内容正文:
跟踪练(14) 氯及其重要化合物
一、选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列关于氯气的说法正确的是( )
A.可用排水法收集Cl2
B.Cl2与Fe反应生成FeCl2
C.Cl2和Cl-都能和钠反应
D.Cl2可与石灰乳反应制备漂白粉
D 解析:氯气能够溶于水生成盐酸和次氯酸,不能用排水法收集,应该是排饱和食盐水收集,A错误;氯气具有很强的氧化性,可将变价金属氧化到最高价态,故无论Cl2过量与否,都能将Fe氧化成FeCl3,B错误;Cl2能和金属钠反应,而Cl-不能和钠反应,C错误;工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉,反应的化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,D正确。
2.下列物质既能用单质和氯气反应,又可以用金属与稀盐酸反应制得的是( )
A.FeCl3 B.FeCl2
C.CuCl2 D.MgCl2
D 解析:Fe与Cl2反应生成FeCl3,与稀盐酸反应生成FeCl2,A、B错误;Cu与Cl2反应生成CuCl2,与稀盐酸不反应,C错误;Mg与Cl2、稀盐酸反应均生成MgCl2,D正确。
3.某同学在pH试纸上滴几滴新制氯水,现象如图所示,有关该实验的说法正确的是( )
A.该实验说明Cl2因具有强氧化性能漂白试纸
B.该实验说明H+扩散速度比HClO快
C.将实验后的pH试纸在酒精灯上微热,试纸又恢复为原来的颜色
D.若用久置的氯水进行实验,现象相同
B 解析:氯水中含有HClO,具有强氧化性,可漂白pH试纸,Cl2无漂白性,A错误;外圈呈浅红色,内部白色,说明H+扩散速度比HClO快,B正确;HClO的强氧化性漂白是永久性的,将pH试纸微热,试纸不会恢复原来的颜色,C错误;久置的氯水因HClO分解生成HCl和O2,只有酸性无漂白性,故pH试纸只变红,现象不同,D错误。
4.数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连,可利用信息技术对化学实验进行数据的采集和分析。如图是数字化实验得到的光照过程中氯水的pH变化情况。对此,下列说法正确的是( )
A.pH减小的主要原因是光照引起了Cl2溶解度的减小,氯气逸出,导致了溶液中H+浓度减小
B.光照过程中,氯水pH减小的同时,溶液中Cl—的浓度也不断减小
C.光照使氯水中的次氯酸分解为盐酸,溶液的酸性增强
D.随着对氯水光照时间的延长,氯水的漂白性将增强
C 解析:溶液中存在反应Cl2+H2OHCl+HClO、2HClO2HCl+O2↑,光照条件下HClO分解生成HCl导致“Cl2+H2OHCl+HClO”平衡正向移动,则溶液中氢离子浓度增大,溶液的pH减小,A错误;光照条件下HClO分解生成HCl导致“Cl2+H2OHCl+HClO”平衡正向移动,则溶液中氯离子浓度增大,B错误;HClO是弱酸,盐酸是强酸,光照条件下HClO分解生成HCl,溶液酸性增强,C正确;HClO具有漂白性,盐酸没有漂白性,光照条件下HClO分解生成HCl,导致溶液中HClO浓度减小,溶液的漂白性减弱,D错误。
5.部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.a与d,a与f在酸性情况下反应,均可以得到b
B.加入适量NaHCO3溶液可以减弱b溶液的漂白性
C.c可作为一种新型自来水消毒剂
D.工业上利用阳离子交换膜电解饱和e溶液制备烧碱
B 解析:根据“价—类”二维图可知:b、c、d分别为Cl2、ClO2、HClO,a、e、f可以为HCl、NaCl、NaClO3。根据氧化还原反应归中规律,a与d(HCl与HClO),a与f(HCl与NaClO3)在酸性情况下发生归中反应,均可以得到Cl2,A正确;Cl2的水溶液里存在平衡:Cl2+H2OHCl+HClO,加入适量NaHCO3溶液,与HCl反应,使平衡正向移动,HClO的含量增多,可以增强b溶液的漂白性,B错误;ClO2可作为一种新型自来水消毒剂,代替Cl2的原因是它的杀菌、消毒的能力更强,C正确;氯碱工业中阳离子交换膜可将阴极产生的氢氧化钠和阳极产生的氯气隔离,避免二者发生反应,D正确。
6.84消毒液是常用的环境消毒剂。下列说法不正确的是( )
A.84消毒液的有效成分是NaClO
B.“洁厕灵”(主要成分为HCl)与84消毒液混用会发生氯气中毒
C.检验该消毒液中是否含有Cl-的离子方程式为Ag++Cl-===AgCl↓
D.可以用pH试纸来测该溶液的pH
D 解析:“洁厕灵”和84消毒液混用,发生反应:Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O,产生有毒的氯气,B正确;检验消毒液中是否含有Cl-,可滴加AgNO3溶液,发生反应:Ag++Cl-===AgCl↓,C正确;NaClO具有漂白性,可将pH试纸漂白,D错误。
7.ClO2和NaClO2均具有漂白性,工业上由ClO2气体制取NaClO2固体的工艺流程如图所示,下列说法错误的是( )
A.通入的空气可将发生器中产生的ClO2全部驱赶到吸收器中
B.吸收器中生成NaClO2的离子方程式为2ClO2+H2O2===2ClO+2H++O2↑
C.步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥
D.工业上将ClO2气体制成NaClO2固体,其主要目的是便于贮存和运输
B 解析:在ClO2发生器中产生一定量的ClO2气体,通入空气,可以将其吹入吸收器中进行吸收,A正确;吸收器中加入了浓氢氧化钠溶液,显然其中的反应不可能得到氢离子,B错误;冷却结晶得到NaClO2固体后,应该经过过滤,洗涤,干燥得到产品,C正确;气体的贮存和运输都远比固体困难,将ClO2气体制成NaClO2固体的主要目的是便于贮存和运输,D正确。
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题目要求。
8.Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。一种制取Cl2O的装置如图所示。
已知:Cl2O的熔点为-116 ℃,沸点为3.8 ℃;Cl2的沸点为-34.6 ℃;HgO+2Cl2===HgCl2+Cl2O。下列说法不正确的是( )
A.装置②③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸
B.通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释,减小爆炸危险
C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O
D.装置④与⑤之间不用橡胶管连接,是为了防止橡胶管燃烧和爆炸
C 解析:制取Cl2O需要干燥纯净的氯气,则装置②③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸,A正确;高浓度的Cl2O易爆炸,故通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释,减小爆炸危险,B正确;装置⑤的作用是收集Cl2O,温度低于3.8 ℃,此时氯气是气体,逸出的气体主要是空气和剩余的Cl2,C错误;Cl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸,装置④与⑤之间不用橡胶管连接,是为了防止橡胶管燃烧和爆炸,D正确。
9.用下图装置制取Cl2并探究其漂白原理,其中红纸①是干燥的,红纸②~④分别用下表中的试剂润湿。向中心Ca(ClO)2粉末上滴加几滴盐酸,产生大量黄绿色气体,红纸变化如下:
红纸
编号
试剂
红纸
变化
①
—
不褪色
②
蒸馏水
逐渐
褪色
③
饱和食盐水
几乎不
褪色
④
NaHCO3溶液(调至pH=7)
快速
褪色
已知酸性:H2CO3>HClO>HCO。
下列对于该实验的分析不正确的是( )
A.对比①②的现象,说明红纸褪色涉及的反应是Cl2+H2OHCl+HClO
B.对比②③的现象,说明能使红纸褪色的微粒是HClO
C.对比②④的现象,说明能使红纸褪色的微粒一定不是H+
D.对比②③④的现象,说明HClO浓度越大,漂白效果越好
B 解析:干燥红纸①不褪色,红纸②用蒸馏水润湿,逐渐褪色,其原因是发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,生成的HClO使红纸褪色,A正确;Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小,HClO浓度较小,故红纸几乎不褪色,不能确定使红纸褪色的是HClO,B错误;②中溶液呈酸性,④中溶液呈中性,但红纸④快速褪色,说明能使红纸褪色的微粒一定不是H+,C正确;②③中反应为Cl2+H2OHCl+HClO,由于③中Cl-浓度比②中大,该反应平衡向左移动,④中反应为Cl2+HCO===CO2↑+HClO+Cl-,因此HClO浓度:④>②>③,D正确。
10.利用反应2NaClO+C3H3N3O3===C3N3O3Cl2Na+NaOH+H2O可制备广谱消毒剂C3N3O3Cl2Na,装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法错误的是( )
A.按气流从左至右,装置中导管连接顺序为f→c→d→a→b→e
B.升高温度不利于装置A中产品的生成
C.当加入4 mol NaOH时,最多消耗1 mol氰尿酸(C3H3N3O3)
D.装置D中橡皮管可平衡气压,便于浓盐酸顺利流下
C 解析:A为制取C3N3O3Cl2Na的装置,B为除去氯气中的HCl的装置,C为处理尾气的装置、D为制取氯气的装置,完成上述实验,按气流从左至右,导管连接顺序为f→c→d→a→b→e,A正确;升高温度,氯气和NaOH溶液反应生成NaClO3,生成NaClO的浓度减少,不利于装置A中产品的生成,B正确;根据反应的化学方程式:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O、2NaClO+C3H3N3O3===C3N3O3Cl2Na+NaOH+H2O,可得关系式:4NaOH~2NaClO~C3H3N3O3,加入4 mol NaOH时,可消耗1 mol C3H3N3O3,由于产物也生成NaOH,则消耗氰尿酸的物质的量大于1 mol,C错误;装置D是浓盐酸和Ca(ClO)2反应生成Cl2,由于产生气体装置D内压强较大,使用橡皮管可平衡气压,便于浓盐酸顺利流下,D正确。
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