内容正文:
第04讲 海水中的氯
内容导航——预习四步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
第二步:练
练习题 强方法:教材习题学解题、强化关键解题方法
练考点 会应用:核心考点精准练、快速掌握知识应用
第三步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第四步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 粗盐提纯
1.获得粗盐的方法—盐田法
把海水引入盐田,利用日光、风力来蒸发浓缩海水,并进一步使食盐结晶出来,这 种方法叫做盐田法。
→
2.粗盐提纯原则及方法
(1)原则:
①除杂试剂要过量;
②后续试剂应能除去过量的前一试剂;
③尽可能将杂质转化为所需物质;
④除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。
(2)除杂试剂的选择及方法:粗盐中所含杂质离子有Ca2+、Mg2+、SO。
步骤
杂质
加入的试剂
化学方程式
1
Mg2+
NaOH溶液
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
2
SO
BaCl2溶液
BaCl2+ Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
3
Ca2+、Ba2+
Na2CO3溶液
CaCl2+ Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl、
BaCl2+ Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
4
OH-、CO
盐酸
HCl+NaOH=H2O+NaCl、
2HCl+ Na2CO3=CO2↑+H2O+2NaCl
得分速记
①加入Na2CO3溶液和BaCl2溶液的顺序不可以颠倒,Na2CO3溶液必须在加入BaCl2溶液之后加入,其作用除了沉淀除去Ca2+外,还要沉淀除去过量的Ba2+。
②过滤后滤液中含有多余的氢氧化钠和碳酸钠,故滤液中需加入盐酸,调节溶液的pH等于7,然后蒸发结晶得到较纯的氯化钠晶体。
知识点2 电解饱和食盐水
1.实验探究:
(1)原理:阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
阳极:2Cl-—2e-=Cl2↑
总反应:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
(2)装置:
(3)两极现象及检验:
阴极:有无色、无味气泡产生,滴加酚酞——变红
阳极:有黄绿色、刺激性气味的气体产生,使湿润的淀粉KI试纸变蓝
(4)离子交换膜(阳离子交换膜)的作用:
①将电解池隔成阳极室和阴极室,只允许阳离子(Na+、H+)通过,而阻止阴离子(Cl-、OH-)和气体通过;
②既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合,而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影响烧碱的质量
2.候氏制碱法—氯碱工业
原料
饱和食盐水、NH3、CO2——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气;其反应为:
C+H2O(g)CO+H2,CO+H2O(g)CO2+H2。
原理
NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓或NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
生产流程
设计Ⅰ的循环,可使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上
绿色化学思想
循环使用的物质为:NaCl、CO2
【易错提醒】①先把NH3通入饱和NaCl溶液中,形成氨化的NaCl饱和溶液,然后再通入CO2。这样先形成一个弱碱性的环境,可以增大CO2在溶液中的溶解度,生成更多的NaHCO3。
②因为NaHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度,所以NaHCO3先从溶液中结晶析出。加热使NaHCO3分解得到Na2CO3,生成的CO2可循环使用。
③在制碱工业上,所用原料CO2和NH3是由合成氨厂提供的,所以工业生产上常将侯氏制碱和合成氨联合在一起,称为“联合制碱法”。“联合制碱法”还能得到NaHCO3和NH4Cl等副产品。
知识点3 氯气的性质
1.氯气的物理性质
颜色
气味
状态
毒性
密度
水溶性
黄绿色
刺激性气味
气体
有毒
比空气的密度大
1体积水溶解2体积氯气
储存
氯气易液化,在加压条件下,氯气转化为液态,可储存在钢瓶中。
2.氯气的化学性质
结构特点
强氧化性
金属
与钠:2Na+Cl22NaCl(微热,剧烈燃烧,黄色火焰,产生大量白烟)
与Fe:2Fe+3Cl22FeCl3(燃烧,产生棕色烟。生成高价态产物)
与Cu:Cu+Cl2CuCl2(燃烧,产生棕黄色烟,溶于水后,溶液呈蓝绿色。生成高价态产物)
非金属
与H2:H2+Cl2 2HCl(点燃—苍白色火焰,瓶口有白雾;光照—爆炸。工业制盐酸)
氧化性与还原性
水
Cl2+H2OH++Cl-+HClO (自来水消毒)
碱
与NaOH溶液:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O (制漂白液)
与石灰乳:2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (制漂白粉)
盐
与AgNO3溶液:AgNO3+Cl2+H2O=AgCl↓+HNO3+HClO
得分速记
①氯气与金属单质反应:氯气与除金、铂以外的绝大多数金属都能反应。变价金属单质与氯气反应,一般生成最高价氯化物,例如过量的铁丝在氯气中燃烧时,生成FeCl3而不生成FeCl2。干燥的氯气在常温下不与铁反应,因此,干燥的氯气可用钢瓶贮存。
②氯气与非金属单质反应:氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口上方出现白雾(HCl气体极易溶于水,与中的水蒸气形成盐酸小液滴)。若将H2与Cl2混合点燃或强光照射会发生爆炸,但在黑暗条件下能共存。
③磷在氯气种燃烧产生白色烟雾:2P+3Cl22PCl3(常温液态),PCl3+Cl2PCl5(常温固态)。说明燃烧不一定需要氧气。
知识点4 次氯酸和次氯酸盐
1.次氯酸
(1)氯气在水中的溶解实验
实验操作
取一支100 mL的针筒抽取80 mL的氯气和20 mL的水,振荡。
实验装置
实验现象
活塞向里移动,水溶液颜色逐渐变为浅黄绿色。
实验结论
氯气能溶于水,常温常压下,1体积的水约能溶解2体积的氯气,氯水呈浅黄绿色。
(2)氯水的性质实验探究
实验操作
实验现象
实验结论
干燥的有色布条不褪色;湿润的有色布条褪色
干燥氯气不具有漂白性;氯水具有漂白性
分别将新制氯水和稀盐酸滴在pH试纸上
前者试纸先变红后变为白色;后者试纸变红色
新制氯水呈酸性,有漂白性;稀盐酸无漂白性
在洁净的试管中加入1mL新制氯水,再向试管中加入几滴硝酸银溶液和稀硝酸。
有白色沉淀生成,且白色沉淀不溶解
氯水中含有Cl-原因(方程式):
Cl2+H2OHCl+HClO
(3)氯水性质的多重性
性质
成分
反应实例
酸性
HCl
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 氯水滴入石蕊试液中呈红色
HClO
NaOH+HClO=NaClO+H2O
氧化性
Cl2
Cl2+2FeCl2=2FeCl3、Cl2+Na2SO3+H2O=2HCl+Na2SO4
HClO
杀菌、消毒
漂白性
HClO
使湿润有机色质褪色,如向氯水中滴石蕊试液先变红,后褪色
沉淀性
Cl-
Cl2+AgNO3+H2O=AgCl↓+HNO3+HClO
不稳定性
HClO
2HClO2HCl+O2↑,氯水要放在棕色试剂瓶中避光保存
【易错提醒】①氯水中含有Cl2、HClO、H2O分子,也含有H+、Cl-等离子,说明Cl2与H2O不能完全反应,只能进行到一定的限度。Cl2+H2OHCl+HClO为可逆反应(在相同条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应)。
②氯水中含有Cl2、HClO,当氯水发生氧化还原(如与FeCl2、NaBr、KI等)反应时,只看作Cl2参与反应,如2FeCl2+Cl2==2FeCl3;当考虑氯水的漂白性和消毒性时,只看作HClO起作用。
2.次氯酸盐
(1)与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液
反应的化学方程式:Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O。漂白液的有效成分是次氯酸钠(NaClO)。
(2)与石灰乳反应——制取漂白粉
①反应的化学方程式:2Ca(OH)2+2Cl2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
②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。
③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。
④次氯酸钙溶液与二氧化碳反应的方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO(漂白粉长期放置在空气中会失效:2HClO2HCl+O2↑。
3.含氯消毒剂的合理使用
(1)保存方法: 漂白粉应密封、避光保存,并置于阴凉干燥处。
(2)“84”消毒液与与洁厕剂:“84”消毒液主要成分是NaCl和NaClO,有效成分:NaClO, 而“洁厕灵”主要成分为盐酸。二者混用会发生反应:2NaClO+4HCl==2NaCl+Cl2↑+2H2O,不但去污效果大大减弱,而且产生有毒的氯气。
(3)新型灭菌消毒剂——二氧化氯:杀菌、消毒能力比氯气强。
【易错提醒】①二氧化氯(ClO2)是一种有刺激性气味的黄绿色气体,在水中的杀菌、消毒能力比氯气强,效果更持久,受水体的pH变化影响小,且使用起来非常方便、安全。
②由于氢氧化钙的溶解度较小,制备漂白粉时不能用石灰水,应用石灰乳。漂白粉中起漂白作用的是HClO,HClO不稳定,见光易分解,久置后会变质,所以制备稳定的次氯酸盐更便于储存和运输。
教材习题02(P52)
为了防止储存氯气的钢瓶被腐蚀,钢瓶在装入氯气前必须( )
(A)充入稀有气体 (B)用盐酸彻底清洗
(C)彻底干燥内壁 (D)除去表面的铁锈
解题方法
A项,充入稀有气体会影响氯气的纯度,A项不符合题意;B项,盐酸会腐蚀钢瓶,B项不符合题意;C项干燥的氯气在常温下与金属铁不反应,而湿润的氯气会生成盐酸,与铁发生反应,C项符合题意;D项,除去表面的铁锈会使钢瓶受到腐蚀,D项不符合题意.故选C.
【答案】C
教材习题03(P52)
将氯气持续通入紫色石蕊试液中,溶液颜色呈现如下图所示变化。对导致变色的物质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的正确判断是( )
(A) HCl、HClO、Cl2 (B) Cl2、HClO、HCl
(C) HCl、HCl、HCl (D) Cl2、HClO、Cl2
解题方法
将氯气持续通入紫色石蕊试液中,氯气与水反应:
Cl2+H2OHCl+HClO,盐酸能使紫色石蕊试液变红色,HClO具有漂白性,使红色溶液变成无色,继续通入氯气,氯气溶于水,形成氯水呈浅绿色.A项正确,BCD项错误.故选A.
【答案】A
考点一 粗盐提纯
1.为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤②加过量NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2CO3溶液⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是
A.①④②⑤③ B.②⑤④③①
C.⑤④②①③ D.④②⑤①③
【答案】C
【解析】要先除硫酸根离子,然后再除钙离子,碳酸钠可以除去过量的钡离子,如果加反了,过量的钡离子就没法除去,至于加氢氧化钠除去镁离子顺序不受限制,因为过量的氢氧化钠加盐酸就可以调节了,只要将三种离子除完了,过滤就行了,最后加盐酸除去过量的氢氧根离子、碳酸根离子,则顺序为:⑤④②①③;
答案选C。
2.粗盐中除含有少量混沙外,还含有一些可溶性硫酸盐及等杂质。下图是某兴趣小组进行粗盐提纯的实验流程。
下列说法正确的是
A.步骤③中的主要作用是除去Mg2+、少量Ca2+和过量的
B.步骤①和⑤均为过滤
C.步骤⑥加盐酸的目的是除去过量的和,所以可以用硝酸代替
D.完成步骤⑦需要的玻璃仪器有两种
【答案】D
【解析】粗盐先溶解,再加入过量氯化钡溶液沉淀硫酸根,再加入过量氢氧化钠溶液沉淀镁离子,再加入过量碳酸钠溶液沉淀钙离子和钡离子,过滤,向滤液中加入适量盐酸除掉氢氧根和碳酸根,再蒸发、结晶、烘干得到精盐。A.步骤③中NaOH的主要作用是除去Mg2+,A错误;B.步骤①是将粗盐加水溶解,步骤⑤将溶液和沉淀分离,其操作是过滤,B错误;C.不能用硝酸代替盐酸,会引入新杂质硝酸根,C错误;D.步骤⑦需要到的玻璃仪器有玻璃棒和酒精灯两种,D正确;答案选D。
3.海洋是一座巨大的化学资源宝库,如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图,则下列说法正确的是
A.除去粗盐中的S、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,①中加入试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B.②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段
C.③④⑤中溴元素均被氧化
D.蒸馏法是技术最成熟也是最具发展前景的海水淡化方法
【答案】B
【解析】A.加入顺序会导致Ba2+无法除尽,A错误;B.单质镁是通过电解熔融MgCl2的方法制取的,B正确;C.流程图中的第④步中溴元素被还原,C错误;D.蒸馏法会消耗大量的能源,不是最具有发展前景的方法,D错误。答案选B。
4.海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法正确的是
A.除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO、Fe3+等杂质,加入试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B.电解Mg(OH)2提取金属镁
C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
【答案】D
【解析】A.除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO、Fe3+等杂质,加入的除杂试剂都是过量的,所以BaCl2应该在Na2CO3的前面,A不正确;` B.Mg(OH)2熔融时会发生分解,所以不能用电解Mg(OH)2提取金属镁,B不正确;C.NaOH价格高,会提高生产成本,所以工业生产中不选用NaOH、常选用Ca(OH)2作为沉淀剂,C不正确;D.富集溴时,一般先用空气和水蒸气吹出反应生成的单质溴,再用SO2将其还原为HBr,最后再用Cl2等氧化,D正确;故选D。
考点二 电解饱和食盐水
5.下列能验证电解饱和食盐水溶液(含酚酞)产物的装置是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A.NaOH 溶液不能检验氯气,只能除去氯气,A错误;B.NaOH 溶液不能检验氯气,只能除去氯气,B错误;C.由电子流动的方向可知,装置C中左边为阳极,应产生Cl2,C错误;D.装置D中左边是阴极,产生H2右边是阳极,产生Cl2,D正确;故选D。
6.如图为氯碱工业的简易装置示意图,其中两电极均为惰性电极。下列说法正确的是
A.A室中的电极反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑
B.若电路中通过0.2mol电子,理论上可在b处得到1.12L气体(标准状况)
C.电解过程中Na+由A室移向B室
D.a出口的物质为NaOH,b出口为H2
【答案】C
【解析】A.A室中氯离子失电子生成氯气,则电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑,A错误;B.阴极上电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑,通过0.2mol电子,生成0.1mol氢气即2.24L(标准状况),B错误;C.电解过程中电解质溶液中的阳离子向阴极移动,则电解过程中钠离子由A室向B室移动,C正确;D.A室内氯离子失电子生成氯气,没有氢氧化钠生成,a出口的物质为稀盐水,b出口为H2,D错误;故答案选C。
7.海水中的氯化钠被提纯和精制后,可通过电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠。实验室电解饱和食盐水所用装置如下图所示:
(1)a仪器的名称是______。
A.试管 B.离心试管 C.U形管 D.Y形试管
(2)在a的两端滴加酚酞试液,通电后左边电极周围出现红色,结合该电极的电极反应式说明溶液变红的原因 。
(3)通电后试管b中淀粉KI溶液由无色变为蓝色,结合离子方程式说明变化原因 。
(4)c处出来的气体可以点燃,其燃烧的现象是 。
【答案】(1)C
(2)电极反应式为2H2O+2e-==2OH-+H2↑,产生的OH-使得左边电极附近溶液呈碱性,滴加酚酞溶液后溶液变红
(3)Cl2+2I-==2Cl-+I2,Cl2与KI反应生成的I2使淀粉变蓝
(4)淡蓝色火焰
【解析】(1)a仪器的名称是U形管,故答案选C。
(2)根据分析可知,U形管的左侧电极连接的是电源的负极,作为阴极,水放电发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,2H2O+2e-==2OH-+H2↑,左边电极附近溶液呈碱性,滴加酚酞溶液后,溶液变红色,故答案为:电极反应式为2H2O+2e-==2OH-+H2↑,产生的OH-使得左边电极附近溶液呈碱性,滴加酚酞溶液后溶液变红。
(3)通电后U形管右侧电极上氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气,氯气入试管b中,Cl2与KI反应生成的I2使淀粉变蓝:Cl2+2I-==2Cl-+I2,故答案为:Cl2+2I-==2Cl-+I2,Cl2与KI反应生成的I2使淀粉变蓝。
(4)根据分析可知,c处出来的气体为氢气,氢气具有可燃性,可以点燃,其燃烧的现象是:淡蓝色火焰。
8.氯碱工业指工业上用电解饱和食盐水的方法制取氢氧化钠、氯气和氢气,并以它们为原料生产一系列化工产品。
(1)电解饱和食盐水时,与电源正极相连的电极叫阳极,阳极产物是氯气,检验该气体方法为 ,写出检验氯气涉及的离子方程式 。
(2)电解产物氯气既能作氧化剂,也能作还原剂。下列反应中氯气只作氧化剂的是 。
a.Cl2+2KI==2KCl+I2 b.Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
c. CuCl2Cl2↑+Cu d.3Cl2+2Fe 2FeCl3
【答案】(1) 将湿润的淀粉-碘化钾试纸放在氯气中,试纸变蓝色,则证明是氯气 Cl2+2KI==2KCl+I2
(2)a、d
【解析】(1)检验氯气气体方法为将湿润的淀粉-碘化钾试纸放在氯气中,如果试纸变蓝色,则证明是氯气;该过程涉及到氯气将碘离子置换出来,离子方程式为;
(2)电解产物氯气既能作氧化剂,也能作还原剂,氯元素化合价降低是做氧化剂;
a.Cl2+2KI==2KCl+I2 中氯元素化合价降低是做氧化剂;b.Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O中氯元素化合价既降低又升高,既做氧化剂又做还原剂;c.CuCl2Cl2↑+Cu中氯元素化合价升高是做还原剂;d.3Cl2+2Fe 2FeCl3中氯元素化合价降低是做氧化剂;则反应中氯气只作氧化剂的是。
考点三 氯气的性质
9.下列关于氯气的叙述不正确的是
A.氯气可以用于自来水的杀菌、消毒
B.氯气可以使湿润的有色布条褪色,说明氯气具有漂白性
C.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰
D.向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠,利用了氯气有毒和密度比空气大的性质
【答案】B
【解析】A.氯气溶于水生成的次氯酸具有强氧化性,可以用于自来水的杀菌、消毒,A正确;B.氯气溶于水生成的次氯酸具有强氧化性,可以使湿润的有色布条褪色,氯气不具有漂白性,B错误;C.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,现象是苍白色火焰,C正确;D.氯气有毒且密度比空气大,故向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠,D正确;故选B。
10.氯气与有关物质反应的实验现象记录不正确的是
A.钠可以在氯气中燃烧,产生白色的烟
B.红热的铁丝可以在氯气中燃烧,产生绿色的烟
C.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,火焰苍白色
D.常温下1体积水可以溶解2体积氯气,得到氯水
【答案】B
【解析】A.金属钠在氯气中燃烧产物是氯化钠,会产生白色的烟,故A正确;B.铁与氯气反应生成棕褐色的氯化铁,可发出棕褐色的烟,故B错误;C.氢气可以在氯气中安静的燃烧,会发出苍白色火焰,瓶口会出现白雾,故C正确;D.氯气溶于水得到氯水,而常温下1体积水可以溶解2体积氯气,得到氯水是混合物,故D正确;故选B。
11.某小组设计如下实验装置探究Cl2的性质。
实验现象:乙中干燥的红纸不褪色,丙中湿润的红纸褪色。
下列叙述错误的是
A.甲中试剂是浓H2SO4,除去Cl2中的H2O
B.实验表明:干燥的Cl2没有漂白性
C.实验表明:Cl2与H2O反应生成HCl有漂白性
D.丁中可能是NaOH溶液,用于吸收尾气中Cl2
【答案】C
【解析】A.本实验探究干燥氯气和湿润氯气的性质,首先要制备干燥氯气,故装置甲中装浓硫酸用于干燥氯气,故A正确;B.装置乙中干燥的红纸不褪色,故B正确;C.该实验只能表明湿润的Cl2有漂白性,故C错误;D.装置丁中盛放NaOH溶液用于吸收尾气中Cl2,故D正确;故选C。
12.2020年初我国突发“新型冠状病毒肺炎”疫情,严重危害人体健康。为防治“新冠肺炎”,可用漂白粉对公共场所进行消毒。漂白粉的有效成分是次氯酸钙[化学式为Ca(ClO)2],次氯酸钙可发生如下反应:Ca(ClO)2+X+H2O=CaCO3↓+2HClO,下列说法正确的是
A.X的化学式为CO B.次氯酸钙中氯元素的化合价为+1
C.X由离子构成 D.HClO的相对分子质量为52
【答案】B
【解析】A.由质量守恒定律可知,X为分子式为CO2的二氧化碳,故A错误;B.次氯酸钙中钙元素的化合价为+2价、氧元素的化合价为—2价,由化合价代数和为0可知,氯元素的化合价为+1,故B正确;C.由质量守恒定律可知,X为分子式为CO2的二氧化碳,二氧化碳是由分子构成的,故C错误;D.次氯酸的相对分子质量为1+35.5+16=52.5,故D错误;故选B。
考点四 次氯酸和次氯酸盐
13.下列关于新制氯水的说法错误的是
A.溶液呈浅黄绿色 B.滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成
C.日光照射一段时间,溶液酸性增强 D.滴入几滴石蕊溶液,溶液变成红色
【答案】D
【解析】A.氯水中含有的粒子有Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-和OH-,含有Cl2使溶液呈现黄绿色,A正确;B.氯水中含有的粒子有Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-和OH-,滴加AgNO3溶液,其中银离子可以和氯离子反应生成氯化银白色沉淀,B正确;C.HClO不稳定,见光易分解,放出O2并生成盐酸,由于HClO为弱酸,而盐酸是强酸,故溶液酸性增强,C正确;D.新制氯水溶液中存在氢离子和具有漂白性的次氯酸,所以能使蓝色石蕊试纸先变红后褪色,D错误;故选D。
14.下列关于漂白粉的说法正确的是
A.工业上制漂白粉,Cl2既是氧化剂也是还原剂 B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2
C.用漂白粉净水属于物理吸附过程 D.漂白粉在空气中易被氧化,故应密封保存
【答案】A
【解析】A.工业上利用氯气与石灰乳反应制取漂白粉,发生反应2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,Cl2既是氧化剂也是还原剂,A正确;B.漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2,B不正确;C.用漂白粉净水时,利用漂白粉与空气中的二氧化碳反应生成的HClO具有强氧化性,杀死水体内的细菌,属于化学过程,C不正确;D.漂白粉在空气中易与二氧化碳、水作用生成次氯酸,光照时分解而变质,故应密封保存,D不正确;故选A。
15.下列说法正确的是
A.新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明新制氯水中有Cl2分子存在
B.新制的氯水保存在无色玻璃瓶中
C.氯气、次氯酸、次氯酸盐均具有漂白性,可以用于漂白各种产品
D.工业上将氯气通入饱和石灰水中制取漂白粉
【答案】A
【解析】A.氯气为黄绿色气体,新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明新制氯水中有Cl2分子存在,A正确; B.新制的氯水中次氯酸见光分解,保存在棕色玻璃瓶中,B错误;C.次氯酸、次氯酸盐均具有漂白性,可以用于漂白各种产品,氯气和水生成次氯酸才具有漂白性,C错误;D.工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉,D错误;故选A。
16.“84”消毒液(工业利用Cl2与NaOH反应制得)可用于消毒和漂白,下列实验现象的分析不正确的是
实验操作
实验现象
混合后溶液的pH=9.9,短时间内未褪色,一段时间后蓝色褪去。
混合后溶液pH=5.0,蓝色迅速褪去,无气体产生。
混合后溶液pH=3.2,蓝色迅速褪去,并产生大量气体,使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
A.对比实验①和②,②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应ClO-+H+═HClO
B.实验③中产生的气体是Cl2,由HClO分解得到:2HClO═Cl2↑+H2O
C.对比实验②和③,溶液的pH可能会影响ClO-或Cl-的性质
D.加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但需要调控合适的pH才能安全使用
【答案】B
【解析】A.相对于实验①,实验②生成了次氯酸,溶液褪色更快,A正确;B.次氯酸分解产生的是氧气,B说法是错误的;C.所加硫酸的浓度是不同的,即溶液的pH不同,不同的实验现象就是溶液的pH影响的,C说法正确;D.由实验②知。加适量的酸能生成次氯酸,由实验③知,所加酸的浓度过大,会生成有毒的氯气,影响安全;故选B。
(
原则
) (
①
除杂试剂要
过量
;
②
除去多种杂质时考虑加入试剂的合理
顺序
③
尽可能将杂质转化为
所需物质
;
④
后续试剂应
能除去
过量的前一试剂;
等。
)知识导图记忆
(
粗盐提纯
)
(
①
Mg
2+
(NaOH)
;
Mg
Cl
2
+2
Na
OH=Mg(OH)
2
↓
+2NaCl
②
SO
(BaCl
2
):
BaCl
2
+
Na
2
SO
4
=BaSO
4
↓
+2NaCl
③
Ca
2+
、Ba
2+
(
Na
2
CO
3
)
;
CaCl
2
+ Na
2
CO
3
=CaCO
3
↓
+2NaCl
B
aCl
2
+ Na
2
CO
3
=
B
aCO
3
↓
+2NaCl
④
OH
-
、CO
(
盐酸
)
;
H
Cl
+
Na
OH=H
2
O
+NaCl
2H
Cl
+ Na
2
CO
3
=CO
2
↑+H
2
O
+2NaCl
)
(
方法
)
(
海水中的氯
)
(
原理:
2
Na
Cl+2H
2
O
2
Na
OH+Cl
2
↑+H
2
↑
)
(
电解饱和食盐水
) (
原料:
饱和食盐水
、
NH
3
、
C
O
2
)
(
氯碱工业
) (
原理:
NH
3
+CO
2
+NaCl+H
2
O
=
NH
4
Cl+NaHCO
3
↓
2NaHCO
3
Na
2
CO
3
+
CO
2
↑+H
2
O
)
(
物理性质:
黄绿
色
、
有
毒
、
有
刺激性气味
、
1体积水可溶解
2
体积氯气
)
(
氯气的性质
)
(
化学性质: 一定条件下与金属
、
非金属
、
水
、
碱
、
盐
反应
)
(
次氯酸:
Cl
2
+H
2
O
H
+
+Cl
-
+HClO
(自来水消毒)
,氯水的成分及性质
)
(
次氯酸和次氯酸盐
) (
漂白液:
2NaOH+Cl
2
=
NaCl+NaClO
(有效成分)
+H
2
O
)
(
次氯酸盐
)
(
漂白精(粉):
2Ca(OH)
2
+2Cl
2
=
CaCl
2
+Ca(ClO)
2
(有效成分)
+2H
2
O
)
【学习目标】
1.通过对海水中组成成分的了解,学会用化学沉淀法进行粗盐提纯.
2.通过实验探究和原理分析,知道电解饱和食盐水的简单原理.认识氯碱工业.
3.通过对氯气与金属、非金属、水、碱的反应分析,了解氯气的化学性质及其应用.
4.通过对生活中含氯物质的认识,了解重要含氯化合物的性质及其应用.
【学习重难点】
1.粗盐提纯方法及原理
2.氯气及含氯化合物的性质及应用
1.下列氯化物中,既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金属和盐酸反应制得的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A.铜与盐酸不反应,A错误;B.铁与盐酸反应生成氯化亚铁,B错误;C.铁与氯气反应生成氯化铁,C错误;D.铝可以与氯气和盐酸反应,产物都是生成氯化铝,D正确;故选D。
2.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.氯气能够杀菌,常用于居室消毒
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
【解析】A.通常情况下氯气呈黄绿色,有刺激性气味,能溶于水,故A错误;B.红热的铜丝可以在氯气中燃烧,发生反应Cu+Cl2CuCl2,产生棕黄色的烟,故B正确;C.氯气能够杀菌,但有毒,不能用于居室消毒,故C错误;D.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧生成氯化氢,发出苍白色火焰,故D错误;故选B。
3.关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是
A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠
B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色
C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈红色
D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性
【答案】C
【解析】电解氯化钠溶液的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,据此进行分析。A.电解时在阳极氯离子失电子得到氯气,在阴极是氢离子得电子生成氢气,不能得到金属钠,故A错误;B.在阳极附近是氯离子失电子得到氯气,滴入碘化钾溶液,氯气将碘离子氧化为碘单质,由于电解后溶液显碱性,所以碘与氢氧化钠溶液反应生成碘化钠和次碘酸钠无色溶液,故B错误;C.在阴极附近是氢离子得电子生成氢气,溶液中氢氧根离子浓度增大,溶液显碱性,滴入酚酞溶液,溶液呈红色,故C正确;D.电解一段时间后,全部电解液几乎是氢氧化钠溶液,溶液显碱性,故D错误;故选C。
4.如图所示装置,将氯气通入a。若打开活塞b,则小试管里的干燥品红试纸c不褪色。若关闭活塞b,则c不久褪色,则a溶液是
A.浓硫酸 B.饱和食盐水 C.溶液 D.饱和碳酸钠溶液
【答案】B
【解析】开启活塞b,氯气不经过a,直接流经有色布条c,c不褪色,说明通入的是干燥的氯气;关闭活塞b,Cl2经过a溶液后使有色布条褪色,证明出来的是湿的Cl2;A.浓硫酸吸水,不能提供水,A错误;B.饱和食盐水可以提供水,B正确;C.氢氧化钠会吸收氯气,C错误;D.饱和碳酸钠溶液显碱性,会和氯气反应吸收氯气,D错误;故选B。
5.一家化工厂发生爆炸,有大量的扩散,下列应急措施不正确的是
A.立即用浸有肥皂水溶液的毛巾捂住口鼻迅速逃离
B.立即向顺风方向的低洼处撤离
C.来不及逃离的可用浸湿的棉被堵好门窗
D.立即向逆风方向的高处撤离
【答案】B
【解析】氯气的密度大于空气,化工厂发生爆炸,有大量的氯气扩散立即用浸有肥皂水溶液的毛巾捂住口鼻迅速向逆风方向的高处撤离,来不及逃离的可用浸湿的棉被堵好门窗,故选B。
6.下列除杂的方法(括号里为少量杂质)中,所用试剂或操作不正确的是
A.Na2CO3固体(NaHCO3固体):加热固体质量至恒重
B.Fe2O3(Al2O3):加入足量NaOH溶液搅拌充分反应后过滤
C.FeCl2溶液(FeCl3):通入足量的氯气
D.Cl2(HCl):将气体通过盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶
【答案】C
【解析】A.碳酸氢钠受热分解,所以碳酸钠固体中的碳酸氢钠固体,可以通过加热固体质量至恒重来除去,A正确;B.氧化铝与氢氧化钠溶液反应而溶解,而Fe2O3不能,则加入氢氧化钠溶液再过滤可除氧化铝,B正确;C.FeCl2溶液中混入FeCl3,加入足量的铁粉后过滤,C错误;D.Cl2中混入HCl,将混合气体通过盛有饱和氯化钠溶液的洗气瓶,D正确;故选C。
7.在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论错误的是
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中加入Na2CO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
C.向KI溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
D.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
【答案】C
【解析】氯气溶于水,发生反应:Cl2+H2OH++Cl-+HClO ,所以在氯水中含有Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-多种微粒。A.氯水的颜色呈浅黄绿色,就是由于氯水中含有Cl2,选项A正确;B.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,是由于发生反应:HCO+OH-=H2O+CO,说明氯水中含有H+,选项B正确;C.向KI溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,是因为HClO、Cl2都有强氧化性,会把I-氧化为I2,不能说明氯水中是否含有HClO,选项C错误;D.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,发生反应Cl-+Ag+=AgCl↓,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-,选项D正确;答案选C。
8.新制氯水中含有多种成分,现有四支盛有新制氯水的试管,分别进行下列操作,所对应的实验现象及得出的推论均正确的是
选项
操作
实验现象
推论
A
往试管内滴加酚酞溶液
溶液变红
新制氯水中含有
B
观察溶液颜色
溶液呈黄绿色
新制氯水中含有
C
往试管内滴加品红(一种色素)溶液
溶液先变红后褪色
具有漂白性
D
往试管内滴加溶液
有气泡产生
酸性:
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.氯水中含有次氯酸,次氯酸具有漂白性,所以氯水不能使酚酞变红,A错误;B.氯气为黄绿色气体,新制氯水呈黄绿色,说明氯水中含有氯气分子,B正确;C.氯气不具有漂白性,具有漂白性的为氯水中的次氯酸,C错误;D.氯水中含有盐酸,盐酸的酸性大于碳酸,所以有气泡产生是因为氯水中含有盐酸,不能根据有气泡产生的现象判断与的酸性强弱,D错误;故选B。
9.通过海水晾晒可得粗盐,粗盐除NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质,粗盐精制的实验流程如下。下列说法不正确的是
A.第⑤步操作是过滤
B.除去Mg2+的反应的离子方程式为Mg2++2OH-==Mg(OH)2↓
C.在第⑥步加入的化学试剂为盐酸
D.第②③④步加入化学试剂除杂,加入试剂顺序为溶液溶液溶液
【答案】D
【解析】A.从流程中可看出,第⑤步后得到沉淀与滤液,说明第⑤步为过滤,A正确;B.除去Mg2+的除杂试剂为NaOH,对应的离子方程式为Mg2++2OH-==Mg(OH)2↓,B正确;C.过滤掉所有的沉淀后,加入盐酸中和过量的氢氧化钠、与过量的碳酸钠反应,因此在第⑥步加入的化学试剂为盐酸,C正确;D.碳酸钠的作用,除去杂质钙离子,同时除去多余的钡离子,因此碳酸钙要在氯化钡之后,D错误;故选D。
10.为研究氯水性质,某同学将新制氯水逐滴加入下列溶液中,现象描述错误的是
选项
溶液
现象
A
紫色石蕊试液
溶液先变红后褪色
B
NaHCO3溶液
产生气泡
C
溴水
溶液褪色
D
AgNO3溶液
有白色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】新制氯水中存在Cl2+H2OH++Cl-+HClO,所以氯水具有强氧化性、酸性和漂白性。A. 氯水中含氢离子,所以可使紫色石蕊试液变红,又因为存在漂白性的次氯酸,所以变红后又会褪色,故A正确;B. 氯水中含氢离子,与NaHCO3溶液反应生成二氧化碳,故B正确;C. 氯水不能漂白溴水,也不和溴水发生反应,所以现象描述错误,故C错误;D. 氯水中含氯离子,可以与硝酸银溶液发生反应生成氯化银白色沉淀,故D正确;故选C。
11.“84”消毒液是常用消毒剂,某化学学习小组用下图实验装置制备“84”消毒液.下列叙述正确的是
A.甲装置中的固体是MnO2
B.乙装置可以贮存少量Cl2
C.乙、丙装置之间必须增加除H2O(g)的装置
D.丁装置的主要作用是防止空气中的CO2进入丙装置中
【答案】B
【解析】装置甲制备Cl2,装置乙除去Cl2中混有的HCl气体,装置丙制备NaClO,装置丁处理尾气,据此进行分析。A.常温下KMnO4与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气,固体可选择KMnO4,故A错误;B.Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小,乙装置可以贮存少量Cl2,故B正确;C.丁装置中含有水,乙、丙装置之间不需要增加除H2O(g)的装置,故C错误;D.由分析可知,丁装置的主要作用是吸收过量的Cl2,故D错误;故选B。
12.氯及其化合物在生产生活中应用广泛。如图为氯元素的“价—类”二维图,下列叙述错误的是
A.实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下可制备b
B.c可用作自来水厂的水体消毒剂
C.f为漂白粉的有效成分,工厂常将b通入澄清石灰水制取
D.物质d既有氧化性又有还原性,且见光易分解
【答案】C
【解析】分析氯元素的“价类二维图”可知,a为HCl,b为Cl2,c为ClO2,d为HClO,e为氯酸盐,f属于次氯酸盐。A.实验室可以用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水,A正确;B.ClO2 具有强氧化性,可以消毒,是重要的高效消毒剂,可以用于自来水消毒,B正确;C.氢氧化钙溶解度较小,漂白粉是将氯气通入石灰乳中制得,C错误;D.HClO中Cl为+1价,不是最高价也不是最低价,可以的电子也可以失电子,故既有氧化性也有还原性,且次氯酸见光易分解为氧气和HCl,D正确;本题选C。
13.Cl2通入70℃的氢氧化钠水溶液中,能同时发生两个自身氧化还原反应:NaOH+Cl2→NaCl+NaClO+H2O,NaOH+Cl2→NaCl+NaClO3+H2O(未配平)。反应完成后测得溶液中NaClO与NaClO3的物质的量之比为5∶1,则该溶液中NaCl与NaClO的物质的量之比为
A.2∶1 B.6∶5 C.10∶1 D.1∶1
【答案】A
【解析】设溶液中NaClO与NaClO3的物质的量分别为5mol、1mol,根据电子得失守恒可知NaCl的物质的量为5mol×1+1mol×(5-0)=10mol,则该溶液中NaCl与NaClO的数目之比为10mol:5mol=2:1,A正确;
答案选A。
14.粗盐中含可溶性杂质、、等和难溶性杂质泥沙等,提纯流程图如图。
(1)有关说法错误的是___________;
A.步骤与的顺序可调换
B.步骤除杂所加的试剂为稀盐酸
C.“过滤”后的滤液中含有的主要杂质为Na2CO3
D.通常用余热蒸干溶液制得固体
(2)操作的名称 ;操作生成的沉淀的化学式为 ;
(3)电解饱和食盐水装置如图所示。
①总反应的化学方程式为 。
②向两极各加入紫色石蕊溶液,极附近溶液呈 色。是 极。
【答案】(1)C
(2) 溶解 CaCO3、BaCO3
(3) 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 蓝 阳
【解析】粗盐加水溶解,加氯化钡溶液硫酸钡沉淀除Na2SO4,加氢氧化钠溶液形成氢氧化镁沉淀除MgCl2,加碳酸钠生成碳酸钙、碳酸钡沉淀除CaCl2和氯化钡,过滤出沉淀,滤液中加盐酸除氢氧化钠、碳酸钠,蒸发结晶得精盐。
(1)A. 加氢氧化钠的目的是除MgCl2,加碳酸钠的目的是除CaCl2和氯化钡,步骤③与④的顺序可调换,故A正确;B. “滤液”中含有杂质氢氧化钠、碳酸钠,步骤⑤加稀盐酸除氢氧化钠、碳酸钠,故B正确;C. “过滤”后的滤液中含有的主要杂质为Na2CO3、NaOH,故C错误; D. 蒸发结晶,通常用余热蒸干NaCl溶液制得NaCl固体,故D正确;选C。
(2)操作①是加水溶解粗盐,操作①的名称溶解;碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,操作④加碳酸钠,生成的沉淀的化学式为CaCO3、BaCO3;
(3)①用惰性电极电解饱和食盐水生成氢气、氯气、氢氧化钠,总反应的化学方程式为 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 。②B与电源负极相连,B是阴极,阴极反应式为2H2O+2e-==H2↑+2OH-,向两极各加入紫色石蕊溶液,B极附近溶液呈蓝色。A是阳极,电极反应式为2Cl--2e-==Cl2↑。
15.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)Y的化学式为 。
(2)氯水和漂白粉都有漂白作用,可用于水体的杀菌消毒。
①下列有关氯气的叙述不正确的是 (填序号)。
A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.氯气能与水反应生成HClO和HCl,久置氯水最终变为稀盐酸
C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现雾状
D.常温下氯气能和Fe反应,不能用铁质容器储存氯气
②工业上利用氯气和石灰乳反应可制得漂白粉,漂白粉有效成分的化学式为 。
(3)家庭中常用84消毒液(主要成分NaClO)与洁厕灵(主要成分盐酸)清洁卫生,两者同时使用容易引起中毒,写出反应的离子方程式 。
(4)利用如图装置探究84消毒液与洁厕灵的反应。当注射器中的洁厕灵注入试管中时,回答下列问题:
①可观察到湿润pH试纸的现象是 。
②在湿润淀粉KI试纸上发生的反应方程式为 。
③棉花团上蘸有的NaOH溶液的作用是 。
【答案】(1)Cl2O7
(2) D Ca(ClO)2
(3)ClO- + Cl- +2H+==Cl2↑+H2O
(4) 先变红后褪色 Cl2+2KI=I2+2KCl 吸收多余的氯气,防止外逸污染环境
【解析】(1)Y是+7价的氯的氧化物,化学式为Cl2O7;
(2)①A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟,正确;B.HClO光照条件下分解为氯化氢,久置氯水最终变为稀盐酸,故正确;C.纯净的在中安静地燃烧,发出苍白色火焰,生成的氯化氢挥发到瓶口溶解在空气中形成白雾;光照和的混合气体时,因迅速化合而爆炸,故正确;D.红热的Fe能和氯气反应,常温条件下不反应,故氯气的储存可以用铁质容器,故错误;故答案为D;
②工业上利用氯气和石灰乳反应可制得漂白粉,反应生成次氯酸钙和氯化钙,有效成分为 Ca(ClO)2;
(3)NaClO溶液和稀盐酸反应生成氯气和氯化钠,离子方程式为:ClO- + Cl- +2H+==Cl2↑+H2O;
(4)①Cl2和水反应生成HCl和HClO,HClO具有漂白性,故湿润pH试纸先变红后褪色;②Cl2具有氧化性,和KI溶液反应生成碘单质,反应方程式为Cl2+2KI=Ⅰ2+2KCl;③Cl2可以与NaOH溶液反应,可以用棉花团上蘸有的NaOH溶液来吸收多余的氯气,防止污染空气。
16.如图所示为实验室中常见气体制备、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),化学小组的同学利用其进行下列化学实验。
请回答下列问题:
(1)若以石灰石和稀盐酸为原料,在实验室中制备并收集干燥的二氧化碳气体,并除去其中的HCl,按要求从A到G中选取装置来设计实验装置,连接仪器,检查装置的气密性,并进行实验。(提示:盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)
①所选仪器的连接顺序为 (从左到右填写仪器序号字母)。
②上述制取二氧化碳的离子方程式为 。
③下列有关CO2制取和性质的叙述中,不正确的是 (填标号)。
a.实验室制CO2时,应先检查装置的气密性,再加入药品
b.能使燃着的木条熄灭的气体一定是CO2
c.将CO2通入紫色石蕊试液中,石蕊试液变红色FexOy
d.将燃着的木条置于集气瓶口,木条熄灭,证明CO2已收集满
(2)用一氧化碳气体(含有少量二氧化碳和水蒸气)测定某铁的氧化物()试样的元素组成比例,所选装置按“混合气体→D1→B→F→D2”的顺序连接(D1、D2为浓硫酸洗气瓶,实验前检查装置的气密性,假设所发生的化学反应都充分反应)。进行实验并记录实验数据,如表所示:
装置编号
D1中浓硫酸
B中玻璃管内固体
F中溶液
反应前质量
150g
14.4g
200g
反应后质量
152.7g
11.2g
213.2g
①请选择合理数据计算FexOy中氧元素的质量为 g,x:y= (填最简整数比)。
②从环保角度考虑,该实验方案设计还存在不完善之处,你的具体改进方案是 。
(3)已知氯气(Cl2)在常温、常压下是一种黄绿色气体;有强烈的刺激性气味,吸入少量氯气就会使鼻腔和喉头黏膜受到刺激并引起胸痛和咳嗽;氯气密度比空气大,可溶于水;是一种化学性质非常活泼的非金属单质。实验室中可采用浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下制取氯气,同时生成氯化锰(MnCl2)和水。根据上述信息,请回答下列问题:
①请写出上述方法制取氯气的化学方程式: 。
②在实验室中制取氯气选用的发生装置为 (填仪器序号字母),若用装置H收集氯气,气体应从导管 (选填“a”“b”之一)口进入集气瓶。
③实验室制取氯气时常用NaOH溶液吸收尾气。氯气通入氢氧化钠溶液中可以得到氯化钠、次氯酸钠()和水,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1) CEDG CaCO3+2H+=Ca2+ +H2O+CO2↑ b
(2) 3.2 1:1 添加CO的尾气处理装置
(3) MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O A a Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
【解析】装置A可用于二氧化锰固体和浓盐酸加热制取氯气的发生装置,装置B用于CO还原氧化铁生成二氧化碳和铁单质,装置C用于石灰石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,装置D用于酸性气体的干燥,装置E用于除去二氧化碳中杂质HCl气体,装置F用于氯气和NaOH溶液反应生成NaClO,装置G用于向上排空气法收集气体,装置H均可用于收集密度比空气大或小的气体;
(1)①以石灰石和稀盐酸为原料制备并收集干燥的二氧化碳气体,应选用固+液、不加热反应装置,用饱和碳酸氢钠溶液除去HCl气体,用浓硫酸干燥二氧化碳气体,最后用向上排空气法收集,所选仪器的连接顺序为CEDG,故答案为:CEDG;
②石灰石主要成分是CaCO3,与HCl反应生成CaCl2、CO2和H2O,化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,离子方程式为:CaCO3+2H+=Ca2+ +H2O+CO2↑;
③a.实验室制CO2时,应先检查装置的气密性,再加入药品,避免浪费药品,故a正确;
b.CO2、N2等气体均不能使燃着的木条燃烧,则使燃着的木条熄灭的气体不一定是CO2,故b错误;
c.二氧化碳能与水反应生成碳酸,将CO2通入紫色石蕊试液中,石蕊试液变红色,故c正确;
d.检验CO2是否已收集满可将燃着的木条置于集气瓶口,若燃着的木条熄灭,证明CO2已收集满,故d正确;故答案为:b;
(2)①由于CO中含少量二氧化碳和水蒸气,A1中浓硫酸的增重为CO中含有水蒸气的量,和CO与FexOy的反应无关;C中溶液的增重为二氧化碳的质量,但由于CO中本来就含有一部分二氧化碳,故此质量偏大,只能根据D中玻璃管的质量的变化来计算,B中玻璃管内固体质量的变化即为O原子的质量,为14.4g-11.2g=3.2g,n(O)=,反应后质量为Fe单质质量,n(Fe)=,则x:y=0.2mol:0.2mol=1:1,故答案为:3.2;1:1;
②CO有毒,仅从环保角度考虑,该实验方案的设计还应连接CO的尾气处理装置,故答案为:添加CO的尾气处理装置;
(3)①浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下反应生成氯气、氯化锰(MnCl2)和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
②浓盐酸与二氧化锰在加热条件下制取氯气,应选择A装置,氯气密度大于空气,应用向上排空气法收集气体,若用装置H收集氯气,气体应从导管a口通入,故答案为:A;a;
③氯气通入氢氧化钠溶液中可生成氯化钠、次氯酸钠(NaClO)和水,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,故答案为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
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第04讲 海水中的氯
内容导航——预习四步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
第二步:练
练习题 强方法:教材习题学解题、强化关键解题方法
练考点 会应用:核心考点精准练、快速掌握知识应用
第三步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第四步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 粗盐提纯
1.获得粗盐的方法—盐田法
把海水引入盐田,利用日光、风力来蒸发浓缩海水,并进一步使食盐结晶出来,这 种方法叫做盐田法。
→
2.粗盐提纯原则及方法
(1)原则:
①除杂试剂要 ;
②后续试剂应 过量的前一试剂;
③尽可能将杂质转化为 ;
④除去多种杂质时考虑加入试剂的合理 。
(2)除杂试剂的选择及方法:粗盐中所含杂质离子有 。
步骤
杂质
加入的试剂
化学方程式
1
Mg2+
2
SO
3
Ca2+、Ba2+
4
OH-、CO
得分速记
①加入Na2CO3溶液和BaCl2溶液的顺序 颠倒,Na2CO3溶液必须在加入 之后加入,其作用除了沉淀除去 外,还要沉淀除去过量的 。
②过滤后滤液中含有多余的 和 ,故滤液中需加入 ,调节溶液的pH等于7,然后蒸发结晶得到较纯的氯化钠晶体。
知识点2 电解饱和食盐水
1.实验探究:
(1)原理:阴极: -
阳极:
总反应:
(2)装置:
(3)两极现象及检验:
阴极:
阳极:
(4)离子交换膜(阳离子交换膜)的作用:
①将电解池隔成 和 ,只允许 离子( )通过,而阻止 离子( )和气体通过;
②既能防止 产生的H2和阳极产生的 相混合,而引起爆炸,又能避免 和 作用生成
而影响烧碱的质量
2.候氏制碱法—氯碱工业
原料
饱和食盐水、 ——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气;其反应为:
C+H2O(g)CO+H2,CO+H2O(g)CO2+H2。
原理
NH3+CO2+NaCl+H2O= 或NH3+CO2+H2O= ,NH4HCO3+NaCl= 2NaHCO3
生产流程
设计Ⅰ的循环,可使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上
绿色化学思想
循环使用的物质为:
【易错提醒】①先把 通入饱和NaCl溶液中,形成 的NaCl饱和溶液,然后再通入 。这样先形成一个弱碱性的环境,可以增大 在溶液中的溶解度,生成更多的 。
②因为NaHCO3的溶解度 NH4Cl的溶解度,所以 先从溶液中结晶析出。加热使NaHCO3分解得到Na2CO3,生成的CO2可循环使用。
③在制碱工业上,所用原料CO2和NH3是由合成氨厂提供的,所以工业生产上常将侯氏制碱和合成氨联合在一起,称为“联合制碱法”。“联合制碱法”还能得到 和 等副产品。
知识点3 氯气的性质
1.氯气的物理性质
颜色
气味
状态
毒性
密度
水溶性
黄绿色
储存
氯气易液化,在加压条件下,氯气转化为液态,可储存在 中。
2.氯气的化学性质
结构特点
强氧化性
金属
与钠: (微热,剧烈燃烧, 色火焰,产生大量 )
与Fe: (燃烧,产生 色烟。生成高价态产物)
与Cu: (燃烧,产生棕 色烟,溶于水后,溶液呈 色。生成高价态产物)
非金属
与H2: (点燃— 色火焰,瓶口有 ;光照—爆炸。工业制盐酸)
氧化性与还原性
水
(自来水消毒)
碱
与NaOH溶液: (制 )
与石灰乳: (制 )
盐
与AgNO3溶液:
得分速记
①氯气与金属单质反应:氯气与除金、铂以外的绝大多数金属都能反应。变价金属单质与氯气反应,一般生成 价氯化物,例如过量的铁丝在氯气中燃烧时,生成 而不生成 。干燥的氯气在常温下 与铁反应,因此,干燥的氯气可用 贮存。
②氯气与非金属单质反应:氢气在氯气中 ,发出 色火焰,集气瓶口上方出现 (HCl气体极易溶于水,与中的水蒸气形成盐酸小液滴)。若将H2与Cl2混合点燃或强光照射会 ,但在黑暗条件下能共存。
③磷在氯气种燃烧产生白色烟雾:2P+3Cl22PCl3(常温液态),PCl3+Cl2PCl5(常温固态)。说明燃烧不一定需要氧气。
知识点4 次氯酸和次氯酸盐
1.次氯酸
(1)氯气在水中的溶解实验
实验操作
取一支100 mL的针筒抽取80 mL的氯气和20 mL的水,振荡。
实验装置
实验现象
活塞 移动,水溶液颜色逐渐变为 色。
实验结论
氯气能溶于水,常温常压下,1体积的水约能溶解 体积的氯气,氯水呈 色。
(2)氯水的性质实验探究
实验操作
实验现象
实验结论
干燥的有色布条 ;湿润的有色布条
分别将新制氯水和稀盐酸滴在pH试纸上
前者试纸 ;后者试纸变 色
新制氯水呈 性,有 性;稀盐酸无 性
在洁净的试管中加入1mL新制氯水,再向试管中加入几滴硝酸银溶液和稀硝酸。
有 生成,且 不
溶解
氯水中含有Cl-原因(方程式):
(3)氯水性质的多重性
性质
成分
反应实例
酸性
HCl
CaCO3+2HCl= 氯水滴入石蕊试液中呈红色
HClO
NaOH+HClO=
氧化性
Cl2
Cl2+2FeCl2= 、Cl2+Na2SO3+H2O=
HClO
杀菌、消毒
漂白性
HClO
使湿润有机色质褪色,如向氯水中滴石蕊试液先变红,后褪色
沉淀性
Cl-
Cl2+AgNO3+H2O=
不稳定性
HClO
2HClO ,氯水要放在 色试剂瓶中避光保存
【易错提醒】①氯水中含有 分子,也含有H+、Cl-等离子,说明Cl2与H2O不能完全反应,只能进行到一定的限度。Cl2+H2OHCl+HClO为可逆反应(在相同条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应)。
②氯水中含有Cl2、HClO,当氯水发生氧化还原(如与FeCl2、NaBr、KI等)反应时,只看作 参与反应,如2FeCl2+Cl2==2FeCl3;当考虑氯水的漂白性和消毒性时,只看作 起作用。
2.次氯酸盐
(1)与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液
反应的化学方程式: 。漂白液的有效成分是 。
(2)与石灰乳反应——制取漂白粉
①反应的化学方程式: 。
②漂白粉的主要成分是 ,有效成分是 ,漂粉精的主要成分是 。
③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。
④次氯酸钙溶液与二氧化碳反应的方程式为 (漂白粉长期放置在空气中会失效: 。
3.含氯消毒剂的合理使用
(1)保存方法: 漂白粉应密封、避光保存,并置于阴凉干燥处。
(2)“84”消毒液与与洁厕剂:“84”消毒液主要成分是 ,有效成分: , 而“洁厕灵”主要成分为 。二者混用会发生反应: ,不但去污效果大大减弱,而且产生有毒的 。
(3)新型灭菌消毒剂——二氧化氯:杀菌、消毒能力比氯气强。
【易错提醒】①二氧化氯(ClO2)是一种有刺激性气味的黄绿色气体,在水中的杀菌、消毒能力比氯气 ,效果更持久,受水体的pH变化影响小,且使用起来非常方便、安全。
②由于氢氧化钙的溶解度较小,制备漂白粉时 用石灰水,应用 。漂白粉中起漂白作用的是HClO,HClO不稳定,见光易分解,久置后会变质,所以制备稳定的次氯酸盐更便于储存和运输。
教材习题02(P52)
为了防止储存氯气的钢瓶被腐蚀,钢瓶在装入氯气前必须( )
(A)充入稀有气体 (B)用盐酸彻底清洗
(C)彻底干燥内壁 (D)除去表面的铁锈
解题方法
A项,充入稀有气体会影响氯气的纯度,A项不符合题意;B项,盐酸会腐蚀钢瓶,B项不符合题意;C项干燥的氯气在常温下与金属铁不反应,而湿润的氯气会生成盐酸,与铁发生反应,C项符合题意;D项,除去表面的铁锈会使钢瓶受到腐蚀,D项不符合题意.故选C.
【答案】C
教材习题03(P52)
将氯气持续通入紫色石蕊试液中,溶液颜色呈现如下图所示变化。对导致变色的物质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的正确判断是( )
(A) HCl、HClO、Cl2 (B) Cl2、HClO、HCl
(C) HCl、HCl、HCl (D) Cl2、HClO、Cl2
解题方法
将氯气持续通入紫色石蕊试液中,氯气与水反应:
Cl2+H2OHCl+HClO,盐酸能使紫色石蕊试液变红色,HClO具有漂白性,使红色溶液变成无色,继续通入氯气,氯气溶于水,形成氯水呈浅绿色.A项正确,BCD项错误.故选A.
【答案】A
考点一 粗盐提纯
1.为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤②加过量NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2CO3溶液⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是
A.①④②⑤③ B.②⑤④③①
C.⑤④②①③ D.④②⑤①③
2.粗盐中除含有少量混沙外,还含有一些可溶性硫酸盐及等杂质。下图是某兴趣小组进行粗盐提纯的实验流程。
下列说法正确的是
A.步骤③中的主要作用是除去Mg2+、少量Ca2+和过量的
B.步骤①和⑤均为过滤
C.步骤⑥加盐酸的目的是除去过量的和,所以可以用硝酸代替
D.完成步骤⑦需要的玻璃仪器有两种
3.海洋是一座巨大的化学资源宝库,如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图,则下列说法正确的是
A.除去粗盐中的S、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,①中加入试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B.②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段
C.③④⑤中溴元素均被氧化
D.蒸馏法是技术最成熟也是最具发展前景的海水淡化方法
4.海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法正确的是
A.除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO、Fe3+等杂质,加入试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B.电解Mg(OH)2提取金属镁
C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
考点二 电解饱和食盐水
5.下列能验证电解饱和食盐水溶液(含酚酞)产物的装置是
A. B.
C. D.
6.如图为氯碱工业的简易装置示意图,其中两电极均为惰性电极。下列说法正确的是
A.A室中的电极反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑
B.若电路中通过0.2mol电子,理论上可在b处得到1.12L气体(标准状况)
C.电解过程中Na+由A室移向B室
D.a出口的物质为NaOH,b出口为H2
7.海水中的氯化钠被提纯和精制后,可通过电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠。实验室电解饱和食盐水所用装置如下图所示:
(1)a仪器的名称是______。
A.试管 B.离心试管 C.U形管 D.Y形试管
(2)在a的两端滴加酚酞试液,通电后左边电极周围出现红色,结合该电极的电极反应式说明溶液变红的原因 。
(3)通电后试管b中淀粉KI溶液由无色变为蓝色,结合离子方程式说明变化原因 。
(4)c处出来的气体可以点燃,其燃烧的现象是 。
8.氯碱工业指工业上用电解饱和食盐水的方法制取氢氧化钠、氯气和氢气,并以它们为原料生产一系列化工产品。
(1)电解饱和食盐水时,与电源正极相连的电极叫阳极,阳极产物是氯气,检验该气体方法为 ,写出检验氯气涉及的离子方程式 。
(2)电解产物氯气既能作氧化剂,也能作还原剂。下列反应中氯气只作氧化剂的是 。
a.Cl2+2KI==2KCl+I2 b.Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
c. CuCl2Cl2↑+Cu d.3Cl2+2Fe 2FeCl3
考点三 氯气的性质
9.下列关于氯气的叙述不正确的是
A.氯气可以用于自来水的杀菌、消毒
B.氯气可以使湿润的有色布条褪色,说明氯气具有漂白性
C.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰
D.向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠,利用了氯气有毒和密度比空气大的性质
10.氯气与有关物质反应的实验现象记录不正确的是
A.钠可以在氯气中燃烧,产生白色的烟
B.红热的铁丝可以在氯气中燃烧,产生绿色的烟
C.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,火焰苍白色
D.常温下1体积水可以溶解2体积氯气,得到氯水
11.某小组设计如下实验装置探究Cl2的性质。
实验现象:乙中干燥的红纸不褪色,丙中湿润的红纸褪色。
下列叙述错误的是
A.甲中试剂是浓H2SO4,除去Cl2中的H2O
B.实验表明:干燥的Cl2没有漂白性
C.实验表明:Cl2与H2O反应生成HCl有漂白性
D.丁中可能是NaOH溶液,用于吸收尾气中Cl2
12.2020年初我国突发“新型冠状病毒肺炎”疫情,严重危害人体健康。为防治“新冠肺炎”,可用漂白粉对公共场所进行消毒。漂白粉的有效成分是次氯酸钙[化学式为Ca(ClO)2],次氯酸钙可发生如下反应:Ca(ClO)2+X+H2O=CaCO3↓+2HClO,下列说法正确的是
A.X的化学式为CO B.次氯酸钙中氯元素的化合价为+1
C.X由离子构成 D.HClO的相对分子质量为52
考点四 次氯酸和次氯酸盐
13.下列关于新制氯水的说法错误的是
A.溶液呈浅黄绿色 B.滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成
C.日光照射一段时间,溶液酸性增强 D.滴入几滴石蕊溶液,溶液变成红色
14.下列关于漂白粉的说法正确的是
A.工业上制漂白粉,Cl2既是氧化剂也是还原剂 B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2
C.用漂白粉净水属于物理吸附过程 D.漂白粉在空气中易被氧化,故应密封保存
15.下列说法正确的是
A.新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明新制氯水中有Cl2分子存在
B.新制的氯水保存在无色玻璃瓶中
C.氯气、次氯酸、次氯酸盐均具有漂白性,可以用于漂白各种产品
D.工业上将氯气通入饱和石灰水中制取漂白粉
16.“84”消毒液(工业利用Cl2与NaOH反应制得)可用于消毒和漂白,下列实验现象的分析不正确的是
实验操作
实验现象
混合后溶液的pH=9.9,短时间内未褪色,一段时间后蓝色褪去。
混合后溶液pH=5.0,蓝色迅速褪去,无气体产生。
混合后溶液pH=3.2,蓝色迅速褪去,并产生大量气体,使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
A.对比实验①和②,②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应ClO-+H+═HClO
B.实验③中产生的气体是Cl2,由HClO分解得到:2HClO═Cl2↑+H2O
C.对比实验②和③,溶液的pH可能会影响ClO-或Cl-的性质
D.加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但需要调控合适的pH才能安全使用
(
①
除杂试剂要
;
②
除去多种杂质时考虑加入试剂的合理
③
尽可能将杂质转化为
④
后续试剂应
过量的前一试剂;
等。
)知识导图记忆
(
原则
)
(
粗盐提纯
)
(
①
Mg
2+
(NaOH)
;
②
SO
(BaCl
2
):
③
Ca
2+
、Ba
2
+
(
Na
2
CO
3
)
;
④
OH
-
、CO
(
盐酸
)
;
)
(
方法
)
(
海水中的氯
)
(
原理:
)
(
电解饱和食盐水
) (
原料:
饱和食盐水
、
)
(
氯碱工业
) (
原理:
NH
3
+CO
2
+NaCl+H
2
O
=
2NaHCO
3
)
(
物理性质:
色
、
毒
、
刺激性气味
、
1体积水可溶解
体积氯气
)
(
氯气的性质
)
(
化学性质: 一定条件下与金属
、
非金属
、
反应
)
(
次氯酸:
(自来水消毒)
,氯水的成分及性质
)
(
次氯酸和次氯酸盐
) (
漂白液:
)
(
次氯酸盐
)
(
漂白精(粉):
)
知识目标复核
【学习目标】
1.通过对海水中组成成分的了解,学会用化学沉淀法进行粗盐提纯.
2.通过实验探究和原理分析,知道电解饱和食盐水的简单原理.认识氯碱工业.
3.通过对氯气与金属、非金属、水、碱的反应分析,了解氯气的化学性质及其应用.
4.通过对生活中含氯物质的认识,了解重要含氯化合物的性质及其应用.
【学习重难点】
1.粗盐提纯方法及原理
2.氯气及含氯化合物的性质及应用
1.下列氯化物中,既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金属和盐酸反应制得的是
A. B. C. D.
2.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.氯气能够杀菌,常用于居室消毒
D.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰
3.关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是
A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠
B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色
C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈红色
D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性
4.如图所示装置,将氯气通入a。若打开活塞b,则小试管里的干燥品红试纸c不褪色。若关闭活塞b,则c不久褪色,则a溶液是
A.浓硫酸 B.饱和食盐水 C.溶液 D.饱和碳酸钠溶液
5.一家化工厂发生爆炸,有大量的扩散,下列应急措施不正确的是
A.立即用浸有肥皂水溶液的毛巾捂住口鼻迅速逃离
B.立即向顺风方向的低洼处撤离
C.来不及逃离的可用浸湿的棉被堵好门窗
D.立即向逆风方向的高处撤离
6.下列除杂的方法(括号里为少量杂质)中,所用试剂或操作不正确的是
A.Na2CO3固体(NaHCO3固体):加热固体质量至恒重
B.Fe2O3(Al2O3):加入足量NaOH溶液搅拌充分反应后过滤
C.FeCl2溶液(FeCl3):通入足量的氯气
D.Cl2(HCl):将气体通过盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶
7.在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论错误的是
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中加入Na2CO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
C.向KI溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
D.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
8.新制氯水中含有多种成分,现有四支盛有新制氯水的试管,分别进行下列操作,所对应的实验现象及得出的推论均正确的是
选项
操作
实验现象
推论
A
往试管内滴加酚酞溶液
溶液变红
新制氯水中含有
B
观察溶液颜色
溶液呈黄绿色
新制氯水中含有
C
往试管内滴加品红(一种色素)溶液
溶液先变红后褪色
具有漂白性
D
往试管内滴加溶液
有气泡产生
酸性:
A.A B.B C.C D.D
9.通过海水晾晒可得粗盐,粗盐除NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质,粗盐精制的实验流程如下。下列说法不正确的是
A.第⑤步操作是过滤
B.除去Mg2+的反应的离子方程式为Mg2++2OH-==Mg(OH)2↓
C.在第⑥步加入的化学试剂为盐酸
D.第②③④步加入化学试剂除杂,加入试剂顺序为溶液溶液溶液
10.为研究氯水性质,某同学将新制氯水逐滴加入下列溶液中,现象描述错误的是
选项
溶液
现象
A
紫色石蕊试液
溶液先变红后褪色
B
NaHCO3溶液
产生气泡
C
溴水
溶液褪色
D
AgNO3溶液
有白色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
11.“84”消毒液是常用消毒剂,某化学学习小组用下图实验装置制备“84”消毒液.下列叙述正确的是
A.甲装置中的固体是MnO2
B.乙装置可以贮存少量Cl2
C.乙、丙装置之间必须增加除H2O(g)的装置
D.丁装置的主要作用是防止空气中的CO2进入丙装置中
12.氯及其化合物在生产生活中应用广泛。如图为氯元素的“价—类”二维图,下列叙述错误的是
A.实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下可制备b
B.c可用作自来水厂的水体消毒剂
C.f为漂白粉的有效成分,工厂常将b通入澄清石灰水制取
D.物质d既有氧化性又有还原性,且见光易分解
13.Cl2通入70℃的氢氧化钠水溶液中,能同时发生两个自身氧化还原反应:NaOH+Cl2→NaCl+NaClO+H2O,NaOH+Cl2→NaCl+NaClO3+H2O(未配平)。反应完成后测得溶液中NaClO与NaClO3的物质的量之比为5∶1,则该溶液中NaCl与NaClO的物质的量之比为
A.2∶1 B.6∶5 C.10∶1 D.1∶1
14.粗盐中含可溶性杂质、、等和难溶性杂质泥沙等,提纯流程图如图。
(1)有关说法错误的是___________;
A.步骤与的顺序可调换
B.步骤除杂所加的试剂为稀盐酸
C.“过滤”后的滤液中含有的主要杂质为Na2CO3
D.通常用余热蒸干NaCl溶液制得NaCl固体
(2)操作的名称 ;操作生成的沉淀的化学式为 ;
(3)电解饱和食盐水装置如图所示。
①总反应的化学方程式为 。
②向两极各加入紫色石蕊溶液,极附近溶液呈 色。是 极。
15.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)Y的化学式为 。
(2)氯水和漂白粉都有漂白作用,可用于水体的杀菌消毒。
①下列有关氯气的叙述不正确的是 (填序号)。
A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.氯气能与水反应生成HClO和HCl,久置氯水最终变为稀盐酸
C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现雾状
D.常温下氯气能和Fe反应,不能用铁质容器储存氯气
②工业上利用氯气和石灰乳反应可制得漂白粉,漂白粉有效成分的化学式为 。
(3)家庭中常用84消毒液(主要成分NaClO)与洁厕灵(主要成分盐酸)清洁卫生,两者同时使用容易引起中毒,写出反应的离子方程式 。
(4)利用如图装置探究84消毒液与洁厕灵的反应。当注射器中的洁厕灵注入试管中时,回答下列问题:
①可观察到湿润pH试纸的现象是 。
②在湿润淀粉KI试纸上发生的反应方程式为 。
③棉花团上蘸有的NaOH溶液的作用是 。
16.如图所示为实验室中常见气体制备、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),化学小组的同学利用其进行下列化学实验。
请回答下列问题:
(1)若以石灰石和稀盐酸为原料,在实验室中制备并收集干燥的二氧化碳气体,并除去其中的HCl,按要求从A到G中选取装置来设计实验装置,连接仪器,检查装置的气密性,并进行实验。(提示:盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)
①所选仪器的连接顺序为 (从左到右填写仪器序号字母)。
②上述制取二氧化碳的离子方程式为 。
③下列有关CO2制取和性质的叙述中,不正确的是 (填标号)。
a.实验室制CO2时,应先检查装置的气密性,再加入药品
b.能使燃着的木条熄灭的气体一定是CO2
c.将CO2通入紫色石蕊试液中,石蕊试液变红色FexOy
d.将燃着的木条置于集气瓶口,木条熄灭,证明CO2已收集满
(2)用一氧化碳气体(含有少量二氧化碳和水蒸气)测定某铁的氧化物()试样的元素组成比例,所选装置按“混合气体→D1→B→F→D2”的顺序连接(D1、D2为浓硫酸洗气瓶,实验前检查装置的气密性,假设所发生的化学反应都充分反应)。进行实验并记录实验数据,如表所示:
装置编号
D1中浓硫酸
B中玻璃管内固体
F中溶液
反应前质量
150g
14.4g
200g
反应后质量
152.7g
11.2g
213.2g
①请选择合理数据计算FexOy中氧元素的质量为 g,x:y= (填最简整数比)。
②从环保角度考虑,该实验方案设计还存在不完善之处,你的具体改进方案是 。
(3)已知氯气(Cl2)在常温、常压下是一种黄绿色气体;有强烈的刺激性气味,吸入少量氯气就会使鼻腔和喉头黏膜受到刺激并引起胸痛和咳嗽;氯气密度比空气大,可溶于水;是一种化学性质非常活泼的非金属单质。实验室中可采用浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下制取氯气,同时生成氯化锰(MnCl2)和水。根据上述信息,请回答下列问题:
①请写出上述方法制取氯气的化学方程式: 。
②在实验室中制取氯气选用的发生装置为 (填仪器序号字母),若用装置H收集氯气,气体应从导管 (选填“a”“b”之一)口进入集气瓶。
③实验室制取氯气时常用NaOH溶液吸收尾气。氯气通入氢氧化钠溶液中可以得到氯化钠、次氯酸钠()和水,该反应的化学方程式为 。
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