衔接06 气体制备与氯及其化合物-2024-2025学年新高一化学暑假衔接知识讲练精编培优讲义
2024-07-15
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内容正文:
衔接06 气体制备与氯及其化合物
答案见末尾
【初三要点】
1.制取气体的原理
气体
原理
化学方程式
氧气
高锰酸钾
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
过氧化氢溶液和二氧化锰
2H2O22H2O+O2↑
氯酸钾和二氧化锰
2KClO32KCl+3O2↑
二氧化碳
大理石或石灰石、稀盐酸
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
氢气
锌粒和稀硫酸
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
2.制取气体的装置
(1)实验室里制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。
(2)确定气体发生装置时应从两个方面考虑:反应物的状态;反应的条件。
(固固加热型)(固液不加热型)
固+固加热注意事项:加热时,先预热且应用外焰加热;试管口应略向下倾斜;药品应平铺于试管底部;导管稍露出橡皮塞;用高锰酸钾制取氧气时,试管口放一团棉花。
(3)确定气体收集装置时主要考虑:气体的密度;气体在水中的溶解性。
①气体与空气密度的比较,可 其相对分子质量,空气的平均相对分子质量为29,则密度比空气大;若小于29,则密度比空气小。
②用排水法收集气体时应把导管放在集气瓶口。
③当使用排水法收集时,需要当气泡连续均匀冒出时,再收集。
④用排空气法收集时,应该把导管伸到集气瓶底部,便于排尽空气。
⑤排水法集气比排空气法集气收集到的气体较纯。
3.气体的检验与验满
制取的气体
检验方法
验满方法
氧气
将带火星的木条伸入到集气瓶内,如果带火星的木条复燃,说明是氧气。
用排水法收集:如果集气瓶口有大气泡冒出,说明气体收集满了。
用向上排空气法收集:将带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明氧气收集满了。
二氧化碳
将气体通入澄清的石灰水中,如果澄清的石灰水变浑浊,就证明收集的气体是二氧化碳。
把燃着的木条放在集气瓶口(不要伸入瓶内),如果火焰熄灭,证明二氧化碳已经收集满了。
【衔接练习】
1.(2024·广东·中考真题)实验室制取O2,下列操作、药品和装置选择不合理的是
A.选择药品 B.检查气密性
C.发生装置 D.收集装置
2.(2024·陕西·中考真题)实验室制取二氧化碳时,下列相关操作正确的是
A.检查气密性 B.装药品
C.收集气体 D.气体验满
3.(2024·四川泸州·中考真题)实验室可用如图装置制备与收集H2。下列有关说法错误的是
A.反应原理为:
B.可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气
C.关闭旋塞后H2将反应液压入长颈漏斗中
D.用向上排空气法代替图中的收集方法
4.(2024·广东·中考真题)探究H2O2分解速率的影响因素,下列分析正确的是
实验编号
H2O2溶液
催化剂(0.1g)
温度/℃
体积/mL
溶质质量分数/%
①
5
10
—
20
②
5
10
MnO2粉末
20
③
5
5
MnO2粉末
20
④
5
5
MnO2粉末
40
⑤
5
5
Fe2O3粉末
20
A.①④探究有无催化剂的影响 B.②③探究H2O2溶液浓度的影响
C.②④探究反应温度的影响 D.④⑤探究催化剂种类的影响
5.(2024·吉林·中考真题)为探究铜的化学性质,某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行下图所示实验,观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D(203,6.15%)表示时间为203秒时,装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是
A.加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B.铜在加热条件下能与氧气发生化学反应
C.拐点C至终点D所对应的时间范围内,装置内物质的总质量逐渐减少
D.通过现象证据和数据证据,可以从定性和定量的视角分析得出合理解释
6.(2024·江苏盐城·中考真题)将小块钠放入水中,会发生剧烈反应,原理为。下列说法中不正确的是
A.钠离子的符号为
B.X的化学式为
C.小块钠放入水中,熔化成闪亮的小球浮游在水面上,说明钠的熔点很高
D.向反应后的溶液中滴加几滴酚酞溶液,观察到溶液由无色变为红色
7.(2024·四川泸州·中考真题)向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸,注入适量的蒸馏水,盖上玻璃片,上下振荡,再将其倒置(如图),把手移开,玻璃片没有掉下来。蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是
A.玻璃片没有掉下,证明瓶内气压大于大气压
B.玻璃片没有掉下,证明CO2与水发生了反应
C.振荡后试纸变红,证明CO2与水反应产生了酸
D.振荡后试纸变红,证明CO2能与石蕊反应变红
8.(2023·江苏镇江·中考真题)用如图装置研究FeC2O4•2H2O受热分解的产物。下列说法不正确的是
A.装置②用于检验分解产物中是否有H2O
B.装置③中黑色粉末变红,证明分解产物中有CO
C.装置④中澄清石灰水变浑浊,说明分解产物中有CO2
D.实验结束后,经检验装置①中剩余固体为FeO和少量Fe,含有Fe的原因可能是分解过程中发生了CO还原FeO的反应
9.(2023·江苏苏州·中考真题)工业上用NO生产过程中的物质转化关系如图所示,其中反应②的化学方程式为。下列有关说法正确的是
A.反应①中,参加反应的NO与的分子数之比为1∶2
B.转化过程中,只有氮元素的化合价发生变化
C.理论上,、足量可以将NO、全部转化为
D.工业上,30kg NO生产得到42 kg
10.(2024·四川广安·中考真题)化学兴趣小组的同学们在进行气体制取过程中,从实验员处领取了如下实验仪器:
(1)仪器B (填“能”或“不能”)直接加热。
(2)若用大理石与稀盐酸来制取CO2,为组装气体发生装置,应选择的仪器是 、E、C(填字母);若用如图所示装置收集CO2,应从 端进气(填“a”或“b”)。
(3)若用KClO3和MnO2制取O2,除用上述部分仪器外,还必需补充的仪器是 (填仪器名称)。该反应的化学方程式为 。
11.(2024·黑龙江绥化·中考真题)如图所示为实验中常见气体制备、净化、干燥、收集的部分仪器,请回答下列问题。
(1)在装置A中使用仪器①时的注意事项是 。
(2)写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 。如果要控制反应的发生和停止,应选择的发生装置是 (填字母)。
(3)实验室用装满水的E装置收集氧气。应从导管口 (填“a”或“b”)输入气体。
(4)若用锌粒和稀盐酸反应制取氢气,收集的氢气往往不纯,其中含有的杂质是 (填物质名称),想要得到纯净的氢气,则连接仪器的顺序是A→ → →C。
(5)用A、D装置制取氧气,由于药品不足,没有收集满一瓶氧气,在不拆解装置、不添加反应物的情况下,想要多收集一些氧气,接下来应如何操作 。
12.(2023·黑龙江大庆·中考真题)FeCl3是饮用水,工业用水、城市污水及游泳池循环水处理的高效廉价絮凝剂,也是中学实验室中常见的试剂。某实验小组设计如图1所示装置制备FeCl3固体。A中产生Cl2,B中为饱和食盐水,C、D中均为浓硫酸,E中为溶液。
已知:①Cl2为黄绿色有刺激性气味的有毒气体,可与碱性物质反应。
②FeCl3固体熔点306℃,沸点316℃,易升华且易与水发生反应。
请仔细阅读题中所给信息并回答下列问题:
(1)仪器组装完毕后, ,装入药品,先点燃 处酒精灯(填“A”或“F”)。
(2)仪器H的名称为 ,所盛装的试剂为 ,其作用是 。
(3)若将F、G替换为图2装置,缺陷是 。
(4)FeCl3溶液显酸性,使用试纸测定的操作为 。
(5)已知FeCl3与明矾的作用类似,也可做净水剂,利用FeCl3溶于水后生成的胶状物对杂质的 ,使杂质沉降来达到净水的目的。
(6)设计虚线框内D、E装置的目的是 。
13.(2023·山西·中考真题)随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,城市垃圾的处理成为了一项重要工程。某校实践小组的同学们在老师的组织下,带着极大的兴趣对垃圾的分类、处理、焚烧产物及宣传活动等展开了项目化学习。
任务一:调查垃圾分类的价值
【咨询交流】同学们参观了一个垃圾分类处理厂,获悉城市生活垃圾可分为 、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。垃圾的综合化分类具体可得到金属、塑料和 等可再利用的资源。
任务二:学习垃圾分类处理的方法
【参观学习】小组同学在技术人员的指导下,了解到垃圾回收处理的过程如下:分类收集→运输→垃圾处理厂简分→分类处理→最终处置。
【小组交流】垃圾筛分时,可根据 区分铜和铝。
任务三:探究垃圾焚烧产生的气体成分
【提出问题】垃圾焚烧产生的气体中是否含有SO2、CO、CO2?
【调查资料】①SO2能使红色的品红溶液褪色,常用于检验SO2;
②紫红色酸性高锰酸钾溶液可与SO2反应而褪色,常用于除去SO2;
③SO2也能使澄清石灰水变浑浊。
【进行实验】设计实验方案,探究垃圾焚烧产生的气体成分。
实验步骤
实验现象
实验结论
①将除尘后的气体通入盛有少量品红溶液的试管中
红色褪去
②将除尘后的气体先通过图1装置后,再通入盛有澄清石灰水的试管中
澄清石灰水变浑浊
含有CO2
【反思评价】
(1)步骤②中,气体从 端通入图1装置。
(2)步骤②中,澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 。
(3)小组同学通过一定手段,测得焚烧垃圾时间段内CO体积分数出现异常的原因是 。
任务四:设计垃圾分类回收的宣传活动
活动主题
实现垃圾分类 共建美丽家园
活动对象
小区居民
时间地点
5月6日上午,文明小区
活动形式
演讲
活动流程
①用讲解的方式普及垃圾分类的重要性和分类知识。②引导小区居民认识垃圾桶上的分类标识。③活动总结,撰写实践报告。
成果分享:同学们通过各种方式,学到了垃圾减量化、无害化、资源化的分类管理知识。在项目化学习的成果报告中,同学们提出了许多合理化的建议为了强化垃圾分类处理意识,让更多的人了解并执行分类措施,你还能提出的一条有价值的建议是 。
14.(2024·云南·中考真题)在课外实践活动中,同学们学习了豆腐的制作,主要流程如图。
【原料认识】
(1)黄豆是制作豆腐的主要原料,表中是某黄豆的主要营养成分信息,其中含量最高的是_______(填序号)。
营养成分
糖类
蛋白质
油脂
水
每100g含
37.3g
33.1g
15.9g
9.2g
A.糖类 B.蛋白质 C.油脂 D.水
【反思总结】同学们经过多次实验,发现以下因素会影响豆腐出品率(制得豆腐与所用黄豆的质量百分比)。
(2)磨浆时黄豆与水的质量比
实验后,同学们绘制如图图像。由图可知,磨浆时黄豆与水的质量比为 时,豆腐出品率最高。
(3)点卤时凝固剂与黄豆的质量百分比
实验序号
凝固剂与黄豆的质量百分比
豆腐出品率
1
1.5%
点卤后形成豆花少,豆腐压制不成型
2
2.0%
豆腐出品率270%
3
2.5%
豆腐出品率217%
4
3.0%
豆腐出品率213%
5
3.5%
点卤后形成豆花较碎,豆腐不易压制成型
①有同学认为“凝固剂与黄豆的质量百分比越大,豆腐出品率越高”,根据表中数据分析,这一观点 (填“正确”或“错误”)。
②把卤水(凝固剂与水的混合物)均匀分散到豆浆中,需进行的操作是 。
【拓展延伸】实践基地的凝固剂有CaSO4和MgCl2,本次实践使用的是哪一种?
【查阅资料】20℃时,CaSO4的溶解度是0.255g,MgCl2的溶解度是54.6g。
【进行实验】20℃时,取1g凝固剂于试管中,加入10g水,充分振荡,完全溶解。
【实验结论】
(4)本次使用的凝固剂是 (填化学式)。请写出一个能生成该凝固剂的化学方程式 。
15.(2024·湖南长沙·中考真题)碳中和是指碳的排放与吸收达到平衡,基本实现碳的零排放:碳“捕集”是助力碳中和的重要途径。为此,兴趣小组同学围绕着的吸收进行了实验探究。
活动一:寻找吸收的试剂
【设计与实验】
(1)甲、乙、丙三组分别利用所提供的实验用品设计了如下方案并进行实验:
组别
实验方案
现象
结论
甲组
向一个集满的软塑料瓶中加入适量的水,立即旋紧瓶盖,振荡
软塑料瓶变瘪
能被水吸收
乙组
向盛有饱和的澄清石灰水的试管中。通入适量的
能被澄清石灰水吸收
丙组
向盛有氢氧化钠溶液的试管中,通入适量的
无明显现象
不能被氢氧化钠溶液吸收
【解释与分析】
(2)甲组实验中软塑料瓶变瘪,是因为瓶内气压 ;
(3)小礼同学对丙组的实验结论提出质疑,为了证明与氢氧化钠发生了反应,他向丙组所得溶液中滴加足量的 。观察到有气泡产生,从而证明能与氢氧化钠反应。
【得出结论】水、饱和石灰水和氢氧化钠溶液均能吸收。
活动二:比较吸收的效果
【提出问题】水、饱和石灰水和氢氧化钠浓溶液,哪个吸收的效果更好?
【讨论交流】
(4)饱和石灰水、水吸收的效果差不多,从物质的溶解性的角度分析,原因是 。同学们一致认为,只需要比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。
【设计方案】
(5)请你利用下列提供的实验用品,帮助他们设计实验并写出实验方案: 。
(实验用品:氢氧化钠浓溶液、水、装满的软塑料瓶若干个,其它仪器自选)
【实验与结论】通过实验,同学们得出氢氧化钠浓溶液吸收的效果比水的好。
【迁移应用】气体排放到空气中也会造成环境问题。同学们查阅资料.并利用下图所示装置和用品进行实验,来比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。
(6)请你分析,该实验能否达到实验目的。并阐述理由 (已知实验装置气密性良好且操作均正确)。
【表达与交流】通过以上探究,同学们认识到科学探究需要严谨的思维。
【高一预习】
氯元素(Cl)是最重要的成盐元素,自然界中氯以化合态形式存在,主要以NaCl的形式存。
1.氯气的物理性质:黄绿色有刺激性气味有毒的气体,密度比空气大,易液化成液氯,易溶于水(1∶2)。
(1)在实验室闻氯气气味时,应用手轻轻在瓶口扇动,仅使少量的氯气飘入鼻孔。这是闻气体常用的方法。
(2)氯气易液化,在低温和加压的条件下可以转变为液态(液氯)和固态。
2.氯气的化学性质:氯气化学性质非常活泼,很容易得到电子作强氧化剂,能与金属、非金属、水以及碱反应。
(1)与金属反应:氯气是很活泼的非金属单质,具有很强的氧化性。氯气能与绝大多数金属反应,把变价金属(如Fe、Cu)一般氧化到最高价。
①与钠反应:剧烈燃烧,产生大量白烟。Na+Cl22NaCl
②与铜反应:剧烈燃烧,产生大量棕黄色烟。反应结束后,加少量水与集气瓶中,溶液为蓝绿色。Cu+Cl2CuCl2
③与铁反应 :剧烈燃烧,产生大量棕黄色烟。2Fe+3Cl22FeCl3
温馨提示:干燥的Cl2在常温下与Fe不反应,因此Cl2可用钢瓶贮存。
(2)与非金属反应:
①与H2反应:
化学反应
实验现象
备注
Cl2+H2 2HCl
氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰。燃烧结束后,抽去盖在集气瓶口处的毛玻璃片,观察到的现象是集气瓶口上方出现白雾
燃烧是指发热发光的剧烈的化学反应。它强调的是发光时也要发热,反应剧烈,其实质是剧烈的氧化还原反应。所有发光发热的剧烈化学反应都称为燃烧
H2+Cl2 2HCl
氯气和氢气的混合气体在强光照射时爆炸
H2和Cl2混合后光照,反应瞬间完成,放出的热量使气体急剧膨胀而发生爆炸
温馨提示:H2可在空气中燃烧,也可在Cl2中燃烧,所以燃烧不一定要有氧气的参加。缓慢氧化不是燃烧,因为没有发光、发热。只有发光发热也不一定是燃烧,如电灯亮时也会发光发热,但不叫燃烧,因为没有发生化学反应。
②与非金属P反应:
2P+3Cl22PCl3(氯气不足;产生白雾)
2P+5Cl22PCl5(氯气充足;产生白烟)
温馨提示:化学现象中的烟、雾、气
烟
大量细小固体颗粒分散在气体中的现象。如Cu在Cl2中燃烧生成(CuCl2)棕黄色烟
雾
大量细小液滴分散在气体中。如HCl气体在空气中遇水蒸气生成的雾(盐酸小液滴)
气
是指气态物质。若气体无色,则肉眼看不到,气体有色才能观察到
(3)与水的反应: 在25。C时,1体积的水可溶解约2体积的氯气。氯气的水溶液称为氯水(黄绿色),在常温下,溶于水的部分Cl2与水发生如何反应。
Cl2 + H2O =HCl+HClO
①反应的氧化剂是 Cl2,还原剂是 Cl2,氧化产物是HClO,还原产物是HCl。
②新制氯水的成分:将氯气溶于水得到浅黄绿色氯水,氯水含多种微粒,其中有H2O、Cl2、HClO、Cl-、H+、OH-(极少量,水微弱电离出来的)。
③次氯酸的性质:
次氯酸是易溶于水的弱酸,比碳酸酸性还弱
Cl2+H2O===H++Cl-+HClO
次氯酸不稳定,见光易分解,放出氧气
2HClO2HCl+O2↑
次氯酸具有强氧化性,其氧化性比Cl2强
用于自来水的杀菌消毒,还可以用作漂白剂,使有色布条褪色
温馨提示:次氯酸是一种强氧化剂,能杀死水里的病菌,自来水常用氯气杀菌消毒,就是因为氯气溶于水产生次氯酸,次氯酸起杀菌作用。次氯酸可用作漂白剂,因为它能使染料和有机色质氧化而褪色。
[归纳总结]
液氯
新制氯水
久置氯水
成分
Cl2
H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-
H+、Cl-
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
保存
特制钢瓶
棕色瓶盛装,放阴凉处,一般现用现配
(4)与碱反应:最初人们直接用氯气作漂白剂,但因氯气的溶解度不大,而且生成的HClO不稳定,难以保存,使用起来很不方便,效果也不理想。在Cl2与水反应原理的基础上,经过多年实验、改进,才有了今天常用的漂白液和漂白粉。
制备
主要成份
有效成份
漂白液
2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
NaClO、NaCl
NaClO
漂白粉
2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
Ca(ClO)2、CaCl2
Ca(ClO)2
漂白精
Ca(ClO)2
Ca(ClO)2
①漂白原理:漂白液、漂白粉、漂白精的漂白、消毒原理相同,即在酸性条件下生成强氧化性的HClO。
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO
Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO
温馨提示:往NaOH溶液中滴加几滴酚酞试液后,溶液要变红,但逐滴加入氯水后,溶液的红色又逐渐消失。溶液红色褪去的可能原因有两个:一是可能因Cl2与碱发生了反应,消耗了碱所引起的;二是可能因氯水中含有的HClO起了漂白作用而使酚酞褪色的。可通过下列实验加以证实:往上述褪色后的溶液中再加入稍过量的NaOH溶液,若溶液又出现红色,则证明溶液红色褪去是因Cl2与碱反应消耗了碱所引起的;若溶液不再出现红色,则是因氯水中的HClO的漂白作用所引起的。
②保存:漂白液、漂白粉、漂白精长期露置于空气中会发生反应:NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO 、Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO 、2HClO2HCl+O2↑,所以应密封存放于避光干燥处保存。
③应用:可做漂白棉、麻、纸张的漂白剂,又可用作游泳池的消毒剂。
3.氯离子(Cl-)的检验:
实验现象
滴入几滴AgNO3溶液
加入少量稀硝酸
稀盐酸
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
NaCl溶液
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
Na2CO3溶液
有白色沉淀生成
沉淀溶解,有气泡产生
自来水
有少量白色沉淀生成
沉淀不溶解
蒸馏水
无明显变化
无明显变化
(1)检验步骤:先在待检溶液中滴入少量硝酸酸化,再加硝酸银溶液。
(2)实验现象:若产生白色沉淀,则可判断溶液中含有Cl-。
(3)反应原理:Ag++Cl-===AgCl↓,AgCl为白色沉淀,不溶于稀HNO3。
(4)加稀HNO3的目的:排除CO等离子的干扰,有关离子反应:2H++CO === CO2↑+ H2O
4. 氯气的实验室制备:
(1)反应原理:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)制备装置:
①装置特点:固+液气
②主要仪器:铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。
③C装置的作用是除去Cl2中的HCl;D装置的作用是干燥Cl2;E装置用向上排空气法收集Cl2;F装置的作用是吸收多余的Cl2,防止污染环境。
(3)收集方法:
①向上排空气法(Cl2密度大于空气)。
②排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小,且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl气体)。
(4)验满方法:
①将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。
②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛 Cl2的瓶口,观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化,则证明已集满。
(5)尾气处理:Cl2有毒,易污染空气,需用NaOH溶液吸收。
【巩固练习】
1.(23-24高一下·上海·期中)下列关于氯气或氯元素的叙述中,正确的是
A.以液态形式存在时可称作氯水 B.氯气有毒,氯离子无毒
C.氯离子和氯气均有刺激性气味 D.液氯中含有大量的氯离子
2.(23-24高一上·上海·期中)下列关于氯气的叙述不正确的是
A.氯气可以用于自来水的杀菌、消毒
B.氯气可以使湿润的有色布条褪色,说明氯气具有漂白性
C.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰
D.向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠,利用了氯气有毒和密度比空气大的性质
3.(23-24高一上·广东梅州·期中)下列有关钠、氯及其化合物的说法正确的是
A.常温下,氯水和液氯都可以用钢瓶储存
B.NaHCO3 和 Na2CO3 均可在医疗上是治疗胃酸过多的一种常用药剂
C.用湿润的蓝色石蕊试纸可检验 Cl2 中是否混有HCl
D.将 Na、Na2O 和 Na2O2 长期置于空气中,最后形成的物质都是碳酸钠
4.(23-24高一上·海南儋州·期中)下面关于药品保存和实验安全方面的说法不正确的是
A.有大量的氯气泄漏时,用肥皂水或纯碱溶液浸湿软布蒙面,并迅速离开现场
B.金属钠着火燃烧时,用泡沫灭火器灭火
C.新制的氯水保存在棕色细口瓶中,并放在阴凉处
D.漂白粉放在阴凉处并密封保存
5.(23-24高一下·云南大理·期中)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.氯气通入冷的氢氧化钠溶液中:
B.过量通入溶液:
C.将足量通入溶液中:
D.向水中加入金属钠:
6.(23-24高一下·云南昆明·期中)氯及其化合物在生产生活中应用广泛。如图为氯元素的“价—类”二维图,下列叙述不正确的是
A.f为漂白粉的有效成分,工厂常将b通入澄清石灰水制取
B.c可用作自来水厂的水体消毒剂
C.b与Fe反应物的水溶液可用于刻蚀覆铜板
D.d为弱酸,见光易分解
7.(23-24高一上·海南儋州·期中)在学习了氯元素相关化合物的知识后,某学生绘制了氯元素的化合价与物质类别的关系图,如图所示。下列叙述不正确的是
A.b遇到湿润的淀粉试纸变蓝色 B.a的酸性比d强,d的酸性比碳酸强
C.c可用于自来水消毒 D.e的钾盐可用于制备氧气
8.(23-24高一上·广东潮州·期中)如图为各类含氯物质与氯元素化合价的关系,其中c、d、f均为钠盐,下列叙述正确的是
A.a→d→e的转化均可以通过一步反应实现 B.b的稀溶液可制取a
C.新制a溶液只能使石蕊变红而不褪色 D.e在空气中久置酸性减弱
9.(23-24高一下·江西赣州·期中)拟在实验室中制取、收集氯气,并验证其性质。下列图示装置和原理能达到实验目的的是
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙验证的氧化性
C.用装置丙干燥并收集
D.用装置丁吸收制取漂白粉
10.(23-24高一上·广东潮州·期中)在实验室中某探究小组拟用下图装置制取纯净、干燥的氯气,并利用氯气与碘反应制备ICl,实验过程装置可重复使用。
查阅资料知:①制备ICl的反应为放热反应;
②ICl是一种红棕色液体,熔点为13.9℃,沸点97.4℃;
③ICl遇水发生反应,也能与KI反应生成I2。
装置连接顺序为:①→③→⑤→②→⑤→④,下列说法错误的是
A.上述装置连接中④去掉也不影响实验
B.①装置中若用代替MnO2,则不需要加热
C.②装置烧瓶温度需维持在40℃左右,其目的是防止ICl挥发
D.用湿润的淀粉碘化钾试纸检测ICl,试纸变蓝,说明ICl的氧化性比I2强
11.(23-24高一上·广东潮州·期中)图所示为利用分类法对一组物质进行的分类。回答下列问题
(1)按照分类法,属于 填“酸性”或“碱性”氧化物,书写与反应的化学方程式 ,依据该反应,可以说明 填“属于”或“不属于”碱性氧化物。
(2)上述物质中属于电解质的是 。
(3)某学生完成钠与水反应的实验,实验过程如图、、所示,下列有关实验现象及结论的叙述不正确的是___________。填序号
A.图中钠熔成小球,说明钠与水反应放热且钠的熔点低
B.图中钠四处游动并嘶嘶作响,说明反应产生了气体
C.图中滴加酚酞试液后溶液变红,说明有碱性物质生成
D.钠与水反应的离子方程式是:
(4)工业上常用与溶液反应制取消毒液,该反应的化学方程式为 。
(5)向溶液中加入NaOH溶液,对应的离子方程式为 。
12.(23-24高一上·上海·期中)二氧化锰与浓盐酸混合加热可得到氯气,如图是制取氯气并探究化学性质的装置图。
(1)A中分液漏斗的上端与导管连通的作用是: 。
(2)若要得到纯净干燥的气体,则装置B盛放的试剂是 ;作用是 ;装置C盛放的试剂是 ;作用是 。
(3)E中若装有淀粉碘化钾溶液,能观察到的实验现象是: 。
(4)氯气可用 法收集,请说明理由: 。
(5)F装置的作用是 ;
(6)G中发生的化学反应方程式为: 。
13.(23-24高一上·海南儋州·期中)完成下列问题
(1)18世纪70年代,瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为)与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体。该反应的化学方程式为 ,该反应中氧化剂和还原剂的个数比为 ,该反应每生成2个转移 个电子。
(2)某同学拟用该原理按如下装置制备并收集纯净的,在虚线框内选用的发生装置 (填“甲”“乙”或“丙”)。
(3)产生的中除外还含有 (填化学式),试剂X是 。
(4)通过大量实验证明,与反应生成HClO,HClO能杀菌消毒。可利用数字化实验探究HClO的化学性质,用强光照射氯水,得到氯水的pH随时间变化如 所示(图1或图2),氯离子浓度随时间变化如 所示(图1或图2),请在图3中画出氧气的体积随时间变化的趋势图 。
14.(23-24高一上·陕西铜川·期中)氯元素是非常重要的非金属元素,某化学活动社团为了探究氯气的制法、性质和用途,设计了如下实验装置。
(1)B中饱和食盐水的作用是 ;G装置的作用是 。
(2)请写出二氧化锰与浓盐酸反应的化学方程式 。
(3)广口瓶C、E中的有色布条褪色的是 (填“C”或“E”)。
(4)装置F可用于制漂白粉,漂白粉的有效成分是___________。
A. B. C. D.和
(5)检验G中阳离子的方法是 ;I中反应的现象是 ,反应的方程式为 。
15.(23-24高一上·广东梅州·期中)某化学兴趣小组设计了如图装置,该装置能制取 Cl2 ,并进行相关性 质实验,且可利用装置 G 储存多余的氯气。
(1)A 中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验开始时,先打开分液漏斗旋塞和活塞 K,点燃 A 处酒精灯,让氯气充满 整个装置,再点燃 E 处酒精灯。回答下列问题:
①在装置 D 中能看到的实验现象是 。
②C 中出现的现象是 。
③在装置 E 的硬质玻璃管内盛有炭粉,发生氧化还原反应,产物为 CO2 和 HCl, 则 E 中发生反应的化学方程式为 。
④装置 F 中球形干燥管的作用是 。
(3)储气瓶b 内盛放的试剂是 。
(4)装置 B 中 Fe2+被 Cl2 氧化为 Fe3+ ,反应的离子方程式为 。
(5)如下图所示,从 a 处通入氯气,若打开活塞b,d 处的有色布条不褪色; 若关闭活塞b,d 处的有色布条褪色,下列判断正确的是___________。
A.a 处通入的是潮湿的氯气 B.c 中盛放的可能是浓硫酸
C.c 中盛放的可能是氢氧化钠溶液 D.c 中盛放的可能是饱和食盐水
参考答案
【衔接练习】
1.C
【解析】A.实验室可以通过加热高锰酸钾生成氧气,故A正确;
B.有气体生成或参与的反应需要进行气密性检查,用手捂住试管,导管口放水中,如果导管口有气泡生成,松手后,导管内形成一段水柱,说明气密性良好,故B正确;
C.加热固体制取氧气时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流,使试管炸裂,故C错误;
D.氧气密度比空气大,可以用向上排空气法,多功能瓶收集氧气时,氧气应从长管通入,空气由短管排出,故D正确;
故选C。
2.A
【解析】A、图示中长颈漏斗下端伸入液面以下,形成液封,双手紧握试管外壁,装置内气体受热膨胀,导管口有气泡冒出,则说明该装置气密性良好,图示操作正确;
B、实验室利用稀盐酸和大理石制取二氧化碳,向试管中装药品时,应先装固体药品,再装液体药品,且装块状固体药品时,应“一横二放三慢竖”,先将试管横放,用镊子把固体放在试管口,再将试管慢慢竖起来,图示操作错误;
C、二氧化碳密度比空气大,应该用向上排空气法收集,图示操作错误;
D、二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,验满的方法为:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明已收集满,图示操作错误;
故选:A。
3.D
【解析】A、锌粒与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,化学方程式为:,A正确;
B、稀硫酸能与锌粒反应生成硫酸锌和氢气,所以可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气,B正确;
C、关闭旋塞后,试管内H2增多,气压上升,H2将反应液压入长颈漏斗中,C正确;
D、氢气密度小于空气,可用向下排空气法代替图中的收集方法,D错误。
故选:D。
4.B
【解析】A、根据对比实验中,控制变量唯一的原则,①中没有加入催化剂,④中加入了催化剂,但是①④的温度也不同,所以不能用于探究有无催化剂的影响,故A错误;
B、②③中除了过氧化氢溶液的溶质质量分数不同外,其他条件均 相同,可探究H2O2溶液浓度的影响,故B正确;
C、②④中过氧化氢溶液的溶质质量分数和温度均不同,不能用于探究反应温度的影响,故C错误;
D、④⑤中催化剂种类和温度均不同,不能用于探究催化剂种类的影响,故D错误;
故选:B。
5.C
【解析】A、根据图示可知,加热前的空气样品中氧气含量为 20.99%,说法正确,不符合题意;
B、加热过程中氧气含量减少,说明铜在加热条件下能与氧气发生化学反应,说法正确,不符合题意;
C、在密闭装置中进行实验,化学反应遵循质量守恒定律。拐点 C 至终点 D 所对应的时间范围内,铜与氧气发生反应生成氧化铜,但装置内物质的总质量不变,说法错误,符合题意;
D 、通过铜表面变黑的现象证据(定性)和氧气含量变化的数据证据(定量),可以从定性和定量的视角分析得出合理解释,说法正确,不符合题意。
故选C。
6.C
【解析】A、离子的表示方法:在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负号在后,带一个电荷时,1通常省略,多个离子,就是在元素符号前面加上相应的数字;故钠离子表示为:Na+,不符合题意;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含Na、H、O的个数分别是2、4、2,生成物中含Na、H、O的个数分别是2、2、2,故生成物中还应含2个H,故X的化学式为:H2,不符合题意;
C、小块钠放入水中,熔化成闪亮的小球,说明该反应放热,且钠的熔点较低,符合题意;
D、钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,故溶液由无色变为红色,不符合题意。
故选C。
7.C
【解析】A、玻璃片没有掉下,证明瓶内气压小于大气压,A错误;
B、玻璃片没有掉下,证明瓶内气压小于大气压,不能证明CO2与水发生了反应,B错误;
C、蓝色石蕊试纸遇酸变红,注入水之前CO2与石蕊试纸接触,但不能使石蕊试纸变红,倒置且振荡后CO2与水充分接触,而此时石蕊试纸变红,说明CO2与水反应产生了酸,酸使蓝色石蕊试纸变红,C正确;
D、注入水之前CO2与石蕊试纸接触,但不能使石蕊试纸变红,说明CO2不能与石蕊反应变红,D错误。
故选:C。
8.C
【解析】A、无水硫酸铜遇水变蓝色,装置②用于检验分解产物中是否有H2O,说法正确;
B、一氧化碳具有还原性,能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,装置③中黑色粉末变红,证明分解产物中有CO,说法正确;
C、装置④中澄清石灰水变浑浊,说明有CO2存在,但由于CO还原CuO时也会生成CO2,无法判断分解产物中是否有CO2,说法错误;
D、实验结束后,经检验装置①中剩余固体为FeO和少量Fe,含有Fe的原因可能是分解过程中发生了CO还原FeO的反应,一氧化碳和氧化亚铁反应生成铁和二氧化碳,说法正确。
故选C。
9.C
【解析】A、反应①为一氧化氮和氧气生成二氧化氮,化学方程式为2NO+O2=2NO2,参加反应的NO与 O2 的分子数之比为2:1,选项错误;
B、转化过程中,反应①中氧元素的化合价有0变为-2,选项错误;
C、由图知,反应①②循环发生,故理论上O2、H2O足量可以将NO、NO2全部转化为HNO3,选项正确;
D、由以上分析知,NO全部转化为HNO3,硝酸中氮元素全部来自于一氧化氮,则,选项错误。
故选C。
10.(1)能
(2)D a
(3)酒精灯
【解析】(1)仪器B为试管,能直接加热;
(2)大理石是固体,稀盐酸是液体,反应条件是常温,发生装置是固液常温型,故选择的仪器是D、E、C;
二氧化碳密度比空气大,应从长管a端进入;
(3)氯酸钾制取氧气的发生装置是固体加热型,需要补充的仪器是酒精灯;
反应的化学方程式为:。
11.(1)长颈漏斗下端应伸入液面以下
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O B
(3)b
(4)氯化氢和水蒸气 G F
(5)向长颈漏斗中加水
【解析】(1)仪器①是长颈漏斗,在装置A中使用长颈漏斗时的注意事项是长颈漏斗下端应伸入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出;
(2)实验室常用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应制取二氧化碳,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,装置B可以通过弹簧夹的打开和关闭来控制固体和液体的接触和分离,从而控制反应的发生和停止,则如果要控制反应的发生和停止,应选择的发生装置是B;
(3)氧气不易溶于水,密度比水小,若用装满水的E装置收集氧气,应从导管口b输入气体;
(4)若用锌粒和稀盐酸反应制取氢气,由于盐酸具有挥发性,制得的气体中混有氯化氢和水蒸气,氯化氢气体能与氢氧化钠溶液反应,而氢气不与氢氧化钠溶液反应,可用氢氧化钠溶液除去氯化氢,不能用饱和碳酸氢钠溶液,因为碳酸氢钠溶液与氯化氢反应会生成二氧化碳气体,会引入杂质,浓硫酸具有吸水性,且与氢气不反应,可用浓硫酸干燥氢气,应先除杂后干燥,则想要得到纯净的氢气,则连接仪器的顺序是A→G→F→C;
(5)用A、D装置制取氧气,由于药品不足,没有收集满一瓶氧气,在不拆解装置、不添加反应物的情况下,想要多收集一些氧气,由于装置内残留一部分氧气,氧气不易溶于水,则接下来可向长颈漏斗中加水,排出装置内的氧气。
12.(1)检查装置气密性 A
(2)U型管 熟石灰(答案合理即可) 吸收氯气
(3)氯化铁蒸汽遇冷凝固,堵塞导管
(4)用洁净干燥的玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,把变色的pH试纸与标准比色卡对照,读出对应的数值即可
(5)吸附性
(6)防止过多的氯气进入F装置
【解析】(1)仪器组装完毕后,先检查装置气密性,再装入药品,应先点燃A处酒精灯,排出装置中的空气,以防止空气中的氧气影响实验结果。
(2)仪器H的名称为U型管,因为会有氯气生成,结合已知条件,可知所盛装的试剂应为熟石灰,其作用是吸收氯气。
(3)若将F、G替换为图2装置,由于导气管比较细,且烧杯内是冰水,缺陷是:氯化铁蒸汽遇冷凝固,堵塞导管。
(4)FeCl3溶液显酸性,使用pH试纸测定其pH的操作为:用洁净干燥的玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,把变色的pH试纸与标准比色卡对照,读出对应的数值即可。
(5)已知FeCl3与明矾的作用类似,也可做净水剂,利用FeCl3溶于水后生成的胶状物对杂质的吸附性,使杂质沉降来达到净水的目的。
(6)D中是浓硫酸,E中是氢氧化钠溶液,有部分氯气通过装置D可进入到装置E中,则设计虚线框内D、E装置的目的是:可防止过多的氯气进入F装置。
13. 可回收垃圾 废纸/可燃物(合理即可) 颜色 含有SO2 b CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 氧气不足/燃烧不充分(合理即可) 制作小海报/学习垃圾回收法律条文(合理即可)
【解析】①城市生活垃圾可分为可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾,故填写:可回收垃圾。
②垃圾的综合化分类具体可得到金属、塑料和废纸、可燃物、玻璃等可再利用的资源,故填写:废纸或可燃物(合理即可)。
③铜为紫红色固体,铝为印白色固体,可以通过颜色加以区分,故填写:颜色。
④将除尘后的气体通入盛有少量品红溶液的试管中,红色褪去,根据资料可知,SO2能使红色的品红溶液褪色,因此,得出除尘后的气体中含有SO2,故填写:含有SO2。
⑤气体除杂时,要遵循长导管进气,短导管出气的原则,对应图1装置的b端进气,故填写:b。
⑥澄清石灰水变浑浊是因为氢氧化钙与二氧化碳反应,生成了白色沉淀碳酸钙和水,化学方程式为:,故填写:。
⑦由图2可知,焚烧时间段内,一氧化碳体积分数出现异常,可能是因为与可燃物接触的氧气不足,导致燃烧不充分,故填写:氧气不足或燃烧不充分(合理即可)。
⑧同学们通过各种方式,学到了垃圾减量化、无害化、资源化的分类管理知识。在项目化学习的成果报告中,同学们提出了许多合理化的建议为了强化垃圾分类处理意识,让更多的人了解并执行分类措施,你还能提出的一条有价值的建议是制作小海报;学习垃圾回收法律条文,故填写:制作小海报;学习垃圾回收法律条文(合理即可)。
14.(1)A
(2)1:9
(3)错误 搅拌
(4)MgCl2 Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O(合理即可)
【解析】(1)根据表格中数据可知,每100g含有37.3.g的糖类,含量最高,故选A;
(2)由图可知,磨浆时黄豆与水的质量比为1:9时,豆腐出品率最高。
(3)①根据表格中的数据可知,凝固剂与黄豆的质量百分比2.0%的豆腐出品率大于凝固剂与黄豆的质量百分比3.0%,因此凝固剂与黄豆的质量百分比越大,豆腐出品率越高”是错误的;
②把卤水(凝固剂与水的混合物)均匀分散到豆浆中,需进行的操作是搅拌;
(4)20℃时,CaSO4的溶解度是0.255g,10g的水最多溶解的质量=,MgCl2的溶解度是54.6g,10g的水最多溶解的质量=,根据上述计算分析可知,20℃时,加入10g水,充分振荡,1gCaSO4不能完全溶解,1gMgCl2能完全溶解,则本次使用的凝固剂是MgCl2;氢氧化镁与盐酸生成氯化镁和水,能生成MgCl2的化学方程式可以是 Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O。
15.(1)澄清石灰水变浑浊
(2)减小
(3)稀盐酸/稀硫酸
(4)常温下,氢氧化钙微溶于水
(5)将相同体积的水和浓溶液,分别加入两个充满二氧化碳且容积相同的软塑料瓶中,比较软塑料瓶变瘪的程度
(6)不能,倒吸进入瓶中的水,会继续吸收瓶内剩余的,最终充满整个集气瓶
【解析】(1)乙组:实验方案向盛有饱和的澄清石灰水的试管中,通入适量的,实验结论:能被澄清石灰水吸收,二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水,实验现象:澄清石灰水变浑浊。
(2)向一个集满的软塑料瓶中加入适量的水,立即旋紧瓶盖,振荡,软塑料瓶变瘪,是因为瓶内气压变小,大气压将软塑料瓶压瘪。
(3)向盛有氢氧化钠溶液的试管中,通入适量的,无明显现象,为了证明与氢氧化钠发生了反应,他向丙组所得溶液中滴加足量的某种溶剂,观察到有气泡产生,从而证明能与氢氧化钠反应,则加入的某种溶剂是稀盐酸或稀硫酸。
(4)饱和石灰水、水吸收的效果差不多,从物质的溶解性的角度分析,原因是氢氧化钙微溶于水,水中溶解氢氧化钙的质量较少,氢氧化钙溶液和水吸收二氧化碳效果差不多。
(5)我们知道二氧化碳可以和氢氧化钠溶液反应,也可以和氢氧化钠溶液中的水反应,二氧化碳也能溶于水,设计实验验证氢氧化钠、水对二氧化碳的吸收效果,可以利用对比实验记性验证,实验变量是氢氧化钠溶液、水,其它都是常量,实验方案:将相同体积的水和浓溶液,分别加入两个充满二氧化碳且容积相同的软塑料瓶中,比较软塑料瓶变瘪的程度。
(6)不能,通常状况下,1体积的水约能溶解40体积的二氧化硫,注射器注入5mL的水,约溶解200mL二氧化硫气体,此时倒吸进入瓶中的水,会继续吸收瓶内剩余的,最终充满整个集气瓶。
【巩固练习】
1.B
【解析】A.的水溶液可称作氯水,以液态形式存在时可称作液氯,故A错误;
B.氯气有毒,氯离子无毒,故B正确;
C.氯离子无味、氯气有刺激性气味 ,故C错误;
D.液氯中只含有大量的氯气分子,故D错误;
选B。
2.B
【解析】A.氯气溶于水生成的次氯酸具有强氧化性,可以用于自来水的杀菌、消毒,A正确;
B.氯气溶于水生成的次氯酸具有强氧化性,可以使湿润的有色布条褪色,氯气不具有漂白性,B错误;
C.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,现象是苍白色火焰,C正确;
D.氯气有毒且密度比空气大,故向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠,D正确;
故选B。
3.D
【解析】A.氯水中由于氯气和水反应生成盐酸,能够与铁反应,不能用钢瓶储存氯水,故A错误;
B.碳酸钠碱性较强,一般不能用碳酸钠治疗胃酸过多,碳酸氢钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种常用药剂,故B错误;
C.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,酸性溶液能使石蕊试纸变红色,生成的次氯酸又使试纸褪色,不能检验Cl2中是否混有HCl,故C错误;
D.将 Na、Na2O 和 Na2O2 长期置于空气中会与氧气、二氧化碳和水蒸气反应,最后形成的物质都是碳酸钠,故D正确;
故选D。
4.B
【解析】A.肥皂水或纯碱溶液显碱性,可以和氯气反应,故A正确;
B.金属钠着火燃烧时,应该用沙土灭火,不用泡沫灭火器灭火,因为生成的二氧化碳会和钠反应,故B错误;
C.新制的氯水保存在棕色细口瓶中,氯水中的次氯酸见光易分解,所以并放在阴凉处,故C正确;
D.漂白粉易分解,所以放在阴凉处并密封保存,故D正确;
答案选B。
5.B
【解析】A.氯气通入冷的氢氧化钠溶液中生成氯化钠、次氯酸钠、水:,故A错误;
B.过量通入溶液生成碳酸氢钠:,故B正确;
C.将足量通入溶液中,亚铁离子和碘离子完全反应生成氯化铁、碘单质:,故C错误;
D.向水中加入金属钠生成氢氧化钠和氢气:,故D错误;
故选B。
6.A
【分析】分析氯元素的“价类二维图”可知,a为HCl,b为Cl2,c为ClO2,d为HClO,e为氯酸盐,f属于次氯酸盐。
【解析】A.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,工厂常将Cl2通入冷的石灰乳中制取,A错误;
B.ClO2 是重要的高效消毒剂,可用作自来水厂的水体消毒,B正确;
C.氯气能与铁反应生成三氯化铁,三氯化铁溶液可以与铜单质反应,可用于刻蚀覆铜板,C正确;
D.HClO为弱酸,见光易分解生成氯化氢和氧气,D正确;
故选A。
7.B
【解析】A.b为,,淀粉遇变蓝色,故A正确;
B.a为HCl,d为HClO,酸性,故B错误;
C.c为,可用于自来水消毒,故C正确;
D.e为,可用于制备氧气,故D正确;
答案选B。
8.A
【分析】c、d、f均为钠盐,则c、d、f分别为NaCl、NaClO、NaClO3,a为Cl2,b为HCl,e为HClO。
【解析】A.a(Cl2)→d(NaClO):氯气与冷的NaOH溶液反应一步实现,d(NaClO)→e(HClO):NaClO溶液与二氧化碳反应可一步实现,A正确;
B.制备氯气需要用浓盐酸,B错误;
C.氯气的水溶液具有漂白性,可以漂白酸碱指示剂,则石蕊会先变红,后褪色,C错误;
D.e为次氯酸,在空气中久置分解为强酸盐酸,酸性增强,D错误;
故选A。
9.B
【解析】A.二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,装置甲中缺少酒精灯不能用于制备氯气,故A错误;
B.氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁,溶液由无色变为红色,可以验证的氧化性,故B正确;
C.氯气密度大于空气收集装置应该长进短出,故C错误;
D.氯水与石灰乳制取漂白粉而不是澄清石灰水,故D错误;
故选B。
10.A
【分析】装置①是制备氯气的装置,用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水;装置③用于除去氯气中的氯化氢,装置⑤是吸收水蒸气的干燥氯气的装置;④是尾气吸收装置;②是干燥氯气和碘反应装置;
【解析】A.④去掉则没有尾气吸收,故A错误;
B.若用代替MnO2,则不需要加热就可以制备氯气,故B正确;
C.装置烧瓶温度需维持在40℃左右,原因温度过低,反应速率太慢,温度过高会造成ICl挥发,故C正确;
D.根据资料③ICI能与KI反应生成I2,说明ICl氧化性比I2强,故湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,可以证明,故D正确;
故本题选A。
11.(1)酸性 2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2 不属于
(2)NaHSO4、熔融NaCl
(3)D
(4)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
(5)H++OH-=H2O
【解析】(1)由CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,可知CO2为酸性氧化物,故此处填:酸性;CO2与Na2O2反应生成Na2CO3和O2,对应化学方程式为:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2;由于反应后Na2O2中氧元素化合价发生改变,由-1价降低到-2价,故依据该反应,说明Na2O2不属于碱性氧化物,故此处填:不属于;
(2)电解质前提是化合物,常见电解质有:酸、碱、盐、金属氧化物、H2O等,符合要求的有:NaHSO4、熔融NaCl;
(3)A.Na与水反应时,钠熔化成光亮小球,说明反应放热且钠的熔点低,A正确;
B.反应中Na四处游动发出嘶嘶响声,说明反应剧烈且产生气体,B正确;
C.反应后滴加酚酞变红,说明反应后溶液显碱性,反应有碱性物质生成,C正确;
D.Na与水反应的离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,H2O不能拆写成离子形式,D错误;
故答案选D;
(4)Cl2与NaOH可制取漂白液,对应化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
(5)NaHSO4溶液中存在Na+、H+、,加入NaOH溶液后,H+与OH-反应生成H2O,对应离子方程式为:H++OH-=H2O。
12.(1)平衡气压,使分液漏斗中的液体顺利滴下
(2)饱和食盐水 除去氯气中混有的氯化氢气体 浓硫酸 干燥氯气
(3)溶液变蓝
(4)向上排空气法(或排饱和食盐水法) 氯气密度比空气密度大(氯气在饱和食盐水中溶解度低)
(5)防止倒吸
(6)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
【分析】装置A的烧瓶中MnO2与浓盐酸共热反应制取Cl2,反应的化学方程式为。所得混合气体通入B中的饱和食盐水除HCl,经C中浓硫酸干燥后,采用向上排空气法收集;Cl2具有强氧化性,会将E装置的KI氧化为I2单质,使淀粉溶液变为蓝色;装置F的作用是安全瓶,可以防止倒吸;氯气是有毒气体,不能随意排入大气,可根据氯气能够与碱反应的性质,多余的Cl2用NaOH溶液进行吸收。
【解析】(1)只有有压强差时溶液才能从分液漏斗中流下,所以m管的作用连通圆底烧瓶和分液漏斗,平衡压强,使分液漏斗中的液体顺利流下,故答案为:平衡压强,使分液漏斗中的液体顺利流下;
(2)①若要得到干燥纯净的气体,则B中应盛放的试剂是饱和食盐水,故答案为:饱和食盐水;
②B中应盛放的试剂是饱和食盐水,其作用是除去Cl2中的杂质HCl,故答案为:除去Cl2中的杂质HCl;
③C中应盛放的试剂是浓硫酸,故答案为:浓硫酸;
④浓硫酸的作用是干燥Cl2,故答案为:干燥Cl2;
(3)装置E中若装有淀粉碘化钾溶液,Cl2与KI在溶液中发生反应:Cl2+2KI=2KCl+I2,I2使淀粉溶液变为蓝色,故答案为:溶液变蓝;
(4)①Cl2的密度比空气大且能溶于水,难溶于饱和食盐水,因此可用向上排空气法或排饱或食盐水法收集,故答案为:向上排空气法(或排饱和食盐水法);
②由①可知,Cl2的密度比空气大且能溶于水,难溶于饱和食盐水,故答案为:氯气密度比空气密度大(氯气在饱和食盐水中溶解度低);
(5)装置F的作用是作安全瓶,可以防止倒吸,故答案为:防止倒吸;
(6)用氢氧化钠溶液除去多余的氯气,化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,故答案为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
13.(1) 1:2 4
(2)丙
(3)HCl 饱和食盐水(饱和氯化钠溶液)
(4)图1 图2
【分析】二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气,通过饱和食盐水除去氯化氢,通过浓硫酸干燥后使用向上排空气法收集,尾气使用碱液吸收。
【解析】(1)二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水,该反应的化学方程式是;反应中二氧化锰中锰元素化合价降低,为氧化剂,部分HCl中氯元素化合价升高,为还原剂,该反应中氧化剂和还原剂的个数比为1:2;
(2)该反应为固液加热制取氯气,发生装置选择丙;
(3)盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢能被饱和食盐水吸收,故产生的中除外还含有HCl,试剂X是饱和食盐水。
(4)
次氯酸不稳定,见光分解为强酸盐酸和氧气,溶液酸性增强,氯水的pH下降,为图1;氯离子浓度逐渐增大,为图2,氧气的体积随次氯酸的分解而不断变大,图示为。
14.(1)除去氯气中混有的氯化氢气体 吸收尾气中的氯气
(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)C
(4)B
(5)做焰色试验,蘸有溶液的铂丝在灼烧时会产生黄色的火焰 反应剧烈,产生棕红或棕黄色烟 2Fe+3Cl22FeCl3
【分析】浓盐酸与二氧化锰共热发生反应生成氯气,由于浓盐酸具有挥发性,产生的氯气中混有氯化氢和水蒸气,分别通过饱和氯化钠溶液和浓硫酸除去所含杂质,氯气具有强氧化性,可与铁、铜等金属单质反应,氯气没有漂白性,但氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性,氯气与石灰乳反应可制取漂白粉,氯气有毒,尾气中的氯气要用碱液吸收,防止污染环境。
【解析】(1)制得的氯气中混有浓盐酸挥发出的HCl气体和水蒸气,气体在净化时应该先除杂再进行干燥,氯气在饱和食盐水中溶解度很小,装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯气中混有的氯化氢气体,由于氯气有毒会污染空气,不能直接排放,尾气中的氯气要用碱液进行吸收处理,故烧杯G装有氢氧化钠溶液,用来吸收尾气中的氯气;
(2)在加热条件下,二氧化锰与浓盐酸反应生成二氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(3)氯气没有漂白性,通过装置B的氯气里含水分,氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性,所以广口瓶C的有色布条褪色,而通过浓硫酸之后得到的是干燥的氯气,所以广口瓶E中的有色布条不褪色;
(4)装置F内为石灰乳,氯气与石灰乳反应生成次氯酸钙、氯化钙和水,漂白粉的主要成份为次氯酸钙和氯化钙,漂白粉的有效成份为次氯酸钙,故选B;
(5)烧杯G装有氢氧化钠溶液,钠离子在溶液中没有颜色且很难与其他离子反应,检验的没方法是做焰色试验,蘸有溶液的铂丝在灼烧时会产生黄色的火焰;I中氯气与铁在加热的条件下反应生成氯化铁,反应剧烈,产生棕红或棕黄色烟,反应的方程式为2Fe+3Cl22FeCl3。
15.(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
(2)溶液先变红色后褪色 淀粉-KI 溶液变蓝 C+2Cl2+2H2OCO2+4HCl 防止倒吸
(3)饱和食盐水
(4)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(5)D
【分析】由实验装置图可知,装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,装置G中装置G的储气瓶b中盛有饱和食盐水用于储存多余的氯气,装置B中盛有的氯化亚铁溶液与氯气反应生成氯化铁,装置C中盛有的碘化钾溶液与氯气反应生成使淀粉溶液变蓝色的碘,装置D中盛有的石蕊溶液先变红后褪色说明氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,装置E中碳与氯气、水蒸气共热反应生成二氧化碳和氯化氢,装置F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。
【解析】(1)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,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)①由分析可知,装置D中盛有的石蕊溶液先变红后褪色说明氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,故答案为:先变红后褪色;
②由分析可知,装置C中盛有的碘化钾溶液与氯气反应生成使淀粉溶液变蓝色的碘,则实验现象为,故答案为:淀粉-KI 溶液变蓝;
③由分析可知,装置E中碳与氯气、水蒸气共热反应生成二氧化碳和氯化氢,反应的化学方程式为C+2Cl2+2H2OCO2+4HCl,故答案为:C+2Cl2+2H2OCO2+4HCl;
④由分析可知,装置F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,其中球形干燥管的作用是防止氯气与氢氧化钠溶液反应时产生倒吸,故答案为:防止倒吸;
(3)由分析可知,装置G的储气瓶b中盛有饱和食盐水用于储存多余的氯气,故答案为:饱和食盐水;
(4)由分析可知,装置B中盛有的氯化亚铁溶液与氯气反应生成氯化铁,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故答案为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(5)由题意可知,该实验的实验目的是探究氯气不具有漂白性,则a处通入的是干燥的氯气、c中盛放的是饱和食盐水、d处盛放的是干燥有色布条,故选D。
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