厂实验室的工作人员,撤离时可以用NaHCO3溶液浸湿毛巾捂住口鼻
D.消防官兵赶到现场后,把泄漏的氯气钢瓶投入一盛有石灰水的水池中
2.含氯消毒剂可有效灭活病毒。可用于自来水的杀菌、消毒。是家用消毒液的有效成分,可通过与溶液反应制得。能与反应生成。是一种比更安全、高效的消毒剂,易溶于水,与碱反应生成和等。实验室制备的反应原理为。下列说法正确的是( )
A.可用试纸测定新制氯水的
B.用于自来水的杀菌、消毒,说明具有强氧化性
C.是弱酸,酸性比强
D.新制氯水应保存在带玻璃塞的棕色试剂瓶中
3.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
4.下列关于新制氯水进行的实验,所得结论错误的是( )
A.氯水呈黄绿色,且有刺激性气味。说明氯水中含Cl2
B.加入有色布条,有色布条褪色,说明氯水中含Cl2
C.将镁条加入新制氯水中,有气体产生,说明氯水中含H+
D.加入溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含Cl-
5.下列制取Cl2、探究其漂白性、收集并进行尾气处理的原理和装置合理的是( )
A.①制取Cl2 B.②除去Cl2中少量的氯化氢
C.③探究Cl2漂白性 D.④收集Cl2并进行尾气处理
6.用排饱和食盐水法收集到一集气瓶Cl2,用该瓶Cl2不能完成的实验是( )
A.探究Cl2是否有漂白性的实验 B.探究Cl2溶解于NaOH的实验
C.探究H2在Cl2中燃烧的实验 D.探究铜丝在Cl2中燃烧的实验
7.氯气是一种重要的化工原料,下列关于氯气的叙述中,错误的是( )
①氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体
②氯气能溶于水
③氯气、液氯和氯水是同一种物质
④铜丝在氯气中燃烧,生成蓝色的氯化铜
⑤氢气在氯气中燃烧,产生苍白色火焰。
⑥新制的氯水显酸性,向其中滴加少量紫色石蕊试液后溶液呈红色
A.①② B.③④⑥ C.③⑤⑥ D.③⑥
8.用如图所示装置进行下列实验,实验结果与预测的现象不一致的是( )
①中的物质 ②中的物质 预测①的现象
A 淀粉一KI溶液 浓硝酸 无明显变化
B 酚酞溶液 浓盐酸 无明显变化
C AlCl3溶液 浓氨水 有白色沉淀
D 湿润红纸条 饱和氯水 红纸条褪色
A.A B.B C.C D.D
9.三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛,其熔点为33 ℃,沸点为73℃,遇水易反应。实验室可用图装置(甲为氯气制备装置,部分夹持装置已略去)制取ICl3,制备的反应原理:I2+3Cl2=2ICl3。下列说法正确的是 ( )
A.装置甲盛浓盐酸的装置叫长颈漏斗
B.装置丙中氯化钙的作用是干燥Cl2
C.装置丁中生成ICl3,碘元素的化合价为-3价
D.装置戊的作用是氯气的尾气处理,可以用澄清石灰水代替
10.数字化实验是利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析。对新制饱和氯水进行数字化检测(不考虑溶质溶剂的挥发),下列图像变化最有可能是其检测结果的是( )
A.图1表示氯水pH随时间的变化
B.图2表示溶液中氯离子浓度随时间的变化
C.图3表示液面上方氧气体积分数随时间的变化
D.图4表示液面上方氧气体积分数随时间的变化
二、多选题
11.实验室制取氯气的反应中,浓盐酸体现的性质是
A.还原性 B.易挥发性 C.酸性 D.氧化性
12.教材中钠在氯气中燃烧的实验存在氯气不方便携带和尾气未处理等方面的不足。某兴趣小组对该实验进行了改进,下图是实验装置。下列有关说法正确的是
A.装置甲高锰酸钾固体可换为二氧化锰
B.装置丙的作用是除水
C.装置丁中有黄色火焰,产生白烟
D.装置戊的作用是氯气的尾气处理,可以用澄清石灰水代替
三、填空题
13.氯水能使干燥的红色布条褪色.对于使红色布条褪色的物质,同学们的看法不一致,认为氯水中存在的几种成分都有可能.请你设计实验,得出正确结论。
①提出假设
假设一:H2O使红色布条褪色。
假设二: 。
假设三: 。
假设四:HCl使红色布条退色。
②设计实验方案。基于提出的假设,设计出实验方案(不需要作答)。
③实验过程。
实验1:将红色布条放在水里,布条不褪色。
实验II: 。
实验Ⅲ: 。
④得出结论: 。
14.实验室用如图装置制备并收集干燥纯净的Cl2。
(1)装置A中反应的化学方程式是 。
(2)装置B的作用是 。
(3)装置C中盛放的物质是 。
(4)装置D用于收集Cl2,请将图中装置D的导气管补充完整 。
(5)装置E用于吸收尾气,E中反应的离子方程式是 。
(6)可用Cl2和Ca(OH)2制备漂粉精,其有效成分是 。
(7)漂粉精常用于游泳池的消毒,起消毒作用的是HClO。漂粉精在水中释放HClO的途径如下:
途径一:Ca(ClO)2 + 2H2O Ca(OH)2+2HClO
途径二:Ca(ClO)2 + H2O + CO2= + (把反应补充完整)
(8)池水的酸碱性对漂粉精的消毒效果影响明显。
①池水碱性过强,杀毒作用会 (填“增强”或“减弱”)。
②池水酸性过强,会刺激眼睛和皮肤。有时加入Na2CO3、NaHCO3以降低酸性,起到降低酸性作用的离子分别是 (填离子符号)。
15.KClO常作漂白剂,常用于制造高级安全火柴等,是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体,的沸点为11℃,气态时浓度过高易分解爆炸,稀释到以下较为安全,具有强氧化性,是一种广谱型的消毒剂,现在已逐渐取代成为新时代绿色消毒剂。它们均可以由氯气制备。制备原理分别为:,,。某小组设计了制备这三种物质的实验如下:
I.第一套实验装置设计如图所示(部分加热装置省略)。回答下列问题:
(1)盛装的仪器名称为 (填名称)。分液漏斗使用前要先进行的操作为 。
(2)D装置的试管中制备的物质是 (填名称)。D装置中缺少一种仪器,该仪器应放在 (描述具体位置)。
(3)E装置中发生反应的离子方程式: 。
Ⅱ.第二套实验装置设计如下(某些夹持装置等省略)。回答下列问题:
(4)装置C的作用是 。
(5)E中盛有液体(除去中的未反应的)。则F为 装置(从应用角度填写),应选用的装置与E装置导管相连的导管口是 (填接口字母)。
(6)该装置有一个明显的缺陷就是可能会发生危险,改进的方法是 。
16.1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验,并探究氯水的性质。
Ⅰ、实验室制备
(1)A是制取氯气的发生装置,反应的化学方程式为 。
(2)C是制取氯气的尾气处理装置,C中的物质是 (填化学式)。
Ⅱ、探究氯水的成分
用强光照射盛有新制氯水的试剂瓶,用传感器测定氯水中的、的变化,记录结果如图所示:
(3)表示变化的是图 (填“1”或“2”)。
(4)氯水在光照后出现图中曲线变化的原因是 (用化学方程式解释)。
Ⅲ、探究氯气和水反应
氯气和水反应的方程式为,某兴趣小组查资料得知,用可逆符号表示的反应有如下两个特征:
特征1:反应不能进行到底,反应物和生成物会同时存在。
特征2:一定条件下,改变反应中某种物质的浓度,会使反应的方向发生改变。
(5)该同学观察了不同浓度的新制氯水,证明特征1正确,他的依据是 。
(6)为验证特征2,该同学设计以下实验(忽略反应过程中温度的变化):
①在氯水中加入少许固体,发生反应的离子方程式为 ,用传感器测出 (填“增大”、“减小”或“不变”),证明该反应向右进行。
②请你设计一个实验方案,证明该反应向左进行。可供选用的试剂有:溶液、浓盐酸、饱和食盐水、硝酸银溶液、生石灰 (简述实验操作与实验现象) 。
四、解答题
17.无水氯化铝是有机化工常用催化剂,其外观为白色固体,178℃时升华,极易潮解,遇水后会发热并产生白雾。
为制备氯化铝,小张同学和小佘同学分别采取了两种实验方案,阅读题文材料并回答下列问题:
[方案一]:小佘同学决定用如下装置制备无水氯化铝
(1)装置A为氯气发生装置,化学反应方程式:________。导管a的作用是________。
(2)装置B的作用是除去HCl,所盛试剂可以为________
(3)装置C和F的作用是________。
(4)D装置中反应的化学方程式:________,反应的基本类型为________
(5)装置G中所盛试剂为________,其作用是________。
(6)小张同学认为若无装置B,其余装置、试剂保持不变,也能制备无水AlCl3,因此可以撤去装置B,你认为这正确吗?若正确,请直接写正确;若不正确,请直接说明理由:________。
[方案二]:小张同学决定用如下装置制备无水氯化铝
(7)浓硫酸可用来制取氯化氢是因为浓硫酸具有_______(不定项选择)。
A. 强酸性 B. 吸水性 C. 氧化性 D. 难挥发性
(8)写出B处烧瓶中发生反应的化学方程式________。
(9)进行实验时应该________,目的是________。
A.先点燃B处酒精灯 B.先点燃D处酒精灯 C.两处同时点燃酒精灯
(10)用粗短导管连接D、E的目的是___________。
A. 防堵塞 B. 防倒吸 C. 平衡气压 D. 冷凝
(11)E瓶的作用是________。F中盛有碱石灰,其目的是________。
(12)实验结束后,小张又将D中固体改为市售氯化铝(化学式为AlCl3·6H2O)再次进行无水氯化铝的制备,若实验条件控制不当,最终得到的物质是碱式氯化铝:化学式为Al2(OH)nCl(6-n),且质量是原市售氯化铝的40%,则可推算n的值为________。(精确到整数)
五、复合题
18.氯气是一种重要的化工产品和基础原料,实验室制备氯气装置如下,请回答:
(1)装置A中的化学方程式为 。在该反应中浓盐酸表现的性质是 (填字母)。
A.只有还原性 B.还原性和酸性 C.只有氧化性 D.氧化性和酸性
(2)装置B的作用是 。
(3)氯气能将氧化为I2,因氯气有毒常用H2O2替代,H2O2氧化的离子方程式是 。
(4)有同学认为H2O2既有氧化性又有还原性,理论依据是 (从氧元素价态回答),选择合适的试剂设计实验,可以验证H2O2的还原性,提供试剂:0.1mol/LKMnO4(H+)溶液、0.1mol/LKI溶液、淀粉溶液、10% H2O2溶液、0.1mol/LFeCl3溶液。请写出H2O2只做还原剂的离子方程式 ,该反应中能够证明H2O2被氧化的实验现象是 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】氯气的化学性质;氯气的物理性质
2.【答案】D
【知识点】化学试剂的存放;氯水、氯气的漂白作用
3.【答案】C
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
4.【答案】B
【知识点】氯气的化学性质;氯气的物理性质;氯水、氯气的漂白作用
5.【答案】C
【知识点】氯气的化学性质;氯气的实验室制法;氯水、氯气的漂白作用
6.【答案】A
【知识点】氯气的化学性质;气体的收集
7.【答案】B
【知识点】氯气的化学性质;氯气的物理性质
8.【答案】A
【知识点】氯气的化学性质;硝酸的化学性质;化学实验方案的评价
9.【答案】B
【知识点】氯气的实验室制法;常用仪器及其使用;制备实验方案的设计
10.【答案】A
【知识点】氯水、氯气的漂白作用
11.【答案】A,C
【知识点】氯气的实验室制法
12.【答案】B,C
【知识点】氯气的化学性质;氯气的实验室制法
13.【答案】Cl2使红色布条褪色;HClO使红色布条褪色;将红色布条放在干燥的氯气中,布条不褪色;将红色布条放在干燥的HCl中,布条不褪色;氯水中的HClO使红色布条褪色
【知识点】氯气的化学性质
14.【答案】MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O;除去Cl2中混有的HCl;浓硫酸;;Cl2 + 2OH-=Cl-+ ClO-+ H2O;Ca(ClO)2;CaCO3;2HClO;减弱;、
【知识点】氯气的实验室制法
15.【答案】圆底烧瓶;检验是否漏液;氯酸钾;温度计水银球放在烧杯中液面以下;;干燥氯气;的收集;;制备氯气的圆底烧瓶中增加一个通入氮气(或空气)的导管,防止浓度过高发生爆炸
【知识点】氯气的实验室制法;常用仪器及其使用;化学实验方案的评价
16.【答案】;NaOH(合理的答案均可);1;;新制氯水显浅黄绿色;;增大;在少量氯水中加入少许饱和食盐水,用传感器测出变大,证明该反应向左进行或在少量氯水中加入少许浓盐酸,发现氯水黄绿色加深,证明该反应向左进行(其他合理的答案均可)
【知识点】氯气的实验室制法;氯水、氯气的漂白作用
17.【答案】(1) MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑ 使分液漏斗和圆底烧瓶的压强相等,分液漏斗中的液体顺利滴落
(2) 饱和食盐水
(3) 防止水蒸气进入D、E中,确保铝和氯气在干燥环境下反应
(4) 2Al+3Cl22AlCl3 化合反应
(5) NaOH溶液 吸收尾气,防止污染空气
(6) 制得的Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2,在加热条件下,H2和Cl2混合气体易发生爆炸
(7) D
(8) NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑
(9) A 排净装置中空气,防止加热时Al与O2反应
(10) A
(11) 使AlCl3冷凝并收集 吸收HCl与H2O
(12) 4
【知识点】氯气的化学性质;探究物质的组成或测量物质的含量
18.【答案】(1);B
(2)除去HCl气体,降低Cl2的溶解度
(3)
(4)H2O2中氧元素为价,是中间价态;;溶液紫红色褪去,同时生成一种能使带火星的木条复燃的气体
【知识点】氯气的实验室制法
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