第11讲 氧化还原反应的应用-氯气制备-【暑假自学课】2025年新高一化学暑假提升精品讲义（鲁科版2019）

第11讲 氧化还原反应的应用-氯气制备 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 一、在研究物质性质中的应用 （1）过氧化氢的性质预测 元素 化合价 化合价变化趋势 性质 氢 +1价 降低 氧化性 氧 －1价 升高 还原性 －1价 降低 氧化性 （2）实验方案 ①证明H2O2具有还原性，需加入氧化剂，如酸性KMnO4溶液。 ②证明H2O2具有氧化性，需加入还原剂，如KI溶液。 （3）实验结论 ①H2O2被氧化为O2，表现还原性。 ②H2O2可氧化KI生成I2，H2O2表现氧化性。 二、在物质转化和能量转化中的应用 1．利用氧化还原反应实现物质的转化 （1）金属冶炼 ①碳单质还原氧化铜：CuO+CCu+CO↑。 ②一氧化碳还原氧化铁：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 ③镁还原四氯化钛：TiCl4+2MgTi+2MgCl2。 ④氢气还原三氧化钨：WO3+3H2W+3H2O。 三、氯气的实验室制法 1．反应原理：实验室用MnO2和浓盐酸加热反应制取Cl2，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。 2．实验装置 A B C （1）仪器a的名称分液漏斗，仪器b的名称圆底烧瓶。 （2）Cl2的收集方法是向上排空气法。 （3）烧杯中NaOH溶液的作用是吸收多余的Cl2、以防污染环境。 （4）A装置中导出的气体有Cl2、HCl、H2O(g)等。 想一想：实验室制O2、CO2的试剂一般是什么？怎样收集？写出制取O2、CO2的化学方程式。 [提示] 制O2的试剂一般为双氧水和MnO2、2H2O22H2O＋O2↑，排水法收集；制CO2的试剂一般为大理石和稀盐酸，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，向上排空气法收集。 教材习题01（P79） 11. 氯气（液氯）、 84 消毒液、漂白粉等都是含氯消毒剂。 （1）工业上用电解食盐水的方法制取氯气，实验室中可以用二氧化锰或高锰酸钾与浓 盐酸反应制取氯气。从氧化还原反应的角度看，氯气的实验室制法中，二氧化锰和高锰酸 钾的作用是什么？利用高锰酸钾和二氧化锰制备等量的氯气，消耗 HCl 的物质的量一样 多吗？为什么？ 解题方法 二氧化锰和高锰酸钾的作用 二者均作氧化剂，通过得电子将浓盐酸中 Cl⁻氧化为 Cl₂。 消耗 HCl 的物质的量不同 高锰酸钾与浓盐酸反应： 化学方程式为 16HCl (浓)+2KMnO₄=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，生成 5mol Cl₂消耗 16mol HCl，其中 10mol Cl⁻被氧化，6mol Cl⁻未参与氧化还原反应，生成 1mol Cl₂消耗 3.2mol HCl。 二氧化锰与浓盐酸反应： 化学方程式为 MnO₂+4HCl (浓)△=MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，生成 1mol Cl₂消耗 4mol HCl，其中 2mol Cl⁻被氧化，2mol Cl⁻未参与氧化还原反应。 结论：高锰酸钾氧化性强于二氧化锰，反应中 HCl 利用率更高，制备等量 Cl₂时消耗的 HCl 更少。 【答案】如上 考点一：金属的冶炼 1.金属冶炼的基本原理 下列关于金属冶炼方法的说法中，**错误**的是（ ） A. 电解熔融氧化铝冶炼铝，利用了电解池原理 B. 用热还原法冶炼铁，常用焦炭或一氧化碳作还原剂 C. 金属钠的冶炼可采用热分解法，加热氯化钠获得钠单质 D. 湿法炼铜的原理是铁与硫酸铜溶液发生置换反应 答案：C 解析：钠是活泼金属，不能用热分解法冶炼，工业上通过电解熔融氯化钠制取钠单质，C 选项说法错误。 2.金属冶炼的工业应用** 下列金属的冶炼方法与其他三项**不同**的是（ ） A. 冶炼钾（K） B. 冶炼银（Ag） C. 冶炼汞（Hg） D. 冶炼金（Au） 答案：A 解析：钾的冶炼常用电解法或热还原法，而银、汞采用热分解法冶炼，金通过物理提取或温和化学法获得，A 选项冶炼方法与其他三项不同。 【思维拓展】金属的冶炼 1．实质：金属阳离子得电子被还原为金属单质：Mn++ne－＝M。 2．金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系 3．主要方法 （1）电解法 ①电解熔融的氯化钠：2NaCl2Na+Cl2↑ ②电解熔融的氯化镁：MgCl2Mg+Cl2↑ ③电解熔融的氧化铝：2Al2O34Al+3O2↑ （2）热还原法 ①工业上炼铁：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ②工业上炼钨：WO3+3H2W+3H2O ③铝热法炼铬：Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3 ④工业上炼铜：2CuO+C2Cu+CO2↑ ⑤工业上炼钛：4Na+TiCl44NaCl+Ti （3）热分解法 ①工业上炼汞：2HgO2Hg+O2↑ ②工业上炼银：2Ag2O4Ag+O2↑ （4）湿法炼铜：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu 考点二：氯气的实验室制法 3.Cl2的实验室制取的实验流程 问题：（1）除了MnO2能氧化浓盐酸制Cl2外，还有哪些氧化剂？举例说明。 [答案] KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7这些氧化剂氧化性较强，氧化浓盐酸时可以不用加热。 （2）饱和食盐水能否换成Na2CO3溶液？为什么？ [答案] 否，Na2CO3溶液吸收Cl2和HCl，同时生成杂质气体CO2。 （3）瓶中浓硫酸能否换成P2O5干燥剂？为什么？ [答案] 否，P2O5为固体，不能放于洗气瓶，应放于干燥管中。 （4）上述两个除杂装置能否颠倒？为什么？ [答案] 否，若颠倒收集不到干燥的Cl2。 （5）收集Cl2除了用向上排空气法外还可用什么法？ [答案] 排饱和食盐水法。 （6）若MnO2足量，浓盐酸能完全反应吗？为什么？ [答案] 不能，当浓盐酸变稀时，反应可能停止。 （7）某同学认为可以用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液进行尾气处理，同时还可以制得漂白粉，你认为该同学的想法是否合理？ [答案] 不合理。澄清石灰水的浓度很小，不能确保氯气被完全吸收，制备漂白粉应该利用氯气与石灰乳反应。 （8）如何检验Cl2? [答案] 使湿润的淀粉KI试纸放于管口，试纸变蓝或使湿润的蓝色石蕊试纸放于管口，试纸先变红后褪色。 【思维拓展】氯气的实验室制备实验 1．发生装置： （1）反应原理 ①试剂：浓盐酸和二氧化锰。 ②反应的化学方程式：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O。 （2）装置类型：固体+液体气体 （3）主要仪器：圆底烧瓶、分液漏斗、酒精灯、集气瓶、铁架台、石棉网、烧杯。 2．净化装置： 先用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。除去Cl2中的HCl可用图（a）所示的试剂和装置。除去Cl2中的H2O可用图（b）、图（c）和图（d）所示的试剂和装置。 3．收集装置： （1）Cl2密度大于空气，可用向上排空气法收集，如图（e）。 （2）Cl2能溶于水，1体积水溶解2体积Cl2，用排饱和食盐水法收集，如图（f）。 排饱和食盐水法收集的Cl2较纯，但不干燥。向上排空气法可收集到干燥的Cl2，但不纯。 4．吸收装置： 因氯气有毒，在制备和使用氯气时，为了防止对环境污染，需要尾气处理。在实验室中通常用NaOH溶液吸收多余的氯气。 【特别提醒】实验室制取氯气的其他方法 实验室制备Cl2时，可用KMnO4或KClO3等强氧化剂代替MnO2，利用“固体+液体→气体（不需要加热）”装置制备：16HCl（浓）+2KMnO4＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，6HCl（浓）+KClO3＝KCl+3Cl2↑+3H2O。 考点三：简单氧化还原反应的配平 4．配平下面的氧化还原反应方程式： （1）Mn2++O2+OH－→MnO（OH）2↓ （2）MnO（OH）2+I－+H+→Mn2++I2+H2O 【解析】（1） （2） 【答案】（1）2Mn2++O2+4OH－2MnO（OH）2↓ （2）MnO（OH）2+2I－+4H+Mn2++I2+3H2O 【思维拓展】氧化还原反应方程式的配平 1．配平原则： 2．配平步骤： 3．配平氧化还原反应的基本技能： （1）全变从左边配：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从左边反应物着手配平。 （2）自变从右边配：自身氧化还原反应（包括分解、歧化）一般从右边着手配平。 （3）缺项配平法：先将得失电子数配平，再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷，一般加H+，生成物一边加水；若反应物这边缺负电荷，一般加OH－，生成物一边加水，然后进行两边电荷数配平。 （4）当方程式中有多个缺项时，应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。 4．缺项的氧化还原反应方程式的配平方法及原则： 缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来，一般为水、酸或碱。 （1）方法：先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。 （2）补项原则 ①酸性条件下：缺H（氢）或多O（氧）补H+，少O（氧）补H2O（水） ②碱性条件下：缺H（氢）或多O（氧）补H2O（水），少O（氧）补OH－ 知识导图记忆 知识目标复核 1.理解氧化还原反应在物质性质研究中的应用方法。 2.掌握金属冶炼的基本原理及不同金属的冶炼方法。 3.学会氯气实验室制法的反应原理、装置及相关操作。 4.能运用配平原则和步骤完成氧化还原反应方程式配平。 一、单选题 1．已知(未配平)。则下列说法中正确的是 A．氧化性： B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8 C．该反应中盐酸体现了氧化性和酸性 D．为氧化产物 【答案】D 【解析】A．该氧化还原反应中高锰酸钾是氧化剂，氧化还原反应中氧化剂氧化性最强，故氧化性：，A错误； B．由得失电子守恒和元素守恒配平方程：，16mol浓盐酸中10mol体现还原性，6mol体现酸性，故氧化剂高锰酸钾与还原剂浓盐酸的物质的量之比为1∶5，B错误； C．该反应中盐酸体现了还原性和酸性，C错误； D．部分浓盐酸是还原剂失电子化合价升高生成氯气，故为氧化产物，D正确； 故选D。 2．一定条件下，硝酸铵受热分解的化学方程式（未配平），该反应中，被氧化与被还原的氮原子个数之比为 A．5∶3 B．5∶4 C．1∶1 D．3∶5 【答案】A 【解析】在5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O的反应中，铵根离子中N元素化合价由-3价升高为0价，失电子被氧化，硝酸根中N元素化合价由+5价降低为0价，得电子被还原，氮气既是还原产物也是氧化产物，根据电子转移守恒，可知被氧化的氮原子与被还原的氮原子物质的量之比为(5-0):[0-(-3)]=5:3，故选A。 3．Cl2通入70℃的氢氧化钠溶液中，能同时发生两个自身氧化还原反应(未配平)：NaOH+Cl2→NaCl+NaClO+H2O、NaOH+Cl2→NaCl+NaClO3+H2O，反应完成后测得溶液中ClO－与的物质的量之比为5：2，则该溶液中Cl－与ClO－的物质的量之比为 A．2：1 B．3：1 C．15：7 D．7：5 【答案】B 【解析】NaOH+Cl2→NaCl+NaClO+H2O、NaOH+Cl2→NaCl+NaClO3+H2O，反应完成后测得溶液中ClO－与的物质的量之比为5：2，假设生成的NaClO和NaClO3物质的量分别为5mol、2mol，根据第一个方程式得失电子守恒得到生成NaCl物质的量为5mol，根据第二个方程式得失电子守恒得到生成NaCl物质的量为10mol，则该溶液中Cl－与ClO－的物质的量之比为15mol：5mol＝3:1，故B符合题意。 综上所述，答案为B。 4．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。 【解析】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。 5．氯气是制备含氯化合物的重要原料。下列有关氯气的实验装置或操作能达到实验目的的是 A．产生 B．除去中的HCl C．收集氯气 D．测定氯水pH 【答案】C 【解析】A．二氧化锰与浓盐酸反应制氯气，需加热，A错误； B．氯气、氯化氢均能与氢氧化钠溶液反应，应该用饱和食盐水除去氯化氢，B错误； C．氯气采用向上排空气的方法收集，导管长进短出，C正确； D．氯水中含有次氯酸有漂白性，故氯水的pH值不能用pH试纸测定，D错误； 答案选C。 6．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 【解析】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。 7．“84”消毒液( NaClO溶液)可用于消毒，下列说法正确的是 A．可用pH试纸测定该消毒液的pH B．NaClO暴露在空气中变质形成HClO C．NaClO溶液漂白原理与活性炭相同 D．“84”消毒液与“洁厕灵”(HCl)混用，效果更佳 【答案】B 【解析】A．“84”消毒液具有漂白性，能漂白酸碱指示剂，不能用pH试纸测定该消毒液的pH，A错误； B．NaClO暴露在空气中容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳转化为次氯酸而变质，B正确； C．NaClO溶液漂白原理与活性炭不相同，前者是氧化作用，后者是吸附作用，C错误； D．“84”消毒液与“洁厕灵”(HCl)混用容易发生氧化还原反应生成氯气而易造成中毒，D错误； 答案选B。 8．某同学为研究84消毒液的性质，购买了一瓶84消毒液，包装说明如下： 主要成分：NaClO 质量分数：14.9% 规格：500mL 密度：1.1g/cm3 使用方法：稀释至100倍后使用 注意事项：密封保存 根据以上信息和相关知识判断，下列说法不正确的是 A．该消毒液能杀菌消毒是利用了HClO的强氧化性 B．该84消毒液中的NaClO的物质的量浓度约为2.2 mol·L-1 C．该84消毒液需密封保存是因为能吸收空气中的O2而变质 D．向紫色石蕊溶液中滴加少量该消毒液，溶液褪色 【答案】C 【解析】A．84消毒液能杀菌消毒，是由于消毒液的主要成分NaClO与CO2、H2O反应生成了HClO，HClO具有强氧化性，能杀菌消毒，选项A正确； B．题述84消毒液中NaClO的物质的量浓度为mol·L-1=2.2 mol·L-1，选项B正确； C．NaClO与CO2、H2O反应可生成HClO，HClO见光易分解，因此84消毒液保存时不能敞口放置，需要密封保存，选项C不正确； D．84消毒液具有漂白性，所以向紫色石蕊溶液中滴加该消毒液，溶液褪色，选项D正确； 答案选C。 9．实验室制取Cl2时，净化与收集Cl2所需装置如图所示。下列说法错误的是    A．装置接口连接顺序为d→c→b→a→e B．饱和食盐水可用来除去HCl杂质 C．干燥纯净的Cl2能使鲜花褪色，所以Cl2具有漂白性 D．烧杯中发生反应的化学方程式：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 【答案】C 【分析】实验室用MnO2和浓盐酸共热来制备Cl2，浓盐酸具有很强的挥发性，故制得的Cl2中混有HCl，需先经过盛有饱和食盐水的洗气瓶以除去HCl，在经过盛有浓硫酸的洗气瓶进行干燥，由于Cl2的密度比空气大，故用向上排空气法进行收集，Cl2有毒不能直接排放到大气中，需用NaOH溶液进行吸收，据此分析解题。 【解析】A．由分析可知，制得的Cl2中混有HCl，需先经过盛有饱和食盐水的洗气瓶以除去HCl，在经过盛有浓硫酸的洗气瓶进行干燥，由于Cl2的密度比空气大，故用向上排空气法进行收集，Cl2有毒不能直接排放到大气中，需用NaOH溶液进行吸收，故装置接口连接顺序为d→c→b→a→e，A正确； B．由分析可知，制得的Cl2中混有HCl，需先经过盛有饱和食盐水的洗气瓶以除去HCl，B正确； C．干燥纯净的Cl2能使鲜花褪色，是由于Cl2和鲜花中的水反应生成的HClO具有漂白性，而不能说明Cl2具有漂白性，C错误； D．Cl2有毒不能直接排放到大气中，需用NaOH溶液进行吸收，烧杯中发生反应的化学方程式：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，D正确； 故答案为：C。 10．已知浓盐酸和次氯酸钙能发生如下反应：Ca(ClO)2+4HCl(浓) ===CaCl2+2Cl2↑+2H2O。用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质气体是： ①CO2②HCl③H2O④O2 A．①②③ B．②③④ C．②③ D．①④ 【答案】A 【解析】由于酸性：H2CO3>HClO，所以Ca(ClO)2在空气中易与CO2、H2O反应生成CaCO3和HClO，反应的化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。用含CaCO3的Ca(ClO)2与浓盐酸反应制取Cl2，Cl2中必然含有CO2、H2O、HCl等杂质，而漂白粉在空气中变质生成的HClO不稳定，不会混在固体中，制得的氯气中不可能含有O2。 答案选A。 11．将分液漏斗中的浓盐酸滴入具支试管中生成Cl2，将Cl2通入后续的玻璃弯管中，进行如图探究实验。下列说法正确的是 A．固体X可以是MnO2 B．a处花瓣褪色，Cl2与水反应离子方程式为：Cl2+H2O=Cl-+ClO-+2H+ C．加热b处，可见到苍白色火焰 D．d处玻璃管膨大处起防止液体冲出的作用 【答案】D 【解析】A．因该发生装置没有加热，固体X可以,不可以是MnO2，A错误； B．因HClO是弱酸，离子方程式不拆，B错误； C．加热b处，可见到有白烟生成，是由于Na与Cl2反应生成了NaCl小颗粒，看不到苍白色火焰，C错误； D．d处玻璃管膨大处起防止液体冲出的作用，D正确； 故答案为D。 12．四氯化钛极易水解，遇空气中的水蒸气即产生“白烟”，常用作烟幕弹。其熔点-25℃，沸点136.4℃。某实验小组设计如下装置(部分加热和夹持装置省略)，用与炭粉、制备。下列说法正确的是 A．产品最后在装置④中收集 B．②中应盛装饱和氯化钠溶液 C．反应时应先在③处加热，再开始①处的加热 D．该实验设计存在不足，应在⑤后连接装有碱石灰的干燥管，防止空气中的水蒸气进入反应装置 【答案】A 【分析】结合题干信息，利用用与炭粉、制备，装置①制备氯气，装置②中是浓硫酸，除氯气中含有的水蒸气，装置③制备，装置④收集，直形冷凝管冷凝回流，装置⑤吸收多余的氯气，剩余的CO在导管末端点燃除去，据此分析此题。 【解析】A．结合上述分析，产品最后在装置④中收集，故A正确； B．②中应盛装浓硫酸，除水，防止进入装置③中，使生成的发生水解，故B错误； C．反应时应先在开始①处的加热，使产生的氯气充满整个装置，排除装置中的空气，再在③处加热，故C错误； D．该实验设计存在不足，应在④、⑤之间后连接装有碱石灰的干燥管，防止装置⑤中的水蒸气进入装置④，故D错误。 答案为：A。 13．废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入过量NaClO使NH完全转化为N2，该反应可表示为2NH+3ClO-=N2↑+3Cl-+2H++3H2O。下列说法中不正确的是（    ） A．反应中氮元素被氧化，氯元素被还原 B．还原性：NH>Cl- C．反应中每生成1个N2分子，转移6个电子 D．经此法处理过的废水不用再处理就可以直接排放 【答案】D 【解析】A．反应2NH+3ClO-=N2↑+3Cl-+2H++3H2O中氮元素从-3价升高为0价，Cl元素从+1价降为-1价，则氮元素被氧化，氯元素被还原，故A正确； B．反应2NH+3ClO-=N2↑+3Cl-+2H++3H2O中氮元素从-3价升高为0价，Cl元素从+1价降为-1价，则NH是还原剂，Cl-是还原产物，则还原性：NH>Cl-，故B正确； C．反应2NH+3ClO-=N2↑+3Cl-+2H++3H2O中氮元素从-3价升高为0价，则每生成1个N2分子，转移6个电子，故C正确； D．经反应2NH4++3ClO-═N2+3Cl-+2H++3H2O处理过的废水呈酸性，需要先用石灰水中和酸，则不能直接排放，故D错误； 故答案为D。 二、填空题 14．某校化学小组同学将氯气通入NaOH溶液中，制得一种消毒液，运用下列实验，检测该消毒液的性质： ①将少量消毒液滴入含有淀粉的KI溶液中，溶液中出现蓝色； ②用pH试纸检测消毒液，试纸边缘为蓝紫色(pH=13)，中间部分为白色； ③向消毒液中加入少量稀硫酸，溶液变为黄绿色，产生使湿润的淀粉­KI试纸变蓝的气体。请回答以下问题： （1）用离子方程式表示制备该消毒液的原理 。 （2）该消毒液中大量存在的阴离子有OH-、 、 。 （3）实验①表现出该消毒液具有 性。 （4）实验②用pH试纸检测消毒液的操作是 。 （5）实验③中涉及反应的离子方程式为 。 【答案】（1）Cl2＋2OH-=Cl-＋ClO-＋H2O （2）Cl- ClO- （3）氧化 （4）用干燥、洁净的玻璃棒蘸取少量溶液，滴在pH试纸上，并与标准比色卡对照读数 （5）Cl-＋ClO-＋2H＋=Cl2↑＋H2O 【解析】（1）氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠，反应的离子方程式为Cl2＋2OH-===ClO-＋Cl-＋H2O； （2）由制取原理可知，漂白液中含ClO-、Cl-，由于次氯酸钠溶液显碱性[试纸边缘为蓝紫色(pH=13)]，故漂白液中还存在大量OH-； （3）漂白液中含次氯酸钠，次氯酸钠具有强氧化性； （4）测定溶液pH的操作为：用干燥、洁净的玻璃棒蘸取消毒液，滴在pH试纸上，再与标准比色卡对比，读取溶液的pH； （5）在酸性条件下，次氯酸根离子具有强氧化性，能把氯离子氧化成氯气，反应的离子方程式为：Cl-＋ClO-＋2H＋=Cl2↑＋H2O。 15．某化学兴趣小组的同学买来一瓶“84”消毒液，请大家与他们一同来研讨以下问题： （1）此瓶“84”消毒液的说明书上这样写道：“本品为无色液体，呈碱性……”，请你推测它的有效成分是 。 A．Cl2 B．H2O2 C．NaClO D．KMnO4 （2）该化学兴趣小组的同学在瓷碗中盛放20mL该“84”消毒液，露置在阳光充足的室内，他们对“84”消毒液的消毒效果和组成成分的变化进行了研究。得出数据如图： 从图1和图2中数据可得知“84”消毒液暴露在空气中半小时后，其主要溶质是 ，用化学方程式表示其中变化的主要原因是NaClO+CO2+H2O=HClO+NaHCO3、 、 。 （3）该化学兴趣小组的同学选了紫色石蕊溶液对“84”消毒液的性质进行实验探究，请你帮助他们完成实验报告： 实验操作 预期现象 结论 （4）该化学实验小组的同学上网查询有关“84”消毒液的信息时，发现这样一则消息：有一家庭主妇把“84”消毒液和清洁剂(呈酸性、含Cl-)都倒出一些混合在一起，进行刷洗。一会儿，她就晕倒在房间里。这几位同学感到迷惑不解。请你用离子方程式帮助他们解开这一悬念： 。 【答案】（1）C （2）氯化钠(或NaCl) 2HClO2HCl+O2↑ HCl+NaHCO3=CO2↑+H2O+NaCl （3）取一干净试管，加入1~2mL“84”消毒液，然后滴加几滴紫色石蕊溶液 溶液先变蓝后褪色 “84”消毒液具有碱性和氧化性(或漂白性) （4）ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O 【解析】（1）通过“本品为无色液体”即可排除Cl2和KMnO4；通过“呈碱性……”可知为NaClO，故答案：C。 （2）从图1和图2中数据可知“84”消毒液暴露在空气中半小时后，消毒效果几乎为零，溶液pH接近7，溶液中的主要溶质应该是氯化钠，所发生反应的化学方程式为NaClO+CO2+H2OHClO+NaHCO3，2HClO2HCl+O2↑，HCl+NaHCO3CO2↑+H2O+NaCl。故答案：氯化钠(或NaCl)；2HClO2HCl+O2↑；HCl+NaHCO3=CO2↑+H2O+NaCl。 （3）由于“84”消毒液具有碱性和氧化性(或漂白性)。取一干净试管，加入1~2mL“84”消毒液，然后滴加几紫色石蕊溶液，溶液会先变蓝后褪色。故答案：取一干净试管，加入1~2mL“84”消毒液，然后滴加几滴紫色石蕊溶液；溶液先变蓝后褪色； “84”消毒液具有碱性和氧化性(或漂白性)。 （4）“84”消毒液主要成分是次氯酸钠，清洁剂呈酸性、含Cl-，两者混合，会使ClO-在酸性条件下氧化Cl-生成氯气，发生反应的离子方程式为：ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O。故答案：ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O。 16．（1）NaClO溶液在受热时反应可生成，写出该反应的化学方程式： 。 （2）NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH、，该反应的化学方程式为 。 【答案】 【解析】（1）根据氧化还原反应中元素化合价升降总数相等，可知当时，Cl元素的化合价升高，则必须有Cl元素的化合价降低，即的还原过程，该反应的化学方程式为，故答案为：； （2）根据得失电子守恒及原子守恒可得，该反应的化学方程式为，故答案为：。 17．是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等。回答下列问题： （1）中Cl的化合价为 。 （2）可用还原硫酸酸化的制备，产物还有，该反应的化学方程式为 。 （3）有效氯含量可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力。的有效氯含量为 （计算结果保留两位小数）。 【答案】 +3 1.57 【解析】（1）根据Na的化合价为+1，O的化合价为-2，可求出Cl的化合价为+3，故答案为：+3； （2）由题意可知，为还原剂，为氧化剂，则根据得失电子守恒和原子守恒可得反应的化学方程式为，故答案为：； （3）做氧化剂时被还原为，；做氧化剂时被还原为，，设1g的氧化能力与的氧化能力相同，则，解得，故答案为：1.57。 三、解答题 18．为了验证的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置(夹持装置已略去)。 回答下列问题： 已知：①可溶解在中； ②装置中的试剂均足量。 （1）仪器a的名称为 。 （2）实验开始前应先 。 （3）装置I中发生反应的化学方程式为 ，该反应中，浓盐酸除体现还原性外，还体现 性。 （4）装置II中浓硫酸的作用为 。 （5）实验进行一段时间后，装置IV和V的现象 (填“相同”或“不相同”)，原因为 。 （6）该实验装置的不足之处为 。 【答案】（1）圆底烧瓶 （2）检查装置气密性 （3） 酸 （4）干燥氯气 （5）不相同 Cl2无漂白性 （6）没有尾气处理装置 【分析】高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气，经过浓硫酸干燥，通入装有干燥有色布条的试管中，布条不变色；通入装有湿润有色布条的试管中，布褪色；最后多余氯气用CCl4吸收； 【解析】（1）根据仪器a结构特点可知为圆底烧瓶； （2）对与涉及气体的反应，实验开始前应先检查装置气密性； （3）高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气，化学方程式：，反应过程中生成盐，体现盐酸酸性，Cl元素化合价降低，体现还原性； （4）浓硫酸的作用：干燥氯气； （5）实验进行一段时间后，装置IV和V的现象不相同；因为氯气本身无漂白性，与水反应生成的次氯酸因具有强氧化性，而能使有色物质褪色； （6）该实验装置的不足之处：没有尾气处理装置； 19．有一包白色固体，它可能是KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种，进行下列实验： ①溶于水，得无色溶液； ②在所得溶液中滴入AgNO3溶液，生成白色沉淀； ③再滴加稀硝酸，沉淀量减少但不完全消失，同时有气泡生成。 根据上述现象判断： （1）白色固体一定含有的成分是 ，可能含有的成分是 ； （2）请写出上述实验中有关反应的离子方程式： 。 【答案】 KCl和K2CO3 KNO3 Ag++Cl-=AgCl↓，2Ag++CO32-=Ag2CO3↓，Ag2CO3+2H+=2Ag++H2O+CO2↑ 【分析】由②产生白色沉淀知，可能含有K2CO3和KCl中的一种或两种；由③沉淀量减少且有气泡生成知，一定含有K2CO3；又由沉淀不完全消失可知，一定含有KCl。 【解析】（1）由以上分析可知，白色固体中一定含有KCl和K2CO3，可能含有KNO3。故答案为KCl和K2CO3，KNO3； （2）KCl和K2CO3都可以和硝酸银发生复分解反应生成白色沉淀氯化银和碳酸银，离子方程式分别为：Ag++Cl-=AgCl↓，2Ag++CO32-=Ag2CO3↓，氯化银不溶于稀硝酸，而碳酸银溶于稀硝酸，反应的离子方程式为：Ag2CO3+2H+=2Ag++H2O+CO2↑。故答案为Ag++Cl-=AgCl↓，2Ag++CO32-=Ag2CO3↓，Ag2CO3+2H+=2Ag++H2O+CO2↑。 20．ClO2作为一种广谱型的消毒剂，将逐渐用来取代Cl2成为自来水的消毒剂。已知ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体，如图是实验室用于制备和收集一定量较纯净的ClO2的装置（某些夹持装置和垫持用品省略）。其中E中盛有CCl4液体（用于除去ClO2中的未反应的Cl2）。 （1）仪器P的名称是 。 （2）实验室制备ClO2的原理是用亚氯酸钠固体与氯气反应，写出D中发生反应的方程式： 。 （3）B装置中所盛的试剂是 。 （4）F为ClO2收集装置，应选用的装置是 （填序号），其中与E装置导管相连的导管口是 （填接口字母）。 【答案】 分液漏斗 2NaClO2+Cl2═2ClO2+2NaCl 饱和食盐水 ② d 【分析】A装置是实验室制氯气，B是除掉氯气中的HCl，C是干燥气体，D是NaClO2和Cl2反应，E是除掉未反应的氯气，F装置来收集ClO2，G主要是防倒吸，后面再接尾气处理装置。 【解析】 ⑴仪器P的名称是分液漏斗， 故答案为分液漏斗； ⑵亚氯酸钠固体与氯气反应生成ClO2和氯化钠， D中发生反应的方程式：2NaClO2+Cl2== 2ClO2+2NaCl， 故答案为2NaClO2+Cl2==2ClO2+2NaCl； ⑶B装置作用是除掉氯气中的氯化氢气体，因此用饱和食盐水， 故答案为饱和食盐水； ⑷F为ClO2收集装置，因密度比空气大，应该伸入到集气瓶底部，因此应选用的装置是②，其中与E装置导管相连的导管口是d， 故答案为②；d。 21．与的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。 （1）仪器D的名称是 。安装F中导管时，应选用图中的 。 （2）打开B的活塞，A中发生反应：，为使在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜 （填“快”或“慢”）。 （3）关闭B的活塞，在D中被稳定剂完全吸收生成，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是 。 （4）已知在酸性条件下可发生反应生成NaCl并释放出，该反应的离子方程式为 在释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是 。 【答案】 锥形瓶 b 慢 吸收 验证是否有生成 【分析】装置A中盛放NaClO3溶液，装置B盛放稀盐酸，两者混合发生反应：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O，装置C的作用是吸收Cl2，除去氯气，ClO2在装置D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，在酸性条件下NaClO2可发生反应4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O生成NaCl并释放出ClO2，装置F检验二氧化氯中氯气是否完全被装置C吸收，据此分析。 【解析】（1）．仪器D为锥形瓶。根据实验分析，F中发生气体与KI的反应，所以气体应长导管进短导管出，故答案为：锥形瓶；b； （2）．若稀盐酸滴加速度过快，则生成的速度快，稳定剂无法充分吸收，所以滴加稀盐酸的速度要慢，故答案为：慢； （3）．F中溶液的颜色不变，说明没有进入F中与KI反应，装置C的作用是吸收，故答案为：吸收； （4）．酸性条件下发生歧化反应，生成和，可利用得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒配平该歧化反应。“释放实验”说明酸性条件下，D中发生反应生成，因此F中淀粉溶液的作用是验证是否有生成，若有生成，会氧化生成，使F中的溶液变蓝，故答案为：；验证是否有生成。 22．近年来各国都在寻找对环境无害且作用迅速的消毒剂，其中二氧化氯（）是目前国际上公认的第四代高效、无毒的消毒剂。工业上用潮湿的和草酸（）在60℃时反应制得。某兴趣小组的同学设计了如图装置（夹持装置略）来制取、收集并测定其质量。 查阅资料：是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，其熔点为-59℃，沸点为11.0℃，对热不稳定，温度过高可能引起爆炸，易溶于水，可与碱液反应。 （1）装置A中的反应产物有、和等，请写出该反应的化学方程式： 。 （2）装置A必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、 ，其温度要保持在60～80℃之间，控制温度的目的是 。装置B也必须添加温度控制装置，应该选 （填“冰水浴”“沸水浴”或“60℃的热水浴”）装置。 【答案】 温度计 使反应发生（或正常进行），并防止温度过高引起爆炸 冰水浴 【分析】由实验装置图可知：A装置是潮湿的和草酸在60℃时反应制得，且对热不稳定，温度过高可能引起爆炸，其温度要保持在60～80℃之间，应使用水浴加热，B装置收集，室温下为气体，沸点为11.0℃，故装置B应添加冰水浴装置，使液化，C装置为尾气处理。 【解析】（1）和草酸发生氧化还原反应生成、、和，反应的化学方程式为，故答案为：； （2）潮湿的和草酸在60℃时反应制得，且对热不稳定，温度过高可能引起爆炸，其温度要保持在60～80℃之间，控温的目的是使反应正常进行，并防止温度过高引起爆炸。室温下为气体，沸点为11.0℃，故装置B应添加冰水浴装置，使液化，故答案为：温度计；使反应发生（或正常进行），并防止温度过高引起爆炸；冰水浴。 学科网（北京）股份有限公司2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第11讲 氧化还原反应的应用-氯气制备 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 一、在研究物质性质中的应用 （1）过氧化氢的性质预测 元素 化合价 化合价变化趋势 性质 氢 ______ ______ ______ 氧 ______ ______ ______ ______ ______ ______ （2）实验方案 ①证明H2O2具有还原性，需加入______剂，如____________。 ②证明H2O2具有氧化性，需加入______剂，如____________。 （3）实验结论 ①H2O2被氧化为______，表现______性。 ②H2O2可氧化KI生成______，H2O2表现______性。 二、在物质转化和能量转化中的应用 1．利用氧化还原反应实现物质的转化 （1）金属冶炼 ①碳单质还原氧化铜：______________________________。 ②一氧化碳还原氧化铁：______________________________。 ③镁还原四氯化钛：______________________________。 ④氢气还原三氧化钨：______________________________。 三、氯气的实验室制法 1．反应原理：实验室用MnO2和浓盐酸加热反应制取Cl2，反应的化学方程式为________________________，离子方程式为______________________________。 2．实验装置 A B C （1）仪器a的名称____________，仪器b的名称____________。 （2）Cl2的收集方法是____________。 （3）烧杯中NaOH溶液的作用是______________________________。 （4）A装置中导出的气体有________________________等。 想一想：实验室制O2、CO2的试剂一般是什么？怎样收集？写出制取O2、CO2的化学方程式。 教材习题01（P79） 11. 氯气（液氯）、 84 消毒液、漂白粉等都是含氯消毒剂。 （1）工业上用电解食盐水的方法制取氯气，实验室中可以用二氧化锰或高锰酸钾与浓 盐酸反应制取氯气。从氧化还原反应的角度看，氯气的实验室制法中，二氧化锰和高锰酸 钾的作用是什么？利用高锰酸钾和二氧化锰制备等量的氯气，消耗 HCl 的物质的量一样 多吗？为什么？ 解题方法 二氧化锰和高锰酸钾的作用 二者均作氧化剂，通过得电子将浓盐酸中 Cl⁻氧化为 Cl₂。 消耗 HCl 的物质的量不同 高锰酸钾与浓盐酸反应： 化学方程式为 16HCl (浓)+2KMnO₄=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，生成 5mol Cl₂消耗 16mol HCl，其中 10mol Cl⁻被氧化，6mol Cl⁻未参与氧化还原反应，生成 1mol Cl₂消耗 3.2mol HCl。 二氧化锰与浓盐酸反应： 化学方程式为 MnO₂+4HCl (浓)△=MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，生成 1mol Cl₂消耗 4mol HCl，其中 2mol Cl⁻被氧化，2mol Cl⁻未参与氧化还原反应。 结论：高锰酸钾氧化性强于二氧化锰，反应中 HCl 利用率更高，制备等量 Cl₂时消耗的 HCl 更少。 【答案】 考点一：金属的冶炼 1.金属冶炼的基本原理 下列关于金属冶炼方法的说法中，**错误**的是（ ） A. 电解熔融氧化铝冶炼铝，利用了电解池原理 B. 用热还原法冶炼铁，常用焦炭或一氧化碳作还原剂 C. 金属钠的冶炼可采用热分解法，加热氯化钠获得钠单质 D. 湿法炼铜的原理是铁与硫酸铜溶液发生置换反应 2.金属冶炼的工业应用** 下列金属的冶炼方法与其他三项**不同**的是（ ） A. 冶炼钾（K） B. 冶炼银（Ag） C. 冶炼汞（Hg） D. 冶炼金（Au） 【思维拓展】金属的冶炼 1．实质：金属阳离子得电子被还原为金属单质：Mn++ne－＝M。 2．金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系 3．主要方法 （1）电解法 ①电解熔融的氯化钠：2NaCl2Na+Cl2↑ ②电解熔融的氯化镁：MgCl2Mg+Cl2↑ ③电解熔融的氧化铝：2Al2O34Al+3O2↑ （2）热还原法 ①工业上炼铁：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ②工业上炼钨：WO3+3H2W+3H2O ③铝热法炼铬：Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3 ④工业上炼铜：2CuO+C2Cu+CO2↑ ⑤工业上炼钛：4Na+TiCl44NaCl+Ti （3）热分解法 ①工业上炼汞：2HgO2Hg+O2↑ ②工业上炼银：2Ag2O4Ag+O2↑ （4）湿法炼铜：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu 考点二：氯气的实验室制法 3.Cl2的实验室制取的实验流程 问题：（1）除了MnO2能氧化浓盐酸制Cl2外，还有哪些氧化剂？举例说明。 （2）饱和食盐水能否换成Na2CO3溶液？为什么？ （3）瓶中浓硫酸能否换成P2O5干燥剂？为什么？ （4）上述两个除杂装置能否颠倒？为什么？ （5）收集Cl2除了用向上排空气法外还可用什么法？ （6）若MnO2足量，浓盐酸能完全反应吗？为什么？ （7）某同学认为可以用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液进行尾气处理，同时还可以制得漂白粉，你认为该同学的想法是否合理？ （8）如何检验Cl2? 【思维拓展】氯气的实验室制备实验 1．发生装置： （1）反应原理 ①试剂：浓盐酸和二氧化锰。 ②反应的化学方程式：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O。 （2）装置类型：固体+液体气体 （3）主要仪器：圆底烧瓶、分液漏斗、酒精灯、集气瓶、铁架台、石棉网、烧杯。 2．净化装置： 先用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。除去Cl2中的HCl可用图（a）所示的试剂和装置。除去Cl2中的H2O可用图（b）、图（c）和图（d）所示的试剂和装置。 3．收集装置： （1）Cl2密度大于空气，可用向上排空气法收集，如图（e）。 （2）Cl2能溶于水，1体积水溶解2体积Cl2，用排饱和食盐水法收集，如图（f）。 排饱和食盐水法收集的Cl2较纯，但不干燥。向上排空气法可收集到干燥的Cl2，但不纯。 4．吸收装置： 因氯气有毒，在制备和使用氯气时，为了防止对环境污染，需要尾气处理。在实验室中通常用NaOH溶液吸收多余的氯气。 【特别提醒】实验室制取氯气的其他方法 实验室制备Cl2时，可用KMnO4或KClO3等强氧化剂代替MnO2，利用“固体+液体→气体（不需要加热）”装置制备：16HCl（浓）+2KMnO4＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，6HCl（浓）+KClO3＝KCl+3Cl2↑+3H2O。 考点三：简单氧化还原反应的配平 4．配平下面的氧化还原反应方程式： （1）Mn2++O2+OH－→MnO（OH）2↓ （2）MnO（OH）2+I－+H+→Mn2++I2+H2O 【思维拓展】氧化还原反应方程式的配平 1．配平原则： 2．配平步骤： 3．配平氧化还原反应的基本技能： （1）全变从左边配：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从左边反应物着手配平。 （2）自变从右边配：自身氧化还原反应（包括分解、歧化）一般从右边着手配平。 （3）缺项配平法：先将得失电子数配平，再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷，一般加H+，生成物一边加水；若反应物这边缺负电荷，一般加OH－，生成物一边加水，然后进行两边电荷数配平。 （4）当方程式中有多个缺项时，应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。 4．缺项的氧化还原反应方程式的配平方法及原则： 缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来，一般为水、酸或碱。 （1）方法：先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。 （2）补项原则 ①酸性条件下：缺H（氢）或多O（氧）补H+，少O（氧）补H2O（水） ②碱性条件下：缺H（氢）或多O（氧）补H2O（水），少O（氧）补OH－ 知识导图记忆 知识目标复核 1.理解氧化还原反应在物质性质研究中的应用方法。 2.掌握金属冶炼的基本原理及不同金属的冶炼方法。 3.学会氯气实验室制法的反应原理、装置及相关操作。 4.能运用配平原则和步骤完成氧化还原反应方程式配平。 一、单选题 1．已知(未配平)。则下列说法中正确的是 A．氧化性： B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8 C．该反应中盐酸体现了氧化性和酸性 D．为氧化产物 2．一定条件下，硝酸铵受热分解的化学方程式（未配平），该反应中，被氧化与被还原的氮原子个数之比为 A．5∶3 B．5∶4 C．1∶1 D．3∶5 3．Cl2通入70℃的氢氧化钠溶液中，能同时发生两个自身氧化还原反应(未配平)：NaOH+Cl2→NaCl+NaClO+H2O、NaOH+Cl2→NaCl+NaClO3+H2O，反应完成后测得溶液中ClO－与的物质的量之比为5：2，则该溶液中Cl－与ClO－的物质的量之比为 A．2：1 B．3：1 C．15：7 D．7：5 4．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 5．氯气是制备含氯化合物的重要原料。下列有关氯气的实验装置或操作能达到实验目的的是 A．产生 B．除去中的HCl C．收集氯气 D．测定氯水pH 6．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 7．“84”消毒液( NaClO溶液)可用于消毒，下列说法正确的是 A．可用pH试纸测定该消毒液的pH B．NaClO暴露在空气中变质形成HClO C．NaClO溶液漂白原理与活性炭相同 D．“84”消毒液与“洁厕灵”(HCl)混用，效果更佳 8．某同学为研究84消毒液的性质，购买了一瓶84消毒液，包装说明如下： 主要成分：NaClO 质量分数：14.9% 规格：500mL 密度：1.1g/cm3 使用方法：稀释至100倍后使用 注意事项：密封保存 根据以上信息和相关知识判断，下列说法不正确的是 A．该消毒液能杀菌消毒是利用了HClO的强氧化性 B．该84消毒液中的NaClO的物质的量浓度约为2.2 mol·L-1 C．该84消毒液需密封保存是因为能吸收空气中的O2而变质 D．向紫色石蕊溶液中滴加少量该消毒液，溶液褪色 9．实验室制取Cl2时，净化与收集Cl2所需装置如图所示。下列说法错误的是    A．装置接口连接顺序为d→c→b→a→e B．饱和食盐水可用来除去HCl杂质 C．干燥纯净的Cl2能使鲜花褪色，所以Cl2具有漂白性 D．烧杯中发生反应的化学方程式：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 10．已知浓盐酸和次氯酸钙能发生如下反应：Ca(ClO)2+4HCl(浓) ===CaCl2+2Cl2↑+2H2O。用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质气体是： ①CO2②HCl③H2O④O2 A．①②③ B．②③④ C．②③ D．①④ 11．将分液漏斗中的浓盐酸滴入具支试管中生成Cl2，将Cl2通入后续的玻璃弯管中，进行如图探究实验。下列说法正确的是 A．固体X可以是MnO2 B．a处花瓣褪色，Cl2与水反应离子方程式为：Cl2+H2O=Cl-+ClO-+2H+ C．加热b处，可见到苍白色火焰 D．d处玻璃管膨大处起防止液体冲出的作用 12．四氯化钛极易水解，遇空气中的水蒸气即产生“白烟”，常用作烟幕弹。其熔点-25℃，沸点136.4℃。某实验小组设计如下装置(部分加热和夹持装置省略)，用与炭粉、制备。下列说法正确的是 A．产品最后在装置④中收集 B．②中应盛装饱和氯化钠溶液 C．反应时应先在③处加热，再开始①处的加热 D．该实验设计存在不足，应在⑤后连接装有碱石灰的干燥管，防止空气中的水蒸气进入反应装置 13．废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入过量NaClO使NH完全转化为N2，该反应可表示为2NH+3ClO-=N2↑+3Cl-+2H++3H2O。下列说法中不正确的是（    ） A．反应中氮元素被氧化，氯元素被还原 B．还原性：NH>Cl- C．反应中每生成1个N2分子，转移6个电子 D．经此法处理过的废水不用再处理就可以直接排放 二、填空题 14．某校化学小组同学将氯气通入NaOH溶液中，制得一种消毒液，运用下列实验，检测该消毒液的性质： ①将少量消毒液滴入含有淀粉的KI溶液中，溶液中出现蓝色； ②用pH试纸检测消毒液，试纸边缘为蓝紫色(pH=13)，中间部分为白色； ③向消毒液中加入少量稀硫酸，溶液变为黄绿色，产生使湿润的淀粉­KI试纸变蓝的气体。请回答以下问题： （1）用离子方程式表示制备该消毒液的原理 。 （2）该消毒液中大量存在的阴离子有OH-、 、 。 （3）实验①表现出该消毒液具有 性。 （4）实验②用pH试纸检测消毒液的操作是 。 （5）实验③中涉及反应的离子方程式为 。 15．某化学兴趣小组的同学买来一瓶“84”消毒液，请大家与他们一同来研讨以下问题： （1）此瓶“84”消毒液的说明书上这样写道：“本品为无色液体，呈碱性……”，请你推测它的有效成分是 。 A．Cl2 B．H2O2 C．NaClO D．KMnO4 （2）该化学兴趣小组的同学在瓷碗中盛放20mL该“84”消毒液，露置在阳光充足的室内，他们对“84”消毒液的消毒效果和组成成分的变化进行了研究。得出数据如图： 从图1和图2中数据可得知“84”消毒液暴露在空气中半小时后，其主要溶质是 ，用化学方程式表示其中变化的主要原因是NaClO+CO2+H2O=HClO+NaHCO3、 、 。 （3）该化学兴趣小组的同学选了紫色石蕊溶液对“84”消毒液的性质进行实验探究，请你帮助他们完成实验报告： 实验操作 预期现象 结论 （4）该化学实验小组的同学上网查询有关“84”消毒液的信息时，发现这样一则消息：有一家庭主妇把“84”消毒液和清洁剂(呈酸性、含Cl-)都倒出一些混合在一起，进行刷洗。一会儿，她就晕倒在房间里。这几位同学感到迷惑不解。请你用离子方程式帮助他们解开这一悬念： 。 16．（1）NaClO溶液在受热时反应可生成，写出该反应的化学方程式： 。 （2）NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH、，该反应的化学方程式为 。 17．是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等。回答下列问题： （1）中Cl的化合价为 。 （2）可用还原硫酸酸化的制备，产物还有，该反应的化学方程式为 。 （3）有效氯含量可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力。的有效氯含量为 （计算结果保留两位小数）。 三、解答题 18．为了验证的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置(夹持装置已略去)。 回答下列问题： 已知：①可溶解在中； ②装置中的试剂均足量。 （1）仪器a的名称为 。 （2）实验开始前应先 。 （3）装置I中发生反应的化学方程式为 ，该反应中，浓盐酸除体现还原性外，还体现 性。 （4）装置II中浓硫酸的作用为 。 （5）实验进行一段时间后，装置IV和V的现象 (填“相同”或“不相同”)，原因为 。 （6）该实验装置的不足之处为 。 19．有一包白色固体，它可能是KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种，进行下列实验： ①溶于水，得无色溶液； ②在所得溶液中滴入AgNO3溶液，生成白色沉淀； ③再滴加稀硝酸，沉淀量减少但不完全消失，同时有气泡生成。 根据上述现象判断： （1）白色固体一定含有的成分是 ，可能含有的成分是 ； （2）请写出上述实验中有关反应的离子方程式： 。 20．ClO2作为一种广谱型的消毒剂，将逐渐用来取代Cl2成为自来水的消毒剂。已知ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体，如图是实验室用于制备和收集一定量较纯净的ClO2的装置（某些夹持装置和垫持用品省略）。其中E中盛有CCl4液体（用于除去ClO2中的未反应的Cl2）。 （1）仪器P的名称是 。 （2）实验室制备ClO2的原理是用亚氯酸钠固体与氯气反应，写出D中发生反应的方程式： 。 （3）B装置中所盛的试剂是 。 （4）F为ClO2收集装置，应选用的装置是 （填序号），其中与E装置导管相连的导管口是 （填接口字母）。 21．与的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。 （1）仪器D的名称是 。安装F中导管时，应选用图中的 。 （2）打开B的活塞，A中发生反应：，为使在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜 （填“快”或“慢”）。 （3）关闭B的活塞，在D中被稳定剂完全吸收生成，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是 。 （4）已知在酸性条件下可发生反应生成NaCl并释放出，该反应的离子方程式为 在释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是 。 22．近年来各国都在寻找对环境无害且作用迅速的消毒剂，其中二氧化氯（）是目前国际上公认的第四代高效、无毒的消毒剂。工业上用潮湿的和草酸（）在60℃时反应制得。某兴趣小组的同学设计了如图装置（夹持装置略）来制取、收集并测定其质量。 查阅资料：是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，其熔点为-59℃，沸点为11.0℃，对热不稳定，温度过高可能引起爆炸，易溶于水，可与碱液反应。 （1）装置A中的反应产物有、和等，请写出该反应的化学方程式： 。 （2）装置A必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、 ，其温度要保持在60～80℃之间，控制温度的目的是 。装置B也必须添加温度控制装置，应该选 （填“冰水浴”“沸水浴”或“60℃的热水浴”）装置。 学科网（北京）股份有限公司2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$