内容正文:
专题05 氯及其化合物
内容概览
考点01 氯气的化学性质
考点02 氯气的实验室制法
考点03 氯离子的检验
考点01 氯气的化学性质
1.(2023-2024高一上·吉林长春·期中)下列物质中,既能由金属和氯气直接化合得到,又能由金属和盐酸反应制得的是
A. B. C. D.
2.(2023-2024高一上·吉林四平·期中)下列关于氯气和氯水的说法中不正确的是
A.氯气是一种黄绿色、密度比空气大的有毒气体
B.使用氯气对自来水消毒、杀菌,一定不会对人体有害
C.新制氯水能杀菌消毒主要是因为氯水中含有次氯酸
D.氯水放置数天后酸性增强
3.(2023-2024高一上·吉林长春·期中)下列关于氯及其化合物的说法不正确的是
A.常温下氯气与铁不反应,可以用钢瓶储运液氯
B.铜在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟,溶于少量水后溶液呈绿色
C.用同一针筒先后抽取80mL氯气、20mL水,振荡后气体完全溶解,溶液变黄绿色
D.漂白粉在空气中长时间放置,最终固体产物中存在CaCO3
4.(2023-2024高一上·黑龙江哈尔滨·期中)下列离子方程式的书写正确的是
A.将氯气通入水中:
B.将一小块钠放入水中:
C.向碳酸氢钠溶液中加入稀硫酸:
D.氯气与氢氧化钠溶液反应:
5.(2023-2024高一上·黑龙江哈尔滨·期中)下列关于氯气的叙述不正确的是
A.密度比空气大
B.干燥氯气可以漂白干燥的红布条
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.氯气可以用于自来水的杀菌、消毒
6.(2023-2024高一上·辽宁辽西联合校·期中)下列有关说法中,不正确的是
A.可以用二氧化氯、臭氧对自来水进行消毒
B.纯净的氢气在氯气中燃烧发出淡蓝色火焰,生成的气体是HCl
C.常温下,氯气和铁不反应,所以可将液氯用钢瓶贮存
D.氯气制备工厂若发生泄漏时,可用NaHCO3溶液浸湿软布蒙住口鼻,往高处撤离
7.(2023-2024高一上·辽宁沈阳·期中)化学来源于生活,也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述正确的是
A.氯气和活性炭均可作漂白剂,若同时使用,漂白效果会明显加强
B.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
C.测定溶液pH的实验中,用干燥pH试纸测定新制氯水的pH,测定结果无影响
D.通常状况下氯气能和Fe反应,因此氯气的储存不能用铁制容器
8.(2023-2024高一上·吉林十一校·期中)将氯气缓慢通过内有湿润的红纸条的广口瓶(如图所示),下列说法错误的是
A.常温常压下,氯气是一种密度比空气大的气体
B.一段时间后,可观察到湿润的红纸条褪色
C.烧杯中的溶液可换成饱和氯化钠溶液进行尾气处理
D.烧杯中可能发生反应的化学方程式为3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O
9.(2023-2024高一上·吉林长春·期中)下列说法不正确的是
A.红热的铜丝能在氯气里燃烧,产生棕黄色的烟
B.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶瓶口呈现雾状
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向氯水中加入紫色石蕊试液,溶液褪色,说明氯水中含有Cl2
10.(2023-2024高一上·辽宁抚顺六校·期中)光照过程中氯水的pH随时间的变化如图所示,下列说法正确的是
A.氯水属于电解质
B.光照条件下,加快了氯气与水的反应
C.氯水应当存放于棕色的广口瓶中
D.0~150s内,溶液中所含的分子仅有HCl
11.(2023-2024高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)如图所示A处通入潮湿的Cl2,关闭活塞B时D中干燥的红色布条颜色无变化;打开活塞B时D处干燥的红色布条褪色,则C中的试剂(足量)可能是
①饱和氯化钠溶液 ②澄清石灰水 ③NaOH溶液 ④浓硫酸
A.① B.①②③ C.②③ D.②③④
12.(2023-2024高一上·黑龙江哈尔滨·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错误的是
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有
B.向氯水中滴加硝酸酸化的溶液产生白色沉淀,说明氯水中含有
C.光照过程中,有气泡冒出,说明光照时氯气的溶解度变小
D.向氯水中加入粉末,有气泡产生,说明氯水中含有
考点02 氯气的实验室制法
13.(2023-2024高一上·吉林四平·期中)制取氯气:,下列实验装置能达到实验目的是
A.制取
B.除去中的少量HCl
C.干燥
D.收集
A.A B.B C.C D.D
14.(2023-2024高一上·黑龙江哈尔滨·期中)实验室用和浓盐酸反应生成后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是
A.A B.B C.C D.D
15.(2023-2024高一上·辽宁丹东·期中)已知与浓在常温下反应能产生.某同学设计如下实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并探究其与金属的反应.每个虚线框表示一个装置单元,下列分析或改进正确的是
A.装置①中可用代替 B.装置②中试剂应替换为饱和食盐水
C.装置③可用来干燥 D.装置④中只需添加酒精灯加热即可
16.(2023-2024高一上·辽宁县级协作体·期中)下列说法正确的是
A.向久置的氯水中滴入紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色
B.欲除去Cl2中的少量HCl气体,可将此混合气体通入盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶
C.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,应密封保存
D.实验室用MnO2和稀盐酸加热制取Cl2时,若有7.3gHCl参加反应,则可制得3.55gCl2
17.(2023-2024高一上·辽宁辽西联合校 ·期中)实验室利用如图所示装置制备氯气,图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置,其中错误的是
A.①②③ B.②③ C.②③④ D.②④
考点03 氯离子的检验
18.(2023-2024高一上·辽宁辽南协作体·期中)关于下列实验的说法中正确的是
A.向紫色石蕊溶液中滴加氯水,溶液先变红后褪色
B.用激光笔鉴别NaCl溶液和溶液
C.某溶液中加入硝酸银,产生白色沉淀,溶液中一定含有
D.可以用饱和的碳酸钠溶液除去二氧化碳气体中的氯化氢气体
19.(2023-2024高一上·吉林实验中学·期中)用氯气消毒过的自来水配制下列溶液时,会使配得的溶液变质的是
①NaOH ② ③ ④
A.②④ B.①②③ C.①③ D.①②③④
20.(2023-2024高一上·黑龙江龙东五市·期中)某校化学兴趣小组在探究新制饱和氯水成分的实验中,根据实验现象推测的有关结论中错误的是
A.氯水能使红色布条褪色,推测氯水中含有HClO
B.液氯可以储存在钢瓶中,推测氯水也可以储存在钢瓶中
C.向氯水中加入粉末,固体溶解且有气泡产生,推测氯水中可能含有
D.向氯水中滴加硝酸酸化的溶液,产生白色沉淀,推测氯水中可能含有
21.(2023-2024高一上·吉林长春·期中)某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水,现象如图所示,下列有关该实验的说法中正确的是
A.该实验说明Cl2分子具有漂白性
B.该实验说明HClO分子扩散速度比H+慢
C.若用久置的氯水进行实验,现象相同
D.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
22.(2023-2024高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)下列说法正确的是
A.氯气有漂白性,所以氯气能使湿润的有色布条褪色
B.光照新制氯水有气体逸出,该气体是氧气
C.可以用pH试纸测定新制氯水的pH
D.漂白粉在空气中容易失效的原因是次氯酸钙不稳定,易分解
23.(2023-2024高一上·吉林长春·期中)某研究性学习小组利用如图装置制备漂白粉,下列说法中正确的是
A.药品A为MnO2,B为饱和NaCl溶液
B.试剂B的作用是除去Cl2中的HCl
C.图中C为石灰浆,为加快反应,装置③可采用热水浴加热
D.试剂D可采用澄清石灰水,用以吸收未反应的Cl2
24.(2023-2024高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)下列关于新制氯水的说法正确的是
A.新制氯水和液氯都是混合物
B.可用硝酸银溶液鉴别新制氯水和盐酸
C.新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有分子存在
D.将金属钠投入新制氯水中,有氢气产生,证明新制氯水中含有
25.(2023-2024高一上·辽宁六校·期中)数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连,可利用信息技术对化学实验进行数据的采集和分析。如图是数字化实验得到的光照过程中氯水的pH和电导率的变化情况。下列说法正确的是
A.氯水pH和浓度随时间不断减小
B.将足量氯水加入NaHCO3溶液中产生气泡,该现象与次氯酸有关
C.氯水pH减小主要原因是光照引起了溶解度减小
D.新制氯水应保存在配有磨砂玻璃塞的棕色细口瓶中
26.(2023-2024高一上·吉林长春·期中)氯气是一种很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性,下列叙述中不正确的是
A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.氯气能与水反应生成HClO和HCl,久置氯水最终变为稀盐酸
C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现雾状;光照H2和Cl2的混合气体时,因迅速化合而爆炸
D.通常状况下氯气能和Fe反应,氯气的储存不能用铁质容器
27.(2023-2024高一上·辽宁六校·期中)利用如图所示的“价—类”二维图,可以从不同角度认识含氯元素的物质的性质及其转化关系,图中甲~辛均为含氯元素的物质。下列说法正确的是
A.若要将乙→庚,必须要加还原剂才能实现
B.甲和丁均为非电解质
C.丙是酸性氧化物,化学式为ClO2,可做消毒剂
D.辛的钾盐在MnO2催化下受热分解可制备O2
28.(2023-2024高一上·辽宁抚顺六校·期中)在实验室采用如图装置制备气体,合理的是(夹持装置已略去)
化学试剂
制备的气体
A
稀盐酸与碳酸氢钠
B
稀硫酸与铝
C
过氧化氢与二氧化锰
D
浓盐酸与高锰酸钾
A.A B.B C.C D.D
29.(2023-2024高一上·吉林一中·期中)已知:能与水缓慢反应生成、。某小组探究“84消毒液”的性质,请你参与他们的探究活动。
【观察】“84消毒液”是一种透明的液体。
【预测】中Cl显价,可能具有漂白性;它是弱酸盐,能与较强酸反应。
【实验】在相同条件下进行实验,测得“84消毒液”的漂白效率与温度的关系如图所示。
下列判断正确的是
A.84消毒液与漂白粉溶液成分相同
B.可用pH试纸测定“84消毒液”的pH值
C.“84消毒液”需密封保存,使用时可用沸水稀释
D.温度大于30℃时,漂白效率降低的原因可能是分解加快
30.(2023-2024高一上·辽宁鞍山·期中)四氯化钛极易水解,遇空气中的水蒸气即产生“白烟”,常用作烟幕弹。其熔点-25℃,沸点136.4℃。某实验小组设计如下装置(部分加热和夹持装置省略),用与炭粉、制备。下列说法正确的是
A.产品最后在装置④中收集
B.②中应盛装饱和氯化钠溶液
C.反应时应先在③处加热,再开始①处的加热
D.该实验设计存在不足,应在⑤后连接装有碱石灰的干燥管,防止空气中的水蒸气进入反应装置
31.(2023-2024高一上·辽宁沈阳·期中)利用“价类二维图”研究物质的性质是化学研究的重要手段。如图是氯元素的化合价与部分物质类别的对应关系。
(1)物质E的化学式为
(2)A、B、C、D(钾盐)四种物质中,属于电解质的是 (填化学式)
(3)A与水反应的离子方程式为
(4)B为酸性氧化物,则B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为
(5)已知A与氢氧化钠溶液反应生成和的混合物,若与之比为2:3,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为
(6)已知二氧化氯()为高效无毒的消毒剂,实际消毒效果比物质A要好。在室温及标准大气压的条件下,等物质的量的和物质A比较,所含的原子总数之比为 ,电子数目之比为 。
(7)氯碱工业指的是工业上用电解饱和食盐水的方法,制取氯气和烧碱等主要产品,在国民经济和国防建设中占有重要地位。请写出氯化钠溶液在通电条件下,发生反应的离子方程式 。
32.(2023-2024高一上·黑龙江牡丹江·期中)已知三氯化铁的熔点为:306℃,沸点为315℃,易溶于水并且有强烈的吸水性,吸收空气里的水分而潮解,某学习小组对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验。
(1)图中装有MnO2的仪器名称为 ,A中发生反应的离子方程式为 ;
(2)B中发生反应的化学方程式为 ;
(3)为制取纯净的三氯化铁,装置连接顺序为a→ (用abcdefgh表示);
(4)D的作用为 ;E的作用为 ;
(5)B装置中的冷水浴作用是 。
33.(2023-2024高一上·吉林普通高中·期中)某化学兴趣小组利用下图所示装置(加热装置和夹持装置已略去)制取氯酸钾和氯水,并进行有关探究实验。回答下列问题:
(1)丙溶液中存在的分子有 。
(2)氯气与30%KOH溶液反应生成氯酸钾和氯化钾,温度需控制在70~80℃之间,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。检验乙装置产物中所含的阳离子进行焰色试验时需透过 观察火焰颜色为 。
(3)若想用甲装置制取4瓶体积均为100mL的氯气。(常温下,氯气的密度为2.91g/L。)制取4瓶氯气,理论上需要MnO2的质量为 g。(保留三位有效数字)
(4)丁装置的作用是 。
(5)若兴趣小组做实验时发现甲装置中液体不能顺利滴下,其可能原因为 。
(6)用氯气制备的“84”消毒液广泛应用于日常生活中,但“84”消毒液的使用有一些注意事项。曾有报道,在清洗卫生间时,因混合使用“洁厕灵”(主要成分是稀盐酸)与“84”消毒液(主要成分是NaClO)而发生氯气中毒事件。请从氧化还原反应角度分析原因: (请用离子方程式解释原因)。
34.(2023-2024高一上·黑龙江哈尔滨·期中)某化学兴趣小组为制取较为纯净、干燥的氯气设计了如下实验装置:其中A是氯气发生仪器,B、C为气体净化装置(B中装有饱和食盐水,C中装有浓硫酸),D为干燥的空广口瓶,烧杯E中装有氢氧化钠溶液。
请回答下列问题:
(1)装置D中收集到的氯气在通常情况下呈 色的有毒气体。
(2)写出一种与氯气有关的用途 。
(3)B装置的作用是 ;C装置的作用是 ;E装置的作用是 。
(4)实验室制氯气的反应原理MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,该反应的离子方程式为 ;该反应 (填“是”或“不是”)氧化还原反应;若是请指出反应中的氧化剂,还原剂,若不是请说明判断依据: 。
35.((2023-2024高一上·辽宁辽东联合体·期中))ClO2在常温下为黄色气体,熔点为-59.5℃,沸点为11℃,易溶于水,其水溶液是一种广谱杀菌剂,在碱性环境中易发生反应:4ClO2+4OH-=3ClO+ClO-+2H2O。ClO2的制备方法有多种。回答下列问题:
(1)一种制备ClO2的反应为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2Na2SO4+2ClO2↑+H2O ,用单线桥法标明该反应中电子转移的方向和数目: 。
(2)一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”溶于水时,逸出大量CO2,同时NaClO2在酸性条件下发生自身氧化还原反应,得到ClO2溶液。
①NaClO2中氯元素的化合价为 。
②上述反应生成ClO2的离子方程式为 。
(3)实验室可用如图所示装置制备ClO2(夹持装置略)。
①实验室用MnO2和浓盐酸制备Cl2的离子方程式为 。
②装置A中发生反应的化学方程式为 。
③装置B收集ClO2时,为了收集更多的ClO2,可采取的措施为 (填一条)。
(4)ClO2的稳定性较差,易分解,常用H2O2和NaOH的混合溶液将其转化为NaClO2进行保存,该反应中每生成1molO2,消耗ClO2的物质的量为 mol,若加入过量的NaOH可能导致的后果是 。
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专题05 氯及其化合物
内容概览
考点01 氯气的化学性质
考点02 氯气的实验室制法
考点03 氯离子的检验
考点01 氯气的化学性质
1.(2023-2024高一上·吉林长春·期中)下列物质中,既能由金属和氯气直接化合得到,又能由金属和盐酸反应制得的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A.Fe与氯气反应生成氯化铁,故A不符合题意;
B.Cu与盐酸不反应,故B不符合题意;
C.Fe与盐酸反应生成,故A不符合题意;
D.Al与氯气反应生成,与盐酸反应生成,故D符合题意;
故答案选D。
2.(2023-2024高一上·吉林四平·期中)下列关于氯气和氯水的说法中不正确的是
A.氯气是一种黄绿色、密度比空气大的有毒气体
B.使用氯气对自来水消毒、杀菌,一定不会对人体有害
C.新制氯水能杀菌消毒主要是因为氯水中含有次氯酸
D.氯水放置数天后酸性增强
【答案】B
【解析】A.氯气是一种黄绿色、密度比空气大的有毒气体,A正确;
B.使用Cl2对自来水消毒时,氯气会与水中的有机物发生反应,生成的有机氯化物可能对人体有害,B错误;
C.新制氯水能杀菌消毒是因为Cl2溶于水生成了次氯酸,次氯酸能杀菌消毒,C正确;
D.氯水放置数天后,其中次氯酸见光易分解生成盐酸,导致溶液的酸性增强,D正确;
故合理选项是B。
3.(2023-2024高一上·吉林长春·期中)下列关于氯及其化合物的说法不正确的是
A.常温下氯气与铁不反应,可以用钢瓶储运液氯
B.铜在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟,溶于少量水后溶液呈绿色
C.用同一针筒先后抽取80mL氯气、20mL水,振荡后气体完全溶解,溶液变黄绿色
D.漂白粉在空气中长时间放置,最终固体产物中存在CaCO3
【答案】C
【解析】A.常温下氯气与铁不反应,可以用钢瓶储运液氯,故A正确;
B.铜在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟,溶于少量水得浓CuCl2溶液,溶液呈绿色,故B正确;
C.在常温时,1体积水大约能溶解2体积氯气,用同一针筒先后抽取80mL氯气、20mL水,振荡后气体不能完全溶解,故C错误;
D.漂白粉在空气中长时间放置,次氯酸钙和二氧化碳、水反应生成碳酸钙和次氯酸,最终固体产物中存在CaCO3,故D正确;
选C。
4.(2023-2024高一上·黑龙江哈尔滨·期中)下列离子方程式的书写正确的是
A.将氯气通入水中:
B.将一小块钠放入水中:
C.向碳酸氢钠溶液中加入稀硫酸:
D.氯气与氢氧化钠溶液反应:
【答案】D
【解析】A.次氯酸是弱酸,氯气和水反应的离子方程式为:,A错误;
B.钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,离子方程式为:,B错误;
C.碳酸氢钠和硫酸反应生成硫酸钠、水、二氧化碳,离子方程式为:,C错误;
D.氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、水和次氯酸钠,离子方程式为:,D正确;
故选D。
5.(2023-2024高一上·黑龙江哈尔滨·期中)下列关于氯气的叙述不正确的是
A.密度比空气大
B.干燥氯气可以漂白干燥的红布条
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.氯气可以用于自来水的杀菌、消毒
【答案】B
【解析】A.相同条件下,气体密度之比等于气体的相对分子质量之比,相对分子质量越大密度越大,氯气的相对分子质量为71大于空气的平均相对分子质量29,氯气密度比空气大,A正确;
B.干燥氯气没有漂白性,不可以漂白干燥的红布条,B错误;
C.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,C正确;
D.氯气可以与水反应生成的次氯酸具有杀菌消毒的作用,故氯气可以用于自来水的杀菌、消毒,D正确;
答案选B。
6.(2023-2024高一上·辽宁辽西联合校·期中)下列有关说法中,不正确的是
A.可以用二氧化氯、臭氧对自来水进行消毒
B.纯净的氢气在氯气中燃烧发出淡蓝色火焰,生成的气体是HCl
C.常温下,氯气和铁不反应,所以可将液氯用钢瓶贮存
D.氯气制备工厂若发生泄漏时,可用NaHCO3溶液浸湿软布蒙住口鼻,往高处撤离
【答案】B
【解析】A.二氧化氯、臭氧具有强氧化性,可以用二氧化氯、臭氧对自来水进行消毒,A正确;
B.纯净的氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰,工业上可用此反应制备盐酸,B错误;
C.常温下,氯气和铁不反应,所以可将液氯用钢瓶贮存,C正确;
D.氯气制备工厂若发生泄漏,氯气密度比空气大,NaHCO3溶液呈碱性,可用NaHCO3溶液浸湿软布蒙住口鼻往高处撇离,D正确;
故选B。
7.(2023-2024高一上·辽宁沈阳·期中)化学来源于生活,也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述正确的是
A.氯气和活性炭均可作漂白剂,若同时使用,漂白效果会明显加强
B.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
C.测定溶液pH的实验中,用干燥pH试纸测定新制氯水的pH,测定结果无影响
D.通常状况下氯气能和Fe反应,因此氯气的储存不能用铁制容器
【答案】B
【解析】A.氯气和活性炭不反应,活性炭吸附氯气,若同时使用,漂白效果会减弱,故A错误;
B.氯气和碱反应生成次氯酸盐,所以氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂,故B正确;
C.氯水具有漂白性,不能用pH试纸测定氯水的pH,故C错误;
D.通常状况下,氯气和Fe不反应,因此氯气的储存能用铁制容器,故D错误;
选B。
8.(2023-2024高一上·吉林十一校·期中)将氯气缓慢通过内有湿润的红纸条的广口瓶(如图所示),下列说法错误的是
A.常温常压下,氯气是一种密度比空气大的气体
B.一段时间后,可观察到湿润的红纸条褪色
C.烧杯中的溶液可换成饱和氯化钠溶液进行尾气处理
D.烧杯中可能发生反应的化学方程式为3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O
【答案】C
【解析】A.常温常压下,氯气呈气态,氯气的相对分子质量比空气大,所以氯气是一种密度比空气大的气体,A正确;
B.氯气溶于水后,有一部分溶解在水中,并能与水发生反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,所以一段时间后,可观察到湿润的红纸条褪色,B正确;
C.氯气难溶于饱和食盐水,所以进行尾气处理时,烧杯中的溶液不能换成饱和氯化钠溶液,C错误;
D.当烧杯中的溶液温度较高时,可能发生反应3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O,D正确;
故选C。
9.(2023-2024高一上·吉林长春·期中)下列说法不正确的是
A.红热的铜丝能在氯气里燃烧,产生棕黄色的烟
B.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶瓶口呈现雾状
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向氯水中加入紫色石蕊试液,溶液褪色,说明氯水中含有Cl2
【答案】D
【解析】A.红热的铜丝能在氯气里剧烈燃烧,产生棕黄色的烟,A正确;
B.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,二者反应产生的HCl极易溶于水,在集气瓶瓶口遇空气中的水蒸气形成盐酸的小液滴,因此而呈现雾状,B正确;
C.氯气溶于水得到的水溶液叫氯水,氯气与水反应产生盐酸和次氯酸,盐酸电离产生氢离子,使溶液显酸性,由于盐酸的酸性比碳酸强,所以向其中加入NaHCO3粉末,盐酸与碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体,而有气泡,这说明氯水中含有H+,C正确;
D.Cl2与水反应产生盐酸和次氯酸,酸使紫色石蕊试液变为红色;HClO具有漂白性,又将红色物质氧化变为无色,因此向氯水中加入紫色石蕊试液,溶液褪色,说明氯水中含有Cl2与水反应产生的HClO,D错误;
故合理选项是D。
10.(2023-2024高一上·辽宁抚顺六校·期中)光照过程中氯水的pH随时间的变化如图所示,下列说法正确的是
A.氯水属于电解质
B.光照条件下,加快了氯气与水的反应
C.氯水应当存放于棕色的广口瓶中
D.0~150s内,溶液中所含的分子仅有HCl
【答案】B
【解析】A.氯水是混合物,不属于电解质,A错误;
B.光照条件下,促进了次氯酸的分解,从而加快了氯气与水的反应 ,B正确;
C.氯水应当存放于棕色的细口瓶中,C错误;
D.溶液中不含HCl分子,因为HCl在水溶液中完全电离,存在的分子有氯气分子、次氯酸分子和水分子,D错误;
故选B。
11.(2023-2024高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)如图所示A处通入潮湿的Cl2,关闭活塞B时D中干燥的红色布条颜色无变化;打开活塞B时D处干燥的红色布条褪色,则C中的试剂(足量)可能是
①饱和氯化钠溶液 ②澄清石灰水 ③NaOH溶液 ④浓硫酸
A.① B.①②③ C.②③ D.②③④
【答案】D
【分析】干燥的氯气不能使有色物质褪色,湿润的氯气可以使有色物质褪色,据此分析;
【解析】打开活塞B,湿润氯气通过活塞B,进入D中,使有色物质褪色;关闭活塞B,潮湿的氯气通过C溶液,D中干燥红色布条无变化,氯气可能被C处溶液吸收,又因为干燥氯气不能使湿润有色布条褪色,因此C处溶液对氯气进行干燥,饱和氯化钠溶液不能吸收或干燥氯气;足量的澄清石灰水能够吸收氯气;NaOH溶液吸收氯气;浓硫酸干燥氯气;②③④符合题意;选项D正确;
答案为D。
12.(2023-2024高一上·黑龙江哈尔滨·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错误的是
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有
B.向氯水中滴加硝酸酸化的溶液产生白色沉淀,说明氯水中含有
C.光照过程中,有气泡冒出,说明光照时氯气的溶解度变小
D.向氯水中加入粉末,有气泡产生,说明氯水中含有
【答案】C
【解析】A.呈黄绿色,形成的绿色颜色呈黄绿色,A正确;
B.氯水中有盐酸电离出的氯离子,加入硝酸酸化的硝酸银有白色沉淀生成,说明有氯离子,B正确;
C.光照过程中,有气泡冒出,是发生了次氯酸的分解产生了氧气,C错误;
D.能与碳酸氢钠反应生成气泡的为氢离子,所以反推氯水呈酸性,D正确;
故选C。
考点02 氯气的实验室制法
13.(2023-2024高一上·吉林四平·期中)制取氯气:,下列实验装置能达到实验目的是
A.制取
B.除去中的少量HCl
C.干燥
D.收集
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.由已知方程式可知浓盐酸和高锰酸钾反应不需要加热可制得,A正确;
B.用饱和食盐水去除氯气中的HCl气体,不能使用碳酸氢钠,B错误;
C.碱石灰与氯气反应,不能用碱石灰干燥氯气,C错误;
D.收集气体的集气瓶不能塞上塞子,D错误;
故选A。
14.(2023-2024高一上·黑龙江哈尔滨·期中)实验室用和浓盐酸反应生成后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl,可用饱和食盐水除去HCl,Cl2可用浓硫酸干燥,A装置能达到实验目的,故A不符合题意;
B.氯气的密度大于空气,用向上排空气法收集,B装置能收集氯气,故B不符合题意;
C.湿润的红布条褪色,干燥的红色布条不褪色,可验证干燥的氯气不具有漂白性,故C不符合题意;
D.氯气在水中的溶解度较小,应用NaOH溶液吸收尾气,D装置不能达到实验目的,故D符合题意;
答案选D。
15.(2023-2024高一上·辽宁丹东·期中)已知与浓在常温下反应能产生.某同学设计如下实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并探究其与金属的反应.每个虚线框表示一个装置单元,下列分析或改进正确的是
A.装置①中可用代替 B.装置②中试剂应替换为饱和食盐水
C.装置③可用来干燥 D.装置④中只需添加酒精灯加热即可
【答案】B
【解析】A.MnO2和浓盐酸在加热条件下反应才能生成氯气,故A错误;
B.反应产生的氯气可能混有HCl,需要进行净化,但不能使用NaOH,因为氯气也能和NaOH反应,应该使用饱和食盐水,故B正确;
C.净化后的氯气可以用浓硫酸干燥,但气体应用长导管直接通入浓硫酸中,故C错误;
D.干燥的氯气和金属反应的容器只有进气管,一段时间后压强升高,可能会使橡皮塞弹开,故D错误;
故选B。
16.(2023-2024高一上·辽宁县级协作体·期中)下列说法正确的是
A.向久置的氯水中滴入紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色
B.欲除去Cl2中的少量HCl气体,可将此混合气体通入盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶
C.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,应密封保存
D.实验室用MnO2和稀盐酸加热制取Cl2时,若有7.3gHCl参加反应,则可制得3.55gCl2
【答案】C
【解析】A.久制的氯水为稀盐酸,只有酸性而无漂白性,因此向久置氯水中滴入石蕊溶液,溶液只变红而不褪色,A项错误;
B.将Cl2和HCl的混合气体通入饱和NaHCO3溶液中会生成CO2,引人新杂质,B项错误;
C.Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分,为了避免漂白粉吸收空气中的CO2和H2O而变质,漂白粉应密封保存,C项正确;
D.MnO2与浓盐酸加热才能生成C12,D项错误;
故选C。
17.(2023-2024高一上·辽宁辽西联合校 ·期中)实验室利用如图所示装置制备氯气,图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置,其中错误的是
A.①②③ B.②③ C.②③④ D.②④
【答案】C
【分析】由实验装置可知,①中浓盐酸与二氧化锰加热制备氯气,B中应选饱和食盐水除去HCl,C中浓硫酸干燥氯气,然后向上排空气法收集氯气,④中石灰水的浓度低、吸收尾气的效果不好,应选NaOH溶液吸收尾气,以此来解答。
【解析】②应选饱和食盐水除去氯化氢,不能用氢氧化钠,因为氢氧化钠可以与氯气反应,故②错误;
③干燥装置应长导管进气,否则浓硫酸会被压入其右侧装置中,故③错误;
④澄清石灰水浓度较低,无法完全吸收氯气,应用氢氧化钠溶液吸收氯气,故④错误;
图中只有①合理,故选:C。
考点03 氯离子的检验
18.(2023-2024高一上·辽宁辽南协作体·期中)关于下列实验的说法中正确的是
A.向紫色石蕊溶液中滴加氯水,溶液先变红后褪色
B.用激光笔鉴别NaCl溶液和溶液
C.某溶液中加入硝酸银,产生白色沉淀,溶液中一定含有
D.可以用饱和的碳酸钠溶液除去二氧化碳气体中的氯化氢气体
【答案】A
【解析】A.氯水中含盐酸使紫色石蕊溶液先变红,含有HClO具有漂白性可使溶液褪色,A正确;
B.用激光笔可以鉴别胶体和溶液,NaCl溶液和KNO3溶液不能用激光笔鉴别,可以利用焰色试验鉴别二者,B错误;
C.某溶液中加入硝酸银,产生白色沉淀,白色沉淀也可能是碳酸银,故溶液中也可能,C错误;
D.用碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢,碳酸钠溶液可以吸收二氧化碳气体,D错误;
答案选A。
19.(2023-2024高一上·吉林实验中学·期中)用氯气消毒过的自来水配制下列溶液时,会使配得的溶液变质的是
①NaOH ② ③ ④
A.②④ B.①②③ C.①③ D.①②③④
【答案】D
【分析】氯气消毒自来水时发生反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO,用氯气消毒过的自来水中含Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-(极少量),据此分析。
【解析】①用氯气消毒过的自来水中含H+,OH-能与H+反应,会使配得的NaOH溶液变质;
②用氯气消毒过的自来水中含Cl-,Ag+能与Cl-反应生成AgCl沉淀,会使配得的AgNO3溶液变质;
③用氯气消毒过的自来水中含H+,能与H+反应生成H2O和CO2,会使配得的Na2CO3溶液变质;
④用氯气消毒过的自来水中含有的Cl2、HClO、ClO-都具有强氧化性,都能将Fe2+氧化成Fe3+,会使配得的FeCl2溶液变质;
则会使配得的溶液变质的是①②③④,答案选D。
20.(2023-2024高一上·黑龙江龙东五市·期中)某校化学兴趣小组在探究新制饱和氯水成分的实验中,根据实验现象推测的有关结论中错误的是
A.氯水能使红色布条褪色,推测氯水中含有HClO
B.液氯可以储存在钢瓶中,推测氯水也可以储存在钢瓶中
C.向氯水中加入粉末,固体溶解且有气泡产生,推测氯水中可能含有
D.向氯水中滴加硝酸酸化的溶液,产生白色沉淀,推测氯水中可能含有
【答案】B
【分析】氯气溶于水中,部分与水反应,故新制氯水中含有、HClO、、、、和极少数的;
【解析】A.氯水能使红色布条褪色,推测氯水中含有HClO,A正确;
B.液氯即常温下不与铁反应,可以储存在钢瓶中,但氯水中的、HClO均可与铁反应,故氯水不可以储存在钢瓶中,B错误;
C.新制氯水的成分中,只有能与反应放出,故向氯水中加入粉末,固体溶解且有气泡产生,推测氯水中可能含有,C正确;
D.向氯水中滴加硝酸酸化的溶液,产生白色沉淀,可推测氯水中可能含有,D正确;
故选B。
21.(2023-2024高一上·吉林长春·期中)某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水,现象如图所示,下列有关该实验的说法中正确的是
A.该实验说明Cl2分子具有漂白性
B.该实验说明HClO分子扩散速度比H+慢
C.若用久置的氯水进行实验,现象相同
D.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
【答案】B
【解析】A.氯气不具有漂白性,具有漂白性的是次氯酸,选项A错误;
B.依据图中现象:pH试纸内部显白色,外圈显红色,说明H+的扩散速度比HClO分子快,选项B正确;
C.久置的氯水中次氯酸见光分解生成氯化氢和氧气,pH试纸内部不会显白色,选项C错误;
D.HClO的漂白持久、稳定,实验后的pH试纸加热不会恢复原来的颜色,选项D错误;
故选B。
22.(2023-2024高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)下列说法正确的是
A.氯气有漂白性,所以氯气能使湿润的有色布条褪色
B.光照新制氯水有气体逸出,该气体是氧气
C.可以用pH试纸测定新制氯水的pH
D.漂白粉在空气中容易失效的原因是次氯酸钙不稳定,易分解
【答案】B
【解析】A.氯气没有漂白性,氯气之所以能使湿润的有色布条褪色,是因为氯气与水反应生成了次氯酸,次氯酸有漂白性,故A错误;
B.新制氯水中含有次氯酸,次氯酸不稳定,光照下次氯酸分解生成氧气,所以光照新制氯水有气体逸出,该气体是氧气,故B正确;
C.氯水中含HClO,具有漂白性,应选pH计测定新制氯水的pH,故C错误;
D.漂白精的有效成分为Ca(ClO)2,由于HClO的酸性比碳酸弱,在空气中发生:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO,HClO不稳定,易分解,故D错误;
故选B。
23.(2023-2024高一上·吉林长春·期中)某研究性学习小组利用如图装置制备漂白粉,下列说法中正确的是
A.药品A为MnO2,B为饱和NaCl溶液
B.试剂B的作用是除去Cl2中的HCl
C.图中C为石灰浆,为加快反应,装置③可采用热水浴加热
D.试剂D可采用澄清石灰水,用以吸收未反应的Cl2
【答案】B
【分析】利用如图装置制备漂白粉,①中常温下制备氯气,②除氯气中的氯化氢,③氯气和氢氧化钙反应制备漂白粉,④中用氢氧化钠吸收氯气,防止污染。
【解析】A.①中常温下制备氯气,MnO2和浓盐酸在常温下不反应,药品A不能为MnO2,A可以是KMnO4;②除氯气中的氯化氢,B为饱和NaCl溶液,故A错误;
B.①制备的氯气试剂中含有氯化氢,B的作用是除去Cl2中的HCl,故B正确;
C.图中C为石灰浆,加热条件下氯气和氢氧化钙反应生成氯酸钙,为防止反应生成氯酸钙,装置③采用冷水浴,故C错误;
D.澄清石灰水浓度太低,吸收氯气少,试剂D采用氢氧化钠,用以吸收未反应的Cl2,故D错误;
选B。
24.(2023-2024高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)下列关于新制氯水的说法正确的是
A.新制氯水和液氯都是混合物
B.可用硝酸银溶液鉴别新制氯水和盐酸
C.新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有分子存在
D.将金属钠投入新制氯水中,有氢气产生,证明新制氯水中含有
【答案】C
【解析】A.新制氯水是混合物,液氯是纯净物,A错误;
B.氯水和盐酸中都含有,不能用硝酸银溶液鉴别,B错误;
C.氯气为黄绿色气体,具有刺激性气味,新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有分子存在,C正确;
D.将金属钠投入新制氯水中,有氢气产生,也可能是钠与水反应生成的氢气,不能证明新制氯水中含有,D错误;
故选C。
25.(2023-2024高一上·辽宁六校·期中)数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连,可利用信息技术对化学实验进行数据的采集和分析。如图是数字化实验得到的光照过程中氯水的pH和电导率的变化情况。下列说法正确的是
A.氯水pH和浓度随时间不断减小
B.将足量氯水加入NaHCO3溶液中产生气泡,该现象与次氯酸有关
C.氯水pH减小主要原因是光照引起了溶解度减小
D.新制氯水应保存在配有磨砂玻璃塞的棕色细口瓶中
【答案】D
【解析】A.根据图示,氯水pH随时间不断减小,浓度随时间不断增大,故A错误;
B.次氯酸的酸性小于碳酸,将足量氯水加入NaHCO,溶液中产生气泡,该现象与盐酸应该,与次氯酸无关,故B错误;
C.氯水pH减小主要原因是光照引起了次氯酸分解生成了盐酸,故C错误;
D.为防止次氯酸见光分解,新制氯水应保存在配有磨砂玻璃塞的棕色细口瓶中,故D正确;
选D。
26.(2023-2024高一上·吉林长春·期中)氯气是一种很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性,下列叙述中不正确的是
A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.氯气能与水反应生成HClO和HCl,久置氯水最终变为稀盐酸
C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现雾状;光照H2和Cl2的混合气体时,因迅速化合而爆炸
D.通常状况下氯气能和Fe反应,氯气的储存不能用铁质容器
【答案】D
【解析】A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧生成氯化铜,生成棕黄色的烟,故A正确;
B.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸不稳定受热分解生成氧气和氯化氢,所以久置氯水最终变为稀盐酸,故B正确;
C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧生成氯化氢,发出苍白色火焰,氯化氢结合水蒸气产生盐酸小液滴,所以集气瓶口呈现雾状;光照H2和Cl2的混合气体时,因迅速化合而爆炸,故C正确;
D.通常状况下氯气和Fe不反应,氯气的储存能用铁质容器,故D错误。
故选D。
27.(2023-2024高一上·辽宁六校·期中)利用如图所示的“价—类”二维图,可以从不同角度认识含氯元素的物质的性质及其转化关系,图中甲~辛均为含氯元素的物质。下列说法正确的是
A.若要将乙→庚,必须要加还原剂才能实现
B.甲和丁均为非电解质
C.丙是酸性氧化物,化学式为ClO2,可做消毒剂
D.辛的钾盐在MnO2催化下受热分解可制备O2
【答案】D
【分析】甲~辛所对应的物质为氯化氢、氯气、二氧化氯、七氧化二氯、次氯酸、高氯酸、次氯酸盐、氯酸盐,据此答题。
【解析】A.将乙→庚,氯元素的化合价由0价到+1价,要加也是加氧化剂,且可通过氯气与氢氧化钠反应完成,可以不加氧化剂,A错误;
B.氯化氢为强电解质,七氧化二氯为非电解质,B错误;
C.丙为+4价的氧化物ClO2,可做消毒剂,二氧化氯与碱反应生成氯酸盐和亚氯酸盐两种盐,故不是酸性氧化物,C错误;
D.辛为+5价的正盐,则辛含有,辛的钾盐为KClO3,其在二氧化锰催化下受热分解可制备氧气,D正确;
答案选D。
28.(2023-2024高一上·辽宁抚顺六校·期中)在实验室采用如图装置制备气体,合理的是(夹持装置已略去)
化学试剂
制备的气体
A
稀盐酸与碳酸氢钠
B
稀硫酸与铝
C
过氧化氢与二氧化锰
D
浓盐酸与高锰酸钾
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.二氧化碳的密度大于空气,二氧化碳应从长导管通入,A错误;
B.稀硫酸与铝反应放出氢气,氢气的密度小于空气,从短导管通入进行收集,B正确;
C.氧气的密度大于空气,氧气应从长导管通入,C错误;
D.氯气的密度大于空气,氯气应从长导管通入,D错误;
答案选B。
29.(2023-2024高一上·吉林一中·期中)已知:能与水缓慢反应生成、。某小组探究“84消毒液”的性质,请你参与他们的探究活动。
【观察】“84消毒液”是一种透明的液体。
【预测】中Cl显价,可能具有漂白性;它是弱酸盐,能与较强酸反应。
【实验】在相同条件下进行实验,测得“84消毒液”的漂白效率与温度的关系如图所示。
下列判断正确的是
A.84消毒液与漂白粉溶液成分相同
B.可用pH试纸测定“84消毒液”的pH值
C.“84消毒液”需密封保存,使用时可用沸水稀释
D.温度大于30℃时,漂白效率降低的原因可能是分解加快
【答案】D
【解析】A.漂白粉的主要成分是次氯酸钙,84消毒液主要成分是次氯酸钠,故A错误;
B.具有漂白性,不能用pH试纸测定“84消毒液”的pH值,故B错误;
C.由图可知,温度过高,漂白率降低,使用时不可用沸水稀释,故C错误;
D.不稳定,容易分解,所以温度大于30℃时,漂白效率降低的原因可能是分解加快,故D正确;
故答案选D。
30.(2023-2024高一上·辽宁鞍山·期中)四氯化钛极易水解,遇空气中的水蒸气即产生“白烟”,常用作烟幕弹。其熔点-25℃,沸点136.4℃。某实验小组设计如下装置(部分加热和夹持装置省略),用与炭粉、制备。下列说法正确的是
A.产品最后在装置④中收集
B.②中应盛装饱和氯化钠溶液
C.反应时应先在③处加热,再开始①处的加热
D.该实验设计存在不足,应在⑤后连接装有碱石灰的干燥管,防止空气中的水蒸气进入反应装置
【答案】A
【分析】结合题干信息,利用用与炭粉、制备,装置①制备氯气,装置②中是浓硫酸,除氯气中含有的水蒸气,装置③制备,装置④收集,直形冷凝管冷凝回流,装置⑤吸收多余的氯气,剩余的CO在导管末端点燃除去,据此分析此题。
【解析】A.结合上述分析,产品最后在装置④中收集,故A正确;
B.②中应盛装浓硫酸,除水,防止进入装置③中,使生成的发生水解,故B错误;
C.反应时应先在开始①处的加热,使产生的氯气充满整个装置,排除装置中的空气,再在③处加热,故C错误;
D.该实验设计存在不足,应在④、⑤之间后连接装有碱石灰的干燥管,防止装置⑤中的水蒸气进入装置④,故D错误。
答案为:A。
31.(2023-2024高一上·辽宁沈阳·期中)利用“价类二维图”研究物质的性质是化学研究的重要手段。如图是氯元素的化合价与部分物质类别的对应关系。
(1)物质E的化学式为
(2)A、B、C、D(钾盐)四种物质中,属于电解质的是 (填化学式)
(3)A与水反应的离子方程式为
(4)B为酸性氧化物,则B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为
(5)已知A与氢氧化钠溶液反应生成和的混合物,若与之比为2:3,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为
(6)已知二氧化氯()为高效无毒的消毒剂,实际消毒效果比物质A要好。在室温及标准大气压的条件下,等物质的量的和物质A比较,所含的原子总数之比为 ,电子数目之比为 。
(7)氯碱工业指的是工业上用电解饱和食盐水的方法,制取氯气和烧碱等主要产品,在国民经济和国防建设中占有重要地位。请写出氯化钠溶液在通电条件下,发生反应的离子方程式 。
【答案】(1)HClO4
(2)HClO和KClO3
(3)Cl2+ H2O=H++Cl-+HClO
(4)Cl2O+2NaOH=2NaClO+H2O
(5)17:5
(6) 3:2 33:34
(7)2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑
【分析】A为氯元素的单质,即Cl2,B为+1价的氯的氧化物,即Cl2O,C为+1价的含氧酸,即HClO,D为+5价的含氧酸盐,如氯酸盐,E为+7价的含氧酸,即HClO4。
【解析】(1)物质E的化学式为HClO4;
(2)已知D钾盐,则D为KClO3,溶于水或在熔融状态下能够电离出离子的化合物是电解质,因此A、B、C、D四种物质中,属于电解质的是HClO和KClO3,故答案为:HClO和KClO3;
(3)A即Cl2与水反应生成HCl和HClO,离子方程式为Cl2+ H2O=H++Cl-+HClO;
(4)B为Cl2O,属于酸性氧化物,则与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:Cl2O+2NaOH=2NaClO+H2O;
(5)A为Cl2,与氢氧化钠溶液反应生成NaCl、NaClO和NaClO3的混合物,若与之比为2:3,化合价升高被氧化的Cl原子为2+3=5个,根据化合价升降守恒,化合价降低的Cl原子为2×1+3×5=17个,即被还原的Cl原子为17个,则氧化剂与还原剂的物质的量之比17:5,故答案为:17:5;
(6)等物质的量的和物质Cl2,所含的原子总数之比为3:2,电子数目之比为(17+8×2): 17×2=33:34;
(7)氯化钠溶液在通电条件下生成NaOH、氢气和氯气,发生反应的离子方程式2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。
32.(2023-2024高一上·黑龙江牡丹江·期中)已知三氯化铁的熔点为:306℃,沸点为315℃,易溶于水并且有强烈的吸水性,吸收空气里的水分而潮解,某学习小组对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验。
(1)图中装有MnO2的仪器名称为 ,A中发生反应的离子方程式为 ;
(2)B中发生反应的化学方程式为 ;
(3)为制取纯净的三氯化铁,装置连接顺序为a→ (用abcdefgh表示);
(4)D的作用为 ;E的作用为 ;
(5)B装置中的冷水浴作用是 。
【答案】(1) 圆底烧瓶
(2)
(3)g→h→d→e→b→c→f
(4) 防止空气中水蒸气进入装置B,同时吸收多余氯气,防止污染空气。 除去氯气中的HCl
(5)冷凝三氯化铁
【分析】由实验装置可知,浓盐酸和二氧化锰加热制备氯气,饱和食盐水除去氯气中的HCl,然后浓硫酸干燥氯气,再发生Fe与氯气的反应制备氯化铁,因氯化铁易水解,则最后连接盛有碱石灰的干燥管,防止空气中的水蒸气进入装置,以此来解答。
【解析】(1)根据仪器构造可知,图中装有MnO2的仪器名称为圆底烧瓶;A中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,离子方程式为:;
(2)B中发生反应的化学方程式为:;
(3) 浓硫酸具有吸水性能做氯气干燥剂、碱石灰具有碱性而吸收氯气、饱和食盐水吸收氯化氢而抑制氯气溶解,装置排列顺序为气体的制取→洗气→干燥→氯气和铁的反应→尾气处理,装置连接顺序为a→g→h→d→e→b→c→f;
(4) 由于FeCl3有强烈吸水性,故在制备FeCl3过程中要保持干燥环境,因此进入装置B的氯气必须干燥,同时还要防止尾部空气对流进入装置B,故装置D作用之一是防止空气中水蒸气进入装置B。氯气为有毒气体,不能排放到空气中,故装置D另一作用是吸收多余氯气,防止污染空气。答案为:防止空气中水蒸气进入装置B,同时吸收多余氯气,防止污染空气。E装置的作用除去氯气中的HCl。
(5)三氯化铁的熔点为306℃,沸点为315℃,B装置中的冷水浴作用是冷凝三氯化铁。
33.(2023-2024高一上·吉林普通高中·期中)某化学兴趣小组利用下图所示装置(加热装置和夹持装置已略去)制取氯酸钾和氯水,并进行有关探究实验。回答下列问题:
(1)丙溶液中存在的分子有 。
(2)氯气与30%KOH溶液反应生成氯酸钾和氯化钾,温度需控制在70~80℃之间,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。检验乙装置产物中所含的阳离子进行焰色试验时需透过 观察火焰颜色为 。
(3)若想用甲装置制取4瓶体积均为100mL的氯气。(常温下,氯气的密度为2.91g/L。)制取4瓶氯气,理论上需要MnO2的质量为 g。(保留三位有效数字)
(4)丁装置的作用是 。
(5)若兴趣小组做实验时发现甲装置中液体不能顺利滴下,其可能原因为 。
(6)用氯气制备的“84”消毒液广泛应用于日常生活中,但“84”消毒液的使用有一些注意事项。曾有报道,在清洗卫生间时,因混合使用“洁厕灵”(主要成分是稀盐酸)与“84”消毒液(主要成分是NaClO)而发生氯气中毒事件。请从氧化还原反应角度分析原因: (请用离子方程式解释原因)。
【答案】(1)Cl2、H2O、HClO
(2) 5:1 蓝色钴玻璃 紫色
(3)1.43
(4)尾气处理,吸收多余氯气防止污染空气
(5)分液漏斗颈上的玻璃塞未打开(或塞上的凹槽或小孔未对准漏斗上的小孔或塞上的凹槽未对准漏斗上的小孔或后续装置有堵塞)
(6)Cl- + ClO- + 2H+ =Cl2 ↑ + H2O
【分析】为制取氯酸钾和氯水,装置甲为氯气的发生装置,即浓盐酸与二氧化锰混合加热制氯气,乙装置中装有KOH,则为氯酸钾的生成装置,丙装置为氯水的生成装置,由于氯气有毒,不能直接排放在空气中,因此丁为尾气处理装置,据此分析。
【解析】(1)丙中生成氯水,氯水中的分子为Cl2、H2O、HClO;
(2)氯气与30%KOH溶液反应生成氯酸钾和氯化钾,温度需控制在70~80℃之间,根据化合价变化,氯气既是氧化剂,化合价由0价降低到-1价,又是还原剂,化合价由0价升高到+5价,则氧化剂与还原剂物质的量之比为5:1; 乙装置产物中的阳离子为钾离子,检验钾离子利用焰色试验需要透过蓝色的钴玻璃,观察火焰颜色为紫色;
(3)若想用甲装置制取4瓶体积均为100mL的氯气,常温下,氯气的密度为2.91g/L,则氯气的质量为0.4L×2.91g/L=1.164g,根据实验室制备氯气的方程式:,则,则制备1.164g氯气,理论上需要二氧化锰的质量为1.43g;
(4)由分析可知,丁装置为尾气处理装置,吸收多余氯气防止污染空气;
(5)甲装置中液体不能顺利滴下,说明装置内外气压不相平,可能原因为:分液漏斗颈上的玻璃塞未打开(或塞上的凹槽或小孔未对准漏斗上的小孔或塞上的凹槽未对准漏斗上的小孔或后续装置有堵塞);
(6)由于HCl中Cl为-1价,NaClO中氯元素为+1价,二者可发生归中反应生成氯气,离子方程式为Cl- + ClO- + 2H+ =Cl2 ↑ + H2O。
34.(2023-2024高一上·黑龙江哈尔滨·期中)某化学兴趣小组为制取较为纯净、干燥的氯气设计了如下实验装置:其中A是氯气发生仪器,B、C为气体净化装置(B中装有饱和食盐水,C中装有浓硫酸),D为干燥的空广口瓶,烧杯E中装有氢氧化钠溶液。
请回答下列问题:
(1)装置D中收集到的氯气在通常情况下呈 色的有毒气体。
(2)写出一种与氯气有关的用途 。
(3)B装置的作用是 ;C装置的作用是 ;E装置的作用是 。
(4)实验室制氯气的反应原理MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,该反应的离子方程式为 ;该反应 (填“是”或“不是”)氧化还原反应;若是请指出反应中的氧化剂,还原剂,若不是请说明判断依据: 。
【答案】(1)黄绿
(2)氯气用于自来水杀菌消毒(制漂白液、84消毒液、制漂白粉、制盐酸等)
(3) 除去氯气中的氯化氢气体 除去氯气中的水蒸气(干燥) 吸收多余的氯气,防止污染空气(吸收尾气氯气)
(4) MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 是 氧化剂:MnO2、还原剂:HCl
【分析】在加热条件下,二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气、氯化锰和水;浓盐酸具有挥发性,导致制取的氯气中含有HCl, HCl极易溶于水,饱和食盐水中含有氯离子抑制氯气溶解,所以C装置用饱和食盐水吸收氯化氢; D中盛有浓硫酸,浓硫酸具有吸水性,能作干燥剂;可以采用向上排空气法收集氯气;氯气有毒不能直接排空,可以用氢氧化钠吸收氯气,以此解答本题。
【解析】(1)氯气是黄绿色有毒气体;
(2)氯气具有强氧化性,可以用于自来水杀菌消毒(制漂白液、84消毒液、制漂白粉、制盐酸等);
(3)B装置中是饱和石灰水,可以除去氯气中的氯化氢气体;C装置中是浓硫酸,可以除去氯气中的水蒸气(干燥),E装置中是氢氧化钠,可以和氯气反应,用来吸收多余的氯气,防止污染空气(吸收尾气氯气);
(4)实验室用浓盐酸和二氧化锰反应制备氯气,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;反应中氯的化合价由-1价升高到0价,锰元素由+4价降低到+2价,该反应是氧化还原反应;其中氧化剂是MnO2,还原剂是HCl。
35.((2023-2024高一上·辽宁辽东联合体·期中))ClO2在常温下为黄色气体,熔点为-59.5℃,沸点为11℃,易溶于水,其水溶液是一种广谱杀菌剂,在碱性环境中易发生反应:4ClO2+4OH-=3ClO+ClO-+2H2O。ClO2的制备方法有多种。回答下列问题:
(1)一种制备ClO2的反应为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2Na2SO4+2ClO2↑+H2O ,用单线桥法标明该反应中电子转移的方向和数目: 。
(2)一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”溶于水时,逸出大量CO2,同时NaClO2在酸性条件下发生自身氧化还原反应,得到ClO2溶液。
①NaClO2中氯元素的化合价为 。
②上述反应生成ClO2的离子方程式为 。
(3)实验室可用如图所示装置制备ClO2(夹持装置略)。
①实验室用MnO2和浓盐酸制备Cl2的离子方程式为 。
②装置A中发生反应的化学方程式为 。
③装置B收集ClO2时,为了收集更多的ClO2,可采取的措施为 (填一条)。
(4)ClO2的稳定性较差,易分解,常用H2O2和NaOH的混合溶液将其转化为NaClO2进行保存,该反应中每生成1molO2,消耗ClO2的物质的量为 mol,若加入过量的NaOH可能导致的后果是 。
【答案】(1)
(2) +3
(3) MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl 将装置B置于冰水浴中
(4) 2 产品中含有杂质NaClO3和NaClO
【分析】装置A中氯气将NaClO2氧化为ClO2,发生反应的化学方程式为Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl,ClO2的密度比空气大,用向上排空气法收集;
【解析】(1)
该反应中亚硫酸钠中S失去电子被氧化为硫酸钠,NaClO3中Cl得电子化合价从+5价降低到+4价,该反应共转移2个电子,故单线桥表示电子转移的方向和数目为:;
(2)①NaClO2中Na为+1价、O为-2价,由正负化合价代数和为0,则氯元素的化合价为+3;②NaClO2在酸性条件下发生自身氧化还原反应,得到ClO2溶液,另一个产物是Cl-,反应生成ClO2的离子方程式为;
(3)①实验室用MnO2和浓盐酸加热制备Cl2,产物还有氯化锰、水,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;②装置A中氯气将NaClO2氧化为ClO2,自身被还原为NaCl,发生反应的化学方程式为Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl;③已知ClO2沸点为11℃,装置B收集ClO2时,为了收集更多的ClO2,可采取的措施为将装置B置于冰水浴中;
(4)H2O2和NaOH与ClO2反应制取NaClO2和氧气,其反应的离子方程式为2 ClO2+ H2O2+ 2OH-=O2↑+2H2O+2,每生成1molO2,消耗ClO2的物质的量为2mol,若加入过量的NaOH会与氯气在常温下反应生成NaClO、在较热溶液中反应生成NaClO3,可能导致的后果是产品中含有杂质NaClO3和NaClO。
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