高中化学人教版(2019)必修第一册第二章第二节 氯及其化合物
一、单选题
1.(2021高一下·淳安开学考)新知识学习后及时梳理总结反思是一种有效的学习方法.下列梳理总结不合理的是( )
A.汤姆生发现原子中存在电子,提出了被称为“葡萄干面包式”的原子结构模型
B.用一束光照射氢氧化铁胶体,可观察到丁达尔现象
C. 在 中剧烈燃烧,发出蓝绿色火焰,冒白烟
D.自然界中的镁主要以化合态存在于地壳和海水中
【答案】C
【知识点】氯气的化学性质;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A. 汤姆生发现原子中存在电子,提出了被称为“葡萄干面包式”的原子结构模型,不符合题意;
B. 用一束光照射氢氧化铁胶体,可观察到丁达尔现象,不符合题意;
C. 在 中剧烈燃烧,发出苍白色火焰,在瓶口出现白雾,符合题意;
D. 镁是比较活泼的金属,在自然界中的镁主要以化合态存在于地壳和海水中,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】氯气和氢气反应产生的氯化氢气体与水形成的是白雾
2.(2020高二上·松江期中)有关漂粉精,下列表达正确的是( )
A.成分中只含有次氯酸钙 B.有效成分是次氯酸钙
C.暴露在空气中能长期保存 D.溶于水有强酸性
【答案】B
【知识点】氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.工业用氯气和冷的消石灰反应制备漂白粉,发生2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+H2O+ Ca(ClO)2,成分为CaCl2、Ca(ClO)2,氯气和氢氧化钙充分反应,并得到的主要成分为次氯酸钙,则得到漂粉精,漂粉精中也含有CaCl2,A不符合题意;
B.漂粉精有效成分是次氯酸钙,B符合题意;
C.暴露在空气中,与水、二氧化碳反应生成碳酸钙,HClO,且HClO易分解,不能长期保存,C不符合题意;
D.漂粉精溶液中存在水解平衡,ClO- + H2O HClO+OH-,溶液显碱性,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.熟悉氯气的应用;
B.次氯酸钙具有强氧化性,可以杀菌消毒;
C.注意次氯酸盐的保存及其反应;
D.漂粉精有效成分是次氯酸钙,次氯酸钙是强碱弱酸盐,漂粉精溶液中次氯酸根离子水解溶液显碱性。
3.(2020高二上·乐昌期中)将Cl2通入自来水中杀菌消毒,主要是利用了Cl2和H2O反应生成的HClO的( )
A.氧化性 B.酸性 C.还原性 D.稳定性
【答案】A
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】Cl2 +H2O =HCl +HClO, HClO中Cl元素为+1价,具有强氧化性,能够杀菌消毒,A符合题意,
故答案为:A。
【分析】主要考察HClO具有强氧化性,能够杀菌消毒的性质;
4.(2021·杨浦模拟)新制氯水的叙述错误的是( )
A.含 ,呈黄绿色 B.逸出 ,有刺激性气味
C.光照时,放出氧气 D.含大量 ,有强氧化性
【答案】D
【知识点】氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.氯水中含氯气,为黄绿色,故A不符合题意;
B.新制的氯水中含氯气,氯气有刺激性气味,放置过程中有少量Cl2逸出,故B不符合题意;
C.光照氯水有气泡逸出,由次氯酸分解可知,该气体主要是氧气,故C不符合题意;
D.新制的氯水中含HCl、HClO,HClO是弱酸,则氯水中含有少量的ClO-,故D符合题意;
故答案为D。
【分析】新制氯水在水中存在平衡,水中含有氯气、氢离子、氯离子、次氯酸、次氯酸根、氢氧根重力,其中氯气是黄绿色,故氯水是黄绿色,氯气具有刺激性气味,次氯酸易分解为氯化氢和氧气,次氯酸是弱酸部分电离,次氯酸根量少
5.(2021·黄浦模拟)将新制氯水加入下列溶液中,得到无色溶液的是( )
A.AgNO3溶液 B.FeCl2溶液 C.NaBr溶液 D.石蕊试液
【答案】D
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】A.新制氯水中含有氯离子,加入到硝酸银溶液中会生成氯化银沉淀,A不符合题意;
B.新制氯水加入到氯化亚铁溶液中,氯化亚铁被氧化得到氯化铁,溶液显淡黄色,B不符合题意;
C.新制氯水加入到溴化钠溶液生成溴单质,溴单质的水溶液为淡黄色,C不符合题意;
D.新制氯水中含有HClO,具有漂白性,会将石蕊漂白,最终得到无色溶液,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】新制备的氯水中,含有氯离子、次氯酸、氢离子、氯气分子等,氯离子易与银离子形成沉淀,氯化亚铁和溴化钠具有还原性,而次氯酸具有氧化性,将绿化亚铁氧化为黄色的氯化铁,将溴化钠氧化为溴单质均有颜色,石蕊会变红色但是由于次氯酸的氧化性而褪色
6.(2021·宿迁模拟)为探究新制氯水的性质,某学生做了如下实验。其中涉及离子反应方程式书写正确的是( )
实验 装置 试剂X 现象
① 滴有酚酞的NaOH溶液 溶液红色褪色
② NaHCO3溶液 产生气泡
③ HNO3酸化的AgNO3溶液 产生白色沉淀
④ FeCl2溶液、KSCN溶液 溶液变红
A.实验①:Cl2+2NaOH=Cl-+ClO-+2Na++H2O
B.实验②: +HClO=ClO-+CO2↑+H2O
C.实验③:ClO-+Ag++H2O=AgCl↓+2OH-
D.实验④:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
【答案】D
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】A.实验①中,氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水,氢氧化钠属于强碱,写离子反应时要拆成离子形式,正确的离子反应方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故A不符合题意;
B.实验②中,次氯酸的酸性弱于碳酸,故 和HClO不能发生强酸制弱酸的反应,NaHCO3溶液中滴加新制氯水,氯水中含有H+,产生气泡是碳酸氢根与氢离子的反应,离子反应为: +H+=CO2↑+H2O,故B不符合题意;
C.实验③中HNO3酸化的AgNO3溶液加入新制氯水,产生白色沉淀,是氯离子和银离子反应生成氯化银沉淀,离子反应为:Cl-+Ag+=AgCl↓,题中条件为酸性,不能出现氢氧根离子,且电荷不守恒,故C不符合题意;
D.实验④中FeCl2溶液、KSCN溶液加入新制氯水,溶液变红,是铁离子遇到KSCN溶液产生硫氰化铁络合物,氯水中的氯分子将亚铁离子氧化成铁离子,离子反应为:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】溶液中存在平衡Cl2+H2O HCl+HClO,故新制氯水的成分有:Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-,溶液中HCl与硝酸银反应产生AgCl白色沉淀,而溶液呈酸性,能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,溶液中氯气、HClO都强氧化性,都可以将亚铁离子氧化为铁离子,而使溶液变为棕黄色,由此分析。
7.(2021高一下·江西开学考)如图装置用来检验氯气的部分性质,下列说法错误的是( )
A.装置A的作用是除去氯气中的水蒸汽
B.该实验必须在通风橱中进行
C.装置C中发生反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
D.装置B的现象是干燥处布条褪色,湿润处布条不褪色
【答案】D
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】A.浓硫酸具有吸水性,与氯气不反应,则装置A的作用是除去氯气中的水蒸汽,故A不符合题意;
B.氯气有毒,则该实验必须在通风橱中进行,故B不符合题意;
C.装置C中NaOH吸收尾气,发生反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,故C不符合题意;
D.B中干燥布条不能褪色,而湿润处布条褪色,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题考查物质的鉴别和检验,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应及现象为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意HClO具有漂白性。本题中氯气被浓硫酸干燥后,B中干燥布条不能褪色,C为尾气处理,C中氯气与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠。
8.(2020高一上·太原月考)某同学用以下装置制备并检验 Cl2的性质。下列说法正确的是( )
A.Ⅰ图:若 MnO2 过量,则浓盐酸可全部消耗完
B.Ⅱ图:证明新制氯水具有酸性和漂白性
C.Ⅲ图:产生了棕黄色的雾
D.Ⅳ图:日光照射烧瓶中的饱和氯水会有气泡产生,这是由于氯气光照条件下溶解度下降而逸出
【答案】B
【知识点】氯气的化学性质;氯气的实验室制法
【解析】【解答】A、Ⅰ图中:随着反应进行,盐酸浓度减小到一定程度后,不再与二氧化锰继续反应,即使MnO2过量,盐酸也不能全部消耗,故A不符合题意;
B、Ⅱ图中氯水中氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,滴入石蕊试液变红证明其有酸性,但最后溶液会褪色,证明氯水有漂白性,故B符合题意;
C、Ⅲ图中:铜在氯气中燃烧产生棕色的烟,故C不符合题意;
D、氯水中含HClO,光照时HClO分解生成氧气和盐酸,则气泡主要为分解生成的氧气,结论不合理,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.从浓盐酸随着反应进行浓度减小后不与二氧化锰继续反应分析判断;
B.氯水中氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性;
C.铜在氯气中燃烧产生棕色的烟分析;
D.氯水中含HClO,光照时HClO分解生成氧气,则气泡主要为分解生成的氧气。
9.(2020高一上·哈尔滨月考)某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测,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表示氯水的电导率随时间的变化
D.图4表示液面上方氧气体积分数随时间的变化
【答案】C
【知识点】氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.氯水中存在:Cl2+H2O HCl+HClO,2HClO 2HCl+O2↑,弱电解质HClO分解得到强电解质HCl,使溶液中氢离子浓度增大,溶液pH不断减小,A不符合题意;
B.Cl2与H2O反应产生HCl和HClO,HClO光照分解产生HCl,HCl是强酸,完全电离产生H+和Cl-,因此溶液中氯离子浓度不断增大,B不符合题意;
C.Cl2与H2O反应产生HCl和HClO,HClO光照分解产生HCl和O2,HCl是强酸,完全电离产生H+和Cl-,因此氯水久置后溶液中自由移动的离子的浓度不断增大,使溶液的电导率不断增大,C符合题意;
D.Cl2与水反应产生的HClO光照分解生成氧气,使氧气体积分数会不断增大,当其完全分解后O2的体积分数达到最大值,后又会逐渐减少直至不变,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】饱和氯水中存在如下平衡:①Cl2+H2O HCl+HClO,②,HClO不稳定分解:2HClO 2HCl+O2↑,氧气体积分数不断增大,而随着HClO的分解,水中的Cl2+H2O HCl+HClO平衡会向左移动,最终会变为盐酸,溶液pH不断减小,所以当溶液的体积不变,溶液中的离子随着饱和氯水变为盐酸,氯离子浓度逐渐增大,溶液的导电能力与离子浓度成正比,据此分析解答。
10.(2020高一上·义乌期中)下列说法正确的是( )
A.氯水具有杀菌、漂白作用是因为Cl2具有强氧化性
B.氯气能与碱反应,所以工业上用氯气和石灰水反应制备漂白粉
C.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
D.往饱和碳酸钠溶液中通入CO2气体,无明显现象
【答案】C
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.氯水中具有漂白性的物质是HClO,其漂白原理是HClO具有强氧化性,氯水中Cl2、HClO均具有强氧化性,能够用于杀菌,故A项说法不符合题意;
B.Ca(OH)2在水中溶解度较小,工业上将氯气通入冷的消石灰中制备漂白粉,故B项说法不符合题意;
C.氯离子和硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀AgCl,所以向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl ,故C项说法符合题意;
D.碳酸钠与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,同温度下,碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠,因此往饱和碳酸钠溶液中通入CO2气体,会有碳酸氢钠固体析出,故D项说法不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、根据氯水由于含有HClO具有强氧化性,能够杀菌消毒解答;
B、根据,常温下,氢氧化钙溶液度较小,工业上氯气通入消石灰中制备漂白粉解答;
C、考察氯水中含有Cl-,与硝酸银溶液中Ag+反应生成AgCl不溶于硝酸的白色沉淀解答;
D、根据同温时,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,当 往饱和碳酸钠溶液中通入CO2气体, 由白色固体生成解答;
11.(2020高一上·杭州期中)某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图装置的实验,实验操作,先给钠预热,等钠熔融成圆球时,撤火,通入氯气,即可见钠着火燃烧,生成大量白烟。以下叙述错误的是( )
A.反应生成的大量白烟是氯化钠晶体
B.玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气,以免其污染空气
C.钠熔点高,所以先预热再反应
D.若在棉球外沿滴一滴石蕊溶液,可据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收
【答案】C
【知识点】氯气的化学性质;钠的化学性质
【解析】【解答】A. 钠在氯气中燃烧能生成氯化钠固体小颗粒,所以能看到白烟,A叙述不符合题意;
B. 氯气排放到空气中是有害的,因其能和氢氧化钠溶液反应,故可用浸有NaOH溶液的棉球用于吸收过量的氯气,B叙述不符合题意;
C. 钠熔点低,先预热是为了先升高温度使氯气反应较完全,C叙述符合题意;
D. 氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,紫色石蕊遇酸变红,如果氢氧化钠溶液不能完全吸收掉氯气,则过量的氯气会和水反应,而紫色石蕊变红,石蕊变红则说明氢氧化钠溶液没有完全吸收掉氯气,D叙述不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、根据钠的熔点较低,与氯气燃烧生成氯化钠白色晶体解答;
B、由于在玻璃管中的实验不可能完全进行,氯气有毒,需要用氢氧化钠进行为期处理;
C、根据钠的熔点较低解答;
D、根据氯气与水反应生成HCl能够使石蕊变红,生成的HClO具有强氧化性,能够使红色褪去解答;
12.(2020高一上·上海期中)如图所示:若关闭I阀,打开II阀,让一种含有氯气的气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色;若关闭II阀,打开I阀,再通入这种气体,布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是( )
①浓H2SO4②NaOH溶液③饱和NaCl溶液
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
【答案】A
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】①浓硫酸具有吸水性,可以将氯气干燥,所以若关闭I阀,打开II阀,让气体经过甲瓶后,再通入乙瓶,布条不褪色,符合题意,①符合题意;
②氢氧化钠能和氯气反应,所以若关闭I阀,打开II阀,让气体经过甲瓶后,再通入乙瓶,因为氯气被吸收,布条不褪色,符合题意,②符合题意;
③饱和氯化钠溶液不能和氯气反应,也不能将氯气干燥,所以氯气经过该溶液后,会使乙瓶中的布条褪色,不符合题意,③不符合题意;
经上述分析可知正确的是①②,
故答案为:A。
【分析】关闭II阀,打开I阀,再通入这种气体,布条褪色,说明通入的氯气中含有水蒸气,能生成次氯酸,所以褪色;若关闭I阀,打开II阀,让一种含有氯气的气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色,说明氯气或被干燥或被吸收,所以不能使布条褪色。
13.(2020高一上·北京期中)观察氯水或向下列溶液中分别滴加氯水,由此观察的现象与得出的结论不匹配的是( )
选项 溶液 实验现象 结论
A 观察氯水 溶液呈浅黄绿色且有刺激性气味 氯水中有Cl2
B NaHCO3溶液 产生能使澄清 石灰水变浑浊的气体 氯水中含有H+
C HNO3酸化的AgNO3溶液 产生白色沉淀 氯水中含有Cl-
D 紫色石蕊溶液 先变红后褪色 Cl2具有酸性和漂白性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.氯水中含有Cl2,所以溶液呈浅黄绿色且有刺激性气味,故A不符合题意;
B.NaHCO3溶液滴加氯水,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,是二氧化碳,说明氯水中有酸性物质,即含有H+,故B不符合题意;
C.溶液与HNO3酸化的AgNO3溶液反应产生白色沉淀,只能是氯离子与银离子反应得到AgCl白色沉淀,说明氯水中含有Cl ,故C不符合题意;
D. Cl2与水反应生成HCl和具有强氧化性的HClO,溶液呈酸性并具有强氧化性,能使石蕊试液先变红后褪色,表现出HCl的酸性和HClO的漂白性,而不是氯气,故D符合题意;
【分析】A.Cl2的颜色为黄绿色;
B.根据HCO3-+H+ = H2O +CO2↑分析;
C.Ag++Cl-=AgCl↓,且AgCl不溶于硝酸;
D.HClO具有强氧化性,可以漂白指示剂;
14.(2019高三上·寿县月考)类推思维是化学解题中常用的一种思维方法,下列有关反应方程式(或离子方程式)的类推正确的是( )
已知 类推
A 将Fe加入CuSO4溶液中:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ 将Na加入CuSO4溶液中:2Na+Cu2+=Cu+2Na+
B 稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应至溶液呈中性:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应至溶液呈中性:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
C 铁和氯气反应:2Fe+3Cl2 2FeCl3 铁和碘单质反应2Fe+3I2 2FeI3
D 向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2:Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO 向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】氯气的化学性质;钠的化学性质;离子方程式的书写
【解析】【解答】A.金属Na的还原性很强,能直接与H2O反应生成NaOH和H2,NaOH再进一步与CuSO4发生复分解反应,因此反应的离子方程式为2Na+2H2O+Cu2+=Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+,A不符合题意;
B.反应至中性,则H+与OH-按个数比2:2完全反应,该反应的离子方程式为2H++SO42-+Ba2++2OH-=2H2O+BaSO4↓,B符合题意;
C.碘单质的还原性较弱,与铁反应,生成FeI2,该反应的化学方程式为Fe+I2FeI2,C不符合题意;
D.ClO-具有氧化性,能将SO2氧化成SO42-,该反应的离子方程式为Ca2++3ClO-+SO2+H2O=2HClO+Cl-+CaSO4↓,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.Na的金属性活泼,能直接与H2O反应;
B.反应至中性,则H+与OH-按个数比2:2完全反应;
C.铁和碘单质反应生成FeI2;
D.ClO-具有氧化性,能将SO2氧化成SO42-;
二、多选题
15.(2020高一上·潍坊期中)向盛有紫色石蕊溶液的试管中持续通入氯气至过量,溶液颜色可能出现无色、浅黄绿色、红色等变化。
下列叙述正确的是( )
A.过程Ⅰ溶液由紫色变成红色,起作用的微粒是H+
B.过程Ⅱ溶液由红色变成无色,证明试管②溶液不再呈酸性
C.过程Ⅲ溶液颜色由无色变成浅黄绿色,证明溶液中有Cl2
D.若向紫色石蕊试液中持续加入Na2O2粉末,也会出现相同的颜色变化
【答案】A,C
【知识点】氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】氯气与水反应方程式:Cl2+H2O HCl+HClO,氯气与水反应生成HCl、HClO,HCl具有酸性,HClO具有漂白性,则将氯气持续通入紫色石蕊试液中先变红(酸性)后褪色(次氯酸的氧化性),最后形成饱和氯水溶液显浅黄绿色为溶解的氯气分子,而过氧化钠和水反应生成氢氧化钠溶液,紫色石蕊试液变蓝,所以现象不同,关于溶液中导致变色的微粒AC的判断正确;
故答案为:AC。
【分析】氯气与水反应生成HCl、HClO,HCl具有酸性,HClO具有漂白性,氯气能溶于水形成氯水溶液,而过氧化钠和水反应生成氢氧化钠溶液,为碱性溶液。
16.(2020高一上·天门月考)将10mL淀粉胶体和5mL氯化钠溶液混合后,放入用半透膜制成的袋内,将此袋浸入蒸馏水中,如图所示,2min后,分别取袋内和烧杯内液体进行实验。下列说法正确的是( )
A.烧杯内液体加入硝酸银溶液后产生白色沉淀
B.袋内液体加入硝酸银溶液后产生白色沉淀
C.袋内液体加入碘水后不变蓝
D.烧杯内液体加入碘水后变蓝
【答案】A,B
【知识点】氯离子的检验;分散系、胶体与溶液的概念及关系
【解析】【解答】A.烧杯内液体含有Na+和Cl-,加入硝酸银有白色沉淀,故A符合题意;
B.氯化钠溶液部分透过半透膜,袋内外液体均含Cl-,且浓度相等,加入硝酸银溶液后会出现白色沉淀,故B符合题意;
C.袋内液体含有淀粉,加入碘水变蓝,故C不符合题意;
D.烧杯内液体含有Na+和Cl-,不含淀粉,加入碘水后无现象,故D不符合题意;
故答案为AB。
【分析】淀粉胶体和氯化钠溶液混合后,放入用半透膜制成的袋内,将此袋浸入蒸馏水中后,淀粉胶体不能通过半透膜而留在袋内,但是Na+和Cl-能通过半透膜而进入烧杯的水中。
17.(2019高一上·临高期中)下列叙述正确的是( )
A.将氯气通入盛有湿润有色布条的集气瓶,有色布条褪色,说明氯气具有漂白性。
B.蘸取某溶液做焰色试验时,观察火焰颜色为黄色,说明溶液中不含钾元素。
C.新制氯水和久置氯水都是混合物,而液氯是纯净物。
D.钠可以从熔融状态下硫酸铜置换出铜,是因为钠具有较强的还原性
【答案】C,D
【知识点】钠的化学性质;焰色反应;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.Cl2不具有漂白性,使湿润的有色布条褪色的是Cl2与H2O反应生成的HClO,A不符合题意;
B.焰色反应观察火焰为黄色时,说明原溶液中一定含有Na元素,但不能说明是否含有钾元素,B不符合题意;
C.新制氯水和久置氯水中都含有多种物质,属于混合物,而液氯是指液态的氯气,只含有一种物质,属于纯净物,C符合题意;
D.熔融状态下,Na能与CuSO4发生置换反应生成Cu,说明金属活动性Na>Cu,D符合题意;
故答案为:CD
【分析】A.Cl2不具有漂白性;
B.焰色反应时,观察钾元素的焰色时,需透过蓝色钴玻璃观察;
C.氯水中含有多种物质,液氯中只含有一种物质;
D.熔融状态下,Na能与CuSO4发生置换反应;
18.下列有关实验的现象描述正确的是( )
A.氢气在氯气中燃烧,火焰呈淡蓝色,瓶口出现大量暈白雾
B.将新制的氯气通入AgNO3溶液中,白色沉淀生成.
C.铜在氯气中燃烧,产生大量棕色的烟,加水溶解后可得蓝绿色溶液
D.用洁净的铂丝沾取碳酸钾粉末在酒精灯火焰上灼烧,可观察到明亮的紫色火焰
【答案】B,C
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】解:A.氢气在氯气中燃烧,火焰呈苍白色,不是淡蓝色,故A错误;
B.氯气可与水反应生成盐酸,加入硝酸银溶液生成氯化银沉淀,故B正确;
C.铜和氯气反应上火车棕色的氯化铜,溶液为蓝绿色,故C正确;
D.观察钾元素的焰色反应,应透过蓝色钴玻璃观察,以避免钠元素的干扰,故D错误.
故选BC.
【分析】A.氢气在氯气中燃烧,火焰呈苍白色;
B.氯气可与水反应生成盐酸;
C.铜和氯气反应上火车棕色的氯化铜,溶液为蓝绿色;
D.观察钾元素的焰色反应,应透过蓝色钴玻璃观察.
三、填空题
19.(2019高一上·抚顺期末)1774年瑞典化学家 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,产生了一种黄绿色的气体,有强烈的刺鼻气味。这种方法至今还是实验室制取的主要方法之一,请写出该反应的化学方程式: 。在实验室,这种黄绿色气体作为尾气通常用 溶液(填化学式)来吸收,
发生反应的离子方程式是: 。
【答案】舍勒;MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;NaOH或KOH;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【知识点】氯气的化学性质;离子方程式的书写
【解析】【解答】1774年,瑞典化学家舍勒在研究软锰矿时,用MnO2与浓盐酸混合加热制得氯气,MnO2与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;氯气有毒,常用碱液如NaOH或KOH溶液来吸收,氯气与碱反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故答案为:舍勒;MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+2H2O;NaOH或KOH;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
【分析】根据氯气的发现、制取原理、尾气处理方法以及离子方程式的书写进行解答即可。
20.某同学按如图进行实验,在A中放的是干燥的红色布条,在B中放的是湿润的红色布条,在C中盛放的是氢氧化钠溶液,回答下列问题
A中现象是 B中现象是
结论是
③若C中盛有的是混有酚酞溶液的氢氧化钠溶液,当通入一定量的氯气时溶液红色褪去,有同学说红色消失的原因有两种可能,请你帮他写出哪两种可能?
a:
b:
请设计实验证明哪种可能正确 .
【答案】红色布条不褪色;红色布条褪色;氯气无漂白作用,氯气与水反应生成的HClO具有漂白作用;氯气与碱反应溶液碱性消失,酚酞溶液红色变成无色;氯气溶于水产生的次氯酸有漂百性使酚酞褪色;向褪色的溶液中加入氢氧化钠溶液,若溶液又变红色证明是a,否则是b
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】解:A中放的是干燥的红色布条,B中放的是湿润的红色布条,则氯气不能使A中布条褪色,而B中生成HClO,所以布条褪色,则A中没有明显现象,B中褪色,因B中生成的HClO具有漂白性,故答案为:A中红色布条不褪色;B中红色布条褪色;氯气无漂白作用,氯气与水反应生成的HClO具有漂白作用;③由题意分析,原因可能有两个:盐酸或次氯酸的作用的结果,故答案为:一种可能是:溶液中的红色物质被氯水中的次氯酸氧化褪色;另一种可能是:氯水中的盐酸、次氯酸中和了氢氧化钠,使溶液由碱性转变成了中性甚至酸性,酚酞试液中性或酸性溶液中显无色,故答案为:a:氯气与碱反应溶液碱性消失,酚酞溶液红色变成无色;b:氯气溶于水产生的次氯酸有漂百性使酚酞褪色;
在反应后的溶液中加氢氧化钠溶液,如果红色又出现,那么原因就是酸碱中和,
故答案为:向褪色的溶液中加入氢氧化钠溶液,若溶液又变红色证明是a,否则是b.
【分析】A中放的是干燥的红色布条,B中放的是湿润的红色布条,则氯气不能使A中布条褪色,而B中生成HClO,所以布条褪色;③氯气能与水发生化学反应生成盐酸和次氯酸(HClO),次氯酸具有强氧化性,可将某些有色物质氧化成无色物质;a:盐酸与氢氧化钠溶液会发生中和反应;b:次氯酸具有强氧化性,可将某些有色物质氧化成无色物质;简单的实验是:在反应后的溶液中加氢氧化钠溶液,如果红色又出现,那么原因就是酸碱中和;反之则为氯水氧化指示剂;
四、实验探究题
21.(2021高一下·浙江开学考)已知无水AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用如图所示装置制备无水AlCl3。请回答:
(1)仪器a的名称是 。
(2)装置A中发生反应的化学方程式 。
(3)装置B盛放的试剂是 ,它的作用除降低氯气在水中的溶解量外还包括 。
(4)装置 的作用是 (用离子方程式表示)。
(5)已知无水AlCl3遇潮湿空气,能发生复分解反应,产生大量的白雾,请写出该反应的化学方程式 。
(6)已知氯酸钾和浓盐酸在不加热的条件下可以制备Cl2,比较KClO3和MnO2氧化性的强弱:KClO3 MnO2
(填“>”或“<”)。
【答案】(1)分液漏斗
(2)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)饱和食盐水;除去氯气中的HCl
(4)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(5)AlCl3+3H2O=Al(OH)3↓+3HCl
(6)>
【知识点】氯气的实验室制法
【解析】【解答】(1)根据装置图可知仪器a的名称是分液漏斗;
(2)在装置A中浓盐酸与MnO2混合加热反应产生Cl2,反应方程式为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(3)装置B中试剂是饱和NaCl溶液;作用是降低Cl2的溶解度,同时也能除去Cl2中的杂质HCl;
(4)装置G的作用是吸收多余Cl2,防止大气污染,该反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(5)无水AlCl3遇潮湿的空气,发生复分解反应产生Al(OH)3和HCl,反应的化学方程式为:AlCl3+3H2O=Al(OH)3↓+3HCl;
(6)KClO3与浓盐酸在常温下发生氧化还原反应产生Cl2,而MnO2与浓盐酸在加热条件下才可以发生氧化还原反应产生Cl2,说明物质的氧化性:KClO3>MnO2。
【分析】在A中浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2,由于浓盐酸具有挥发性,挥发的HCl及水蒸气混在Cl2中,先通过饱和NaCl溶液除去杂质HCl,再通过浓硫酸干燥,得到纯净Cl2在D中与Al在加热条件下反应产生AlCl3,装置E用于储存AlCl3,由于无水AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾,因此装置F中盛有浓硫酸,装置G中NaOH溶液作用是尾气处理,用于吸收多余Cl2,防止大气污染。
22.(2020高一上·邢台期中)某研究性学习小组欲探究氯气的化学性质,设计的实验装置如图所示。
已知:该装置气密性良好,铁粉放在耐高温托盘内(防止硬质玻璃管炸裂)。
请回答下列问题:
(1)为防止铁粉被空气中的氧气氧化,在加热之前应该进行的操作为 。
(2)实验中,观察到紫色石蕊溶液颜色的变化为 。
(3)实验装置中空试管的作用是 。
(4)烧杯中氢氧化钠溶液的作用是 。
(5)盛水的试管中,溶液的颜色为 ,说明氯气 (填“能”或“不能”)溶于水。
【答案】(1)通入氯气排尽装置中的空气
(2)先变红后褪色
(3)防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中,使硬质玻璃管炸裂
(4)吸收尾气中的氯气,防止污染空气
(5)浅黄绿色;能
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】(1)为防止铁粉被空气中的氧气氧化,在加热之前应该通入氯气排尽装置中的空气,故答案为:通入氯气排尽装置中的空气;(2) 氯水既有酸性又有漂白性,实验中,观察到紫色石蕊溶液颜色的变化为先变红后褪色,故答案为:先变红后褪色; (3) 装置中空试管的作用是防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中,使硬质玻璃管炸裂,故答案为:防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中,使硬质玻璃管炸裂; (4) 氯气有毒,烧杯中氢氧化钠溶液的作用是吸收尾气中的氯气,防止污染空气,故答案为:吸收尾气中的氯气,防止污染空气;(5) 盛水的试管中,溶液最后的颜色为浅黄绿色,说明氯气能溶于水,故答案为:浅黄绿色;能。
【分析】干燥的氯气与铁粉反应,为避免铁加热条件下与氧气反应,应先通入氯气排尽空气,空试管起到安全瓶的作用,氯气溶于水形成氯水,颜色为浅黄绿色,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,能使紫色石蕊变红,盐酸与硝酸银反应能够生成氯化银沉淀,最后用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,以此解答该题。
23.(2020高一下·濮阳期末)“84消毒液”的有效成分为NaClO,因其能杀灭病毒,是新冠肺炎期间常用的环境消毒剂。某化学学习小组为制备“84消毒液”设计了如图装置。并查阅到下列资料,“在加热情况下卤素和碱液发生如下反应:3X2+6OH- 5X-+ +3H2O”。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)圆底烧瓶内发生的离子方程式为 。
(3)装置中若省去盛装饱和NaCl溶液的洗气瓶,则会使产生的NaClO的量 (填“不变”、“减少”或“增大”)。
(4)装置中若撤去盛冰水的烧杯,则可能会使产生的NaClO的量 (填“不变”、“减少”或“增大”)。
(5)装置中的大试管内发生反应的离子方程式为 。
(6)使用“84消毒液”时须注意不要与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合,否则会产生Cl2,请写出该反应的离子方程式 。
(7)对比(5)与(6)的反应可得,ClO-与Cl2的氧化性相对强弱与 有关。
【答案】(1)分液漏斗
(2)MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)减少
(4)减少
(5)Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
(6)ClO-+2H++Cl-=Cl2↑+H2O
(7)溶液的酸碱性(或酸碱性或pH)
【知识点】氯气的化学性质;氯气的实验室制法
【解析】【解答】(1)根据装置特点,仪器a为分液漏斗;
(2)圆底烧瓶内二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下反应生成氯气、二氯化锰和水,离子方程式为MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O;
(3)浓盐酸具有挥发性,饱和食盐水能够吸收氯气中的HCl杂质,若省去盛装饱和NaCl溶液的洗气瓶,导致HCl增大,消耗NaOH,则会使产生的NaClO的量减少;
(4)氯气与NaOH的反应为放热反应,随反应的进行,溶液的温度升高,较高温度下,氯气与NaOH生成氯化钠和氯酸钠,导致NaClO的量减少;
(5)氯气与NaOH在低温下生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O;
(6)次氯酸钠与盐酸反应生成氯气和水,离子方程式为ClO-+2H++Cl-=Cl2↑+H2O;
(7)次氯酸钠在酸性条件下生成氯气,氯气在碱性条件下生成次氯酸钠,ClO-与Cl2的氧化性相对强弱与溶液的酸碱性有关。
【分析】烧瓶中盐酸与二氧化锰在加热的条件下反应生成氯气;饱和食盐水吸收氯气中的HCl杂质,盛有浓硫酸的洗气瓶干燥氯气,为防止氯气与NaOH在较高温度下,生成氯酸钠导致次氯酸的生成的量降低,吸收氯气在冰水浴中进行。
五、综合题
24.(2020高一上·北京期中)阅读短文,回答问题。
世界卫生组织(WHO)和中国卫健委公认二氧化氯(ClO2)为新时代绿色消毒剂,其特点是:无三致(致癌、致畸、致突变),有三效(广谱、高效、快速)。国家疾病控制中心建议,为了避免传染病的传播,餐饮用具可用200mg·L 1的ClO2溶液浸泡,游泳池水可按5mg·L 1用ClO2进行消毒。常温下,ClO2气体与Cl2具有相似的颜色与气味,在水中的溶解度是Cl2的5~8倍。ClO2是强氧化剂,其有效氯是Cl2的2.6倍。ClO2不与冷水反应,遇热水则分解成HClO、Cl2和O2。
下表列出了ClO2与传统消毒剂(氯制剂)的部分性能比较:
性能 ClO2 氯制剂(84消毒液、漂白粉等)
杀菌力 可杀灭所有的微生物 可杀灭所有细菌繁殖体高浓度能杀死细菌芽孢
残留 无 有
抗药性 无 有
经大量实验研究表明,ClO2对细胞壁有较强的吸附和穿透能力,反应释放出的原子氧将细胞内的酶氧化,从而起到杀菌作用。ClO2反应释放出的原子氧还可以氧化色素,所以ClO2也是优良的漂白剂。研究表明,ClO2在浓度低于100mg·L 1时不会对人体产生任何的影响。我国卫健委提出,逐步用ClO2替代Cl2进行饮用水消毒。相信在不久的将来,ClO2将广泛应用到杀菌消毒领域。
(1)请依据以上短文,判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
A.可以用等浓度的ClO2溶液对餐饮用具和游泳池进行消毒。
B.ClO2是有刺激性气味的气体。
C.ClO2杀菌力强、无抗药性。
D.未来ClO2在生产生活中更广泛的使用,是我国发展绿色消毒剂的方向。
(2)某同学推测ClO2能与FeSO4溶液反应,你认为他的推测是否合理 (填“合理”或“不合理”)?用简要的文字说明理由 。
【答案】(1)错;对;对;对
(2)合理;ClO2具有强氧化性,FeSO4具有还原性
【知识点】氧化还原反应;氯气的化学性质;氯气的物理性质
【解析】【解答】(1)A. 根据题干短文描述,餐饮用具可用200mg·L 1的ClO2溶液浸泡,游泳池水可按5mg·L 1用ClO2进行消毒,ClO2溶液浓度不同,故A不正确,
故答案为:错;
B. 常温下,ClO2气体与Cl2具有相似的颜色与气味,氯气具有刺激性气味的气体,则ClO2是有刺激性气味的气体,故B正确,
故答案为:对;
C. 根据题干表格中ClO2与传统消毒剂(氯制剂)的部分性能,ClO2无抗药性,故C正确;
故答案为:对;
D. 我国卫健委提出,逐步用ClO2替代Cl2进行饮用水消毒。相信在不久的将来,ClO2将广泛应用到杀菌消毒领域,则未来ClO2在生产生活中更广泛的使用,是我国发展绿色消毒剂的方向,故D正确;
故答案为:对;(2)根据短文中描述ClO2具有强氧化性,FeSO4中亚铁离子具有还原性,则ClO2能与FeSO4溶液反应,推测是合理的,
故答案为:合理;ClO2具有强氧化性,FeSO4具有还原性。
【分析】(1)A.根据文章描述,餐饮和泳池所用ClO2浓度不同;
B. ClO2气体与Cl2具有相似的气味;
C. 根据表格中的描述,ClO2可杀灭所有微生物,无抗药性;
D. 根据文章描述,相信在不久的将来,ClO2将广泛应用到杀菌消毒领域;
(2)根据文章描述,ClO2具有强氧化性,而Fe2+具有还原性,可以发生氧化还原反应。
六、推断题
25.(2018高一上·深圳期末)现有A、B、C、D、E、F、G、H、M九种物质,其中A为淡黄色粉末,B为日常生活中最常见无色无味液体, E为无色气体单质,F的水溶液与石灰水混合可得D的溶液,G为黄绿色气体单质,H是漂白液的有效成分,它们之间的相互转化关系如图所示,其他与题无关的生成物均已略去。
请回答下列问题:
(1)写出G、H的化学式:G ,H 。D的俗名是 。
(2)写出反应②的离子方程式: 。
(3)利用下图装置进行实验,证明氧化性强弱:KMnO4>Cl2>Br2。
限选试剂:KBr溶液、KMnO4、浓盐酸。
已知:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+ 2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
请回答下列问题:
装置a 的名称是 ,d中盛放的试剂是 。
【答案】(1)Cl2;NaClO;烧碱
(2)Cl2+2OH =Cl + ClO + H2O
(3)分液漏斗;KBr溶液
【知识点】氯气的化学性质;钠的重要化合物;钠的氧化物
【解析】【解答】A为淡黄色粉末,A是过氧化钠。B为日常生活中最常见无色无味液体,B是水,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,E为无色气体单质,E是氧气,D是氢氧化钠。G为黄绿色气体单质,H是漂白液的有效成分,G是氯气,H是次氯酸钠。次氯酸钠溶液吸收二氧化碳生成M是次氯酸,次氯酸见光分解生成氧气和氯化氢。F的水溶液与石灰水混合可得D的溶液,F是碳酸钠,因此C是二氧化碳。
(1)根据以上分析可知G、H的化学式分别是Cl2、NaClO。氢氧化钠的俗名是烧碱。
(2)反应②的离子方程式为Cl2+2OH =Cl +ClO +H2O。
(3)装置a的名称是分液漏斗,酸性高锰酸钾溶液氧化浓盐酸生成氯气,氯气把溴化钾氧化为单质溴,因此可以验证氧化性强弱,所以d中盛放的试剂是KBr溶液。
故答案为(1)Cl2、NaClO、烧碱; (2)Cl2+2OH =Cl +ClO +H2O;(3)分液漏斗、KBr溶液
【分析】(1)根据提示信息入手,确定出各物质;
(3)根据氧化还原反应,确定酸性高锰酸钾、氯气,单质溴氧化性的强弱,进而设计实验。
26.(2018高一上·郑州期中)如图,反应①为常温下的反应,A、C、D中均含有氯元素,且A中氯元素的化合价介于C和D中氯元素的化合价之间,E在常温下为无色无味的液体,F是淡黄色固体,G为常见的无色气体。请回答下列问题:
(1)A、G的化学式分别为 、 。
(2)写出A与Fe反应的化学方程式 。
(3)写出反应②的化学方程式 。
(4)已知A是一种重要的化工原料,在工农业生产和生活中有着重要的应用。请根据所学知识回答下列问题。
①将A通入紫色石蕊试液中,观察到的现象是 ;请写出A与水反应的化学方程式 。
②A与石灰乳反应制得的漂白粉的有效成分是 (填化学式);该物质在空气中失效的原因 (用化学方程式表示)。
【答案】(1)Cl2;O2
(2)2Fe+3Cl2=2FeCl3 (点燃)
(3)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(4)先变红后褪色;Cl2+H2O=HCl+HClO;Ca(ClO)2;Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,2HClO=2HCl+O2↑(光)
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用;钠的氧化物
【解析】【解答】E常温下为无色无味的液体,应为H2O,F为淡黄色粉末,应为Na2O2,则G为O2,B为NaOH,A、C、D均含氯元素,且A中氯元素的化合价介于C与D之间,应为Cl2和NaOH的反应,生成NaCl和NaClO。(1)由以上分析可知A为Cl2,G为O2,故答案为:Cl2; O2;(2)Fe在氯气中燃烧的化学方程式为2Fe + 3Cl2 2FeCl3,故答案为:2Fe + 3Cl2 2FeCl3;(3)反应②是过氧化钠与水的反应,化学方程式为2Na2O2+2H2O=4 NaOH +O2↑,故答案为:2Na2O2+2H2O=4 NaOH +O2↑;(4)①将氯气通入紫色石蕊试液中,观察到的现象是紫色试液先变红后褪色,氯气与水反应的化学方程式为Cl2+H2O HCl+HClO,故答案为:紫色试液先变红后褪色;Cl2+H2O HCl+HClO;
②氯气与石灰乳反应制得的漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,该物质在空气中能够与二氧化碳和水蒸气反应失效,化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HclO、2HClO 2HCl+ O2↑,故答案为:Ca(ClO)2;Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HclO、2HClO 2HCl+ O2↑。
【分析】要注意以F作为突破口,F为淡黄色固体,高中阶段常见的淡黄色粉末有Na2O2,根据E为无色无味液体又可以和Na2O2反应,即H2O,G为O2,而A、C、D有氯元素,且A价态在C、D之间,又可以和NaOH反应,则A为Cl2;
(2)要注意氯气具有强氧化性,可以将金属杨华伟最高价态,即Fe转化为Fe3+;
(3)Na2O2是一种常见的供氧剂,可以和H2O反应生成NaOH和O2,可以和CO2反应生成Na2CO3和O2;
(4)①氯气通入紫色石蕊试液中,会跟水反应生成两种有酸,分别为HCl和HClO,使石蕊试液变为红色,而HClO又具有漂白性,可以使之褪色;②漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,在空气中失效和其漂白原理前半部分相同,都是和CO2、H2O反应生成CaCO3。
1 / 1高中化学人教版(2019)必修第一册第二章第二节 氯及其化合物
一、单选题
1.(2021高一下·淳安开学考)新知识学习后及时梳理总结反思是一种有效的学习方法.下列梳理总结不合理的是( )
A.汤姆生发现原子中存在电子,提出了被称为“葡萄干面包式”的原子结构模型
B.用一束光照射氢氧化铁胶体,可观察到丁达尔现象
C. 在 中剧烈燃烧,发出蓝绿色火焰,冒白烟
D.自然界中的镁主要以化合态存在于地壳和海水中
2.(2020高二上·松江期中)有关漂粉精,下列表达正确的是( )
A.成分中只含有次氯酸钙 B.有效成分是次氯酸钙
C.暴露在空气中能长期保存 D.溶于水有强酸性
3.(2020高二上·乐昌期中)将Cl2通入自来水中杀菌消毒,主要是利用了Cl2和H2O反应生成的HClO的( )
A.氧化性 B.酸性 C.还原性 D.稳定性
4.(2021·杨浦模拟)新制氯水的叙述错误的是( )
A.含 ,呈黄绿色 B.逸出 ,有刺激性气味
C.光照时,放出氧气 D.含大量 ,有强氧化性
5.(2021·黄浦模拟)将新制氯水加入下列溶液中,得到无色溶液的是( )
A.AgNO3溶液 B.FeCl2溶液 C.NaBr溶液 D.石蕊试液
6.(2021·宿迁模拟)为探究新制氯水的性质,某学生做了如下实验。其中涉及离子反应方程式书写正确的是( )
实验 装置 试剂X 现象
① 滴有酚酞的NaOH溶液 溶液红色褪色
② NaHCO3溶液 产生气泡
③ HNO3酸化的AgNO3溶液 产生白色沉淀
④ FeCl2溶液、KSCN溶液 溶液变红
A.实验①:Cl2+2NaOH=Cl-+ClO-+2Na++H2O
B.实验②: +HClO=ClO-+CO2↑+H2O
C.实验③:ClO-+Ag++H2O=AgCl↓+2OH-
D.实验④:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
7.(2021高一下·江西开学考)如图装置用来检验氯气的部分性质,下列说法错误的是( )
A.装置A的作用是除去氯气中的水蒸汽
B.该实验必须在通风橱中进行
C.装置C中发生反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
D.装置B的现象是干燥处布条褪色,湿润处布条不褪色
8.(2020高一上·太原月考)某同学用以下装置制备并检验 Cl2的性质。下列说法正确的是( )
A.Ⅰ图:若 MnO2 过量,则浓盐酸可全部消耗完
B.Ⅱ图:证明新制氯水具有酸性和漂白性
C.Ⅲ图:产生了棕黄色的雾
D.Ⅳ图:日光照射烧瓶中的饱和氯水会有气泡产生,这是由于氯气光照条件下溶解度下降而逸出
9.(2020高一上·哈尔滨月考)某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测,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表示氯水的电导率随时间的变化
D.图4表示液面上方氧气体积分数随时间的变化
10.(2020高一上·义乌期中)下列说法正确的是( )
A.氯水具有杀菌、漂白作用是因为Cl2具有强氧化性
B.氯气能与碱反应,所以工业上用氯气和石灰水反应制备漂白粉
C.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
D.往饱和碳酸钠溶液中通入CO2气体,无明显现象
11.(2020高一上·杭州期中)某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图装置的实验,实验操作,先给钠预热,等钠熔融成圆球时,撤火,通入氯气,即可见钠着火燃烧,生成大量白烟。以下叙述错误的是( )
A.反应生成的大量白烟是氯化钠晶体
B.玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气,以免其污染空气
C.钠熔点高,所以先预热再反应
D.若在棉球外沿滴一滴石蕊溶液,可据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收
12.(2020高一上·上海期中)如图所示:若关闭I阀,打开II阀,让一种含有氯气的气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色;若关闭II阀,打开I阀,再通入这种气体,布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是( )
①浓H2SO4②NaOH溶液③饱和NaCl溶液
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
13.(2020高一上·北京期中)观察氯水或向下列溶液中分别滴加氯水,由此观察的现象与得出的结论不匹配的是( )
选项 溶液 实验现象 结论
A 观察氯水 溶液呈浅黄绿色且有刺激性气味 氯水中有Cl2
B NaHCO3溶液 产生能使澄清 石灰水变浑浊的气体 氯水中含有H+
C HNO3酸化的AgNO3溶液 产生白色沉淀 氯水中含有Cl-
D 紫色石蕊溶液 先变红后褪色 Cl2具有酸性和漂白性
A.A B.B C.C D.D
14.(2019高三上·寿县月考)类推思维是化学解题中常用的一种思维方法,下列有关反应方程式(或离子方程式)的类推正确的是( )
已知 类推
A 将Fe加入CuSO4溶液中:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ 将Na加入CuSO4溶液中:2Na+Cu2+=Cu+2Na+
B 稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应至溶液呈中性:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应至溶液呈中性:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
C 铁和氯气反应:2Fe+3Cl2 2FeCl3 铁和碘单质反应2Fe+3I2 2FeI3
D 向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2:Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO 向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO
A.A B.B C.C D.D
二、多选题
15.(2020高一上·潍坊期中)向盛有紫色石蕊溶液的试管中持续通入氯气至过量,溶液颜色可能出现无色、浅黄绿色、红色等变化。
下列叙述正确的是( )
A.过程Ⅰ溶液由紫色变成红色,起作用的微粒是H+
B.过程Ⅱ溶液由红色变成无色,证明试管②溶液不再呈酸性
C.过程Ⅲ溶液颜色由无色变成浅黄绿色,证明溶液中有Cl2
D.若向紫色石蕊试液中持续加入Na2O2粉末,也会出现相同的颜色变化
16.(2020高一上·天门月考)将10mL淀粉胶体和5mL氯化钠溶液混合后,放入用半透膜制成的袋内,将此袋浸入蒸馏水中,如图所示,2min后,分别取袋内和烧杯内液体进行实验。下列说法正确的是( )
A.烧杯内液体加入硝酸银溶液后产生白色沉淀
B.袋内液体加入硝酸银溶液后产生白色沉淀
C.袋内液体加入碘水后不变蓝
D.烧杯内液体加入碘水后变蓝
17.(2019高一上·临高期中)下列叙述正确的是( )
A.将氯气通入盛有湿润有色布条的集气瓶,有色布条褪色,说明氯气具有漂白性。
B.蘸取某溶液做焰色试验时,观察火焰颜色为黄色,说明溶液中不含钾元素。
C.新制氯水和久置氯水都是混合物,而液氯是纯净物。
D.钠可以从熔融状态下硫酸铜置换出铜,是因为钠具有较强的还原性
18.下列有关实验的现象描述正确的是( )
A.氢气在氯气中燃烧,火焰呈淡蓝色,瓶口出现大量暈白雾
B.将新制的氯气通入AgNO3溶液中,白色沉淀生成.
C.铜在氯气中燃烧,产生大量棕色的烟,加水溶解后可得蓝绿色溶液
D.用洁净的铂丝沾取碳酸钾粉末在酒精灯火焰上灼烧,可观察到明亮的紫色火焰
三、填空题
19.(2019高一上·抚顺期末)1774年瑞典化学家 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,产生了一种黄绿色的气体,有强烈的刺鼻气味。这种方法至今还是实验室制取的主要方法之一,请写出该反应的化学方程式: 。在实验室,这种黄绿色气体作为尾气通常用 溶液(填化学式)来吸收,
发生反应的离子方程式是: 。
20.某同学按如图进行实验,在A中放的是干燥的红色布条,在B中放的是湿润的红色布条,在C中盛放的是氢氧化钠溶液,回答下列问题
A中现象是 B中现象是
结论是
③若C中盛有的是混有酚酞溶液的氢氧化钠溶液,当通入一定量的氯气时溶液红色褪去,有同学说红色消失的原因有两种可能,请你帮他写出哪两种可能?
a:
b:
请设计实验证明哪种可能正确 .
四、实验探究题
21.(2021高一下·浙江开学考)已知无水AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用如图所示装置制备无水AlCl3。请回答:
(1)仪器a的名称是 。
(2)装置A中发生反应的化学方程式 。
(3)装置B盛放的试剂是 ,它的作用除降低氯气在水中的溶解量外还包括 。
(4)装置 的作用是 (用离子方程式表示)。
(5)已知无水AlCl3遇潮湿空气,能发生复分解反应,产生大量的白雾,请写出该反应的化学方程式 。
(6)已知氯酸钾和浓盐酸在不加热的条件下可以制备Cl2,比较KClO3和MnO2氧化性的强弱:KClO3 MnO2
(填“>”或“<”)。
22.(2020高一上·邢台期中)某研究性学习小组欲探究氯气的化学性质,设计的实验装置如图所示。
已知:该装置气密性良好,铁粉放在耐高温托盘内(防止硬质玻璃管炸裂)。
请回答下列问题:
(1)为防止铁粉被空气中的氧气氧化,在加热之前应该进行的操作为 。
(2)实验中,观察到紫色石蕊溶液颜色的变化为 。
(3)实验装置中空试管的作用是 。
(4)烧杯中氢氧化钠溶液的作用是 。
(5)盛水的试管中,溶液的颜色为 ,说明氯气 (填“能”或“不能”)溶于水。
23.(2020高一下·濮阳期末)“84消毒液”的有效成分为NaClO,因其能杀灭病毒,是新冠肺炎期间常用的环境消毒剂。某化学学习小组为制备“84消毒液”设计了如图装置。并查阅到下列资料,“在加热情况下卤素和碱液发生如下反应:3X2+6OH- 5X-+ +3H2O”。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)圆底烧瓶内发生的离子方程式为 。
(3)装置中若省去盛装饱和NaCl溶液的洗气瓶,则会使产生的NaClO的量 (填“不变”、“减少”或“增大”)。
(4)装置中若撤去盛冰水的烧杯,则可能会使产生的NaClO的量 (填“不变”、“减少”或“增大”)。
(5)装置中的大试管内发生反应的离子方程式为 。
(6)使用“84消毒液”时须注意不要与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合,否则会产生Cl2,请写出该反应的离子方程式 。
(7)对比(5)与(6)的反应可得,ClO-与Cl2的氧化性相对强弱与 有关。
五、综合题
24.(2020高一上·北京期中)阅读短文,回答问题。
世界卫生组织(WHO)和中国卫健委公认二氧化氯(ClO2)为新时代绿色消毒剂,其特点是:无三致(致癌、致畸、致突变),有三效(广谱、高效、快速)。国家疾病控制中心建议,为了避免传染病的传播,餐饮用具可用200mg·L 1的ClO2溶液浸泡,游泳池水可按5mg·L 1用ClO2进行消毒。常温下,ClO2气体与Cl2具有相似的颜色与气味,在水中的溶解度是Cl2的5~8倍。ClO2是强氧化剂,其有效氯是Cl2的2.6倍。ClO2不与冷水反应,遇热水则分解成HClO、Cl2和O2。
下表列出了ClO2与传统消毒剂(氯制剂)的部分性能比较:
性能 ClO2 氯制剂(84消毒液、漂白粉等)
杀菌力 可杀灭所有的微生物 可杀灭所有细菌繁殖体高浓度能杀死细菌芽孢
残留 无 有
抗药性 无 有
经大量实验研究表明,ClO2对细胞壁有较强的吸附和穿透能力,反应释放出的原子氧将细胞内的酶氧化,从而起到杀菌作用。ClO2反应释放出的原子氧还可以氧化色素,所以ClO2也是优良的漂白剂。研究表明,ClO2在浓度低于100mg·L 1时不会对人体产生任何的影响。我国卫健委提出,逐步用ClO2替代Cl2进行饮用水消毒。相信在不久的将来,ClO2将广泛应用到杀菌消毒领域。
(1)请依据以上短文,判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
A.可以用等浓度的ClO2溶液对餐饮用具和游泳池进行消毒。
B.ClO2是有刺激性气味的气体。
C.ClO2杀菌力强、无抗药性。
D.未来ClO2在生产生活中更广泛的使用,是我国发展绿色消毒剂的方向。
(2)某同学推测ClO2能与FeSO4溶液反应,你认为他的推测是否合理 (填“合理”或“不合理”)?用简要的文字说明理由 。
六、推断题
25.(2018高一上·深圳期末)现有A、B、C、D、E、F、G、H、M九种物质,其中A为淡黄色粉末,B为日常生活中最常见无色无味液体, E为无色气体单质,F的水溶液与石灰水混合可得D的溶液,G为黄绿色气体单质,H是漂白液的有效成分,它们之间的相互转化关系如图所示,其他与题无关的生成物均已略去。
请回答下列问题:
(1)写出G、H的化学式:G ,H 。D的俗名是 。
(2)写出反应②的离子方程式: 。
(3)利用下图装置进行实验,证明氧化性强弱:KMnO4>Cl2>Br2。
限选试剂:KBr溶液、KMnO4、浓盐酸。
已知:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+ 2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
请回答下列问题:
装置a 的名称是 ,d中盛放的试剂是 。
26.(2018高一上·郑州期中)如图,反应①为常温下的反应,A、C、D中均含有氯元素,且A中氯元素的化合价介于C和D中氯元素的化合价之间,E在常温下为无色无味的液体,F是淡黄色固体,G为常见的无色气体。请回答下列问题:
(1)A、G的化学式分别为 、 。
(2)写出A与Fe反应的化学方程式 。
(3)写出反应②的化学方程式 。
(4)已知A是一种重要的化工原料,在工农业生产和生活中有着重要的应用。请根据所学知识回答下列问题。
①将A通入紫色石蕊试液中,观察到的现象是 ;请写出A与水反应的化学方程式 。
②A与石灰乳反应制得的漂白粉的有效成分是 (填化学式);该物质在空气中失效的原因 (用化学方程式表示)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】氯气的化学性质;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A. 汤姆生发现原子中存在电子,提出了被称为“葡萄干面包式”的原子结构模型,不符合题意;
B. 用一束光照射氢氧化铁胶体,可观察到丁达尔现象,不符合题意;
C. 在 中剧烈燃烧,发出苍白色火焰,在瓶口出现白雾,符合题意;
D. 镁是比较活泼的金属,在自然界中的镁主要以化合态存在于地壳和海水中,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】氯气和氢气反应产生的氯化氢气体与水形成的是白雾
2.【答案】B
【知识点】氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.工业用氯气和冷的消石灰反应制备漂白粉,发生2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+H2O+ Ca(ClO)2,成分为CaCl2、Ca(ClO)2,氯气和氢氧化钙充分反应,并得到的主要成分为次氯酸钙,则得到漂粉精,漂粉精中也含有CaCl2,A不符合题意;
B.漂粉精有效成分是次氯酸钙,B符合题意;
C.暴露在空气中,与水、二氧化碳反应生成碳酸钙,HClO,且HClO易分解,不能长期保存,C不符合题意;
D.漂粉精溶液中存在水解平衡,ClO- + H2O HClO+OH-,溶液显碱性,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.熟悉氯气的应用;
B.次氯酸钙具有强氧化性,可以杀菌消毒;
C.注意次氯酸盐的保存及其反应;
D.漂粉精有效成分是次氯酸钙,次氯酸钙是强碱弱酸盐,漂粉精溶液中次氯酸根离子水解溶液显碱性。
3.【答案】A
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】Cl2 +H2O =HCl +HClO, HClO中Cl元素为+1价,具有强氧化性,能够杀菌消毒,A符合题意,
故答案为:A。
【分析】主要考察HClO具有强氧化性,能够杀菌消毒的性质;
4.【答案】D
【知识点】氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.氯水中含氯气,为黄绿色,故A不符合题意;
B.新制的氯水中含氯气,氯气有刺激性气味,放置过程中有少量Cl2逸出,故B不符合题意;
C.光照氯水有气泡逸出,由次氯酸分解可知,该气体主要是氧气,故C不符合题意;
D.新制的氯水中含HCl、HClO,HClO是弱酸,则氯水中含有少量的ClO-,故D符合题意;
故答案为D。
【分析】新制氯水在水中存在平衡,水中含有氯气、氢离子、氯离子、次氯酸、次氯酸根、氢氧根重力,其中氯气是黄绿色,故氯水是黄绿色,氯气具有刺激性气味,次氯酸易分解为氯化氢和氧气,次氯酸是弱酸部分电离,次氯酸根量少
5.【答案】D
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】A.新制氯水中含有氯离子,加入到硝酸银溶液中会生成氯化银沉淀,A不符合题意;
B.新制氯水加入到氯化亚铁溶液中,氯化亚铁被氧化得到氯化铁,溶液显淡黄色,B不符合题意;
C.新制氯水加入到溴化钠溶液生成溴单质,溴单质的水溶液为淡黄色,C不符合题意;
D.新制氯水中含有HClO,具有漂白性,会将石蕊漂白,最终得到无色溶液,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】新制备的氯水中,含有氯离子、次氯酸、氢离子、氯气分子等,氯离子易与银离子形成沉淀,氯化亚铁和溴化钠具有还原性,而次氯酸具有氧化性,将绿化亚铁氧化为黄色的氯化铁,将溴化钠氧化为溴单质均有颜色,石蕊会变红色但是由于次氯酸的氧化性而褪色
6.【答案】D
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】A.实验①中,氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水,氢氧化钠属于强碱,写离子反应时要拆成离子形式,正确的离子反应方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故A不符合题意;
B.实验②中,次氯酸的酸性弱于碳酸,故 和HClO不能发生强酸制弱酸的反应,NaHCO3溶液中滴加新制氯水,氯水中含有H+,产生气泡是碳酸氢根与氢离子的反应,离子反应为: +H+=CO2↑+H2O,故B不符合题意;
C.实验③中HNO3酸化的AgNO3溶液加入新制氯水,产生白色沉淀,是氯离子和银离子反应生成氯化银沉淀,离子反应为:Cl-+Ag+=AgCl↓,题中条件为酸性,不能出现氢氧根离子,且电荷不守恒,故C不符合题意;
D.实验④中FeCl2溶液、KSCN溶液加入新制氯水,溶液变红,是铁离子遇到KSCN溶液产生硫氰化铁络合物,氯水中的氯分子将亚铁离子氧化成铁离子,离子反应为:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】溶液中存在平衡Cl2+H2O HCl+HClO,故新制氯水的成分有:Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-,溶液中HCl与硝酸银反应产生AgCl白色沉淀,而溶液呈酸性,能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,溶液中氯气、HClO都强氧化性,都可以将亚铁离子氧化为铁离子,而使溶液变为棕黄色,由此分析。
7.【答案】D
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】A.浓硫酸具有吸水性,与氯气不反应,则装置A的作用是除去氯气中的水蒸汽,故A不符合题意;
B.氯气有毒,则该实验必须在通风橱中进行,故B不符合题意;
C.装置C中NaOH吸收尾气,发生反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,故C不符合题意;
D.B中干燥布条不能褪色,而湿润处布条褪色,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题考查物质的鉴别和检验,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应及现象为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意HClO具有漂白性。本题中氯气被浓硫酸干燥后,B中干燥布条不能褪色,C为尾气处理,C中氯气与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠。
8.【答案】B
【知识点】氯气的化学性质;氯气的实验室制法
【解析】【解答】A、Ⅰ图中:随着反应进行,盐酸浓度减小到一定程度后,不再与二氧化锰继续反应,即使MnO2过量,盐酸也不能全部消耗,故A不符合题意;
B、Ⅱ图中氯水中氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,滴入石蕊试液变红证明其有酸性,但最后溶液会褪色,证明氯水有漂白性,故B符合题意;
C、Ⅲ图中:铜在氯气中燃烧产生棕色的烟,故C不符合题意;
D、氯水中含HClO,光照时HClO分解生成氧气和盐酸,则气泡主要为分解生成的氧气,结论不合理,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.从浓盐酸随着反应进行浓度减小后不与二氧化锰继续反应分析判断;
B.氯水中氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性;
C.铜在氯气中燃烧产生棕色的烟分析;
D.氯水中含HClO,光照时HClO分解生成氧气,则气泡主要为分解生成的氧气。
9.【答案】C
【知识点】氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.氯水中存在:Cl2+H2O HCl+HClO,2HClO 2HCl+O2↑,弱电解质HClO分解得到强电解质HCl,使溶液中氢离子浓度增大,溶液pH不断减小,A不符合题意;
B.Cl2与H2O反应产生HCl和HClO,HClO光照分解产生HCl,HCl是强酸,完全电离产生H+和Cl-,因此溶液中氯离子浓度不断增大,B不符合题意;
C.Cl2与H2O反应产生HCl和HClO,HClO光照分解产生HCl和O2,HCl是强酸,完全电离产生H+和Cl-,因此氯水久置后溶液中自由移动的离子的浓度不断增大,使溶液的电导率不断增大,C符合题意;
D.Cl2与水反应产生的HClO光照分解生成氧气,使氧气体积分数会不断增大,当其完全分解后O2的体积分数达到最大值,后又会逐渐减少直至不变,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】饱和氯水中存在如下平衡:①Cl2+H2O HCl+HClO,②,HClO不稳定分解:2HClO 2HCl+O2↑,氧气体积分数不断增大,而随着HClO的分解,水中的Cl2+H2O HCl+HClO平衡会向左移动,最终会变为盐酸,溶液pH不断减小,所以当溶液的体积不变,溶液中的离子随着饱和氯水变为盐酸,氯离子浓度逐渐增大,溶液的导电能力与离子浓度成正比,据此分析解答。
10.【答案】C
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.氯水中具有漂白性的物质是HClO,其漂白原理是HClO具有强氧化性,氯水中Cl2、HClO均具有强氧化性,能够用于杀菌,故A项说法不符合题意;
B.Ca(OH)2在水中溶解度较小,工业上将氯气通入冷的消石灰中制备漂白粉,故B项说法不符合题意;
C.氯离子和硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀AgCl,所以向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl ,故C项说法符合题意;
D.碳酸钠与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,同温度下,碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠,因此往饱和碳酸钠溶液中通入CO2气体,会有碳酸氢钠固体析出,故D项说法不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、根据氯水由于含有HClO具有强氧化性,能够杀菌消毒解答;
B、根据,常温下,氢氧化钙溶液度较小,工业上氯气通入消石灰中制备漂白粉解答;
C、考察氯水中含有Cl-,与硝酸银溶液中Ag+反应生成AgCl不溶于硝酸的白色沉淀解答;
D、根据同温时,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,当 往饱和碳酸钠溶液中通入CO2气体, 由白色固体生成解答;
11.【答案】C
【知识点】氯气的化学性质;钠的化学性质
【解析】【解答】A. 钠在氯气中燃烧能生成氯化钠固体小颗粒,所以能看到白烟,A叙述不符合题意;
B. 氯气排放到空气中是有害的,因其能和氢氧化钠溶液反应,故可用浸有NaOH溶液的棉球用于吸收过量的氯气,B叙述不符合题意;
C. 钠熔点低,先预热是为了先升高温度使氯气反应较完全,C叙述符合题意;
D. 氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,紫色石蕊遇酸变红,如果氢氧化钠溶液不能完全吸收掉氯气,则过量的氯气会和水反应,而紫色石蕊变红,石蕊变红则说明氢氧化钠溶液没有完全吸收掉氯气,D叙述不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、根据钠的熔点较低,与氯气燃烧生成氯化钠白色晶体解答;
B、由于在玻璃管中的实验不可能完全进行,氯气有毒,需要用氢氧化钠进行为期处理;
C、根据钠的熔点较低解答;
D、根据氯气与水反应生成HCl能够使石蕊变红,生成的HClO具有强氧化性,能够使红色褪去解答;
12.【答案】A
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】①浓硫酸具有吸水性,可以将氯气干燥,所以若关闭I阀,打开II阀,让气体经过甲瓶后,再通入乙瓶,布条不褪色,符合题意,①符合题意;
②氢氧化钠能和氯气反应,所以若关闭I阀,打开II阀,让气体经过甲瓶后,再通入乙瓶,因为氯气被吸收,布条不褪色,符合题意,②符合题意;
③饱和氯化钠溶液不能和氯气反应,也不能将氯气干燥,所以氯气经过该溶液后,会使乙瓶中的布条褪色,不符合题意,③不符合题意;
经上述分析可知正确的是①②,
故答案为:A。
【分析】关闭II阀,打开I阀,再通入这种气体,布条褪色,说明通入的氯气中含有水蒸气,能生成次氯酸,所以褪色;若关闭I阀,打开II阀,让一种含有氯气的气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色,说明氯气或被干燥或被吸收,所以不能使布条褪色。
13.【答案】D
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.氯水中含有Cl2,所以溶液呈浅黄绿色且有刺激性气味,故A不符合题意;
B.NaHCO3溶液滴加氯水,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,是二氧化碳,说明氯水中有酸性物质,即含有H+,故B不符合题意;
C.溶液与HNO3酸化的AgNO3溶液反应产生白色沉淀,只能是氯离子与银离子反应得到AgCl白色沉淀,说明氯水中含有Cl ,故C不符合题意;
D. Cl2与水反应生成HCl和具有强氧化性的HClO,溶液呈酸性并具有强氧化性,能使石蕊试液先变红后褪色,表现出HCl的酸性和HClO的漂白性,而不是氯气,故D符合题意;
【分析】A.Cl2的颜色为黄绿色;
B.根据HCO3-+H+ = H2O +CO2↑分析;
C.Ag++Cl-=AgCl↓,且AgCl不溶于硝酸;
D.HClO具有强氧化性,可以漂白指示剂;
14.【答案】B
【知识点】氯气的化学性质;钠的化学性质;离子方程式的书写
【解析】【解答】A.金属Na的还原性很强,能直接与H2O反应生成NaOH和H2,NaOH再进一步与CuSO4发生复分解反应,因此反应的离子方程式为2Na+2H2O+Cu2+=Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+,A不符合题意;
B.反应至中性,则H+与OH-按个数比2:2完全反应,该反应的离子方程式为2H++SO42-+Ba2++2OH-=2H2O+BaSO4↓,B符合题意;
C.碘单质的还原性较弱,与铁反应,生成FeI2,该反应的化学方程式为Fe+I2FeI2,C不符合题意;
D.ClO-具有氧化性,能将SO2氧化成SO42-,该反应的离子方程式为Ca2++3ClO-+SO2+H2O=2HClO+Cl-+CaSO4↓,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.Na的金属性活泼,能直接与H2O反应;
B.反应至中性,则H+与OH-按个数比2:2完全反应;
C.铁和碘单质反应生成FeI2;
D.ClO-具有氧化性,能将SO2氧化成SO42-;
15.【答案】A,C
【知识点】氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】氯气与水反应方程式:Cl2+H2O HCl+HClO,氯气与水反应生成HCl、HClO,HCl具有酸性,HClO具有漂白性,则将氯气持续通入紫色石蕊试液中先变红(酸性)后褪色(次氯酸的氧化性),最后形成饱和氯水溶液显浅黄绿色为溶解的氯气分子,而过氧化钠和水反应生成氢氧化钠溶液,紫色石蕊试液变蓝,所以现象不同,关于溶液中导致变色的微粒AC的判断正确;
故答案为:AC。
【分析】氯气与水反应生成HCl、HClO,HCl具有酸性,HClO具有漂白性,氯气能溶于水形成氯水溶液,而过氧化钠和水反应生成氢氧化钠溶液,为碱性溶液。
16.【答案】A,B
【知识点】氯离子的检验;分散系、胶体与溶液的概念及关系
【解析】【解答】A.烧杯内液体含有Na+和Cl-,加入硝酸银有白色沉淀,故A符合题意;
B.氯化钠溶液部分透过半透膜,袋内外液体均含Cl-,且浓度相等,加入硝酸银溶液后会出现白色沉淀,故B符合题意;
C.袋内液体含有淀粉,加入碘水变蓝,故C不符合题意;
D.烧杯内液体含有Na+和Cl-,不含淀粉,加入碘水后无现象,故D不符合题意;
故答案为AB。
【分析】淀粉胶体和氯化钠溶液混合后,放入用半透膜制成的袋内,将此袋浸入蒸馏水中后,淀粉胶体不能通过半透膜而留在袋内,但是Na+和Cl-能通过半透膜而进入烧杯的水中。
17.【答案】C,D
【知识点】钠的化学性质;焰色反应;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.Cl2不具有漂白性,使湿润的有色布条褪色的是Cl2与H2O反应生成的HClO,A不符合题意;
B.焰色反应观察火焰为黄色时,说明原溶液中一定含有Na元素,但不能说明是否含有钾元素,B不符合题意;
C.新制氯水和久置氯水中都含有多种物质,属于混合物,而液氯是指液态的氯气,只含有一种物质,属于纯净物,C符合题意;
D.熔融状态下,Na能与CuSO4发生置换反应生成Cu,说明金属活动性Na>Cu,D符合题意;
故答案为:CD
【分析】A.Cl2不具有漂白性;
B.焰色反应时,观察钾元素的焰色时,需透过蓝色钴玻璃观察;
C.氯水中含有多种物质,液氯中只含有一种物质;
D.熔融状态下,Na能与CuSO4发生置换反应;
18.【答案】B,C
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】解:A.氢气在氯气中燃烧,火焰呈苍白色,不是淡蓝色,故A错误;
B.氯气可与水反应生成盐酸,加入硝酸银溶液生成氯化银沉淀,故B正确;
C.铜和氯气反应上火车棕色的氯化铜,溶液为蓝绿色,故C正确;
D.观察钾元素的焰色反应,应透过蓝色钴玻璃观察,以避免钠元素的干扰,故D错误.
故选BC.
【分析】A.氢气在氯气中燃烧,火焰呈苍白色;
B.氯气可与水反应生成盐酸;
C.铜和氯气反应上火车棕色的氯化铜,溶液为蓝绿色;
D.观察钾元素的焰色反应,应透过蓝色钴玻璃观察.
19.【答案】舍勒;MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;NaOH或KOH;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【知识点】氯气的化学性质;离子方程式的书写
【解析】【解答】1774年,瑞典化学家舍勒在研究软锰矿时,用MnO2与浓盐酸混合加热制得氯气,MnO2与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;氯气有毒,常用碱液如NaOH或KOH溶液来吸收,氯气与碱反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故答案为:舍勒;MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+2H2O;NaOH或KOH;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
【分析】根据氯气的发现、制取原理、尾气处理方法以及离子方程式的书写进行解答即可。
20.【答案】红色布条不褪色;红色布条褪色;氯气无漂白作用,氯气与水反应生成的HClO具有漂白作用;氯气与碱反应溶液碱性消失,酚酞溶液红色变成无色;氯气溶于水产生的次氯酸有漂百性使酚酞褪色;向褪色的溶液中加入氢氧化钠溶液,若溶液又变红色证明是a,否则是b
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】解:A中放的是干燥的红色布条,B中放的是湿润的红色布条,则氯气不能使A中布条褪色,而B中生成HClO,所以布条褪色,则A中没有明显现象,B中褪色,因B中生成的HClO具有漂白性,故答案为:A中红色布条不褪色;B中红色布条褪色;氯气无漂白作用,氯气与水反应生成的HClO具有漂白作用;③由题意分析,原因可能有两个:盐酸或次氯酸的作用的结果,故答案为:一种可能是:溶液中的红色物质被氯水中的次氯酸氧化褪色;另一种可能是:氯水中的盐酸、次氯酸中和了氢氧化钠,使溶液由碱性转变成了中性甚至酸性,酚酞试液中性或酸性溶液中显无色,故答案为:a:氯气与碱反应溶液碱性消失,酚酞溶液红色变成无色;b:氯气溶于水产生的次氯酸有漂百性使酚酞褪色;
在反应后的溶液中加氢氧化钠溶液,如果红色又出现,那么原因就是酸碱中和,
故答案为:向褪色的溶液中加入氢氧化钠溶液,若溶液又变红色证明是a,否则是b.
【分析】A中放的是干燥的红色布条,B中放的是湿润的红色布条,则氯气不能使A中布条褪色,而B中生成HClO,所以布条褪色;③氯气能与水发生化学反应生成盐酸和次氯酸(HClO),次氯酸具有强氧化性,可将某些有色物质氧化成无色物质;a:盐酸与氢氧化钠溶液会发生中和反应;b:次氯酸具有强氧化性,可将某些有色物质氧化成无色物质;简单的实验是:在反应后的溶液中加氢氧化钠溶液,如果红色又出现,那么原因就是酸碱中和;反之则为氯水氧化指示剂;
21.【答案】(1)分液漏斗
(2)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)饱和食盐水;除去氯气中的HCl
(4)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(5)AlCl3+3H2O=Al(OH)3↓+3HCl
(6)>
【知识点】氯气的实验室制法
【解析】【解答】(1)根据装置图可知仪器a的名称是分液漏斗;
(2)在装置A中浓盐酸与MnO2混合加热反应产生Cl2,反应方程式为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(3)装置B中试剂是饱和NaCl溶液;作用是降低Cl2的溶解度,同时也能除去Cl2中的杂质HCl;
(4)装置G的作用是吸收多余Cl2,防止大气污染,该反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(5)无水AlCl3遇潮湿的空气,发生复分解反应产生Al(OH)3和HCl,反应的化学方程式为:AlCl3+3H2O=Al(OH)3↓+3HCl;
(6)KClO3与浓盐酸在常温下发生氧化还原反应产生Cl2,而MnO2与浓盐酸在加热条件下才可以发生氧化还原反应产生Cl2,说明物质的氧化性:KClO3>MnO2。
【分析】在A中浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2,由于浓盐酸具有挥发性,挥发的HCl及水蒸气混在Cl2中,先通过饱和NaCl溶液除去杂质HCl,再通过浓硫酸干燥,得到纯净Cl2在D中与Al在加热条件下反应产生AlCl3,装置E用于储存AlCl3,由于无水AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾,因此装置F中盛有浓硫酸,装置G中NaOH溶液作用是尾气处理,用于吸收多余Cl2,防止大气污染。
22.【答案】(1)通入氯气排尽装置中的空气
(2)先变红后褪色
(3)防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中,使硬质玻璃管炸裂
(4)吸收尾气中的氯气,防止污染空气
(5)浅黄绿色;能
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】(1)为防止铁粉被空气中的氧气氧化,在加热之前应该通入氯气排尽装置中的空气,故答案为:通入氯气排尽装置中的空气;(2) 氯水既有酸性又有漂白性,实验中,观察到紫色石蕊溶液颜色的变化为先变红后褪色,故答案为:先变红后褪色; (3) 装置中空试管的作用是防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中,使硬质玻璃管炸裂,故答案为:防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中,使硬质玻璃管炸裂; (4) 氯气有毒,烧杯中氢氧化钠溶液的作用是吸收尾气中的氯气,防止污染空气,故答案为:吸收尾气中的氯气,防止污染空气;(5) 盛水的试管中,溶液最后的颜色为浅黄绿色,说明氯气能溶于水,故答案为:浅黄绿色;能。
【分析】干燥的氯气与铁粉反应,为避免铁加热条件下与氧气反应,应先通入氯气排尽空气,空试管起到安全瓶的作用,氯气溶于水形成氯水,颜色为浅黄绿色,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,能使紫色石蕊变红,盐酸与硝酸银反应能够生成氯化银沉淀,最后用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,以此解答该题。
23.【答案】(1)分液漏斗
(2)MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)减少
(4)减少
(5)Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
(6)ClO-+2H++Cl-=Cl2↑+H2O
(7)溶液的酸碱性(或酸碱性或pH)
【知识点】氯气的化学性质;氯气的实验室制法
【解析】【解答】(1)根据装置特点,仪器a为分液漏斗;
(2)圆底烧瓶内二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下反应生成氯气、二氯化锰和水,离子方程式为MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O;
(3)浓盐酸具有挥发性,饱和食盐水能够吸收氯气中的HCl杂质,若省去盛装饱和NaCl溶液的洗气瓶,导致HCl增大,消耗NaOH,则会使产生的NaClO的量减少;
(4)氯气与NaOH的反应为放热反应,随反应的进行,溶液的温度升高,较高温度下,氯气与NaOH生成氯化钠和氯酸钠,导致NaClO的量减少;
(5)氯气与NaOH在低温下生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O;
(6)次氯酸钠与盐酸反应生成氯气和水,离子方程式为ClO-+2H++Cl-=Cl2↑+H2O;
(7)次氯酸钠在酸性条件下生成氯气,氯气在碱性条件下生成次氯酸钠,ClO-与Cl2的氧化性相对强弱与溶液的酸碱性有关。
【分析】烧瓶中盐酸与二氧化锰在加热的条件下反应生成氯气;饱和食盐水吸收氯气中的HCl杂质,盛有浓硫酸的洗气瓶干燥氯气,为防止氯气与NaOH在较高温度下,生成氯酸钠导致次氯酸的生成的量降低,吸收氯气在冰水浴中进行。
24.【答案】(1)错;对;对;对
(2)合理;ClO2具有强氧化性,FeSO4具有还原性
【知识点】氧化还原反应;氯气的化学性质;氯气的物理性质
【解析】【解答】(1)A. 根据题干短文描述,餐饮用具可用200mg·L 1的ClO2溶液浸泡,游泳池水可按5mg·L 1用ClO2进行消毒,ClO2溶液浓度不同,故A不正确,
故答案为:错;
B. 常温下,ClO2气体与Cl2具有相似的颜色与气味,氯气具有刺激性气味的气体,则ClO2是有刺激性气味的气体,故B正确,
故答案为:对;
C. 根据题干表格中ClO2与传统消毒剂(氯制剂)的部分性能,ClO2无抗药性,故C正确;
故答案为:对;
D. 我国卫健委提出,逐步用ClO2替代Cl2进行饮用水消毒。相信在不久的将来,ClO2将广泛应用到杀菌消毒领域,则未来ClO2在生产生活中更广泛的使用,是我国发展绿色消毒剂的方向,故D正确;
故答案为:对;(2)根据短文中描述ClO2具有强氧化性,FeSO4中亚铁离子具有还原性,则ClO2能与FeSO4溶液反应,推测是合理的,
故答案为:合理;ClO2具有强氧化性,FeSO4具有还原性。
【分析】(1)A.根据文章描述,餐饮和泳池所用ClO2浓度不同;
B. ClO2气体与Cl2具有相似的气味;
C. 根据表格中的描述,ClO2可杀灭所有微生物,无抗药性;
D. 根据文章描述,相信在不久的将来,ClO2将广泛应用到杀菌消毒领域;
(2)根据文章描述,ClO2具有强氧化性,而Fe2+具有还原性,可以发生氧化还原反应。
25.【答案】(1)Cl2;NaClO;烧碱
(2)Cl2+2OH =Cl + ClO + H2O
(3)分液漏斗;KBr溶液
【知识点】氯气的化学性质;钠的重要化合物;钠的氧化物
【解析】【解答】A为淡黄色粉末,A是过氧化钠。B为日常生活中最常见无色无味液体,B是水,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,E为无色气体单质,E是氧气,D是氢氧化钠。G为黄绿色气体单质,H是漂白液的有效成分,G是氯气,H是次氯酸钠。次氯酸钠溶液吸收二氧化碳生成M是次氯酸,次氯酸见光分解生成氧气和氯化氢。F的水溶液与石灰水混合可得D的溶液,F是碳酸钠,因此C是二氧化碳。
(1)根据以上分析可知G、H的化学式分别是Cl2、NaClO。氢氧化钠的俗名是烧碱。
(2)反应②的离子方程式为Cl2+2OH =Cl +ClO +H2O。
(3)装置a的名称是分液漏斗,酸性高锰酸钾溶液氧化浓盐酸生成氯气,氯气把溴化钾氧化为单质溴,因此可以验证氧化性强弱,所以d中盛放的试剂是KBr溶液。
故答案为(1)Cl2、NaClO、烧碱; (2)Cl2+2OH =Cl +ClO +H2O;(3)分液漏斗、KBr溶液
【分析】(1)根据提示信息入手,确定出各物质;
(3)根据氧化还原反应,确定酸性高锰酸钾、氯气,单质溴氧化性的强弱,进而设计实验。
26.【答案】(1)Cl2;O2
(2)2Fe+3Cl2=2FeCl3 (点燃)
(3)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(4)先变红后褪色;Cl2+H2O=HCl+HClO;Ca(ClO)2;Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,2HClO=2HCl+O2↑(光)
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用;钠的氧化物
【解析】【解答】E常温下为无色无味的液体,应为H2O,F为淡黄色粉末,应为Na2O2,则G为O2,B为NaOH,A、C、D均含氯元素,且A中氯元素的化合价介于C与D之间,应为Cl2和NaOH的反应,生成NaCl和NaClO。(1)由以上分析可知A为Cl2,G为O2,故答案为:Cl2; O2;(2)Fe在氯气中燃烧的化学方程式为2Fe + 3Cl2 2FeCl3,故答案为:2Fe + 3Cl2 2FeCl3;(3)反应②是过氧化钠与水的反应,化学方程式为2Na2O2+2H2O=4 NaOH +O2↑,故答案为:2Na2O2+2H2O=4 NaOH +O2↑;(4)①将氯气通入紫色石蕊试液中,观察到的现象是紫色试液先变红后褪色,氯气与水反应的化学方程式为Cl2+H2O HCl+HClO,故答案为:紫色试液先变红后褪色;Cl2+H2O HCl+HClO;
②氯气与石灰乳反应制得的漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,该物质在空气中能够与二氧化碳和水蒸气反应失效,化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HclO、2HClO 2HCl+ O2↑,故答案为:Ca(ClO)2;Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HclO、2HClO 2HCl+ O2↑。
【分析】要注意以F作为突破口,F为淡黄色固体,高中阶段常见的淡黄色粉末有Na2O2,根据E为无色无味液体又可以和Na2O2反应,即H2O,G为O2,而A、C、D有氯元素,且A价态在C、D之间,又可以和NaOH反应,则A为Cl2;
(2)要注意氯气具有强氧化性,可以将金属杨华伟最高价态,即Fe转化为Fe3+;
(3)Na2O2是一种常见的供氧剂,可以和H2O反应生成NaOH和O2,可以和CO2反应生成Na2CO3和O2;
(4)①氯气通入紫色石蕊试液中,会跟水反应生成两种有酸,分别为HCl和HClO,使石蕊试液变为红色,而HClO又具有漂白性,可以使之褪色;②漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,在空气中失效和其漂白原理前半部分相同,都是和CO2、H2O反应生成CaCO3。
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