内容正文:
2024——2025年解密高考化学大一轮复习精讲案
第四章 非金属及其化合物
专题十一 氯及其重要化合物
第一板块 课标要求与化学核心素养
课标要求
化学核心素养
1. 掌握氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2. 了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法。
3. 了解氯元素单质及其重要化合物对环境的影响。
4. 结合实例认识卤素及其化合物性质的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。
5. 认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
宏观辨识与微观探析
科学探究与创新意识
科学精神与社会责任
第二板块 必备知识,强基固本
考点一 氯气、氯水
1.氯的原子结构
氯元素的价电子排布式为________,位于元素周期表的第____周期第____族,属于p区元素,易得1个电子达到稳定结构,是典型的非金属元素。
2.氯气的物理性质
氯气是一种________色、有________气味的气体,密度比空气的____,沸点:-34.6 ℃,____液化。
3.氯气的化学性质
(1)氧化性
(2)从化合价的角度认识Cl2的化学性质——歧化反应
氯气与水或碱反应时,氯元素的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现________性又表现________性。用化学方程式表示上述两类反应。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
4.氯水
(1)氯气的水溶液称为氯水,氯水中存在三种平衡关系:
①Cl2+H2OHCl+HClO
②HClOH++ClO-
③H2OH++OH-
(2)氯水的成分
三种分子:____________;四种离子:________________。
(3)新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒可能不同。
考点二 次氯酸 次氯酸盐
1.次氯酸
2.漂白液
3.漂白粉
考点三 氯气的实验室制法及应用
1.制取原理
H (浓)
完成下列有关反应的离子方程式:
(1)MnO2和浓盐酸: ______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)Ca(ClO)2与浓盐酸: ___________________________________________________。
(3)KClO3与浓盐酸: ______________________________________________________。
(4)KMnO4与浓盐酸: _____________________________________________________
________________________________________________________________________。
2.实验装置
实验目的:________________________________________________________
实验原理:________________________________________________________
除杂装置:________________________________________________________
收集装置:________________________________________________________
净化装置:__________________________________________________
考点四 卤素单质的性质及X-的检验
1.卤族元素
卤族元素又称卤素,位于元素周期表的第ⅦA族,价电子排布为ns2np5。
2.溴、碘单质物理性质比较
性质
Br2
I2
颜色
________色
______色
状态
液体
溶解性
①在水中溶解度不大;
②易溶于有机溶剂
特性
易______、有毒
①易______;
②使淀粉溶液______
3.氯、溴、碘单质化学性质比较
与水反应
X2+H2O______________
氯、溴、碘与水反应由____到____
与碱反应(NaOH)
2NaOH+X2===________________
氧化性
①Cl2____Br2____I2,还原性:Cl-____Br-____I-;
②氯、溴、碘与氢气化合由____到____;
③I2与Fe反应只生成FeI2,其他卤素单质可将Fe氧化为+3价
4.氟的特殊性
(1)氟无正化合价。
(2)F2能与水反应放出O2,化学方程式:__________________________________________
____________________________________________________________________________。
(3)在HX中,HF的熔、沸点最高,氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃。
5.卤素离子的检验方法
(1)AgNO3溶液——沉淀法
未知液生成
(2)置换——萃取法
未知液
有机层呈
(3)氧化——淀粉法检验
未知液 ____色溶液,表明有I-
考点五 从海水资源中提取卤素单质
1.氯的提取——氯碱工业
(1)工艺流程
海水―→粗盐饱和食盐水
(2)发生反应的化学方程式为____________________________________________________
________________________________________________________________________。
2.海水中提取溴
(1)工艺流程
(2)发生反应的化学方程式
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
3.海带中提取碘
(1)工艺流程
(2)发生反应的离子方程式:______________________________________________________
________________________。
【答案】
考点一 氯气、氯水
1.3s23p5 三 ⅦA
2.黄绿 刺激性 大 易
3.(1)2Fe+3Cl22FeCl3 棕红 棕黄 苍白 Cl2+2KI===2KCl+I2 Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl Cl2+2FeCl2===2FeCl3 (2)氧化 还原
与水反应:Cl2+H2OHCl+HClO
4.(2)Cl2、HClO、H2O H+、Cl-、ClO-、OH-
考点二 次氯酸 次氯酸盐
1.弱 2HClO2HCl+O2↑ 棕色
2.NaClO 2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
3.CaCl2和Ca(ClO)2 Ca(ClO)2 2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 碱 氧化 Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3 +2HClO Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO,2HClO2HCl+O2↑
考点三 氯气的实验室制法及应用
1.(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
(3)ClO+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O
(4)2MnO+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
2.实验目的:实验室制取氯气__________________________
实验原理:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
除杂装置:除HCl——饱和食盐水 除水蒸气——浓硫酸 无水氯化钙 五氧化二磷
收集装置:向上排空气法 排饱和食盐水法
净化装置:NaOH溶液
考点四 卤素单质的性质及X-的检验
2.深红棕 紫黑 固体 挥发 升华 变蓝
3.HX+HXO 易 难 NaX+NaXO+H2O > > < < 易 难
4.(2)2H2O+2F2===4HF+O2
5.(1)白 浅黄 黄 (2)Br- I- (3)蓝
考点五 从海水资源中提取卤素单质
1.(1)Cl2 H2、NaOH (2)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
2.(2)①2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl ②Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4 ③2HBr+Cl2===2HCl+Br2
3.(2)Cl2+2I-===I2+2Cl-
考点一 氯气、氯水
1.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
【答案】C
【解析】
A.观察实验现象时,要注意安全,要戴好护目镜,开启排风扇,故A正确;
B.纯净的H2可以在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,故B正确;
C.氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,鲜花中含有水分,则干燥的氯气也可以使鲜花褪色,故C错误;
D.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,故D正确;
故选:C。
2.图A处通入Cl2,当关闭B阀时,C处湿润的红布条没有明显变化,当打开B阀时,C处的湿润红色布条逐渐褪色。则D瓶中装的溶液是( )
A. 浓H2SO4 B. NaOH溶液
C. 水 D. 饱和食盐水
【答案】B
【解析】
干燥的氯气没有漂白性,有漂白性的是氯气和水反应生成的次氯酸,当关闭B阀时,C处湿润的红布条没有明显变化,说明D瓶溶液吸收氯气,以此来解答。
解:A.通过盛浓硫酸D瓶,氯气仍然是干燥的,遇C处湿润的红布条,红色布条褪色,而不是无明显现象,故A错误;
B.NaOH溶液与氯气反应吸收氯气,所以当关闭B阀时,C处湿润的红布条没有明显变化,当打开B阀时,C处的湿润红色布条逐渐褪色,故B正确;
C.氯气通入水,携带出水蒸气,氯气与水反应生成次氯酸具有漂白性,当关闭B阀时,C处湿润的红布条逐渐褪色,而不是没有现象,故C错误;
D.若D中为食盐水,不能吸收氯气,当关闭B阀时,C处湿润的红布条逐渐褪色,而不是没有现象,故D错误;
故选:B。
3.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是( )
A. Cl2漂白粉HClO B. NaNa2ONaOH
C. Fe2O3FeFe3O4 D. CuOCuSO4溶液Cu
【答案】C
【解析】A.石灰水中氢氧化钙浓度较低;
B.钠与氧气加热生成过氧化钠;
C.氧化铁与一氧化碳高温反应生成铁和二氧化碳,铁与水蒸气高温反应生成四氧化三铁;
D.钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜、硫酸钠和氢气。
解:A.石灰水中氢氧化钙浓度较低,制备漂白粉是将氯气通入到石灰乳中,Cl2漂白粉不能一步实现,故A错误;
B.钠与氧气加热生成过氧化钠,NaNa2O不能一步实现,故B错误;
C.氧化铁与一氧化碳高温反应生成铁和二氧化碳,铁与水蒸气高温反应生成四氧化三铁,Fe2O3FeFe3O4能一步实现,故C正确;
D.钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜、硫酸钠和氢气,CuSO4溶液Cu不能一步实现,故D错误;
4.将一定量的氯气通入30mL浓度为10mol/L的氢氧化钠浓溶液中,加热少许时间后均完全反应溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO3共存体系。下列判断正确的是( )
A. Cl2在反应中仅作氧化剂
B. ClO3-中心原子采用sp2杂化
C. n(NaCl):n(NaClO):n(NaClO3)可能为11:2:1
D. 与NaOH反应的氯气一定为0.15 mol
【答案】D
【解析】n(NaOH)=10mol/L×0.03L=0.3mol/L,氯气和氢氧化钠恰好反应生成NaCl、NaClO及NaClO3,根据钠元素守恒n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3),再根据氯原子守恒有2n(Cl2)=n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3),根据转移电子守恒得n(Cl-)=n(ClO-)+5n(ClO3-),由此分析解答。
解:A、氯元素的化合价既升高又降低,所以Cl2在反应中既作氧化剂又是还原剂,故A错误;
B、ClO3-中Cl原子价层电子对个数=(7+1)×=4,Cl原子价层电子对个数为4,所以中心原子采用sp3杂化,故B错误;
C.令n(NaCl)=11mol,n(NaClO)=2mol,n(NaClO3)=1mol,生成NaCl获得的电子为11mol×1=11mol,生成NaClO、NaClO3失去的电子为1mol×1+2mol×5=11mol,得失电子相等,所以n(NaCl):n(NaClO):n(NaClO3)可能为11:1:2,故C错误;
D.氯原子守恒有2n(Cl2)=n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3)=0.3mol,故参加反应的氯气n(Cl2)=0.15mol,故D正确;
故选:D。
5.“价态—类别”二维图是研究元素的重要方法,如图为氯及其化合物的“价态—类别”二维图。如图为部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系如图所示。
(1)下列说法错误的是 _____;
A.a与d、a与e在酸性条件下反应,均可以得到b
B.c为一种新型自来水消毒剂,代替b的原因是c的毒性更小
C.向b的水溶液里加入CaCO3,可以增加d的产量
D.“84”消毒液可用于环境消毒,主要是因为其在空气中能生成d
(2)化学与生产、生活息息相关。很多消毒剂都是利用其强氧化性进行消毒杀菌,如常见的“84”消毒液(有效成分是NaClO)、双氧水、二氧化氯、高铁酸钠等。回答下列问题。
二氧化氯是国际公认的高效安全杀菌消毒剂,工业制备ClO2的反应原理如下:
2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl
①该反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为 _____,依据氧化还原反应规律判断,氧化性强弱为NaClO3_____Cl2(填“>”、“<”或“=”)
②当生成标况下氯气1.12L时,反应转移的电子数为 _____NA;
③ClO2在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐(需将其转化为Cl-除去,下列试剂中,可将转化为Cl-的是 _____(填字母序号)。
a.FeSO4 b.O3 c.KMnO4 d.SO2
(3)双氧水有绿色消毒剂之称,这是因为 _____。
“84”消毒液与双氧水混合会产生一种常见的无色无味气体,且消毒能力会严重降低,写出该反应的离子方程式 _____。
(4)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变化情况。对此,下列有关说法正确的是 _____;
A.光照使氯水中的次氯酸分解为盐酸,氧气传感器测得氧气的体积分数减少
B.光照过程中,氯水pH减小的同时,溶液中Cl-的浓度也不断增大
C.随着对氯水光照时间的延长,氯水的漂白性将增强
D.pH减小的主要原因是光照引起了Cl2溶解度的减小,氯气逸出,导致了溶液中H+浓度减小
【答案】(1)B;(2)1:1;(3)>;(4)0.1;(5)ad;(6)双氧水在反应中还原产物为水,不会造成环境污染;(7)H2O2+ClO-=Cl-+O2↑+H2O;(8)B;
【解析】根据氯元素的价类二维图可知,a为-1价的HCl,b为Cl2单质,c为+4价的氧化物ClO2,d为+1价的酸,即HClO,e为氯酸盐,据此分析作答。
(1)A.根据氧化还原反应归中规律进行思考;
B.等物质的量的ClO2得到电子的能力多于Cl2;
C.氯水中存在平衡:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,向氯水中加入CaCO3,CaCO3与盐酸反应,使得平衡正向移动;
D.HClO的杀菌消毒能力强于次氯酸盐;
(2)①在反应2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl中,NaClO3中Cl元素由+5价,降低为+4价,化合价降低,被还原,做氧化剂,HCl中Cl元素由-1价,升高为0价,化合价升高,被氧化,做还原剂,且真正升高做还原剂的HCl只有2个,另外2个HCl表现为酸性,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性;
②根据中分析,可得关系式:Cl2~2e-,据此计算转移的电子数;
③将转化为Cl-,Cl元素由+3价,降低为-1价,化合价降低,被还原,需要加入还原剂;
(3)双氧水在反应中还原产物为水,不会造成环境污染,次氯酸钠可以双氧水,生成氧气,根据化合价升降守恒、原子守恒、电荷守恒,可得该反应的离子方程式;
(4)A.光照使氯水中的次氯酸分解为盐酸和氧气;
B.光照过程中,次氯酸分解为盐酸和氧气;
C.随着对氯水光照时间的延长,氯水的漂白性将减弱;
D.pH减小的主要原因是光照生成了盐酸,导致了溶液中H+浓度增大。
考点二 次氯酸 次氯酸盐
1.化学与科技生产、生活环境等密切相关,下列说法正确的是
A. 可将油水分离的木材海绵吸附材料的主要成分是高分子化合物
B. 次氯酸钠溶液、碘酒、酒精都能杀菌消毒,都是利用了物质的强氧化性
C. 某大学研究院用CO2与丁二烯为原料制备塑料,为减少酸雨的形成做出了贡献
D. 久置的青菜菜叶变黄与用SO2漂白的纸张变黄的原理相同
【答案】A
【解析】
A.木材海绵吸附材料的主要成分是相对分子质量大于一万的有机高分子化合物,故A正确;
B.酒精没有强氧化性,使蛋白质变性起到杀菌消毒的作用与氧化还原反应无关,故B错误;
C.用二氧化碳与丁二烯为原料制备塑料可以减少二氧化碳的排放,有利于碳中和、碳达峰的实现,与减少酸雨的形成无关,故C错误;
D.久置的青菜菜叶变黄是由于其中的叶绿素转化为叶黄素所致,而用二氧化硫漂白的纸张变黄是由于二氧化硫漂白时生成的无色不稳定物质久置后分解导致颜色恢复所致,二者的原理不同,故D错误;故选A。
2.部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A. 常温下,a、d水溶液的pH:a<d
B. b既具有氧化性,又具有还原性
C. c可用于自来水消毒
D. e或f分别与a的浓溶液反应均可制得b
【答案】A
【解析】由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,e为次氯酸盐,f为氯酸盐;
A.未说明溶液浓度,无法比较,A错误;
B.氯气化合价为0价,处于中间价态,既具有氧化性,又具有还原性,B正确;
C.具有强氧化性,可用于自来水消毒,C正确;
D.、分别与浓盐酸混合发生归中反应,均可制备氯气,D正确;
故选A。
3.已知锰酸钾(K2MnO4)在浓的强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:3MnO+2H2O=2MnO+MnO2↓+4OH-。下列用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的实验原理和装置不能达到实验目的的是( )
A. 用装置甲制取Cl2
B. 用装置乙除去 Cl2中的HCl
C. 用装置丙使K2MnO4转化成KMnO4
D. 用装置丁分离出溶液中的MnO2
【答案】B
【解析】A.漂白粉中的次氯酸钙具强氧化性,室温下能和浓盐酸发生氧化还原反应,生成氯化钙、氯气和水,故可用装置甲制取Cl2,A不符合题意;
B.氯化氢和饱和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,引入了新杂质,且Cl2溶于水后生成的HCl也会反应,从而增加了Cl2的损耗,故不能用装置乙除去 Cl2中的HCl,B符合题意;
C.已知锰酸钾(K2MnO4)在浓的强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:3MnO+2H2O=2MnO+MnO2↓+4OH-;氯气能和强碱溶液反应,消耗OH-而使溶液的碱性下降,故可用装置丙使K2MnO4转化成KMnO4,C不符合题意;
D.二氧化锰是不溶性固体,故可用装置丁分离出溶液中的MnO2,D不符合题意;答案选B。
4.用NaClO可去除水体中的过量氨氮,防止水体富营养化,其原理如图所示。下列有关分析错误的是( )
A. 过程②中NH3发生氧化反应
B. 该方法每处理1 mol NH3,理论。上需要消耗1.5 mol NaClO
C. 为提高处理NH3的效率,可以选择高温
D. 该方法处理酸性废水中的氨氮效果会更好
【答案】C
【解析】
A.过程②中N元素化合价升高,NH3发生氧化反应,A项正确;
B.处理1 mol NH3失去3 mol电子,则需要1.5molNaClO,B项正确;
C.该过程如果选择高温,HClO受热易分解,降低处理效果,C项错误;
D.酸性条件下有利于NaClO转化为HClO,D项正确;故选C。
5.下列各组离子在给定条件的溶液中一定能大量共存的是( )
A. 在强酸性溶液中:Fe2+、K+、Cl-、ClO-
B. 加入铝粉有大量氢气产生的溶液中:Na+、Ca2+、Br-、HCO3-
C. 在无色溶液中:Cu2+、NO3-、K+、Cl-
D. 滴入酚酞显红色的溶液中:K+、Na+、SO42-、CO32-
【答案】D
【解析】
A. 强酸性溶液中含有大量氢离子;
B.加入铝粉生成氢气的溶液为弱氧化性酸或强碱溶液;
C.无色溶液中不含有色离子;
D.滴入酚酞显红色的溶液呈碱性。
考点三 氯气的实验室制法及应用
1.实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是( )
A. B.
制取Cl2 除去Cl2中的HCl
C. D.
收集Cl2 吸收尾气中的Cl2
【答案】C
【解析】
A. 制取Cl2应用浓盐酸与MnO2反应;
B.除杂时导管长进短出;
C.氯气密度大于空气;
D.氯气的尾气需要用碱液吸收。
2.某实验小组在实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2,并验证Cl2的性质。实验装置及所用药品(部分)如图所示,回答下列问题:
(1)A中选用的装置为 _____(填“甲”或“乙”),反应的化学方程式为 _____。盛装浓盐酸的仪器名称是 _____。
(2)装置B的作用是 _____;E中反应的离子方程式为 _____。
(3)若要验证干燥氯气不具有漂白作用,可将如图所示装置连接到原实验装置中,连接的最佳位置是 _____(填序号)。
①A、B间
②B、C间
③C、D间
(4)氯气的水溶液称为氯水。下列对氯水的说法错误的是 _____(双选,填字母)
A.氯水中不含氯气分子,因此没有颜色
B.加入有色布条,有色布条褪色,说明有HClO存在
C.由于次氯酸很稳定,因此氯水长时间保存也不会变质
D.加入硝酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀,说明有Cl-存在
(5)若标准状况下生成2.24LCl2,理论上需要MnO2的质量为 _____g。
【答案】(1)甲;(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑;(3)分液漏斗;(4)除去氯气中的氯化氢气体;(5)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;(6)③;(7)AC;(8)8.7;
【解析】本实验为通过二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气,并将氯气通过不同的装置验证氯气相关的性质,最后吸收尾气。
解:(1)二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气的实验装置需要加热,故选甲;反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑;由图示可知,盛装浓盐酸的仪器名称是分液漏斗,
(2)制备氯气的过程当中会产生杂质HCl和H2O,需要用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体;氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,
(3)根据题干信息,要验证干燥氯气不具有漂白作用,氯气需要经过浓硫酸干燥后验证,
(4)A.氯水中含氯气分子,显黄绿色,故A错误;
B.氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,故加入有色布条,有色布条褪色,说明有HClO存在,故B正确;
C.次氯酸是弱酸,则氯水中的次氯酸根很少,次氯酸光照分解生成HCl和O2,因此氯水长时间保存会变质,故C错误;
D.氯化银是不溶于硝酸的白色沉淀,故加入硝酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀,说明有Cl-存在,故D正确;
(5)标准状况下生成2.24LCl2,物质的量为0.1mol,根据化学反应方程式可知,消耗的二氧化锰的物质的量为0.1mol,故理论上需要MnO2的质量为8.7g,
3.实验室为制备和收集少量干燥、纯净的氯气,选用如图所示仪器及药品:
(1)上述实验中,用来盛放浓盐酸的仪器的名称是 _____。
(2)制取氯气的离子反应方程式为 _____。
(3)选择上述仪器并按顺序连接(填各接口处的字母):a→_____→k→i→h。
(4)如图是一组探究氯气性质的装置。
现关闭活塞K,若有色布条是干燥的,溶液A为浓硫酸,则有色布条 _____(填现象,下同)。
(5)现打开K,溶液A为氢氧化钠溶液,通入的氯气是湿润的,布条是干燥的,则有色布条 _____。
(6)使用氯气消毒易产生危害人体健康的有机氯化物。用氯气和亚氯酸钠(NaClO2)溶液可制备新的绿色消毒剂二氧化氯(ClO2),反应中还可得到氯化钠。该反应的化学方程式为 _____。
(7)若用含0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2,制得Cl2体积 _____(填“>”“<”或“=”)1.12L(标准状况)。
【答案】(1)分液漏斗;(2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;(3)d→f→b→c;(4)不褪色;(5)褪色;(6)Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl;(7)<;
【解析】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,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,装置D中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置B中盛有的浓硫酸用于干燥氯气,装置G为向上排空气法收集氯气,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,则装置的连接顺序为ADBGF,接口的连接顺序为a→d→f→b→c→k→g→i。
(1)由实验装置图可知,盛放浓盐酸的仪器的为分液漏斗,
(2)由分析可知,制取氯气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,反应离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,
(3)由分析可知,装置的连接顺序为ADBGF,接口的连接顺序为a→d→f→b→c→k→g→i,
(4)干燥的氯气没有漂白性,不能使有色布条褪色,则由图可知,关闭活塞K,若有色布条是干燥的,溶液A为浓硫酸,则浓硫酸干燥所得氯气不可能使有色布条褪色,
(5)若打开K,虽然溶液A为氢氧化钠溶液,但通入的湿润氯气与干燥布条接触时,湿润氯气中氯气与水反应生成的具有强氧化性的次氯酸会使有色布条漂白褪色,
(6)氯气和亚氯酸钠(NaClO2)溶液生成二氧化氯(ClO2)和氯化钠的化学方程式为Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl,
(7)浓盐酸与二氧化锰共热反应生成氯气,但稀盐酸与二氧化锰共热反应不生成氯气,则用含0.2mol氯化氢的浓盐酸与足最的二氧化锰反应制取氯气时,制得标准状况下氯气的体积小于0.2mol××22.4L/mol=11.2L,
4.如图1是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 _____。
(2)按图组装好装置后,首先应进行的操作是 _____。
(3)实验开始后,Ⅰ、Ⅱ处的有色布条褪色的是 _____处。(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)
(4)装置A的烧瓶中发生反应的化学方程式为 _____。
(5)反应进行一段时间后D中的现象是,发生反应的离子方程式为 _____。
(6)装置E的作用是 _____。
(7)近年来,随着化学工业快速发展,氯气的需求迅速增加。图2是某制备氯气的原理示意图。CuO的作用是 _____,总反应方程式为 _____。
【答案】(1)分液漏斗;(2)检查气密性;(3)Ⅰ;(4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;(5)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-;(6)吸收尾气,防止污染大气;(7)催化作用;(8)O2+4HCl2Cl2+2H2O(g);
【解析】A中浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气,b中用饱和食盐水除氯化氢、且B中长颈漏斗还可用于平衡气压,装置C用来探究湿润的氯气和干燥氯气是否具有漂白性,D中氯气和溴化钾溶液反应,装置E用来吸收多余的氯气,防止污染大气,以此解答该题。
(1)仪器a的名称是分液漏斗,
(2)有气体生成或参加的反应,一定要检查装置的气密性。则按图组装好装置后,首先应进行的操作是检查气密性,
(3)实验开始后,I处是潮湿的红布条、II处是干燥的红布条,因为干燥的氯气没有漂白性、Cl2与水反应生成的次氯酸具有强氧化性、漂白性,则有色布条褪色的是Ⅰ处,
(4)装置A的烧瓶中浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气、二氯化锰和水,化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,
(5)D中氯气和溴化钾溶液反应生成氯化钾和溴单质,溴水呈橙色,则反应进行一段时间后D中的现象是溶液由无色变为橙色,发生反应的离子方程式为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,
(6)氯气与氢氧化钠溶液反应,可以生成氯化钠、次氯酸钠和水等,则装置E的作用是吸收尾气,防止污染大气,
(7)由图知,氧化铜参加反应后又重新生成,则反应中CuO的作用是催化作用,该总反应的反应物是HCl和氧气、水和氯气是生成物,故总反应方程式为O2+4HCl2Cl2+2H2O(g),
5.某化学实验小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时证明氯气的某些性质,某同学设计了如图所示的实验装置(氯气易溶于CCl4,HCl不溶于CCl4)。请回答下列问题:
请回答下列问题:
(1)装置A中连接橡皮管的目的是 _____。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为 _____。装置B中盛放的试剂是 _____。
(3)装置D与E中出现的不同现象说明的问题是 _____。
(4)有同学基于实验的严谨性考虑,认为可在F、G两个装置之间再加一个装有湿润的淀粉-KI试纸的装置,其目的是 _____。
【答案】(1)使内外压强相等,有利于分液漏斗中的浓盐酸顺利流下;(2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;(3)无水硫酸铜;(4)氯气无漂白性,次氯酸有漂白性;(5)验证HCl中的Cl2已经完全除去(或验证是否还含有Cl2);
【解析】由实验可知,装置A中制备Cl2,反应为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,B中无水硫酸铜可用于检验水,C中无水氯化钙可吸收水,D中干燥的布条不褪色,E中湿润的布条褪色,可知干燥的氯气不具有漂白性,F中四氯化碳吸收氯气,G中HCl与硝酸银反应生成白色沉淀,用于HCl的检验,若在F、G两个装置之间再加一个装有湿润的淀粉KI试纸的装置,可检验氯气在F中是否被完全吸收,据此分析解答。
(1)装置A中连接橡皮管的目的是使内外压强相等,有利于分液漏斗中的浓盐酸顺利流下,
(2)装置A中MnO2和浓盐酸反应生成氯气,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,检验水常用无水硫酸铜,则装置B中盛放的试剂是无水硫酸铜,
(3)装置D与E中出现的不同现象说明的问题是氯气无漂白性,Cl2+H2O⇌HCl+HClO,次氯酸有漂白性,
(4)有同学基于实验的严谨性考虑,认为可在F、G两个装置之间再加一个装有湿润的淀粉KI试纸的装置,其目的是验证HCl中的Cl2已经完全除去(或验证是否还含有Cl2),
考点四 卤素单质的性质及X-的检验
1.工业上制备相关物质,涉及的反应原理及部分流程较为合理的是( )
A. 制硝酸:N2NO50%HNO3浓HNO3
B. 制取镁:海水Mg(OH)2MgCl2溶液Mg
C. 制碘:干海带浸出液碘水I2
D. 制溴:浓缩海水Br2HBr溶液Br2
【答案】D
【解析】
A.氮气和氢气在催化剂、高温高压下反应生成氨气,氨气催化氧化生成NO,NO与氧气和水反应生成硝酸,再加入硝酸钠蒸馏得到浓硝酸;
B.电解氯化镁溶液生成氢气、氯气和氢氧化镁,工业上电解熔融氯化镁得到金属镁;
C.干海带加水浸泡得到含有I-的溶液,酸化后加入氧化剂H2O2氧化生成I2,用有机物萃取得到碘的有机溶液,根据沸点不同采用蒸馏分离出碘单质;
D.溴离子与氯气反应生成溴,可用空气吹出,与二氧化硫反应生成溴化氢,与氯气反应生成溴。
2.某化学小组探究卤族元素的性质,进行如图所示的实验a~d中均为浸有相应试液的棉花,夹持装置略)。下列说法正确的是( )
A. 具支试管中发生反应的化学方程式为NaClO+2HCl(浓)=NaCl+Cl2↑+H2O
B. 若a处变为橙色,b处变为蓝色,说明氧化性:氯气>溴>碘
C. 若c处褪色,说明KMnO4有还原性
D. 若d处褪色,说明Cl2具有漂白性
【答案】A
【解析】具支试管中84消毒液和浓盐酸发生反应的化学方程式为NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O,生成的氯气进入a处发生的反应为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,变为橙色,b处发生的反应为2I-+Cl2=I2+2Cl-和2I-+Br2⇌I2+2Br-变为蓝色,挥发出来的HCl气体在c处与KMnO4溶液反应使酸性高锰酸钾褪色,反应为2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,KMnO4溶液褪色,d处氢氧化钠用于吸收多余的尾气,据此分析解答。
A.84消毒液和浓盐酸发生反应的化学方程式为NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O,故A正确;
B.a处发生2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,变为橙色,b处可能同时发生的反应为2I-+Cl2=I2+2Cl-、2I-+Br2=I2+2Br-,变为蓝色,不能说明氧化性:Br2>I2,故B错误;
C.c处挥发HCl与高锰酸钾反应使酸性高锰酸钾褪色,反应为2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,说明KMnO4有氧化性,故C错误;
D.Cl2没有漂白性,d处酚酞褪色的原因可能是Cl2与NaOH溶液反应的生成物具有漂白性,也可能是HCl气体与NaOH溶液反应使溶液的碱性减弱,酚酞褪色,故D错误;
故选:A。
3.溴、碘均为卤族元素,下列关于溴、碘说法错误的是( )
A. 将F2分别通入NaBr溶液和NaI溶液中,可以得到溴单质和碘单质
B. 溴单质和碘单质在四氯化碳中的溶解度均大于它们在水中的溶解度
C. 碘酒可以使淀粉碘化钾试纸变蓝
D. 通常将KIO3固体添加到食盐中来制作碘盐
【答案】A
【解析】
A.F2直接与水反应,在溶液中无法置换出Br2、I2;
B.根据相似相溶原理:极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂,难溶于非极性分子组成的溶剂;非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂,难溶于极性分子组成的溶剂;
C.碘酒中含碘单质,遇淀粉变蓝;
D.我国碘盐中常加入碘酸钾(KIO3)。
4.开发利用海水化学资源的部分过程如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 操作①中发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O
B. 可以用澄清石灰水鉴别NaHCO3和Na2CO3溶液
C. ③的离子方程式为Br2+SO2+2H2O═2H+++2HBr
D. 除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、,应依次加入NaOH溶液、BaCl2溶液和Na2CO3溶液
【答案】BC
【解析】海水蒸发溶剂得到粗盐和母液,粗盐通过精制得到精盐,电解饱和食盐水得到氯气、氢气和氢氧化钠,工业上制得饱和食盐水,依次通入氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氯化铵,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,母液加氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀,氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁,制得氯化镁,母液通入氯气氧化溴离子为溴单质,被二氧化硫吸收后发生氧化还原反应生成溴化氢,富集溴元素,通入氯气氧化溴化氢为溴单质得到高浓度的溴,据此分析选项。
A.漂白剂的有效成分为NaClO,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O,故A正确;
B.Na2CO3、NaHCO3与澄清石灰水反应时都产生CaCO3白色沉淀,故不能用澄清石灰水鉴别二者,故B错误;
C.第③步反应中,Br2将SO2氧化为硫酸而自身被还原为HBr(为强酸),反应的离子方程式为:Br2+SO2+2H2O=4H+++2Br-,故C错误;
D.去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、,加入BaCl2溶液会引入钡离子,碳酸钠溶液应在氯化钡溶液之后加入,以除去溶液中的钙离子和过量的钡离子,故D正确;
故选:BC。
5.海水是名副其实的弱碱性液体矿产,世界上已知的100多种元素中,80%可以在海水中找到。如何有效利用海水资源,并尽可能减少海水中金属材料的腐蚀,是当今的研究热点。
(1)如图所示的方法可以保护钢质闸门。下列说法正确的是 _____。(单选)
A.当a、b间用导线连接时,X可以是锌棒,X上发生氧化反应
B.当a、b间用导线连接时,X可以是锌棒,电子经导线流入X
C.当a、b与外接电源相连时,a应连接电源的正极
D.当a、b与外接电源相连时,阴极的电极反应式:2Cl--2e-═Cl2↑
(2)海水电池在海洋能源领域应用广泛,各种金属铝、镁、钠、锂都可以作为海水电池的电极材料。下列说法错误的是 _____。(单选)
A.A极为正极,海水中盐分大,可作为电解质溶液
B.正极发生的电极反应只有:2H2O+2e-═2OH-+H2↑
C.采用钠、锂等活泼金属作电极,要注意防止与海水直接接触
D.通常海水电池都属于一次电池
电解饱和食盐水,可以有效的利用海水资源,下图是电解饱和氯化钠溶液的示意图。
(3)电解饱和氯化钠溶液的离子方程式为 _____。
(4)电极A接电源的 _____(填“正”或“负”极。饱和氯化钠溶液从 _____(填a或c)口进入,NaOH溶液从 _____(填b或d)口导出。
(5)阳离子交换膜的作用是 _____。
某研究小组用微生物电池模拟淡化海水,同时做电解实验,实验装置如图所示,C、D是铂电极。已知:苯酚的分子式为C6H6O。
(6)丙装置中D电极为 _____极。(填“阴”或“阳”或“正”或“负”)。
(7)若乙是铁片镀铜装置,A、B质量相同。A电极材料:_____;当B和A的质量差为12.8g时,丙装置中C极产生的气体在标准状况下的体积是 _____L。
(8)甲装置中:
①a极的电极反应式为 _____。(苯酚用分子式表示)
②理论上每消除1mol苯酚,同时消除 _____。
【答案】(1)A;(2)B;(3)2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑;(4)正;(5)a;(6)d;(7)防止H2与Cl2混合发生爆炸,同时防止Cl-进入阴极室,这样可以获得纯净的NaOH;(8)阴;(9)铜;(10)1.12;(11)C6H6O+11H2O-28e-=6CO2↑+28H+;(12)5.6;
【解析】(1)在原电池中,正极被保护,在电解池中,阴极被保护,故若要保护钢闸门,则要将钢闸门做原电池的正极或电解池的阴极,据此分析;
(2)由图可知,活泼金属为负极,A极为正极,正极反应为:2H2O+2e-═2OH-+H2↑,O2+4e-+2H2O=4OH-,海水中含有丰富的电解质,如氯化钠、氯化镁等可作为电解质溶液;
(3)(4)(5)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气,氯离子在阳极失电子发生氧化还原反应生成氯气,氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气,电极附近氢氧根离子浓度增大,得到浓度较大的氢氧化钠溶液;
(6)(7)(8)由图可知,左侧是原电池,通入的电极上,N元素化合价降低发生还原反应,是原电池的正极,电极反应式为:2+6H2O+10e-=N2↑+12OH-,通入苯酚的电极是负极,电极反应式为C6H6O+11H2O-28e-=6CO2↑+28H+,则甲为原电池、乙、丙池是电解池,乙池中A为阳极、B为阴极,丙池中C为阳极、D为阴极,以此分析解题。
(1)A.当a、b间用导线连接时,形成原电池,钢闸门需做正极,则X必须是比铁活泼的金属,故可以是锌棒,X为负极,发生氧化反应,故A正确;
B.当a、b间用导线连接时,形成原电池,则钢闸门需做正极,X做负极,可以是锌棒,电子从X流出,故B错误;
C.当a、b与外接电源相连时,形成电解池,钢闸门需做阴极,则a应连接电源的负极,故C错误;
D.当a、b与外接电源相连时,阴极发生还原反应,电极反应式为:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,故D错误;
(2)A.观察装置可知A极为正极,海水中含有丰富的电解质,如氯化钠、氯化镁等可作为电解质溶液,故A正确;
B.正极反应为:2H2O+2e-═2OH-+H2↑,O2+4e-+2H2O=4OH-,故B错误;
C.Na、Li等活泼金属易与水反应,故要防止与海水直接接触,故C正确;
D.通常海水电池不可充电,属于一次电池,故D正确;
(3)电解饱和氯化钠溶液的离子方程式为:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑,
(4)分析可知,电极A处生成氯气,接电源的正极,饱和氯化钠溶液从a口进入,NaOH溶液从d口导出,
(5)阳离子交换膜的作用是:防止H2与Cl2混合发生爆炸,同时防止Cl-进入阴极室,这样可以获得纯净的NaOH,
故答案为:防止H2与Cl2混合发生爆炸,同时防止Cl-进入阴极室,这样可以获得纯净的NaOH;
(6)丙池中C为阳极、D为阴极,C、D是铂电极,电解质是活泼金属的含氧酸盐,实质是电解水,D电极上是水电离出的氢离子放电放出氢气,D电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,
(7)若乙是铁片镀铜装置,则A电极反应式为:Cu-2e-=Cu2+,B电极反应式为:Cu2++2e-=Cu,A极材料是铜,设B电极生成的Cu的物质的量为x,则A电极消耗的Cu也是x,64g•mol-1×2x=12.8g,x=0.1mol,则转移电子0.2mol,C电极的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,则生成氧气的物质的量为=0.05mol,标况下的体积V=nVm=0.05mol×22.4L•mol-1=1.12L,
(8)①a极的苯酚转化为CO2,其电极反应式为:C6H6O+11H2O-28e-=6CO2↑+28H+,
故答案为:C6H6O+11H2O-28e-=6CO2↑+28H+;
图的左侧中间充入NaCl溶液,变为淡盐水,则离子交换膜A为阴离子交换膜,Cl-向左侧迁移,离子交换膜B为阳离子交换膜,Na+透过该膜向右侧迁移,
②由电极反应式C6H6O+11H2O-28e-=6CO2↑+28H+可知,消耗1mol苯酚时转移28mol电子,则2+6H2O+10e-=N2↑+12OH-,转移28mol电子消耗的的物质的量是×2mol=5.6mol,
第三板块 素养评价 真题演练
1.[2024年广东高考真题]1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中,难以达到预期目的的是( )
A
B
制备
净化、干燥
C
D
收集
验证的氧化性
【答案】:A
【解析】:A.利用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气需要加热,图中缺少加热装置,且分液漏斗内应盛装浓盐酸,不能达到预期目的,A符合题意;B.实验室制得的氯气中有HCl杂质,可以通过饱和食盐水洗气除杂,再通过无水氯化钙干燥,可以达到净化、干燥Cl2的目的,B不符合题意;C.氯气密度大于空气,可以用向上排空气法收集,可以达到预期目的,C不符合题意;D.可以在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,氯气将氢气氧化,验证了氯气的氧化性,D不符合题意;故选A。
2.[2024年北京高考真题]下列方程式与所给事实不相符的是( )
A.海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:
B.用绿矾()将酸性工业废水中的转化为
C.用溶液能有效除去误食的
D.用溶液将水垢中的转化为溶于酸的:
【答案】:D
【解析】:氯气氧化苦卤得到溴单质,发生置换反应,A正确;可以将氧化成,B正确;结合生成沉淀,可以阻止被人体吸收,C正确;与反应属于沉淀的转化,不能拆分,D错误。
3.[2024年北京高考真题]可采用催化氧化法将工业副产物制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是( )
A.Y为反应物,W为生成物
B.反应制得,须投入
C.升高反应温度,被氧化制的反应平衡常数减小
D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
【答案】:B
【解析】:结合反应机理分析,X、Y、Z、W依次是、、、,A正确;在反应中作催化剂,会不断循环,适量即可,B错误;总反应为放热反应,其他条件一定,升温平衡逆向移动,平衡常数减小。C正确;图中涉及的两个氧化还原反应是和,D正确。
4.[2024年浙江高考真题]工业上将通入冷的溶液中制得漂白液,下列说法不正确的是( )
A.漂白液的有效成分是 B.水解生成使漂白液呈酸性
C.通入后的漂白液消毒能力增强 D.溶液比溶液稳定
【答案】:B
【解析】:NaClO水解生成的HClO具有漂白性,是漂白液的有效成分,A项正确;水解的方程式为,漂白液呈碱性,B项错误;通入后发生反应:,HClO浓度增大,且HClO的氧化性更强,故漂白液的消毒能力增强,C项正确;次氯酸不稳定,在光照条件下易分解,所以热稳定性:,D项正确。
5.[2024年浙江高考真题]为回收利用含的废液,某化学兴趣小组设计方案如下所示,下列说法不正确的是( )
A.步骤Ⅰ中,加入足量溶液充分反应后,上下两层均为无色
B.步骤Ⅰ中,分液时从分液漏斗下口放出溶液A
C.试剂X可用硫酸
D.粗可用升华法进一步提纯
【答案】:B
【解析】:碳酸钠溶液呈碱性,碘单质在碱性溶液中发生歧化反应生成碘离子和碘酸根离子,则在步骤Ⅰ中,加入足量溶液后紫红色碘单质完全反应,上下两层溶液均为无色,A项正确;的密度大于水,故分液时应从分液漏斗上口倒出水层(溶液A),B项错误;步骤Ⅱ的目的是生成粗,碘离子和碘酸根离子在酸性环境中会发生归中反应生成碘单质,故试剂X可用硫酸,C项正确;碘单质受热易升华,故实验制得的粗碘可用升华法进一步提纯,D项正确。
6.(2022·安徽)下列物质的制备与工业生产实际相符合的是( )
A. 制漂白粉:漂白粉
B. 制纯碱:饱和
C. 海水提镁:海水
D. 海带提碘:海带含滤液
【答案】B
【解析】
A.氯气与石灰乳反应制取漂白粉,不用石灰水,故A错误;
B.碳酸氢钠的溶解度比较小,饱和氯化钠溶液与氨气和过量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠固体,碳酸氢钠固体加热分解得到碳酸钠,故B正确;
C.氧化镁熔点高,工业一般用电解熔融氯化镁方法制取镁,故C错误;
D.海带灼烧,加水溶解过滤,滤液中含有碘离子,然后加入,将碘离子氧化为碘单质,然后加四氯化碳萃取分液得到碘的四氯化碳溶液,再蒸馏,故D错误。
7.(2022·广东)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. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
浓盐酸易挥发,挥发出的可以用饱和食盐水除去,可用浓硫酸干燥氯气,故A正确;
B.氯气的密度比水大,则用向上排空气法收集氯气,故B正确;
C.干燥的氯气不能使干燥的红布条褪色,干燥的氯气能使湿润的红布条褪色,可用于检验氯气的性质,故C正确;
D.氯气有毒,体积水溶解体积氯气,溶解度较小,因而不能选用水作尾气处理的试剂,应选用选用氢氧化钠溶液作尾气处理的试剂,故D错误;
故选:。
8.(2022·浙江)下列推测不合理的是( )
A. 相同条件下,与反应比与反应难
B. 与足量作用生成种酸
C. 相同条件下,与水反应由快到慢的顺序:、、
D. 与足量作用可得到
【答案】B
【解析】
A.相同条件下同一主族元素中,非金属单质的氧化性越强,其单质与三卤化磷反应越容易,非金属性,氧化性,相同条件下氯气容易反应,所以相同条件下,与反应比与反应难,故A正确;
B.与足量反应生成、、,反应方程式为,一共生成三种酸,故B错误;
C.从键到键,键的稳定性增强,在和水反应时越难断裂,反应速率越慢,所以相同条件下,与水反应由快到慢的顺序:、、,故C正确;
D.与足量作用时,与乙醇羟基上的氢原子结合,乙醇的其余部分和磷结合生成,故D正确;
故选B。
9.(2021·广东)劳动成就梦想。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是( )
选项
劳动项目
化学知识
社区服务:用消毒液对图书馆桌椅消毒
含氯消毒剂具有氧化性
学农活动:用厨余垃圾制肥料
厨余垃圾含、、等元素
家务劳动:用白醋清洗水壶中的水垢
乙酸可由乙醇氧化制备
自主探究:以油脂为原料制肥皂
油脂可发生皂化反应
【答案】C
【解析】
A.消毒液的有效成分是,利用其强氧化性,能使蛋白质变性,可用于对图书馆桌椅消毒,故A正确;
B.、、为肥效元素,而厨余垃圾含、、等元素,则可作肥料,故B正确;
C.白醋中含有的乙酸有弱酸性,但比碳酸的酸性强,可用于清洗水壶中的水垢,与乙酸可由乙醇氧化制备无关,故C错误;
D.油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油,称为皂化反应,水解产物可用于制造肥皂,故D正确;
10.(2021·北京)某小组探究卤素参与的氧化还原反应,从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
浓盐酸与混合加热生成氯气。氯气不再逸出时,固液混合物中仍存在盐酸和。
反应的离子方程式是 _______________________________。
电极反应式:
还原反应:
氧化反应:____________________________________;
根据电极反应式,分析中仍存在盐酸和的原因。
随降低或升高,氧化性减弱。
随降低,___________。
补充实验证实了中的分析。
序号
实验
加入试剂
现象
Ⅰ
较浓硫酸
有氯气
Ⅱ
有氯气
Ⅲ
和
无氯气
是 ______,是 ___________。
利用对氧化性的影响,探究卤素离子的还原性。相同浓度的、和溶液,能与反应所需的最低由大到小的顺序是 ___________,从原子结构角度说明理由 _______________________________。
根据中结论推测:酸性条件下,加入某种化合物可以提高溴的氧化性,将氧化为。经实验证实了推测。该化合物是 ______。
分别与的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合,只与氢碘酸发生置换反应。试解释原因:_______________________________。
总结:物质氧化性和还原性变化的一般规律是 ____________________________________。
【答案】
;
;
还原性减弱或的氧化性增强;
固体或浓饱和溶液;固体或浓饱和溶液;
; 、、位于第Ⅶ族,从上到下电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强;
;
比较的溶解度,溶解度最小,使得还原性增强的最多,使得反应得以发生;
氧化剂还原剂的浓度越大,其氧化性还原性越强,还原产物氧化产物的浓度越大,氧化剂还原剂的氧化性还原性越小;还原反应中,反应物浓度越大或生成物浓度越小,氧化剂氧化性越强。
【解析】
二氧化锰和浓盐酸制氯气的离子方程式为:;
氧化反应是元素化合价升高,电极反应为氯离子失去电子生成氯气,故氧化反应为:;
反应不能发生也可能是还原剂还原性减弱,或者氧化产物的氧化性增强,所以可能是还原性减弱或的氧化性增强;
可以从增大氯离子浓度的角度再结合实验Ⅱ的现象分析,试剂可以是固体或浓饱和溶液;结合实验Ⅲ的现象是没有氯气,且实验Ⅲ也加入了试剂,那一定是试剂影响了实验Ⅲ的现象,再结合原因可知试剂是固体或浓饱和溶液;
非金属性越弱其阴离子的还原性越强,反应时所需的氢离子浓度越小,故顺序是;其原因是、、位于第Ⅶ族,从上到下电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强;
根据中的结论推测随浓度降低导致二氧化锰的氧化性减弱,则如果降低浓度,可以提高溴的氧化性,将氧化为,可以为;
若要使反应发生,根据本题的提示可以降低浓度,对比的溶解度,溶解度最小,故A只与氢碘酸发生置换反应的原因是:比较的溶解度,溶解度最小,使得还原性增强的最多,使得反应得以发生;
通过本题可以发现,物质氧化性和还原性还与物质的浓度有关,规律为氧化剂还原剂的浓度越大,其氧化性还原性越强,还原产物氧化产物的浓度越大,氧化剂还原剂的氧化性还原性越小;还原反应中,反应物浓度越大或生成物浓度越小,氧化剂氧化性越强。
11.(2021·广东)含氯物质在生产生活中有重要作用。年,舍勒在研究软锰矿主要成分是的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为中文命名“氯气”。
实验室沿用舍勒的方法制取的化学方程式为 ________________________ 。
实验室制取干燥时,净化与收集所需装置的接口连接顺序为 _______________ 。
某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中 ______ 已分解。检验此久置氯水中存在的操作及现象是 ______________________________________ 。
某合作学习小组进行以下实验探究。
实验任务 通过测定溶液电导率,探究温度对溶解度的影响。
查阅资料 电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时,强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大;离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高而增大。时,。
提出猜想 猜想:较高温度的饱和溶液的电导率较大。
猜想:在水中的溶解度。
设计实验、验证猜想 取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ不同温度下配制的饱和溶液,在设定的测试温度下,进行表中实验,记录数据。
表
实验序号
试样
测试温度
电导率
Ⅰ:的饱和溶液
Ⅱ:的饱和溶液
Ⅲ:的饱和溶液
数据分析、交流讨论 的饱和溶液中, ______ 。实验结果为。小组同学认为,此结果可以证明中的猜想成立,但不足以证明猜想成立。结合中信息,猜想不足以成立的理由有 __________________________________________________ 。
优化实验 小组同学为进一步验证猜想,在实验的基础上完善方案,进行实验和。请完成表中内容。
表
实验序号
试样
测试温度
电导率
Ⅰ
______
______
______
实验总结根据实验的结果,并结合中信息,小组同学认为猜想也成立。猜想成立的判断依据是 __________________________________________ 。
【答案】
浓;
;
次氯酸;向溶液中滴加过量的稀硝酸,然后加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成;
;离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高而增大,所以根据不同温度下电导率,无法得到结论证明的情况下溶解度大;;Ⅰ ;;电导率,说明电导率上升是由于溶解度上升引起的离子浓度增大。
【解析】
舍勒的方法制取为加热二氧化锰与浓盐酸的混合物,反应方程式为浓,
故答案为:浓;
生成的氯气中混有氯化氢和水蒸气,应以此通过饱和食盐水和浓硫酸除去混杂的氯化氢和水蒸气,使用向上排空气法收集氯气,最终利用氢氧化钠吸收氯气,防止污染空气,故仪器的连接顺序为,
故答案为:;
久置的氯水,具有漂白性的分解生成和,检验氯离子的操作为向溶液中滴加过量的稀硝酸,然后加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成,
故答案为:次氯酸;向溶液中滴加过量的稀硝酸,然后加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成;
时,,,故,依据提示可知,离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高而增大,所以根据不同温度下电导率,无法得到结论证明的情况下溶解度大,
故答案为:;离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高而增大,所以根据不同温度下电导率,无法得到结论证明的情况下溶解度大;
为证明猜想,若温度高,溶解度大,则电导率应上升,故可以选取相同温度的试样,但是采用不同的测定温度,若电导率上升,则是由于温度升高,溶解度增大,导致离子浓度增大,
故答案为:试样:Ⅰ;测定温度:,;
若证明猜想成立,结合可知,采取相同温度的试样,采用不同的测定温度,若电导率上升,则是由于温度升高,溶解度增大,导致离子浓度增大,故结果应是电导率,
故答案为:电导率,说明电导率上升是由于溶解度上升引起的离子浓度增大。
12.[2024年河北高考真题]市售的溴(纯度99%)中含有少量的和,某化学兴趣小组利用氧化还原反应原理,设计实验制备高纯度的溴。
回答下列问题:
(1)装置如图(夹持装置等略),将市售的溴滴入盛有浓溶液的B中,水浴加热至不再有红棕色液体馏出。仪器C的名称为__________;溶液的作用为______________________;D中发生的主要反应的化学方程式为_________________________________。
(2)将D中溶液转移至___________(填仪器名称)中,边加热边向其中滴加酸化的溶液至出现红棕色气体,继续加热将溶液蒸干得固体R。该过程中生成的离子方程式为______________________。
(3)利用图示相同装置,将R和固体混合均匀放入B中,D中加入冷的蒸馏水。由A向B中滴加适量浓,水浴加热蒸馏。然后将D中的液体分液、干燥、蒸馏,得到高纯度的溴。D中蒸馏水的作用为______________________和______________________。
(4)为保证溴的纯度,步骤(3)中固体的用量按理论所需量的计算,若固体R质量为m克(以计),则需称取___________(用含m的代数式表示)。
(5)本实验所用钾盐试剂均经重结晶的方法纯化。其中趁热过滤的具体操作为漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,转移溶液时用___________,滤液沿烧杯壁流下。
【答案】:
(1)直形冷凝管;抑制液溴与水反应;除去;
(2)蒸馏烧瓶;
(3)冷凝;减少溴的挥发
(4)
(5)玻璃棒引流
【解析】
(1)由仪器C的构造特点及在实验中的作用可知,仪器C为直形冷凝管。溶液中的可抑制液溴与水反应,并可将还原为,蒸馏时增大液溴的馏出量。仪器D中溶液吸收蒸馏出的和,发生氧化还原反应,溴和碘分别转化为-1价,碳被氧化为,由于馏分中的含量少,故D中发生的主要反应的化学方程式是。
(2)由(1)中分析可知,D中有生成,则将仪器D中接收的溶液转移至蒸馏烧瓶中,边加热边向其中滴加酸性溶液,将氧化生成单质碘,离子方程式是。
(3)(2)中所得固体R的主要成分为KBr,蒸馏装置中KBr被氧化为溴蒸气,进入装置D中遇冷的蒸馏水液化,沉入蒸馏水底部,蒸馏水起到冷凝和减少溴的挥发的作用。
(4)由氧化还原反应得失电子守恒可得关系式:,KBr全部反应,则,故称取的为。
(5)转移滤液时要用玻璃棒引流,使滤液沿着烧杯内壁流下。
第四板块 专题演练 模拟提升
1.室温下,体积的水能溶解约体积的用试管收集后进行如图所示实验,下列对实验现象的分析或预测正确的是( )
A. 试管内液面上升,证明与水发生了反应
B. 取出试管中的溶液,加入少量粉末,溶液漂白能力减弱
C. 取出试管中的溶液,光照一段时间后下降,与反应有关
D. 取出试管中的溶液,滴加紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色,加热后颜色又变为红色
【答案】C
【解析】A.由题目信息可知,氯气能溶于水,也可以使试管内液面上升,不能证明氯气和水发生了反应,A错误;
B.氯气与水反应的方程式为:,加入少量粉末会与反应,使平衡右移,浓度增大,溶液漂白能力增强,B错误;
C.取出试管中的溶液,光照一段时间下发生反应:,生成,同时次氯酸浓度下降,可能使平衡右移,浓度增大,溶液酸性增强,下降,C正确;
D.取出试管中的溶液,滴加紫色石蕊溶液,由于溶液中有和,所以溶液先变红,次氯酸具有漂白性会使溶液褪色,次氯酸的强氧化性漂白不可逆,加热后颜色不会恢复,D错误;
故选C。
2.对下列图示的说法错误的是( )
A. 图中反应物的总键能大于生成物的总键能
B. 用图进行中和热的测定实验时,氢氧化钠一次性快速加入,测定的中和热数值误差更小
C. 图中通入干燥的可验证干燥的氯气是否有漂白性
D. 由图可证明图示条件下
【答案】A
【解析】A.由图可知反应 为放热反应,那么反应物的总键能应该小于生成物的总键能,故A错误;
B.氢氧化钠分批加入,会造成热量的散失,误差较大,应一次性全部加入,故B正确;
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正确;
D.从图可以看出稀释相同倍数,的变化更大,说明的酸性更强,更大,证明图示条件下,故D正确;
故答案为:。
3.在实验室进行氯气的制备和性质探究实验过程中,下列实验可以实现的是( )
A.制备
B.净化
C.证明氧化性
D.验证氯水的酸性和漂白性
【答案】D
【解析】.用制备需要加热,A错误;
.净化应先通过饱和食盐水,再通过浓硫酸干燥,B错误;
.通过能与反应,同时能与淀粉反应,不能确定是还是使淀粉反应,不能证明氧化性,C错误;
.氯气通入紫色石蕊中先变红,后褪色,验证氯水的酸性和漂白性,D正确;
故选D。
4.下图是实验室制备氯气并进行一系列实验的装置夹持装置已经省略,有关叙述错误的是
A. 装置中发生的反应为
B. 装置中漏斗的作用是平衡压强
C. I、Ⅱ处依次放湿润和干燥的有色布条可验证干燥的不具有漂白性
D. 可利用该实验装置证明氧化性:
【答案】A
【解析】
装置用于制备氯气,中饱和食盐水用于除去氯气中的气体,同时有长颈漏斗,可以检验装置是否堵塞,若装置发生堵塞,会导致瓶内压强增大,最终大于外界大气压使长颈漏斗中的液面上升,锥形瓶内液面下降;Ⅰ的实验目的是验证湿润的氯气具有漂白性,原理是溶于水产生,具有漂白性,氯化钙干燥氯气,经过干燥剂后,干燥的不能使Ⅱ中干燥的有色布条褪色,说明氯气不具有漂白性;、溶液的目的是比较氯、溴、碘的非金属性,当向中缓缓通入足量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为红棕色,说明氯的非金属性大于溴,打开活塞,将少量溶液加入溶液中,会氧化溶液中产生,进入装有溶液和苯的锥形瓶中,苯在水层上面,进入中,置换出产生,被苯萃取,苯层显紫红色,注意也可以氧化产生,所以氯气要适量。
A.装置中没有加热装置,可用和浓盐酸制取氯气,离子反应为 ,A错误;
中饱和食盐水的作用是减少的溶解度,吸收反应挥发的气体,同时有长颈漏斗,可以检验装置是否堵塞,起到平衡压强的作用,B正确;
C.根据分析,、Ⅱ处依次放湿润和干燥的有色布条,可验证干燥的 不具有漂白性,C正确;
D.会氧化溶液中产生,可证明氧化性: ,由于可以氧化产生,可证明 ,可利用该实验装置证明氧化性: ,D正确;
故选A。
5.氯及其化合物应用广泛。氯的单质可由与浓盐酸共热得到,能氧化,可从海水中提取;氯的氧化物可用于自来水消毒,是一种黄绿色气体,易溶于水,与碱反应会生成与 ,在稀硫酸和的混合溶液中通入气体可制得;漂白液和漂白粉的有效成分是次氯酸盐,可作棉、麻的漂白剂。下列含氯物质的转化正确的是( )
A. 漂白粉
B. 无水
C.
D.
【答案】C
【解析】
酸性强于,通入漂白粉中可制备。但见光分解为和,项错误;
B.加热易水解产生,获得无水需要在氛围中加热。熔融电解得到,项错误;
C.溶液电解阳极放电得到,铁在中燃烧生成,项正确;
D.氯化钠溶液不能和二氧化碳反应,但固体受热分解可得到,项错误;
故选:。
6.某实验小组利用微型实验装置进行氯气的制备和性质探究,装置如图所示,下列有关说法错误的是( )
A. 与浓盐酸反应,只体现还原性
B. 浸有淀粉溶液的脱脂棉变蓝,说明氧化性
C. 新鲜花瓣褪色是因为氯气与水反应生成的有漂白性
D. 浸有溶液的脱脂棉可吸收过量氯气
【答案】A
【解析】A.与浓盐酸反应生成氯气、、水,体现还原性和酸性,A错误;
B.浸有淀粉溶液的脱脂棉变蓝,说明氯气和碘离子反应生成碘单质,氧化性,B正确;
C.新鲜花瓣褪色是因为氯气与水反应生成的能使有色物质褪色,有漂白性,C正确;
D.氯气有毒,能和碱性物质反应,故浸有溶液的脱脂棉可吸收过量氯气减小污染,D正确;
故选A。
7.将分液漏斗中的浓盐酸滴入具支试管中生成,将通入后续的玻璃弯管中,进行如下图探究实验。下列说法正确的是( )
A. 固体为
B. 处花瓣褪色,说明具有漂白性
C. 加热处,可见白烟,与反应是吸热反应
D. 处玻璃管膨大处起防止液体冲出的作用
【答案】D
【解析】A.浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气需要加热,A错误;
B.处花瓣褪色,鲜花花瓣中有水分,不能说明具有漂白性,B错误;
C.加热处,可见白烟,与反应是放热反应,C错误;
D.处玻璃管膨大处起缓冲,防止液体冲出的作用,D正确;
故选D。
8.为探究新制氯水的性质,某学生做了如下实验。由上述实验可得新制氯水的性质与对应的解释或离子方程式不相符的是( )
实验
装置
试剂
现象
紫色的石蕊试液
溶液先变红后褪色
溶液
产生气泡
酸化的溶液
产生白色沉淀
溶液、溶液
溶液变红
A. 实验说明新制氯水中含有、
B. 实验发生的反应为
C. 实验说明新制氯水中有,
D. 实验说明氯气具有强氧化性,
【答案】B
【解析】
新制氯水存在平衡,主要成分有:、、、等,
A.有存在,紫色的石蕊试液变红,有,氯水具有漂白性,溶液先变红后褪色,故A不符合题意;
B.碳酸的酸性比的酸性强,根据强酸制弱酸原理,离子方程式书写错误,正确为:,故B符合题意;
C.新制氯水有,和银离子反应生成白色沉淀,离子方程式:,故C不符合题意;
D.新制氯水的具有强氧化性,可以使亚铁离子氧化,离子方程式:,故D不符合题意;
故选:。
9.部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A. 常温下,、水溶液的: B. 既具有氧化性,又具有还原性
C. 可用于自来水消毒 D. 或分别与的浓溶液反应均可制得
【答案】A
【解析】由元素的化合价及物质类别可知,为,为,为,为,为次氯酸盐,为氯酸盐。
A.未说明溶液浓度,无法比较,故A错误;
B.氯气化合价为价,处于中间价态,既具有氧化性,又具有还原性,故B正确;
C.具有强氧化性,可用于自来水消毒,故C正确;
D.、分别与浓盐酸混合发生归中反应,均可制备氯气,故D正确;
故选:。
10.在“价类”二维图中融入“杠杆模型”,可直观辨析部分物质间的转化及其定量关系。图中的字母分别代表常见的含氯元素的物质,下列相关推断不合理的是( )
A. 实验室可用的浓溶液与反应制备
B. 、既具有氧化性又具有还原性
C. 若为钠盐,实验室可用和浓硫酸反应制取少量气态
D. 若在加热条件下与强碱溶液反应生成的含氯化合物只有和,则
【答案】D
【解析】
A.氯酸盐中为价,氯酸盐与浓盐酸反应就会产生,项不符合题意;
B.、、元素都处于中间价态,既有氧化性,又有还原性,项不符合题意;
C.实验室用和浓硫酸反应制取气态,项不符合题意;
D.若在加热条件下与强碱溶液反应生成的含氯化合物只有氯化物和氯酸盐,则,项符合题意;
故选:。
11.已知卤素互化物的性质与卤素单质类似,下列关于的说法不正确的是
A. 有强氧化性
B. 能与发生氧化还原反应
C. 是共价化合物
D. 能与溶液反应生成、和
【答案】D
【解析】A.是卤素互化物,性质与卤素单质类似,具有强的氧化性,A正确;
B.能与发生氧化还原反应产生、、,B正确;
C.、都是非金属元素,中、原子之间以共价键键结合形成化合物,该化合物属于共价化合物,C正确;
D.在中是价,是价,所以根据与的反应可知与溶液反应生成、和,D错误;
故选D。
12.实验:将一小粒钠放在石棉网上,微热,待钠熔成球状时,将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方,钠剧烈燃烧,有白烟生成。下列分析不正确的是( )
A. 钠熔化后体积增大,说明钠原子间的平均距离增大
B. 反应过程中,的键断裂
C. 的形成过程可表示为
D. 该实验说明的氧化性比的强
【答案】D
【解析】A.钠熔化后体积增大,说明钠原子间的平均距离增大,故A正确;
B.反应过程中,的上的键断裂,故B正确;
C.的形成过程钠原子失去电子,氯原子得到电子,可表示为,故C正确;
D.该实验没有对比无法说明的氧化性比的强,故D错误;
故选:。
13.某小组设计实验制备溴单质,装置如图所示。回答下列问题:
装浓硫酸的仪器是__________填名称,装置的作用是__________。
补充装置,画出装置图并注明试剂名称__________。
装置中生成溴单质的化学方程式为__________。副产物有、,经检验产物中没有生成
实验完毕后,利用如图装置提取溴单质。已知、的沸点依次为、。先收集的物质是__________填化学式。
被称为拟卤素单质,具有卤素相似的性质。为了探究的氧化性强弱,进行实验,实验操作及现象如下:
实验操作
现象
甲
向溶液中滴加几滴溴水,振荡
溶液不褪色
乙
向溶液中滴加溴水,振荡
溶液变为无色
丙
向溶液中滴加溴水,振荡
溶液褪色
已知:拟卤素单质及钾盐水溶液均为无色。
如果氧化产物为,写出操作乙中反应的离子方程式:__________。
某同学得出结论,氧化性:。该结论__________填“科学”或“不科学”,理由是__________如果填科学,此问不填。
【答案】 分液漏斗 吸收
或或
; 不科学 ; 不能证明 的氧化性比 的强
【解析】
装浓硫酸的仪器是分液漏斗;装置中的四氯化碳溶液,作用是吸收 ;
装置用于验证溴化氢,故C中试剂能与溴化氢反应且产生明显的现象,溴化氢是强酸,使甲基橙显色,溴化氢与硝酸银反应生成溴化银淡黄色沉淀,溴化氢与碳酸氢钠溶液反应放出无色气体,装置图分别为:或或;
装置中生成溴单质的化学方程式为 ;
根据已知条件, 、 的沸点依次为 、 ,则先收集的物质是 ;
如果氧化产物为 ,操作乙中反应的离子方程式为 ;某同学得出结论,氧化性: ,该结论不科学,理由是不能证明 的氧化性比 的强。
14.某化学小组同学发现“”消毒液主要成分为与洁厕剂主要成分为盐酸室温下混合有生成,于是尝试在实验室利用该反应原理制取。
若用次氯酸钙、浓盐酸为原料,利用上图装置制取。装置中仪器的名称为_______,反应的化学方程式为_______。
实验室制取干燥的时,净化与收集所需装置的接口连接顺序为_______。
经查阅资料得知:无水在空气中易潮解,加热易升华。设计如图所示装置制备无水。
下列操作步骤的正确顺序为_______填字母。
体系冷却后,停止通入 通入干燥的赶尽装置中的空气
在铁屑下方加热至反应完成 用干燥的赶尽
检验装置的气密性
该实验装置存在的明显缺陷是_______。
世界环保联盟要求逐渐取代作为自来水消毒剂。
已知:,。
有关物质的熔、沸点如下表:
物质
熔点
沸点
的生产流程示意图如下:
该工艺中,需要补充的物质为_______填化学式,下同,能参与循环的物质是_______。从发生器中分离出,可采用的方法是_______。
【答案】分液漏斗;
出气管伸入瓶中太长
;和;冰水降温将冷凝为液体而分离
【解析】用于液体为分液漏斗。次氯酸钙中的氯将盐酸中价的氯氧化为,反应为;
浓硫酸干燥氯气,饱和氯化钠除去杂质,溶液吸收尾气。连接顺序为。答案为;
装置首先应该检验气密性。装置中有空气干扰反应,加热前应先通入排空,再加热。反应结束后装置中有残留的污染环境,需要用将装置中的尾气排尽。正确的顺序为。出气管伸入瓶中太长易被堵塞而炸裂。答案为;出气管伸入瓶中太长;
氯化钠电解槽中变为了 而变为,若要产生需要和。所以需要补充。反应产生了和可以循环。从已知信息看常温下为气体与混合,但两者的沸点不同,可以采用冰水降温将冷凝为液体而分离。
15.I.在年全国抗击新冠肺炎的战役中使用了大量的消毒液,它是一种以次氯酸钠为有效成分的高效消毒剂,其水溶液具有强氧化性,可以使病毒的核酸物质被氧化从而杀灭病毒。使用时需注意:勿与洁厕灵主要成分为浓盐酸混用:宜储存在避光、阴凉处
由储存注意事项可推测消毒液消毒效果的影响,实验方案如下:
取个烧杯,分别倒入消毒液。将个烧杯分别置于、、、水浴中加热。已知:反应溶液氧化性直观的参数是氧化还原电位,值越大,表明氧化性越强,消毒效果越好。实验采用氧化还原电位传感器采集数据,绘制图象如图:
分析图象,可以获得的结论是_____________________________________________;消毒液不能直接用来洗手,需要加水稀释后才可使用,稀释时水的温度最好不超过______。
如果将消毒液与洁厕灵混用,会产生一种有毒气体和一种常见的盐,写出化学反应方程式_______________________________________。
Ⅱ消毒液也可用于漂白,该小组继续探究消毒液在不同下使红纸褪色的情况,做了如下实验:
步骤:将市售消毒液稀释至倍,测得稀释后溶液的;
步骤:将稀释后溶液各分别加入个洁净的小烧杯中;
步骤:用溶液将个烧杯内溶液的分别调至、和。溶液体积变化忽略不计
步骤:在个烧杯中分别放入大小相同的红纸,观察现象,记录如下:
烧杯
溶液的
现象
后,红纸基本不褪色;后红纸褪色
后,红纸颜色变浅;后红纸褪色
后,红纸颜色变得更浅;后红纸褪色
已知:溶液中、和物质的量分数随溶液变化的关系如图所示:
由实验现象可获得以下结论:溶液的再范围内,越大,红纸褪色____________。
结合图象进行分析,、两烧杯中实验现象出现差异的原因是_________________________________________________________。
图象表明,当调至时,消毒液中的有效成分几乎变成,由上述实验可知,其他条件相同时,氧化性______填“”或“”,消毒液之所以为次氯酸盐而不是次氯酸是由于次氯酸不稳定,写出见光分解的化学反应方程式____________________________________________________________。
【答案】低于时能稳定存在,高于时易分解;
越慢 烧杯中溶液的大于烧杯中溶液的,的浓度较小,反应速率较慢,褪色较慢
;
【解析】由图可知,在水浴加热的温度为、、时,数据变化不大,氧化性基本保持不变,说明在溶液中能稳定存在;在水浴中加热时,数据减小,氧化性减弱说明高于时,易分解,则稀释时水的温度最好不超过,
故答案为:低于时能稳定存在,高于时易分解;
如果将消毒液与洁厕灵混用,消毒液的主要成分次氯酸钠和洁厕灵的主要成分盐酸发生氧化还原反应生成氯化钠、氯气和水,反应的化学方程式为,故答案为:;
由实验现象可知,溶液的再范围内,越大,次氯酸的浓度越小,红纸褪色越慢,故答案为:越慢;
、两烧杯中,烧杯中溶液的大于烧杯中溶液的,的浓度较小,反应速率较慢,褪色较慢,故答案为:烧杯中溶液的大于烧杯中溶液的,的浓度较小,反应速率较慢,褪色较慢;
溶液越大,溶液中的浓度越小,褪色越慢说明氧化性强于;见光分解为和氧气,反应的化学反应方程式为,故答案为:;。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
2024——2025年解密高考化学大一轮复习精讲案
第四章 非金属及其化合物
专题十一 氯及其重要化合物
第一板块 课标要求与化学核心素养
课标要求
化学核心素养
1. 掌握氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2. 了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法。
3. 了解氯元素单质及其重要化合物对环境的影响。
4. 结合实例认识卤素及其化合物性质的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。
5. 认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
宏观辨识与微观探析
科学探究与创新意识
科学精神与社会责任
第二板块 必备知识,强基固本
考点一 氯气、氯水
1.氯的原子结构
氯元素的价电子排布式为________,位于元素周期表的第____周期第____族,属于p区元素,易得1个电子达到稳定结构,是典型的非金属元素。
2.氯气的物理性质
氯气是一种________色、有________气味的气体,密度比空气的____,沸点:-34.6 ℃,____液化。
3.氯气的化学性质
(1)氧化性
(2)从化合价的角度认识Cl2的化学性质——歧化反应
氯气与水或碱反应时,氯元素的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现________性又表现________性。用化学方程式表示上述两类反应。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
4.氯水
(1)氯气的水溶液称为氯水,氯水中存在三种平衡关系:
①Cl2+H2OHCl+HClO
②HClOH++ClO-
③H2OH++OH-
(2)氯水的成分
三种分子:____________;四种离子:________________。
(3)新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒可能不同。
考点二 次氯酸 次氯酸盐
1.次氯酸
2.漂白液
3.漂白粉
考点三 氯气的实验室制法及应用
1.制取原理
H (浓)
完成下列有关反应的离子方程式:
(1)MnO2和浓盐酸: ______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)Ca(ClO)2与浓盐酸: ___________________________________________________。
(3)KClO3与浓盐酸: ______________________________________________________。
(4)KMnO4与浓盐酸: _____________________________________________________
________________________________________________________________________。
2.实验装置
实验目的:________________________________________________________
实验原理:________________________________________________________
除杂装置:________________________________________________________
收集装置:________________________________________________________
净化装置:__________________________________________________
考点四 卤素单质的性质及X-的检验
1.卤族元素
卤族元素又称卤素,位于元素周期表的第ⅦA族,价电子排布为ns2np5。
2.溴、碘单质物理性质比较
性质
Br2
I2
颜色
________色
______色
状态
液体
溶解性
①在水中溶解度不大;
②易溶于有机溶剂
特性
易______、有毒
①易______;
②使淀粉溶液______
3.氯、溴、碘单质化学性质比较
与水反应
X2+H2O______________
氯、溴、碘与水反应由____到____
与碱反应(NaOH)
2NaOH+X2===________________
氧化性
①Cl2____Br2____I2,还原性:Cl-____Br-____I-;
②氯、溴、碘与氢气化合由____到____;
③I2与Fe反应只生成FeI2,其他卤素单质可将Fe氧化为+3价
4.氟的特殊性
(1)氟无正化合价。
(2)F2能与水反应放出O2,化学方程式:__________________________________________
____________________________________________________________________________。
(3)在HX中,HF的熔、沸点最高,氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃。
5.卤素离子的检验方法
(1)AgNO3溶液——沉淀法
未知液生成
(2)置换——萃取法
未知液
有机层呈
(3)氧化——淀粉法检验
未知液 ____色溶液,表明有I-
考点五 从海水资源中提取卤素单质
1.氯的提取——氯碱工业
(1)工艺流程
海水―→粗盐饱和食盐水
(2)发生反应的化学方程式为____________________________________________________
________________________________________________________________________。
2.海水中提取溴
(1)工艺流程
(2)发生反应的化学方程式
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
3.海带中提取碘
(1)工艺流程
(2)发生反应的离子方程式:______________________________________________________
________________________。
考点一 氯气、氯水
1.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
2.图A处通入Cl2,当关闭B阀时,C处湿润的红布条没有明显变化,当打开B阀时,C处的湿润红色布条逐渐褪色。则D瓶中装的溶液是( )
A. 浓H2SO4 B. NaOH溶液
C. 水 D. 饱和食盐水
3.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是( )
A. Cl2漂白粉HClO B. NaNa2ONaOH
C. Fe2O3FeFe3O4 D. CuOCuSO4溶液Cu
4.将一定量的氯气通入30mL浓度为10mol/L的氢氧化钠浓溶液中,加热少许时间后均完全反应溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO3共存体系。下列判断正确的是( )
A. Cl2在反应中仅作氧化剂
B. ClO3-中心原子采用sp2杂化
C. n(NaCl):n(NaClO):n(NaClO3)可能为11:2:1
D. 与NaOH反应的氯气一定为0.15 mol
5.“价态—类别”二维图是研究元素的重要方法,如图为氯及其化合物的“价态—类别”二维图。如图为部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系如图所示。
(1)下列说法错误的是 _____;
A.a与d、a与e在酸性条件下反应,均可以得到b
B.c为一种新型自来水消毒剂,代替b的原因是c的毒性更小
C.向b的水溶液里加入CaCO3,可以增加d的产量
D.“84”消毒液可用于环境消毒,主要是因为其在空气中能生成d
(2)化学与生产、生活息息相关。很多消毒剂都是利用其强氧化性进行消毒杀菌,如常见的“84”消毒液(有效成分是NaClO)、双氧水、二氧化氯、高铁酸钠等。回答下列问题。
二氧化氯是国际公认的高效安全杀菌消毒剂,工业制备ClO2的反应原理如下:
2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl
①该反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为 _____,依据氧化还原反应规律判断,氧化性强弱为NaClO3_____Cl2(填“>”、“<”或“=”)
②当生成标况下氯气1.12L时,反应转移的电子数为 _____NA;
③ClO2在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐(需将其转化为Cl-除去,下列试剂中,可将转化为Cl-的是 _____(填字母序号)。
a.FeSO4 b.O3 c.KMnO4 d.SO2
(3)双氧水有绿色消毒剂之称,这是因为 _____。
“84”消毒液与双氧水混合会产生一种常见的无色无味气体,且消毒能力会严重降低,写出该反应的离子方程式 _____。
(4)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变化情况。对此,下列有关说法正确的是 _____;
A.光照使氯水中的次氯酸分解为盐酸,氧气传感器测得氧气的体积分数减少
B.光照过程中,氯水pH减小的同时,溶液中Cl-的浓度也不断增大
C.随着对氯水光照时间的延长,氯水的漂白性将增强
D.pH减小的主要原因是光照引起了Cl2溶解度的减小,氯气逸出,导致了溶液中H+浓度减小
考点二 次氯酸 次氯酸盐
1.化学与科技生产、生活环境等密切相关,下列说法正确的是
A. 可将油水分离的木材海绵吸附材料的主要成分是高分子化合物
B. 次氯酸钠溶液、碘酒、酒精都能杀菌消毒,都是利用了物质的强氧化性
C. 某大学研究院用CO2与丁二烯为原料制备塑料,为减少酸雨的形成做出了贡献
D. 久置的青菜菜叶变黄与用SO2漂白的纸张变黄的原理相同
2.部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A. 常温下,a、d水溶液的pH:a<d
B. b既具有氧化性,又具有还原性
C. c可用于自来水消毒
D. e或f分别与a的浓溶液反应均可制得b
3.已知锰酸钾(K2MnO4)在浓的强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:3MnO+2H2O=2MnO+MnO2↓+4OH-。下列用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的实验原理和装置不能达到实验目的的是( )
A. 用装置甲制取Cl2
B. 用装置乙除去 Cl2中的HCl
C. 用装置丙使K2MnO4转化成KMnO4
D. 用装置丁分离出溶液中的MnO2
4.用NaClO可去除水体中的过量氨氮,防止水体富营养化,其原理如图所示。下列有关分析错误的是( )
A. 过程②中NH3发生氧化反应
B. 该方法每处理1 mol NH3,理论。上需要消耗1.5 mol NaClO
C. 为提高处理NH3的效率,可以选择高温
D. 该方法处理酸性废水中的氨氮效果会更好
5.下列各组离子在给定条件的溶液中一定能大量共存的是( )
A. 在强酸性溶液中:Fe2+、K+、Cl-、ClO-
B. 加入铝粉有大量氢气产生的溶液中:Na+、Ca2+、Br-、HCO3-
C. 在无色溶液中:Cu2+、NO3-、K+、Cl-
D. 滴入酚酞显红色的溶液中:K+、Na+、SO42-、CO32-
考点三 氯气的实验室制法及应用
1.实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是( )
A. B.
制取Cl2 除去Cl2中的HCl
C. D.
收集Cl2 吸收尾气中的Cl2
2.某实验小组在实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2,并验证Cl2的性质。实验装置及所用药品(部分)如图所示,回答下列问题:
(1)A中选用的装置为 _____(填“甲”或“乙”),反应的化学方程式为 _____。盛装浓盐酸的仪器名称是 _____。
(2)装置B的作用是 _____;E中反应的离子方程式为 _____。
(3)若要验证干燥氯气不具有漂白作用,可将如图所示装置连接到原实验装置中,连接的最佳位置是 _____(填序号)。
①A、B间
②B、C间
③C、D间
(4)氯气的水溶液称为氯水。下列对氯水的说法错误的是 _____(双选,填字母)
A.氯水中不含氯气分子,因此没有颜色
B.加入有色布条,有色布条褪色,说明有HClO存在
C.由于次氯酸很稳定,因此氯水长时间保存也不会变质
D.加入硝酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀,说明有Cl-存在
(5)若标准状况下生成2.24LCl2,理论上需要MnO2的质量为 _____g。
3.实验室为制备和收集少量干燥、纯净的氯气,选用如图所示仪器及药品:
(1)上述实验中,用来盛放浓盐酸的仪器的名称是 _____。
(2)制取氯气的离子反应方程式为 _____。
(3)选择上述仪器并按顺序连接(填各接口处的字母):a→_____→k→i→h。
(4)如图是一组探究氯气性质的装置。
现关闭活塞K,若有色布条是干燥的,溶液A为浓硫酸,则有色布条 _____(填现象,下同)。
(5)现打开K,溶液A为氢氧化钠溶液,通入的氯气是湿润的,布条是干燥的,则有色布条 _____。
(6)使用氯气消毒易产生危害人体健康的有机氯化物。用氯气和亚氯酸钠(NaClO2)溶液可制备新的绿色消毒剂二氧化氯(ClO2),反应中还可得到氯化钠。该反应的化学方程式为 _____。
(7)若用含0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2,制得Cl2体积 _____(填“>”“<”或“=”)1.12L(标准状况)。
4.如图1是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 _____。
(2)按图组装好装置后,首先应进行的操作是 _____。
(3)实验开始后,Ⅰ、Ⅱ处的有色布条褪色的是 _____处。(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)
(4)装置A的烧瓶中发生反应的化学方程式为 _____。
(5)反应进行一段时间后D中的现象是,发生反应的离子方程式为 _____。
(6)装置E的作用是 _____。
(7)近年来,随着化学工业快速发展,氯气的需求迅速增加。图2是某制备氯气的原理示意图。CuO的作用是 _____,总反应方程式为 _____。
5.某化学实验小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时证明氯气的某些性质,某同学设计了如图所示的实验装置(氯气易溶于CCl4,HCl不溶于CCl4)。请回答下列问题:
请回答下列问题:
(1)装置A中连接橡皮管的目的是 _____。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为 _____。装置B中盛放的试剂是 _____。
(3)装置D与E中出现的不同现象说明的问题是 _____。
(4)有同学基于实验的严谨性考虑,认为可在F、G两个装置之间再加一个装有湿润的淀粉-KI试纸的装置,其目的是 _____。
考点四 卤素单质的性质及X-的检验
1.工业上制备相关物质,涉及的反应原理及部分流程较为合理的是( )
A. 制硝酸:N2NO50%HNO3浓HNO3
B. 制取镁:海水Mg(OH)2MgCl2溶液Mg
C. 制碘:干海带浸出液碘水I2
D. 制溴:浓缩海水Br2HBr溶液Br2
2.某化学小组探究卤族元素的性质,进行如图所示的实验a~d中均为浸有相应试液的棉花,夹持装置略)。下列说法正确的是( )
A. 具支试管中发生反应的化学方程式为NaClO+2HCl(浓)=NaCl+Cl2↑+H2O
B. 若a处变为橙色,b处变为蓝色,说明氧化性:氯气>溴>碘
C. 若c处褪色,说明KMnO4有还原性
D. 若d处褪色,说明Cl2具有漂白性
3.溴、碘均为卤族元素,下列关于溴、碘说法错误的是( )
A. 将F2分别通入NaBr溶液和NaI溶液中,可以得到溴单质和碘单质
B. 溴单质和碘单质在四氯化碳中的溶解度均大于它们在水中的溶解度
C. 碘酒可以使淀粉碘化钾试纸变蓝
D. 通常将KIO3固体添加到食盐中来制作碘盐
4.开发利用海水化学资源的部分过程如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 操作①中发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O
B. 可以用澄清石灰水鉴别NaHCO3和Na2CO3溶液
C. ③的离子方程式为Br2+SO2+2H2O═2H+++2HBr
D. 除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、,应依次加入NaOH溶液、BaCl2溶液和Na2CO3溶液
5.海水是名副其实的弱碱性液体矿产,世界上已知的100多种元素中,80%可以在海水中找到。如何有效利用海水资源,并尽可能减少海水中金属材料的腐蚀,是当今的研究热点。
(1)如图所示的方法可以保护钢质闸门。下列说法正确的是 _____。(单选)
A.当a、b间用导线连接时,X可以是锌棒,X上发生氧化反应
B.当a、b间用导线连接时,X可以是锌棒,电子经导线流入X
C.当a、b与外接电源相连时,a应连接电源的正极
D.当a、b与外接电源相连时,阴极的电极反应式:2Cl--2e-═Cl2↑
(2)海水电池在海洋能源领域应用广泛,各种金属铝、镁、钠、锂都可以作为海水电池的电极材料。下列说法错误的是 _____。(单选)
A.A极为正极,海水中盐分大,可作为电解质溶液
B.正极发生的电极反应只有:2H2O+2e-═2OH-+H2↑
C.采用钠、锂等活泼金属作电极,要注意防止与海水直接接触
D.通常海水电池都属于一次电池
电解饱和食盐水,可以有效的利用海水资源,下图是电解饱和氯化钠溶液的示意图。
(3)电解饱和氯化钠溶液的离子方程式为 _____。
(4)电极A接电源的 _____(填“正”或“负”极。饱和氯化钠溶液从 _____(填a或c)口进入,NaOH溶液从 _____(填b或d)口导出。
(5)阳离子交换膜的作用是 _____。
某研究小组用微生物电池模拟淡化海水,同时做电解实验,实验装置如图所示,C、D是铂电极。已知:苯酚的分子式为C6H6O。
(6)丙装置中D电极为 _____极。(填“阴”或“阳”或“正”或“负”)。
(7)若乙是铁片镀铜装置,A、B质量相同。A电极材料:_____;当B和A的质量差为12.8g时,丙装置中C极产生的气体在标准状况下的体积是 _____L。
(8)甲装置中:
①a极的电极反应式为 _____。(苯酚用分子式表示)
②理论上每消除1mol苯酚,同时消除 _____。
第三板块 素养评价 真题演练
1.[2024年广东高考真题]1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中,难以达到预期目的的是( )
A
B
制备
净化、干燥
C
D
收集
验证的氧化性
2.[2024年北京高考真题]下列方程式与所给事实不相符的是( )
A.海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:
B.用绿矾()将酸性工业废水中的转化为
C.用溶液能有效除去误食的
D.用溶液将水垢中的转化为溶于酸的:
3.[2024年北京高考真题]可采用催化氧化法将工业副产物制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是( )
A.Y为反应物,W为生成物
B.反应制得,须投入
C.升高反应温度,被氧化制的反应平衡常数减小
D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
4.[2024年浙江高考真题]工业上将通入冷的溶液中制得漂白液,下列说法不正确的是( )
A.漂白液的有效成分是 B.水解生成使漂白液呈酸性
C.通入后的漂白液消毒能力增强 D.溶液比溶液稳定
5.[2024年浙江高考真题]为回收利用含的废液,某化学兴趣小组设计方案如下所示,下列说法不正确的是( )
A.步骤Ⅰ中,加入足量溶液充分反应后,上下两层均为无色
B.步骤Ⅰ中,分液时从分液漏斗下口放出溶液A
C.试剂X可用硫酸
D.粗可用升华法进一步提纯
6.(2022·安徽)下列物质的制备与工业生产实际相符合的是( )
A. 制漂白粉:漂白粉
B. 制纯碱:饱和
C. 海水提镁:海水
D. 海带提碘:海带含滤液
7.(2022·广东)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. B.
C. D.
8.(2022·浙江)下列推测不合理的是( )
A. 相同条件下,与反应比与反应难
B. 与足量作用生成种酸
C. 相同条件下,与水反应由快到慢的顺序:、、
D. 与足量作用可得到
9.(2021·广东)劳动成就梦想。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是( )
选项
劳动项目
化学知识
社区服务:用消毒液对图书馆桌椅消毒
含氯消毒剂具有氧化性
学农活动:用厨余垃圾制肥料
厨余垃圾含、、等元素
家务劳动:用白醋清洗水壶中的水垢
乙酸可由乙醇氧化制备
自主探究:以油脂为原料制肥皂
油脂可发生皂化反应
10.(2021·北京)某小组探究卤素参与的氧化还原反应,从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
浓盐酸与混合加热生成氯气。氯气不再逸出时,固液混合物中仍存在盐酸和。
反应的离子方程式是 _______________________________。
电极反应式:
还原反应:
氧化反应:____________________________________;
根据电极反应式,分析中仍存在盐酸和的原因。
随降低或升高,氧化性减弱。
随降低,___________。
补充实验证实了中的分析。
序号
实验
加入试剂
现象
Ⅰ
较浓硫酸
有氯气
Ⅱ
有氯气
Ⅲ
和
无氯气
是 ______,是 ___________。
利用对氧化性的影响,探究卤素离子的还原性。相同浓度的、和溶液,能与反应所需的最低由大到小的顺序是 ___________,从原子结构角度说明理由 _______________________________。
根据中结论推测:酸性条件下,加入某种化合物可以提高溴的氧化性,将氧化为。经实验证实了推测。该化合物是 ______。
分别与的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合,只与氢碘酸发生置换反应。试解释原因:_______________________________。
总结:物质氧化性和还原性变化的一般规律是 ____________________________________。
11.(2021·广东)含氯物质在生产生活中有重要作用。年,舍勒在研究软锰矿主要成分是的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为中文命名“氯气”。
实验室沿用舍勒的方法制取的化学方程式为 ________________________ 。
实验室制取干燥时,净化与收集所需装置的接口连接顺序为 _______________ 。
某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中 ______ 已分解。检验此久置氯水中存在的操作及现象是 ______________________________________ 。
某合作学习小组进行以下实验探究。
实验任务 通过测定溶液电导率,探究温度对溶解度的影响。
查阅资料 电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时,强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大;离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高而增大。时,。
提出猜想 猜想:较高温度的饱和溶液的电导率较大。
猜想:在水中的溶解度。
设计实验、验证猜想 取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ不同温度下配制的饱和溶液,在设定的测试温度下,进行表中实验,记录数据。
表
实验序号
试样
测试温度
电导率
Ⅰ:的饱和溶液
Ⅱ:的饱和溶液
Ⅲ:的饱和溶液
数据分析、交流讨论 的饱和溶液中, ______ 。实验结果为。小组同学认为,此结果可以证明中的猜想成立,但不足以证明猜想成立。结合中信息,猜想不足以成立的理由有 __________________________________________________ 。
优化实验 小组同学为进一步验证猜想,在实验的基础上完善方案,进行实验和。请完成表中内容。
表
实验序号
试样
测试温度
电导率
Ⅰ
______
______
______
实验总结根据实验的结果,并结合中信息,小组同学认为猜想也成立。猜想成立的判断依据是 __________________________________________ 。
12.[2024年河北高考真题]市售的溴(纯度99%)中含有少量的和,某化学兴趣小组利用氧化还原反应原理,设计实验制备高纯度的溴。
回答下列问题:
(1)装置如图(夹持装置等略),将市售的溴滴入盛有浓溶液的B中,水浴加热至不再有红棕色液体馏出。仪器C的名称为__________;溶液的作用为______________________;D中发生的主要反应的化学方程式为_________________________________。
(2)将D中溶液转移至___________(填仪器名称)中,边加热边向其中滴加酸化的溶液至出现红棕色气体,继续加热将溶液蒸干得固体R。该过程中生成的离子方程式为______________________。
(3)利用图示相同装置,将R和固体混合均匀放入B中,D中加入冷的蒸馏水。由A向B中滴加适量浓,水浴加热蒸馏。然后将D中的液体分液、干燥、蒸馏,得到高纯度的溴。D中蒸馏水的作用为______________________和______________________。
(4)为保证溴的纯度,步骤(3)中固体的用量按理论所需量的计算,若固体R质量为m克(以计),则需称取___________(用含m的代数式表示)。
(5)本实验所用钾盐试剂均经重结晶的方法纯化。其中趁热过滤的具体操作为漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,转移溶液时用___________,滤液沿烧杯壁流下。
第四板块 专题演练 模拟提升
1.室温下,体积的水能溶解约体积的用试管收集后进行如图所示实验,下列对实验现象的分析或预测正确的是( )
A. 试管内液面上升,证明与水发生了反应
B. 取出试管中的溶液,加入少量粉末,溶液漂白能力减弱
C. 取出试管中的溶液,光照一段时间后下降,与反应有关
D. 取出试管中的溶液,滴加紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色,加热后颜色又变为红色
2.对下列图示的说法错误的是( )
A. 图中反应物的总键能大于生成物的总键能
B. 用图进行中和热的测定实验时,氢氧化钠一次性快速加入,测定的中和热数值误差更小
C. 图中通入干燥的可验证干燥的氯气是否有漂白性
D. 由图可证明图示条件下
3.在实验室进行氯气的制备和性质探究实验过程中,下列实验可以实现的是( )
A.制备
B.净化
C.证明氧化性
D.验证氯水的酸性和漂白性
4.下图是实验室制备氯气并进行一系列实验的装置夹持装置已经省略,有关叙述错误的是
A. 装置中发生的反应为
B. 装置中漏斗的作用是平衡压强
C. I、Ⅱ处依次放湿润和干燥的有色布条可验证干燥的不具有漂白性
D. 可利用该实验装置证明氧化性:
5.氯及其化合物应用广泛。氯的单质可由与浓盐酸共热得到,能氧化,可从海水中提取;氯的氧化物可用于自来水消毒,是一种黄绿色气体,易溶于水,与碱反应会生成与 ,在稀硫酸和的混合溶液中通入气体可制得;漂白液和漂白粉的有效成分是次氯酸盐,可作棉、麻的漂白剂。下列含氯物质的转化正确的是( )
A. 漂白粉
B. 无水
C.
D.
6.某实验小组利用微型实验装置进行氯气的制备和性质探究,装置如图所示,下列有关说法错误的是( )
A. 与浓盐酸反应,只体现还原性
B. 浸有淀粉溶液的脱脂棉变蓝,说明氧化性
C. 新鲜花瓣褪色是因为氯气与水反应生成的有漂白性
D. 浸有溶液的脱脂棉可吸收过量氯气
7.将分液漏斗中的浓盐酸滴入具支试管中生成,将通入后续的玻璃弯管中,进行如下图探究实验。下列说法正确的是( )
A. 固体为
B. 处花瓣褪色,说明具有漂白性
C. 加热处,可见白烟,与反应是吸热反应
D. 处玻璃管膨大处起防止液体冲出的作用
8.为探究新制氯水的性质,某学生做了如下实验。由上述实验可得新制氯水的性质与对应的解释或离子方程式不相符的是( )
实验
装置
试剂
现象
紫色的石蕊试液
溶液先变红后褪色
溶液
产生气泡
酸化的溶液
产生白色沉淀
溶液、溶液
溶液变红
A. 实验说明新制氯水中含有、
B. 实验发生的反应为
C. 实验说明新制氯水中有,
D. 实验说明氯气具有强氧化性,
9.部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A. 常温下,、水溶液的: B. 既具有氧化性,又具有还原性
C. 可用于自来水消毒 D. 或分别与的浓溶液反应均可制得
10.在“价类”二维图中融入“杠杆模型”,可直观辨析部分物质间的转化及其定量关系。图中的字母分别代表常见的含氯元素的物质,下列相关推断不合理的是( )
A. 实验室可用的浓溶液与反应制备
B. 、既具有氧化性又具有还原性
C. 若为钠盐,实验室可用和浓硫酸反应制取少量气态
D. 若在加热条件下与强碱溶液反应生成的含氯化合物只有和,则
11.已知卤素互化物的性质与卤素单质类似,下列关于的说法不正确的是
A. 有强氧化性
B. 能与发生氧化还原反应
C. 是共价化合物
D. 能与溶液反应生成、和
12.实验:将一小粒钠放在石棉网上,微热,待钠熔成球状时,将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方,钠剧烈燃烧,有白烟生成。下列分析不正确的是( )
A. 钠熔化后体积增大,说明钠原子间的平均距离增大
B. 反应过程中,的键断裂
C. 的形成过程可表示为
D. 该实验说明的氧化性比的强
13.某小组设计实验制备溴单质,装置如图所示。回答下列问题:
装浓硫酸的仪器是__________填名称,装置的作用是__________。
补充装置,画出装置图并注明试剂名称__________。
装置中生成溴单质的化学方程式为__________。副产物有、,经检验产物中没有生成
实验完毕后,利用如图装置提取溴单质。已知、的沸点依次为、。先收集的物质是__________填化学式。
被称为拟卤素单质,具有卤素相似的性质。为了探究的氧化性强弱,进行实验,实验操作及现象如下:
实验操作
现象
甲
向溶液中滴加几滴溴水,振荡
溶液不褪色
乙
向溶液中滴加溴水,振荡
溶液变为无色
丙
向溶液中滴加溴水,振荡
溶液褪色
已知:拟卤素单质及钾盐水溶液均为无色。
如果氧化产物为,写出操作乙中反应的离子方程式:__________。
某同学得出结论,氧化性:。该结论__________填“科学”或“不科学”,理由是__________如果填科学,此问不填。
14.某化学小组同学发现“”消毒液主要成分为与洁厕剂主要成分为盐酸室温下混合有生成,于是尝试在实验室利用该反应原理制取。
若用次氯酸钙、浓盐酸为原料,利用上图装置制取。装置中仪器的名称为_______,反应的化学方程式为_______。
实验室制取干燥的时,净化与收集所需装置的接口连接顺序为_______。
经查阅资料得知:无水在空气中易潮解,加热易升华。设计如图所示装置制备无水。
下列操作步骤的正确顺序为_______填字母。
体系冷却后,停止通入 通入干燥的赶尽装置中的空气
在铁屑下方加热至反应完成 用干燥的赶尽
检验装置的气密性
该实验装置存在的明显缺陷是_______。
世界环保联盟要求逐渐取代作为自来水消毒剂。
已知:,。
有关物质的熔、沸点如下表:
物质
熔点
沸点
的生产流程示意图如下:
该工艺中,需要补充的物质为_______填化学式,下同,能参与循环的物质是_______。从发生器中分离出,可采用的方法是_______。
15.I.在年全国抗击新冠肺炎的战役中使用了大量的消毒液,它是一种以次氯酸钠为有效成分的高效消毒剂,其水溶液具有强氧化性,可以使病毒的核酸物质被氧化从而杀灭病毒。使用时需注意:勿与洁厕灵主要成分为浓盐酸混用:宜储存在避光、阴凉处
由储存注意事项可推测消毒液消毒效果的影响,实验方案如下:
取个烧杯,分别倒入消毒液。将个烧杯分别置于、、、水浴中加热。已知:反应溶液氧化性直观的参数是氧化还原电位,值越大,表明氧化性越强,消毒效果越好。实验采用氧化还原电位传感器采集数据,绘制图象如图:
分析图象,可以获得的结论是_____________________________________________;消毒液不能直接用来洗手,需要加水稀释后才可使用,稀释时水的温度最好不超过______。
如果将消毒液与洁厕灵混用,会产生一种有毒气体和一种常见的盐,写出化学反应方程式_______________________________________。
Ⅱ消毒液也可用于漂白,该小组继续探究消毒液在不同下使红纸褪色的情况,做了如下实验:
步骤:将市售消毒液稀释至倍,测得稀释后溶液的;
步骤:将稀释后溶液各分别加入个洁净的小烧杯中;
步骤:用溶液将个烧杯内溶液的分别调至、和。溶液体积变化忽略不计
步骤:在个烧杯中分别放入大小相同的红纸,观察现象,记录如下:
烧杯
溶液的
现象
后,红纸基本不褪色;后红纸褪色
后,红纸颜色变浅;后红纸褪色
后,红纸颜色变得更浅;后红纸褪色
已知:溶液中、和物质的量分数随溶液变化的关系如图所示:
由实验现象可获得以下结论:溶液的再范围内,越大,红纸褪色____________。
结合图象进行分析,、两烧杯中实验现象出现差异的原因是_________________________________________________________。
图象表明,当调至时,消毒液中的有效成分几乎变成,由上述实验可知,其他条件相同时,氧化性______填“”或“”,消毒液之所以为次氯酸盐而不是次氯酸是由于次氯酸不稳定,写出见光分解的化学反应方程式____________________________________________________________。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$