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课时梯级训练(9) 氯气的性质
1.某地化工厂的贮氯罐意外发生泄漏,下列关于安全处理措施正确的是( )
A.紧急组织群众沿顺风方向疏散
B.消防队员向贮氯罐周围空气中喷洒稀NaOH溶液
C.处在该环境中的群众,可用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子
D.处在该环境中的群众,应身体贴近地面撤离
B 解析:贮氯罐意外发生泄漏,氯气顺风移动,紧急组织群众沿逆风方向疏散,A错误;氯气能和NaOH溶液反应,所以消防队员向贮氯罐周围空气中喷洒稀NaOH溶液是正确的,B正确;稀氨水挥发出的NH3具有强烈刺激性气味,不适当,C错误;氯气的密度比空气大,应在较高的通风的地方等待救援,不能身体贴近地面撤离,D错误。
2.1774年,拉瓦锡提出了燃烧的氧化学说,以下表述不正确的是( )
A.燃烧是一种放热发光的氧化还原反应
B.燃烧过程中,可以没有氧气的参与
C.金属钠着火后,不可用水灭火
D.铁在氯气中燃烧,所得产物为FeCl2
D 解析:燃烧是一种放热发光的氧化还原反应,A正确;燃烧过程中,助燃剂可以是氧气也可以是氯气等,B正确;钠会与水反应生成可燃性气体氢气,故金属钠着火时不能用水灭火,应该用沙土盖灭,C正确;铁在氯气中燃烧,所得产物为FeCl3,D错误。
3.下列关于化学反应现象的描述和解释,不正确的是( )
A.要戴好护目镜,开启排风扇
B.纯净的H2可以在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰
C.湿润的氯气可以使鲜花褪色,干燥的氯气不可以使鲜花褪色
D.次氯酸见光分解时,pH传感器显示pH逐渐减小
C 解析:观察实验现象时,要注意安全,要戴好护目镜,开启排风扇,A正确;纯净的H2可以在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,B正确;鲜花中含有水分,则干燥的氯气也可以使鲜花褪色,C错误;次氯酸见光分解生成HCl和氧气,故pH传感器显示pH逐渐减小,D正确。
4.(2023·玉林期末)潮湿的氯气、新制的氯水、次氯酸钠溶液、漂白粉溶液均能使有色布条褪色,这是由于它们含有或能生成( )
A.氯气 B.次氯酸
C.次氯酸根离子 D.氯化氢
B 解析:潮湿的氯气、新制的氯水、次氯酸钠溶液、漂白粉溶液均能使有色布条褪色,这是由于它们含有或能生成次氯酸的缘故,次氯酸具有强氧化性,能使有色布条褪色,B符合题意。
5.(2022·辽宁学业水平合格考)下列关于HClO的性质叙述错误的是( )
A.HClO是一元弱酸
B.HClO不稳定,见光易分解
C.HClO具有强氧化性
D.HClO中氯元素的化合价为-1
D 解析:HClO中氢元素显+1价,氧元素显-2价,根据各元素化合价代数和为0推知,氯元素显+1价,D错误。
6.将有色的鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶,盖上玻璃片,一段时间后发现鲜花褪色。下列说法正确的是( )
A.该实验说明干燥的氯气具有漂白性
B.将氯气通入任何有色溶液中,溶液都将变为无色
C.氯气具有强氧化性,在与其他物质反应时只能作为氧化剂
D.Cl2通入FeCl2溶液中生成FeCl3,Cl2体现其氧化性
D 解析:干燥的氯气不具有漂白性,A错误;Cl2通入FeCl2溶液中生成FeCl3,溶液由浅绿色变成棕黄色,并不能褪成无色,Cl2作氧化剂,体现其氧化性,B错误,D正确;Cl2与碱发生歧化反应,Cl2既是氧化剂又是还原剂,C错误。
7.下列说法不正确的是( )
A.漂白粉、漂粉精的有效成分均为Ca(ClO)2
B.Cl2、ClO2、O3都具有强氧化性,均可作为自来水消毒剂
C.NaClO比HClO稳定,但也会缓慢分解
D.氯气是一种黄绿色气体,可用于制造有机溶剂、农药等,但氯气有毒,不可用于制药
D 解析:漂白粉、漂粉精的有效成分均为Ca(ClO)2,A正确;Cl2、ClO2、O3都具有强氧化性,且还原产物均无毒,均可作为自来水消毒剂,B正确;NaClO比HClO稳定,但NaClO在水溶液中会少量逐步生成HClO而后分解,C正确;氯气是一种黄绿色气体,可用于制造有机溶剂、农药等,虽然氯气有毒,但其化合物很多是无毒的,可用于制药,D不正确。
8.自来水可以用氯气消毒。某学生用这种自来水去配制下列物质的溶液,不会产生明显的药品变质问题的是( )
①AgNO3 ②FeCl3 ③AlCl3 ④NaOH ⑤FeCl2 ⑥Na2CO3
A.①②⑥ B.③④ C.②③ D.④⑤⑥
C 解析:用氯气消毒的自来水中含有Cl2、Cl-、HClO、ClO-、H+等粒子,相当于极小浓度的氯水,用其来配制AgNO3溶液会导致Ag+与Cl-反应产生沉淀,①错误;FeCl3和氯水不反应,不会变质,②正确;AlCl3和氯水不反应,不会变质,③正确;氯水中Cl2、HClO、H+与OH-发生反应,④错误;氯水中Cl2会将Fe2+氧化为Fe3+,⑤错误;氯水中H+与碳酸根离子反应,⑥错误。
9.某同学在pH试纸上滴几滴新制氯水,现象如图所示,有关该实验的说法正确的是( )
A.该实验说明Cl2因具有强氧化性能漂白试纸
B.该实验说明H+扩散速度比HClO快
C.将实验后的pH试纸在酒精灯上微热,试纸又恢复为原来的颜色
D.若用久置的氯水进行实验,现象相同
B 解析:氯水中含有HClO,具有强氧化性,可漂白pH试纸,Cl2无漂白性,A错误;外圈呈浅红色,内部白色,说明H+扩散速度比HClO快,B正确;HClO的强氧化性漂白是永久性的,将pH试纸微热,试纸不会恢复原来的颜色,C错误;久置的氯水因HClO分解生成HCl和O2,只有酸性无漂白性,故pH试纸只变红,现象不同,D错误。
10.锥形瓶中装有部分变质的漂粉精粉末和红色纸花,向其中注射浓盐酸,观察到纸花褪色,并有黄绿色气体生成,该实验可以得到的结论是( )
A.说明Ca(ClO)2具有漂白性
B.实验中发生了氧化还原反应和化合反应
C.浓盐酸中HCl被氧化
D.反应中生成的气体只有Cl2
C 解析:向部分变质的漂粉精中加入盐酸,发生反应:ClO-+2H++Cl-===Cl2↑+H2O、CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。红色纸花褪色,表明漂粉精中仍含有Ca(ClO)2,与盐酸反应生成的Cl2溶于水,生成的HClO具有漂白性,A错误;实验中ClO-+2H++Cl-===Cl2↑+H2O为氧化还原反应,但没有发生化合反应,B错误;浓盐酸与Ca(ClO)2发生反应生成Cl2,浓盐酸中的氯元素被氧化,C正确;反应中生成的气体有Cl2、CO2等,D错误。
11.“价态-类别”二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。氯元素的“价态类别”二维图如图所示,下列说法不正确的是( )
A.a是洁厕灵的有效成分,可与漂白粉混合使用
B.b与水反应可以得到d
C.从化合价角度看,c具有较强氧化性
D.可溶性e溶液中加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液生成白色沉淀
A 解析:a是HCl,是洁厕灵的有效成分,与漂白粉混合,发生反应:Ca(ClO)2+4HCl===CaCl2+2Cl2↑+2H2O,产生有毒Cl2,A错误;b是Cl2,d是HClO,Cl2与水反应生成HClO,B正确;c是ClO2,Cl元素显+4价,处于较高价态,推测具有较强氧化性,C正确;e是盐酸形成的盐,其溶液中含有Cl-,加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液生成白色沉淀AgCl,D正确。
12.向盛有紫色石蕊溶液的试管中持续通入氯气至过量,溶液颜色可能出现红色、无色、浅黄绿色等变化。下列叙述不正确的是( )
A.过程Ⅰ溶液由紫色变成红色,起作用的粒子是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.若向紫色石蕊溶液中持续加入Na2O2粉末,最终颜色会褪去
B 解析:紫色石蕊溶液遇酸变红,过程Ⅰ溶液由紫色变成红色,起作用的粒子是H+,A正确;过程Ⅱ溶液由红色变成无色,是因为次氯酸的漂白性,B错误;过程Ⅲ溶液颜色由无色变成浅黄绿色,因为氯气过量,溶液中有Cl2,C正确;过氧化钠具有强氧化性,若向紫色石蕊溶液中持续加入Na2O2粉末,最终颜色会褪去,D正确。
13.已知HClO的杀菌能力比ClO-强。25 ℃时,氯水中部分含氯粒子的物质的量浓度随pH的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.可用pH试纸测氯水的pH
B.随着pH增大,氯水的杀菌能力逐渐增强
C.pH=4的氯水中:c(Cl2)>c(HClO)>c(ClO-)
D.pH>12时,溶液中的含氯粒子主要为ClO-和Cl-
D 解析:氯水有漂白性,能漂白pH试纸,故不能用pH试纸测氯水的pH,A错误;pH大于6之后,随着pH增大,次氯酸的浓度下降,ClO-的浓度增大,已知HClO的杀菌能力比ClO-强,故pH>6后,氯水的杀菌能力随着pH增大逐渐减弱,B错误;pH=4的氯水中:c(HClO)>c(Cl2)>c(ClO-),C错误;pH>12时,溶液中几乎没有氯气分子、次氯酸分子,有大量ClO-,氯气转变为ClO-的反应中,氯元素化合价升高,则另有一部分氯元素化合价降低转变为Cl-,D正确。
14.化工产品中,含氯物质众多,其用途广泛。回答下列问题:
(1)图1为氯及其化合物的“价态类别”二维图。缺失的A为________________(填化学式)。
(2)氯水中含有多种成分,因而具有多种性质,根据新制氯水分别与图2五种物质发生的反应填空(a、b、c、d、e中重合部分代表物质间反应,且氯水足量)。
①a过程的离子方程式_________________________________________
________________________________________________________________________。
②d过程所观察到的现象为____________________________________________。
③长期露置于空气中的失效漂白粉,加稀盐酸后产生的气体是________(填标号)。
A.O2 B.H2 C.CO2 D.HClO
答案:(1)HClO (2)①2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- ②先变红后褪色 ③C
解析:(1)A是+1价氯元素的含氧酸,A为HClO。
(2)①a过程中氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。②氯水中含有盐酸和次氯酸,盐酸能使pH试纸变红,次氯酸具有漂白性,能使pH试纸褪色,d过程所观察到的现象为pH试纸先变红后褪色。③长期露置于空气中漂白粉和二氧化碳反应生成碳酸钙、次氯酸,次氯酸分解为氯化氢和氧气,失效漂白粉中含有碳酸钙,碳酸钙加稀盐酸后产生的气体是CO2。
15.氯化铁是一种常见的水处理剂,需要密封保存。无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl3·nH2O。在实验室中,可以采用下列仪器和药品制取较纯的无水氯化铁固体。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为_________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置C中的试剂为________(填试剂名称),其作用是____________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置D的作用是________________________。用一件仪器装填适当试剂后,也可起到装置C和D的作用,所装填的试剂为________(填干燥剂名称)。
(4)若装置D中吸收了14.2 g氯气,则需要消耗NaOH的质量为________g。
答案:(1)2Fe+3Cl22FeCl3 (2)浓硫酸 防止装置D中的水蒸气进入装置B (3)处理尾气Cl2 碱石灰 (4)16
解析:通过浓硫酸干燥氯气,通过装置A中氯气和铁反应生成氯化铁,装置B收集氯化铁,装置C防止装置D中水蒸气进入装置B中,剩余气体通过氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气。
(1)在装置A中制备氯化铁,发生反应的化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3。
(2)由于无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl3·nH2O,则装置C中的试剂为浓硫酸,其作用是防止装置D中的水蒸气进入装置B。
(3)氯气污染空气,装置D用氢氧化钠除去反应后剩余的氯气;用一件仪器装填适当试剂后,也可起到装置C和D的作用,既能吸收氯气,也能吸收水蒸气,则所装填的试剂为碱石灰。
(4)装置D中吸收了14.2 g氯气,
解得:m(NaOH)=16 g。
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