2026届高考化学一轮复习 氯及其重要化合物基础练
2025-08-27
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内容正文:
2026届高考一轮复习 氯及其重要化合物
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.向下列溶液中通入氯气,现象和结论描述正确的是( )
A.品红溶液:红色褪去,加热该褪色溶液,溶液又恢复红色;次氯酸具有漂白性
B.紫色石蕊溶液:先变红,后褪色;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸
C.含酚酞的氢氧化钠溶液:红色褪去;氯气只作氧化剂
D.硫化钠溶液:溶液变浑浊;氯气作还原剂
2.(2023·江苏,3)实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是( )
A.制取Cl2
B.除去Cl2中的HCl
C.收集Cl2
D.吸收尾气中的Cl2
3.(2024·北京朝阳区一模)室温下,1体积的水能溶解约2体积的Cl2,用试管收集Cl2后进行如图所示实验,下列对实验现象的分析或预测正确的是( )
A.试管内液面上升,证明Cl2与水发生了反应
B.取出试管中的溶液,加入少量CaCO3粉末,溶液漂白能力减弱
C.取出试管中的溶液,光照一段时间后pH下降,与反应2HClO2HCl+O2↑有关
D.取出试管中的溶液,滴加紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色,加热后颜色又变为红色
4.(2024·浙江1月选考,2)工业上将Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液,下列说法不正确的是( )
A.漂白液的有效成分是NaClO
B.ClO-水解生成HClO使漂白液呈酸性
C.通入CO2后的漂白液消毒能力增强
D.NaClO溶液比HClO溶液稳定
5.(2024·广东,8)1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中,难以达到预期目的的是( )
A
B
制备Cl2
净化、干燥Cl2
C
D
收集Cl2
验证Cl2的氧化性
6.在探究新制氯水成分及性质的实验中,依据下列方法和现象,不能得出相应结论的是( )
选项
方法
现象
结论
A
观察氯水颜色
氯水呈浅黄绿色
氯水中含Cl2
B
向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水
有无色气体产生
氯水中含HClO
C
向红色纸条上滴加氯水
红色纸条褪色
氯水具有漂白性
D
向FeCl2溶液中滴加氯水
溶液变成棕黄色
氯水具有氧化性
7.将Cl2通入冷的NaOH溶液中可制得漂白液。下列装置(箭头表示Cl2的气流方向)能达到相应目的的是( )
A.制备Cl2
B.除去Cl2中的HCl
C.制备漂白液
D.尾气处理
8.某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图装置的实验。实验操作:先给钠预热至钠熔融成圆球时,撤火,通入氯气,即可见钠着火燃烧,生成大量白烟。下列叙述错误的是( )
A.反应生成的大量白烟是氯化钠晶体
B.玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球是用于吸收过量的氯气,以免其污染空气
C.钠着火燃烧产生苍白色火焰
D.发生的反应为2Na+Cl22NaCl
9.Cl2是一种重要的工业原料,液氯储存区贴有的说明卡如下:
包装
钢瓶
储运要求
远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质;设置氯气检测仪
泄漏处理
NaOH、NaHSO3溶液吸收
下列解释事实的方程式不正确的是( )
A.电解饱和食盐水制取Cl2:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
B.氯气用于自来水消毒:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
C.浓氨水检验泄漏的氯气,产生白烟:8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2
D.氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用:HS+Cl2+H2O===S+3H++2Cl-
10.(2024·湖南模拟)某同学利用W形管和V形管安装了如图微型实验装置,进行Cl2的制备及探究Cl2的漂白性实验。下列说法正确的是( )
A.固体粉末甲为二氧化锰
B.鲜花花瓣褪色说明Cl2具有漂白性
C.W形管和V形管的玻璃泡能防止倒吸
D.溶液乙为碱液,与安全气球共同防止Cl2逸出
2、 选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
11.实验室利用反应KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O制取Cl2时,下列装置不能达到相应实验目的的是( )
A.制备Cl2 B.净化Cl2 C.干燥Cl2 D.收集Cl2
12.氯气性质的微型实验装置如图所示。①是浓盐酸,⑥是高锰酸钾,②~⑤是滤纸条,依次滴有氢氧化钠溶液、石蕊溶液、淀粉⁃KI溶液、含KSCN的FeCl2溶液,实验时滴几滴浓盐酸。下列说法不正确的是( )
A.③处先变红后褪色,是因为氯水具有酸性和强氧化性
B.④处变蓝色
C.⑤处变红色
D.本实验可推知氧化性:Cl2>Fe3+>I2
13.用试管和胶头滴管完成“84”消毒液(主要成分为NaClO)的氧化性和漂白性的探究实验,下列关于对比实验现象的分析不正确的是( )
对比
实验
操作
①1 mL蒸馏水+“84”消毒液+石蕊溶液
②1 mL较稀硫酸+“84”消毒液+石蕊溶液
③1 mL较浓硫酸+“84”消毒液+石蕊溶液
实验
现象
混合后溶液pH=9.9,短时间内未褪色,一段时间后蓝色褪去
混合后溶液pH=5.0,蓝色迅速褪去,无气体产生
混合后溶液pH=3.2,蓝色迅速褪去,并产生大量气体,该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
A.对比实验①和②,②中蓝色迅速褪去的原因是发生反应:H++ClO-===HClO
B.实验③中产生的气体是Cl2,由HClO分解得到:2HClO===Cl2+H2O
C.对比实验②和③,溶液的pH会影响ClO-的氧化性或Cl-的还原性
D.加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但需要调控到合适的pH才能安全使用
14.用如图装置探究Cl2的漂白原理,其中红纸①是干燥的,红纸②~④分别用表中的试剂润湿。向中心Ca(ClO)2粉末上滴加几滴盐酸,产生大量黄绿色气体,红纸变化如表:
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>HC。
下列对于该实验的分析不正确的是( )
A.Ca(ClO)2与盐酸反应时,盐酸体现了酸性和还原性
B.②与③现象的差异原因是Cl2不与饱和食盐水反应
C.对比①②的现象,说明红纸褪色涉及的反应是Cl2+H2OHCl+HClO
D.对比②③④的现象,说明溶液中HClO浓度越大,漂白效果越好
15.工业上把Cl2通入冷NaOH溶液中制得漂白液(有效成分为NaClO)。某化学小组在一定温度下将氯气缓缓通入NaOH溶液中,模拟实验得到ClO-、Cl等离子的物质的量n(mol)与反应时间t(min)的关系曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.参加反应所需NaOH与氯气的物质的量之比一定为2∶1
B.a点时溶液中n(NaCl)∶n(NaClO3)∶n(NaClO)=6∶1∶1
C.t2~t4 min,ClO-的物质的量下降的原因可能是3ClO-===2Cl-+Cl
D.使用漂白液时,为了增强漂白效果,可以向漂白液中通入二氧化硫
三、非选择题
16.(1)新制饱和氯水具有较强的漂白性,改变下列条件对氯水的漂白性有何影响?简述理由。
①通入少量SO2: ,原因为 。
②加入少量CaCO3固体: ,原因为 。
(2)有效氯是指每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力,试分别计算NaClO、ClO2、NaClO2的有效氯。
(3)ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl-和Fe3+。如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是 > > (填化学式)。
17.根据下列装置图回答问题:
(1)装置A、B通入干燥的Cl2后,观察到的现象是 ,根据现象可得出的结论是 。
(2)装置B中发生反应的离子方程式是 。
(3)实验开始后,观察装置C中的现象是 。
(4)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是 。
(5)装置E中发生反应的离子方程式是 。
(6)装置F的作用是 。
18.某项目化学学习小组开展了对“84”消毒液使用安全性的研究。查找资料可知:
①常温下电离常数Ka(HClO)=4.0×10-8,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11;
②HClO的消毒效果远高于ClO-,而ClO-的稳定性要高于HClO。
(1)在“84”消毒液中滴加几滴酚酞溶液,可观察到的现象是 。
(2)通常购买的“84”消毒液pH在12左右,目的是增强消毒液的稳定性,结合方程式与必要的文字说明,试从化学平衡的角度分析原因: 。
(3)“84”消毒液必须避光密封保存,目的是防止与空气中的二氧化碳反应而变质,试写出该反应的离子方程式: 。
(4)将漂粉精加入到稀盐酸中,发现漂白性不仅没有增强,反而减弱,结合离子方程式解释其原因: 。
19.在实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验所用仪器如图。
(1)连接上述仪器的正确顺序是(填各接口处的字母): 接 , 接 , 接 , 接 , 接 。
(2)产生氯气的化学方程式为 。
(3)在装置中:①饱和食盐水的作用是 ,浓硫酸的作用是 。
②NaOH溶液的作用是 ,该反应的离子方程式为 。
(4)化学实验中常用湿润的淀粉⁃KI试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生,可观察到的现象是 。
20.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 (填字母)。
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20 mL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。得出数据如图所示:
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:NaClO+CO2+H2O===HClO+NaHCO3、 、 。
(3)该化学兴趣小组的同学选择紫色石蕊溶液对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)该化学兴趣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:有一家庭把84消毒液和清洁剂(呈酸性、含Cl-)倒在一起,进行刷洗。一会儿,他们就晕倒在房间里。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: 。
21.Ⅰ.某研究性学习小组利用如图装置制备漂白粉,并进行漂白粉有效成分的质量分数的测定。
(1)装置④中的X试剂为 。
(2)装置③中发生反应的化学方程式为 ,该反应是放热反应,反应温度较高时有副反应发生,改进该实验装置以减少副反应发生的方法是 。
(3)测定漂白粉有效成分的质量分数:称取1.000 g漂白粉于锥形瓶中,加水溶解,调节溶液的pH,以淀粉为指示剂,用0.100 0 mol·KI溶液进行滴定,溶液出现稳定浅蓝色时为滴定终点。反应原理为3ClO-+I-===3Cl-+I、I+5I-+3H2O===6OH-+3I2,实验测得数据如表所示。
滴定次数
1
2
3
KI溶液体积/mL
19.98
20.02
20.00
该漂白粉中有效成分的质量分数为 ;若滴定过程中未充分振荡溶液,局部变浅蓝色时就停止滴定,则测定结果将 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
Ⅱ.测定饱和氯水中氯元素的总量
(4)某小组设计的实验方案:使用如图装置,加热15.0 mL饱和氯水试样,测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因) 。
(5)资料:次氯酸会破坏酸碱指示剂;次氯酸或氯气可被SO2、H2O2、FeCl2等物质还原成Cl-。根据资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节): 。
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2026届高考一轮复习 氯及其重要化合物的转化关系基础练
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.向下列溶液中通入氯气,现象和结论描述正确的是( )
A.品红溶液:红色褪去,加热该褪色溶液,溶液又恢复红色;次氯酸具有漂白性
B.紫色石蕊溶液:先变红,后褪色;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸
C.含酚酞的氢氧化钠溶液:红色褪去;氯气只作氧化剂
D.硫化钠溶液:溶液变浑浊;氯气作还原剂
答案 B
解析 A项,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,能使品红溶液褪色,且加热已褪色的溶液,溶液不会恢复到原来的颜色,错误;B项,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸使紫色石蕊溶液变红,次氯酸具有漂白性,能使变红的石蕊溶液褪色,正确;C项,氯气和NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,其中,氯气既作氧化剂,又作还原剂,次氯酸钠的漂白性和溶液碱性的减弱均会使溶液的红色褪去,错误;D项,Cl2+Na2S===2NaCl+S↓,溶液变浑浊,氯气作氧化剂,错误。
2.(2023·江苏,3)实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是( )
A.制取Cl2
B.除去Cl2中的HCl
C.收集Cl2
D.吸收尾气中的Cl2
答案 C
解析 实验室制取氯气时通常用浓盐酸和MnO2反应,不能使用稀盐酸,A错误;除去Cl2中的HCl可将气体通入饱和食盐水中,注意长口进入便于充分吸收,B错误;氯气密度大于空气,可用向上排空气法收集氯气,气体长进短出,C正确;对氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收,水吸收效果不好,D错误。
3.(2024·北京朝阳区一模)室温下,1体积的水能溶解约2体积的Cl2,用试管收集Cl2后进行如图所示实验,下列对实验现象的分析或预测正确的是( )
A.试管内液面上升,证明Cl2与水发生了反应
B.取出试管中的溶液,加入少量CaCO3粉末,溶液漂白能力减弱
C.取出试管中的溶液,光照一段时间后pH下降,与反应2HClO2HCl+O2↑有关
D.取出试管中的溶液,滴加紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色,加热后颜色又变为红色
答案 C
解析 由题目信息可知,氯气能溶于水,也可以使试管内液面上升,不能证明氯气和水发生了反应,A错误;氯气与水反应的离子方程式为Cl2+H2OH++Cl-+HClO,加入少量CaCO3粉末会与H+反应,使平衡右移,HClO浓度增大,溶液漂白能力增强,B错误;取出试管中的溶液,光照下发生反应:2HClO2HCl+O2↑,生成HCl,溶液酸性增强,pH下降,C正确;取出试管中的溶液,滴加紫色石蕊溶液,由于溶液中有HCl和HClO,所以溶液先变红后褪色,次氯酸的强氧化性漂白不可逆,加热后颜色不会恢复,D错误。
4.(2024·浙江1月选考,2)工业上将Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液,下列说法不正确的是( )
A.漂白液的有效成分是NaClO
B.ClO-水解生成HClO使漂白液呈酸性
C.通入CO2后的漂白液消毒能力增强
D.NaClO溶液比HClO溶液稳定
答案 B
解析 ClO-水解生成HClO:ClO-+H2OHClO+OH-,使漂白液呈碱性,B不正确;通入CO2后,发生反应:NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO,生成次氯酸使漂白液消毒能力增强,C正确。
5.(2024·广东,8)1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中,难以达到预期目的的是( )
A
B
制备Cl2
净化、干燥Cl2
C
D
收集Cl2
验证Cl2的氧化性
答案 A
解析 利用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气需要加热,图中缺少加热装置,且分液漏斗内应盛装浓盐酸,图示装置不能达到预期目的,A符合题意;实验室制得的氯气中有HCl杂质,可以通过饱和食盐水洗气除杂,再通过无水氯化钙干燥,可以达到净化、干燥Cl2的目的,B不符合题意;氯气密度大于空气,用向上排空气法收集,图示装置可以达到预期目的,C不符合题意;H2可以在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,氯气将氢气氧化,验证了氯气的氧化性,D不符合题意。
6.在探究新制氯水成分及性质的实验中,依据下列方法和现象,不能得出相应结论的是( )
选项
方法
现象
结论
A
观察氯水颜色
氯水呈浅黄绿色
氯水中含Cl2
B
向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水
有无色气体产生
氯水中含HClO
C
向红色纸条上滴加氯水
红色纸条褪色
氯水具有漂白性
D
向FeCl2溶液中滴加氯水
溶液变成棕黄色
氯水具有氧化性
答案 B
解析 氯气为黄绿色气体,氯水呈浅黄绿色,是因为溶解了氯气,A正确;向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水,有无色气体产生,是因为HC与氯水中的H+发生反应生成水和二氧化碳,B错误;红色纸条褪色,说明氯水具有漂白性,C正确;向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液变成棕黄色,是因为发生反应:2FeCl2+Cl2===2FeCl3,说明氯水具有氧化性,D正确。
7.将Cl2通入冷的NaOH溶液中可制得漂白液。下列装置(箭头表示Cl2的气流方向)能达到相应目的的是( )
A.制备Cl2
B.除去Cl2中的HCl
C.制备漂白液
D.尾气处理
答案 C
解析 二氧化锰和浓盐酸反应需要加热,故A错误;用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,气体应该“长进短出”,故B错误;氯气和氢氧化钠在较低温度下反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,故C正确;石灰水的浓度太小,应该用氢氧化钠溶液吸收氯气,故D错误。
8.某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图装置的实验。实验操作:先给钠预热至钠熔融成圆球时,撤火,通入氯气,即可见钠着火燃烧,生成大量白烟。下列叙述错误的是( )
A.反应生成的大量白烟是氯化钠晶体
B.玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球是用于吸收过量的氯气,以免其污染空气
C.钠着火燃烧产生苍白色火焰
D.发生的反应为2Na+Cl22NaCl
答案 C
解析 由题目信息可知Na和Cl2发生反应生成NaCl固体,对应的现象是火焰为黄色,有白烟(NaCl)生成,为防止空气污染,用NaOH溶液吸收多余Cl2。
9.Cl2是一种重要的工业原料,液氯储存区贴有的说明卡如下:
包装
钢瓶
储运要求
远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质;设置氯气检测仪
泄漏处理
NaOH、NaHSO3溶液吸收
下列解释事实的方程式不正确的是( )
A.电解饱和食盐水制取Cl2:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
B.氯气用于自来水消毒:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
C.浓氨水检验泄漏的氯气,产生白烟:8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2
D.氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用:HS+Cl2+H2O===S+3H++2Cl-
答案 B
解析 氯气用于自来水消毒,反应的离子方程式为Cl2+H2OH++Cl-+HClO,B不正确。
10.(2024·湖南模拟)某同学利用W形管和V形管安装了如图微型实验装置,进行Cl2的制备及探究Cl2的漂白性实验。下列说法正确的是( )
A.固体粉末甲为二氧化锰
B.鲜花花瓣褪色说明Cl2具有漂白性
C.W形管和V形管的玻璃泡能防止倒吸
D.溶液乙为碱液,与安全气球共同防止Cl2逸出
答案 D
解析 MnO2与浓盐酸生成Cl2的反应需要加热,题图中没有加热装置,则固体粉末甲不是MnO2,A错误;Cl2溶解于鲜花的汁液中,生成的HClO使鲜花花瓣褪色,B错误;玻璃泡起到防止液体冲出的作用,不能防止倒吸,C错误;碱液吸收Cl2,没有被吸收的Cl2会被气球收集,D正确。
2、 选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
11.实验室利用反应KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O制取Cl2时,下列装置不能达到相应实验目的的是( )
A.制备Cl2 B.净化Cl2 C.干燥Cl2 D.收集Cl2
答案 BD
解析 常温下,KClO3固体能和浓盐酸反应制取Cl2,A正确;Cl2和HCl气体均能与饱和NaHCO3溶液反应,要除去Cl2中混有的HCl气体,洗气瓶中的试剂应是饱和食盐水,B错误;浓硫酸可用来干燥Cl2,C正确;该装置只有通气管,没有排气管,会导致瓶内压强过大,造成安全事故,D错误。
12.氯气性质的微型实验装置如图所示。①是浓盐酸,⑥是高锰酸钾,②~⑤是滤纸条,依次滴有氢氧化钠溶液、石蕊溶液、淀粉⁃KI溶液、含KSCN的FeCl2溶液,实验时滴几滴浓盐酸。下列说法不正确的是( )
A.③处先变红后褪色,是因为氯水具有酸性和强氧化性
B.④处变蓝色
C.⑤处变红色
D.本实验可推知氧化性:Cl2>Fe3+>I2
答案 D
解析 氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,具有酸性和漂白性,所以③处的石蕊溶液先变红色后褪色,A正确;氯气和碘化钾反应生成碘单质,淀粉遇到碘单质变蓝色,B正确;氯气氧化氯化亚铁为氯化铁,三价铁离子遇到KSCN溶液显红色,C正确;根据氧化剂的氧化性强于氧化产物,由反应2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-可知,氧化性:Cl2>Fe3+,但是无法证明Fe3+和I2氧化性大小的关系,D错误。
13.用试管和胶头滴管完成“84”消毒液(主要成分为NaClO)的氧化性和漂白性的探究实验,下列关于对比实验现象的分析不正确的是( )
对比
实验
操作
①1 mL蒸馏水+“84”消毒液+石蕊溶液
②1 mL较稀硫酸+“84”消毒液+石蕊溶液
③1 mL较浓硫酸+“84”消毒液+石蕊溶液
实验
现象
混合后溶液pH=9.9,短时间内未褪色,一段时间后蓝色褪去
混合后溶液pH=5.0,蓝色迅速褪去,无气体产生
混合后溶液pH=3.2,蓝色迅速褪去,并产生大量气体,该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
A.对比实验①和②,②中蓝色迅速褪去的原因是发生反应:H++ClO-===HClO
B.实验③中产生的气体是Cl2,由HClO分解得到:2HClO===Cl2+H2O
C.对比实验②和③,溶液的pH会影响ClO-的氧化性或Cl-的还原性
D.加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但需要调控到合适的pH才能安全使用
答案 B
解析 相较于实验①,实验②中加入稀硫酸,蓝色迅速褪去,可能原因是ClO-和H+结合生成HClO,溶液的漂白能力增强,A正确;实验③中产生的气体是Cl2,Cl-和ClO-在酸性较强的条件下发生反应:2H++Cl-+ClO-===Cl2↑+H2O,B错误;对比实验②和③,溶液pH的大小会影响反应过程,会影响ClO-的氧化性或Cl-的还原性,C正确;加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但酸的浓度过大会产生污染性气体Cl2,故需要调控到合适的pH才能安全使用,D正确。
14.用如图装置探究Cl2的漂白原理,其中红纸①是干燥的,红纸②~④分别用表中的试剂润湿。向中心Ca(ClO)2粉末上滴加几滴盐酸,产生大量黄绿色气体,红纸变化如表:
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>HC。
下列对于该实验的分析不正确的是( )
A.Ca(ClO)2与盐酸反应时,盐酸体现了酸性和还原性
B.②与③现象的差异原因是Cl2不与饱和食盐水反应
C.对比①②的现象,说明红纸褪色涉及的反应是Cl2+H2OHCl+HClO
D.对比②③④的现象,说明溶液中HClO浓度越大,漂白效果越好
答案 B
解析 次氯酸钙与盐酸反应的化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl===CaCl2+2Cl2↑+2H2O,盐酸既体现了酸性又体现了还原性,A正确;氯气与水的反应为可逆反应,存在平衡:Cl2+H2OHCl+HClO,饱和食盐水中氯离子浓度很大,促使反应逆向进行,次氯酸的量很少,所以③中红纸几乎不褪色,B错误;①说明干燥氯气没有漂白性,②红纸褪色,①②说明氯水有漂白性,涉及的反应为Cl2+H2OHCl+HClO,C正确;④中反应为Cl2+HC===CO2+HClO+Cl-,④中次氯酸的浓度最大,②③④中次氯酸浓度大小为④>②>③,由红纸变化可知,HClO浓度越大,漂白效果越好,D正确。
15.工业上把Cl2通入冷NaOH溶液中制得漂白液(有效成分为NaClO)。某化学小组在一定温度下将氯气缓缓通入NaOH溶液中,模拟实验得到ClO-、Cl等离子的物质的量n(mol)与反应时间t(min)的关系曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.参加反应所需NaOH与氯气的物质的量之比一定为2∶1
B.a点时溶液中n(NaCl)∶n(NaClO3)∶n(NaClO)=6∶1∶1
C.t2~t4 min,ClO-的物质的量下降的原因可能是3ClO-===2Cl-+Cl
D.使用漂白液时,为了增强漂白效果,可以向漂白液中通入二氧化硫
答案 D
解析 溶液中溶质为NaCl、NaClO、NaClO3,n(Na)=n(Cl),则参加反应所需要的NaOH与氯气的物质的量之比一定为2∶1,故A正确;a点时,Cl2通入NaOH溶液中,反应得到含有ClO-与Cl物质的量之比为1∶1的溶液,根据得失电子守恒配平方程式为4Cl2+8NaOH===6NaCl+NaClO3+NaClO+4H2O,溶液中n(NaCl)∶n(NaClO3)∶n(NaClO)=6∶1∶1,故B正确;由图可知,t2~t4 min,n(Cl)增大,n(ClO-)减小,结合电子转移守恒,可能是ClO-发生歧化反应:3ClO-===2Cl-+Cl,故C正确;二氧化硫具有强还原性,能与漂白液发生氧化还原反应,则向漂白液中通入二氧化硫,会减弱漂白能力,故D错误。
三、非选择题
16.(1)新制饱和氯水具有较强的漂白性,改变下列条件对氯水的漂白性有何影响?简述理由。
①通入少量SO2: ,原因为 。
②加入少量CaCO3固体: ,原因为 。
(2)有效氯是指每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力,试分别计算NaClO、ClO2、NaClO2的有效氯。
(3)ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl-和Fe3+。如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是 > > (填化学式)。
答案 (1)①减弱 通入SO2发生反应:SO2+Cl2+2H2O===4H++S+2Cl-,HClO浓度减小
②增强 加入CaCO3固体发生反应:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O,平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO右移,HClO浓度增大
(2)NaClO:×35.5≈0.95 ClO2:×35.5≈2.63 NaClO2:×35.5≈1.57
(3)ClO2 Cl2 Na2FeO4
17.根据下列装置图回答问题:
(1)装置A、B通入干燥的Cl2后,观察到的现象是 ,根据现象可得出的结论是 。
(2)装置B中发生反应的离子方程式是 。
(3)实验开始后,观察装置C中的现象是 。
(4)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是 。
(5)装置E中发生反应的离子方程式是 。
(6)装置F的作用是 。
答案 (1)干燥的红色布条不褪色,湿润的红色布条褪色 Cl2无漂白性,Cl2与水反应生成的HClO有漂白性 (2)Cl2+H2OH++Cl-+HClO (3)溶液先变红后褪色 (4)H2O+S+Cl2===2H++S+2Cl- (5)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- (6)吸收氯气,防止污染环境
18.某项目化学学习小组开展了对“84”消毒液使用安全性的研究。查找资料可知:
①常温下电离常数Ka(HClO)=4.0×10-8,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11;
②HClO的消毒效果远高于ClO-,而ClO-的稳定性要高于HClO。
(1)在“84”消毒液中滴加几滴酚酞溶液,可观察到的现象是 。
(2)通常购买的“84”消毒液pH在12左右,目的是增强消毒液的稳定性,结合方程式与必要的文字说明,试从化学平衡的角度分析原因: 。
(3)“84”消毒液必须避光密封保存,目的是防止与空气中的二氧化碳反应而变质,试写出该反应的离子方程式: 。
(4)将漂粉精加入到稀盐酸中,发现漂白性不仅没有增强,反而减弱,结合离子方程式解释其原因: 。
答案 (1)溶液先变红后褪色
(2)次氯酸钠溶液中存在水解平衡:ClO-+H2OHClO+OH-,调节pH在12左右,可以抑制ClO-的水解,减少生成不稳定的HClO
(3)CO2+ClO-+H2O===HClO+HC
(4)2H++Cl-+ClO-===Cl2↑+H2O,氯气逸出,导致Ca(ClO)2失效
19.在实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验所用仪器如图。
(1)连接上述仪器的正确顺序是(填各接口处的字母): 接 , 接 , 接 , 接 , 接 。
(2)产生氯气的化学方程式为 。
(3)在装置中:①饱和食盐水的作用是 ,浓硫酸的作用是 。
②NaOH溶液的作用是 ,该反应的离子方程式为 。
(4)化学实验中常用湿润的淀粉⁃KI试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生,可观察到的现象是 。
答案 (1)E C D A B H G A B F (2)MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O
(3)①除去氯气中混有的HCl气体 干燥氯气
②吸收多余氯气,防止污染空气 Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O (4)湿润的淀粉⁃KI试纸变蓝
20.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 (填字母)。
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20 mL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。得出数据如图所示:
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:NaClO+CO2+H2O===HClO+NaHCO3、 、 。
(3)该化学兴趣小组的同学选择紫色石蕊溶液对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)该化学兴趣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:有一家庭把84消毒液和清洁剂(呈酸性、含Cl-)倒在一起,进行刷洗。一会儿,他们就晕倒在房间里。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)NaCl 2HClO2HCl+O2↑ HCl+NaHCO3===CO2↑+H2O+NaCl
(3)取一干净试管,加入1~2 mL 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 (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NaCl,所发生反应的化学方程式为NaClO+CO2+H2O===HClO+NaHCO3,2HClO2HCl+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),紫色石蕊溶液遇84消毒液会出现先变蓝后褪色的现象。(4)84消毒液与清洁剂(呈酸性、含Cl-)混合,ClO-在酸性条件下能氧化Cl-生成氯气,发生反应的离子方程式是ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
21.Ⅰ.某研究性学习小组利用如图装置制备漂白粉,并进行漂白粉有效成分的质量分数的测定。
(1)装置④中的X试剂为 。
(2)装置③中发生反应的化学方程式为 ,该反应是放热反应,反应温度较高时有副反应发生,改进该实验装置以减少副反应发生的方法是 。
(3)测定漂白粉有效成分的质量分数:称取1.000 g漂白粉于锥形瓶中,加水溶解,调节溶液的pH,以淀粉为指示剂,用0.100 0 mol·KI溶液进行滴定,溶液出现稳定浅蓝色时为滴定终点。反应原理为3ClO-+I-===3Cl-+I、I+5I-+3H2O===6OH-+3I2,实验测得数据如表所示。
滴定次数
1
2
3
KI溶液体积/mL
19.98
20.02
20.00
该漂白粉中有效成分的质量分数为 ;若滴定过程中未充分振荡溶液,局部变浅蓝色时就停止滴定,则测定结果将 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
Ⅱ.测定饱和氯水中氯元素的总量
(4)某小组设计的实验方案:使用如图装置,加热15.0 mL饱和氯水试样,测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因) 。
(5)资料:次氯酸会破坏酸碱指示剂;次氯酸或氯气可被SO2、H2O2、FeCl2等物质还原成Cl-。根据资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节): 。
答案 (1)NaOH溶液 (2)2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 将装置③放于冷水浴中进行实验 (3)42.90% 偏低 (4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等,此方案无法测算试样含氯总量(或其他合理答案) (5)量取一定量的试样,加入足量的H2O2溶液充分反应后,加热除去过量的H2O2,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,称量沉淀质量(或其他合理答案)
解析 (1)高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气,用饱和食盐水除去挥发出的氯化氢气体,氯气与石灰浆发生反应的化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。氯气有毒,所以不能直接排放,所以X试剂为氢氧化钠溶液。(3)消耗KI溶液的平均体积为mL=20.00 mL。设ClO-的物质的量为x mol,
3ClO-+ I-===3Cl-+I
3 mol 1 mol
x mol 0.100 0 mol·L-1×0.020 L
所以x=0.006,次氯酸钙的质量为143 g·mol-1×0.003 mol=0.429 g,所以其质量分数为×100%=42.90%;若滴定过程中未充分振荡溶液,局部变浅蓝色时就停止滴定,则消耗KI的物质的量偏少,所以测定结果将偏低。(4)从烧瓶中挥发出的氯气又会有一部分重新溶解在水中,同时HClO分解导致与水发生反应的氯气的量增加、氯气可溶于水,不可能全部从水中逸出,故此方案无法测量试样中氯元素的总量。(5)因次氯酸会破坏酸碱指示剂,因此实验不用酸碱指示剂,可采用加入适当还原剂如H2O2等,将氯水中的氯元素全部转化为Cl-,然后加入足量的AgNO3溶液,测量生成沉淀的质量,然后进行计算。
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