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课时微练(十四)
氯及其化合物
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1.严格按实验步骤进行操作是成功进行实验的根本前提。在制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是( )
①连接好装置,检查气密性 ②缓缓加热,加快反应,使气体均匀逸出 ③在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末 ④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中 ⑤将多余的Cl2用NaOH溶液吸收 ⑥用向上排空气法收集氯气
A.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤
基础训练
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实验室制取气体的一般过程为组装仪器→检查气密性→加入试剂→加热,制得气体→净化→收集→尾气处理,D项正确。
解析
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2.(2025·揭阳模拟)某同学利用如图
所示的硬质玻璃管进行氯气的性质
实验,已知f处为一团蘸有KOH溶液
的棉花团,下列说法错误的是( )
A.b处出现白色物质,说明氯气溶于水并生成Cl-
B.c处现象为先变红后褪色
C.d处试纸变蓝,发生的反应为Cl2+2I-===2Cl-+I2
D.蘸有KOH溶液的棉花团的作用是处理尾气
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利用浓盐酸和二氧化锰共热制备氯气,b处蘸有硝酸银溶液的试纸遇氯气产生白色沉淀,c处干燥的蓝色石蕊试纸无明显变化,d处淀粉-KI试纸遇氯气变蓝;b处出现白色物质,说明氯气溶于水并生成Cl-,Cl-与银离子反应生成氯化银白色沉淀,A项正确;c处干燥的蓝色石蕊试纸与氯气不发生反应,故无明显现象,B项错 误;d处试纸变蓝,发生的反应为Cl2+2I-===2Cl-+I2,淀粉遇生 成的碘变蓝,C项正确;蘸有KOH溶液的棉花团的作用是处理尾气,防止氯气排放到空气中引起污染,D项正确。
解析
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3.(2025·惠州模拟)将Cl2分别通入下列溶液,实验现象和结论均正确的是( )
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选项 溶液 现象 结论
A FeCl2溶液 溶液由浅绿色变棕黄色 Cl2有还原性
B 品红溶液 品红褪色 Cl2有漂白性
C AgNO3溶液 澄清溶液变浑浊 Cl2与H2O反应产生Cl-
D 石蕊溶液 石蕊变红 氯水呈酸性
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向FeCl2溶液通入氯气发生反应2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,溶液由浅绿色变棕黄色,该过程体现Cl2的氧化性,A项错误;向品红溶液中通入氯气,品红溶液褪色,是Cl2和水反应生成HCl和HClO,HClO具有漂白性,使品红溶液褪色,B项错误;Cl2和水反应生成HCl和HClO,溶液中的氯离子和硝酸银反应生成氯化银沉淀,使溶液变浑浊,C项正确;Cl2和水反应生成HCl和HClO,溶液呈酸性使紫色石蕊溶液变红,HClO具有漂白性,使变红的溶液褪色,D项错误。
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4.(2025·四川模拟)氯气与部分含
氯化合物的价类关系如图所示,
NA表示阿伏加德罗常数的值。下
列有关叙述正确的是( )
A.0 ℃、101 kPa下,1.12 L35ClO2中
所含中子的数目为1.7NA
B.2 L 0.05 mol/L HClO4溶液中所含Cl的数目为0.1NA
C.用浓盐酸与NaClO3反应制取7.1 g Cl2,共转移电子的数目为0.2NA
D.由NaClO和NaClO3组成的1 mol混合物中含氧原子的数目为2NA
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由图像可知,标准状况下35ClO2为液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,A项错误;HClO4是强酸,完全电离,2 L 0.05 mol/L HClO4溶液中所含Cl的数目为0.1NA,B项正确;浓盐酸与NaClO3反应制取Cl2的离子方程式为Cl+6H++5Cl-===3Cl2↑+ 3H2O,该反应转移5个电子,7.1 g Cl2的物质的量为0.1 mol,转移电子的物质的量为×0.1 mol= mol,C项错误;不知道NaClO和NaClO3的组成比例,无法计算氧原子的具体值,D项错误。
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5.自来水厂一种预防和处理Cl2泄漏的方法如图所示。下列有关说法不正确的是( )
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ClO-能把Fe2+氧化为Fe3+,Fe2+、ClO-不能大量共存,D项错误。
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6.氯气与冷烧碱溶液反应可制得“84”消毒
液,实验装置如图。下列有关说法不正确
的是( )
A.甲中盛放的试剂可以是高锰酸钾固体
B.乙中可采用热水浴,有利于加快反应速率
C.在甲、乙之间加入饱和食盐水洗气,可提高NaOH的利用率
D.在乙之后再连接NaOH溶液吸收尾气,更加符合绿色化学思想
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高锰酸钾和浓盐酸常温下反应可以制取氯气,没有加热装置,所以甲中盛放的试剂可以是高锰酸钾固体,A项正确;氯气与冷烧碱溶液反应可制得“84”消毒液,乙中采用热水浴会有其他反应发生,会生成杂质氯酸钠,B项错误;在甲、乙之间加入饱和食盐水洗气,可以除去浓盐酸挥发出来的氯化氢气体,可提高NaOH的利用率,C项正确;氯气有毒,不能随意排放到大气中,所以在乙之后再连接NaOH溶液吸收尾气更加符合绿色化学思想,D项正确。
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7.金属钛冶炼过程中得到MgCl2,将熔融态MgCl2
电解可得到金属镁和Cl2,氯气可制得漂白液、
“84”消毒液等生活用品,回答下列问题:
(1)如图所示,若钛厂Cl2泄露,工人应立即向 (填“A”“B”或“C”)疏散。
(2)漂白液暴露在空气中会逐渐失效,用相关的化学方程式解释:__________________________________________、____________________。
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能力训练
A
NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO
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(3)“84”消毒液(主要成分是NaClO和NaCl)和“洁厕灵”(主要成分为
盐酸)混用会产生有毒气体,写出反应的离子方程式:
。
(4)上述反应说明漂白液与酸性溶液混合会产生Cl2(全部溶于水,不会逸出),若取10 mL漂白液与足量BaCl2溶液混合后,不断通入SO2至过量,在实验过程中可能观察到的现象是_______________________
_________________________________。
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ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
开始溶液变成黄绿色,后来黄绿色褪去,生成白色沉淀
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(5)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色到橙黄色的气体,是国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂,代替了Cl2用于自来水消毒。已知ClO2和Cl2的消毒能力都主要体现在氧化性上,反应生成Cl-,则等物质的量的ClO2的消毒能力约是Cl2的 倍。
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8.ClO2与Cl2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1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
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(1)仪器D的名称是 。安装F中导管 时,应选用图2中的 。
(2)打开B的活塞,A中发生反应2NaClO3+ 4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜 (填“快”或“慢”)。
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(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是 。
锥形瓶
b
慢
吸收Cl2
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(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为 ,在ClO2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 __________________________。
(5)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,
加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图
3所示,若将其用于水果保鲜,你认为效
果较好的稳定剂是 ,原因是
。
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4H++5Cl===Cl-+4ClO2↑+2H2O
验证是否有ClO2生成
稳定剂Ⅱ
稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度
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(1)根据操作分析,F装置中应是Cl2和KI反应,所以应长管进气、短管出气,选b。(2)为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度要慢。(3)F装置中若有Cl2,则发生反应Cl2+2KI=== 2KCl+I2,淀粉遇碘变蓝,所以F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是吸收Cl2。(4)在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为4H++5Cl===Cl-+4ClO2↑+ 2H2O;在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置
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F的作用是验证是否有ClO2生成。(5)根据图3可知,稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度,所以稳定剂Ⅱ效果较好。
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A.Cl2和水反应的离子方程式为H2O+Cl2Cl-+HClO+H+
B.铁屑的作用是将FeCl3还原为FeCl2
C.吸收漏氯的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Cl-+2Fe3+
D.铁屑耗尽时溶液中可能大量存在Fe2+、Fe3+、ClO-、Cl-
2HClO2HCl+O2↑
(1)氯气的密度大于空气,因此若钛厂Cl2泄露,工人应立即向高处即A处疏散。(2)次氯酸盐容易吸收空气中的二氧化碳转化为次氯酸,次氯酸分解生成氯化氢和氧气而失效,反应的化学方程式为CO2+H2O+NaClO===NaHCO3+HClO、2HClO2HCl+O2↑。
(3)次氯酸钠具有强氧化性,能把氯离子氧化生成氯气,反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。(4)漂白液在酸性条件下能把氯离子氧化生成氯气,氯气把二氧化硫氧化生成硫酸,进而生成硫酸钡白色沉淀,所以实验现象是开始溶液变成黄绿色,后来黄绿色褪去,生成白色沉淀。(5)1 mol二氧化氯(ClO2)得到电子转化为Cl-,转移5 mol电子;1 mol氯气转化为Cl-得到2 mol电子,所以等物质的量的ClO2的消毒能力约是Cl2的=2.5倍。
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