内容正文:
假期作业4 钠和氯
钠
单质
物理性质:色态、硬度、密度
化学性质:与非金属单质、水、酸、盐溶液的反应{
化合物
Na2O、Na2O2
Na2CO3、NaHCO3{
焰色试验
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氯
单质
物理性质:色、态、味、密度、溶解性
化学性质:与单质、水、碱的反应{
实验室制法
1.发生装置;2.除杂装置
3.收集装置;4.尾气处理装置{
Cl-的检验
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ï
◆[知识点1] 钠及其化合物
1.下列说法错误的是 ( )
A.焰色试验时火焰呈黄色,说明该物质中
含有钠元素
B.钠与氧气反应的产物与反应条件无关
C.Na2O2 与 H2O反应中,Na2O2 既是氧化
剂,又是还原剂
D.将金属钠投入硫酸铜溶液可观察到有大
量无色气体和蓝色沉淀生成
2.向烧杯中的Na2CO3 溶液滴加酚酞溶液,溶
液变红,再加入足量的CaCl2 溶液,产生白
色沉淀,溶液红色褪去,该实验 不 能 体 现
的是 ( )
A.Na2CO3 溶液呈碱性
B.该反应属于离子反应
C.Na2CO3 能发生复分解反应
D.CaCl2 溶液具有漂白性
3.下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述中,正确
的是 ( )
A.都属于碱性氧化物
B.都能与水发生化合反应
C.与水反应所得溶液的成分相同
D.与二氧化碳反应生成不同的盐
4.以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及
其化合物.下列分析正确的是 ( )
Na2O2
O2、△
①
← Na
H2O
②
→Na
H2O ⑤
↓
OH
CO2
③
→Na
CO2 ⑥
↑
2CO3
△
④
← NaHCO3
A.向Na与水反应后的溶液中滴加酚酞试
液,溶液先变红后褪色
B.Na2CO3 和NaHCO3 受热均易分解
C.Na2O2和Na2O中阴、阳离子个数之比相同
D.反 应③、④表 明 Na2CO3 不 能 转 化 为
NaOH或NaHCO3
5.(备选双选)根据侯氏制碱原理制备少量NaHG
CO3 的实验,经过制取二氧化碳、制取NaHG
CO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3 四个步骤,
下列图示装置和原理能达到实验目的的是
( )
◆[知识点2] 氯及其化合物
6.下列关于氯气的叙述中,不正确的是( )
A.氯气是一种有毒的气体
B.氯气、氯水、液氯是同一种物质
C.氯气能与水发生反应
D.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体
7.用图1所示装置向装有一瓶氯气的集气瓶
中添加适量的蒸馏水,振荡,先利用注射器
滴加 NaOH 溶液,再利用注射器滴加稀盐
酸,用压强传感器测得集气瓶内的压强随时
间变化的曲线如图2所示.下列说法错误
的是 ( )
01
A.阶段①说明氯气溶于水,溶于水的氯气
全部与水反应
B.阶段②的压强变小,该过程发生了氧化
还原反应
C.阶段③发生反应的离子方程式为Cl-+
ClO-+2H+Cl2↑+H2O
D.若将Cl2 换成CO2,所得的压强变化趋势
与图2相似
8.“价G类”二维图是元素化合物知识系统化学
习的良好工具,氯及其化合物的“价G类”二
维图如下,下列说法错误的是 ( )
A.酸性:戊>己
B.若将乙转化为甲,可以不加还原剂
C.丙为ClO2,可用作自来水消毒剂
D.推测庚既有氧化性又有还原性
◆[知识点3] 氯气的制备
9.在制备和收集Cl2 的实验过程中,下列装置
正确的是 ( )
A.制备Cl2 B.除去 HCl杂质 C.排空气法收集 D.尾气吸收
10.某研究小组制备氯气并对产生氯气的条件
进行探究.
(1)装置A中用 MnO2 与浓盐酸反应制取
Cl2,利用了浓 HCl的 (填“氧化
性”或“还原性”).
(2)A中产生的气体不纯,含有的杂质可能
是 .
(3)B用于收集Cl2,请完善装置B并用箭
头标明进出气体方向 .
(4)C用于吸收多余的Cl2,C中发生反应
的离子方程式是 .
(5)该小组欲研究盐酸的浓度对制Cl2 的
影响,设计实验进行如下探究.
实验 操作 现象
Ⅰ
常温 下 将 MnO2 和 12
molL-1浓盐酸混合
溶液呈浅
棕 色,略
有刺激性
气味
Ⅱ
将Ⅰ中混合物过滤,加热
滤液
生成大量
黄 绿 色
气体
Ⅲ
加热MnO2和4molL-1
稀盐酸混合物
无 明 显
现象
①已知 MnO2 呈弱碱性.Ⅰ中溶液呈浅棕
色是由于 MnO2 与浓盐酸发生了复分解反
应,化学方程式是 .
②Ⅱ中发生了分解反应,反应的化学方程
式是 .
③Ⅲ中无明显现象的原因,可能是c(H+)
或c(Cl-)较低,设计实验Ⅳ进行探究:
将实验Ⅲ、Ⅳ作对比,得出的结论是
.
11.元素的“价类”二维图是我们学习元素及
其化合物相关知识的重要模型和工具,它指
的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类
别为横坐标所绘制的二维平面图像.下图是
钠的“价G类”二维图:
11
请回答以下问题:
(1)写出二维图中缺失①中某种淡黄色固
体能做供氧剂的原因
(用化学方程式表示).
(2)氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂,
NaH中氢元素化合价为 ,可做
(填“氧化剂”或“还原剂”).
(3)实验室需要配制0.50molL-1NaOH溶
液480mL,需称取NaOH固体 g;
定容时仰视刻度线,所配溶液的浓度会
(填“偏高”“偏低”或“无影响”).
(4)写出NaHCO3 的电离方程式
;NaHCO3 溶液常因温度过高而
分解含有少量Na2CO3,除去杂质 Na2CO3
的方法为
(用离子方程式表示).
12.品红是一种有机色素,溶液为红色.某化
学小组利用如图所示装置进行氯气的制取
及其性质探究的实验.请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 ,侧管b的作用
是 .
(2)如何检查整套装置的气密性?
.
(3)装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为
.
(4)装置Ⅱ中的实验现象为 ,出现
此现象,实际上是 (填化学式)起的
作用.
(5)装置Ⅲ中的淀粉KI溶液变蓝色,发生
反应的离子方程式为 .
(6)装置Ⅳ中的试剂通常为 ,其作
用是 .
漂白粉
1774年,舍勒发现氯气的同时也发现了
氯水对纸张、蔬菜和花具有永久性的漂白作
用.1785年法国化学家贝托雷(Claudelouis
Bertholet)提出把漂白作用应用于生产,并注
意到氯气溶于草木灰水中形成的溶液比氯水
更浓,漂白能力更强,而且无逸出氯气的有害
现象.1789年英国化学家台耐特(Smithson
Tennant)把氯气溶解在石灰乳中,制成了漂白粉.
现在工业上还是采用把氯气通入消石灰
或石灰乳的方法制取漂白粉.消石灰要含略
少于1%(质量分数)的水,因为极为干燥的消
石灰是不跟氯气反应的.生产漂白粉的反应
过程比较复杂,主要反应可以表示如下:
3Ca(OH)2+2Cl2 Ca(ClO)2+CaCl2
Ca(OH)2H2O+H2O
漂白粉是混合物,有效成分是Ca(ClO)2.
商品漂白粉中往往含有Ca(OH)2、CaCl2 和
Cl2 等杂质.
21
12.解析:(1)H2O2 具有强氧化性,能用来消毒杀菌.
(2)酸性 KMnO4 溶液的 Mn7+ 转化为 Mn2+ 紫红色褪去,
Mn元素的化合价降低,KMnO4 作氧化剂,则 H2O2 作还
原剂,表现还原性.
(3)①H2O2 和 NH3H2O 受热易分解,在冰水浴环境下
反应的目的是防止温度过高,H2O2 和 NH3H2O 分解;
②CaO2 与水的反应类似 Na2O2 与水的反应,CaO2 与水反
应生成 Ca(OH)2 和 O2,反 应 的 化 学 方 程 式 为 2CaO2 +
2H2O2Ca(OH)2+O2↑.
(4)①由图示可知,过程ⅰ中 H2O2 中 O 元素的化合价升
高,H2O2 表现出还原性;过程ⅱ中 H2O2 中 O 元素的化合
价降低,H2O2 表现出氧化性;
②过程ⅰ中,I元素的化合价由+5价降低到0价,O 元素
的化合 价 由 -1 价 升 高 到 0 价,所 以 该 反 应 中 每 生 成
0.5molO2,转移电子的物质的量为1mol;单线桥法表示
该反应过程为
5H2O2+2HIO3
10e-
↓
5O2↑+I2+6H2O 1mol;
③由图示可知,过程ⅱ中反应的化学方程式为5H2O2+I2
2HIO3+4H2O.
答案:(1)强氧化 (2)还原
(3)防止温度过高,H2O2 和 NH3H2O分解(合理即可)
2CaO2+2H2O2Ca(OH)2+O2↑
(4)ⅱ
5H2O2+2HIO3
10e-
↓
5O2↑+I2+6H2O 1mol
5H2O2+I2 2HIO3+4H2O
13.解析:(1)因还原性:HSO-3 >I- ,氧化性:IO-3 >I2>SO2-4 ,
则 NaIO3 溶液中滴加少量 NaHSO3 溶液时 HSO-3 被氧化
成硫 酸 根 离 子,IO-3 被 还 原 成 I2,该 反 应 为 4NaIO3 +
10NaHSO3 2I2+7Na2SO4+3H2SO4+2H2O,该 反 应
中转移的电子数为20e- ,故用单线桥标出电子转移的方向
和数目为4NaIO3+10NaHS
20e-
↓
O32I2+7Na2SO4+3H2SO4
+2H2O,其中还原剂是NaHSO3,被还原的元素是碘;
(2)由图可知,0~A段没有单质碘生成,说明碘酸根被还原
为碘离子,则发生IO-3 +3HSO-3 3SO2-4 +I- +3H+ ,
AB段生成单质碘,即第一阶段生成的碘离子被碘酸根氧
化为单 质 碘,则 AB 曲 线 发 生 IO-3 +5I- +6H+ 3I2
+3H2O.
答案:(1)4NaIO3+10NaHS
20e-
↓
O32I2+7Na2SO4+3H2SO4
+2H2O NaHSO3 碘
(2)IO-3 +3HSO-3 3SO2-4 +I- +3H+ IO-3 +5I- +
6H+ 3I2+3H2O
假期作业4
1.B [A.钠元素的焰色试验呈黄色,故 A 正确;B.钠与氧气
在常温下反应生成氧化钠、在加热的条件下生成过氧化钠,
故 B 错 误;C.Na2O2 与 H2O 反 应:2Na2O2 +2H2O
4NaOH+O2↑中,只有 Na2O2 中的氧元素化合价既升高又
降低,Na2O2 既是氧化剂,又是还原剂,故 C正确;D.金属钠
先和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠能和硫酸铜反应
生成蓝色沉淀氢氧化铜,故 D正确.]
2.D [A.Na2CO3 溶 液 滴 加 酚 酞 溶 液,溶 液 变 红,说 明
Na2CO3 溶液呈碱性,故正确;B.该反应实质是碳酸根与钙
离子之间的反应,属于离子反应,故正确;C.该反应的化学
方程式为:Na2CO3+CaCl2 CaCO3↓+2NaCl,发生复分
解反应,故正确;D.CaCl2 溶液没 有 强 氧 化 性,不 具 有 漂 白
性,故错误.]
3.C [Na2O2 不属于碱性氧化物,A 项错;Na2O2 与水反应生
成 NaOH 和 O2 不属于化合反应,B项错;二者与 CO2 反应
均生成 Na2CO3,D项错;二者溶于水,溶质均为 NaOH,C项
正确.]
4.C [A.金属钠与水反应2Na+2H2O2NaOH+H2↑,向
溶液中滴加酚酞试液,溶液只变红,不褪色,故 A错误;B.碳酸
钠热稳定性强,碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、二氧化碳和
水,故B错误;C.过氧化钠的电子式为Na+ ︰O
‥
‥
︰O
‥
‥
︰[ ]2-Na+,
氧化钠的电子式为Na+ ︰O
‥
‥
︰[ ]2- Na+ ,两种物质中含有
阴阳离子个数比均为1∶2,故C正确;D.碳酸钠与澄清石灰
水反应生成碳酸钙沉淀和 NaOH,碳酸钠与 CO2、H2O 反应
生成碳酸氢钠,故 D错误.]
5.AC [二氧化碳密度大于空气,故选用向上排空气法收集,
A正确;选项B中 CO2 应从长导管通入溶液中,保证与溶液
的溶质充分反应,故B错;分离溶液中析出固体的方法是过
滤,过滤时注意“一贴二低三靠”,故 C 正确;NaHCO3 受热
易分解,不能用该装置干燥 NaHCO3,故 D错.]
6.B [Cl2 是一种黄绿色的有毒气体,具有刺激性气味,故 A、
D项正确;氯气液化变成液氯,故氯气与液氯属同一种物质,
氯水是氯气的水溶液,是混合物.]
7.A [A.阶段①说明氯气溶于水,但溶于水的氯气只是部分
与水反应生 成 盐 酸 和 次 氯 酸,A 错 误;B.阶 段②的 压 强 变
小,是因为氯气和氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠、氯化钠
和水,该过程发生了氧化还原反应,B正确;C.阶段③压强又
逐渐增大,说明有气体生成,该气体是氯气,发生反应的离子
方程式为 Cl- +ClO- +2H+ Cl2↑+H2O,C正确;D.若
将Cl2 换成 CO2,二氧化碳能溶于水,但溶解度不大,加入氢
氧化钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,最后加入盐酸
又产生二氧化碳,因此所得的压强变化趋势与图2相似,D
正确.]
8.A [由题干关于氯及其化合物的“价G类”二维图信息可知,
甲为 HCl、乙为 Cl2、丙为 ClO2、丁为 Cl2O7,戊为 HClO、己
为 HClO4、庚为 ClO-2 、辛为 ClO-3 ,据此分析解题.A.由分
析可知,戊为 HClO、己为 HClO4,HClO是弱酸,酸性比碳酸
还弱,HClO4 是强酸,酸性比 H2SO4 还强,故酸性:戊<己,
A错误;B.由分析可知,乙为 Cl2、甲为 HCl,若将乙转化为
甲的反应为:Cl2+H2OHCl+HClO 反应中,H2O 既不
是氧化剂也不是还原剂,故可以不加还原剂,B正确;C.由分
析可知,丙为 ClO2,具有强氧化性,能使蛋白质发生变性,故
可用作自来水消毒剂,C正确;D.由分析可知,庚为ClO-2 ,Cl
的化合价处于中间价态,故可推测庚既有氧化性又有还原
性,D正确.]
9.D [A.实验室用 MnO2 与浓盐酸共热制备Cl2,装置中缺少
酒精灯,A错误;B.生成的 Cl2 中含有氯化氢,HCl与饱和碳
酸氢钠溶液反应会生成 CO2 杂质,达不到除杂目的,应用饱
和食盐水除去氯气中的氯化氢气体,B错误;C.Cl2 密度比
空气大,用向上排空气法收集 Cl2,应从长导管通入气体,C
错误;D.Cl2 有毒,需要用氢氧化钠溶液吸收除去,倒置的漏
斗能够防止倒吸,D正确.]
10.解析:MnO2 与浓盐酸在常温下反应,不能产生 Cl2;给溶液
加热,可产生大量 Cl2;MnO2 与稀盐酸混合,即便加热也不
产生 Cl2.
48
(1)装置 A中用 MnO2 与浓盐酸反应制取 Cl2,化学方程式
为 MnO2+4HCl(浓)
△
MnCl2+Cl2↑+2H2O,有部分氯
元素由-1价升高到0价,表现出还原性,利用了浓 HCl的
还原性;
(2)盐酸是挥发性酸,浓盐酸易挥发出 HCl气体,同时生成
水蒸气,所以 A 中 产 生 的 气 体 不 纯,含 有 的 杂 质 可 能 是
HCl、H2O(g);
(3)B用于收集 Cl2,因为 Cl2 与空气中的成分不反应,且密
度比空气大,所以采用向上排空气法收集,导管长进短出,
用箭头标明进出气体方向的装置B为 ;
(4)氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠和氯化钠,C用
于吸收多 余 的 Cl2,C 中 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 是Cl2+
2OH- Cl- +ClO- +H2O;
(5)①Ⅰ中溶液呈浅棕色是由于 MnO2 与浓盐酸发生了复
分解反应,复分解反应中元素化合价不变,所以 MnO2 与浓
盐酸反应生成 MnCl4 和水,反应方程式是 MnO2+4HCl(浓)
MnCl4+2H2O;
②Ⅱ中 MnCl4 发生了分解反应生成 MnCl2 和氯气,反应的
化学方程式是 MnCl4
△
Cl2↑+MnCl2;
③Ⅲ中没有明显现象的原因是c(H+ )、c(Cl- )较低,盐酸
需要增大到一定浓度才能被 MnO2 氧化;将i、i 作对比,可
以看出c(H+ )>7mol/L放出氯气,c(Cl- )≥10molL-1
放出氯气;MnO2 氧化盐酸的反应中c(H+ )变化的影响大
于c(Cl- ).
答案:(1)还原性 (2)HCl、H2O(g) (3)
(4)Cl2+2OH- Cl- +ClO- +H2O
(5)①MnO2+4HCl(浓)MnCl4+2H2O
② MnCl4
△
MnCl2+Cl2↑ ③ Ⅲ中没有明显现象的原
因是c(H+ )、c(Cl- )较低,需要增大到一定浓度才能被
MnO2 氧化,MnO2 氧化盐酸的反应中,c(H+ )变化的影响
大于c(Cl- )
11.解析:(1)①为钠的氧化物,其中过氧化钠为淡黄色固体、氧
化钠为白色固体、过氧化钠能与水、二氧化碳反应产生氧
气,故 能 做 供 氧 剂,化 学 方 程 式 为 2Na2O2 +2H2O
4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2.
(2)氢化钠(NaH)中钠呈+1价、H 呈-1价,氢化钠与水
发生反应可产生氢气,可做生氢剂,氢化钠(NaH)中 H 呈
-1价,化合价可升高,故能作还原剂.
(3)实验室需要配制0.50molL-1NaOH溶液480mL,实验室
中没有480mL容量瓶,实验需要配制500mL溶液,则需选择
500mL的容量瓶,则需0.50molL-1×0.500L=0.25mol
NaOH,称取 NaOH 固体10.0g;定容时仰视刻度线,造成
溶液体积偏大,则使所配溶液浓度偏小.
(4)NaHCO3 是强电解质,在水中完全电离出钠离子和碳
酸氢根离子,电离方程式为 NaHCO3 Na+ +HCO-3 ;碳
酸钠溶液中通入二氧化碳能反应生成碳酸氢钠,故通入二
氧化碳能除去 NaHCO3 溶液中所含的少量 Na2CO3,离子
方程式为:CO2-3 +CO2+H2O2HCO-3 .
答案:(1)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ 2Na2O2+
2CO2 2Na2CO3+O2
(2)-1价 还原剂 (3)10.0 偏低 (4)NaHCO3
Na+ +HCO-3 CO2-3 +CO2+H2O2HCO-3
12.解析:(1)侧管b连接分液漏斗和圆底烧瓶,使两个容器的
压强始终一样,使溶液顺利滴下;
(2)利用加热法,赶走一部分气体,然后冷却,导致装置内外
有压强差,使液面有高度差;
(3)装置Ⅰ作用是制备氯气,方程式为 MnO2+4HCl(浓)
△
MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(4)氯气溶于水,与水反应产生的次氯酸具有漂白性,能使
品红溶液褪色;
(5)Cl2 与 KI反应生成I2,I2 遇淀粉变蓝,离子方程式为:
Cl2+2I- I2+2Cl- ;
(6)装置Ⅳ是尾 气 处 理 装 置,氯 气 有 毒,用 NaOH 溶 液 吸
收,故答案是:氢 氧 化 钠 溶 液;吸 收 多 余 的 氯 气 防 止 污 染
环境.
答案:(1)圆底烧瓶 平衡压强,使浓盐酸能顺利滴下
(2)连接好装置,装置Ⅳ试管中加入适量的水浸没导管下端
管口,用酒精灯微热圆底烧瓶,导管口有气泡冒出,冷却至
室温,导管中的液面高于试管中的液面,则装置气密性良好
(3)MnO2+4HCl(浓)
△
MnCl2+Cl2↑+2H2O
(4)品红溶液的颜色由红色变为无色 HClO
(5)Cl2+2I- I2+2Cl-
(6)氢氧化钠溶液 吸收多余的氯气,防止污染环境
假期作业5
1.D [14.46g 的 X3O4 固 体 中,含 有 X 元 素0.18mol,故
X3O4 的物质的量为:
0.18mol
3 =0.06mol
,故 X3O4 的摩尔
质量为:M=mn =
14.46g
0.06mol=241g
mol-1,故X3O4 的相对
分子质量为241,则有:3X+4×16=241,得 X=59,故 X 的
相对原子质量为59.]
2.C [A.铁橄榄石的摩尔质量为204g/mol,A 错误;B.铁橄
榄石中 铁、硅、氧 的 元 素 质 量 比 为 28∶7∶16,B 错 误;C.
Fe2+ 发 生 反 应 生 成 Fe 与 Fe3+ ,3Fe2+
高温、高压
Fe+
2Fe3+ ,故该研究证明了月壤中存在歧化成因的单质铁,C正
确;D.铁橄榄石熔融产生自由移动的 Fe2+ 的过程为盐熔融
电离的过程,不是化学变化,D错误.]
3.D [A.HCl气体所处的状态未标明,不知道是否是标准状
况,无法利用22.4Lmol-1来计算 HCl的物质的量,且溶
液的体积也不是1L,A错误;B.溶液属于均一、稳定的混合
物,所以从1L1molL-1NaCl溶液中取出100mL溶液,其
物质的量浓度仍为1molL-1,B错误;C.1.5molL-1 的
Fe2(SO4)3溶液中,SO2-4 的物质的量浓度为1.5molL-1×3=
4.5molL-1,C错误;D.根据n=mM
可知,7.45gKCl的物质
的量为 7.45g
74.5g/mol=0.1mol
,所以1L该 KCl溶液的物质的量
浓度为c=nV =
0.1mol
1L =0.1mol
L-1,D正确.]
4.D [A.配制480mL溶液时应使用500mL容量瓶,选项 A
正确;B.配制溶液的正确 操 作 顺 序 为②①④③,选 项 B 正
确;C.容量瓶中残留蒸馏水可不必干燥,选项 C正确;D.定
容时仰视容量瓶的刻度线会使溶液体积大于理论体积,浓度
偏低,选项 D错误.]
58