内容正文:
课时素养达标
基础巩固练
选择题只有1个选项符合题意
1.(2025·重庆模拟)下列叙述正确的是( )
①Cl-和Cl2的性质相同;②ClO-具有氧化性;③Cl-比Cl多一个电子层;④盐酸兼有酸性、氧化性、还原性;⑤Cl-具有酸性;⑥Cl2的氧化性比MnO2强;⑦Cl2只有氧化性而没有还原性
A.①②⑤⑥ B.②④⑥⑦
C.②④ D.②③④⑥
答案 C
解析 ①Cl-的核外电子排布为2、8、8,最外层8电子结构,化学性质稳定,Cl2化学性质活泼,故①错误;②ClO-中氯元素为+1价,具有强氧化性,故②正确;③Cl核外电子排布为2、8、7,Cl-的核外电子排布为2、8、8,均为三个电子层,故③错误;④盐酸中H元素为+1价,处于H元素最高价,有酸性、氧化性,Cl为-1价,处于Cl元素最低价,具有还原性,故④正确;⑤溶液中具有酸性的是H+,氯离子没有酸性,故⑤错误;⑥MnO2和浓盐酸在加热的条件下反应可生成Cl2,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,MnO2的氧化性比Cl2的强,故⑥错误;⑦Cl2中氯元素的化合价为0价,处于氯元素的中间价态,既有氧化性又有还原性,故⑦错误;②④正确,故选C。
2.(2025·杭州“六县九校”联考)下列有关氯气及氯水的说法正确的是( )
A.新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在
B.H2在Cl2中燃烧产生苍白色火焰,瓶口有白烟
C.氯水和液氯都是混合物
D.工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉
答案 A
解析 A.氯气为黄绿色气体,具有刺激性气味,氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在,故A正确;B.H2在Cl2中安静燃烧,发出苍白色火焰,生成氯化氢,故瓶口产生白雾,故B错误;C.液氯是液态氯气,属于纯净物,故C错误;D.工业上将Cl2通入石灰乳中制取漂白粉,故D错误。
3.氯及其化合物应用广泛。氯的单质Cl2可由MnO2与浓盐酸共热得到,Cl2能氧化Br-,可从海水中提取Br2;氯的氧化物ClO2可用于自来水消毒,ClO2是一种黄绿色气体,易溶于水,与碱反应会生成ClO与ClO,在稀硫酸和NaClO3的混合溶液中通入SO2气体可制得ClO2;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。实验室制取高浓度的HClO溶液,有关实验装置和原理能达到实验目的的是( )
A.制取氯气
B.制取氯水
C.提高HClO浓度
D.分离HClO
答案 C
解析 A.浓盐酸与MnO2加热条件制取Cl2,该装置中少了酒精灯,A项不能达到实验目的;B.制取的Cl2含有HCl,需要用饱和氯化钠洗气装置长进短出,该装置无法除杂的目的,B项不能达到实验目的;C.氯气溶于水存在平衡Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO,加入CaCO3消耗HCl使平衡正向HClO浓度增大,C项能达到实验目的;D.最终得到浓的HClO中含有CaCO3固体,需要进行过滤除去,该装置错误,D项不能达到实验目的;故选C。
4.氯及其化合物应用广泛。氯的单质Cl2可由MnO2与浓盐酸共热得到,Cl2能氧化Br-,可从海水中提取Br2;氯的氧化物ClO2可用于自来水消毒,ClO2是一种黄绿色气体,易溶于水,与碱反应会生成ClO与ClO,在稀硫酸和NaClO3的混合溶液中通入SO2气体可制得ClO2;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。下列关于氯及其化合物的性质与用途具有对应关系的是( )
A.NaClO3具有氧化性,可用于制取ClO2
B.Cl2有还原性,可用于从海水中提取溴
C.HClO不稳定,可用于棉、麻漂白
D.FeCl3溶液呈酸性,可用于蚀刻印刷电路板
答案 A
解析 A.氯酸钠中氯元素化合价为+5价,具有氧化性,能和二氧化硫反应生成二氧化氯,A正确;B.氯气和溴化钠反应生成溴,是利用氯气的氧化性,B错误;C.次氯酸具有强氧化性,能漂白棉麻等,不是利用其不稳定性,C错误;D.氯化铁具有氧化性,能和铜反应生成氯化铜和氯化亚铁,D错误;故选A。
5.(2025·大连模拟)氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛,其熔点为33 ℃,沸点为73 ℃,遇水易反应。实验室可用如图装置(部分夹持装置已略去)制取ICl3,制备的反应原理:I2+3Cl2===2ICl3,下列说法不正确的是( )
A.利用装置甲选用药品二氧化锰和浓盐酸不能制得氯气
B.装置乙中长颈漏斗内液面上升说明丙装置可能发生堵塞
C.装置戊中碱石灰的作用是干燥Cl2
D.装置丁中生成ICl3,碘元素的化合价为+3
答案 C
解析 A.二氧化锰和浓盐酸制备氯气需加热,所以利用装置甲选用药品二氧化锰和浓盐酸不能制得氯气,A正确;B.丙装置发生堵塞,装置乙内压强增大,长颈漏斗内液面上升,B正确;C.装置戊中碱石灰的作用是吸收Cl2,并防止空气中的水进入丁中,C错误;D.Cl的电负性大于I,所以装置丁中生成ICl3,碘元素的化合价为+3,D正确。
6.(2025·广州荔湾区开学考试)已知浓盐酸与高锰酸钾固体混合反应能生成Cl2、KCl和MnCl2等,实验小组在实验室设计如图装置制备纯净、干燥的Cl2并检验其性质,请回答:
Ⅰ.制备氯气和金属氯化物
(1)装置A中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)已知镓(Ga)是一种“类铝”金属,能与氯气反应,装置D中反应的生成物为 (填化学式),该生成物具有很强的吸湿性,在空气中易吸收水蒸气而冒烟。为保证实验顺利进行,装置B、C中盛放的试剂依次为 、 。装置E的作用是 。
Ⅱ.检验氯气的性质:
(3)装置甲的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,则甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ应依次放 (填字母)。
字母
选项
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
a
干燥的有色布条
碱石灰
湿润的有色布条
b
湿润的有色布条
无水氯化钙
干燥的有色布条
c
湿润的有色布条
浓硫酸
干燥的有色布条
(4)装置乙中盛有NaBr溶液,观察到的实验现象是________________________________________________________________________。
该现象说明________________________________________________________________________。
(5)装置丙中盛有NaOH溶液,试管口内部放置湿润淀粉-KI试纸的主要目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)10Cl-+16H++2MnO===5Cl2↑+8H2O+2Mn2+
(2)GaCl3 饱和食盐水 浓硫酸 避免F中的水蒸气进入反应装置D中 (3)b
(4)溶液变成橙色 氯气的氧化性大于溴
(5)检验是否有氯气泄漏进入空气
解析 (1)浓盐酸与高锰酸钾固体混合也能生成氯气,该反应除了生成Cl2外,还有KCl生成,发生化学反应为2KMnO4+16HCl(浓)===5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O,离子方程式为10Cl-+16H++2MnO===5Cl2↑+8H2O+2Mn2+;(2)由于镓(Ga)是一种“类铝”金属,铝与氯气反应生成氯化铝,故装置D中反应的生成物为GaCl3,从A中制取的氯气中含有水蒸气、氯化氢,氯化氢易溶于水,氯气在饱和食盐水中溶解度不大,用盛有饱和食盐水的洗气瓶可以除去氯化氢,浓硫酸具有吸水性,可以除去氯气中的水蒸气,三氯化镓具有很强的吸湿性,在空气中吸收水蒸气而冒烟,装置E的作用是避免F中的水蒸气进入反应装置D中;(3)装置甲的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,湿润的有色布条中,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性,选项abc的Ⅱ中都是干燥剂,碱石灰能吸收Cl2,再通入湿润的有色布条,不能使有色布条褪色,不能验证氯气的漂白性,故a错误,所以甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条,所以选b;若Ⅱ为浓H2SO4,则Cl2不能到达Ⅲ处,也不能验证氯气是否有漂白性,c错误;(4)氯气通入到盛有溴离子的盐溶液中,氯气与溴离子发生氧化还原反应生成溴单质,观察到的实验现象是溶液变成橙色,该现象说明氯气的氧化性大于溴;(5)装置丙中盛放氢氧化钠溶液用来吸收氯气,防止污染空气,试管口内部放置湿润淀粉-KI试纸可检验是否有氯气泄漏进入空气。
7.某研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气,化学方程式为Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO42CaSO4+2Cl2↑+2H2O,他们设计如图实验装置制取氯气并验证其性质。请回答下列问题:
(1)该实验中A部分的装置是 (填字母)。
(2)装置B中的现象是________________________________________________________________________。
(3)请写出装置D中发生反应的离子方程式:________________________________________________________________________。
装置E的作用是________________________________________________________________________
。
(4)请帮助他们设计一个实验,证明洗气瓶C中的亚硫酸钠已被氧化(简述实验步骤):
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)制取Cl2的方法有多种,若A部分的装置是a,请再写出一种制备方法:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。
答案 (1)b (2)溶液变蓝色 (3)Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+ 吸收多余的Cl2,防止污染空气 (4)取少量C中溶液于小试管中,加入足量稀盐酸,充分振荡后滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成且沉淀不消失,则证明洗气瓶C中亚硫酸钠已被氧化 (5)2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
解析 (1)从化学方程式可知反应物是固体和液体,反应条件是加热,所以应选固液混合加热型装置。(2)氯气具有强氧化性,与碘化钾发生反应:2KI+Cl2===2KCl+I2,淀粉溶液遇碘变蓝色。(4)亚硫酸钠被氧化生成硫酸钠,只要验证SO的存在就可证明亚硫酸钠已经被氧化,检验SO的存在选用稀盐酸和氯化钡溶液。
考能提升练
选择题有1个或2个选项符合题意
8.如图为氯气及氯的化合物的“价-类”二维图,下列叙述错误( )
A.常温下,a的稀溶液与二氧化锰反应可制取b
B.d和f物质均有强的氧化性
C.c和f均可用于环境杀菌消毒
D.d不能与氢氧化钠溶液反应
答案 AD
解析 A.二氧化锰只与浓盐酸在加热条件下生成氯气,不与稀盐酸反应,故A说法错误;B.d为HClO,f为次氯酸盐,两者均有强氧化性,故B说法正确;C.c为ClO2,f为次氯酸盐,均有强氧化性,能对环境杀菌消毒,故C说法正确;D.d为HClO,属于酸,能与NaOH溶液发生中和反应,故D说法错误。
9.NaClO是家用消毒液的有效成分,可通过Cl2与NaOH反应制得。NaClO能与CO2反应生成HClO。常温下ClO2为黄绿色有毒气体,易溶于水。ClO2体积分数大于10%或其水溶液在温度过高时可能发生爆炸,与碱反应生成ClO和ClO等。实验室制备ClO2的反应原理为2KClO3+H2C2O4+H2SO4===2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O。下列说法正确的是( )
A.新制氯水需存放在带玻璃塞的棕色试剂瓶中
B.可用广泛pH试纸测定新制氯水的pH值
C.NaClO与CO2反应的离子方程式为NaClO+CO2+H2O===HClO+Na++HCO
D.使用NaClO消毒时,可用盐酸酸化
答案 A
解析 A.氯水中的次氯酸见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中,并置于阴凉处,故A正确;B.新制氯水具有漂白性,能漂白pH试纸,所以不能用广泛pH试纸测新制氯水的pH,故B错误;C.酸性:H2CO3>HClO>HCO,NaClO与CO2反应生成次氯酸和碳酸氢钠,正确的离子方程式为:ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO,故C错误;D.NaClO与盐酸反应生成有毒的氯气,故不能用盐酸酸化,故D错误;故选A。
10.亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathieson)法制备亚氯酸钠的流程如下:
下列说法错误的是( )
A.反应①阶段,参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为1∶2
B.若反应①通过原电池来实现,则ClO2是正极产物
C.反应②中的H2O2可用NaClO4代替
D.反应②条件下,ClO2的氧化性大于H2O2
答案 AC
解析 A.根据流程图可知,反应①中氧化剂是NaClO3,还原剂是SO2,还原产物是ClO2,氧化产物是NaHSO4。根据得失电子守恒可得NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1,A项错误;B.由反应①中各元素的化合价变化情况,再根据原电池正极发生还原反应可知,ClO2是正极产物,B项正确;C.在ClO2与H2O2的反应中,ClO2转化为NaClO2时氯元素的化合价降低,做氧化剂;H2O2只能做还原剂,氧元素的化合价升高,不能用NaClO4代替H2O2,C项错误;D.反应②中ClO2与H2O2反应时,ClO2做氧化剂,H2O2做还原剂,可以推出ClO2的氧化性大于H2O2,D项正确。
11.如图是制备漂白粉的实验装置,下列说法正确的是( )
A.将MnO2和浓盐酸置于锥形瓶中反应制备Cl2
B.三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
C.冰水浴的作用是降低反应温度,防止发生副反应
D.锥形瓶和三颈烧瓶之间应加装一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
答案 C
解析 A.MnO2和浓盐酸反应制备Cl2需加热,故A错误;B.漂白粉的成分是Ca(ClO)2和CaCl2,应由Cl2和Ca(OH)2制备,故B错误;C.该反应放热,为避免次氯酸钙受热分解,需用冰水浴降低温度,故C正确;D.饱和碳酸氢钠溶液会吸收Cl2,且有二氧化碳产生,应用饱和氯化钠溶液吸收Cl2中的HCl,故D错误;故答案选C。
12.分类是认识和研究物质及其变化的一种常用的科学方法。依据物质类别和元素价态可以对物质的性质进行解释和预测。以下为含氯物质的价类二维图,请回答下列问题:
(1)a物质的化学式为 ,b属于 (填“酸性”或“碱性”)氧化物。
(2)用Cl2O 消毒水时,Cl2O 还可将水中的Fe2+转化为Fe3+,Fe3+再水解生成Fe(OH)3胶体,说明Cl2O 具有 性,在此水处理过程中生成的Fe(OH)3胶体有 作用。
(3)工业上可以用反应2NaClO3+H2SO4+SO2===2ClO2+2NaHSO4制备ClO2,用单线桥法标出电子转移的数目和方向。
(4)实验室制取氯气时,下列装置能达到相应实验目的是 。
A.制备Cl2
B.除去Cl2中的HCl
C.收集Cl2
D.尾气处理
写出实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气的离子方程式: 。
(5)阅读资料,回答相关问题。
资料:人们常用“84”消毒液进行消毒。“84”消毒液的名称源于北京某医院在1984年研制成功的一种高效含氯消毒液。“84”消毒液呈无色或淡黄色,可由Cl2与NaOH 溶液反应制得,其主要成分为NaClO、NaCl。
①Cl2与NaOH 溶液反应的化学方程式是 。
②“84”消毒液不能与洁厕灵(含盐酸)混用,混用会产生氯气,写出反应的离子方程式: 。
答案 (1)HCl 酸性
(2)氧化 吸附
(3)
(4)B MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(5)①2NaOH+Cl2===NaClO+NaCl+H2O
②ClO-+Cl-+2H+===Cl2+H2O
解析 (1)a是氯元素的氢化物,a物质的化学式为HCl;b是氯元素+7价氧化物,b是Cl2O7,属于酸性氧化物。(2)用Cl2O 消毒水时,Cl2O 还可将水中的Fe2+转化为Fe3+,铁元素化合价升高发生氧化反应,说明Cl2O 具有氧化性,Fe3+再水解生成Fe(OH)3胶体,生成的Fe(OH)3胶体吸附水中的杂质。(3)2NaClO3+H2SO4+SO2===2ClO2+2NaHSO4反应,NaClO3中Cl元素化合价由+5降低为+4、SO2中S元素化合价由+4升高为+6,用单线桥法标出电子转移的数目和方向为。(4)A.二氧化锰和浓盐酸反应需要加热,故不选A;B.用饱和食盐水除氯气中的氯化氢、用浓硫酸干燥氯气,故选B;C.用向上排空气法收集氯气,该装置没有出气口,故不选C;D.氢氧化钙溶液的浓度小,吸收氯气的量少,应该用氢氧化钠溶液吸收氯气,故不选D;选B。二氧化锰与浓盐酸加热生成氯气、氯化锰、水,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。(5)①Cl2与NaOH 溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠、水,反应的化学方程式是2NaOH+Cl2===NaClO+NaCl+H2O。②“84”消毒液与洁厕灵混用,盐酸和次氯酸钠反应生成氯化钠、氯气、水,反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+===Cl2+H2O。
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