内容正文:
专题05 氯及其化合物
考点梳理 要点题型演练
考点01 Cl2 的性质 【题型1氯气的性质】
考点02 次氯酸与氯水 【题型2氯水的成分与性质】
考点03 次氯酸盐 【题型3次氯酸及其漂白性探究实验】
考点04 氯气的实验室制取 【题型4氯气与碱的反应 次氯酸盐的强氧化性】
考点05 Cl-的检验 【题型5氯气的实验室制取及性质实验】
考点06氯气的性质探究 【题型6氯离子的检验】
考点07氯及其化合物的转化关系 【题型7有关氯及其化合物的转化与无机推断】
【题型8有关氯及其化合物的探究实验】
考点梳理
考点01 Cl2 的性质
物理性质
有刺激性气味 _______色有毒气体, 密度比空气______ , 1体积水能溶解约2体积Cl2 , 易液化
化学性质
结构分析
化学性质
强氧化性
金属单质
与变价金属反应生成高价氯化物,如2Fe+3Cl22FeCl3
非金属单质
H2:点燃——____色火焰,瓶口____ 光照——爆炸
还原性化合物
FeCl2:2FeCl2+Cl2=2FeCl3 KI:2KI+Cl2=2KCl+I2
氧化性与还原性
水
(自来水消毒)
碱
(制漂白液)
(制漂白粉)
盐
AgNO3+Cl2+H2O=AgCl↓+HNO3+HClO
考点02 次氯酸与氯水
1、次氯酸
(1)不稳定性
次氯酸分解反应的化学方程式为 。
(2)强氧化性
①能将有色物质氧化为无色物质,作漂白剂。
②杀菌、消毒。
(3)弱酸性:酸性比碳酸弱
向NaClO溶液中通入少量CO2,离子方程式为ClO-+CO2+H2O===HCO+HClO。
强调:向NaClO溶液中通入CO2(无论是少量还是过量),均生成HCO和HClO。原因是酸性:H2CO3>HClO>HCO。
2.氯水
成分
三分子:H2O、Cl2、HClO
四离子:Cl-、H+、ClO-、OH-(极少)
Cl2水中某些微粒的化学检验方法
微粒
H2O
Cl-
H+
HClO
Cl2
试剂
CuSO4
AgNO3溶液
NaHCO3
有色布条
KI—淀粉试纸
现象
产生少量气泡
氯水性质的多重性
3.新制氯水、久置氯水、液氯的比较
新制氯水
久置氯水
液氯
成分
(1)三种分子:
(2)四种离子:
H+、OH-、Cl-、H2O
Cl2
颜色
浅黄绿色
无色
黄绿色
性质
酸性、氧化性、漂白性
酸性
Cl2的性质
保存
棕色瓶盛装,置于阴暗处
—
低温密封
考点 03次氯酸盐
1.漂白液
2.漂白粉
强调:①向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,发生的反应为 。
②向Ca(ClO)2溶液中通入SO2,生成的是CaSO4而不是CaSO3。
③次氯酸盐(ClO-)无论是在酸性、碱性还是中性条件下,均具有强氧化性,均能氧化I-、Fe2+、SO、S2-等还原性离子。
【疑难点拨】
(1)新制氯水(呈淡黄绿色),属于混合物,若久置,则最终为盐酸(无色),故久置的氯水颜色褪去(无Cl2),氧化性减弱(无HClO、Cl2),酸性增强。
(2)Cl2、NaClO、漂白粉本身并无漂白性,只有在一定条件下生成HClO时,才有漂白性,如干燥的Cl2不能使干燥的有色布条褪色。
(3)漂白液、漂白粉的漂白原理是NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO、Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。
(4)漂白粉敞口存放在潮湿的空气中容易失效,其原因是Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO;2HClO2HCl+O2↑,所以漂白粉的保存方法是密封保存。
(5)HClO的漂白性是永久的破坏性漂白。
考点 04氯气的实验室制取
反应原理
阴离子氧化法:用 的物质(如MnO2、KMnO4等)将 中的 价的氯氧化。
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(盐酸表现: 性和 ,被氧化的HCl占反应总量的 )
装置类型
固+液气(如用KMnO4则为:固+液―→气)
气体净化
Cl2(HCl、水蒸气)Cl2
气体收集
向上排空气法或排 法
尾气处理
用NaOH溶液吸收,离子方程式为:
气体验满
用湿润的KI淀粉试纸:试纸变 色
根据氯气的颜色判断:瓶中充满 色气体
装置图
因浓盐酸有挥发性,制氯装置应使用分液漏斗并盖上玻璃塞
为确保实验过程中分液漏斗的液体顺利流下,可采取的方法有:一是把分液漏斗和圆底烧瓶用橡皮管相连通、二是在分液漏斗下端套一个小试管
制取流程
(1)制备装置类型:固体+液体气体
(2)净化方法:用饱和食盐水除去HCl,再用浓硫酸除去水蒸气。
(3)收集方法:①氯气的密度比空气大,可用向上排空气法收集②氯气在饱和食盐中的溶解度较小,可用排饱和食盐水法收集。
(4)验满方法:①将湿润的淀粉KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满;②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口,观察到试纸先变红后退色,则证明已集满;③根据氯气的颜色,装置充满了黄绿色气体,则证明已集满。
(5)尾气吸收:用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收,不用Ca(OH)2溶液吸收的原因是Ca(OH)2溶解度小,溶液浓度低,吸收不完全。
注意事项:①应使用分液漏斗;
②烧瓶下应垫石棉网;
③应用酒精灯加热;
④应用浓盐酸;
⑤多余Cl2应通入 溶液中;
⑥MnO2在该反应中作氧化剂,也可用KMnO4代替,故酸化高锰酸钾时不可用盐酸酸化;
⑦随着盐酸浓度变稀,不能再反应生成氯气,也就是说MnO2过量,盐酸也不会反应完全。
【疑难点拨】
实验室制取氯气装置的改进
装置
装置图
说明
制取
装置
①用KMnO4代替MnO2,常温下即可反应,故不需要酒精灯加热,反应原理为2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
②图中橡皮管a的作用是使分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等,便于分液漏斗的液体流下
除杂
装置
①装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外还可以检查整套装置是否发生堵塞(若装置某一位置堵塞,则长颈漏斗中的液面会迅速上升)②该装置的作用之一是观察气体的生成速率
干燥
装置
①用固体干燥剂CaCl2或P2O5同样能吸收Cl2中的水蒸气,但不能使用碱石灰作干燥剂,原因是Cl2能与之反应
②若用干燥管代替U形管(见下图)
则要求气体的流向为a管进气,b管出气
尾气
处理
①对于极易溶于水的气体(如NH3、HCl、HBr、HI等),要设置防倒吸装置
②该防倒吸装置中的倒扣漏斗边缘要刚好浸入到液面下,不能将整个漏斗都浸入到液面内
考点 05 Cl-的检验
向三支试管中分别加入2-3ml稀盐酸、NaCl、Na2CO3溶液,然后各滴入几滴AgNO3溶液,观察现象,再分别加入少量稀硝酸,观察现象。
试剂
滴入AgNO3溶液的现象及反应原理
滴入稀硝酸的现象及反应原理
稀盐酸
白色沉淀
沉淀不溶解
AgCl沉淀不溶于稀硝酸
NaCl溶液
白色沉淀
沉淀不溶解
AgCl沉淀不溶于稀硝酸
Na2CO3溶液
白色沉淀
2Ag++CO32-=Ag2CO3↓
沉淀溶解,有气体生成
Ag2CO3+2H+=2Ag++H2O+CO2↑
根据上述实验现象,检验Cl-要排除CO32-等离子的干扰,应该
考点 06氯气的性质探究
A B C D E F G H
装置
试剂
实验现象
实验目的
A
浓硫酸
验证氯气无漂白作用,而湿润的红布条之所以褪色是因为Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白作用
B
干燥红布条
无明显变化
C
湿润红布条
D
FeCl2溶液
溶液由浅绿
色变棕黄色
验证氯气具有强氧化性,可与金属及还原性物质反应
E
淀粉KI溶液
F
浓硫酸
G
铁粉
产生棕色烟
H
NaOH溶液
吸收多余的氯气
考点 07氯及其化合物的转化关系
题型演练
· 【题型1氯气的性质】
1.(24-25高一上·福建三明·阶段练习)下列关于氯气的叙述正确的是
A.通常情况下氯气呈黄绿色,有刺激性气味,极易溶于水
B.红热的铜丝可以在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟
C.光照氯气和氢气的混合物,二者不反应
D.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰
2.(24-25高一上·山东德州·阶段练习)某同学用下列装置进行有关Cl2的实验。下列说法不正确的是
A.Ⅰ图中:试管内液面上升,液体呈浅黄绿色
B.Ⅱ图中:铜丝在氯气中剧烈燃烧,生成蓝色的烟
C.Ⅲ图中:纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,瓶口有白雾
D.Ⅳ图中:开始气球处于干瘪状态,滴入NaOH溶液后,气球逐渐膨胀
3.(23-24高一上·山东·阶段练习)下列操作及现象和结论均正确的是
选项
操作及现象
结论
A
向Na2O2粉末中滴加盐酸,产生气泡
Na2O2已变质
B
向Na2CO3溶液中滴加澄清石灰水,产生白色沉淀
原溶液中不含NaHCO3
C
向淀粉-KI溶液中通入少量Cl2,溶液变蓝色
氧化性:Cl2>I2
D
用激光灯照射AgI胶体,有明亮“通路”
发生了化学变化
A.A B.B C.C D.D
· 【题型2氯水的成分与性质】
1.(23-24高一上·广东茂名·期末)已知:淀粉遇变蓝。在探究新制氯水成分及性质的实验中,依据下列方法和现象不能得出相应结论的是
选项
方法
现象
结论
A
观察氯水颜色
氯水呈黄绿色
氯水中含
B
向滴有酚酞的溶液中滴加氯水
红色褪去
氯水中可能含有
C
向淀粉—碘化钾溶液中滴加氯水
溶液变蓝
氯水中有氧化性的物质
D
向氯水中滴加硝酸银溶液
有白色沉淀产生
氯水中有
A.A B.B C.C D.D
2.(24-25高一上·山东济南·阶段练习)如图所示,A处通入,关闭B阀时,C处的红色布条不褪色;打开B阀时,C处的红色布条逐渐褪色。下列说法错误的是
A.若A处通的为干燥,则D中溶液可能为,C处为湿润的红色布条
B.若A处通的为湿润,则D中溶液可能为或浓硫酸,C处为干燥的红色布条
C.溶液可以换成澄清石灰水
D.该实验证明干燥的氯气无漂白性
3.(23-24高一上·江苏常州·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变化情况。对此,下列有关说法正确的是
A.随着对氯水光照时间的延长,氯水的漂白性将增强
B.光照使氯水中的次氯酸分解为盐酸,溶液的酸性增强
C.光照过程中,氯水pH减小的同时,溶液中的浓度也不断减小
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
· 【题型3次氯酸及其漂白性探究实验】
1.(23-24高一上·江苏苏州·阶段练习)下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.易溶于水,可用于制作漂白粉
B.盐酸具有挥发性,可用于除水垢
C.漂白粉具有强氧化性,可用于消毒杀菌
D.具有强氧化性,氯水可用作自来水消毒
2.(24-25高一上·山东·阶段练习)“价—类二维图”是学习元素及其化合物知识的高效模型,有关氯的“价—类二维图”说法错误的是
A.e的某种常见化合物可以用于实验室制备O2
B.将b通入盛有鲜花的试剂瓶,鲜花褪色,说明b具有漂白性
C.类比d的分子式,g的分子式为HClO4,是氯元素的最高价态
D.84消毒液的有效成分是f的钠盐,作用原理是与空气中的水和二氧化碳反应生成d
3.(24-25高一上·安徽·阶段练习)用图示装置探究的漂白原理,其中①~④中先放入干燥红纸(不考虑红纸中色素在溶液中扩散),已知:ⅰ.HCl与反应生成;ⅱ.不与HClO反应。
装置
红纸变化
①不褪色
②逐渐褪色
③几乎不褪色
④快速褪色
下列对于该实验的分析错误的是
A.对比①②的现象,说明没有漂白性 B.通后,可用pH试纸测②中溶液的pH值
C.④中褪色快,是因为反应生成HClO的浓度大 D.NaOH溶液用于吸收尾气中的
· 【题型4氯气与碱的反应 次氯酸盐的强氧化性】
1.(24-25高一上·山东菏泽·阶段练习)下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.NaClO有还原性,可用于消毒杀菌
B.NaOH能与盐酸反应,可用作胃酸中和剂
C.能与碱反应,可用作食品膨松剂
D.盐酸呈酸性,可用于除铁锈
2.(23-24高一上·广东江门·期末)劳动开创未来。下列劳动项目没有运用相应原理或性质的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用小苏打作发泡剂烘焙面包
受热易分解
B
用84消毒液对医院桌椅消毒
含消毒剂具有氧化性
C
用制作红色油漆
是碱性氧化物
D
技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板
铝能形成致密氧化膜
A.A B.B C.C D.D
3.(24-25高一上·黑龙江·期中)工业上将氯气通入到石灰乳中制备源白粉,制备流程如下。
下列有关说法正确的是
A.漂白粉是纯净物
B.“反应”中是氧化剂,石灰乳是还原剂
C.将通入到烧碱溶液中也可以制得具有漂白性的物质
D.工业上制备漂白粉的离子方程式为
· 【题型5氯气的实验室制取及性质实验】
1.(22-23高三上·江苏扬州·期中)实验室制取Cl2并探究其氧化性,下列实验装置和操作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中混有的HCl
C.用装置丙验证Cl2的氧化性 D.用装置丁吸收尾气中的Cl2
2.(2024·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
A. A B.B C.C D.D
3.(23-24高一上·广东茂名·期末)钠和氯是我们熟悉的典型金属元素与非金属元素,研究它们的性质对于生产、生活、科研具有重要意义。回答下列问题:
Ⅰ.某化学兴趣小组为了探究“干燥的不能与发生反应”而“潮湿的能与发生反应”,设计了如图所示装置进行实验(夹持仪器已省略)。
(1)实验开始前先通入一段时间的,目的是 。
(2)写出图中装置A中发生反应的离子方程式: ,试剂X是 ,装置中试剂不能换成饱和溶液的原因是 (用化学方程式解释)。
(3)实验时,首先关闭,打开;然后打开装置中分液漏斗的活塞,加入稀盐酸,实验中观察到装置中灼热的铜丝颜色未发生变化,则得出的结论是 。
Ⅱ.某同学设计了如图所示的实验装置制取氯气并探究氯气的性质(A为氯气的制取装置,未画出)。
(4)该同学未在实验室中找到陶土网,则应该选取 (“a”或“b”)装置做A中的制取装置。装置C、D中依次盛放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,其目的是验证使湿润的红布条褪色的是 (填化学式),而不是。
(5)中可将氧化为,反应的离子方程式为 。请设计实验方案,验证装置中是否有: 。
(6)若将通入热的溶液中,可以得到和的混合液。当混合液中和的个数比为时,混合液中和的个数比为 。
· 【题型6氯离子的检验】
1.(23-24高一上·广西贺州·期末)下列有关实验操作的说法,正确的是
A.制备Fe(OH)3胶体:将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中
B.检验溶液中的K+:透过蓝色钴玻璃观察,若火焰呈紫色,则含有K+
C.向某溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明原溶液中一定含有Cl-
D.某溶液加入稀盐酸,有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成,则溶液中一定含
2.(24-25高一上·广东广州·阶段练习)下列检验方法和结论都正确的是
A.加入溶液有白色沉淀生成,证明原溶液中一定有大量
B.加入硝酸后的溶液中,滴加溶液,有白色沉淀生成,证明原溶液一定有大量
C.加入盐酸后,放出能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,证明原溶液一定含有大量
D.在纯碱和小苏打混合溶液中加入无色酚酞试液后,溶液显红色。
3.(23-24高一上·江西抚州·期末)下列有关物质检验实验结论正确的是
A.取适量待测溶液于试管中,加足量稀盐酸,无明显现象,再滴加硝酸银溶液,出现白色沉淀,说明原待测溶液中一定含有Cl-
B.取一根洁净的铂丝,在酒精灯火焰上灼烧至无色,然后蘸取少量待测溶液,置于火焰上灼烧,火焰呈黄色,则原待测溶液中一定含有Na+
C.取适量待测溶液于试管中,滴入适量新制氯水溶液,无明显现象,再滴入足量KSCN,溶液变为血红色,则原待测溶液中一定含有Fe2+
D.取适量待测溶液于试管中,滴入适量澄清石灰水,产生白色沉淀,则原待测溶液中一定含有
· 【题型7有关氯及其化合物的转化与无机推断】
1.(23-24高一上·福建莆田·期末)氯及其化合物的“价-类”二维图。d、e属于钾盐。下列说法不正确的是
A.b溶液久置后会转化为c
B.电解饱和e溶液可以制取a
C.往冷的溶液通入a可得到d和e
D.d→e的转化可以用于制取氧气
2.(23-24高一上·广东深圳·期末)如图是氯元素的部分“价﹣类”二维图,下列说法错误的是
A.液态b可储存在钢瓶中
B.f的水溶液为一种强酸
C.a的水溶液与g在一定条件下可以得到b
D.一定条件下,h的固体可分解产生O2
3.(23-24高一上·新疆和田·期末)现有中学化学常见的物质A、B、C、D、E、F、G、H,满足如下图所示转化关系。其中A、F为气体单质,A呈黄绿色,C为淡黄色固体化合物。为生活中常见的液体化合物。回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:A ,C ,H 。
(2)写出下列化学反应方程式:① ,③ 。
(3)由于D易于发生③反应而不易于保存,故生产生活中往往用A与石灰乳反应生成易于保存运输的固体,其在潮湿空气中可以反应生成D,请写出这两个反应方程式: , 。
(4)B可用于呼吸面具作氧气的来源,有关反应的化学方程式为 。
(5)在实验室制取A物质的离子反应 。
· 【题型8有关氯及其化合物的探究实验】
1.(23-24高一上·浙江衢州·期末)二氯化二硫()是橡胶工业的硫化剂,可由硫和氯气在100~110℃直接化合而成,实验室制备的实验装置如图。已知:在300℃以上完全分解;的熔点:-77℃,沸点:137℃;遇水剧烈。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 。
(2)装置C的作用为 ,装置G中的试剂为 。
(3)该装置存在一定的缺陷,应在F、G装置间增加 。
(4)下列有关实验的说法正确的是_______。
A.为了防止反应过于剧烈,可将浓盐酸换成稀盐酸
B.装置D中反应温度不宜过高
C.装置B的作用是除氯气中的氯化氢气体
D.实验开始时应先点燃D处酒精灯
(5)与水反应产物中的一种气体X能使品红溶液褪色,加热后又恢复原来的颜色,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,写出该反应的化学方程式: 。
2.(23-24高一上·四川南充·期末)实验室制取纯净、干燥的氯气的装置如图,完成下列问题:
(1)实验室制取的化学方程式是 ,浓盐酸表现酸性和 性。
(2)除杂装置②中的试剂是 。
(3)图中气体收集装置最合适的是 。(填字母标号)
(4)尾气处理装置中装有氢氧化钠溶液,写出该装置中的离子方程式 。
(5)氯气溶于水形成氯水,氯水通常保存在棕色瓶中,因为光照条件下容易变质。用传感器辅助分析氯水在光照过程中微粒成分的变化,得到以下图像,其中不合理的是 (填字母标号)。
(6)为探究的氧化性,某同学将通入盛有溶液中,溶液由浅绿色逐渐变为棕黄色。为进一步验证被氧化后所得的产物,实验方案如下:分别取少量反应后的溶液于两支试管中,向其中一只试管中加 (填化学式)溶液,溶液变红,说明氧化所得产物中有;向另一只试管中加入少量淀粉溶液,溶液 (填现象),说明氧化所得产物中有。
3.(23-24高一上·四川凉山·期末)元素的价-类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型工具,也是发展证据推理与模型认知这一科学核心素养的重要途径。如图为氯元素的价-类二维图,回答下列问题:
(1)实验室用二氧化锰制取的离子方程式为 。
(2)物质的量均为的的和Fe充分反应,转移电子数为 。
(3)已知能与反应生成及等物质的量的另一种含氯物质,参考价类二维图,写出二者反应的离子方程式: 。
(4)亚氯酸钠是一种高效的漂白剂和消毒剂,它在酸性条件下生成并放出,有类似的性质。某兴趣小组探究亚氯酸钠的制备与性质。
Ⅰ.制备亚氯酸钠。关闭止水夹②,打开止水夹①,从进气口通入足量,充分反应生成。仪器a的名称为 ,仪器b的作用是 。
Ⅱ.探究亚氯酸钠的性质。停止通入气体,再通入空气一段时间后,关闭止水夹①,打开止水夹②,向A中滴入稀硫酸,装置B中的现象为 。
(5)城市饮用水处理,新技术用替代,其中氯元素都被还原为,如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么消毒杀菌剂的消毒效率是的 倍(结果保留两位小数)。
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专题05 氯及其化合物
考点梳理 要点题型演练
考点01 Cl2 的性质 【题型1氯气的性质】
考点02 次氯酸与氯水 【题型2氯水的成分与性质】
考点03 次氯酸盐 【题型3次氯酸及其漂白性探究实验】
考点04 氯气的实验室制取 【题型4氯气与碱的反应 次氯酸盐的强氧化性】
考点05 Cl-的检验 【题型5氯气的实验室制取及性质实验】
考点06氯气的性质探究 【题型6氯离子的检验】
考点07氯及其化合物的转化关系 【题型7有关氯及其化合物的转化与无机推断】
【题型8有关氯及其化合物的探究实验】
考点梳理
考点01 Cl2 的性质
物理性质
有刺激性气味 ___黄绿色____色有毒气体, 密度比空气___大___ , 1体积水能溶解约2体积Cl2 , 易液化
化学性质
结构分析
化学性质
强氧化性
金属单质
与变价金属反应生成高价氯化物,如2Fe+3Cl22FeCl3
非金属单质
H2:点燃——__苍白__色火焰,瓶口__白雾__ 光照——爆炸
还原性化合物
FeCl2:2FeCl2+Cl2=2FeCl3 KI:2KI+Cl2=2KCl+I2
氧化性与还原性
水
Cl2+H2OH++Cl-+HClO (自来水消毒)
碱
2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O (制漂白液)
2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (制漂白粉)
盐
AgNO3+Cl2+H2O=AgCl↓+HNO3+HClO
考点02 次氯酸与氯水
1、次氯酸
(1)不稳定性
次氯酸分解反应的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑。
(2)强氧化性
①能将有色物质氧化为无色物质,作漂白剂。
②杀菌、消毒。
(3)弱酸性:酸性比碳酸弱
向NaClO溶液中通入少量CO2,离子方程式为ClO-+CO2+H2O===HCO+HClO。
强调:向NaClO溶液中通入CO2(无论是少量还是过量),均生成HCO和HClO。原因是酸性:H2CO3>HClO>HCO。
2.氯水
成分
三分子:H2O、Cl2、HClO
四离子:Cl-、H+、ClO-、OH-(极少)
Cl2水中某些微粒的化学检验方法
微粒
H2O
Cl-
H+
HClO
Cl2
试剂
CuSO4
AgNO3溶液
NaHCO3
有色布条
KI—淀粉试纸
现象
变蓝色
产生白色沉淀
产生少量气泡
褪色
变蓝色
氯水性质的多重性
3.新制氯水、久置氯水、液氯的比较
新制氯水
久置氯水
液氯
成分
(1)三种分子:Cl2、HClO、H2O
(2)四种离子:H+、Cl-、ClO-、OH-
H+、OH-、Cl-、H2O
Cl2
颜色
浅黄绿色
无色
黄绿色
性质
酸性、氧化性、漂白性
酸性
Cl2的性质
保存
棕色瓶盛装,置于阴暗处
—
低温密封
考点 03次氯酸盐
1.漂白液
2.漂白粉
强调:①向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,发生的反应为Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。
②向Ca(ClO)2溶液中通入SO2,生成的是CaSO4而不是CaSO3。
③次氯酸盐(ClO-)无论是在酸性、碱性还是中性条件下,均具有强氧化性,均能氧化I-、Fe2+、SO、S2-等还原性离子。
【疑难点拨】
(1)新制氯水(呈淡黄绿色),属于混合物,若久置,则最终为盐酸(无色),故久置的氯水颜色褪去(无Cl2),氧化性减弱(无HClO、Cl2),酸性增强。
(2)Cl2、NaClO、漂白粉本身并无漂白性,只有在一定条件下生成HClO时,才有漂白性,如干燥的Cl2不能使干燥的有色布条褪色。
(3)漂白液、漂白粉的漂白原理是NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO、Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。
(4)漂白粉敞口存放在潮湿的空气中容易失效,其原因是Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO;2HClO2HCl+O2↑,所以漂白粉的保存方法是密封保存。
(5)HClO的漂白性是永久的破坏性漂白。
考点 04氯气的实验室制取
反应原理
阴离子氧化法:用强氧化性的物质(如MnO2、KMnO4等)将浓盐酸中的-1价的氯氧化。
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(盐酸表现:还原性和酸性,被氧化的HCl占反应总量的1/2)
装置类型
固+液气(如用KMnO4则为:固+液―→气)
气体净化
Cl2(HCl、水蒸气)Cl2
气体收集
向上排空气法或排饱和食盐水法
尾气处理
用NaOH溶液吸收,离子方程式为:Cl2+OH-=Cl-+ClO-+H2O
气体验满
用湿润的KI淀粉试纸:试纸变蓝色
根据氯气的颜色判断:瓶中充满黄绿色气体
装置图
因浓盐酸有挥发性,制氯装置应使用分液漏斗并盖上玻璃塞
为确保实验过程中分液漏斗的液体顺利流下,可采取的方法有:一是把分液漏斗和圆底烧瓶用橡皮管相连通、二是在分液漏斗下端套一个小试管
制取流程
(1)制备装置类型:固体+液体气体
(2)净化方法:用饱和食盐水除去HCl,再用浓硫酸除去水蒸气。
(3)收集方法:①氯气的密度比空气大,可用向上排空气法收集②氯气在饱和食盐中的溶解度较小,可用排饱和食盐水法收集。
(4)验满方法:①将湿润的淀粉KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满;②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口,观察到试纸先变红后退色,则证明已集满;③根据氯气的颜色,装置充满了黄绿色气体,则证明已集满。
(5)尾气吸收:用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收,不用Ca(OH)2溶液吸收的原因是Ca(OH)2溶解度小,溶液浓度低,吸收不完全。
注意事项:①应使用分液漏斗;
②烧瓶下应垫石棉网;
③应用酒精灯加热;
④应用浓盐酸;
⑤多余Cl2应通入 氢氧化钠 溶液中;
⑥MnO2在该反应中作氧化剂,也可用KMnO4代替,故酸化高锰酸钾时不可用盐酸酸化;
⑦随着盐酸浓度变稀,不能再反应生成氯气,也就是说MnO2过量,盐酸也不会反应完全。
【疑难点拨】
实验室制取氯气装置的改进
装置
装置图
说明
制取
装置
①用KMnO4代替MnO2,常温下即可反应,故不需要酒精灯加热,反应原理为2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
②图中橡皮管a的作用是使分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等,便于分液漏斗的液体流下
除杂
装置
①装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外还可以检查整套装置是否发生堵塞(若装置某一位置堵塞,则长颈漏斗中的液面会迅速上升)②该装置的作用之一是观察气体的生成速率
干燥
装置
①用固体干燥剂CaCl2或P2O5同样能吸收Cl2中的水蒸气,但不能使用碱石灰作干燥剂,原因是Cl2能与之反应
②若用干燥管代替U形管(见下图)
则要求气体的流向为a管进气,b管出气
尾气
处理
①对于极易溶于水的气体(如NH3、HCl、HBr、HI等),要设置防倒吸装置
②该防倒吸装置中的倒扣漏斗边缘要刚好浸入到液面下,不能将整个漏斗都浸入到液面内
考点 05 Cl-的检验
向三支试管中分别加入2-3ml稀盐酸、NaCl、Na2CO3溶液,然后各滴入几滴AgNO3溶液,观察现象,再分别加入少量稀硝酸,观察现象。
试剂
滴入AgNO3溶液的现象及反应原理
滴入稀硝酸的现象及反应原理
稀盐酸
白色沉淀
Ag++Cl-=AgCl↓
沉淀不溶解
AgCl沉淀不溶于稀硝酸
NaCl溶液
白色沉淀
Ag++Cl-=AgCl↓
沉淀不溶解
AgCl沉淀不溶于稀硝酸
Na2CO3溶液
白色沉淀
2Ag++CO32-=Ag2CO3↓
沉淀溶解,有气体生成
Ag2CO3+2H+=2Ag++H2O+CO2↑
根据上述实验现象,检验Cl-要排除CO32-等离子的干扰,应该 先在被检测的溶液中滴入适量稀硝酸,
使其酸化,再加AgNO3溶液,如产生白色沉淀,可判断溶液中含有Cl-。
考点 06氯气的性质探究
A B C D E F G H
装置
试剂
实验现象
实验目的
A
浓硫酸
验证氯气无漂白作用,而湿润的红布条之所以褪色是因为Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白作用
B
干燥红布条
无明显变化
C
湿润红布条
红布条褪色
D
FeCl2溶液
溶液由浅绿
色变棕黄色
验证氯气具有强氧化性,可与金属及还原性物质反应
E
淀粉KI溶液
溶液变蓝色
F
浓硫酸
G
铁粉
产生棕色烟
H
NaOH溶液
吸收多余的氯气
考点 07氯及其化合物的转化关系
题型演练
· 【题型1氯气的性质】
1.(24-25高一上·福建三明·阶段练习)下列关于氯气的叙述正确的是
A.通常情况下氯气呈黄绿色,有刺激性气味,极易溶于水
B.红热的铜丝可以在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟
C.光照氯气和氢气的混合物,二者不反应
D.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰
【答案】B
【详解】A.氯气是黄绿色、有刺激性气味的气体,有毒,可溶于水,而不是极易溶于水,故A错误;
B.Cu与氯气反应生成固体氯化铜,可观察到剧烈燃烧,生成棕黄色的烟,故B正确;
C.氢气与氯气光照发生爆炸,故C错误;
D.氢气能与氯气反应,纯净的氢气能在氯气中燃烧,反应生成HCl,发出苍白色的火焰,故D错误;
故选:B。
2.(24-25高一上·山东德州·阶段练习)某同学用下列装置进行有关Cl2的实验。下列说法不正确的是
A.Ⅰ图中:试管内液面上升,液体呈浅黄绿色
B.Ⅱ图中:铜丝在氯气中剧烈燃烧,生成蓝色的烟
C.Ⅲ图中:纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,瓶口有白雾
D.Ⅳ图中:开始气球处于干瘪状态,滴入NaOH溶液后,气球逐渐膨胀
【答案】B
【详解】A.氯气可溶于水,一段时间后试管内液面上升,氯水呈浅黄绿色,A正确;
B.铜丝在氯气中剧烈燃烧,产生棕黄色的烟,B错误;
C.纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,瓶口有白雾,反应生成的气体是HCl,它在空气中与水蒸气结合呈现雾状,C正确;
D.Cl2与NaOH反应,圆底烧瓶内气压减小,外压大于内压,烧瓶内气球膨胀变大,D正确;
故选B。
3.(23-24高一上·山东·阶段练习)下列操作及现象和结论均正确的是
选项
操作及现象
结论
A
向Na2O2粉末中滴加盐酸,产生气泡
Na2O2已变质
B
向Na2CO3溶液中滴加澄清石灰水,产生白色沉淀
原溶液中不含NaHCO3
C
向淀粉-KI溶液中通入少量Cl2,溶液变蓝色
氧化性:Cl2>I2
D
用激光灯照射AgI胶体,有明亮“通路”
发生了化学变化
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.向中滴加盐酸会发生反应:2+4HCl=4NaCl+↑+2H2O,也产生气泡,则无法证明其是否变质,A错误;
B.溶液均能与澄清石灰水反应产生白色沉淀,所以向Na2CO3溶液中滴加澄清石灰水,产生白色沉淀,不能说明原溶液中不含NaHCO3,B错误;
C.溶液变蓝,说明生成了I2,发生反应:,则氧化性:,C正确;
D.用激光灯照射AgI胶体,有明亮“通路”,即能产生丁达尔效应,但丁达尔效应不属于化学变化,D错误;
故选C。
· 【题型2氯水的成分与性质】
1.(23-24高一上·广东茂名·期末)已知:淀粉遇变蓝。在探究新制氯水成分及性质的实验中,依据下列方法和现象不能得出相应结论的是
选项
方法
现象
结论
A
观察氯水颜色
氯水呈黄绿色
氯水中含
B
向滴有酚酞的溶液中滴加氯水
红色褪去
氯水中可能含有
C
向淀粉—碘化钾溶液中滴加氯水
溶液变蓝
氯水中有氧化性的物质
D
向氯水中滴加硝酸银溶液
有白色沉淀产生
氯水中有
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.观察氯水颜色为黄绿色,说明氯水中有,A正确;
B.向滴有酚酞的溶液滴加氯水,红色褪去,可能是盐酸中和了,而使溶液碱性变弱甚至显酸性,红色褪去,B正确;
C.向淀粉-碘化钾溶液中滴加氯水,溶液变蓝,有物质氧化了生成了,说明氯水中有氧化性的物质,C正确;
D.向氯水中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀产生,说明氯水中有,D错误;
故选D。
2.(24-25高一上·山东济南·阶段练习)如图所示,A处通入,关闭B阀时,C处的红色布条不褪色;打开B阀时,C处的红色布条逐渐褪色。下列说法错误的是
A.若A处通的为干燥,则D中溶液可能为,C处为湿润的红色布条
B.若A处通的为湿润,则D中溶液可能为或浓硫酸,C处为干燥的红色布条
C.溶液可以换成澄清石灰水
D.该实验证明干燥的氯气无漂白性
【答案】C
【分析】干燥的氯气无漂白性,潮湿的氯气由于氯气和水反应产生了HClO,具有漂白性;A处通入Cl2,关闭B阀时,C处的红色布条不褪色,说明D除去了Cl2或除去了水;打开B阀时,C处的红色布条逐渐褪色,说明进入C的为潮湿的氯气;NaOH溶液作用为除去多余的氯气,防止污染空气。
【详解】A.若A处通的为干燥Cl2,关闭B,气体进入D中的NaOH溶液,除去了氯气,C处不褪色,打开B,干燥的氯气进入C,C为湿润的红色布条,氯气和水反应生成HClO,使布条褪色,A正确;
B.若A处通的为湿润Cl2,关闭B,气体进入D中,D中溶液为NaOH或浓硫酸,除去Cl2或除去了水,不能褪色,打开B,湿润的氯气进入C,使C处为干燥的红色布条褪色,B正确;
C.NaOH溶液作用为尾气处理,若换成澄清石灰水,氢氧化钙溶解度小,形成溶液后浓度较低,可能无法完全除去多余的氯气,C错误;
D.由A、B分析可知,该实验可证明干燥的氯气无漂白性,D正确;
故答案选C。
3.(23-24高一上·江苏常州·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变化情况。对此,下列有关说法正确的是
A.随着对氯水光照时间的延长,氯水的漂白性将增强
B.光照使氯水中的次氯酸分解为盐酸,溶液的酸性增强
C.光照过程中,氯水pH减小的同时,溶液中的浓度也不断减小
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
【答案】B
【详解】A.随着对氯水光照时间的延长,氯水中HClO分解,氯水的漂白性减弱,A错误;
B.HClO不稳定,光照下分解生成HCl和O2,溶液中H+浓度增加,酸性增强,B正确;
C.光照下,HClO分解生成HCl和O2,溶液中H+、Cl-浓度增加,溶液的pH减小,C错误;
D.pH减小的主要原因是,光照下,HClO分解生成HCl和O2,溶液中HClO浓度减小,促进反应的平衡向正向移动,溶液中HCl浓度增大,H+浓度增大,D错误;
故选B。
· 【题型3次氯酸及其漂白性探究实验】
1.(23-24高一上·江苏苏州·阶段练习)下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.易溶于水,可用于制作漂白粉
B.盐酸具有挥发性,可用于除水垢
C.漂白粉具有强氧化性,可用于消毒杀菌
D.具有强氧化性,氯水可用作自来水消毒
【答案】C
【详解】A.Ca(ClO)2作为漂白剂,是因为它可以和水以及二氧化碳反应生成次氯酸,其用途与性质无关,故A不符合题意;
B.盐酸具有弱酸性,能与水垢的主要成分、:反应使水垢溶解,从而用于除去水垢,其用途与性质无关,故B不符合题意;
C.漂白粉中的有效成分次氯酸钙具有强氧化性,能使蛋白质变性而死亡,可用于杀菌消毒,故C符合题意;
D.Cl2具有强氧化性,溶于水生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性可用作自来水消毒,其用途与性质无关,故D不符合题意;
故答案选C。
2.(24-25高一上·山东·阶段练习)“价—类二维图”是学习元素及其化合物知识的高效模型,有关氯的“价—类二维图”说法错误的是
A.e的某种常见化合物可以用于实验室制备O2
B.将b通入盛有鲜花的试剂瓶,鲜花褪色,说明b具有漂白性
C.类比d的分子式,g的分子式为HClO4,是氯元素的最高价态
D.84消毒液的有效成分是f的钠盐,作用原理是与空气中的水和二氧化碳反应生成d
【答案】B
【分析】根据氯的“价—类二维图”,a是HCl、b是Cl2、c是ClO2、d是HClO、e是氯酸盐、f是次氯酸盐、g是HClO4。
【详解】A.e是氯酸盐,KClO3加热发生分解反应生成氯化钾和氧气,可以用于实验室制备O2,故A正确;
B.Cl2没有漂白性,故B错误;
C.d是HClO,类比d的分子式,g的分子式为HClO4,氯元素显+7价,是氯元素的最高价态,故C正确;
D.84消毒液的有效成分是NaClO,作用原理是NaClO与空气中的水和二氧化碳反应生成HClO,HClO具有强氧化性,能杀菌消毒,故D正确;
选B。
3.(24-25高一上·安徽·阶段练习)用图示装置探究的漂白原理,其中①~④中先放入干燥红纸(不考虑红纸中色素在溶液中扩散),已知:ⅰ.HCl与反应生成;ⅱ.不与HClO反应。
装置
红纸变化
①不褪色
②逐渐褪色
③几乎不褪色
④快速褪色
下列对于该实验的分析错误的是
A.对比①②的现象,说明没有漂白性 B.通后,可用pH试纸测②中溶液的pH值
C.④中褪色快,是因为反应生成HClO的浓度大 D.NaOH溶液用于吸收尾气中的
【答案】B
【分析】氯气和水生成盐酸和具有漂白性的次氯酸,①中不褪色,说明氯气没有漂白性,②中褪色说明生成具有漂白性的次氯酸;③几乎不褪色,说明氯气几乎不溶于饱和食盐水、则无法和水反应;④快速褪色,则其中氯气和水反应生成较多的次氯酸;尾气使用氢氧化钠溶液吸收防止污染;
【详解】A.①中不褪色,说明氯气没有漂白性,与①相比、②中褪色说明生成具有漂白性的次氯酸,A正确;
B.氯气和水生成具有漂白性的次氯酸,则不能用pH试纸测②中溶液的pH值,B错误;
C.④快速褪色,则反应生成HClO的浓度大,说明碳酸氢钠溶液中氯气和水反应生成较多的次氯酸,可推知盐酸和碳酸氢钠反应有利于增大次氯酸的浓度,C正确;
D.氯气有毒、能与氢氧化钠溶液反应,尾气使用氢氧化钠溶液吸收防止污染,D正确;
故选B。
· 【题型4氯气与碱的反应 次氯酸盐的强氧化性】
1.(24-25高一上·山东菏泽·阶段练习)下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.NaClO有还原性,可用于消毒杀菌
B.NaOH能与盐酸反应,可用作胃酸中和剂
C.能与碱反应,可用作食品膨松剂
D.盐酸呈酸性,可用于除铁锈
【答案】D
【详解】A.NaClO有氧化性,可以杀死细菌,灭活病毒,A错误;
B.NaOH能与盐酸反应,但NaOH腐蚀性很强,不能用作胃酸中和剂,B错误;
C.利用碳酸氢钠受热分解产生气体,可用作食品膨松剂,与碳酸氢钠能与碱反应无关,C错误;
D.HCl是一种强酸,具有酸性,可以与金属氧化物发生反应,因此常用于去除铁锈,D正确;
故选D。
2.(23-24高一上·广东江门·期末)劳动开创未来。下列劳动项目没有运用相应原理或性质的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用小苏打作发泡剂烘焙面包
受热易分解
B
用84消毒液对医院桌椅消毒
含消毒剂具有氧化性
C
用制作红色油漆
是碱性氧化物
D
技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板
铝能形成致密氧化膜
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.用小苏打作发泡剂烘焙面包是利用受热分解产生二氧化碳使面包疏松多孔,劳动项目运用了相应原理或性质,A不符合题意;
B.84消毒液的有效成分为次氯酸钠,具有氧化性,可以杀菌消毒,劳动项目运用了相应原理或性质,B不符合题意;
C.用制作红色油漆,是因为氧化铁为红棕色固体,与碱性氧化物无关,劳动项目没有运用相应原理或性质,C符合题意;
D.铝在常温下与空气中的氧气发生反应,在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,起保护内部金属的作用,据此可以开发高端耐腐蚀镀铝钢板,劳动项目运用了相应原理或性质,D不符合题意;
故选C。
3.(24-25高一上·黑龙江·期中)工业上将氯气通入到石灰乳中制备源白粉,制备流程如下。
下列有关说法正确的是
A.漂白粉是纯净物
B.“反应”中是氧化剂,石灰乳是还原剂
C.将通入到烧碱溶液中也可以制得具有漂白性的物质
D.工业上制备漂白粉的离子方程式为
【答案】C
【分析】向石灰乳中通入氯气发生反应:,蒸发后过滤得到漂白粉,主要成分为氯化钙和次氯酸钙。
【详解】A.漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙,是混合物,A错误;
B.从制备方程式可知,氯气既是氧化剂,又是还原剂,B错误;
C.将氯气通入烧碱溶液中,发生反应:,次氯酸钠具有漂白性,C正确;
D.石灰乳应写成化学式,根据漂白粉制备的化学方程式可知离子方程式应为:,D错误;
故选C。
· 【题型5氯气的实验室制取及性质实验】
1.(22-23高三上·江苏扬州·期中)实验室制取Cl2并探究其氧化性,下列实验装置和操作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中混有的HCl
C.用装置丙验证Cl2的氧化性 D.用装置丁吸收尾气中的Cl2
【答案】D
【分析】由题干实验装置图可知,装置甲为制备Cl2的发生装置,反应原理为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,装置乙为除去Cl2中的HCl,装置丙为检验Cl2的生成和验证氯气的氧化性,装置丁为吸收Cl2,进行尾气处理,但试剂应该换为溶解度更大的NaOH溶液,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,能用装置甲制取Cl2,反应原理为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O,A不合题意;
B.由分析可知,能用装置乙除去Cl2中混有的HCl,B不合题意;
C.由分析可知,能用装置丙验证Cl2的氧化性,反应原理为:2KI+Cl2=2KCl+I2,可观察到溶液变为蓝色,C不合题意;
D.由分析可知,不能用装置丁吸收尾气中的Cl2,应该换为溶解度更大的NaOH溶液,D符合题意;
故答案为:D。
2.(2024·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
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】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.H2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。
3.(23-24高一上·广东茂名·期末)钠和氯是我们熟悉的典型金属元素与非金属元素,研究它们的性质对于生产、生活、科研具有重要意义。回答下列问题:
Ⅰ.某化学兴趣小组为了探究“干燥的不能与发生反应”而“潮湿的能与发生反应”,设计了如图所示装置进行实验(夹持仪器已省略)。
(1)实验开始前先通入一段时间的,目的是 。
(2)写出图中装置A中发生反应的离子方程式: ,试剂X是 ,装置中试剂不能换成饱和溶液的原因是 (用化学方程式解释)。
(3)实验时,首先关闭,打开;然后打开装置中分液漏斗的活塞,加入稀盐酸,实验中观察到装置中灼热的铜丝颜色未发生变化,则得出的结论是 。
Ⅱ.某同学设计了如图所示的实验装置制取氯气并探究氯气的性质(A为氯气的制取装置,未画出)。
(4)该同学未在实验室中找到陶土网,则应该选取 (“a”或“b”)装置做A中的制取装置。装置C、D中依次盛放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,其目的是验证使湿润的红布条褪色的是 (填化学式),而不是。
(5)中可将氧化为,反应的离子方程式为 。请设计实验方案,验证装置中是否有: 。
(6)若将通入热的溶液中,可以得到和的混合液。当混合液中和的个数比为时,混合液中和的个数比为 。
【答案】(1)排净装置中的空气(或氧气)
(2) 浓硫酸
(3)干燥的不能与发生反应
(4) A
(5) 取反应后装置中的溶液于试管中,向其中滴加足量稀硝酸溶液酸化,然后滴加溶液,若有白色沉淀生成,则装置中有,反之则没有
(6)1:1
【分析】实验开始前先通一段时间氮气,排尽装置中的空气后,在打开分液漏斗活塞制取二氧化碳气体,B用于除去挥发的HCl,C中加浓硫酸用于干燥二氧化碳,干燥的二氧化碳与过氧化钠反应,生成的氧气进入E中,通过红铜变黑的现象确定反应生成氧气。实验室中常采用浓盐酸与二氧化锰加热或高锰酸钾与浓盐酸常温反应的方法制取氯气,制取的氯气需用饱和食盐水除去挥发的HCl,浓硫酸除去水后再通入B中验证干燥的氯气性质,通入C中验证湿润氯气性质,通入D中验证氯气的氧化性,最后氢氧化钠尾气吸收防止污染;
【详解】(1)空气中的氧气会干扰实验,实验开始前先通入一段时间的,目的是排尽装置中的空气。
(2)图中装置A中盐酸与碳酸钙发生反应,离子方程式:;据分析可知,试剂X的作用是除去CO2中的水分,故X是浓硫酸;装置中试剂是NaHCO3溶液,用以除去CO2中的HCl,不能换成饱和溶液的原因是: 。
(3)实验中观察到E中灼热的铜丝颜色未发生变化,说明二氧化碳和过氧化钠没有生成氧气,则得出的结论是干燥的二氧化碳不能与过氧化钠反应。
(4)未在实验室中找到陶土网,则不能加热,应该选取a装置做A中的制取装置。装置C、D中依次盛放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,其目的是验证使湿润的红布条褪色的是氯气与水反应生成的次氯酸,,而不是。
(5)中可将氧化为,反应的离子方程式为:。为了验证装置中是否有,可取反应后装置中的溶液于试管中,向其中滴加足量稀硝酸溶液酸化,然后滴加溶液,若有白色沉淀生成,则装置中有,反之则没有。
(6)若将通入热的溶液中,可以得到和的混合液。当混合液中和的个数比为时,该反应的离子方程式是:4Cl2+8OH- 6Cl-+++4H2O,则混合液中和的个数比为1:1。
· 【题型6氯离子的检验】
1.(23-24高一上·广西贺州·期末)下列有关实验操作的说法,正确的是
A.制备Fe(OH)3胶体:将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中
B.检验溶液中的K+:透过蓝色钴玻璃观察,若火焰呈紫色,则含有K+
C.向某溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明原溶液中一定含有Cl-
D.某溶液加入稀盐酸,有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成,则溶液中一定含
【答案】B
【详解】A.氢氧化钠浓溶液滴加到饱和氯化铁溶液中形成的是氢氧化铁沉淀,而不是胶体,A错误;
B.通过焰色反应检验溶液中的离子,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,呈紫色则含有钾离子,B正确;
C.能与Ag+沉淀的阴离子有很多,如、等,不一定是,C错误;
D.溶液中的溶质若是碳酸氢盐或亚硫酸盐,滴加稀盐酸也可以产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,D错误;
故选B。
2.(24-25高一上·广东广州·阶段练习)下列检验方法和结论都正确的是
A.加入溶液有白色沉淀生成,证明原溶液中一定有大量
B.加入硝酸后的溶液中,滴加溶液,有白色沉淀生成,证明原溶液一定有大量
C.加入盐酸后,放出能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,证明原溶液一定含有大量
D.在纯碱和小苏打混合溶液中加入无色酚酞试液后,溶液显红色。
【答案】D
【详解】A.加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,原溶液可能有硫酸根离子、碳酸根离子等,应先加入硝酸酸化,故A错误;
B.如为,可被硝酸氧化生成,或原溶液含有Ag+,滴加溶液,均有白色沉淀生成,故B错误;
C.该气体可能为二氧化碳或二氧化硫,则对应的离子可能为为、、、等,故C错误;
D.在纯碱(Na2CO3)和小苏打(NaHCO3)混合溶液中加入无色酚酞试液后,(由于碳酸根离子和碳酸氢根离子均会水解),使溶液呈碱性,故酚酞会变红,故D正确;
故选D。
3.(23-24高一上·江西抚州·期末)下列有关物质检验实验结论正确的是
A.取适量待测溶液于试管中,加足量稀盐酸,无明显现象,再滴加硝酸银溶液,出现白色沉淀,说明原待测溶液中一定含有Cl-
B.取一根洁净的铂丝,在酒精灯火焰上灼烧至无色,然后蘸取少量待测溶液,置于火焰上灼烧,火焰呈黄色,则原待测溶液中一定含有Na+
C.取适量待测溶液于试管中,滴入适量新制氯水溶液,无明显现象,再滴入足量KSCN,溶液变为血红色,则原待测溶液中一定含有Fe2+
D.取适量待测溶液于试管中,滴入适量澄清石灰水,产生白色沉淀,则原待测溶液中一定含有
【答案】B
【详解】A.取适量待测溶液于试管中,加足量稀盐酸,无明显现象,再滴加硝酸银溶液,出现白色沉淀,不能说明原待测溶液中一定含有Cl-,因为盐酸本身就能电离出Cl-,A错误;
B.取一根洁净的铂丝,在酒精灯火焰上灼烧至无色,然后蘸取少量待测溶液,置于火焰上灼烧,火焰呈黄色,则原待测溶液中一定含有Na+,B正确;
C.取适量待测溶液于试管中,滴入适量新制氯水溶液,无明显现象,再滴入足量KSCN,溶液变为血红色,不能说明原待测溶液中一定含有Fe2+,也可能原溶液中本身就含有Fe3+,C错误;
D.取适量待测溶液于试管中,滴入适量澄清石灰水,产生白色沉淀,不能说明原待测溶液中一定含有,还可能是、或者,D错误;
故答案为:B。
· 【题型7有关氯及其化合物的转化与无机推断】
1.(23-24高一上·福建莆田·期末)氯及其化合物的“价-类”二维图。d、e属于钾盐。下列说法不正确的是
A.b溶液久置后会转化为c
B.电解饱和e溶液可以制取a
C.往冷的溶液通入a可得到d和e
D.d→e的转化可以用于制取氧气
【答案】C
【分析】a是0价,则a为Cl2,b是+1价的Cl的酸HClO,c为-1价的酸HCl,d为+5价的钾盐KClO3,e为-1钾的钾盐KCl,以此推断;
【详解】A.,则久置的次氯酸分解为氯化氢,故A正确;
B.电解饱和KCl溶液的反应为,可以制取氯气,故B正确;
C.根据方程式:,不能生成+5价的KClO3,故C错误;
D.d→e的转化为,可以制取氧气,故D正确;
故选C。
2.(23-24高一上·广东深圳·期末)如图是氯元素的部分“价﹣类”二维图,下列说法错误的是
A.液态b可储存在钢瓶中
B.f的水溶液为一种强酸
C.a的水溶液与g在一定条件下可以得到b
D.一定条件下,h的固体可分解产生O2
【答案】B
【分析】a为HCl,b为Cl2,c为Cl2O,d为ClO2,e为Cl2O7,f为HClO,g为次氯酸盐,h为氯酸盐,据此解答。
【详解】A.氯气与铁在常温下不反应,故液态氯气可储存在钢瓶中,A正确;
B.f为次氯酸,次氯酸为弱酸,B错误;
C.盐酸与次氯酸盐反应可以发生归中反应生成氯气,C正确;
D.一定条件下,氯酸盐的固体可分解产生O2,如氯酸钾分解生成氯化钾和O2,D正确;
故选B。
3.(23-24高一上·新疆和田·期末)现有中学化学常见的物质A、B、C、D、E、F、G、H,满足如下图所示转化关系。其中A、F为气体单质,A呈黄绿色,C为淡黄色固体化合物。为生活中常见的液体化合物。回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:A ,C ,H 。
(2)写出下列化学反应方程式:① ,③ 。
(3)由于D易于发生③反应而不易于保存,故生产生活中往往用A与石灰乳反应生成易于保存运输的固体,其在潮湿空气中可以反应生成D,请写出这两个反应方程式: , 。
(4)B可用于呼吸面具作氧气的来源,有关反应的化学方程式为 。
(5)在实验室制取A物质的离子反应 。
【答案】(1) Cl2 Na2O2 NaCl
(2)
(3)
(4)、
(5)
【分析】A、B、C、D、E、F、G、H 为现有中学化学常见的物质,其中 A、F为气体单质,A 呈黄绿色,A 是氯气,C 为淡黄色固体化合物,C 是过氧化钠。B为生活中常见的液体化合物,B是水。氯气与水反应生成E和D,D光照生成E和F,则D是次氨酸,E是氯化氢,F是氧气,过氧化钠和水反应生成氧气和氢氧化钠,则G是氢氧化钠,氢氧化钠和氯化氢反应生成水和氯化钠,则H是氯化钠,据此解答。
【详解】(1)由分析知,A为Cl2;C为Na2O2;H为NaCl;
(2)由分析知,①化学反应方程式;③化学反应方程式;
(3)氯气与石灰乳反应生成易于保存运输的固体,其在潮湿空气中可以反应生成D,这两个反应方程式分别为、
(4)过氧化钠能与水和二氧化碳都反应生成氧气,故可用于呼吸面具作氧气的来源,有关反应的化学方程式为、;
(5)实验室制取氯气时采用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应制取,离子反应方程式为。
· 【题型8有关氯及其化合物的探究实验】
1.(23-24高一上·浙江衢州·期末)二氯化二硫()是橡胶工业的硫化剂,可由硫和氯气在100~110℃直接化合而成,实验室制备的实验装置如图。已知:在300℃以上完全分解;的熔点:-77℃,沸点:137℃;遇水剧烈。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 。
(2)装置C的作用为 ,装置G中的试剂为 。
(3)该装置存在一定的缺陷,应在F、G装置间增加 。
(4)下列有关实验的说法正确的是_______。
A.为了防止反应过于剧烈,可将浓盐酸换成稀盐酸
B.装置D中反应温度不宜过高
C.装置B的作用是除氯气中的氯化氢气体
D.实验开始时应先点燃D处酒精灯
(5)与水反应产物中的一种气体X能使品红溶液褪色,加热后又恢复原来的颜色,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,写出该反应的化学方程式: 。
【答案】(1)分液漏斗
(2) 除去氯气中的水蒸气 氢氧化钠溶液
(3)装有浓硫酸的洗气瓶
(4)BC
(5)
【详解】(1)仪器a的名称为分液漏斗
(2)①装置C的作用为除去氯气中的水蒸气;
②装置G为尾气处理装置,其中的试剂为氢氧化钠溶液
(3)由于遇水剧烈反应,则收集的装置应该处于无水的环境,则该装置存在一定的缺陷,应在F、G装置间增加装有浓硫酸的洗气瓶。
(4)A.稀盐酸不能与二氧化锰反应制氯气,则为了防止反应过于剧烈,不能将浓盐酸换成稀盐酸,A错误;
B.在300℃以上完全分解,装置D中反应温度不宜过高,B正确;
C.装置B中饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,C正确;
D.实验过程中应用氯气排除装置内的空气后,氯气再与硫单质化合,则实验开始时应先点燃A处酒精灯,D错误;
故选BC。
(5)与水反应生成二氧化硫、硫单质和氯化氢,反应的化学方程式为
。
2.(23-24高一上·四川南充·期末)实验室制取纯净、干燥的氯气的装置如图,完成下列问题:
(1)实验室制取的化学方程式是 ,浓盐酸表现酸性和 性。
(2)除杂装置②中的试剂是 。
(3)图中气体收集装置最合适的是 。(填字母标号)
(4)尾气处理装置中装有氢氧化钠溶液,写出该装置中的离子方程式 。
(5)氯气溶于水形成氯水,氯水通常保存在棕色瓶中,因为光照条件下容易变质。用传感器辅助分析氯水在光照过程中微粒成分的变化,得到以下图像,其中不合理的是 (填字母标号)。
(6)为探究的氧化性,某同学将通入盛有溶液中,溶液由浅绿色逐渐变为棕黄色。为进一步验证被氧化后所得的产物,实验方案如下:分别取少量反应后的溶液于两支试管中,向其中一只试管中加 (填化学式)溶液,溶液变红,说明氧化所得产物中有;向另一只试管中加入少量淀粉溶液,溶液 (填现象),说明氧化所得产物中有。
【答案】(1) 还原
(2)浓硫酸
(3)A
(4)
(5)B
(6) KSCN 变蓝
【分析】发生装置用来制取氯气,装置①用来除去氯气中的氯化氢,装置②用来除去氯气中的水,使用向上排空气法收集氯气,使用碱液用来处理氯气。
【详解】(1)二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水:,盐酸部分生成盐体现酸性,部分氯化合价升高得到氯气,体现还原性;
(2)由分析可知,除杂装置②除去水,的试剂是浓硫酸;
(3)使用向上排空气法收集氯气,应该使用A装置,长进短出,故选A;
(4)氢氧化钠吸收氯气生成氯化钠、次氯酸钠、水:;
(5)用强光照射广口瓶中新制氯水时,氯水中的次氯酸遇光分解生成盐酸和氧气,溶液中氢离子的浓度、瓶中氧气的体积分数和氯离子浓度会增强,而溶液pH会减小,由图可知,溶液的氯离子浓度与题给图象不相符,故选B。
(6)取少量黄色溶液于试管中,滴加几滴淀粉溶液,溶液变成蓝色可以证明碘离子被氧化成碘单质;取少量黄色溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,溶液变成血红色可以证明亚铁离子被氧化成铁离子。
3.(23-24高一上·四川凉山·期末)元素的价-类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型工具,也是发展证据推理与模型认知这一科学核心素养的重要途径。如图为氯元素的价-类二维图,回答下列问题:
(1)实验室用二氧化锰制取的离子方程式为 。
(2)物质的量均为的的和Fe充分反应,转移电子数为 。
(3)已知能与反应生成及等物质的量的另一种含氯物质,参考价类二维图,写出二者反应的离子方程式: 。
(4)亚氯酸钠是一种高效的漂白剂和消毒剂,它在酸性条件下生成并放出,有类似的性质。某兴趣小组探究亚氯酸钠的制备与性质。
Ⅰ.制备亚氯酸钠。关闭止水夹②,打开止水夹①,从进气口通入足量,充分反应生成。仪器a的名称为 ,仪器b的作用是 。
Ⅱ.探究亚氯酸钠的性质。停止通入气体,再通入空气一段时间后,关闭止水夹①,打开止水夹②,向A中滴入稀硫酸,装置B中的现象为 。
(5)城市饮用水处理,新技术用替代,其中氯元素都被还原为,如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么消毒杀菌剂的消毒效率是的 倍(结果保留两位小数)。
【答案】(1)MnO2+2Cl-+4H+Cl2↑+Mn2++2H2O;
(2)2mol
(3)2ClO2+2OH-=+H2O
(4) 分液漏斗 吸收尾气并防倒吸 溶液变蓝
(5)1.57
【分析】本实验制备亚氯酸钠,并探究其性质,关闭止水夹②,打开止水夹①,将通入A中发生反应,装置C用于吸收尾气并防倒吸;停止通入气体,再通入空气一段时间后,关闭止水夹①,打开止水夹②,向A中滴入稀硫酸,发生反应。
【详解】(1)浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气、水,二氧化锰、氯气、水在离子反应中应保留化学式,离子反应方程式为:MnO2+2Cl-+4H+Cl2↑+Mn2++2H2O;
(2)物质的量均为1mol的Cl2和Fe充分反应,产生molFeCl3,氯气完全反应,转移电子的物质的量为2mol;
(3)从化合价角度看,ClO2具有氧化性,ClO2与NaOH反应生成等物质的量的氧化产物与还原产物说明得失电子数目相同,对应的化合价为+5和+3,反应离子方程式为:2ClO2+2OH-=+H2O;
(4)Ⅰ仪器a为分液漏斗;仪器b的作用是吸收尾气并防倒吸;
Ⅱ由分析可知,滴入稀硫酸发生反应生成ClO2,其性质与氯气类似,将碘离子氧化为碘单质,装置B中的现象为溶液变蓝;
(5)NaClO2中氯元素由+3价降低为-1价,则1mol NaClO2转移4mol电子,消毒效率为,1mol Cl2转移2mol电子,Cl2消毒效率为,则NaClO2的消毒效率是Cl2的=1.57倍。
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