专题08 氯及其化合物-【学考一次过】2025年高中化学学业水平考试复习系列资料(考点梳理+真题回顾+模拟预测)
2024-11-13
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内容正文:
本讲义包含:考点梳理→真题回顾→模拟预测
专题08 氯及其化合物
一、氯元素的存在、物理性质和应用
1.氯元素的存在:位于元素周期表的第三周期第ⅦA族,,是典型的非金属元素。氯在自然界中以化合态存在着,是一种重要的“成盐元素”,在自然界中除了NaCl(主要)、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中,还存在于陆地的盐湖和盐矿中。
2.氯气的物理性质:
颜色状态
气味
密度
沸点
溶解性
特性
黄绿色气体
刺激性气味
比空气
-34.6 ℃
1体积的水可溶解
约2体积的氯气
易液化
注意:
①氯气有毒且密度比空气大,遇到氯气泄漏逃生时,要向高处逃跑,也可用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻。
②实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是:用手在瓶口轻轻扇动,使极少量的气体飘进鼻孔。
3.氯气的应用:氯的单质氯气是一种重要的化工原料,大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品。
二、氯气与单质的反应
氯原子结构:,氯原子的最外层上有7个电子,在化学反应中很容易得到1个电子形成氯离子(Cl-),表现出典型的非金属性(氧化性)。
1.与金属单质反应:与变价金属(如Fe)反应生成高价态金属氯化物。
与铁反应:2Fe+3Cl22FeCl3(生成棕红色的烟)。
【注意】常温下Fe不能与干燥Cl2反应,所以工业上常把干燥的液氯储存在钢瓶中。
与铜反应:Cu+Cl2CuCl2(生成棕黄色的烟)。
与钠反应:2Na+Cl22NaCl(反应现象:产生大量白烟,火焰为黄色)。
2.与非金属单质反应
与H2反应:H2+Cl22HCl。(与H2燃烧用于工业制盐酸,与H2光照不能用于工业制盐酸)
三.氯气与还原性无机化合物反应
与SO2反应:Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl。
与NaBr溶液反应:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2。
与FeCl2溶液反应:Cl2+2FeCl2===2FeCl3。
与KI溶液反应:Cl2+2KI===2KCl+I2 (氯气的检验:湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝)
四、氯气与水的反应
1.氯气与水的反应:氯气能溶于水(1∶2),氯气的水溶液称为氯水,溶于水的氯气只有少量与水反应。
Cl2+H2OHCl+HClO (Cl2既表现氧化性又表现还原性)
生成物中次氯酸(HClO)具有强氧化性,能杀死水中的病菌,起到消毒作用,目前,很多自来水厂用氯气来杀菌、消毒。
(1)氯水的“3分子4离子”:
三种分子:
H2O、Cl2、HClO
四种离子:
H+、Cl-、ClO-和OH-(极少量)
(2)氯水性质的多重性: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不同。
2.次氯酸的性质
(1)次氯酸是易溶于水的弱酸,比碳酸酸性弱,写离子方程式时不能拆成离子形式。氯气和水反应的离子方程式:Cl2+H2O===H++Cl-+HClO。
(2)次氯酸不稳定,见光易分解,反应的化学方程式:
2HClO2HCl+O2↑ (氯水须现用现配,保存在棕色试剂瓶中)。
(3)次氯酸具有强氧化性(其氧化性比氯气强),可用于自来水的杀菌消毒,还可以用作漂白剂,可以使有色布条、品红溶液等褪色。。
3.液氯、新制氯水和久置氯水的区别
液氯
新制氯水
久置氯水
分类
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
浅黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性、漂白性、强氧化性
酸性(比新制氯水强、无漂白作用)
粒子种类
Cl2
Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-
H2O、H+、Cl-、OH-
【温馨提示】
(1)氯气没有漂白性,不能使干燥的有色布条褪色,但可使湿润的有色布条褪色,起漂白作用的物质是HClO。
(2) Cl2可使湿润石蕊试纸先变红后褪色,原因是Cl2与水反应生成的酸使石蕊先变红,HClO使变色后的石蕊褪色。
五.氯气与碱反应:
制取漂白液:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O;[漂白液的主要成分是氯化钠和次氯酸钠,有效成分是次氯酸钠,是混合物]
制取漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
工业通常是将Cl2通入石灰乳中用来制取漂白粉,漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。
【温馨提示】
①漂白粉的漂白原理:利用复分解反应原理,漂白粉中的次氯酸钙与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的次氯酸。
Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓
②漂白粉的保存:漂白粉应密封、避光保存,并置于阴凉干燥处。
漂白粉久置失效的原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓;2HClO2HCl+O2↑
六、氯气的实验室制法
1.反应原理:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
利用强氧化剂氧化浓盐酸中的Cl-生成Cl2,该反应中MnO2为氧化剂,浓盐酸为还原剂,该实验还体现了浓盐酸的酸性。
2.制取过程
3.实验装置
【温馨提示】
a. 反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO2不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。
b. 加热温度:小火加热,温度不宜过高,以减少HCl挥发,减少制得的Cl2中HCl的含量。
c. 实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染空气。
d. 尾气吸收时,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少,吸收不完全。
七、Cl-的检验
检验Cl-时,应先加AgNO3溶液,再滴加少量稀HNO3,(或滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液),若有白色沉淀产生,则说明溶液中含有Cl-,其中加入稀HNO3的目的是排除CO等离子干扰。
【温馨提示】
(1)不能用盐酸酸化,因盐酸会引入Cl-。
(2)氯离子检验的答题模板:取少量被检测溶液于试管中,滴加适量稀硝酸,然后滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀则被检测液中含有Cl-,若无白色沉淀则无Cl-。
1.(2023高一上·广东·学业考试)运用思维图学习,有助于提高归纳整理能力。如图为物质M的思维图,M可能为
A. B.HCl C.HClO D.
2.(2024高一下·广西玉林·学业考试)在有机化工中,氯气是合成塑料、橡胶、农药和染料等的重要原料。关于氯气性质的描述不正确的是
A.无气味 B.有毒 C.能与水反应 D.能与铜反应
3.(2023高一下·辽宁·学业考试)下列关于氯及其化合物的叙述正确的是
A.氯气能使鲜花褪色 B.液氯与氯水是相同的物质
C.氯化钙可作自来水消毒剂 D.次氯酸比次氯酸钠更稳定
4.(2024高一下·黑龙江佳木斯·学业考试)“84”消毒液是一种高效消毒剂,在抗击新冠疫情期间发挥着重要的作用,可由和NaOH反应制得。“84”消毒液的有效成分是
A.HCl B.NaClO C.NaOH D.
5.(2024高二下·天津南开·学业考试)下列有关氯气的叙述中,不正确的是
A.氯气能溶于水 B.氯气可以使有色鲜花变色
C.氯气与过量的铁反应生成 D.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体
6.(2023高一上·广东·学业考试)实验室模拟制备“84”消毒液的装置如图。实验时
A.Ⅰ中盛装的仪器为锥形瓶 B.Ⅰ中的反应仅体现了浓盐酸的酸性
C.Ⅱ的主要作用是除去 D.Ⅲ中两容器内的溶液均可能有NaClO生成
7.(2023高一下·山东·学业考试)下列物质中既含又含的是
A.盐酸 B.氯化钙溶液 C.新制氯水 D.氯酸钾溶液
8.(2024高二上·福建·学业考试)实验室用浓盐酸和固体二氧化锰共热制取氯气,应选择的发生装置是
A. B. C. D.
9.(2024高二上·福建·学业考试)不同价态含铁物质因性质不同,在生产生活中有不同的用途。铁单质与下列物质反应,产物中铁元素的化合价为价的是
A.氯气 B.稀盐酸 C.稀硫酸 D.硫酸铜
10.(2024高一下·天津和平·学业考试)科学使用消毒液是阻断病毒传播的有效方式之一,下列关于“84”消毒液(有效成分是NaClO)的说法,错误的是
A.应在阴凉处密闭保存
B.最好与浓盐酸混合使用
C.能杀菌消毒,利用的是的强氧化性
D.制备原理为
11.(2024高一下·天津和平·学业考试)某研究性小组用如图装置制取并验证的某些性质,下列说法不正确的是
A.蓝色石蕊试纸先变红后褪色,体现氯气的水溶液有酸性与漂白性
B.浸有淀粉溶液试纸变蓝,体现氯气的强氧化性
C.浸有与混合溶液的试纸变红,体现氯气的酸性
D.湿润的红色布条褪色,体现氯气水溶液的漂白性
12.(2023高一下·吉林·学业考试)下图是二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气、并验证其部分化学性质的实验装置,请回答下列问题:
(1)氯气是一种 色气体。
(2)装置中,仪器中盛装的试剂是 (填“浓硫酸”或“浓盐酸”)。
(3)当有少量氯气通过后,可观察到装置中溶液变成 色。
(4)当氯气持续通过时,装置中红色鲜花颜色 。
(5)装置的作用是 。
13.(2023高一上·陕西·学业考试)探究是创新的源泉,某化学兴趣小组进行了制备氯气并探究卤素性质的实验。
(1)用二氧化锰与浓盐酸制备氯气,应选择的发生装置是 (填字母代号),该反应体现了浓盐酸的酸性和 (填“氧化性”或“还原性”)。
(2)利用下图装置探究卤素的性质。
回答下列问题:
①甲中反应的离子方程式为 ,向反应后的橙黄色溶液中滴加 KI-淀粉溶液,溶液变为蓝色,通过上述实验 (填“能”或“不能”)得出氧化性:Cl2>Br2>I2。
②乙装置中 NaOH 溶液的作用为 ,其主要反应的化学方程式为 。
14.(2024高二下·北京·学业考试)某小组利用以下实验装置制取纯净、干燥的。
(1)在加热条件下,与浓盐酸反应制氯气的化学方程式是 。
(2)③中收集到的气体的颜色是 。
(3)①和②的作用是除去氯气中的杂质。②中盛放的试剂是 (填字母)。
a.饱和氯化钠溶液 b.浓硫酸
(4)④中,浓溶液吸收尾气后,溶液中存在的主要离子有、、和 。
15.(2024高一下·湖南·学业考试)非金属元素在生产生活中扮演着重要角色。请根据题意填空:
(1)是一种无色有刺激性气味的气体,若任意排放,带来的最主要影响是会形成 (填“温室效应”或“酸雨”)。
(2)将通入冷的石灰乳中,可制得漂白粉,漂白粉的有效成分为 (填“”或“NaClO”)。
(3)液氨汽化时吸收大量的热,使周围温度急剧降低,故液氨可作 (填“制冷剂”或“催化剂”)。
16.(2021高一下·湖北·学业考试)某化学兴趣小组设计了如下图所示装置制取比较纯净的氯气。
回答下列问题:
(1)连接装置后,添加药品之前,需要进行的操作是 。
(2)装置A用于除去氯气中的氯化氢,其中盛装的试剂为 (填“饱和食盐水”或“石灰水”)。
(3)点燃酒精灯,圆底烧瓶中开始有气泡冒出,其反应的化学方程式表示为,其中X是 。
(4)反应一段时间后,在装置B中可观察到气体的颜色为 。
(5)装置C中盛装NaOH溶液,其作用是 。
17.(2024高一下·湖南郴州·学业考试)某兴趣小组利用下列装置,制取氯气并进行与氯气相关的实验。
(1)装置④中NaOH溶液的作用是 ;
(2)实验结束后,取装置③中的溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到晶体。在蒸发浓缩操作中,不需要的仪器是___________(填字母);
A.蒸发皿 B.漏斗 C.玻璃棒 D.酒精灯
(3)装置②中出现白色沉淀,据此现象能否推测装置①中生成Cl2? (填“能”或“否”),应在①②装置之间增加装有 的洗气瓶(选填“NaOH溶液”或“饱和NaCl溶液”);
(4)若要使③中溶液20mL恰好完全反应,则①中至少生成Cl2的体积为 mL(标准状况)。()
18.(2024高一下·天津和平·学业考试)氯气的实验室制备、收集及尾气处理装置如下图所示,请回答下列问题:
(1)请写出实验室制备氯气的化学方程式: 。如转移电子物质的量是则被氧化的的物质的量是 。
(2)图中仪器A的名称是 ;仪器B的名称是 。
(3)氯气是一种 色、有毒的气体。
(4)用向上排空气法收集氯气的原因是:氯气的密度比空气的密度 (选填“大”或“小”)。
(5)氯气的水溶液呈 (选填“酸”或“碱”)性。
(6)氯气有毒,烧杯中的溶液可用于吸收氯气,该尾气处理的离子方程式为 。
1.(2023高一上·广东·学业考试)宏观辨识与微观探析是重要的核心素养。下列有关反应的离子方程式正确的是
A.钠与水反应:
B.氯气通入水中:
C.二氧化氮溶于水:
D.铜丝插入稀硝酸中:
2.(2023高二上·江苏盐城·学业考试)下列实验装置不能达到实验目的的是
A.制备
B.除去中的HCl
C.收集
D.吸收尾气中的
A.A B.B C.C D.D
3.(2023高二上·江苏·学业考试)下列物质不是常用消毒剂的是
A.84消毒液 B.葡萄糖 C.医用酒精 D.漂白粉
4.(2024高二·江苏南通·学业考试)下列有关物质性质与用途对应关系不正确的是
A.Na2CO3溶液呈碱性,可用除油污 B.明矾易溶于水,可用作净水剂
C.ClO2具有强氧化性,可用作消毒剂 D.FeCl3具有氧化性,可用于蚀刻电路板
5.(2023高一下·广西·学业考试)造纸业中可用次氯酸盐漂白纸浆。下列物质中,能用来漂白纸浆的是
A. B. C. D.
6.(2024高一下·湖南·学业考试)下列物质不具有漂白性的是
A.新制氯水 B.
C.HClO D.浓硫酸
7.(2023高一下·内蒙古·学业考试)利用数字化实验将传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中,用强光照射氯水。下面是某同学完成实验时采集出的数据坐标图,其中与次氯酸光照分解事实不符的是
A. B.
C. D.
8.(2023高一·云南·学业考试)下列关于氯水性质的说法正确的是
A.用pH试纸测定其pH B.放置一段时间,pH增大
C.起漂白作用的主要物质是 D.用硝酸银溶液检验其中的
9.(2023高一下·内蒙古·学业考试)下列装置可应用于实验室制氯气并回收二氧化锰,其中能达到实验目的的是
A.用装置制取氯气
B.用装置除去氯气中混有的少量氯化氢和水蒸气
C.用装置吸收多余氯气,防止污染空气
D.实验完毕后,用装置分离出二氧化锰固体
A.A B.B C.C D.D
10.(2023高二上·江苏连云港·学业考试)下列有关Cl2的说法错误的是
A.Cl2是有毒气体 B.氯水中存在的分子为HClO和H2O
C.H2在Cl2中燃烧生成HCl D.Cl2通入石灰乳中制漂白粉
11.(23-24高二上·江苏盐城·阶段练习)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.与溶液反应制取漂白剂:
B.向溶液中通
C.用石灰乳与浓缩的海水制备氢氧化镁:
D.实验室制
12.(2023高一上·湖南岳阳·学业考试)下列关于氯及其化合物的说法不正确的是
A.氯气可用于自来水杀菌消毒 B.漂白粉的有效成分是
C.“84”消毒液可用于贴身衣物消毒 D.将氯水滴入紫色石蕊试液中,溶液先变红后褪色
13.(2024高一下·湖南株洲·学业考试)非金属元素与人类生活、生产密切相关。根据题意填空:
(1)“84”消毒液常用于公共场所、室内环境的消杀,其有效成分是 (填“NaCl”或“NaClO”);
(2)酸雨有很大的危害,能直接损伤农作物、破坏森林和草原。导致酸雨形成的物质有 (填“”或“NO2”);
(3)为实现“2030年前碳达峰”的目标,我国大力推广硅太阳能电池,组成硅太阳能电池的主要成分是(填“Si”或“”) 。
14.(2024高三下·陕西·学业考试)Ⅰ.请根据题意选择下列物质,并用其字母代号填空:
A.明矾[KAl(SO4)2] B.Ca(OH)2 C.NaHCO3 D.水玻璃
(1)要使焙制的糕点,松软可以添加 。
(2)要使含泥沙的水变澄清,可使用 。
(3)要中和钢铁厂,电镀厂产生的酸性废水可使用 。
(4)可用作防火材料的是 。
Ⅱ.以化合价为纵坐标,物质类别为横坐标的图像称为“价—类”二维图。如图是氯元素的部分“价—类”二维图。
回答下列问题:
(5)工业上干燥的Cl2贮存在 中。
(6)Y的化学式为 。
(7)Cl2转化成Z和HCl的离子方程式为 。
(8)将Cl2与SO2按1∶1通入紫色石蕊溶液中,现象为 。
15.(2023高一·天津红桥·学业考试)Ⅰ.氯气及氯的化合物的“价-类”二维图体现了化学变化之美。
(1)f(84消毒液的主要成分)可用于环境杀菌消毒,f的化学式是 。
(2)不同价态的氯元素可以相互转化,请写出反应前后存在3种价态氯元素的化学方程式 。
(3)将氯离子传感器插入新制b的水溶液广口瓶中,与数据采集器、计算机连接,用强光照射瓶中溶液,采集数据所得图像如图所示。A点溶液发生分解反应的离子方程式为 。
Ⅱ.氨是一种重要的化工产品,也是重要的化工原料。某化学小组在实验室制备氨并完成相关性质实验。
(4)实验一:用如图所示装置制备并收集。仪器a的名称为 ,装置A中产生的化学方程式为 ,装置B中用圆底烧瓶收集的方法为 (填“向上排空气法”或“向下排空气法”),当湿润红色石蕊试纸颜色变为 色,表示已经收集满。
16.(2023高一·四川·学业考试)元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和性质。某学习小组以氯、溴、碘三种元素为例。通过实验探究同主族元素非金属性的递变规律,设计如下方案并进行实验。
已知:本实验条件下,溴水呈黄色,碘水呈棕黄色。
回答下列问题:
【实验I】取两支大小相同的试管,分别进行如图所示实验。
(1)A试管中溶液变为黄色,反应的离子方程式是 ,由此证明氧化性:Cl2 Br2(填“>”或“<”)。
(2)B试管中观察到的现象是 ,由此证明氧化性:Cl2>I2。
【实验II】取少量A试管中的黄色溶液于另一支试管中,先加入足量KBr固体,充分振荡,再加入少量KI溶液,最后滴入几滴淀粉溶液,溶液变为蓝色。
(3)“先加入足量KBr固体”的目的:除去溶液中可能含有的 。
(4)上述实验证明:氯、溴、碘三种元素的非金属性由强到弱的顺序是 。
17.(2021高二上·福建·学业考试)某化学兴趣小组为制取氯气并探究其性质,按下列装置(部分夹持仪器已略去)进行实验。
【装置(I)中发生反应的化学方程式:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O】
【实验探究】
(1)装置(I)中仪器a的名称是 。
(2)为除去Cl2中混有的HCl气体,装置(II)中的溶液是 (填“饱和食盐水”或“浓硫酸”)
(3)实验进行一段时间后,装置(III)中溶液颜色变为 (填“红色”或“紫色”),该反应中Cl2表现出 (填“氧化性”或“还原性”)。
(4)装置(IV)中NaOH溶液的作用是 。
(5)若要生成标准状况下2.24LCl2,理论上参加反应的MnO2的质量是 g。(MnO2的摩尔质量为87g·mol-1)
【实验拓展】
(6)图是探究Cl2性质的微型实验,a处是湿润的红纸,b处是浸有淀粉KI溶液的滤纸。向KClO3晶体中滴加浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
已知:KC1O3+6HCl(浓)=KC1+3C12↑+3H2O
回答下列问题:
①a处湿润的红纸 (填“褪色”或“不褪色”)
②b处滤纸变蓝色,写出Cl2与KI反应的化学方程式:
【知识应用】
(7)84消毒液(有效成分是NaClO)是常用的消毒剂,NaClO与水和空气里的二氧化碳反应生成 可以消毒杀菌;84消毒液与洁厕灵(其中含盐酸)混合使用会发生反应,补充完整该反应的化学方程式:NaClO+2HCl=NaCl+ ↑+H2O。
18.(2023高二·上海·学业考试)“84消毒液”是常见的消毒剂,其有效成分是NaClO。
(1)Cl2和NaOH制备NaClO的化学方程式为 。
(2)如图是某品牌“84消毒液”的使用注意事项。
注意事项
1、外用消毒液,勿口服;
2、现用现配,使用时注意戴手套防护;
3、不适用于钢和铝制品的消毒;
4、易使有色衣物脱色;
5、避光、阴凉处保存;
6、不可与酸性物质同时使用。
①注意事项4“易使有色衣物脱色”,是因为“84消毒液”具有 。
A.碱性 B.强氧化性
②注意事项6“不可与酸性物质同时使用”,例如,若将“84消毒液”与“洁厕灵”(含盐酸)同时使用会生成黄绿色有毒气体。写出反应的离子方程式 。
19.(2023高二·湖北·学业考试)实验是科学探究的重要手段。小华和化学兴趣小组的同学设计了如下图所示的装置(部分夹持装置略去),用于制取氯气并探究甲烷与氯气反应的性质。
回答下列问题:
(1)滴加浓盐酸的玻璃仪器的名称为 (填标号)。
a.球形分液漏斗 b.长颈漏斗
(2)装置A中反应的化学方程式表示为(浓),式中X的化学式为 。
(3)装置B中浓硫酸的作用是 (填“干燥气体”或“作催化剂”)。
(4)反应一段时间后,装置C中硬质玻璃管内壁出现油状液体,该反应的类型为 (填“取代反应”或“加成反应”)。
(5)装置D中的溶液用于除去尾气中的、等,其中倒置漏斗的作用是 。
20.(2024高一下·黑龙江佳木斯·学业考试)实验室中常用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气。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。
请按要求回答下列问题:
(1)仪器X的名称为 。
(2)已知装置B中选用的试剂为饱和食盐水,其作用为 。
(3)将氯气通入紫色石蕊试液中可以观察到的现象是 。
(4)装置E中装有NaOH溶液,该装置其作用为 。
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专题08 氯及其化合物
一、氯元素的存在、物理性质和应用
1.氯元素的存在:位于元素周期表的第三周期第ⅦA族,,是典型的非金属元素。氯在自然界中以化合态存在着,是一种重要的“成盐元素”,在自然界中除了NaCl(主要)、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中,还存在于陆地的盐湖和盐矿中。
2.氯气的物理性质:
颜色状态
气味
密度
沸点
溶解性
特性
黄绿色气体
刺激性气味
比空气
-34.6 ℃
1体积的水可溶解
约2体积的氯气
易液化
注意:
①氯气有毒且密度比空气大,遇到氯气泄漏逃生时,要向高处逃跑,也可用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻。
②实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是:用手在瓶口轻轻扇动,使极少量的气体飘进鼻孔。
3.氯气的应用:氯的单质氯气是一种重要的化工原料,大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品。
二、氯气与单质的反应
氯原子结构:,氯原子的最外层上有7个电子,在化学反应中很容易得到1个电子形成氯离子(Cl-),表现出典型的非金属性(氧化性)。
1.与金属单质反应:与变价金属(如Fe)反应生成高价态金属氯化物。
与铁反应:2Fe+3Cl22FeCl3(生成棕红色的烟)。
【注意】常温下Fe不能与干燥Cl2反应,所以工业上常把干燥的液氯储存在钢瓶中。
与铜反应:Cu+Cl2CuCl2(生成棕黄色的烟)。
与钠反应:2Na+Cl22NaCl(反应现象:产生大量白烟,火焰为黄色)。
2.与非金属单质反应
与H2反应:H2+Cl22HCl。(与H2燃烧用于工业制盐酸,与H2光照不能用于工业制盐酸)
三.氯气与还原性无机化合物反应
与SO2反应:Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl。
与NaBr溶液反应:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2。
与FeCl2溶液反应:Cl2+2FeCl2===2FeCl3。
与KI溶液反应:Cl2+2KI===2KCl+I2 (氯气的检验:湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝)
四、氯气与水的反应
1.氯气与水的反应:氯气能溶于水(1∶2),氯气的水溶液称为氯水,溶于水的氯气只有少量与水反应。
Cl2+H2OHCl+HClO (Cl2既表现氧化性又表现还原性)
生成物中次氯酸(HClO)具有强氧化性,能杀死水中的病菌,起到消毒作用,目前,很多自来水厂用氯气来杀菌、消毒。
(1)氯水的“3分子4离子”:
三种分子:
H2O、Cl2、HClO
四种离子:
H+、Cl-、ClO-和OH-(极少量)
(2)氯水性质的多重性: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不同。
2.次氯酸的性质
(1)次氯酸是易溶于水的弱酸,比碳酸酸性弱,写离子方程式时不能拆成离子形式。氯气和水反应的离子方程式:Cl2+H2O===H++Cl-+HClO。
(2)次氯酸不稳定,见光易分解,反应的化学方程式:
2HClO2HCl+O2↑ (氯水须现用现配,保存在棕色试剂瓶中)。
(3)次氯酸具有强氧化性(其氧化性比氯气强),可用于自来水的杀菌消毒,还可以用作漂白剂,可以使有色布条、品红溶液等褪色。。
3.液氯、新制氯水和久置氯水的区别
液氯
新制氯水
久置氯水
分类
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
浅黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性、漂白性、强氧化性
酸性(比新制氯水强、无漂白作用)
粒子种类
Cl2
Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-
H2O、H+、Cl-、OH-
【温馨提示】
(1)氯气没有漂白性,不能使干燥的有色布条褪色,但可使湿润的有色布条褪色,起漂白作用的物质是HClO。
(2) Cl2可使湿润石蕊试纸先变红后褪色,原因是Cl2与水反应生成的酸使石蕊先变红,HClO使变色后的石蕊褪色。
五.氯气与碱反应:
制取漂白液:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O;[漂白液的主要成分是氯化钠和次氯酸钠,有效成分是次氯酸钠,是混合物]
制取漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
工业通常是将Cl2通入石灰乳中用来制取漂白粉,漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。
【温馨提示】
①漂白粉的漂白原理:利用复分解反应原理,漂白粉中的次氯酸钙与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的次氯酸。
Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓
②漂白粉的保存:漂白粉应密封、避光保存,并置于阴凉干燥处。
漂白粉久置失效的原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓;2HClO2HCl+O2↑
六、氯气的实验室制法
1.反应原理:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
利用强氧化剂氧化浓盐酸中的Cl-生成Cl2,该反应中MnO2为氧化剂,浓盐酸为还原剂,该实验还体现了浓盐酸的酸性。
2.制取过程
3.实验装置
【温馨提示】
a. 反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO2不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。
b. 加热温度:小火加热,温度不宜过高,以减少HCl挥发,减少制得的Cl2中HCl的含量。
c. 实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染空气。
d. 尾气吸收时,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少,吸收不完全。
七、Cl-的检验
检验Cl-时,应先加AgNO3溶液,再滴加少量稀HNO3,(或滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液),若有白色沉淀产生,则说明溶液中含有Cl-,其中加入稀HNO3的目的是排除CO等离子干扰。
【温馨提示】
(1)不能用盐酸酸化,因盐酸会引入Cl-。
(2)氯离子检验的答题模板:取少量被检测溶液于试管中,滴加适量稀硝酸,然后滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀则被检测液中含有Cl-,若无白色沉淀则无Cl-。
1.(2023高一上·广东·学业考试)运用思维图学习,有助于提高归纳整理能力。如图为物质M的思维图,M可能为
A. B.HCl C.HClO D.
【答案】C
【详解】A.为气体不具有酸碱性,A错误;
B.HCl不能作为漂白剂,且不易分解,B错误;
C.HClO具有酸性,可作为漂白剂,可溶于水,有氧化性,不稳定,易分解为HCl和氧气,C正确;
D.H2SO4不能作为漂白剂,且不易分解,D错误;
故选C。
2.(2024高一下·广西玉林·学业考试)在有机化工中,氯气是合成塑料、橡胶、农药和染料等的重要原料。关于氯气性质的描述不正确的是
A.无气味 B.有毒 C.能与水反应 D.能与铜反应
【答案】A
【详解】A.氯气为黄绿色有刺激性气味的气体,故A错误;
B.氯气化学性质十分活泼,具有毒性,故B正确;
C.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,故C正确;
D.氯气与铜反应生成氯化铜,故D正确;
故选A。
3.(2023高一下·辽宁·学业考试)下列关于氯及其化合物的叙述正确的是
A.氯气能使鲜花褪色 B.液氯与氯水是相同的物质
C.氯化钙可作自来水消毒剂 D.次氯酸比次氯酸钠更稳定
【答案】A
【详解】A.鲜花中有水分,干燥的氯气遇到鲜花生成次氯酸,以使鲜花褪色;故A正确;
B.液氯为纯净物,氯水为混合物,成份不同,故B不选;
C.氯化钙没有氧化性,不能够杀菌消毒;故D不选;
D.次氯酸不稳定,见光易分解,次氯酸钠较次氯酸稳定,故D不选;
答案选A。
4.(2024高一下·黑龙江佳木斯·学业考试)“84”消毒液是一种高效消毒剂,在抗击新冠疫情期间发挥着重要的作用,可由和NaOH反应制得。“84”消毒液的有效成分是
A.HCl B.NaClO C.NaOH D.
【答案】B
【详解】氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,具有强氧化性的次氯酸钠能起到杀菌消毒的作用,是“84”消毒液的有效成分,故选B。
5.(2024高二下·天津南开·学业考试)下列有关氯气的叙述中,不正确的是
A.氯气能溶于水 B.氯气可以使有色鲜花变色
C.氯气与过量的铁反应生成 D.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体
【答案】C
【详解】A.氯气能够溶于水,1体积水溶解2体积氯气,故A正确;
B.氯气与水反应生成次氯酸具有漂白性,则氯气可以使有色鲜花变色,故B正确;
C.氯气具有强氧化性,不管铁是否过量,与铁在加热条件下反应生成FeCl3,故C错误;
D.由氯气的物理性质可知,氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体,故D正确;
故选:C。
6.(2023高一上·广东·学业考试)实验室模拟制备“84”消毒液的装置如图。实验时
A.Ⅰ中盛装的仪器为锥形瓶 B.Ⅰ中的反应仅体现了浓盐酸的酸性
C.Ⅱ的主要作用是除去 D.Ⅲ中两容器内的溶液均可能有NaClO生成
【答案】D
【详解】A.Ⅰ中盛装MnO2的仪器为圆底烧瓶,A错误;
B.据分析,Ⅰ中的反应不仅体现了浓盐酸的酸性,还体现了盐酸的还原性,B错误;
C.装置II中的试剂为饱和NaCl溶液,为除去Cl2中的HCl,C错误;
D.Ⅲ中两容器内都进行的氢氧化钠与氯气的反应,因此都可能有NaClO生成,D正确;
故选D。
7.(2023高一下·山东·学业考试)下列物质中既含又含的是
A.盐酸 B.氯化钙溶液 C.新制氯水 D.氯酸钾溶液
【答案】C
【详解】A.盐酸不含,只含,A错误;
B.氯化钙溶液不含,只含,B错误;
C.新制氯水既含又含,C正确;
D.氯酸钾溶液不含,也不含,D错误;
故选C。
8.(2024高二上·福建·学业考试)实验室用浓盐酸和固体二氧化锰共热制取氯气,应选择的发生装置是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
A. 用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气属于固液加热型,故A符合;
B. 加热固体型,故B不符;
C. 固体和液体反应,不加热,故C不符;
D. 液体和液体混合,故D不符;
故选A。
9.(2024高二上·福建·学业考试)不同价态含铁物质因性质不同,在生产生活中有不同的用途。铁单质与下列物质反应,产物中铁元素的化合价为价的是
A.氯气 B.稀盐酸 C.稀硫酸 D.硫酸铜
【答案】A
【详解】A. 氯气具有强氧化性,能将Fe氧化+3价,无论铁是否过量,铁在氯气中燃烧都生成,故A正确;
B. 稀盐酸具有弱氧化性,且弱氧化性是H元素体现的,能将Fe氧化为Fe2+,故B错误;
C. 稀硫酸具有弱氧化性,能和Fe发生置换反应生成Fe2+,故C错误;
D. 硫酸铜中铜离子具有弱氧化性,能和Fe发生置换反应生成Fe2+,故D错误;
故选A。
10.(2024高一下·天津和平·学业考试)科学使用消毒液是阻断病毒传播的有效方式之一,下列关于“84”消毒液(有效成分是NaClO)的说法,错误的是
A.应在阴凉处密闭保存
B.最好与浓盐酸混合使用
C.能杀菌消毒,利用的是的强氧化性
D.制备原理为
【答案】B
【详解】A.84消毒液中的次氯酸钠可以和水、二氧化碳反应生成的次氯酸见光易分解,应放在阴凉处密封保存,A正确;
B.84消毒液中的次氯酸钠可以和盐酸反应生成氯气,不能混用,B错误;
C.氯酸钠和水、二氧化碳反应生成的次氯酸具有强氧化性,可以杀菌消毒,C正确;
D.氯气和氢氧化钠反应生成84消毒液,方程式为:Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O,D正确;
答案选B。
11.(2024高一下·天津和平·学业考试)某研究性小组用如图装置制取并验证的某些性质,下列说法不正确的是
A.蓝色石蕊试纸先变红后褪色,体现氯气的水溶液有酸性与漂白性
B.浸有淀粉溶液试纸变蓝,体现氯气的强氧化性
C.浸有与混合溶液的试纸变红,体现氯气的酸性
D.湿润的红色布条褪色,体现氯气水溶液的漂白性
【答案】C
【详解】A.Cl2与水反应Cl2+H2OHClO+HCl,盐酸为强酸,HClO具有漂白性,因此氯气遇到湿润的蓝色石蕊试纸,试纸先变红后褪色,体现氯气的水溶液有酸性与漂白性,故A说法正确;
B.浸有淀粉-KI的试纸变蓝,发生离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2,反应中氯气表现强氧化性,故B说法正确;
C.氯气将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+与SCN-反应生成血红色Fe(SCN)3,体现氯气的强氧化性,故C说法错误;
D.氯水中含有HClO,HClO具有漂白性,湿润的红色布条褪色,体现氯水的漂白性,故D说法正确;
答案为C。
12.(2023高一下·吉林·学业考试)下图是二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气、并验证其部分化学性质的实验装置,请回答下列问题:
(1)氯气是一种 色气体。
(2)装置中,仪器中盛装的试剂是 (填“浓硫酸”或“浓盐酸”)。
(3)当有少量氯气通过后,可观察到装置中溶液变成 色。
(4)当氯气持续通过时,装置中红色鲜花颜色 。
(5)装置的作用是 。
【答案】(1)黄绿 (2)浓盐酸 (3)蓝 (4)褪色 (5)吸收尾气
【详解】(1)氯气是一种黄绿色气体。
(2)装置中,仪器中盛装的试剂是浓盐酸,利用浓盐酸和二氧化锰加热是实验室制备氯气的常用方法。
(3)氯气将KI氧化为单质碘,碘单质遇淀粉变蓝。
(4)氯气遇水产生HClO,HClO具有漂白性,使新鲜的鲜花褪色。
(5)氢氧化钠溶液可以吸收氯气,避免污染环境。
13.(2023高一上·陕西·学业考试)探究是创新的源泉,某化学兴趣小组进行了制备氯气并探究卤素性质的实验。
(1)用二氧化锰与浓盐酸制备氯气,应选择的发生装置是 (填字母代号),该反应体现了浓盐酸的酸性和 (填“氧化性”或“还原性”)。
(2)利用下图装置探究卤素的性质。
回答下列问题:
①甲中反应的离子方程式为 ,向反应后的橙黄色溶液中滴加 KI-淀粉溶液,溶液变为蓝色,通过上述实验 (填“能”或“不能”)得出氧化性:Cl2>Br2>I2。
②乙装置中 NaOH 溶液的作用为 ,其主要反应的化学方程式为 。
【答案】
(1)C 还原性
(2)Cl2+2Br- = 2Cl-+Br2 不能 吸收未完全反应的氯气,避免排除污染环境 Cl2+2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
【详解】(1)实验室用二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下制备氯气,属于固体与液体在加热的条件下制取气体的反应原理,故应选择的发生装置是C,反应中生成氯化锰,体现盐酸的酸性,生成氯气,Cl元素的化合价升高,被氧化,体现盐酸的还原性。
(2)①甲中,氯气将溴离子氧化为溴单质,反应的离子方程式为Cl2+2Br- = 2Cl-+Br2;向反应后的橙黄色溶液中滴加 KI-淀粉溶液,溶液变为蓝色,通过上述实验不得出氧化性:Cl2>Br2>I2,因为溶液里可能溶有过量的 Cl2,可能是 Cl2氧化 I−,而导至溶液变为蓝色 。
②乙装置中 NaOH 溶液的作用为吸收未完全反应的氯气,避免排除污染环境,其主要反应的化学方程式为Cl2+2NaOH = NaCl + NaClO + H2O。
14.(2024高二下·北京·学业考试)某小组利用以下实验装置制取纯净、干燥的。
(1)在加热条件下,与浓盐酸反应制氯气的化学方程式是 。
(2)③中收集到的气体的颜色是 。
(3)①和②的作用是除去氯气中的杂质。②中盛放的试剂是 (填字母)。
a.饱和氯化钠溶液 b.浓硫酸
(4)④中,浓溶液吸收尾气后,溶液中存在的主要离子有、、和 。
【答案】
(1)
(2)黄绿色
(3)b
(4)
【详解】(1)与浓盐酸反应制氯气的化学方程式是;
(2)③是氯气的收集装置,收集到的氯气是黄绿色气体;
(3)由分析可知,②是干燥装置,盛有浓硫酸,故选b;
(4)浓溶液吸收尾气,发生反应Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,溶液中存在的主要离子有、、和。
15.(2024高一下·湖南·学业考试)非金属元素在生产生活中扮演着重要角色。请根据题意填空:
(1)是一种无色有刺激性气味的气体,若任意排放,带来的最主要影响是会形成 (填“温室效应”或“酸雨”)。
(2)将通入冷的石灰乳中,可制得漂白粉,漂白粉的有效成分为 (填“”或“NaClO”)。
(3)液氨汽化时吸收大量的热,使周围温度急剧降低,故液氨可作 (填“制冷剂”或“催化剂”)。
【答案】(1)酸雨 (2) (3)制冷剂
【详解】(1)可形成亚硫酸,在空气中被氧化生成硫酸,故可以形成酸雨;
(2)将Cl2通入冷的石灰乳[Ca(OH)2]中,生成氯化钙、次氯酸钙和水,可制得漂白粉,次氯酸盐遇空气中二氧化碳可形成次氯酸而产生漂白的效果,故有效成分为;
(3)周围温度急剧降低,故液氨可作制冷剂;
16.(2021高一下·湖北·学业考试)某化学兴趣小组设计了如下图所示装置制取比较纯净的氯气。
回答下列问题:
(1)连接装置后,添加药品之前,需要进行的操作是 。
(2)装置A用于除去氯气中的氯化氢,其中盛装的试剂为 (填“饱和食盐水”或“石灰水”)。
(3)点燃酒精灯,圆底烧瓶中开始有气泡冒出,其反应的化学方程式表示为,其中X是 。
(4)反应一段时间后,在装置B中可观察到气体的颜色为 。
(5)装置C中盛装NaOH溶液,其作用是 。
【答案】
(1)检查装置气密性
(2)饱和食盐水
(3)
(4)黄绿色
(5)吸收多余的,防止污染空气
【详解】(1)连接装置后,添加药品之前,需要进行的操作是检验装置气密性;
(2)装置A用于除去氯气中的氯化氢,其中盛装的试剂为饱和食盐水;
(3)氧化锰和浓盐酸在加热条件下制氯气的化学方程式表示为:;
(4)氯气是黄绿色气体,反应一段时间后,在装置B中可观察到气体的颜色为黄绿色;
(5)装置C中盛装NaOH溶液,其作用是吸收多余的,防止污染空气。
17.(2024高一下·湖南郴州·学业考试)某兴趣小组利用下列装置,制取氯气并进行与氯气相关的实验。
(1)装置④中NaOH溶液的作用是 ;
(2)实验结束后,取装置③中的溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到晶体。在蒸发浓缩操作中,不需要的仪器是___________(填字母);
A.蒸发皿 B.漏斗 C.玻璃棒 D.酒精灯
(3)装置②中出现白色沉淀,据此现象能否推测装置①中生成Cl2? (填“能”或“否”),应在①②装置之间增加装有 的洗气瓶(选填“NaOH溶液”或“饱和NaCl溶液”);
(4)若要使③中溶液20mL恰好完全反应,则①中至少生成Cl2的体积为 mL(标准状况)。()
【答案】
(1)吸收氯气
(2)B
(3)否 饱和NaCl溶液
(4)224
【详解】(1)NaOH溶液能够与氯气反应,装置④中NaOH溶液用于吸收Cl2,避免污染空气;
(2)蒸发浓缩操作需要用到的仪器有:蒸发皿,玻璃棒,酒精灯,不会使用漏斗,故答案为:B;
(3)浓盐酸具有挥发性,加热会使浓盐酸挥发的更快,HCl与硝酸银溶液反也生成氯化银沉淀,则产生白色沉淀不能说明有Cl2产生,应在①②装置之间增加装有饱和NaCl溶液的洗气瓶,除去HCl影响;
(4)氯气与瓶中氯化亚铁反应生成氯化铁,发生反应为,n(Fe2+)=c∙V=1mol/L×20×10-3L=0.02mol,需消耗0.01mol Cl2,标准状况下V=n∙Vm=0.224L=224mL。
18.(2024高一下·天津和平·学业考试)氯气的实验室制备、收集及尾气处理装置如下图所示,请回答下列问题:
(1)请写出实验室制备氯气的化学方程式: 。如转移电子物质的量是则被氧化的的物质的量是 。
(2)图中仪器A的名称是 ;仪器B的名称是 。
(3)氯气是一种 色、有毒的气体。
(4)用向上排空气法收集氯气的原因是:氯气的密度比空气的密度 (选填“大”或“小”)。
(5)氯气的水溶液呈 (选填“酸”或“碱”)性。
(6)氯气有毒,烧杯中的溶液可用于吸收氯气,该尾气处理的离子方程式为 。
【答案】
(1)4HCl+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O 4
(2)圆底烧瓶 分液漏斗
(3)黄绿
(4)大
(5)酸
(6)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【详解】(1)实验室制取氯气用NaOH和浓盐酸加热制取,反应的华夏方程式为:4HCl+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O;根据方程式可知转移电子物质的量是4mol则被氧化的HCl的物质的量是4mol;
(2)图中仪器A的名称是圆底烧瓶;仪器B的名称是分液漏斗;
(3)氯气是黄绿色有毒气体;
(4)氯气的密度比空气的密度大,用向上排空气法收集氯气;
(5)Cl2溶于水与水反应生成HCl和HClO,水溶液呈酸性;
(6)氯气有毒,用NaOH溶液吸收氯气,该尾气处理的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
1.(2023高一上·广东·学业考试)宏观辨识与微观探析是重要的核心素养。下列有关反应的离子方程式正确的是
A.钠与水反应:
B.氯气通入水中:
C.二氧化氮溶于水:
D.铜丝插入稀硝酸中:
【答案】C
【详解】A.钠与水反应:,A错误;
B.氯气通入水中:,B错误;
C.二氧化氮溶于水:,C正确;
D.铜丝插入稀硝酸中:,D错误;
故选C。
2.(2023高二上·江苏盐城·学业考试)下列实验装置不能达到实验目的的是
A.制备
B.除去中的HCl
C.收集
D.吸收尾气中的
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气,A错误;
B.饱和食盐水几乎不溶解氯气,可以溶解氯化氢,则应用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢, B正确;
C.收集氯气应用向上排气法,应该长管进短管出,C正确;
D.氯气有毒,与氢氧化钠反应,所以尾气用氢氧化钠吸收,防止污染,D正确;
故选A。
3.(2023高二上·江苏·学业考试)下列物质不是常用消毒剂的是
A.84消毒液 B.葡萄糖 C.医用酒精 D.漂白粉
【答案】B
【详解】A.“84”消毒液主要成分是次氯酸钠,具有强氧化性,能消毒杀菌,A不符合题意;
B.葡萄糖不能消毒杀菌,B符合题意;
C.医用酒精能使蛋白质失去生理活性,能消毒杀菌,C不符合题意;
D.漂白粉主要成分是次氯酸钙,具有强氧化性,能消毒杀菌,D不符合题意。
故选B。
4.(2024高二·江苏南通·学业考试)下列有关物质性质与用途对应关系不正确的是
A.Na2CO3溶液呈碱性,可用除油污 B.明矾易溶于水,可用作净水剂
C.ClO2具有强氧化性,可用作消毒剂 D.FeCl3具有氧化性,可用于蚀刻电路板
【答案】B
【详解】A.油污在碱性条件下会发生水解而除去,碳酸钠溶液显碱性,A正确;
B.明矾的净水原理与水解有关,B错误;
C.ClO2具有强氧化性,能杀菌消毒,可用作消毒剂,C正确;
D.FeCl3溶液有较强的氧化性,能够氧化铜单质,可用于蚀刻铜制的电路板,D正确;
故选B。
5.(2023高一下·广西·学业考试)造纸业中可用次氯酸盐漂白纸浆。下列物质中,能用来漂白纸浆的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】造纸业中可用次氯酸盐漂白纸浆,在水溶液中和CO2反应生成HClO,HClO具有强氧化性,可以漂白纸浆,故选D。
6.(2024高一下·湖南·学业考试)下列物质不具有漂白性的是
A.新制氯水 B.
C.HClO D.浓硫酸
【答案】D
【详解】A.新制氯水有HClO,有强氧化性,具有漂白性,故A不选;
B.SO2可与色素结合,具有漂白性,故B不选;
C.HClO有强氧化性,具有漂白性,故C不选;
D.浓硫酸具有吸水性,脱水性,没有漂白性,故D选。
答案选D。
7.(2023高一下·内蒙古·学业考试)利用数字化实验将传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中,用强光照射氯水。下面是某同学完成实验时采集出的数据坐标图,其中与次氯酸光照分解事实不符的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.部分氯气与水反应生成HClO和HCl,用强光照射氯水,HClO分解为HCl和氧气,氯水pH减小,故A合理;
B.部分氯气与水反应生成HClO和HCl,用强光照射氯水,HClO分解为HCl和氧气,HCl电离产生氯离子,氯离子浓度增大,故B合理;
C.由B分析知,氯离子浓度增大,故C不合理;
D.部分氯气与水反应生成HClO和HCl,用强光照射氯水,HClO分解为HCl和氧气,氧气的量增多,氧气的体积分数增大,直至饱和后基本不变,故D合理;
故选C。
8.(2023高一·云南·学业考试)下列关于氯水性质的说法正确的是
A.用pH试纸测定其pH B.放置一段时间,pH增大
C.起漂白作用的主要物质是 D.用硝酸银溶液检验其中的
【答案】D
【详解】A.氯水中含有次氯酸,具有漂白性,因此不能用pH试纸测定其pH,故A错误;
B.氯水中存在Cl2+H2OHCl+HClO,HClO见光或受热分解,2HClO2HCl+O2↑,溶液中酸性增强,即pH减小,故B错误;
C.氯水中起漂白作用的是主要物质为HClO,故C错误;
D.氯水中存在Cl2+H2OHCl+HClO,因此可用硝酸银检验其中的Cl-,故D正确;
答案为D。
9.(2023高一下·内蒙古·学业考试)下列装置可应用于实验室制氯气并回收二氧化锰,其中能达到实验目的的是
A.用装置制取氯气
B.用装置除去氯气中混有的少量氯化氢和水蒸气
C.用装置吸收多余氯气,防止污染空气
D.实验完毕后,用装置分离出二氧化锰固体
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水,则题给装置无法达到制取氯气的实验目的,故A错误;
B.混合气体先后通过盛有浓硫酸、饱和食盐水的洗气瓶得到的氯气中混有水蒸气,则题给装置无法达到除去氯气中混有的少量氯化氢和水蒸气的实验目的,故B错误;
C.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸的反应是可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以不能用水吸收氯气,则题给装置无法达到吸收多余氯气,防止污染空气的实验目的,故C错误;
D.二氧化锰难溶于水,氯化锰溶于水,则题给装置能达到分离出二氧化锰固体的实验目的,故D正确;
故选D。
10.(2023高二上·江苏连云港·学业考试)下列有关Cl2的说法错误的是
A.Cl2是有毒气体 B.氯水中存在的分子为HClO和H2O
C.H2在Cl2中燃烧生成HCl D.Cl2通入石灰乳中制漂白粉
【答案】B
【详解】A.Cl2是有毒气体,故A正确;
B.氯水中存在的分子为HClO和H2O、Cl2,故B错误;
C.H2在Cl2中燃烧生成HCl,故C正确;
D.Cl2通入石灰乳中生成氯化钙、次氯酸钙制漂白粉,故D正确;
选B。
11.(23-24高二上·江苏盐城·阶段练习)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.与溶液反应制取漂白剂:
B.向溶液中通
C.用石灰乳与浓缩的海水制备氢氧化镁:
D.实验室制
【答案】D
【详解】A.与溶液反应生成NaCl、NaClO和水,离子方程式为:,A错误;
B.反应不符合电荷守恒,向溶液中通的离子方程式为:,B错误;
C.石灰乳是悬浊液,写离子方程式不拆,石灰乳与浓缩的海水制备氢氧化镁的离子方程式为:,C错误;
D.实验室用MnO2与浓盐酸制备氯气,反应的离子方程式为:,D正确;
答案选D。
12.(2023高一上·湖南岳阳·学业考试)下列关于氯及其化合物的说法不正确的是
A.氯气可用于自来水杀菌消毒 B.漂白粉的有效成分是
C.“84”消毒液可用于贴身衣物消毒 D.将氯水滴入紫色石蕊试液中,溶液先变红后褪色
【答案】C
【详解】A.氯气和水反应生成次氯酸,能杀菌消毒,但是氯气有毒因此要控制氯气的用量,使水中余氯符合国家标准,故A正确;
B.漂白粉的主要成分为和 ,其中有效成分为,故B正确;
C.84消毒液是一种以次氯酸钠为主要成分的高效消毒液,具有刺激性气味,对病毒和细菌有杀灭作用,主要用于场所和物品表面的消毒。84消毒液不能直接用于衣物消毒,对于衣物消毒,直接喷洒衣物会造成脱色等情况,消毒贴身衣物更是会直接伤害皮肤,故C错误;
D.氯气与水发生反应,新制氯水中的酸使紫色石蕊试液变红,次氯酸具有漂白性,使变红的液体褪色,故D正确;
故答案选C。
13.(2024高一下·湖南株洲·学业考试)非金属元素与人类生活、生产密切相关。根据题意填空:
(1)“84”消毒液常用于公共场所、室内环境的消杀,其有效成分是 (填“NaCl”或“NaClO”);
(2)酸雨有很大的危害,能直接损伤农作物、破坏森林和草原。导致酸雨形成的物质有 (填“”或“NO2”);
(3)为实现“2030年前碳达峰”的目标,我国大力推广硅太阳能电池,组成硅太阳能电池的主要成分是(填“Si”或“”) 。
【答案】(1)NaClO (2) (3)Si
【详解】(1)“84”消毒液有效成分为次氯酸钠NaClO;
(2)硫氮氧化物在空气中转化为酸性物质,导致酸雨,故选NO2;
(3)Si是良好的半导体材料,可用与太阳能电池的制造。
14.(2024高三下·陕西·学业考试)Ⅰ.请根据题意选择下列物质,并用其字母代号填空:
A.明矾[KAl(SO4)2] B.Ca(OH)2 C.NaHCO3 D.水玻璃
(1)要使焙制的糕点,松软可以添加 。
(2)要使含泥沙的水变澄清,可使用 。
(3)要中和钢铁厂,电镀厂产生的酸性废水可使用 。
(4)可用作防火材料的是 。
Ⅱ.以化合价为纵坐标,物质类别为横坐标的图像称为“价—类”二维图。如图是氯元素的部分“价—类”二维图。
回答下列问题:
(5)工业上干燥的Cl2贮存在 中。
(6)Y的化学式为 。
(7)Cl2转化成Z和HCl的离子方程式为 。
(8)将Cl2与SO2按1∶1通入紫色石蕊溶液中,现象为 。
【答案】
(1)C
(2)A
(3)B
(4)D
(5)钢瓶
(6)Cl2O7
(7)H2O+Cl2=H++Cl-+HClO
(8)溶液变红
【详解】(1)要使焙制的糕点,松软可以添加NaHCO3,受热易分解;
(2)要使含泥沙的水变澄清,可使用明矾[KAl(SO4)2] ,可以作为絮凝剂;
(3)要中和钢铁厂,电镀厂产生的酸性废水可使用Ca(OH)2,消耗溶液中的氢离子;
(4)可用作防火材料的是水玻璃,硅酸钠可以作为防火剂;
(5)工业上干燥的Cl2贮存在钢瓶中,干燥的氯气与Fe不反应;
(6)根据分析可知,Y的化学式为Cl2O7;
(7)Cl2和水反应生成盐酸和次氯酸,离子方程式为:H2O+Cl2=H++Cl-+HClO;
(8)Cl2与SO2按1∶1反应的化学方程式为:2H2O+Cl2+SO2=H2SO4+2HCl,通入紫色石蕊溶液中,现象为溶液变红。
15.(2023高一·天津红桥·学业考试)Ⅰ.氯气及氯的化合物的“价-类”二维图体现了化学变化之美。
(1)f(84消毒液的主要成分)可用于环境杀菌消毒,f的化学式是 。
(2)不同价态的氯元素可以相互转化,请写出反应前后存在3种价态氯元素的化学方程式 。
(3)将氯离子传感器插入新制b的水溶液广口瓶中,与数据采集器、计算机连接,用强光照射瓶中溶液,采集数据所得图像如图所示。A点溶液发生分解反应的离子方程式为 。
Ⅱ.氨是一种重要的化工产品,也是重要的化工原料。某化学小组在实验室制备氨并完成相关性质实验。
(4)实验一:用如图所示装置制备并收集。仪器a的名称为 ,装置A中产生的化学方程式为 ,装置B中用圆底烧瓶收集的方法为 (填“向上排空气法”或“向下排空气法”),当湿润红色石蕊试纸颜色变为 色,表示已经收集满。
【答案】
(1)NaClO
(2)或
(3)
(4)酒精灯 向下排空气法 蓝
【详解】(1)84消毒液的主要成分中含+1价氯的为次氯酸钠,故f化学式为NaClO;
(2)反应前后存在3种价态氯元素的化学反应,则可以是氯的歧化反应,例如氯气和氢氧化钠生成氯化钠、次氯酸钠和水或氯气和水生成盐酸和次氯酸,反应或;
(3)次氯酸不稳定,受热易分解为盐酸和氧气,导致溶液中氯离子浓度增大,反应为;
(4)。仪器a的名称为酒精灯,装置A中氯化铵和氢氧化钙加热产生、氯化钙和水,化学方程式为,氨气密度小于空气,装置B中用圆底烧瓶收集的方法为向下排空气法,氨气水溶液显碱性,当湿润红色石蕊试纸颜色变为蓝色,表示已经收集满。
16.(2023高一·四川·学业考试)元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和性质。某学习小组以氯、溴、碘三种元素为例。通过实验探究同主族元素非金属性的递变规律,设计如下方案并进行实验。
已知:本实验条件下,溴水呈黄色,碘水呈棕黄色。
回答下列问题:
【实验I】取两支大小相同的试管,分别进行如图所示实验。
(1)A试管中溶液变为黄色,反应的离子方程式是 ,由此证明氧化性:Cl2 Br2(填“>”或“<”)。
(2)B试管中观察到的现象是 ,由此证明氧化性:Cl2>I2。
【实验II】取少量A试管中的黄色溶液于另一支试管中,先加入足量KBr固体,充分振荡,再加入少量KI溶液,最后滴入几滴淀粉溶液,溶液变为蓝色。
(3)“先加入足量KBr固体”的目的:除去溶液中可能含有的 。
(4)上述实验证明:氯、溴、碘三种元素的非金属性由强到弱的顺序是 。
【答案】
(1)Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 >
(2)溶液变棕黄色
(3)Cl2
(4)Cl>Br>I
【详解】(1)A试管中溶液变为黄色说明有溴单质生成,反应的离子方程式是Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,氯元素化合价降低,则Cl2是氧化剂,Br2是氧化产物,氧化性:Cl2>Br2;
(2)证明氧化性:Cl2>I2,则B试管中产生碘单质,已知碘水呈棕黄色,观察到的现象是溶液变棕黄色;
(3)“先加入足量KBr固体”的目的:除去溶液中可能含有的Cl2,防止Cl2与KI反应,干扰比较Br2和I2的氧化性;
(4)根据实验II可知氧化性:Br2>I2,则氧化性:Cl2>Br2>I2,单质氧化性越强其非金属性越强,氯、溴、碘三种元素的非金属性由强到弱的顺序是Cl>Br>I。
17.(2021高二上·福建·学业考试)某化学兴趣小组为制取氯气并探究其性质,按下列装置(部分夹持仪器已略去)进行实验。
【装置(I)中发生反应的化学方程式:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O】
【实验探究】
(1)装置(I)中仪器a的名称是 。
(2)为除去Cl2中混有的HCl气体,装置(II)中的溶液是 (填“饱和食盐水”或“浓硫酸”)
(3)实验进行一段时间后,装置(III)中溶液颜色变为 (填“红色”或“紫色”),该反应中Cl2表现出 (填“氧化性”或“还原性”)。
(4)装置(IV)中NaOH溶液的作用是 。
(5)若要生成标准状况下2.24LCl2,理论上参加反应的MnO2的质量是 g。(MnO2的摩尔质量为87g·mol-1)
【实验拓展】
(6)图是探究Cl2性质的微型实验,a处是湿润的红纸,b处是浸有淀粉KI溶液的滤纸。向KClO3晶体中滴加浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
已知:KC1O3+6HCl(浓)=KC1+3C12↑+3H2O
回答下列问题:
①a处湿润的红纸 (填“褪色”或“不褪色”)
②b处滤纸变蓝色,写出Cl2与KI反应的化学方程式:
【知识应用】
(7)84消毒液(有效成分是NaClO)是常用的消毒剂,NaClO与水和空气里的二氧化碳反应生成 可以消毒杀菌;84消毒液与洁厕灵(其中含盐酸)混合使用会发生反应,补充完整该反应的化学方程式:NaClO+2HCl=NaCl+ ↑+H2O。
【答案】
(1)分液漏斗
(2)饱和食盐水
(3)红色 氧化性
(4)吸收过量的Cl2,防止空气污染
(5)8.7g
(6)褪色 Cl2+2KI=I2+2KCl
(7)HClO Cl2
【详解】(1)装置(I)中仪器a的名称是分液漏斗。
(2)由分析可知,为除去Cl2中混有的HCl气体,装置(II)中的溶液是饱和食盐水。
(3)由分析可知,实验进行一段时间后,装置(III)中溶液颜色变为红色,该反应中Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,表现出氧化性。
(4)装置(IV)中NaOH溶液的作用是吸收过量的Cl2,防止空气污染。
(5)装置(I)中发生反应的化学方程式:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,标准状况下2.24LCl2的物质的量为=0.1mol,理论上参加反应的MnO2的物质的量为0.1mol,质量为0.1mol×87g/mol=8.7g。
(6)①向KClO3晶体中滴加浓盐酸后,发生反应KC1O3+6HCl(浓)=KC1+3C12↑+3H2O,生成的Cl2与水反应生成HClO,HClO具有强氧化性能够使a处湿润的红纸褪色;
②b处滤纸变蓝色,说明Cl2和KI反应生成I2和KCl,化学方程式为:Cl2+2KI=I2+2KCl。
(7)NaClO与水和空气里的二氧化碳反应生成HClO可以消毒杀菌,84消毒液与洁厕灵(其中含盐酸)混合使用会发生反应生成Cl2和H2O,化学方程式为:NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O。
18.(2023高二·上海·学业考试)“84消毒液”是常见的消毒剂,其有效成分是NaClO。
(1)Cl2和NaOH制备NaClO的化学方程式为 。
(2)如图是某品牌“84消毒液”的使用注意事项。
注意事项
1、外用消毒液,勿口服;
2、现用现配,使用时注意戴手套防护;
3、不适用于钢和铝制品的消毒;
4、易使有色衣物脱色;
5、避光、阴凉处保存;
6、不可与酸性物质同时使用。
①注意事项4“易使有色衣物脱色”,是因为“84消毒液”具有 。
A.碱性 B.强氧化性
②注意事项6“不可与酸性物质同时使用”,例如,若将“84消毒液”与“洁厕灵”(含盐酸)同时使用会生成黄绿色有毒气体。写出反应的离子方程式 。
【答案】
(1)
(2)B
【详解】(1)Cl2和NaOH能发生氧化还原反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,对应的化学方程式为:;
(2)①使有色衣物脱色说明“84消毒液”具有漂白性,原因是其中的NaClO具有强氧化性,故选B;
②次氯酸钠具有强氧化性,盐酸有还原性,次氯酸钠能和盐酸发生氧化还原反应生成氯气,离子反应为:。
19.(2023高二·湖北·学业考试)实验是科学探究的重要手段。小华和化学兴趣小组的同学设计了如下图所示的装置(部分夹持装置略去),用于制取氯气并探究甲烷与氯气反应的性质。
回答下列问题:
(1)滴加浓盐酸的玻璃仪器的名称为 (填标号)。
a.球形分液漏斗 b.长颈漏斗
(2)装置A中反应的化学方程式表示为(浓),式中X的化学式为 。
(3)装置B中浓硫酸的作用是 (填“干燥气体”或“作催化剂”)。
(4)反应一段时间后,装置C中硬质玻璃管内壁出现油状液体,该反应的类型为 (填“取代反应”或“加成反应”)。
(5)装置D中的溶液用于除去尾气中的、等,其中倒置漏斗的作用是 。
【答案】
(1)a
(2)MnCl2
(3)干燥气体
(4)取代反应
(5)防止倒吸
【详解】(1)由仪器构造可知滴加浓盐酸的玻璃仪器为球形分液漏斗;
(2)根据元素守恒可知X的化学式为:MnCl2;
(3)装置B中浓硫酸可以干燥氯气和甲烷;
(4)甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成等多种有机产物;
(5)倒置漏斗可以起到防止倒吸的作用。
20.(2024高一下·黑龙江佳木斯·学业考试)实验室中常用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气。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。
请按要求回答下列问题:
(1)仪器X的名称为 。
(2)已知装置B中选用的试剂为饱和食盐水,其作用为 。
(3)将氯气通入紫色石蕊试液中可以观察到的现象是 。
(4)装置E中装有NaOH溶液,该装置其作用为 。
【答案】
(1)分液漏斗
(2)除去Cl2中的HCl
(3)先变红后褪色
(4)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
【详解】(1)根据仪器构造可判断仪器X的名称为分液漏斗,答案:分液漏斗;
(2)装置B中选用的试剂为饱和食盐水,由于生成的氯气中含有氯化氢,所以饱和食盐水的作用为除去HCl,答案:除去Cl2中的HCl;
(3)氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,显酸性和强氧化性,则将氯气通入紫色石蕊试液C中可以观察到的现象是先变红后褪色,答案:先变红后褪色;
(4)装置E中装有NaOH溶液,用来吸收尾气,因此该装置中反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,答案:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
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