内容正文:
专题02 电解饱和食盐水与氯碱工业
建议时间:15分钟
突破一 粗盐提纯
1.海洋是巨大的资源宝库,对海水进行如图操作制备和等。请回答下列问题:
(1)粗盐(含有泥沙、)精制为精盐的过程:
①为了除去粗盐中的杂质离子,下列试剂添加顺序合理的是 (填标号);实验室将溶液换成溶液除杂的优点是 。
A.溶液溶液溶液
B.溶液溶液溶液
C.溶液溶液溶液
D.溶液溶液溶液
②将杂质离子沉淀后,再进行过滤,过滤时使用的主要成分为硅酸盐的仪器有烧杯、 、玻璃棒,其中玻璃棒的作用是 。
③过滤后,向得到的滤液中滴加盐酸使滤液呈中性或微酸性,该操作的目的为 。
(2)电解饱和食盐水反应的化学方程式为 ,反应中氧化产物与还原产物的质量之比为 。
(3)将通入溶液中得到漂白液,发生该反应的离子方程式为 。
突破二 电解饱和食盐水
2.工业通过电解饱和食盐水制备氯气。
(1)写出化学反应方程式 。
(2)产生氯气的电极为 极;可用 检验氯气(填试剂名称)。检验另一电极附近溶液中产物,可选用 (填试剂名称)。
(3)氯气在氢气中剧烈燃烧,火焰呈 色;工业上利用该反应原理制备 (填物质名称)。
3.海洋是一座巨大的化学资源宝库,下图所示为从海水中提取若干种化学物质的流程图。
(3)除去粗盐中的SO、Ca2+、Mg2+等杂质,步骤①中加入试剂的顺序为 (填化学式),过滤后加盐酸。
(4) (填序号)中溴元素被氧化,步骤④对应的离子方程式为 。
突破三 实验室制氯气
4.1774年,瑞典化学家舍勒发现了制备的方法。在此启发下,兴趣小组利用以下装置进行实验,其中能够达到目的的是
A.制取
B.除去中的HCl
C.收集
D.吸收尾气中的
5.除去中的水蒸气,可以选择的干燥剂是
A.生石灰 B.碱石灰 C.固体烧碱 D.浓硫酸
6.下列实验室制取的实验原理与装置不能达到目的的是
A.用装置甲制取 B.用装置乙除去中的HCl
C.用装置丙收集 D.用装置丁吸收尾气中的
7.某化学兴趣小组用下图所示装置制取并探究氯气的部分性质。
已知:装置A中发生反应为MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O
请回答下列问题:
(1)装置A中仪器a的名称是 (填“分液漏斗”或“长颈漏斗”);
(2)为除去装置A中挥发出的HCl气体,装置B中盛放的B溶液是 (填“饱和食盐水”或“浓硫酸”);
(3)当Cl2进入装置C中后,KI淀粉试纸变蓝,体现了Cl2具有 (填“氧化性”或“还原性”);
(4)装置D中发生反应的化学方程式为 ;
(5)如果浓盐酸足量时,欲在标准状况下制取2.24LCl2气体,则至少需要固体MnO2的质量为
g。
突破四 氯碱工业
8.利用电解饱和食盐水制备盐酸和漂白液的流程如图:
已知A是一种无色的气体,在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰,B是一种黄绿色的有毒气体,C溶液能使酚酞变红色。请回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ用到的玻璃仪器有玻璃棒、 。
(2)步骤Ⅱ反应的化学方程式为: 。
(3)步骤Ⅴ反应的离子方程式为: 。
(4)往装有KI溶液的试管通入B,发生反应的离子方程式为: 。
9.是一种重要的化工原料,工业上利用它可以制备一系列物质,请按要求回答下列问题。
(1)很多金属或它们的化合物在灼烧的时候都会使火焰呈现出特征颜色,化学上把这种定性分析操作称为焰色实验,下列有关叙述中正确的是_______。
A.焰色实验时可以用洁净的铜丝来代替铂丝进行实验
B.用某样品做焰色实验时,直接观察到火焰呈黄色,可以确定该样品中不含钾元素
C.节日燃放的五彩缤纷的烟花,就是利用了锂、钠、钾、锶、钡等金属化合物所呈现的各种艳丽的色彩
D.焰色实验是元素的一种物理性质,属于物理变化
(2)氯化钠溶液通电后,发生反应的离子方程式为 ,氢气在氯气中燃烧的现象是 。
(3)工业制漂白粉的化学反应方程式为 ,漂白粉的有效成分为 。
(4)侯氏制碱法的原理是在饱和的食盐水中先通达饱和后,再通入过量的气体产生沉淀,总的方程式为 。
(5)在实验室制备氯气时,可以用和浓来代替浓盐酸与混合加热来制备氯气,请写出该化学反应的方程式 。
(6)某研究性学习小组的同学在一次探究活动中,对一份纯碱样品(含有少量)的纯度进行测定,现将样品加热至质量不再发生变化,其质量变为,则该样品的纯度(质量分数)为 。
建议时间:20分钟
10.用如图所示装置除去中混有的少量HCl,溶液a应为
A.饱和食盐水 B.NaOH溶液 C.溶液 D.饱和溶液
11.下列实验操作正确且对应的装置能达到实验目的的是
A.实验室制氯气
B.向容量瓶中转移溶液
C.收集
C.验证氯水具有酸性和漂白性
12.工业上将通入冷的溶液中制得漂白液。已知:水解的离子方程式为。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
13.实验室制取少量(易升华、热的易与水反应)的装置如图(夹持及加热装置已略)。下列说法不正确的是
A.装置a上下连通的导管可以保证浓盐酸顺利流下
B.装置和中分别盛装浓硫酸和饱和食盐水
C.装置用于收集固体且可防止导管堵塞
D.装置和之间还需增加一个干燥装置
14.制备物质是化学工作者的重要任务之一
Ⅰ.实验室用如图装置制备并收集干燥、纯净的Cl2。
(1)装置A中发生反应的离子方程式是 ,反应中盐酸体现的性质有 。
(2)装置B的作用是 。
(3)装置C中盛放的物质是 。
(4)装置D用于收集Cl2,请将装置D中的导气管在装置图上补充完整(→表示气流方向) 。
Ⅱ.NaCl是一种化工原料,可以制备多种物质,如下图所示。
(5)工业上,将氯化钠溶液通电制备氯气,反应的离子方程式为 。
(6)氯气制漂白粉的化学方程式为 。
15.某化学兴趣小组利用如图装置制备某些物质和探究其性质,请回答下列问题:
(1)若利用该装置制备,为,则为 (填化学式),圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为 。
(2)若利用该装置制备为浓盐酸,则不可能是,原因是 ;若为,则圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为 ,制备得到的气体依次通过盛有 (填试剂名称,下同)的洗气瓶中、装有 的形管中除杂,干燥,最终得到纯净的。
(3)若利用该装置制备为溶液,为经打磨后的铝片,发生反应的离子方程式为 ;当产生(标准状况)时,消耗的质量为 g。
16.海水中提取粗盐主要含有氯化钠,还含有少量的、和,不符合氯碱工业电解要求,因此必须经过精制。以粗盐为原料的“氯碱工业”流程如下:
(1)操作②的名称是 ,实验室完成该操作中需要将圆形滤纸折叠处理,下列图示中不该出现的情形是 。
A. B. C. D.
(2)除滤纸外,进行该操作所需仪器还有:铁架台(带铁圈)、烧杯、 。
(3)操作④的名称是 。
(4)在实验室中进行粗食盐水的精制时,为了除去粗食盐中的、、及泥沙,可将粗食盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤 ②加过量的NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量溶液 ⑤加过量溶液,其中正确的操作顺序是___________。
A.①④②⑤③ B.④①②⑤③
C.②⑤④①③ D.⑤②④①③
(5)电解饱和NaCl溶液的化学方程式 。
(6)用如下装置进行电解饱和食盐水(滴有少量酚酞)实验,现象正确的是___________。
A. B.
C. D.
(7)利用太阳能分解水(方法Ⅰ)或电解饱和食盐水(方法Ⅱ)均可制氢气,若要得到0.02mol ,则___________。
A.方法Ⅰ需光解0.72g B.方法Ⅱ需消耗0.02mol
C.方法Ⅰ中还生成约个分子 D.方法Ⅱ中还生成448mL
(8)下列有关氯气和有关氯的化合物的叙述中错误的是___________。
A.次氯酸不稳定,易分解,且是一种强氧化剂
B.氯气在常温下能与铁反应,故不能用铁罐存放液氯
C.钠在氯气中燃烧,生成白色的烟,产物是NaCl
D.84消毒液的有效成分是NaClO
(9)可直接用于杀菌消毒,但常常把氯气制成84消毒液、漂白粉,主要是为了 。
A.增强漂白能力和消毒作用
B.使它转化为较稳定物质,便于保存和运输
C.提高氯的质量分数,有利于漂白、消毒
17.工业氯气通过电解饱和食盐水制得
(1)图(1)中,铁棒作 极,电极反应式是 。
(2)检验导管b出来的气体可以用 ,反应的化学方程式是: ;电解饱和食盐水的化学反应方程式为 。
(3)图(1)方法制得的固体烧碱中可能混有少量NaCl,请写出检验是否混有NaCl的实验方法: 。
(4)下列关于图(2)的说法正确的是_______。
A.A与C、B与D溶质相同 B.A、B通入的均为浓溶液
C.理论上NaCl利用率可达100% D.图(2)是负离子交换膜法示意图
(5)工业上利用与反应制盐酸时使用过量的,理由是 。
A.氯气有毒 B.氯气可溶于水 C.氢气密度小
18.实验室里除了用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,也可以在常温下利用反应:
制取并收集纯净、干燥的氯气,装置如图所示:
(1)装置A中盛放浓盐酸的仪器名称是 ,该装置相比普通分液漏斗的优点是 。
(2)装置B的作用是 ,装置C中盛装的药品是 。
(3)D装置收集氯气采用了方法_______。(填序号)
A.向下排空气法 B.向上排空气法 C.排水法 D.排饱和食盐水
(4)装置E中发生反应的化学方程式是 。
(5)工业上制备氯气通常利用反应 (填化学方程式),阴极的产物是 。
建议时间:10分钟
19.(24-25河北沧州模拟)氯及其化合物部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.反应①中含4molHCl的浓盐酸与足量MnO2反应,生成Cl2的数目为
B.100mL0.1mol/LNaClO溶液中,ClO-的数目为0.01NA
C.将1molCl2通入水中,所得氯水中ClO-、HClO、Cl2、Cl-粒子数之和为2NA
D.标准状况下,22.4LCl2参加反应②,转移的电子数目为NA
20.(2025·广东深圳·模拟)1774年舍勒发现了氯气。下列有关氯气制备的实验装置不正确的是
A.制备氯气
B.净化氯气
C.收集氯气
D.尾气处理
21.(2025·浙江·模拟) 小明是一位高一新生,有一天他看见饮用水中有些许水垢(含、等),于是他想起刚刚学过的“氯及其化合物”一章,新制氯水中含有、等微粒,可与水垢反应使其消失,并且可用于饮用水的杀菌消毒。于是他通过类比认为有效成分为的“84”消毒液同样可以,便取出厕所中的“84”消毒液,欲加入饮用水中。母亲一把夺过,并告诫他:“氯水中有大量有毒的,所以也有毒,不可用于饮用水的杀菌消毒,但是可用于物品清洁。”上述划线的说法中,错误的有
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
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专题02 电解饱和食盐水与氯碱工业
建议时间:15分钟
突破一 粗盐提纯
1.海洋是巨大的资源宝库,对海水进行如图操作制备和等。请回答下列问题:
(1)粗盐(含有泥沙、)精制为精盐的过程:
①为了除去粗盐中的杂质离子,下列试剂添加顺序合理的是 (填标号);实验室将溶液换成溶液除杂的优点是 。
A.溶液溶液溶液
B.溶液溶液溶液
C.溶液溶液溶液
D.溶液溶液溶液
②将杂质离子沉淀后,再进行过滤,过滤时使用的主要成分为硅酸盐的仪器有烧杯、 、玻璃棒,其中玻璃棒的作用是 。
③过滤后,向得到的滤液中滴加盐酸使滤液呈中性或微酸性,该操作的目的为 。
(2)电解饱和食盐水反应的化学方程式为 ,反应中氧化产物与还原产物的质量之比为 。
(3)将通入溶液中得到漂白液,发生该反应的离子方程式为 。
【答案】(1)BD 可以同时除去和 漏斗 引流 除去过量的和
(2)
(3)
【分析】由题给流程可知,海水晾晒得到粗盐,粗盐精制得到精盐,精盐溶于水得到饱和食盐水,电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气。
【解析】(1)①除去粗盐中的杂质离子时,加入过量氢氧化钠溶液的目的是除去溶液中的镁离子,加入氯化钡溶液的目的是除去溶液中的硫酸根离子,但会引人钡离子,加入碳酸钠溶液的目的是除去溶液中钙离子和过量的钡离子,氯化钡溶液必须在碳酸钠溶液之前加入,则加入试剂的顺序为溶液溶液溶液或溶液溶液溶液,故选BD;实验室将氯化钡溶液换成氢氧化钡溶液除杂的优点是可以不用加入氢氧化钠溶液,且可以同时除去镁离子和硫酸根离子,故答案为:BD;可以同时除去和;
②过滤时使用的主要成分为硅酸盐的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,其中玻璃棒起引流的作用,故答案为:漏斗;引流;
③加入过量氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液时,会引入氢氧根离子和碳酸根离子,所以过滤后,向得到的滤液中滴加盐酸使滤液呈中性或微酸性除去溶液中过量的氢氧根离子和碳酸根离子,故答案为:除去过量的和;
(2)由分析可知,电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,反应的化学方程式为,反应中氢元素的化合价降低被还原,水是反应的氧化剂、氢气是还原产物,氯元素的化合价升高被氧化,氯化钠是还原剂、氯气是氧化产物,则由方程式可知,氧化产物与还原产物的质量之比为71:2,故答案为:;71:2;
(3)得到漂白液的反应为氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为,故答案为:。
突破二 电解饱和食盐水
2.工业通过电解饱和食盐水制备氯气。
(1)写出化学反应方程式 。
(2)产生氯气的电极为 极;可用 检验氯气(填试剂名称)。检验另一电极附近溶液中产物,可选用 (填试剂名称)。
(3)氯气在氢气中剧烈燃烧,火焰呈 色;工业上利用该反应原理制备 (填物质名称)。
【答案】(1)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
(2)阳 湿润的淀粉碘化钾试纸 酚酞
(3)苍白色 盐酸
【解析】(1)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气、氢气,化学反应方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;
(2)电解饱和食盐水时,阳极电极反应式:,阴极电极反应式:,因此氯气在阳极生成,可以湿润的淀粉碘化钾试纸检验,阴极有NaOH生成,可以用酚酞检验;
(3)氯气在氢气中剧烈燃烧,,火焰呈苍白色色;工业上利用该反应原理制备盐酸。
3.海洋是一座巨大的化学资源宝库,下图所示为从海水中提取若干种化学物质的流程图。
(3)除去粗盐中的SO、Ca2+、Mg2+等杂质,步骤①中加入试剂的顺序为 (填化学式),过滤后加盐酸。
(4) (填序号)中溴元素被氧化,步骤④对应的离子方程式为 。
【答案】(1) BaCl2、NaOH、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH或NaOH、BaCl2、Na2CO3
(2)③⑤ Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO
【解析】(1)除去粗盐中的SO、Ca2+、Mg2+等杂质,用BaCl2除去SO,反应为 ,用NaOH除去Mg2+,反应为,用Na2CO3除去Ca2+和过量的Ba2+,反应为 、。 要保证Na2CO3在BaCl2之后加入,以便除去过量的Ba2+,NaOH的加入顺序较为灵活,步骤①中加入试剂的顺序为BaCl2、NaOH、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH或NaOH、BaCl2、Na2CO3;
(2)在步骤③中,Cl2 将NaBr中的Br-氧化为Br2;在步骤⑤中,向吸收SO2后的溶液中通入氧化剂(如(Cl2) ,将Br-再次氧化为Br2 ,所以③⑤中溴元素被氧化;步骤④中,Br2 与SO2水溶液反应,Br2具有氧化性,SO2具有还原性,发生氧化还原反应,离子方程式为Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO。
突破三 实验室制氯气
4.1774年,瑞典化学家舍勒发现了制备的方法。在此启发下,兴趣小组利用以下装置进行实验,其中能够达到目的的是
A.制取
B.除去中的HCl
C.收集
D.吸收尾气中的
【答案】D
【解析】与浓盐酸在加热条件下可制取,A错误;除去中的HCl气体用饱和食盐水,导管长进短出,B错误;的密度比空气的大,用向上排空气法收集,导管长进短出,C错误;可与NaOH溶液反应,应用NaOH溶液进行尾气处理,D正确。
5.除去中的水蒸气,可以选择的干燥剂是
A.生石灰 B.碱石灰 C.固体烧碱 D.浓硫酸
【答案】D
【解析】
6.下列实验室制取的实验原理与装置不能达到目的的是
A.用装置甲制取 B.用装置乙除去中的HCl
C.用装置丙收集 D.用装置丁吸收尾气中的
7.某化学兴趣小组用下图所示装置制取并探究氯气的部分性质。
已知:装置A中发生反应为MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O
请回答下列问题:
(1)装置A中仪器a的名称是 (填“分液漏斗”或“长颈漏斗”);
(2)为除去装置A中挥发出的HCl气体,装置B中盛放的B溶液是 (填“饱和食盐水”或“浓硫酸”);
(3)当Cl2进入装置C中后,KI淀粉试纸变蓝,体现了Cl2具有 (填“氧化性”或“还原性”);
(4)装置D中发生反应的化学方程式为 ;
(5)如果浓盐酸足量时,欲在标准状况下制取2.24LCl2气体,则至少需要固体MnO2的质量为
g。
【答案】(1)分液漏斗 (2)饱和食盐水 (3)氧化性
(4)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O (5)8.7
【分析】装置A用二氧化锰和浓盐酸共热反应制备氯气,氯气中混有HCl和水蒸气,可通过饱和食盐水除去HCl,则装置B中盛放饱和食盐水,再通过KI淀粉试纸,氯气将碘化钾中碘离子氧化为碘单质,淀粉遇碘单质变蓝,因氯气有毒,需用NaOH溶液进行尾气处理,据此解答。
【解析】(1)由仪器构造可知,装置A中仪器a的名称是分液漏斗;
(2)Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小,而HCl的溶解度较大,则为除去装置A中挥发出的HCl气体,装置B中盛放的B溶液是饱和食盐水;
(3)Cl2进入装置C中后,发生反应:,即KI被Cl2氧化生成,导致淀粉遇变蓝,体现了具有氧化性;
(4)装置D中NaOH溶液用于吸收多余的,两者反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
(5)标准状况下2.24LCl2的物质的量,由反应可知,,的摩尔质量为87g/mol,则至少需要固体MnO2的质量为0.1mol×87g/mol=8.7g。
突破四 氯碱工业
8.利用电解饱和食盐水制备盐酸和漂白液的流程如图:
已知A是一种无色的气体,在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰,B是一种黄绿色的有毒气体,C溶液能使酚酞变红色。请回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ用到的玻璃仪器有玻璃棒、 。
(2)步骤Ⅱ反应的化学方程式为: 。
(3)步骤Ⅴ反应的离子方程式为: 。
(4)往装有KI溶液的试管通入B,发生反应的离子方程式为: 。
【答案】(1)烧杯 (2)
(3) (4)
【分析】A是一种无色的气体,在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰,B是一种黄绿色的有毒气体,C溶液能使酚酞变红色,则A为氢气、B为氯气、C为氢氧化钠;氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,则D为氯化氢;氯气与氢氧化钠溶液反应得到主要成分为氯化钠和次氯酸钠的漂白液。
【解析】(1)由图可知,步骤Ⅰ为溶解操作,溶解时用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯,故答案为:烧杯;
(2)由图可知,步骤Ⅱ发生的反应为电解氯化钠溶液生成氢气、氯气和氢氧化钠,反应的化学方程式为,故答案为:;
(3)由分析可知,步骤Ⅴ发生的反应为氯气与氢氧化钠溶液反应得到主要成分为氯化钠和次氯酸钠的漂白液,反应的离子方程式为,故答案为:;
(4)往装有碘化钾溶液的试管通入氯气发生的反应为氯气与碘化钾溶液发生置换反应生成碘和氯化钾,反应的离子方程式为,故答案为:。
9.是一种重要的化工原料,工业上利用它可以制备一系列物质,请按要求回答下列问题。
(1)很多金属或它们的化合物在灼烧的时候都会使火焰呈现出特征颜色,化学上把这种定性分析操作称为焰色实验,下列有关叙述中正确的是_______。
A.焰色实验时可以用洁净的铜丝来代替铂丝进行实验
B.用某样品做焰色实验时,直接观察到火焰呈黄色,可以确定该样品中不含钾元素
C.节日燃放的五彩缤纷的烟花,就是利用了锂、钠、钾、锶、钡等金属化合物所呈现的各种艳丽的色彩
D.焰色实验是元素的一种物理性质,属于物理变化
(2)氯化钠溶液通电后,发生反应的离子方程式为 ,氢气在氯气中燃烧的现象是 。
(3)工业制漂白粉的化学反应方程式为 ,漂白粉的有效成分为 。
(4)侯氏制碱法的原理是在饱和的食盐水中先通达饱和后,再通入过量的气体产生沉淀,总的方程式为 。
(5)在实验室制备氯气时,可以用和浓来代替浓盐酸与混合加热来制备氯气,请写出该化学反应的方程式 。
(6)某研究性学习小组的同学在一次探究活动中,对一份纯碱样品(含有少量)的纯度进行测定,现将样品加热至质量不再发生变化,其质量变为,则该样品的纯度(质量分数)为 。
【答案】(1)CD
(2)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 发出苍白色火焰,瓶口有大量白雾生成
(3)2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O Ca(ClO)2
(4)NaCl+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl
(5)MnO2+2H2SO4(浓)+2NaClNa2SO4+MnSO4+ Cl2↑+2H2O
(6)×100%
【解析】(1)A.做焰色实验时,铜元素的焰色为绿色,则为防止干扰不能用铜丝代替铂丝,故A错误;
B.做焰色实验时,黄色的焰色会掩盖紫色,钾元素的紫色焰色必须透过蓝色钴玻璃片才能观察到,则直接观察到火焰呈黄色,不能确定该样品中是否含钾元素,故B错误;
C.许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,如节日燃放的五彩缤纷的烟花,就是利用了锂、钠、钾、锶、钡等金属化合物所呈现的各种艳丽的色彩,故C正确;
D.焰色实验是元素的一种物理性质,灼烧时没有新物质生成,属于物理变化,故D正确;
故选CD;
(2)氯化钠溶液通电后发生电解生成氢氧化钠、氢气和氯气,反应的离子方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,发出苍白色火焰,氯化氢气体在瓶口与水蒸气形成盐酸小液滴,会有大量白雾生成,故答案为:发出苍白色火焰,瓶口有大量白雾生成;
(3)工业制漂白粉的反应为氯气与氢氧化钙溶液反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应的化学反应方程式为2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,漂白粉的主要成分为氯化钙和次氯酸钙,有效成分为次氯酸钙,故答案为:2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;Ca(ClO)2;
(4)侯氏制碱法的反应原理为二氧化碳与氨气、饱和食盐水反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,反应的化学方程式为NaCl+NH3+CO2= NaHCO3↓+NH4Cl,故答案为:NaCl+NH3+CO2= NaHCO3↓+NH4Cl;
(5)用氯化钠和浓硫酸代替浓盐酸与二氧化锰发生的反应为二氧化锰与浓硫酸、氯化钠共热反应生成硫酸钠、硫酸锰、氯气和水,反应的化学方程式为MnO2+2H2SO4(浓)+2NaClNa2SO4+MnSO4+ Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+2H2SO4(浓)+2NaClNa2SO4+MnSO4+ Cl2↑+2H2O;
(6)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为2 NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,由方程式可知,2mol碳酸氢钠完全反应时固体减少的质量为62g,由样品加热至质量不再发生变化时质量变为可知,碳酸钠的质量分数为×100%=×100%,故答案为:×100%。
建议时间:20分钟
10.用如图所示装置除去中混有的少量HCl,溶液a应为
A.饱和食盐水 B.NaOH溶液 C.溶液 D.饱和溶液
【答案】A
【解析】A.Cl2不溶于饱和食盐水,HCl能溶于饱和食盐水,可以用饱和食盐水除去中混有的少量HCl,A正确;
B.Cl2和HCl均能与NaOH溶液反应,B错误;
C.Cl2溶于水发生反应生成HCl和HClO,HCl电离出的Cl-会与AgNO3反应,不能用硝酸银溶液除去中混有的少量HCl,C错误;
D.Cl2溶于水发生反应生成HCl和HClO,HCl与饱和溶液反应,不能用饱和溶液除去中混有的少量HCl,D错误;
答案选A。
11.下列实验操作正确且对应的装置能达到实验目的的是
A.实验室制氯气
B.向容量瓶中转移溶液
C.收集
C.验证氯水具有酸性和漂白性
【答案】D
【解析】A.实验室用和浓盐酸制氯气需要加热,A错误;
B.向容量瓶中转移溶液需要用玻璃棒引流,B错误;
C.的密度比空气小,应短导管进,长导管出,C错误;
D.氯气通入滴有紫色石蕊试液的蒸馏水中,氯气与水反应生成,观察到溶液先变红后褪色,证明氯水具有酸性和漂白性,D正确;
故选D。
12.工业上将通入冷的溶液中制得漂白液。已知:水解的离子方程式为。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】与冷的溶液反应生成、和,漂白液的有效成分是,A正确;水解的离子方程式为,产生了,而是弱酸,不能完全电离,故溶液呈碱性,B错误;向漂白液中通入,发生反应,使浓度增大,则漂白液消毒能力增强,C正确;不稳定,见光或受热均易分解,而次氯酸盐较稳定,D正确。
13.实验室制取少量(易升华、热的易与水反应)的装置如图(夹持及加热装置已略)。下列说法不正确的是
A.装置a上下连通的导管可以保证浓盐酸顺利流下
B.装置和中分别盛装浓硫酸和饱和食盐水
C.装置用于收集固体且可防止导管堵塞
D.装置和之间还需增加一个干燥装置
【答案】B
【分析】二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制备氯气,浓盐酸易挥发,生成的氯气中混有HCl,用装置b中的饱和食盐水除去氯气中混有的HCl,因为热的氯化铁易于水反应,则再用装置c中的浓硫酸干燥氯气,装置d中氯气和铁粉在加热条件下反应生成氯化铁,装置用于收集固体,装置的溶液用于吸收剩余的,据此解答。
【解析】A.装置a上下连通的导管可以平衡漏斗和烧瓶内的压强,可以保证浓盐酸顺利流下,A正确;
B.由分析可知,制备的中混有和水蒸气,饱和食盐水除去的过程会带出新的水蒸气,可通过浓硫酸一并除去,则应先用饱和食盐水除去氯气中混有的HCl,再用浓硫酸干燥氯气,所以装置和中分别盛装饱和食盐水和浓硫酸,B错误;
C.因易升华,在冷的集气瓶口易凝华为固体造成导管堵塞,故使用粗导管,则装置用于收集固体且可防止导管堵塞,C正确;
D.热的易与水反应,则在装置和之间还需增加一个干燥装置,防止装置中的水蒸气进入装置,D正确;
故选B。
14.制备物质是化学工作者的重要任务之一
Ⅰ.实验室用如图装置制备并收集干燥、纯净的Cl2。
(1)装置A中发生反应的离子方程式是 ,反应中盐酸体现的性质有 。
(2)装置B的作用是 。
(3)装置C中盛放的物质是 。
(4)装置D用于收集Cl2,请将装置D中的导气管在装置图上补充完整(→表示气流方向) 。
Ⅱ.NaCl是一种化工原料,可以制备多种物质,如下图所示。
(5)工业上,将氯化钠溶液通电制备氯气,反应的离子方程式为 。
(6)氯气制漂白粉的化学方程式为 。
【答案】(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 还原性、酸性
(2)除去氯气中的氯化氢
(3)浓硫酸
(4)
(5)2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑
(6)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【分析】实验室制取并收集氯气时,先用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气,然后分别除去氯气中混有的氯化氢和水蒸气,用向上排空气法收集氯气。因氯气有毒,尾气应使用碱液吸收。
【解析】(1)装置A用于制取氯气,MnO2与浓盐酸在加热条件下反应,生成MnCl2、Cl2等,发生反应的离子方程式是MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;反应中,生成MnCl2,盐酸表现出酸性,生成Cl2,盐酸表现出还原性,所以盐酸体现的性质有:还原性、酸性。答案为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;还原性、酸性;
(2)装置B是除杂装置,用于除去HCl,其作用是:除去氯气中的氯化氢。答案为:除去氯气中的氯化氢;
(3)装置C用于除去Cl2中的水蒸气,所以盛放的物质是:浓硫酸。答案为:浓硫酸;
(4)装置D用于收集Cl2,氯气的密度比空气大,导管应长进短出,该装置为。答案为:;
(5)工业上,电解饱和食盐水制备氯气,反应的离子方程式为:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。答案为:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑;
(6)氯气与石灰乳反应可制得漂白粉,化学方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
【点睛】MnO2与浓盐酸在加热条件下反应制氯气,因盐酸易挥发,所以需控制温度不能过高。
15.某化学兴趣小组利用如图装置制备某些物质和探究其性质,请回答下列问题:
(1)若利用该装置制备,为,则为 (填化学式),圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为 。
(2)若利用该装置制备为浓盐酸,则不可能是,原因是 ;若为,则圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为 ,制备得到的气体依次通过盛有 (填试剂名称,下同)的洗气瓶中、装有 的形管中除杂,干燥,最终得到纯净的。
(3)若利用该装置制备为溶液,为经打磨后的铝片,发生反应的离子方程式为 ;当产生(标准状况)时,消耗的质量为 g。
【答案】(1)
(2)浓盐酸与二氧化锰反应需要加热 饱和食盐水 无水氯化钙或五氧化二磷
(3) 5.4
【解析】(1)该装置可用于固液不加热型制备气体,则利用该装置制备,若为,则为,二者在圆底烧瓶中发生反应生成氢氧化钠和氧气,反应的化学方程式为:;
(2)若利用该装置制备为浓盐酸,不可能是,原因是:浓盐酸与二氧化锰反应需要加热;若为,和浓盐酸在圆底烧瓶中发生氧化还原反应,被还原为,部分被氧化为氯气,配平得反应的离子方程式为:,制备得到的氯气中混有HCl和水蒸气,可依次通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去HCl、装有无水氯化钙或五氧化二磷的形管中除去水蒸气,干燥,最终得到纯净的;
(3)铝片和溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为:;由反应式可得关系式:,当产生(标准状况)时,消耗的物质的量为,其质量为。
16.海水中提取粗盐主要含有氯化钠,还含有少量的、和,不符合氯碱工业电解要求,因此必须经过精制。以粗盐为原料的“氯碱工业”流程如下:
(1)操作②的名称是 ,实验室完成该操作中需要将圆形滤纸折叠处理,下列图示中不该出现的情形是 。
A. B. C. D.
(2)除滤纸外,进行该操作所需仪器还有:铁架台(带铁圈)、烧杯、 。
(3)操作④的名称是 。
(4)在实验室中进行粗食盐水的精制时,为了除去粗食盐中的、、及泥沙,可将粗食盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤 ②加过量的NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量溶液 ⑤加过量溶液,其中正确的操作顺序是___________。
A.①④②⑤③ B.④①②⑤③
C.②⑤④①③ D.⑤②④①③
(5)电解饱和NaCl溶液的化学方程式 。
(6)用如下装置进行电解饱和食盐水(滴有少量酚酞)实验,现象正确的是___________。
A. B.
C. D.
(7)利用太阳能分解水(方法Ⅰ)或电解饱和食盐水(方法Ⅱ)均可制氢气,若要得到0.02mol ,则___________。
A.方法Ⅰ需光解0.72g B.方法Ⅱ需消耗0.02mol
C.方法Ⅰ中还生成约个分子 D.方法Ⅱ中还生成448mL
(8)下列有关氯气和有关氯的化合物的叙述中错误的是___________。
A.次氯酸不稳定,易分解,且是一种强氧化剂
B.氯气在常温下能与铁反应,故不能用铁罐存放液氯
C.钠在氯气中燃烧,生成白色的烟,产物是NaCl
D.84消毒液的有效成分是NaClO
(9)可直接用于杀菌消毒,但常常把氯气制成84消毒液、漂白粉,主要是为了 。
A.增强漂白能力和消毒作用
B.使它转化为较稳定物质,便于保存和运输
C.提高氯的质量分数,有利于漂白、消毒
【答案】(1)过滤 D
(2)漏斗、玻璃棒
(3)蒸发
(4)CD
(5)
(6)A
(7)C
(8)B
(9)B
【分析】海水中提取粗盐主要含有氯化钠,还含有少量的、和,用化学沉淀法去除粗盐中的、和,所选试剂分别是碳酸钠溶液,氢氧化钠溶液和氯化钡溶液。Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后加入,其作用除了除去Ca2+外,还要除去过量的Ba2+,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,得到氯化钠溶液,经蒸发浓缩得到饱和食盐水,电解得到氢气、氯气和10%氢氧化钠溶液和16%氯化钠的混合溶液,进一步得到50%氢氧化钠溶液和氯化钠晶体;
【解析】(1)操作②用于分离沉淀和溶液,故名称是过滤,实验室完成该操作中需要将圆形滤纸折叠处理,下列图示中不该出现的情形是D,因为D出现了裂缝。
(2)过滤需要除滤纸外,还需要玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒,则进行该操作所需仪器还有:铁架台(带铁圈)、烧杯、漏斗和玻璃棒。
(3)据分析,操作④的名称是蒸发。
(4)在实验室中进行粗食盐水的精制时,为了除去粗食盐中的、、及泥沙,可将粗食盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤 ②加过量的NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量溶液 ⑤加过量溶液,结合分析可知,其中正确的操作顺序是②⑤④①③或⑤②④①③;
选CD。
(5)电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气和氯气,化学方程式为。
(6)用如下装置进行电解饱和食盐水(滴有少量酚酞)实验,与电源正极相连的电极上产生氯气,与电源负极相连的电极上产生氢气和氢氧化钠溶液,则能使酚酞变红,根据化学方程式可知,氢气和氯气体积几乎相等,则现象正确的是A。
(7)利用太阳能分解水(方法Ⅰ)或电解饱和食盐水(方法Ⅱ)均可制氢气,若要得到0.02mol ,方法Ⅰ:,消耗0.02molH2O,生成0.01molO2,方法Ⅱ发生,若要得到0.02mol ,消耗0.04molH2O,同时得到0.02mol Cl2:
A.方法Ⅰ需光解0.02mol× 18g/mol=0.36g,A错误;
B.方法Ⅱ需消耗0.04mol ,B错误;
C. 0.01molO2的分子数为,则方法Ⅰ中还生成约个分子,C正确;
D. 未指明标准状况,难以计算方法Ⅱ中还生成的体积,D错误;
选C。
(8)A.次氯酸不稳定,见光易分解生成氯化氢和氧气,是一种强氧化剂,故A正确;
B.铁在氯气中燃烧,常温下不反应,因此能用铁罐存放液氯,故B错误;
C.钠在氯气中燃烧生成氯化钠,现象是生成白色的烟,故C正确;
D.漂白液的有效成分是NaClO,故D正确;
故选B。
(9)氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性可杀菌消毒,故Cl2可直接用于杀菌消毒,但次氯酸不稳定,利用把氯气制成漂白粉,利用把氯气制成84消毒液,次氯酸盐比较稳定,且比气体物质更容易保存和运输,因此常常把氯气制成84消毒液、漂白粉,主要目的是使它转化为较稳定物质,便于保存和运输,把氯气制成84消毒液、漂白粉,既不能增强漂白能力和消毒作用,又不能提高氯的质量分数,故合理选项是B。
17.工业氯气通过电解饱和食盐水制得
(1)图(1)中,铁棒作 极,电极反应式是 。
(2)检验导管b出来的气体可以用 ,反应的化学方程式是: ;电解饱和食盐水的化学反应方程式为 。
(3)图(1)方法制得的固体烧碱中可能混有少量NaCl,请写出检验是否混有NaCl的实验方法: 。
(4)下列关于图(2)的说法正确的是_______。
A.A与C、B与D溶质相同 B.A、B通入的均为浓溶液
C.理论上NaCl利用率可达100% D.图(2)是负离子交换膜法示意图
(5)工业上利用与反应制盐酸时使用过量的,理由是 。
A.氯气有毒 B.氯气可溶于水 C.氢气密度小
【答案】(1)阴
(2)湿润的淀粉碘化钾试纸
(3)取少量固体于试管中加水溶解,加入足量硝酸酸化,再加硝酸银溶液,若出现白色沉淀,证明混有NaCl,若没有明显现象,证明没有混有NaCl;
(4)AC
(5)A
【解析】(1)铁棒与外接电源负极相连作阴极,石墨棒与外接电源正极相连作阳极,电解饱和食盐水,阴极反应式为:;
(2)石墨棒作阳极,阳极生成氯气,可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验,反应的化学方程式是:;电解饱和食盐水的化学反应方程式为;
(3)取少量固体于试管中加水溶解,加入足量硝酸酸化,再加硝酸银溶液,若出现白色沉淀,证明混有NaCl,若没有明显现象,证明没有混有NaCl;
(4)根据钠离子移向,可知右侧为阴极,左侧为阳极,左侧A通入氯化钠浓溶液,Cl-失电子生成氯气,为保证电荷守恒,钠离子通过阳离子交换膜移向右侧,左侧流出稀氯化钠溶液,右侧进入氢氧化钠稀溶液,阴极放氢生碱,右侧流出氢氧化钠浓溶液,据此分析;
A.根据分析,A与C溶质为氯化钠,B与D溶质是氢氧化钠,A正确;
B.A通入的为浓溶液,B通入为稀溶液,B错误;
C.理论上NaCl可以完全反应,利用率可达100%,C正确;
D.根据分析,图(2)是阳离子交换膜法示意图,D错误;
故选AC。
(5)工业上利用与反应制盐酸时使用过量的使氯气反应完全,理由是氯气有毒,尾气处理会增加成本,故选A。
18.实验室里除了用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,也可以在常温下利用反应:
制取并收集纯净、干燥的氯气,装置如图所示:
(1)装置A中盛放浓盐酸的仪器名称是 ,该装置相比普通分液漏斗的优点是 。
(2)装置B的作用是 ,装置C中盛装的药品是 。
(3)D装置收集氯气采用了方法_______。(填序号)
A.向下排空气法 B.向上排空气法 C.排水法 D.排饱和食盐水
(4)装置E中发生反应的化学方程式是 。
(5)工业上制备氯气通常利用反应 (填化学方程式),阴极的产物是 。
【答案】(1)恒压滴液漏斗 保持恒压,便于液体滴下
(2)除去氯化氢 浓硫酸
(3)B
(4)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
(5) H2
【分析】二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气、水,也可以利用反应2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O制取并收集纯净、干燥的氯气,装置A若用二氧化锰和浓盐酸制备选择加热装置a,若选择高锰酸钾溶液和浓盐酸制备不加热,制备得到的氯气中含氯化氢和水蒸气,通过装置B中的饱和食盐水除去氯化氢,通过装置C中的浓硫酸除去水蒸气,利用装置D收集干燥纯净的氯气,导气管长进短出,最后剩余氯气污染空气不能排放到空气中,用E中的氢氧化钠溶液吸收尾气。
【解析】(1)装置A中盛放浓盐酸的仪器名称是恒压滴液漏斗,该装置相比普通分液漏斗的优点是保持恒压,便于液体滴下,故答案为:恒压滴液漏斗;保持恒压,便于液体滴下;
(2)装置B中的饱和食盐水除去氯化氢,通过装置C中的浓硫酸除去水蒸气,故答案为:除去氯化氢;浓硫酸;
(3)D装置收集氯气采用了向上排空气法,故答案为:B;
(4)E中的氢氧化钠溶液吸收尾气,装置E中发生反应的化学方程式是Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,故答案为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
(5)工业上制备氯气通常通过电解饱和食盐水,反应方程式为:,电解饱和食盐水溶液中氯离子在阳极失电子被氧化生成氯气,氢离子在阴极得到电子生成氢气被还原,故答案为:;H2。
建议时间:10分钟
19.(24-25河北沧州模拟)氯及其化合物部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.反应①中含4molHCl的浓盐酸与足量MnO2反应,生成Cl2的数目为
B.100mL0.1mol/LNaClO溶液中,ClO-的数目为0.01NA
C.将1molCl2通入水中,所得氯水中ClO-、HClO、Cl2、Cl-粒子数之和为2NA
D.标准状况下,22.4LCl2参加反应②,转移的电子数目为NA
【答案】D
【解析】A.随着反应的进行,浓盐酸浓度降低,反应停止,生成Cl2的数目小于1mol,A错误;
B.由于ClO-会水解,题述溶液中ClO-的数目小于0.01NA,B错误;
C.将1molCl2通入水中,根据氯元素守恒:,所得氯水中ClO-、HClO、Cl2、Cl-粒子数之和小于2NA,C错误;
D.Cl2与碱的反应为歧化反应:,22.4L即=1molCl2参加反应,转移的电子数目为NA,D正确;
故答案为:D。
20.(2025·广东深圳·模拟)1774年舍勒发现了氯气。下列有关氯气制备的实验装置不正确的是
A.制备氯气
B.净化氯气
C.收集氯气
D.尾气处理
【答案】A
【解析】A.制氯气用浓盐酸与MnO2加热反应,不能用稀盐酸,A错误;
B.Cl2中有HCl,先通过饱和食盐水除去HCl,再用浓硫酸干燥,B正确;
C.氯气密度大于空气,收集氯气用向上排空气法制取,C正确;
D.亚硫酸钠具有还原性,可以与Cl2发生反应,吸收Cl2,D正确;
答案选A。
21.(2025·浙江·模拟) 小明是一位高一新生,有一天他看见饮用水中有些许水垢(含、等),于是他想起刚刚学过的“氯及其化合物”一章,新制氯水中含有、等微粒,可与水垢反应使其消失,并且可用于饮用水的杀菌消毒。于是他通过类比认为有效成分为的“84”消毒液同样可以,便取出厕所中的“84”消毒液,欲加入饮用水中。母亲一把夺过,并告诫他:“氯水中有大量有毒的,所以也有毒,不可用于饮用水的杀菌消毒,但是可用于物品清洁。”上述划线的说法中,错误的有
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【解析】水垢主要成分有碳酸钙、氢氧化镁等;新制氯水中的微粒有,、、、、、、,其中氢离子可使水垢消失,氯水具氧化性可用于饮用水的杀菌消毒;“84”消毒液有效成分为;氯水中无毒、无毒;有3点错误;
故选B。
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