内容正文:
专题05 氯及其化合物
内容概览
考点01 氯气的性质
考点02 氯水的成分与性质
考点03 次氯酸与次氯酸盐
考点04 氯气的实验室制取
考点05 氯离子的检验
考点06 有关氯及其化合物的实验
考点01 氯气的性质
1.(2023-2024高一上·江西抚州·期中)氢气在氯气中燃烧实验装置如图所示,有关说法错误的是
A.实验中所用氢气不需要验纯 B.应该在通风橱中进行实验
C.燃烧的火焰呈苍白色 D.燃烧时,瓶口上方有盐酸酸雾
2.(2023-2024高一上·河南信阳·期中)某学生以铁丝和为原料进行下列三个实验。下列从分类角度分析正确的是
A.实验①反应的火焰为苍白色
B.实验中涉及的、、、等物质均为电解质
C.实验②、③得到的分散系中分散质粒子的直径大小:②>③
D.向实验③得到的物质中逐滴加入稀硫酸至过量,先产生沉淀而后又溶解
考点02 氯水的成分与性质
3.(2023-2024高一上·北师大附中·期中)在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.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-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
4.(2023-2024高一上·河南豫南名校·期中)现实验室提供的试剂仅有新制氯水、溶液、溶液,提供的仪器仅有试管、胶头滴管,利用上述试剂和仪器进行实验不能得出的结论为
A.新制氯水呈酸性 B.新制氯水具有漂白性
C.新制氯水中含有氯气分子 D.新制氯水中含有
5.(2023-2024高一上·河北保定NT20名校联合体·期中)某化学兴趣小组分析氯水在光照过程中微粒成分的变化,将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器、色度传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中,用强光照射氯水,同时采集实验数据。下列图示与事实相符的是
注:色度吸收率与介质的颜色正相关
A. B.
C. D.
考点03 次氯酸与次氯酸盐
6.(2023-2024高一上·广东东莞四校联考·期中)某实验小组为制备某含氯消毒剂做了以下实验。
(1)仪器A的名称是 ,利用二氧化锰和浓盐酸制取氯气的化学方程式为 。
(2)要收集纯净干燥的氯气,需依次通过装置甲、乙,甲、乙中的试剂分别是 、 。
(3)装置丁的作用是 ,氯气和丁中的试剂作用可以制备“84消毒液”,请写出制备“84消毒液”的离子方程式 。
(4)84消毒液的有效成分是 (填化学式),能杀菌的作用原理是84消毒液的有效成分具有强氧化性,可以使蛋白质变性。
考点04 氯气的实验室制取
7.(2023-2024高一上·广东东莞四校联考·期中)氯气是制备含氯化合物的重要原料。下列有关氯气的实验装置或操作能达到实验目的的是
A.产生Cl2
B.除去Cl2中的HCl
C.将Br-氧化为Br2
D.测定氯水pH
8.(2023-2024高一上·河南豫南名校·期中)实验室利用反应制取时,下列装置能达到相应实验目的的是
A.制备
B.净化
C.干燥
D.收集
9.(2023-2024高一上·河南信阳·期中)用下列方法均可制取氯气,若各反应转移的电子数相同,则①、②、③、④生成的氯气质量之比为
①
②
③
④
A. B. C. D.
10.(2023-2024高一上·安徽江淮十校·期中)氯化铁是一种棕红色固体、易潮解,100℃左右时升华,工业上用于金属蚀刻、污水处理等。实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁,装置如下图所示(部分导管及橡胶管省略)。回答下列问题:
(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母): 。
a→_______→_______→e→f→g→h→_______→_______→_______
(2)装置A中发生反应的离子方程式是 。当观察到 时才点燃D处酒精灯。
(3)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去两个酒精灯,由于余热的作用,A处仍有少量产生,此时B中的现象是 ,B的作用是 。
(4)装置E中g代表的是D中的粗玻璃管,这样设计的目的是 。
(5)用离子方程式表示NaOH溶液的作用: 。
考点05 氯离子的检验
11.(2023-2024高一上·广东东莞四校联考·期中)下列关于物质或离子检验的叙述正确的是
A.加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解时,可确定有Cl-存在
B.向某无色溶液中滴入酚酞试液后显红色,该溶液不一定是碱溶液
C.加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,加稀硝酸后沉淀不溶解,可确定有SO存在
D.加入稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,可确定有CO存在
考点06 有关氯及其化合物的实验
12.(2023-2024高一上·河南豫南名校·期中)(黄绿色或黄红色有气味的气体)是一种广谱型消毒剂,它易溶于水而难溶于有机溶剂。实验室用与纯净的反应制得和NaCl。实验室制备并用制备和收集一定量的的装置(某些夹持装置省略)如图,其中装置F为的收集装置。
(1)盛装的仪器的名称为 ;装置A中的仪器X为恒压漏斗,与使用分液漏斗滴加浓盐酸相比,在该实验中使用恒压漏斗滴加浓盐酸的优点为 。
(2)请写出装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式: ,该反应中氧化产物与还原产物的质量之比为 。
(3)装置B中所盛试剂的作用为 ,装置C中所盛试剂的作用为 。
(4)写出装置D中发生反应的化学方程式并用单线桥法表示出电子转移的方向及数目: 。
13.(2023-2024高一上·安徽阜阳·期中)氯化铜是重要的化工原料,通常用作有机反应和无机反应的催化剂。某小组的同学设计如图所示装置制备氯化铜并进行相关实验探究。
已知:氯化铜容易潮解;石棉绒的作用是为了增大气固反应物的接触面积,使反应充分进行。
请回答下列问题:
(1)组装好仪器后,该小组的同学发现实验装置存在明显纰漏,该纰漏为 。该小组的同学纠正纰漏后进行实验。实验前,首先进行的操作是 。
(2)制Cl2的反应中,浓盐酸体现的性质有 。
(3)实验时,先点燃 (填“A”或“C”)处的酒精灯,若点燃顺序错误,可能导致的后果为 。
(4)装置E的作用为 (用离子方程式表示)。
(5)实验结束后,该小组的同学又对装置E中的溶液进行如下探究:
ⅰ.经检验装置E中除了含有两种常见盐外,还含有极少量的NaOH;
ⅱ.取适量装置E中的溶液于试管中,滴入几滴紫色石蕊试液,溶液变蓝;
ⅲ.向步骤ⅱ中的蓝色溶液中逐滴滴入浓盐酸,颜色迅速褪去,过一会儿有刺激性气味的黄绿色气体生成。
①结合离子方程式说明颜色迅速褪去的原因: 。
②产生黄绿色气体的离子方程式为 。
1.(2023-2024高一上·河南豫南名校·期中)下列说法正确的是
A.液氯和新制氯水均含,均属于混合物
B.的氧化性很强,与金属反应时均作氧化剂
C.、均为淡黄色固体
D.Na、、久置在空气中均会因发生氧化还原反应而变质
2.(2023-2024高一上·湖北鄂东南联考·期中)关于钠及其化合物性质的叙述,下列说法正确的是
A.Na2O与Na2O2的阴、阳离子个数比不同
B.用洁净的铂丝蘸取溶液放置于酒精灯火焰上灼烧,焰色为黄色,则该溶液为钠盐溶液
C.除去 Na2CO3溶液中少量的NaHCO3杂质,可用加热的方法
D.Na、Na2O2长期放置在空气中,最终都将变为Na2CO3
3.(2023-2024高一上·湖北鄂东南联考·期中)某兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中氯水的pH变化,实验结果如下图。下列说法正确的是
A.随着对氯水光照时间的延长,氯水的漂白性不变
B.pH减小的主要原因是光照引起了溶解度的减小,氯气逸出,故氯水应该贮存在棕色瓶中
C.随着对氯水光照时间的延长,溶液的导电能力增强
D.光照过程中,氯水pH减小的同时,溶液中的浓度也不断减小
4.(2023-2024高一上·河南豫南名校·期中)在学习了氯及其化合物的知识后,某同学绘制了如图所示的价一类二维图,已知:e、f的阳离子均为。下列叙述错误的是
A.f为漂白液的有效成分
B.b与NaOH溶液反应时,b既作氧化剂又作还原剂
C.加热条件下,含有146ga的浓溶液与足量的二氧化锰充分反应可以制取71gb
D.用洁净的铂丝分别蘸取d的钠盐与e的溶液灼烧,火焰的颜色相同
5.(2023-2024高一上·北师大附中·期中)用化学用语表达。
(1)碳酸氢钠与硫酸氢钠2种盐溶液混合可产生气体,离子方程式为 。
(2)在呼吸面具和潜水艇中可用Na2O2作为供氧剂,化学方程式为 、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2。
(3)工业上用氯气和熟石灰制备漂白粉,化学方程式为 。
(4)日常漂白粉生效的化学反应方程式为 。
(5)在钢铁的生产中,炽热的铁水或钢水注入模具之前,模具必须进行充分的干燥,原因用化学方程式表示为 。
6.(2023-2024高一上·河北保定NT20名校联合体·期中)利用氯元素价一类二维图可以从不同角度研究含氯物质的性质及其转化关系。图中①~⑨均含氯元素。回答下列问题:
(1)⑤的化学式是 ,⑥的电离方程式是 。
(2)工业制漂白粉是将①通入 中制成的,漂白粉放置时间长了就会失效,原因是(用化学用语解释) 。
(3)可用于自来水消毒,工业上常用制备,该反应的化学方程式为,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,每消耗,转移电子数为 (为阿伏加德罗常数的值);还可将水中的转化为,说明具有 性,进一步生成胶体,检验有胶体生成的简便方法为 。
7.(2023-2024高一上·北师大附中·期中)某小组同学在实验室制备、收集氯气,并进行氯水中相关物质的性质探究,回答下列问题。
(1)制备Cl2。装置Ⅰ中反应的离子方程式是 。
(2)除去Cl2中混有的HCl。装置Ⅱ中溶液a为饱和 溶液。
(3)收集Cl2。装置Ⅲ中气体应该从集气瓶的 (选“m”或“n”)口进入。
(4)蘸有NaOH溶液的棉花上发生反应的离子方程式是 。
(5)氯水中相关物质的性质探究。
①若装置Ⅳ中试剂b为H2O,制得氯水。氯水呈黄绿色是由于其中含有 ;Cl2与H2O反应的化学方程式为 。
②若装置Ⅳ中试剂b为CCl4,可制得Cl2的CCl4溶液(Cl2可溶于CCl4,且不与CCl4反应)。取稀盐酸、新制氯水、Cl2的CCl4溶液,分别滴在三张红色纸条上,可观察到 现象,证明氯水中HClO具有漂白性作用。
③验证氯水中HClO光照分解的产物。将装置Ⅳ广口瓶中的氯水转移至三颈瓶内,将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈瓶中(如图),用强光照射氯水,进行实验并采集数据,获得相关变化曲线。
若能够证明氯水中HClO在光照下发生了分解反应,则图中纵坐标可以表示的物理量是 (填字母)。(注:酸性溶液中,c(H+)越大,pH越小,溶液酸性越强。)
a.氯水的pH b.氢离子的浓度 c.氯离子的浓度 d.氧气的体积分数
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专题05 氯及其化合物
内容概览
考点01 氯气的性质
考点02 氯水的成分与性质
考点03 次氯酸与次氯酸盐
考点04 氯气的实验室制取
考点05 氯离子的检验
考点06 有关氯及其化合物的实验
考点01 氯气的性质
1.(2023-2024高一上·江西抚州·期中)氢气在氯气中燃烧实验装置如图所示,有关说法错误的是
A.实验中所用氢气不需要验纯 B.应该在通风橱中进行实验
C.燃烧的火焰呈苍白色 D.燃烧时,瓶口上方有盐酸酸雾
【答案】A
【解析】A.氢气要验纯,否则点燃氢气时会爆炸,选项A错误;
B.由于有氯气(有毒气体)参加反应,为了安全,必须在通风橱中(或排风条件好的环境中)实验,选项B正确;
C.氢气在氯气中燃烧火焰呈苍白色,选项C正确;
D.氢气与氯气反应生成氯化氢,氯化氢易溶于空气中的水,形成盐酸的酸雾,选项D正确;
答案选A。
2.(2023-2024高一上·河南信阳·期中)某学生以铁丝和为原料进行下列三个实验。下列从分类角度分析正确的是
A.实验①反应的火焰为苍白色
B.实验中涉及的、、、等物质均为电解质
C.实验②、③得到的分散系中分散质粒子的直径大小:②>③
D.向实验③得到的物质中逐滴加入稀硫酸至过量,先产生沉淀而后又溶解
【答案】D
【解析】A.实验①中的铁和氯气反应生成氯化铁,生成棕褐色的烟,A错误;
B.铁、氯气是单质,均不是电解质,B错误;
C.实验②得到氯化铁溶液,实验③盐的水解生成氢氧化铁胶体,则分散质粒子的直径:②<③,C错误;
D.向胶体中逐滴加入稀硫酸至过量,先胶体和电解质溶液产生聚沉现象,有沉淀生成,氢氧化铁又和硫酸反应生成可溶性的硫酸铁,所以沉淀又溶解,D正确;
故选D。
考点02 氯水的成分与性质
3.(2023-2024高一上·北师大附中·期中)在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.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-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
【答案】D
【解析】A、氯气是黄绿色气体,因此氯水的颜色呈浅绿色,说明氯水中含有Cl2,A正确;
B、向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,白色沉淀是氯化银,这说明氯水中含有Cl-,B正确;
C、向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,气体是CO2,这说明氯水中含有H+,C正确;
D、向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明反应中有氯化铁生成。由于氯气也能把氯化亚铁氧化生成氯化铁,因此不能说明氯水中含有HClO,D不正确。
答案选D。
4.(2023-2024高一上·河南豫南名校·期中)现实验室提供的试剂仅有新制氯水、溶液、溶液,提供的仪器仅有试管、胶头滴管,利用上述试剂和仪器进行实验不能得出的结论为
A.新制氯水呈酸性 B.新制氯水具有漂白性
C.新制氯水中含有氯气分子 D.新制氯水中含有
【答案】B
【解析】A.新制氯水加入到碳酸氢钠溶液中产生气体,说明新制氯水呈酸性,A不选;
B.未提供紫色石蕊溶液或其他含有色有机物的试剂,不能验证新制氯水具有漂白性,B选;
C.新制氯水呈浅黄绿色,说明存在氯气分子,C不选;
D.新制氯水和硝酸银溶液反应产生白色沉淀,新制氯水中含有,D不选;
答案选B。
5.(2023-2024高一上·河北保定NT20名校联合体·期中)某化学兴趣小组分析氯水在光照过程中微粒成分的变化,将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器、色度传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中,用强光照射氯水,同时采集实验数据。下列图示与事实相符的是
注:色度吸收率与介质的颜色正相关
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.部分氯气与水反应生成HClO和HCl,用强光照射氯水,HClO分解为HCl和氧气,氯水pH减小,A错误;
B.部分氯气与水反应生成HClO和HCl,用强光照射氯水,HClO分解为HCl和氧气,HCl电离产生氯离子,氯离子浓度增大,B正确;
C.部分氯气与水反应生成HClO和HCl,用强光照射氯水,HClO分解为HCl和氧气,氧气的量增多,氧气的体积分数增大,直至饱和后基本不变,C错误;
D.氯水因溶有Cl2而呈淡黄绿色,随着时间的推移,氯气较多的转化为HClO和HCl,氯水颜色变浅,色度减小,D错误;
故选B。
考点03 次氯酸与次氯酸盐
6.(2023-2024高一上·广东东莞四校联考·期中)某实验小组为制备某含氯消毒剂做了以下实验。
(1)仪器A的名称是 ,利用二氧化锰和浓盐酸制取氯气的化学方程式为 。
(2)要收集纯净干燥的氯气,需依次通过装置甲、乙,甲、乙中的试剂分别是 、 。
(3)装置丁的作用是 ,氯气和丁中的试剂作用可以制备“84消毒液”,请写出制备“84消毒液”的离子方程式 。
(4)84消毒液的有效成分是 (填化学式),能杀菌的作用原理是84消毒液的有效成分具有强氧化性,可以使蛋白质变性。
【答案】(1)分液漏斗 (浓)
(2)饱和食盐水 浓硫酸
(3)吸收多余的氯气,防止污染环境
(4)NaClO
【分析】由制备实验装置可知,A为分液漏斗,盛放浓盐酸,B为圆底烧瓶,盛放二氧化锰,加热时发生4HCl(浓)+MnO2,甲中饱和食盐水可除去氯气中的HCl,C中浓硫酸干燥氯气,丙为向上排空气法收集氯气,丁中NaOH吸收氯气发生Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O,可以制备84消毒液,且氯气可氧化亚铁离子,KSCN溶液可检验铁离子,以此来解答。
【解析】(1)仪器A的名称是分液漏斗,利用二氧化锰和浓盐酸制取氯气的化学方程式为4HCl(浓)+MnO2;
(2)甲中饱和食盐水可除去氯气中的HCl,C中浓硫酸干燥氯气,甲、乙中的试剂分别是饱和食盐水、浓硫酸,故答案为:饱和食盐水;浓硫酸;
(3)装置丁的作用是吸收多余的氯气,防止污染环境,氯气和丁中的试剂作用可以制备84消毒液,制备84消毒液的离子方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O,故答案为:吸收多余的氯气,防止污染环境;Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
(4)84消毒液的有效成分是NaClO,能杀菌的作用原理是NaClO具有强氧化性,可以使蛋白质变性,故答案为:NaClO。
考点04 氯气的实验室制取
7.(2023-2024高一上·广东东莞四校联考·期中)氯气是制备含氯化合物的重要原料。下列有关氯气的实验装置或操作能达到实验目的的是
A.产生Cl2
B.除去Cl2中的HCl
C.将Br-氧化为Br2
D.测定氯水pH
【答案】C
【解析】A.二氧化锰与浓盐酸反应制氯气,需加热,A错误;
B.氯气、氯化氢均能与氢氧化钠溶液反应,B错误;
C.Cl2的氧化性强于Br2,故Cl2通入含Br-的溶液能将其氧化,Cl2属于污染物,需进行尾气处理,C正确;
D.氯水中含有次氯酸有漂白性,故氯水的pH值不能用pH试纸测定,D错误;
答案选C。
8.(2023-2024高一上·河南豫南名校·期中)实验室利用反应制取时,下列装置能达到相应实验目的的是
A.制备
B.净化
C.干燥
D.收集
【答案】C
【解析】A.没有加热装置,A项不符合题意;
B.氯气和氯化氢都能与饱和碳酸氢钠溶液反应,应该利用饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢,B项不符合题意;
C.浓硫酸可吸收氯气表面的水蒸气,达到干燥氯气的目的,C符合题意;
D.氯气的密度比空气大,应为“长管进短管出”的进气方式收集氯气,D项不符合题意;
答案选C。
9.(2023-2024高一上·河南信阳·期中)用下列方法均可制取氯气,若各反应转移的电子数相同,则①、②、③、④生成的氯气质量之比为
①
②
③
④
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由反应方程式可得出如下关系式:①,②,③,④,若各反应转移的电子数相同,①②③④生成的氯气物质的量之比为,则氯气质量比为;
故选B。
10.(2023-2024高一上·安徽江淮十校·期中)氯化铁是一种棕红色固体、易潮解,100℃左右时升华,工业上用于金属蚀刻、污水处理等。实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁,装置如下图所示(部分导管及橡胶管省略)。回答下列问题:
(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母): 。
a→_______→_______→e→f→g→h→_______→_______→_______
(2)装置A中发生反应的离子方程式是 。当观察到 时才点燃D处酒精灯。
(3)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去两个酒精灯,由于余热的作用,A处仍有少量产生,此时B中的现象是 ,B的作用是 。
(4)装置E中g代表的是D中的粗玻璃管,这样设计的目的是 。
(5)用离子方程式表示NaOH溶液的作用: 。
【答案】(1)a→c→d→e→f→g→h→c→d→j
(2) D装置反应管中充满黄绿色气体
(3)瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上 升贮存少量,避免对环境造成污染
(4)防止三氯化铁固体堵塞导管
(5)
【分析】用二氧化锰和浓盐酸制取氯气,饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体,用浓硫酸吸水,氯气与铁反应生成氯化铁,用碱除去氯气,以此分析;
【解析】(1)根据分析,A制取氯气,B除去氯气中的氯化氢气体,C中浓硫酸吸水,氯气与铁反应生成氯化铁,防止三氯化铁固体堵塞导管连接E装置,最后用碱除去氯气;
故答案为:a→c→d→e→f→g→h→c→d→j;
(2)用二氧化锰和浓盐酸制取氯气,;D装置反应管中充满黄绿色气体,时才点燃D处酒精灯;
故答案为:;D装置反应管中充满黄绿色气体;
(3)饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体,此时B中瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上,B中贮存少量氯气,避免氯气对环境造成污染;
故答案为:瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上;贮存少量氯气,避免氯气对环境造成污染;
(4)氯化铁是一种棕红色固体、易潮解,故装置E作用防止三氯化铁固体堵塞导管;
故答案为:防止三氯化铁固体堵塞导管;
(5)用NaOH与氯气反应,;
故答案为:。
考点05 氯离子的检验
11.(2023-2024高一上·广东东莞四校联考·期中)下列关于物质或离子检验的叙述正确的是
A.加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解时,可确定有Cl-存在
B.向某无色溶液中滴入酚酞试液后显红色,该溶液不一定是碱溶液
C.加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,加稀硝酸后沉淀不溶解,可确定有SO存在
D.加入稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,可确定有CO存在
【答案】B
【解析】A.因加HCl之前生成的可能是AgCl沉淀,也可能是别的白色沉淀,但是后面加上HCl中含有大量Cl-离子也可以与硝酸银溶液反应生成白色沉淀,所以不能确定Cl-离子是原溶液里的还是后来加进去的,选项A错误;
B.能使酚酞试液变红说明呈碱性,有可能是碱溶液,或碳酸钠等可溶性碳酸盐溶液,选项B正确;
C.加稀盐酸后沉淀不溶解,白色沉淀可能为硫酸钡或AgCl,故原溶液中可能含或Ag+,选项C错误;
D.能和盐酸反应生成能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体的可以是碳酸根、碳酸氢根等离子,此外二氧化硫也能使石灰水变浑浊,选项D错误;
答案选B。
考点06 有关氯及其化合物的实验
12.(2023-2024高一上·河南豫南名校·期中)(黄绿色或黄红色有气味的气体)是一种广谱型消毒剂,它易溶于水而难溶于有机溶剂。实验室用与纯净的反应制得和NaCl。实验室制备并用制备和收集一定量的的装置(某些夹持装置省略)如图,其中装置F为的收集装置。
(1)盛装的仪器的名称为 ;装置A中的仪器X为恒压漏斗,与使用分液漏斗滴加浓盐酸相比,在该实验中使用恒压漏斗滴加浓盐酸的优点为 。
(2)请写出装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式: ,该反应中氧化产物与还原产物的质量之比为 。
(3)装置B中所盛试剂的作用为 ,装置C中所盛试剂的作用为 。
(4)写出装置D中发生反应的化学方程式并用单线桥法表示出电子转移的方向及数目: 。
【答案】(1)(球形)干燥管 在封闭体系中可顺利滴加液体,减少盐酸的挥发
(2) 355:252
(3)除去中混有的HCl 干燥氯气
(4)
【分析】装置A中高锰酸钾和二氧化锰常温下制备氯气,装置B中盛放饱和食盐水用于除去氯气中的氯化氢,装置C中盛放浓硫酸用于干燥氯气,装置D中干燥纯净的氯气和反应,装置E中液体用于除去中的未反应的,易溶于水、密度比空气大,装置F可用向上排空气法收集,最后选用碱液处理尾气,防止污染空气。
【解析】(1)根据仪器构造可知,盛装的仪器的名称为(球形)干燥管;用分液漏斗滴加浓盐酸时,需要打开分液漏斗上方的玻璃塞,恒压漏斗侧边的玻璃管有平衡气压的作用(即在封闭体系中可顺利滴加液体),采用恒压漏斗滴加浓盐酸时不需要打开恒压漏斗上方的玻璃塞,减少HCl的挥发,故答案为:(球形)干燥管;在封闭体系中可顺利滴加液体,减少盐酸的挥发;
(2)A中烧瓶内高锰酸钾与浓盐酸在常温下发生反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水,根据氧化还原反应的规律可知,其化学方程式为:;该反应中氧化产物为氯气,还原产物为氯化锰,根据方程式可知,其物质的量之比为5:2,则两者的质量之比为=355:252;
(3)根据上述分析可知,装置B中所盛试剂为饱和氯化钠,其作用为除去中混有的HCl;装置C中所盛试剂为浓硫酸,其作用为干燥氯气;
(4)根据反应物和生成物,结合氧化还原反应规律及配平原则可知,装置D中发生反应的化学方程式为:,氯气与转移电子数的关系为:,还原剂为Cl2,氧化剂为,则用单线桥可表示为:。
13.(2023-2024高一上·安徽阜阳·期中)氯化铜是重要的化工原料,通常用作有机反应和无机反应的催化剂。某小组的同学设计如图所示装置制备氯化铜并进行相关实验探究。
已知:氯化铜容易潮解;石棉绒的作用是为了增大气固反应物的接触面积,使反应充分进行。
请回答下列问题:
(1)组装好仪器后,该小组的同学发现实验装置存在明显纰漏,该纰漏为 。该小组的同学纠正纰漏后进行实验。实验前,首先进行的操作是 。
(2)制Cl2的反应中,浓盐酸体现的性质有 。
(3)实验时,先点燃 (填“A”或“C”)处的酒精灯,若点燃顺序错误,可能导致的后果为 。
(4)装置E的作用为 (用离子方程式表示)。
(5)实验结束后,该小组的同学又对装置E中的溶液进行如下探究:
ⅰ.经检验装置E中除了含有两种常见盐外,还含有极少量的NaOH;
ⅱ.取适量装置E中的溶液于试管中,滴入几滴紫色石蕊试液,溶液变蓝;
ⅲ.向步骤ⅱ中的蓝色溶液中逐滴滴入浓盐酸,颜色迅速褪去,过一会儿有刺激性气味的黄绿色气体生成。
①结合离子方程式说明颜色迅速褪去的原因: 。
②产生黄绿色气体的离子方程式为 。
【答案】(1)生成的氯气未干燥 检查装置气密性
(2)还原性和酸性
(3)A 生成的氯化铜水解
(4)
(5)
【分析】二氧化锰和浓盐酸共热生成氯气,生成的氯气中混有水分和盐酸挥发出的HCl气体,需先经过饱和食盐水除杂,再经过浓硫酸干燥,通入装置C中,与Cu发生反应生成氯化铜,实验过程中需避免氯化铜水解;
【解析】(1)氯化铜容易潮解,反应生成的氯气未经过浓硫酸干燥;实验前,首先进行的操作:检查装置气密性;
(2)二氧化锰与浓盐酸共热生成氯化锰、氯气和水,反应过程中,部分Cl元素化合价升高,体现盐酸还原性;反应后生成盐和水,体现盐酸酸性;
(3)实验时,先点燃A处酒精灯,产生氯气排出装置内空气;若点燃顺序错误,可能导致反应生成的氯化铜水解;
(4)多余的氯气可用NaOH吸收,离子方程式:;
(5)取适量装置E中的溶液于试管中,滴入几滴紫色石蕊试液,溶液变蓝,逐滴滴入浓盐酸,颜色迅速褪去,过一会儿有刺激性气味的黄绿色气体生成;溶液颜色褪去的原因:加入酸与碱反应,离子方程式:;产生黄绿色气体原因:。
1.(2023-2024高一上·河南豫南名校·期中)下列说法正确的是
A.液氯和新制氯水均含,均属于混合物
B.的氧化性很强,与金属反应时均作氧化剂
C.、均为淡黄色固体
D.Na、、久置在空气中均会因发生氧化还原反应而变质
【答案】B
【解析】A.液氯和新制氯水均含,前者属于纯净物,后者属于混合物,A错误;
B.的氧化性很强,与金属反应时金属失去电子,氯气均作氧化剂,B正确;
C.为白色固体,为淡黄色固体,C错误;
D.Na、久置在空气中均会因发生氧化还原反应而变质,吸收水属于非氧化还原反应,三者最终均变为碳酸钠,D错误;
答案选B。
2.(2023-2024高一上·湖北鄂东南联考·期中)关于钠及其化合物性质的叙述,下列说法正确的是
A.Na2O与Na2O2的阴、阳离子个数比不同
B.用洁净的铂丝蘸取溶液放置于酒精灯火焰上灼烧,焰色为黄色,则该溶液为钠盐溶液
C.除去 Na2CO3溶液中少量的NaHCO3杂质,可用加热的方法
D.Na、Na2O2长期放置在空气中,最终都将变为Na2CO3
【答案】D
【解析】A.Na2O是由Na+与O2-组成的,Na2O2是由Na+和,故Na2O与Na2O2的阴、阳离子个数比相同,均为1:2,A错误;
B.用洁净的铂丝蘸取溶液放置于酒精灯火焰上灼烧,焰色为黄色,则该溶液中含有钠离子,但不一定为钠盐溶液,也可能是NaOH溶液,B错误;
C.除去Na2CO3溶液中少量的NaHCO3杂质,应该加入适量的NaOH溶液,而除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3杂质,则可用加热的方法,C错误;
D.NaNa2ONaOHNa2CO3,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故Na、Na2O2长期放置在空气中,最终都将变为Na2CO3,D正确;
故答案为:D。
3.(2023-2024高一上·湖北鄂东南联考·期中)某兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中氯水的pH变化,实验结果如下图。下列说法正确的是
A.随着对氯水光照时间的延长,氯水的漂白性不变
B.pH减小的主要原因是光照引起了溶解度的减小,氯气逸出,故氯水应该贮存在棕色瓶中
C.随着对氯水光照时间的延长,溶液的导电能力增强
D.光照过程中,氯水pH减小的同时,溶液中的浓度也不断减小
【答案】C
【解析】A.次氯酸在光照条件下分解为盐酸和氧气,随着对氯水光照时间的延长,次氯酸浓度降低,氯水的漂白性将减弱,故A错误;
B.pH减小的主要原因是光照时发生了反应:2HClO2HCl+O2↑,故B错误;
C.根据图示可知:随着时间的延长,氯水减小,反应产生,增大,同时也增大,导电能力在增强,故C正确;
D.新制氯水中存在反应:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,随着时间的延长,在光照时发生了反应:2HClO2HCl+O2↑,增大,同时也增大,故D错误;
故选C。
4.(2023-2024高一上·河南豫南名校·期中)在学习了氯及其化合物的知识后,某同学绘制了如图所示的价一类二维图,已知:e、f的阳离子均为。下列叙述错误的是
A.f为漂白液的有效成分
B.b与NaOH溶液反应时,b既作氧化剂又作还原剂
C.加热条件下,含有146ga的浓溶液与足量的二氧化锰充分反应可以制取71gb
D.用洁净的铂丝分别蘸取d的钠盐与e的溶液灼烧,火焰的颜色相同
【答案】C
【分析】由图中元素的化合价及物质类别可知,a为HCl、b为Cl2、c为ClO2、d为HClO、f为次氯酸盐、e为氯酸盐,据此解答。
【解析】A.漂白液的有效成分是次氯酸钠,故A正确;
B.氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,只有氯元素化合价变化,所以Cl2与NaOH溶液反应时,Cl2既作氧化剂又作还原剂,故B正确;
C.浓盐酸与二氧化锰反应,随着反应的进行,浓盐酸的浓度会变小,加热条件下,稀盐酸与二氧化锰不反应,所以含有146g氯化氢(4mol)的浓溶液与足量的二氧化锰充分反应制取Cl2小于1mol,C项错误;
D.焰色试验是元素的性质,所以用洁净的铂丝分别蘸取d的钠盐与e的溶液灼烧,火焰的颜色相同,均是黄色,故D正确;
故选C。
5.(2023-2024高一上·北师大附中·期中)用化学用语表达。
(1)碳酸氢钠与硫酸氢钠2种盐溶液混合可产生气体,离子方程式为 。
(2)在呼吸面具和潜水艇中可用Na2O2作为供氧剂,化学方程式为 、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2。
(3)工业上用氯气和熟石灰制备漂白粉,化学方程式为 。
(4)日常漂白粉生效的化学反应方程式为 。
(5)在钢铁的生产中,炽热的铁水或钢水注入模具之前,模具必须进行充分的干燥,原因用化学方程式表示为 。
【答案】(1)HCO+H+=CO2+H2O
(2)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(3)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(4)Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
(5)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
【解析】(1)NaHCO3在水中电离出Na+、,NaHSO4在水中电离出Na+、H+、,与H+发生复分解反应生成CO2和H2O,反应离子方程式为。
(2)过氧化钠可以分别与二氧化碳、水反应生成氧气,可用于呼吸面具中作为氧气的来源,可作供氧剂,化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2。
(3)熟石灰为Ca(OH)2,将氯气通入熟石灰中发生歧化反应生成CaCl2、Ca(ClO)2、H2O,可用于工业上制备漂白粉,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(4)日常漂白粉生效的原理为:漂白粉溶于水,其水溶液中的Ca(ClO)2与CO2、H2O反应生成CaCO3和HClO,HclO可以杀菌消毒,化学反应方程式为: Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO。
(5)在钢铁的生产中,炽热的铁水或钢水注入模具之前,模具必须进行充分的干燥,原因是高温下Fe与H2O(g)能反应生成Fe3O4和H2,氢气和空气的混合气体点燃下有可能引起爆炸,则化学方程式表示为:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
6.(2023-2024高一上·河北保定NT20名校联合体·期中)利用氯元素价一类二维图可以从不同角度研究含氯物质的性质及其转化关系。图中①~⑨均含氯元素。回答下列问题:
(1)⑤的化学式是 ,⑥的电离方程式是 。
(2)工业制漂白粉是将①通入 中制成的,漂白粉放置时间长了就会失效,原因是(用化学用语解释) 。
(3)可用于自来水消毒,工业上常用制备,该反应的化学方程式为,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,每消耗,转移电子数为 (为阿伏加德罗常数的值);还可将水中的转化为,说明具有 性,进一步生成胶体,检验有胶体生成的简便方法为 。
【答案】(1)HClO
(2)石灰乳 Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO,
(3)1:4 氧化 丁达尔效应
【分析】由氯元素价一类二维图,可推知①Cl2、②HCl、③ClO2、④Cl2O7、⑤HClO、⑥HClO4、⑦NaCl、⑧NaClO、⑨NaClO3,由此分析回答;
【解析】(1)由分析可知,⑤为次氯酸,化学式为HClO;⑥为HClO4,强电解质,在水中完全电离,电离方程式为;
(2)工业制漂白粉将氯气通入石灰乳中生成氯化钙、次氯酸钙和水;漂白粉失效是次氯酸钙与空气中的二氧化碳、水蒸气反应生成次氯酸,次氯酸在光照条件下分解成盐酸和氧气而失效,用化学用语表示为Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO,;
(3)在反应中,Cl原子有一个从+3价得4个电子变成-1价,作氧化剂,4个从+3价升高到+4价,作还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4;反应方程式中消耗5mol转移4mol电子,故消耗,转移电子数为;转化为被氧化,故具有氧化性;进一步生成胶体,检验有胶体生成的简便方法为丁达尔效应。
7.(2023-2024高一上·北师大附中·期中)某小组同学在实验室制备、收集氯气,并进行氯水中相关物质的性质探究,回答下列问题。
(1)制备Cl2。装置Ⅰ中反应的离子方程式是 。
(2)除去Cl2中混有的HCl。装置Ⅱ中溶液a为饱和 溶液。
(3)收集Cl2。装置Ⅲ中气体应该从集气瓶的 (选“m”或“n”)口进入。
(4)蘸有NaOH溶液的棉花上发生反应的离子方程式是 。
(5)氯水中相关物质的性质探究。
①若装置Ⅳ中试剂b为H2O,制得氯水。氯水呈黄绿色是由于其中含有 ;Cl2与H2O反应的化学方程式为 。
②若装置Ⅳ中试剂b为CCl4,可制得Cl2的CCl4溶液(Cl2可溶于CCl4,且不与CCl4反应)。取稀盐酸、新制氯水、Cl2的CCl4溶液,分别滴在三张红色纸条上,可观察到 现象,证明氯水中HClO具有漂白性作用。
③验证氯水中HClO光照分解的产物。将装置Ⅳ广口瓶中的氯水转移至三颈瓶内,将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈瓶中(如图),用强光照射氯水,进行实验并采集数据,获得相关变化曲线。
若能够证明氯水中HClO在光照下发生了分解反应,则图中纵坐标可以表示的物理量是 (填字母)。(注:酸性溶液中,c(H+)越大,pH越小,溶液酸性越强。)
a.氯水的pH b.氢离子的浓度 c.氯离子的浓度 d.氧气的体积分数
【答案】(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)NaCl
(3)n
(4)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(5)Cl2 Cl2+H2O=HCl+HClO 滴有新制氯水的红纸褪色,其他两种不使红纸褪色(或只有新制的氯水使红纸褪色) bcd
【分析】装置I用二氧化锰和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气,由于盐酸易挥发,混有HCl杂质气体,经装置Ⅱ饱和食盐水除去HCl,装置Ⅲ用于收集氯气,再通入装置Ⅳ用NaOH溶液除去尾气中的有毒氯气;
【解析】(1)浓盐酸与MnO2在加热的条件下发生反应生成Cl2:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,则装置Ⅰ中反应的离子方程式是MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
(2)食盐水抑制Cl2的溶解,HCl极易溶于水,则利用饱和食盐水洗气除去Cl2中混有的HCl。故装置Ⅱ中溶液a为饱和NaCl溶液。
(3)氯气的密度大于空气的密度,用排气法收集氯气应选择向上排气法,应长进短出收集Cl2时装置Ⅲ中气体应该从集气瓶的n口进入。
(4)蘸有NaOH溶液的棉花吸收氯气时发生反应,则离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
(5)①氯气呈黄绿色、能溶于水,则氯水呈黄绿色是由于其中含有Cl2,氯气与水反应方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO。
②Cl2的CCl4溶液(Cl2可溶于CCl4,且不与CCl4反应)中只有氯气和四氯化碳两种物质,均没有漂白性,氯水中含氯气、盐酸和次氯酸,盐酸没有漂白性。则:取稀盐酸、新制氯水、Cl2的CCl4溶液,分别滴在三张红色纸条上,可观察到滴有新制氯水的红纸褪色,其他两种不使红纸褪色,证明氯水中HClO具有漂白性作用。
③a.氯水中含有次氯酸,光照条件下发生如下反应:,生成强酸盐酸,溶液酸性增强,pH减小,故a错误;
b.根据a的分析氯水中含有次氯酸,光照条件下发生如下反应:,生成强酸盐酸,溶液酸性增强,氢离子的浓度增大,故b正确;
c.光照条件下发生如下反应,生成强电解质HCl,所以溶液中氯离子浓度增大,故c正确;
d.次氯酸光照分解生成氧气,所以溶液中氧气的浓度增大,装置内气体混合物中氧气的体积分数增大,故d正确;
故答案为:bcd。
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