内容正文:
微专题速练18 氯及其化合物的性质、制备的实验探究
1.下列关于含氯化合物说法不正确的是( )
A.氯气意外发生泄漏,可用浸有一定浓度NaHCO3溶液的毛巾捂住鼻子,向高处转移
B.将氯气通入澄清石灰水制备漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
C.氯水中含有HClO,能杀死水中的病菌,起到消毒的作用
D.向Ca(ClO)2溶液中通入适量CO2:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO
2.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体,常用于饮用水消毒。下列有关ClO2制备与杀菌的说法不合理的是( )
A.NaClO2在酸性条件下歧化生成ClO2和NaCl,则n(氧化剂)∶n(还原剂)=1∶4
B.ClO2在强碱性环境中使用失效,可能的原因是2ClO2+2OH-===ClO+ClO+H2O
C.可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3
D.等物质的量的ClO2杀菌效果比Cl2强
3.利用点滴板进行实验,既可以节约药品用量,又便于观察实验现象。下列关于如图所示的实验,说法正确的是( )
A.pH试纸变红不褪色,体现新制氯水有酸性
B.孔穴2中溶液变黄,发生置换反应
C.向孔穴3中滴加铁氰化钾试液,溶液变红色
D.露置空气一段时间后,孔穴4中固体黄色加深
4.某实验小组利用下图装置进行实验。下列说法不正确的是( )
A.滴加浓盐酸时需将滴液漏斗上端玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔
B.蘸有淀粉KI溶液的棉花变蓝,说明氯气的氧化性强于碘
C.蘸有品红溶液的棉花褪色,说明氯气具有漂白性
D.蘸有紫色石蕊溶液的棉花上出现的现象是棉花先变红后褪色
5.一种在恒温、恒定气流流速下,催化氧化HCl生产Cl2的工艺的主要反应机理如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.该过程中Cu元素的化合价保持不变
B.CuO、Cu(OH)Cl、Cu2OCl2均为中间产物
C.Cu(OH)Cl分解产生两种产物,物质X为H2O
D.该过程涉及反应:2Cu2OCl2+O22Cl2+4CuO
6.常温常压下,一氧化二氯(Cl2O)为棕黄色气体,沸点为3.8 ℃,42 ℃以上分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并与水反应生成HClO。将Cl2与空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入含水8%的Na2CO3溶液中制备Cl2O,并用水吸收Cl2O制备HClO溶液。下列说法错误的是( )
A.装置的连接顺序应为Ⅰ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅳ
B.装置Ⅱ、Ⅳ中多孔球泡的作用是防止倒吸
C.装置Ⅲ的作用是使Cl2与空气混合并除去Cl2中混有的HCl
D.制得的HClO应保存在棕色试剂瓶中,使用磨口玻璃塞
7.便携式消毒除菌卡主要活性成分为亚氯酸钠(NaClO2),一种制备NaClO2粗产品的工艺流程如下。已知,纯ClO2易分解爆炸,一般用空气稀释到10%以下。
下列说法正确的是( )
A.溶解过程中可以用盐酸代替稀硫酸
B.氧化性:H2O2>ClO2>ClO
C.发生器中鼓入空气的主要目的是提供氧化剂
D.吸收塔中温度不宜过高,否则会导致NaClO2产率下降
8.Cl2O常用作氧化剂,用于灭菌、漂白等,易溶于水,同时生成次氯酸溶液,高浓度时易爆炸。实验室用如图装置(夹持仪器已省略)制备高纯Cl2O。
已知:①HgO+2Cl2===HgCl2+Cl2O;
副反应:2HgO+2Cl22HgCl2+O2;
②Cl2的沸点是-34 ℃;Cl2O的沸点是2 ℃。
下列说法正确的是( )
A.装置A中为浓硫酸,装置D中为无水CaCl2
B.将加热带缠绕于反应柱B并加热,可加快反应速率
C.通入N2的主要目的是赶走装置中的空气
D.装置C中可通过抽气有效地去除产品中的Cl2
9.磺酰氯(SO2Cl2)是极易水解的无色发烟液体,沸点为69.1 ℃,实验室可通过反应 SO2(g)+Cl2(g)===SO2Cl2(l) ΔH<0 制备。实验装置如图所示,已知X中盛放浓盐酸,E中盛放浓硫酸。下列说法正确的是( )
A.装置甲中圆底烧瓶中的固体药品Y可能为KMnO4、KClO3或MnO2
B.装置乙中盛放饱和食盐水,除去HCl气体,装置丙应置于冰水中
C.依据乙和丁中单位时间内产生的气泡数可调节Cl2和SO2的流量
D.磺酰氯(SO2Cl2)极易水解,与水反应可生成H2SO3和HCl
10.(双选)高氯酸铵(NH4ClO4)受热或撞击可分解成N2、Cl2、O2和H2O,可用作火箭推进剂。一种以工业NaClO3(含少量的Na2Cr2O7和Na2CrO4)溶液制取高氯酸铵的流程如下,电解时使用惰性电极,电解后溶液中有NaClO4生成。Ksp(BaCrO4)=1.6×10-10。
关于制取高氯酸铵的反应,下列说法正确的是( )
A.沉铬时加入Ba(OH)2可以增加溶液的碱性,促进CrO转化为Cr2O
B.电解时阴极附近溶液pH增大
C.加入饱和NH4Cl溶液反应时可能有NH3生成
D.NaClO4、NH4Cl、NH4ClO4三种物质中,NH4ClO4溶解度最大
学科网(北京)股份有限公司
$$
微专题速练18 氯及其化合物的性质、
制备的实验探究
1.B Cl2有毒,密度比空气大与碱性溶液反应,故A正确;工业上利用氯气与石灰乳反应制备漂白粉: 2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故B不正确;HClO具有强氧化性,可用于水体的杀菌消毒,故C正确。
2.C A项,酸性条件下ClO发生歧化反应,生成Cl-和ClO2,离子方程式为4H++5ClO===Cl-+4ClO2↑+2H2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4,正确;B项,化学方程式符合歧化反应化合价的变化,正确;C项,ClO2也易溶于水,不能用饱和食盐水除杂,错误;D项,等物质的量的ClO2做氧化剂时得电子数比Cl2得电子数多,正确。
3.B 新制氯水中存在Cl2+H2OH++Cl-+HClO,H+能使pH试纸变红,HClO具有漂白性,使pH试纸最后褪色,故A错误;孔穴2中发生Cl2+2NaBr===2NaCl +Br2,该反应属于置换反应,现象是溶液变黄,故B正确;孔穴3中发生Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,若铁过量,会发生Fe+2Fe3+===3Fe2+,则向孔穴3中滴加铁氰化钾试液,铁氰化钾和溶液中Fe2+反应出现蓝色沉淀,故C错误;Na2O2露置空气一段时间后,发生2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,而氢氧化钠极易与二氧化碳反应生产碳酸钠,则Na2O2露置空气一段时间后最终变为有色粉末Na2CO3,现象为固体颜色由黄色变为白色,故D错误。
4.C 滴加浓盐酸时需将滴液漏斗上端玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,使浓盐酸顺利滴下,A正确;蘸有淀粉KI溶液的棉花变蓝,说明Cl2与KI溶液发生了反应:Cl2+2KI===2KCl+I2,I2遇淀粉溶液变为蓝色。在该反应中Cl2为氧化剂,I2为氧化产物,所以氯气的氧化性强于碘,B正确;氯气本身没有漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,能够使品红溶液褪色,C错误;浓盐酸与KMnO4溶液反应产生Cl2,Cl2与水反应产生HCl、HClO,酸使紫色石蕊试液变为红色,HClO同时具有强氧化性,又将红色物质氧化漂白变为无色,因此看到蘸有紫色石蕊溶液的棉花上出现的现象是先变红后褪色,D正确。
5.B 根据图中反应过程分析可知,Cu元素的化合价保持不变均为+2价,故A正确;氧化铜参与反应过程,最后又重新生成,为反应的催化剂,Cu(OH)Cl、Cu2OCl2均为中间产物,故B错误;Cu(OH)Cl分解产生两种产物,生成Cu2OCl2和X,反应的化学方程式为2Cu(OH)Cl===Cu2OCl2+H2O,物质X为H2O,故C正确;由图中转化关系可知Cu2OCl2和氧气反应生成氯气和氧化铜,反应的化学方程式:2Cu2OCl2+O22Cl2+4CuO,故D正确。
6.B 根据制备原理和除杂的原理,装置 Ⅰ 生成的Cl2经过装置 Ⅲ 除去其中混有的HCl,并与空气混合均匀,然后通入装置 Ⅱ 中与含水8%的Na2CO3溶液反应生成Cl2O,最后将Cl2O通入装置 Ⅳ 中,与水反应生成 HClO。装置合理的连接顺序应为 Ⅰ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅳ,故A正确;装置Ⅱ、Ⅳ中多孔球泡的作用是增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应更加充分,不能防止倒吸,故B错误;浓盐酸具有挥发性,所以制备的Cl2中混有HCl,经过装置Ⅲ可以除去Cl2中混有的HCl,并将Cl2与空气混合,故C正确;HClO不稳定,见光受热易分解,因此制得的HClO应保存在棕色试剂瓶中,且采用磨口玻璃塞保证密封性,放在阴凉处,故D正确。
7.D 盐酸和氯酸钠会发生氧化还原反应生成Cl2,不能用盐酸代替稀硫酸,A错误;由流程可知,氯酸钠发生还原反应生成ClO2,氧化性ClO>ClO2;ClO2和过氧化氢反应生成亚氯酸钠和氧气,ClO2为氧化剂、过氧化氢为还原剂,氧化性ClO2>H2O2,B错误;发生器中鼓入空气的主要目的是使反应物充分接触,并且能稀释ClO2到安全范围,C错误;过氧化氢受热易分解,故吸收塔中温度不宜过高,否则会导致NaClO2产率下降,D正确。
8.D 装置 A 的作用是去除原料气氯气中的少量水分,可用的试剂是浓硫酸,D装置防止空气中水蒸气进入C中,同时也有吸收尾气的作用,故不能用氯化钙,而应该用碱石灰,A错误;装置 B 为 HgO 与氯气反应制备Cl2O的装置,该反应在常温下进行,若对反应柱加热会发生副反应2HgO+2Cl22HgCl2+O2,B错误;氮气的作用是稀释生成的Cl2O,因为Cl2O浓度高时易爆炸,C错误;氯气沸点小于Cl2O,在氯气未发生冷凝时抽气或通入氮气可以有效的去除产物中的氯气,D正确。
9.C 装置甲用来制备氯气,反应不加热,其中圆底烧瓶中的固体药品Y可能为KMnO4、KClO3,不能是MnO2,因为二氧化锰氧化浓盐酸需要加热,故A错误;氯化氢对物质的制备无影响,装置乙中应盛放浓硫酸用于除水蒸气,故B错误;由方程式可知二氧化硫和氯气的化学计量数之比为1∶1,气体流量可通过观察装置乙和丁中单位时间内产生的气泡数来调节,故C正确;磺酰氯(SO2Cl2)极易水解,其中S元素化合价是+6价,与水发生复分解反应生成H2SO4和HCl,故D错误。
10.BC Cr2O(橙色)+H2O2H++2CrO(黄色),NaClO3(含少量的Na2Cr2O7和Na2CrO4)溶液加入氢氧化钡,可以促使Cr2O转化为CrO,进而和钡离子生成BaCrO4沉淀;过滤滤液电解,阳极上发生氧化反应,+5价氯转化为+7价氯得到NaClO4,阴极生成氢气和氢氧根离子,浓缩加入饱和氯化铵将NaClO4转化为溶解度较小NH4ClO4结晶析出;加入Ba(OH)2可以增加溶液的碱性,促使Cr2O转化为CrO,A错误;电解时阴极附近生成氢氧根离子,电极方程式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,溶液pH增大,B正确;电解生成氢氧化钠,加入饱和NH4Cl溶液,铵根离子和氢氧根离子反应会生成氨气,C正确;NaClO4、NH4Cl、NH4ClO4三种物质中,NH4ClO4首先结晶析出,故其溶解度最小,D错误。
学科网(北京)股份有限公司
$$