专题06 氯及其化合物(期中真题汇编,北京专用)高一化学上学期
2025-10-30
|
2份
|
55页
|
202人阅读
|
14人下载
内容正文:
专题06 氯及其化合物
高频考点概览
考点01 氯气的性质及用途
考点02 氯气的制备
考点03 综合应用
地 城
考点01
氯气的性质及用途
1.(23-24高一上·北京第十五中学·期中)下列关于氯气性质的描述中,不正确的是
A.黄绿色气体 B.有刺激性气味
C.相同条件下密度比空气的小 D.一定条件下能与氢气反应
2.(24-25高一上·北京·期中)下列氯化物中,既能由金属和氯气直接化合制得,又能由金属和盐酸反应制得的是
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·北京通州·期中)下列关于氯的叙述中,正确的是
A.氯水属于纯净物
B.氯气是由氯原子组成的黄绿色气体
C.铁在氯气中燃烧生成氯化亚铁
D.向氯水中滴入几滴石蕊溶液,溶液先变红后褪色
4.(24-25高一上·北京交通大学附属中学·期中)以下课堂实验中对实验现象描述正确的是
A.铁丝在氯气中燃烧,放出大量的热,生成棕黄色烟雾
B.氢气在氯气中安静地燃烧,火焰呈浅蓝色,瓶口有白雾产生
C.内有氯气的针筒中吸入氢氧化钠溶液,针筒内的气体体积迅速变小,黄绿色很快褪去
D.氯水保存在无色的玻璃试剂瓶中
5.(24-25高一上·北京·期中)用自来水养金鱼时,通常先将自来水经日晒一段时间后,再注入鱼缸,其目的是( )
A.利用紫外线杀死水中的细菌 B.提高水温,有利于金鱼生长
C.增加水中氧气的含量 D.促使水中的次氯酸分解
6.(24-25高一上·北京十四中·期中)下列“实验现象或结论”与“实验操作”不相符的一组是
选项
实验操作
实验现象或结论
A
向氯水中加入溶液
产生大量气泡,氯水中含有
D
干燥的氯气中放入红色的干布条
布条不褪色,氯气没有漂白性
C
向某溶液中加入溶液
有白色沉淀生成,该溶液中不一定含有
D
向某粉末中加入稀盐酸
有无色气体生成,该粉末一定是碳酸盐或碳酸氢盐,或两者的混合物
A.A B.B C.C D.D
7.(24-25高一上·北京广渠门中学·期中)某小组同学用图1装置研究去除的方法,并探究不锈钢制的注射器针头出现异常现象的原因。
Ⅰ.研究去除的方法
实验序号
注射器中试剂X
实验现象
瓶内液面上方
3分钟时不锈钢针头
ⅰ
溶液
无色
无明显变化
ⅱ
水
黄绿色略变浅
表面附着黄色物质
(1)实验ⅰ说明碱性溶液可以吸收。写出与发生反应的化学方程式: 。取实验ⅱ中针头表面黄色物质,经检验证明针头中Fe被氧化为。
Ⅱ.探究不锈钢针头出现黄色物质的原因
小组同学提出了如下3种假设。
假设1:Fe被干燥的氧化为;
假设2:Fe被氯水中的HClO氧化为;
假设3:Fe被氯水中的氧化为,___________。
(2)补全假设3: 。
(3)小组同学用上图装置进行实验ⅲ证明假设1不成立。实验ⅲ的操作及现象为 。
(4)小组同学进行实验ⅳ,验证假设2和假设3。
实验ⅳ:分别向pH相同的盐酸和氯水中加入足量的铁粉,记录反应过程中溶液pH的变化,如图所示。
已知:pH相同的溶液中,相同;pH越大,越小。
①补全假设2中反应的离子方程式: ,
________________+____+____。
②根据上图中数据推测假设2可能成立,理由是 。
8.(24-25高一上·北京通州·期中)某兴趣小组设计实验制备氯水,并探究次氯酸光照分解产物。
实验Ⅰ.氯水的制备
(1)装置 A中发生反应的化学方程式是 。
(2)由于氯化氢具有 性质,B装置中选择饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢气体。
(3)装置C中制备氯水发生反应的化学方程式是 。
(4)装置D应加入的试剂是 。
实验Ⅱ.探究次氯酸光照分解的产物
将氧气传感器和pH传感器插入氯水,用强光照射氯水后采集数据。
(5)传感器采集数据如图所示,pH传感器插入氯水检测到随着光照时间的变化氯水酸性逐渐增强,则图2中曲线 (填“a”或“b”)可表示 pH随光照时间的变化趋势。
(6)①同学甲发现还需要检验Cl-,于是同学甲取少量强光照射后的溶液于试管中, (填操作和现象),证明溶液中存在Cl-。
②同学乙运用氯离子传感器获得数据如下:
你认为同学 (填“甲”或“乙”)的方法能证明 HClO 分解产物中有 Cl-,请说明你的理由是 。
(7)经检验,次氯酸发生分解的产物有 。
地 城
考点02
氯气的制备
9.(24-25高一上·北京通州·期中)下列实验能达到实验目的的是
A.稀释浓硫酸
B.加热液体
C.收集氯气
D.读取液体体积
A.A B.B C.C D.D
实验室用下图装置制备干燥的并研究其性质。其中,a为湿润的淀粉试纸,b、c分别为湿润和干燥的红纸条,d为湿润的蓝色石蕊试纸。回答下列题。
10.(24-25高一上·北京第三十五中学·期中)用上述装置制备,所选反应物和收集方法正确的是
选项
A
B
C
D
反应物
浓盐酸和
浓盐酸和
稀盐酸和
浓盐酸和高锰酸钾
收集方法
向上排空气法
向下排空气法
向上排空气法
排水法
A.A B.B C.C D.D
11.(24-25高一上·北京第三十五中学·期中)下列关于实验现象及性质的说法中,不正确的是
A.一段时间后,观察到a变蓝
B.b褪色,说明具有漂白性
C.b褪色而c不褪色,说明能与水反应
D.d先变红,一段时间后褪色
12.(24-25高一上·北京顺义区第一中学·期中)实验室也可以用和浓盐酸反应制取,反应的化学方程式为:。现用如图所示装置制取纯净的无水(部分仪器和夹持装置已略去)。下列说法正确的是
A.装置C中试剂是饱和食盐水,目的是除去HCl气体
B.实验过程中,硬质玻璃管中产生大量蓝色的烟
C.实验时,应先打开A中分液漏斗的活塞,再加热装置D
D.将装置A中的直接换为,也可完成该实验
13.(24-25高一上·北京大兴区第一中学·期中)某小组同学在实验室制备、收集氯气,并进行氯水中相关物质的性质探究,回答下列问题。
(1)制备Cl2。装置I中发生反应的离子方程式: 。
(2)除去Cl2中混有的HCl。装置II中溶液a为饱和 溶液。
(3)收集Cl2。装置III中气体应该从集气瓶的 (选“m”或“n”)口进入。
(4)同学发现MnO2与过量浓HCl反应制备Cl2过程中,观察到反应停止时装置Ⅰ仍有盐酸和MnO2剩余,对此开展探究。
①已知:氧化还原反应由两个半反应组成,离子方程式如下:
还原反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
氧化反应: 。
②【提出猜想】根据两个半反应式,分析装置Ⅰ仍有盐酸和MnO2剩余的原因
i.随H+浓度降低或Mn2+浓度升高,MnO2氧化性减弱。
ii.随Cl-浓度降低, 。
③【实验探究】补充实验证实了②中的分析(Na+、SO对该反应无影响):
序号
实验
加入试剂
现象
I
较浓硫酸
有Cl2生成
Ⅱ
NaCl固体
实验结果a
III
NaCl固体和MnSO4固体
实验结果b
实验结果a为 ,实验结果b为 。
④【实验结论】总结可知,浓度影响物质氧化性和还原性强弱的一般规律是:
①还原反应中, ,氧化剂的氧化性增强。
②氧化反应中,亦然。
(5)验证氯水中HClO光照分解的产物。将装置IV广口瓶中的氯水转移至三颈瓶内,将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈瓶中(如图),用强光照射氯水,进行实验并采集数据,获得相关变化曲线。
若能够证明氯水中HClO在光照下发生了分解反应,则图中纵坐标可以表示的物理量是 (填字母)。(注:酸性溶液中,H+浓度越大,pH越小,溶液酸性越强。)
a.氯水的pH b.氢离子的浓度 c.氯离子的浓度 d.氧气的体积分数
14.(24-25高一上·北京清华大学附属中学·期中)“欢乐”化学小组发现教材上验证和水反应的实验用品包括溶液,但没有稀硝酸。因此该小组深入探究溶液和氯水的反应。
【搭建装置】
(1)A中发生反应的化学方程式是: 。
(2)B中试剂是 。
(3)用离子方程式表示D中NaOH溶液的作用: 。
(4)取C中氯水进行实验:向下述溶液a中加入1mL氯水。
序号
溶液a
现象
Ⅰ
1滴品红蒸馏水
几秒后品红褪色
Ⅱ
1滴品红溶液
产生白色沉淀,几分钟后品红褪色
①实验Ⅰ的目的: 。
②小欢提出猜想:具有漂白性的 浓度降低,因此品红褪色速率降低。
③小乐设计实验:将沉淀滤出、洗涤,向沉淀中加入盐酸产生黄绿色气体,证明沉淀中含AgClO。产生黄绿色气体的离子方程式是:
④结合②、③,用化学方程式解释Ⅱ中品红褪色慢的原因: 。
【反思评价】
(5)为证明氯气和水反应生成,小欢重做实验Ⅱ:产生白色沉淀时,加入足量稀硝酸,品红溶液在几秒后褪色。将沉淀滤出、洗涤,向沉淀中加入盐酸,若观察到 ,则证明有生成。
(6)结合本实验内容,仅加入溶液时:
①实验现象 (填“能”或“不能”)说明氯气与水反应。
② (填“会”或“不会”)对的检验造成干扰。
15.(24-25高一上·北京第五十中学·期中)氯及其化合物在生产生活中有很多重要的用途。
Ⅰ.图中为实验室制取氯气、验证其性质的装置:
(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气,反应的化学方程式 。
(2)收集氯气可以采用 方法(写出一种方法即可)。
(3)装置D的实验目的 ,写出氯气在E中发生反应的离子方程式 。
(4)用离子方程式表示装置F的作用 。
Ⅱ.漂白粉和亚氯酸钠(NaClO2)都是漂白织物的漂白剂,NaClO2是易溶于水的强电解质,具有较强的氧化性。
(5)工业上制备漂白粉的方法是把氯气通入石灰乳中,写出反应的化学方程式 ,工业上的制备NaClO2流程如图所示:
(6)NaClO2中Cl元素的化合价为 ,反应1所得的母液中的含硫微粒只有,试写出反应1的离子方程式 ,反应2中H2O2的作用是 。
16.(24-25高一上·北京师范大学附属实验中学顺义学校·期中)用下图所示装置在实验室制取纯净、干燥的Cl2并探究其性质,回答下列问题:
(1)发生装置中制取Cl2的化学方程式是 。
(2)除杂装置①中的试剂是 。
(3)将虚线框中的收集装置补充完整 。
(4)尾气处理装置中发生反应的离子方程式是 。
(5)氯气溶于水形成氯水,将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,现象是 。
(6)新制氯水通常保存在棕色瓶中,因为光照条件下容易变质。用传感器分析氯水在光照过程中微粒成分的变化,得到以下图像,其中不合理的是___________。
A. B. C. D.
17.(24-25高一上·北京师范大学附属中学·期中)实验小组用下图装置制Cl2并探究性质,回答下列问题:
(1)装置A用于制Cl2,反应的化学方程式是 。
(2)装置B的作用是 。
(3)装置C中得到浅黄绿色的氯水。为了探究氯水中漂白性物质成分,进行如下实验,回答下列问题。
已知:CCl4为无色有机溶剂,与水互不相溶,密度比水的大;Cl2易溶于CCl4。
①新制氯水光照一段时间后pH约为1.7,其原因是 。
②对比实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,可以得到的结论是 。
(4)用离子方程式表示装置D的作用 。
地 城
考点03
综合应用
18.(24-25高一上·北京师范大学附属中学·期中)是按某一规律排列的。下列选项中也完全按照此规律排列的是
A.
B.
C.
D.
19.(24-25高一上·北京大兴区兴华中学·期中)现有下列物质,请回答下列问题:
①Cu ②Cl2O ③NaOH固体 ④Na2CO3固体 ⑤Cl2 ⑥FeCl3溶液 ⑦硫酸钡
(1) Cl2O能被水吸收制备HClO,从物质分类的角度看,Cl2O属于 (填“酸性氧化物”、“碱性氧化物”或“不成盐氧化物”)。
(2)以上物质属于电解质的有 (填序号)。
(3)③的水溶液与⑤反应的离子方程式 。
(4)③与⑤制得漂白液浸泡20分钟生成碳酸氢钠(用化学方程式表示) 。
(5)某届奥运会期间,由于工作人员将84消毒液(有效成分NaClO)与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是NaClO与H2O2反应产生O2促进藻类快速生长。该反应说明氧化性:NaClO H2O2 (填“>”或“<”);当参加反应的NaClO和H2O2分子的个数比为1:1时,该反应可能的还原产物为 (填字母序号)。
A.O2 B.H2O C.Cl2 D.NaCl E.NaClO2
(6)若混合使用“洁厕灵”(盐酸是成分之一)与“84”消毒液会产生氯气。原因是 (用离子方程式表示,并用双线桥标明电子转移情况)。
20.(24-25高一上·北京大兴区第一中学·期中)从物质类别和元素化合价两个维度研究物质的性质及转化是重要的化学学习方法。氯及其化合物有重要用途,以下是氯元素的“价类二维图”的部分信息。请回答下列问题:
(1)根据图中信息写出Y、Z的化学式 、 。
(2)已知高氯酸()是强酸,写出高氯酸与铁反应的离子方程式 。
(3)根据“价—类”二维图预测,下列能与Cl2反应且Cl2只表现氧化性的物质是 (填序号)。
a.H2O b.酸性KMnO4溶液 c.FeCl2溶液 d.H2S溶液
(4)NaClO是“84”消毒液的有效成分,用氢氧化钠溶液和Cl2反应可以制备“84”消毒液,反应的离子方程式是 ;
(5)“84”消毒液使用说明中特别提醒不可与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用,否则会产生黄绿色的有毒气体,该反应的离子方程式 ;
(6)某游泳池常用来抑制藻类生长,工作人员一次错用消毒,因两种物质相互反应,使游泳池的藻类疯长。已知该反应产生了和,写出相应的化学方程式 。
21.(24-25高一上·北京顺义区第一中学·期中)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与相比不但具有更显著的杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯化物。按如图装置,以和HCI的乙醇溶液为原料制取的反应为:(记为反应1)。
已知:常温下为易溶于水且不与水反应的气体,水溶液呈深黄绿色;常压下11℃时液化成红棕色液体,该条件下难以液化。
(1)上述反应中HCl体现的性质有 。
(2)冰水浴的作用是 。
(3)利用制备的另一种方法是,将与和的混合液作用,反应中同时还有产生(记为反应2)。
①该反应的化学方程式为 。
②该方法制备的更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是 。
(4)当反应1和反应2消耗等物质的量的时,两个反应中产生的物质的量之比为 。
(5)等质量的和相比,的消毒能力是的 倍(假设二者在消毒过程中均完全被还原为,无其他含氯产物生成,计算结果精确到0.01)
22.(24-25高一上·北京海淀区中关村中学·期中)自来水是自然界中的淡水经过絮凝、沉淀、过滤、消毒等工艺处理后得到的。常用的自来水消毒剂有二氧化氯(ClO2)和高铁酸钾(K2FeO4)等。
资料:
I. ClO2常温下为易溶于水但不与水反应的气体,水溶液呈深黄绿色,11℃时液化成红棕色液体。以NaClO3和HCl的乙醇溶液为原料制备ClO2的反应为:。
II. Fe3+在水中能够生成Fe(OH)3胶体,胶体具有吸附性。
(1)某研究小组用下图装置制备少量ClO2(夹持装置已略去)。
冰水浴的作用是 ,NaOH溶液的作用是 。
(2)将ClO2水溶液滴加到KI溶液中,溶液变为棕黄色;再向其中加入适量淀粉溶液,振荡、静置,观察到 ,证明ClO2具有氧化性。
(3)ClO2在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐(),需将其转化为除去。下列试剂中,可将转化为的是 (填字母序号)。
a. FeSO4 b. O3 c. KMnO4 d. SO2
(4)K2FeO4是一种新型、绿色的多功能净水剂,实验室制备K2FeO4的方法如下:在冰水浴中,向KClO和KOH的混合溶液中少量多次加入硝酸铁,并不断搅拌。
①上述制备K2FeO4反应的离子方程式为,用单线桥法标出上述反应中电子转移的方向与数目 。
②净水过程中,K2FeO4起到吸附、絮凝作用的原理是 。
23.(24-25高一上·北京中国人民大学附属中学·期中)I. 某化学兴趣小组为了探究的相关性质,设计了如图的一系列实验。
(1)写出实验室制取的化学方程式 。盛放 的钢瓶上应贴的标签为 (填序号)。
A. 爆炸品 B. 有毒品 C. 易燃品
(2)图1中,通入Cl2后,从集气瓶A、B的现象可得出的结论是 ;从化学实验的安全环保角度考虑,你认为还应增加的装置是 。
(3)图2中三组实验,不会产生气体的是 (填序号)。若发酵粉的主要成分为 ,反应时会生成具有漂白性的物质,请写出B中该反应的化学方程式 (已知酸性:
(4)实验室还可用下述方法快速制备氯气。
_______KMnO4+____HCl(浓) ______KCl+_____MnCl2+_______Cl2+___H2O
①请配平化学方程式 。该反应主要体现了浓 HCl的 (填“酸性”、“氧化性”、“还原性”、“易挥发性”或“腐蚀性”)。
②标准状况下,该反应中,每生成 时,消耗浓度为 c mol/L盐酸的体积的计算式为 mL。
Ⅱ. 漂白粉和漂粉精是常用的消毒清洁用品,有效成分均为 Ca(ClO)₂,相应的生产流程如图。
(5)写出②中反应的化学方程式 。在清洁卫生间时,不可将洁厕灵(主要成分为盐酸) 与漂白粉溶液混合使用的原因 (用离子方程式表示)。
(6)上述过程涉及到的反应类型有 。
24.(24-25高一上·北京交通大学附属中学·期中)二氧化氯(ClO2)泡腾片由、固体酸及辅助剂混合制得,是一种用来消毒的家庭用品。使用时只需将泡腾片放入水中,5~10分钟即可完全溶解,释放出。
反应a:
注:是一种易溶于水的气体。
(1)反应a中氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
(2)二氧化氯泡腾片使用时需要加水,水的作用是 。
(3)测定二氧化氮泡腾片有效成分的含量。
i.取1片二氧化氯泡腾片,加稀硫酸充分溶解。
ii.通将吹出,并用过量的硫酸和淀粉碘化钾溶液吸收。
iii.用的溶液测定生成的,消耗溶液的体积为。
有关反应方程式为:,。
二氧化氯泡腾片有效成分的含量为 /片(以计)。
Ⅱ.是一种新型、绿色的多功能净水剂。
某实验小组拟用下面装置制备高铁酸钾并探究其性质。
资料:
①为紫色固体,干燥品在室温下稳定,在碱性溶液中较稳定。
随着碱性的减弱,稳定性下降,与水反应放出氧气。
②通过强烈的氧化作用可迅速杀灭细菌,有消毒作用,同时不会产生有害物质。
③与水反应还能产生具有强吸附性的胶体,可除去水中细微的悬浮物,有净水作用。
(4)中铁元素的化合价为 。
(5)A为氯气发生装置。发生反应的方程式为__________________________________________________________________,配平上述方程式,并用单线桥分析该氧化还原反应的电子转移情况: 。
(6)装置B是为了除去中混有的杂质,将除杂装置B补充完整并标明所用试剂 。
(7)C中得到紫色固体和溶液,请判断氧化性 (填“>”、“=”或“<”)。C中通制得的化学方程式 ,同时还发生了另一个反应的离子方程式是 。
(8)下列关于的说法中,正确的是 。
A.是强氧化性的盐
B.固体保存需要防潮
C.其净水优点有:作用快、安全性好、无异味
(9)将与水反应的化学方程式补充完整: 。
25.(24-25高一上·北京第十二中学·期中)双氧水和84消毒液是生活中常用的两种消毒剂,了解物质的性质是科学合理使用化学品的基础和前提。请回答下列问题:
(1)某同学设计如下实验研究的性质
序号
实验
实验现象
i
向5%溶液中滴加酸性溶液
a.溶液紫色褪去
b.有大量气泡产生
ii
向5%溶液中滴加淀粉碘化钾溶液
c.溶液变蓝
①既有氧化性又有还原性,得出此结论的理论依据是 。
②能证明具有还原性的实验证据是 。对应的离子方程式是 。
(2)探究84消毒液的性质,实验如下:
【资料】84消毒液中含氯微粒主要有、、HClO。相同浓度时,HClO的氧化性强于。ORP是反映水溶液中所有物质表现出来的氧化—还原性,ORP值越大,氧化性越强。
i:向2mL84消毒液中加入2mL水后,放入红色纸片,观察到纸片慢慢褪色。
ii:向2mL84消毒液中加入2mL白醋后,放入红色纸片,观察到纸片迅速褪色。
iii:测得84消毒液在不同温度时ORP随时间的变化曲线如下。
①实验i、ii现象不同的原因是 。
②结合化学用语解释实验iii中不同温度下ORP值不同的原因 。
③“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义为每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力。常用的三种含氯消毒剂、、NaClO,还原产物均为,这三种含氯消毒剂的有效氯含量由大到小的顺序为 。
(3)2016年巴西奥运会期间,由于工作人员将84消毒液与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是NaClO与反应产生促进藻类快速生长。
①该反应说明氧化性:NaClO 的(填“>”或“<”)。
②当有0.1mol生成时,转移电子 mol。
26.(24-25高一上·北京铁路第二中学·期中)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备和,并探究的性质。
已知:氯化氢极易溶于水,氯气难溶于饱和食盐水;氯气与碱反应时温度不同产物不同。为物质的量浓度单位,数值越大,相应物质的浓度越大。
回答下列问题:
(1)A中反应的化学方程式是 。
(2)B的作用是 。
(3)C中反应的离子方程式为: 。
(4)D中采用冰水浴冷却的目的是 。
(5)探究的性质。
①I中溶液褪色的原因是 。
②III中产生黄绿色气体的原因是 (写离子方程式)。
(6)通过上述实验可知,影响氧化还原反应的因素有 。
试卷第36页,共36页
试卷第35页,共36页
学科网(北京)股份有限公司
$
专题06 氯及其化合物
高频考点概览
考点01 氯气的性质及用途
考点02 氯气的制备
考点03 综合应用
地 城
考点01
氯气的性质及用途
1.(23-24高一上·北京第十五中学·期中)下列关于氯气性质的描述中,不正确的是
A.黄绿色气体 B.有刺激性气味
C.相同条件下密度比空气的小 D.一定条件下能与氢气反应
【答案】C
【详解】A.氯气是一种黄绿色有毒气体,选项A正确;
B.氯气是一种有刺激性气味的气体,选项B正确;
C.氯气的相对分子质量为71,大于29,相同条件下密度比空气大,选项C错误;
D.氯气氧化性较强,一定条件下能与氢气反应生成HCl,选项D正确;
答案选C。
2.(24-25高一上·北京·期中)下列氯化物中,既能由金属和氯气直接化合制得,又能由金属和盐酸反应制得的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.铜和氯气生成氯化铜,但铜不能和盐酸反应,所以错误,不选A;
B.铁和氯气生成氯化铁,不是氯化亚铁,所以错误,不选B;
C.镁和氯气生成氯化镁,镁和盐酸反应生成氯化镁,所以正确,选C;
D.铁和氯气反应生成氯化铁,但铁和盐酸反应生成氯化亚铁,所以错误,不选D;
故选C。
3.(24-25高一上·北京通州·期中)下列关于氯的叙述中,正确的是
A.氯水属于纯净物
B.氯气是由氯原子组成的黄绿色气体
C.铁在氯气中燃烧生成氯化亚铁
D.向氯水中滴入几滴石蕊溶液,溶液先变红后褪色
【答案】D
【详解】A.纯净物指只含一种物质的物质,氯水中含有Cl2、H2O等物质,属于混合物,故A错误;
B.氯气是由氯气分子构成;故B错误;
C.氯气是一种强氧化剂,铁在氯气中燃烧生成氯化铁,故C错误;
D.氯气和水反应生成HCl和HClO,HCl呈酸性,HClO具有漂白性,所以向新制氯水中滴入几滴石蕊溶液,溶液先变红后褪色,故D正确;
答案选D。
4.(24-25高一上·北京交通大学附属中学·期中)以下课堂实验中对实验现象描述正确的是
A.铁丝在氯气中燃烧,放出大量的热,生成棕黄色烟雾
B.氢气在氯气中安静地燃烧,火焰呈浅蓝色,瓶口有白雾产生
C.内有氯气的针筒中吸入氢氧化钠溶液,针筒内的气体体积迅速变小,黄绿色很快褪去
D.氯水保存在无色的玻璃试剂瓶中
【答案】C
【详解】A.铁丝在氯气中燃烧,放出大量的热,生成棕褐色烟,A错误;
B.氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,瓶口产生白雾,B错误;
C.氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,已吸入氯气的针筒中吸入氢氧化钠溶液,针筒内的气体体积迅速变小,黄绿色立即褪去,C正确;
D.氯水中含有次氯酸,次氯酸见光分解,故应保存在棕色试剂瓶中,D错误;
故选C。
5.(24-25高一上·北京·期中)用自来水养金鱼时,通常先将自来水经日晒一段时间后,再注入鱼缸,其目的是( )
A.利用紫外线杀死水中的细菌 B.提高水温,有利于金鱼生长
C.增加水中氧气的含量 D.促使水中的次氯酸分解
【答案】D
【详解】自来水一般用氯气消毒,氯气溶于水生成氯化氢和次氯酸,次氯酸具有氧化性,不利于金鱼的生存,所以晒一段时间的目的是促使水中的次氯酸分解,答案选D。
6.(24-25高一上·北京十四中·期中)下列“实验现象或结论”与“实验操作”不相符的一组是
选项
实验操作
实验现象或结论
A
向氯水中加入溶液
产生大量气泡,氯水中含有
D
干燥的氯气中放入红色的干布条
布条不褪色,氯气没有漂白性
C
向某溶液中加入溶液
有白色沉淀生成,该溶液中不一定含有
D
向某粉末中加入稀盐酸
有无色气体生成,该粉末一定是碳酸盐或碳酸氢盐,或两者的混合物
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.氯气跟水反应生成盐酸和次氯酸,酸性HCl>H2CO3>HClO,盐酸和碳酸氢钠反应产生二氧化碳,A正确;
B.干燥的氯气中放入红色的干布条,布条不褪色,说明氯气没有漂白性,B正确;
C.溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,该沉淀可能是AgCl也可能是碳酸银、硫酸银等,故不能说明溶液中一定存在,C正确;
D.、、、等都可以和稀盐酸,生成无色气体,不能说明该固体是碳酸盐或碳酸氢盐,或两者的混合物,D错误;
答案为D;
7.(24-25高一上·北京广渠门中学·期中)某小组同学用图1装置研究去除的方法,并探究不锈钢制的注射器针头出现异常现象的原因。
Ⅰ.研究去除的方法
实验序号
注射器中试剂X
实验现象
瓶内液面上方
3分钟时不锈钢针头
ⅰ
溶液
无色
无明显变化
ⅱ
水
黄绿色略变浅
表面附着黄色物质
(1)实验ⅰ说明碱性溶液可以吸收。写出与发生反应的化学方程式: 。取实验ⅱ中针头表面黄色物质,经检验证明针头中Fe被氧化为。
Ⅱ.探究不锈钢针头出现黄色物质的原因
小组同学提出了如下3种假设。
假设1:Fe被干燥的氧化为;
假设2:Fe被氯水中的HClO氧化为;
假设3:Fe被氯水中的氧化为,___________。
(2)补全假设3: 。
(3)小组同学用上图装置进行实验ⅲ证明假设1不成立。实验ⅲ的操作及现象为 。
(4)小组同学进行实验ⅳ,验证假设2和假设3。
实验ⅳ:分别向pH相同的盐酸和氯水中加入足量的铁粉,记录反应过程中溶液pH的变化,如图所示。
已知:pH相同的溶液中,相同;pH越大,越小。
①补全假设2中反应的离子方程式: ,
________________+____+____。
②根据上图中数据推测假设2可能成立,理由是 。
【答案】(1)
(2)被(或HClO)氧化为
(3)向图中盛有集气瓶中注入浓硫酸,观察到时不锈钢针头无明显变化
(4) 假设2中,被氧化消耗,而被氧化消耗,因此,pH相同的氯水与盐酸分别与足量铁粉反应时,铁粉与盐酸反应体系的pH增大比铁粉与氯水的快,与图中数据变化趋势相符
【分析】不锈钢针头变黄色,说明铁被氧化为铁离子,可能铁被强氧化剂直接氧化为铁离子,也可能铁先被氧化为亚铁离子、亚铁离子再被氧化为铁离子;
【详解】(1)与发生反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,化学方程式:。
(2)黄色物质含铁离子,结合假设1和假设2可知,假设3应为:Fe被氯水中的氧化为,被(或HClO)氧化为。
(3)假设1为:Fe被干燥的氧化为;则需要干燥的氯气,预期的现象为针头不发生变化,则小组同学用上图装置进行实验ⅲ证明假设1不成立,实验ⅲ的操作及现象为:向图中盛有集气瓶中注入浓硫酸,观察到时不锈钢针头无明显变化。
(4)①铁和次氯酸反应中,铁元素从0价升高到+3价、氯元素从+1价降低到-1价,则按得失电子数守恒、电荷守恒、元素质量守恒得离子方程式为。
②已知:pH相同的溶液中,相同;pH越大,越小。图2中加入氯水的溶液pH变化更缓慢,说明相同时间内氯水中消耗的氢离子更少。则根据上图中数据推测假设2可能成立,理由是:假设2中,按铁和次氯酸反应为,被氧化消耗,而根据,被氧化消耗,因此,pH相同的氯水与盐酸分别与足量铁粉反应时,铁粉与盐酸反应体系的pH增大比铁粉与氯水的快,与图中数据变化趋势相符。
8.(24-25高一上·北京通州·期中)某兴趣小组设计实验制备氯水,并探究次氯酸光照分解产物。
实验Ⅰ.氯水的制备
(1)装置 A中发生反应的化学方程式是 。
(2)由于氯化氢具有 性质,B装置中选择饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢气体。
(3)装置C中制备氯水发生反应的化学方程式是 。
(4)装置D应加入的试剂是 。
实验Ⅱ.探究次氯酸光照分解的产物
将氧气传感器和pH传感器插入氯水,用强光照射氯水后采集数据。
(5)传感器采集数据如图所示,pH传感器插入氯水检测到随着光照时间的变化氯水酸性逐渐增强,则图2中曲线 (填“a”或“b”)可表示 pH随光照时间的变化趋势。
(6)①同学甲发现还需要检验Cl-,于是同学甲取少量强光照射后的溶液于试管中, (填操作和现象),证明溶液中存在Cl-。
②同学乙运用氯离子传感器获得数据如下:
你认为同学 (填“甲”或“乙”)的方法能证明 HClO 分解产物中有 Cl-,请说明你的理由是 。
(7)经检验,次氯酸发生分解的产物有 。
【答案】(1)
(2)挥发性
(3)
(4)NaOH溶液
(5)a
(6) 加入硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀产生 乙 光照条件下HClO见光分解生成HCl,故Cl-的浓度会不断增大,而氯水中本来就含有氯离子,通过检验氯离子不能证明次氯酸分解生成氯离子
(7)O2和HCl
【分析】装置A中浓盐酸与MnO2加热制备Cl2,B中饱和食盐水用于除掉Cl2中HCl,C中Cl2与水反应生成HCl和HClO,D中应装NaOH溶液进行尾气处理;
【详解】(1)装置A中浓盐酸与MnO2加热制备Cl2,反应的化学方程式为;
(2)HCl具有挥发性,B装置中用饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢气体;
(3)C中Cl2与水反应生成HCl和HClO,反应化学方程式为;
(4)D用于吸收多余Cl2,应装NaOH溶液;
(5)氯水随着光照时间的变化酸性逐渐增强,则pH逐渐减小,则图2中曲线a表示 pH随光照时间的变化趋势;
(6)①同学甲发现还需要检验Cl-,则检验的试剂是硝酸酸化的AgNO3溶液,若产生白色沉淀,说明有Cl-;
②同学乙的方法能证明 HClO 分解产物中有 Cl-,因为光照条件下HClO见光分解生成HCl,故Cl-的浓度会不断增大,符合图像的含义,而氯水中本就有氯离子,通过检验氯离子的存在不能证明HClO分解产物中有Cl-;
(7)由上述实验可知,光照条件下,次氯酸溶液的pH不断减小,O2的体积分数不断增大,说明次氯酸分解生成O2和HCl。
地 城
考点02
氯气的制备
9.(24-25高一上·北京通州·期中)下列实验能达到实验目的的是
A.稀释浓硫酸
B.加热液体
C.收集氯气
D.读取液体体积
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.浓硫酸稀释时应该将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒搅拌,A不合题意;
B.加热液体时,液体体积不能超过试管容积的三分之一,且需要用酒精灯外焰加热,大拇指不能按在短柄上,图示操作错误,该实验无法达到实验目的,B不合题意;
C.Cl2的密度比空气大,采用向上排空气法即长进短出,C符合题意;
D.用量筒量取时,读取液体体积应该视线与凹液面的最低处水平相切,D不合题意;
故答案为:C。
实验室用下图装置制备干燥的并研究其性质。其中,a为湿润的淀粉试纸,b、c分别为湿润和干燥的红纸条,d为湿润的蓝色石蕊试纸。回答下列题。
10.(24-25高一上·北京第三十五中学·期中)用上述装置制备,所选反应物和收集方法正确的是
选项
A
B
C
D
反应物
浓盐酸和
浓盐酸和
稀盐酸和
浓盐酸和高锰酸钾
收集方法
向上排空气法
向下排空气法
向上排空气法
排水法
A.A B.B C.C D.D
11.(24-25高一上·北京第三十五中学·期中)下列关于实验现象及性质的说法中,不正确的是
A.一段时间后,观察到a变蓝
B.b褪色,说明具有漂白性
C.b褪色而c不褪色,说明能与水反应
D.d先变红,一段时间后褪色
【答案】10.A 11.B
【分析】该实验原理是利用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应生成氯气,因盐酸具有挥发性,所得气体中含有Cl2、HCl、H2O,需将气体先通过甲中饱和食盐水除去HCl,再将气体通入乙中浓硫酸进行干燥,氯气能与水发生自身氧化还原反应生成HCl和HClO,HClO具有漂白性,氯气是有毒气体,不能排放至空气中,氯气能与碱反应,因此采用NaOH溶液吸收尾气。
10.该反应装置为固液加热制气装置,反应物选二氧化锰与浓盐酸,浓盐酸和高锰酸钾在常温下即可反应,由于氯气的密度比空气大,应选向上排空气法收集氯气,故选A。
11.A.a中Cl2与KI反应生成I2,碘单质遇淀粉试纸变蓝,A正确;
B.Cl2不具有漂白性,b中氯气能与水发生自身氧化还原反应生成HCl和HClO,HClO具有漂白性,因此湿润的红纸条褪色,B错误;
C.b为湿润的红纸条,其褪色原理是氯气和水反应生成HClO具有漂白性,而c为干燥的红纸条且不褪色,两者对比说明能与水反应,C正确;
D.氯气和水反应生成HCl和HClO,HCl具有酸性,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,HClO具有漂白性,一段时间后褪色,D正确;
故选:B。
12.(24-25高一上·北京顺义区第一中学·期中)实验室也可以用和浓盐酸反应制取,反应的化学方程式为:。现用如图所示装置制取纯净的无水(部分仪器和夹持装置已略去)。下列说法正确的是
A.装置C中试剂是饱和食盐水,目的是除去HCl气体
B.实验过程中,硬质玻璃管中产生大量蓝色的烟
C.实验时,应先打开A中分液漏斗的活塞,再加热装置D
D.将装置A中的直接换为,也可完成该实验
【答案】C
【分析】装置A制备氯气,装置B除氯气中的氯化氢,装置C干燥氯气,装置D中铜和氯气反应制备氯化铜,装置E吸收氯气,防止污染。
【详解】A.装置B除氯气中的氯化氢,装置C干燥氯气,装置B中试剂是饱和食盐水,目的是除去HCl气体,装置C中盛放浓硫酸,干燥氯气,故A错误;
B.实验过程中,铜和氯气反应生成氯化铜,硬质玻璃管中产生大量棕黄色的烟,故B错误;
C.为防止铜和氧气反应,需要用氯气排出装置D中空气后,再加热装置D,所以实验时,应先打开装置A中分液漏斗的活塞,再加热装置D,故C正确;
D.二氧化锰和浓盐酸反应需要加热,将装置A中的直接换为,不能完成该实验,故D错误;
选C。
13.(24-25高一上·北京大兴区第一中学·期中)某小组同学在实验室制备、收集氯气,并进行氯水中相关物质的性质探究,回答下列问题。
(1)制备Cl2。装置I中发生反应的离子方程式: 。
(2)除去Cl2中混有的HCl。装置II中溶液a为饱和 溶液。
(3)收集Cl2。装置III中气体应该从集气瓶的 (选“m”或“n”)口进入。
(4)同学发现MnO2与过量浓HCl反应制备Cl2过程中,观察到反应停止时装置Ⅰ仍有盐酸和MnO2剩余,对此开展探究。
①已知:氧化还原反应由两个半反应组成,离子方程式如下:
还原反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
氧化反应: 。
②【提出猜想】根据两个半反应式,分析装置Ⅰ仍有盐酸和MnO2剩余的原因
i.随H+浓度降低或Mn2+浓度升高,MnO2氧化性减弱。
ii.随Cl-浓度降低, 。
③【实验探究】补充实验证实了②中的分析(Na+、SO对该反应无影响):
序号
实验
加入试剂
现象
I
较浓硫酸
有Cl2生成
Ⅱ
NaCl固体
实验结果a
III
NaCl固体和MnSO4固体
实验结果b
实验结果a为 ,实验结果b为 。
④【实验结论】总结可知,浓度影响物质氧化性和还原性强弱的一般规律是:
①还原反应中, ,氧化剂的氧化性增强。
②氧化反应中,亦然。
(5)验证氯水中HClO光照分解的产物。将装置IV广口瓶中的氯水转移至三颈瓶内,将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈瓶中(如图),用强光照射氯水,进行实验并采集数据,获得相关变化曲线。
若能够证明氯水中HClO在光照下发生了分解反应,则图中纵坐标可以表示的物理量是 (填字母)。(注:酸性溶液中,H+浓度越大,pH越小,溶液酸性越强。)
a.氯水的pH b.氢离子的浓度 c.氯离子的浓度 d.氧气的体积分数
【答案】(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)NaCl
(3)n
(4) 氯离子还原性减弱或氯气的氧化性增强 有氯气产生 无氯气产生 氧化剂的浓度越大
(5)bcd
【分析】装置I用二氧化锰和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气,由于盐酸易挥发,氯气中混有HCl杂质气体,经装置II饱和食盐水除去HCl,用装置III的收集氯气,氯气通入装置IV中制备氯水,用蘸有NaOH溶液棉花除去尾气中的氯气。
【详解】(1)装置I中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气、水,发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)装置II的作用是除去Cl2中混有的HCl,溶液a为饱和NaCl溶液。
(3)氯气的密度大于空气,用向上排空气法收集氯气,装置III中气体应该从集气瓶的n口进入。
(4)①MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O减去还原反应方程式得氧化反应方程式为。
②i.随H+浓度降低或Mn2+浓度升高,MnO2氧化性减弱。
ii.Cl-表现还原性,随Cl-浓度降低,Cl-还原性减弱。
③加入NaCl固体,氯离子浓度增大,Cl-还原性增强,所以实验结果a为有氯气放出;NaCl固体,氯离子浓度增大,Cl-还原性增强;加入MnSO4固体,Mn2+浓度升高,MnO2氧化性减弱,所以实验结果b为无氯气放出。
④总结可知,浓度影响物质氧化性和还原性强弱的一般规律是:
①还原反应中,氧化剂的浓度越大,氧化剂的氧化性增强。
②氧化反应中,亦然。
(5)a.HClO分解生成盐酸和氧气,所以氯水的pH降低,故不选a
b.HClO分解生成盐酸和氧气,所以氢离子的浓度增大,故选b
c.HClO分解生成盐酸和氧气,所以氯离子的浓度增大,故选c;
d.HClO分解生成盐酸和氧气,所以氧气的体积分数增大,故选d;
选bcd。
14.(24-25高一上·北京清华大学附属中学·期中)“欢乐”化学小组发现教材上验证和水反应的实验用品包括溶液,但没有稀硝酸。因此该小组深入探究溶液和氯水的反应。
【搭建装置】
(1)A中发生反应的化学方程式是: 。
(2)B中试剂是 。
(3)用离子方程式表示D中NaOH溶液的作用: 。
(4)取C中氯水进行实验:向下述溶液a中加入1mL氯水。
序号
溶液a
现象
Ⅰ
1滴品红蒸馏水
几秒后品红褪色
Ⅱ
1滴品红溶液
产生白色沉淀,几分钟后品红褪色
①实验Ⅰ的目的: 。
②小欢提出猜想:具有漂白性的 浓度降低,因此品红褪色速率降低。
③小乐设计实验:将沉淀滤出、洗涤,向沉淀中加入盐酸产生黄绿色气体,证明沉淀中含AgClO。产生黄绿色气体的离子方程式是:
④结合②、③,用化学方程式解释Ⅱ中品红褪色慢的原因: 。
【反思评价】
(5)为证明氯气和水反应生成,小欢重做实验Ⅱ:产生白色沉淀时,加入足量稀硝酸,品红溶液在几秒后褪色。将沉淀滤出、洗涤,向沉淀中加入盐酸,若观察到 ,则证明有生成。
(6)结合本实验内容,仅加入溶液时:
①实验现象 (填“能”或“不能”)说明氯气与水反应。
② (填“会”或“不会”)对的检验造成干扰。
【答案】(1)
(2)饱和食盐水
(3)
(4) 排除稀释/蒸馏水对褪色速率的影响 (不给分)
(5)无黄绿色气体
(6) 能 会
【分析】装置A为制取氯气的装置,其反应为;浓盐酸具有挥发性,生成的氯气中含有少量HCl气体,为了防止HCl对实验干扰,装置B中的为饱和食盐水,用于除去氯气中混有的HCl;氯气本身没有漂白性,因溶于水后产生HClO,HClO具有漂白性;装置C中的水用于制备氯水,装置D为尾气处理装置,其中NaOH溶液,可以吸收未反应完的氯气。
【详解】(1)A中发生反应是实验室制备氯气的反应,化学方程式是:;
(2)根据分析可知,B中试剂是:饱和食盐水;
(3)D装置内的氢氧化钠溶液吸收未反应的氯气,生成氯化钠和次氯酸钠、水,离子方程式为:;
(4)①实验Ⅰ的目的:排除稀释/蒸馏水对褪色速率的影响;
②具有漂白性的的物质是次氯酸,化学式为:;
③AgClO加盐酸,产生黄绿色气体的离子方程式是:;
④Ⅱ中品红褪色慢的原因是次氯酸生成沉淀,减小了其浓度:;
(5)重做实验Ⅱ:产生白色沉淀时,加入足量稀硝酸,品红溶液在几秒后褪色。将沉淀滤出、洗涤,向沉淀中加入盐酸,若观察到无黄绿色气体,则证明有生成。答案为:无黄绿色气体;
(6)仅加入溶液时,①实验现象能说明氯气与水反应,答案:能;
②,会对的检验造成干扰,答案:会。
15.(24-25高一上·北京第五十中学·期中)氯及其化合物在生产生活中有很多重要的用途。
Ⅰ.图中为实验室制取氯气、验证其性质的装置:
(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气,反应的化学方程式 。
(2)收集氯气可以采用 方法(写出一种方法即可)。
(3)装置D的实验目的 ,写出氯气在E中发生反应的离子方程式 。
(4)用离子方程式表示装置F的作用 。
Ⅱ.漂白粉和亚氯酸钠(NaClO2)都是漂白织物的漂白剂,NaClO2是易溶于水的强电解质,具有较强的氧化性。
(5)工业上制备漂白粉的方法是把氯气通入石灰乳中,写出反应的化学方程式 ,工业上的制备NaClO2流程如图所示:
(6)NaClO2中Cl元素的化合价为 ,反应1所得的母液中的含硫微粒只有,试写出反应1的离子方程式 ,反应2中H2O2的作用是 。
【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+ Cl2↑+2H2O
(2)排饱和食盐水
(3) 和E中实验做对比实验,验证氯气是否具有漂白性 Cl2+H2OH++Cl-+HClO
(4)Cl2+2OH−=Cl−+ClO−+H2O
(5)2Cl2+2Ca(OH)2= Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
(6) +3 做还原剂
【分析】Ⅰ.A反应生成氯气通过饱和食盐水除去挥发出的氯化氢,通过浓硫酸干燥后进入D装置,然后进入E装置,D中布条不褪色、E中布条褪色,说明能使布条褪色的原因是氯气和水生成漂白性物质次氯酸;尾气使用NaOH溶液吸收防止污染。
Ⅱ.制备亚氯酸钠,在硫酸的条件下溶解,通入二氧化硫,发生反应,生成ClO2,在向中加入氢氧化钠和双氧水,通过减压蒸发、冷却结晶,得到粗产品亚氯酸钠,据此作答。
【详解】(1)二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气、氯化锰、水:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+ Cl2↑+2H2O;
(2)氯气在饱和食盐水中溶解度小,可以选择排饱和食盐水的方法收集氯气;
(3)D中布条不褪色、E中布条褪色,说明能使布条褪色的原因是氯气和水生成漂白性物质次氯酸,Cl2+H2OH++Cl-+HClO,故装置D的实验目的是和E中实验做对比实验;
(4)氯气有毒,和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠,可以吸收尾气减少污染,Cl2+2OH−=Cl−+ClO−+H2O;
(5)氯气通入石灰乳中反应生成氯化钙、次氯酸钙、水,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2= Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;
(6)NaClO2中钠、氧元素化合价分别为+1、-2,化合物中正负化合价代数和为零,Cl元素的化合价为+3;反应1所得的母液中的含硫微粒只有,NaClO3具有氧化性,能把二氧化硫氧化为硫酸根离子,反应1的离子方程式应;反应2中二氧化氯和过氧化氢反应生成NaClO2,氯元素化合价降低,则H2O2中氧元素化合价升高,发生氧化反应,为还原剂。
16.(24-25高一上·北京师范大学附属实验中学顺义学校·期中)用下图所示装置在实验室制取纯净、干燥的Cl2并探究其性质,回答下列问题:
(1)发生装置中制取Cl2的化学方程式是 。
(2)除杂装置①中的试剂是 。
(3)将虚线框中的收集装置补充完整 。
(4)尾气处理装置中发生反应的离子方程式是 。
(5)氯气溶于水形成氯水,将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,现象是 。
(6)新制氯水通常保存在棕色瓶中,因为光照条件下容易变质。用传感器分析氯水在光照过程中微粒成分的变化,得到以下图像,其中不合理的是___________。
A. B. C. D.
【答案】(1)4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)饱和食盐水
(3)
(4)2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O
(5)溶液先变红后褪色
(6)B
【分析】浓盐酸与MnO2加热条件下反应生成氯气,生成的氯气中存在HCl,先通过①中的饱和食盐水除去HCl,再通过②中的浓硫酸干燥氯气,干燥后的氯气用向上排空气法收集在收集装置中,最后用NaOH溶液吸收多余的氯气。
【详解】(1)发生装置中浓盐酸与MnO2加热条件下反应生成氯气,化学方程式为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)根据分析可知,除杂装置①中的试剂为饱和食盐水。
(3)
氯气的密度大于空气,应该用向上排空气法收集,氯气从长导管进入,空气从短导管出,装置图为。
(4)尾气处理装置中氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O。
(5)氯气与水反应生成HCl和HClO溶液呈酸性,HClO具有强氧化性能漂白石蕊溶液,因此将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液先变红后褪色。
(6)氯水中的HClO光照条件下会分解生成HCl和O2。
A.随着光照时间的增大,HClO逐渐转化为HCl,弱酸转化为强酸,溶液的pH减小,A正确;
B.随着光照时间的增大,HClO转化为HCl,次氯酸浓度减小,B错误;
C.随着光照时间的增大,HClO转化为HCl和氧气,氧气的体积分数增大,C正确;
D.随着光照时间的增大,HClO转化为HCl,溶液中氯离子的浓度增大,D正确;
故答案选B。
17.(24-25高一上·北京师范大学附属中学·期中)实验小组用下图装置制Cl2并探究性质,回答下列问题:
(1)装置A用于制Cl2,反应的化学方程式是 。
(2)装置B的作用是 。
(3)装置C中得到浅黄绿色的氯水。为了探究氯水中漂白性物质成分,进行如下实验,回答下列问题。
已知:CCl4为无色有机溶剂,与水互不相溶,密度比水的大;Cl2易溶于CCl4。
①新制氯水光照一段时间后pH约为1.7,其原因是 。
②对比实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,可以得到的结论是 。
(4)用离子方程式表示装置D的作用 。
【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)除去Cl2的HCl杂质
(3) 氯水中的HClO光照时发生分解,HCl为强酸,使溶液pH减小 氯气不具备漂白性,氯水中的漂白性物质为HClO
(4)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【分析】装置A中MnO2与浓盐酸混合加热方式反应制Cl2,由于浓盐酸具有挥发性,制取的Cl2中含有杂质HCl、H2O,先通入装置B除去杂质HCl,在装置C中Cl2与水反应产生HCl、HClO,该反应是可逆反应,装置D用NaOH溶液吸收Cl2,防止大气污染。
【详解】(1)装置A中MnO2与浓盐酸混合加热方式反应制Cl2,该反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)装置B的作用是除去Cl2中的杂质HCl;
(3)①新制Cl2水显黄绿色,其中存在可逆反应:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,开始时溶液pH≈2.1,新制氯水光照一段时间后pH约为1.7,pH比原来小,是由于其氯水中的HClO不稳定,光照时发生分解反应:,分解产生HCl,弱酸变为强酸,使溶液中c(H+)增大,因此导致溶液的pH减小;
②实验Ⅱ向光照一段时间后的溶液中加入红色纸条,不褪色,说明光照后的HCl溶液不具有漂白性;实验Ⅲ中加入CCl4充分振荡,萃取后,向该氯水中加入红色纸条,褪色,实验Ⅳ中加入CCl4充分振荡,萃取后,向CCl4层中加入红色纸条,不褪色,说明Cl2不具有漂白性,则具有漂白性的物质是HClO;
(4)装置D中盛有NaOH溶液,其与Cl2反应产生NaCl、NaClO、H2O,该反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
地 城
考点03
综合应用
18.(24-25高一上·北京师范大学附属中学·期中)是按某一规律排列的。下列选项中也完全按照此规律排列的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】NaCl、Cl2、NaClO、、HClO4中都含氯元素,且氯元素的化合价是逐渐依次升高的,据此回答。
【详解】A.中碳元素化合价分别为-4、+4、0、+4、+4不是按碳元素的化合价的升高的依次升高的,A不满足题意;
B.中硫元素化合价分别为-2、0、+4、+4、+6不是按硫元素的化合价的升高的依次升高的,B不满足题意;
C.中铁元素化合价分别为+3、0、+2、+3、+3不是按铁元素的化合价的升高的依次升高的,C不满足题意;
D.中氮元素化合价分别为-3、0、+2、+4、+5是按氮元素的化合价的升高的依次升高的,D满足题意;
故选D。
19.(24-25高一上·北京大兴区兴华中学·期中)现有下列物质,请回答下列问题:
①Cu ②Cl2O ③NaOH固体 ④Na2CO3固体 ⑤Cl2 ⑥FeCl3溶液 ⑦硫酸钡
(1) Cl2O能被水吸收制备HClO,从物质分类的角度看,Cl2O属于 (填“酸性氧化物”、“碱性氧化物”或“不成盐氧化物”)。
(2)以上物质属于电解质的有 (填序号)。
(3)③的水溶液与⑤反应的离子方程式 。
(4)③与⑤制得漂白液浸泡20分钟生成碳酸氢钠(用化学方程式表示) 。
(5)某届奥运会期间,由于工作人员将84消毒液(有效成分NaClO)与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是NaClO与H2O2反应产生O2促进藻类快速生长。该反应说明氧化性:NaClO H2O2 (填“>”或“<”);当参加反应的NaClO和H2O2分子的个数比为1:1时,该反应可能的还原产物为 (填字母序号)。
A.O2 B.H2O C.Cl2 D.NaCl E.NaClO2
(6)若混合使用“洁厕灵”(盐酸是成分之一)与“84”消毒液会产生氯气。原因是 (用离子方程式表示,并用双线桥标明电子转移情况)。
【答案】(1)酸性氧化物
(2)③④⑦
(3)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(4)NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
(5) > D
(6)
【分析】①Cu属于金属单质,能导电,既不是电解质也不是非电解质;
②Cl2O属于酸性氧化物,不能导电,非电解质;
③NaOH固体属于碱,不能导电,电解质;
④Na2CO3固体属于盐,不能导电,电解质;
⑤Cl2属于非金属单质,不导电,既不是电解质也不是非电解质;
⑥FeCl3溶液属于混合物,能导电,既不是电解质也不是非电解质;
⑦硫酸钡属于盐,不能导电,电解质。
【详解】(1)Cl2O能被水吸收制备HClO,HClO属于酸,则从物质分类的角度看,Cl2O属于酸性氧化物。
(2)由分析可知,以上物质中,属于电解质的有③④⑦。
(3)③NaOH固体的水溶液与⑤Cl2反应,生成NaCl、NaClO和水,离子方程式:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
(4)③NaOH固体与⑤Cl2制得漂白液,其有效成分为NaClO,浸泡20分钟,因吸收空气中的CO2,生成碳酸氢钠,同时生成HClO,发生反应的化学方程式为NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO。
(5)将84消毒液(有效成分NaClO)与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是NaClO与H2O2反应产生O2促进藻类快速生长,则发生反应NaClO+H2O2=O2↑+NaCl+H2O,该反应中,NaClO为氧化剂,H2O2为还原剂,说明氧化性:NaClO>H2O2;当参加反应的NaClO和H2O2分子的个数比为1:1时,发生反应NaClO+H2O2=O2↑+NaCl+H2O,该反应中,NaClO为氧化剂,可能的还原产物为NaCl,故选D。
(6)
若混合使用“洁厕灵”(盐酸是成分之一)与“84”消毒液(有效成分为NaClO)会产生氯气,表明发生归中反应:2HCl+NaClO=NaCl+Cl2↑+H2O。原因是。
20.(24-25高一上·北京大兴区第一中学·期中)从物质类别和元素化合价两个维度研究物质的性质及转化是重要的化学学习方法。氯及其化合物有重要用途,以下是氯元素的“价类二维图”的部分信息。请回答下列问题:
(1)根据图中信息写出Y、Z的化学式 、 。
(2)已知高氯酸()是强酸,写出高氯酸与铁反应的离子方程式 。
(3)根据“价—类”二维图预测,下列能与Cl2反应且Cl2只表现氧化性的物质是 (填序号)。
a.H2O b.酸性KMnO4溶液 c.FeCl2溶液 d.H2S溶液
(4)NaClO是“84”消毒液的有效成分,用氢氧化钠溶液和Cl2反应可以制备“84”消毒液,反应的离子方程式是 ;
(5)“84”消毒液使用说明中特别提醒不可与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用,否则会产生黄绿色的有毒气体,该反应的离子方程式 ;
(6)某游泳池常用来抑制藻类生长,工作人员一次错用消毒,因两种物质相互反应,使游泳池的藻类疯长。已知该反应产生了和,写出相应的化学方程式 。
【答案】(1)
(2)
(3)cd
(4)2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O
(5)ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
(6)
【详解】(1)由图可知,Y是Cl元素+7价的氧化物,则Y的化学式为Cl2O7,Z是Cl元素+1价的酸,则Z的化学式为HClO;
(2)高氯酸与铁反应生成高氯酸亚铁和氢气,反应的离子方程式为;
(3)a.Cl2与H2O反应生成氯化氢和次氯酸,化合价由0价升到+1价和降到-1价,体现氧化性和还原性,a错误;
b.酸性KMnO4溶液不与Cl2反应,c错误;
c.FeCl2溶液与Cl2反应生成氯化铁,化合价降低,只体现氧化性,c正确;
d.H2S溶液与Cl2反应生成S单质和氯化氢,化合价降低,只体现氧化性,d正确;
故选cd;
(4)氢氧化钠溶液和Cl2反应生成氯化钠和次氯酸钠,离子方程式为2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O;
(5)“84”消毒液中的次氯酸钠与洁厕灵中盐酸混合反应生成氯气,离子方程式ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O;
(6)根据题干信息可知,NaClO和H2O2反应生成O2和NaCl,该反应的化学方程式为。
21.(24-25高一上·北京顺义区第一中学·期中)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与相比不但具有更显著的杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯化物。按如图装置,以和HCI的乙醇溶液为原料制取的反应为:(记为反应1)。
已知:常温下为易溶于水且不与水反应的气体,水溶液呈深黄绿色;常压下11℃时液化成红棕色液体,该条件下难以液化。
(1)上述反应中HCl体现的性质有 。
(2)冰水浴的作用是 。
(3)利用制备的另一种方法是,将与和的混合液作用,反应中同时还有产生(记为反应2)。
①该反应的化学方程式为 。
②该方法制备的更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是 。
(4)当反应1和反应2消耗等物质的量的时,两个反应中产生的物质的量之比为 。
(5)等质量的和相比,的消毒能力是的 倍(假设二者在消毒过程中均完全被还原为,无其他含氯产物生成,计算结果精确到0.01)
【答案】(1)还原性和酸性
(2)使液化,将与Cl2分离
(3) 2++=2↑+↑+K2SO4+2H2O 无氯气产生,不会生成对人体有潜在危害的有机氯代物
(4)1:1
(5)2.63
【分析】以和HCl的乙醇溶液为原料制取,由于常温下为易溶于水且不与水反应的气体,水溶液呈深黄绿色,常压下11℃时液化成红棕色液体,Cl2该条件下难以液化,因此选用冰水浴将二氧化氯与氯气分离,并用KI与KOH混合溶液进行尾气处理;
【详解】(1)反应,部分HCl中Cl元素化合价升高发生氧化反应生成氯气,部分HCl中氯元素化合价不变生成KCl,所以HCl表现还原性和酸性;
(2)在常压下11℃时液化成红棕色液体,冰水浴的作用是使液化,将与Cl2分离。
(3)利用制备的另一种方法是,将与和的混合液作用,反应中同时还有产生(记为反应2)。
①与和的混合液生成、、硫酸钾、水,中氯元素化合价由+5降低为+4、H2O2中氧元素化合价由-1升高为0,根据得失电子守恒配平反应的化学方程式为2++=2↑+↑+K2SO4+2H2O。
②该反应无氯气产生,不会生成对人体有潜在危害的有机氯代物,所以该方法制备的更适合用于饮用水的消毒。
(4)根据,2++=2↑+↑+K2SO4+2H2O,当消耗等物质的量的时,两个反应中产生的物质的量之比为1:1。
(5)1mol转移5mol电子、1mol转移2mol电子,等质量的和相比,的消毒能力是的倍。
22.(24-25高一上·北京海淀区中关村中学·期中)自来水是自然界中的淡水经过絮凝、沉淀、过滤、消毒等工艺处理后得到的。常用的自来水消毒剂有二氧化氯(ClO2)和高铁酸钾(K2FeO4)等。
资料:
I. ClO2常温下为易溶于水但不与水反应的气体,水溶液呈深黄绿色,11℃时液化成红棕色液体。以NaClO3和HCl的乙醇溶液为原料制备ClO2的反应为:。
II. Fe3+在水中能够生成Fe(OH)3胶体,胶体具有吸附性。
(1)某研究小组用下图装置制备少量ClO2(夹持装置已略去)。
冰水浴的作用是 ,NaOH溶液的作用是 。
(2)将ClO2水溶液滴加到KI溶液中,溶液变为棕黄色;再向其中加入适量淀粉溶液,振荡、静置,观察到 ,证明ClO2具有氧化性。
(3)ClO2在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐(),需将其转化为除去。下列试剂中,可将转化为的是 (填字母序号)。
a. FeSO4 b. O3 c. KMnO4 d. SO2
(4)K2FeO4是一种新型、绿色的多功能净水剂,实验室制备K2FeO4的方法如下:在冰水浴中,向KClO和KOH的混合溶液中少量多次加入硝酸铁,并不断搅拌。
①上述制备K2FeO4反应的离子方程式为,用单线桥法标出上述反应中电子转移的方向与数目 。
②净水过程中,K2FeO4起到吸附、絮凝作用的原理是 。
【答案】(1) 冷凝、收集ClO2 尾气吸收
(2)变蓝
(3)ad
(4) 净水过程中,K2FeO4发生还原反应,还原产物铁元素为+3价,在水中形成Fe(OH)3胶体,具有吸附、絮凝作用;
【分析】制备少量ClO2,利用原理,实验装置分为气体的发生装置、收集装置、尾气吸收装置;
【详解】(1)冰水浴可降低温度,防止挥发,可用于冷凝、收集ClO2;氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠,NaOH溶液的作用是尾气吸收;
(2)将ClO2水溶液滴加到KI溶液中,溶液变为棕黄色,说明生成了碘,观察到碘遇淀粉溶液变蓝,证明ClO2具有氧化性;
(3)
ClO转化为Cl-,Cl元素化合价降低,应加入还原剂,题中b、c通常只作强氧化剂,ad可与ClO2反应,故选ad;
(4)
转化为化合价升高3,转化为,化合价降低2,根据得失电子总数相等可知共转移了6e-,电子转移的方向与数目用单线桥法表示:;
②净水过程中,K2FeO4发生还原反应,还原产物铁元素为+3价,在水中形成Fe(OH)3胶体,具有吸附、絮凝作用;
23.(24-25高一上·北京中国人民大学附属中学·期中)I. 某化学兴趣小组为了探究的相关性质,设计了如图的一系列实验。
(1)写出实验室制取的化学方程式 。盛放 的钢瓶上应贴的标签为 (填序号)。
A. 爆炸品 B. 有毒品 C. 易燃品
(2)图1中,通入Cl2后,从集气瓶A、B的现象可得出的结论是 ;从化学实验的安全环保角度考虑,你认为还应增加的装置是 。
(3)图2中三组实验,不会产生气体的是 (填序号)。若发酵粉的主要成分为 ,反应时会生成具有漂白性的物质,请写出B中该反应的化学方程式 (已知酸性:
(4)实验室还可用下述方法快速制备氯气。
_______KMnO4+____HCl(浓) ______KCl+_____MnCl2+_______Cl2+___H2O
①请配平化学方程式 。该反应主要体现了浓 HCl的 (填“酸性”、“氧化性”、“还原性”、“易挥发性”或“腐蚀性”)。
②标准状况下,该反应中,每生成 时,消耗浓度为 c mol/L盐酸的体积的计算式为 mL。
Ⅱ. 漂白粉和漂粉精是常用的消毒清洁用品,有效成分均为 Ca(ClO)₂,相应的生产流程如图。
(5)写出②中反应的化学方程式 。在清洁卫生间时,不可将洁厕灵(主要成分为盐酸) 与漂白粉溶液混合使用的原因 (用离子方程式表示)。
(6)上述过程涉及到的反应类型有 。
【答案】(1) B
(2) 干燥的氯气没有漂白性,氯水有漂白性 尾气吸收装置
(3) C
(4) 2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O 酸性、还原性 (或)
(5)
(6)氧化还原反应、化合反应、复分解反应
【分析】Ⅱ. 饱和食盐水通电进行电解,阳极氯离子放电生成氯气,氯气与氢氧化钙浆料反应,干燥后得到漂白粉;氯气与湿润的碳酸钠反应得到Cl2O,Cl2O溶于水得到HClO,HClO再与氢氧化钙浆料反应,干燥后得到漂粉精;
【详解】(1)实验室用二氧化锰与浓盐酸混合加热制取氯气,化学方程式为;氯气有毒,盛Cl2钢瓶上应贴的标签为有毒品,选B;
(2)图一中,通入Cl2后,A中干燥的红布条不褪色、B中湿润的红布条褪色,可得出的结论是干燥的氯气没有漂白性,氯水有漂白性;氯气有毒,从化学实验的安全环保角度考虑,还应增加尾气吸收装置;
(3)图二中,A中次氯酸在光照条件下分解放出氧气;B中碳酸氢钠和盐酸反应放出二氧化碳;C中氢氧化钠和氯水反应生成氯化钠、次氯酸钠,不生成气体;故选C。
若发酵粉的主要成分为 ,根据酸性: 反应会生成具有漂白性的物质HClO,化学方程式为:;
(4)①KMnO4中Mn从+7价到+2价,Cl从-1价到0价,根据电子得失守恒配平有:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O,反应中盐酸体现了酸性和还原性;
②标准状况下4.48LCl2的物质的量为0.2mol,消耗盐酸的物质的量为xmol,,x=mol,消耗盐酸的体积为;
(5)反应②中氯气和石灰乳反应制取漂白粉,化学方程式为:;洁厕灵(主要成分为盐酸) 与漂白粉溶液混合使用产生有毒的氯气,故不能混合使用,离子方程式为:;
(6)电解饱和食盐水、氯气与氢氧化钙浆料的反应、氯气与湿润的碳酸钠的反应均为氧化还原反应;Cl2O溶于水得到HClO为化合反应;HClO与氢氧化钙浆料反应为复分解反应。
24.(24-25高一上·北京交通大学附属中学·期中)二氧化氯(ClO2)泡腾片由、固体酸及辅助剂混合制得,是一种用来消毒的家庭用品。使用时只需将泡腾片放入水中,5~10分钟即可完全溶解,释放出。
反应a:
注:是一种易溶于水的气体。
(1)反应a中氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
(2)二氧化氯泡腾片使用时需要加水,水的作用是 。
(3)测定二氧化氮泡腾片有效成分的含量。
i.取1片二氧化氯泡腾片,加稀硫酸充分溶解。
ii.通将吹出,并用过量的硫酸和淀粉碘化钾溶液吸收。
iii.用的溶液测定生成的,消耗溶液的体积为。
有关反应方程式为:,。
二氧化氯泡腾片有效成分的含量为 /片(以计)。
Ⅱ.是一种新型、绿色的多功能净水剂。
某实验小组拟用下面装置制备高铁酸钾并探究其性质。
资料:
①为紫色固体,干燥品在室温下稳定,在碱性溶液中较稳定。
随着碱性的减弱,稳定性下降,与水反应放出氧气。
②通过强烈的氧化作用可迅速杀灭细菌,有消毒作用,同时不会产生有害物质。
③与水反应还能产生具有强吸附性的胶体,可除去水中细微的悬浮物,有净水作用。
(4)中铁元素的化合价为 。
(5)A为氯气发生装置。发生反应的方程式为__________________________________________________________________,配平上述方程式,并用单线桥分析该氧化还原反应的电子转移情况: 。
(6)装置B是为了除去中混有的杂质,将除杂装置B补充完整并标明所用试剂 。
(7)C中得到紫色固体和溶液,请判断氧化性 (填“>”、“=”或“<”)。C中通制得的化学方程式 ,同时还发生了另一个反应的离子方程式是 。
(8)下列关于的说法中,正确的是 。
A.是强氧化性的盐
B.固体保存需要防潮
C.其净水优点有:作用快、安全性好、无异味
(9)将与水反应的化学方程式补充完整: 。
【答案】(1)1:4
(2)作为溶剂,使得固体物质溶解后充分反应
(3)
(4)+6
(5)
(6)
(7) >
(8)ABC
(9)
【分析】A中浓盐酸和高锰酸钾反应,浓盐酸易挥发,从A从出来的氯气中混有HCl,装置B装有饱和食盐水除去Cl2中混有HCl, Cl2进入C中与KOH溶液、Fe(OH)3发生反应,Cl2与过量KOH溶液发生反应;D装置吸收多余的氯气,防止污染环境。
【详解】(1)中,既是氧化剂又是还原剂,化合价降低的部分作氧化剂,被还原,则5 mol参加反应时,1 mol作氧化剂,4 mol作还原剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:4,故答案为:1:4;
(2)二氧化氯泡腾片使用时需要加水,水的作用是作为溶剂,使得固体物质溶解后充分反应,故答案为:作为溶剂,使得固体物质溶解后充分反应;
(3)根据已知化学方程式列关系式:得:, 1片二氧化氯泡腾片中,故答案为:;
(4)中钾元素+1价,氧元素-3价,根据化合物中化合价代数和为0,可知铁元素为+6价,故答案为:+6;
(5)
A中浓盐酸和高锰酸钾发生反应,该反应单线桥表示电子转移,故答案为:;
(6)
装置B装有饱和食盐水除去Cl2中混有HCl,导气管长进短出,装置图为;答案为:;
(7)C中Cl2与KOH溶液、Fe(OH)3发生反应;根据氧化性:氧化剂>氧化产物可知,氧化性:;Cl2与过量KOH溶液发生反应,故答案为:>;;;
(8)A.中铁元素+6价,具有强氧化性,由金属阳离子和酸根离子组合的化合物属于盐,是强氧化性的盐 ,A正确;
B.与水反应,干燥品在室温下稳定,固体保存需要防潮,B正确;
C.通过强烈的氧化作用可迅速杀灭细菌,有消毒作用,同时不会产生有害物质,净水作用快、安全性好、无异味,C正确;
故答案为:ABC;
(9)与水发生反应,故答案为:。
25.(24-25高一上·北京第十二中学·期中)双氧水和84消毒液是生活中常用的两种消毒剂,了解物质的性质是科学合理使用化学品的基础和前提。请回答下列问题:
(1)某同学设计如下实验研究的性质
序号
实验
实验现象
i
向5%溶液中滴加酸性溶液
a.溶液紫色褪去
b.有大量气泡产生
ii
向5%溶液中滴加淀粉碘化钾溶液
c.溶液变蓝
①既有氧化性又有还原性,得出此结论的理论依据是 。
②能证明具有还原性的实验证据是 。对应的离子方程式是 。
(2)探究84消毒液的性质,实验如下:
【资料】84消毒液中含氯微粒主要有、、HClO。相同浓度时,HClO的氧化性强于。ORP是反映水溶液中所有物质表现出来的氧化—还原性,ORP值越大,氧化性越强。
i:向2mL84消毒液中加入2mL水后,放入红色纸片,观察到纸片慢慢褪色。
ii:向2mL84消毒液中加入2mL白醋后,放入红色纸片,观察到纸片迅速褪色。
iii:测得84消毒液在不同温度时ORP随时间的变化曲线如下。
①实验i、ii现象不同的原因是 。
②结合化学用语解释实验iii中不同温度下ORP值不同的原因 。
③“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义为每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力。常用的三种含氯消毒剂、、NaClO,还原产物均为,这三种含氯消毒剂的有效氯含量由大到小的顺序为 。
(3)2016年巴西奥运会期间,由于工作人员将84消毒液与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是NaClO与反应产生促进藻类快速生长。
①该反应说明氧化性:NaClO 的(填“>”或“<”)。
②当有0.1mol生成时,转移电子 mol。
【答案】(1) 过氧化氢中氧元素的化合价为-1,化合价可升高到0价,具有还原性,可降低到-2价,具有氧化性 实验i中溶液紫色褪去,有大量气泡产生
(2) 醋酸和反应生成HClO,实验②中HClO浓度大于实验①中HClO浓度,氧化性更强 ,随温度升高次氯酸分解加快,溶液中次氯酸浓度减小,氧化性减弱
(3) > 0.2
【分析】过氧化氢中氧元素的化合价为-1,化合价可升高到0价,可降低到-2价,处于元素得中间价为,既有氧化性也有还原性,可用强氧化剂高锰酸钾验证其还原性;利用淀粉-KI溶液验证其还原性;84消毒液中含氯微粒主要有、、HClO。其能与酸反应生成HClO,HClO氧化性更强,其浓度越大,溶液的氧化性越强,HClO不稳定,见光或受热易分解,据此分析解答。
【详解】(1)①过氧化氢中氧元素的化合价为-1,化合价可升高到0价,具有还原性,可降低到-2价,具有氧化性;
②实验i中溶液紫色褪去,有大量气泡产生,可知过氧化氢被高锰酸钾氧化生成氧气,高锰酸钾被还原为二价锰离子,发生反应为:,据此可知过氧化氢表现还原性;
(2)①实验i、ii中一个加水,一个加醋酸,加入醋酸后反应速率快,是因为醋酸和反应生成HClO,实验②中HClO浓度大于实验①中HClO浓度,氧化性更强;
②实验iii中随温度升高,溶液氧化性逐渐减弱,是因为,随温度升高次氯酸分解加快,溶液中次氯酸浓度减小,氧化性减弱;
③、、NaClO,还原产物均为,则1mol反应时,得5mol电子,1mol反应时得4mol电子,1mol NaClO反应时得2mol电子,三者单位质量转移电子数分别为:、、;则三种含氯消毒剂的有效氯含量由大到小的顺序为;
(3)①NaClO与反应产生,该反应中NaClO作氧化剂,作还原剂,则氧化性:NaClO>;
②由反应可知,由被氧化生成,O化合价由-1价升高到0价,则有0.1mol生成时,转移电子0.2mole-。
26.(24-25高一上·北京铁路第二中学·期中)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备和,并探究的性质。
已知:氯化氢极易溶于水,氯气难溶于饱和食盐水;氯气与碱反应时温度不同产物不同。为物质的量浓度单位,数值越大,相应物质的浓度越大。
回答下列问题:
(1)A中反应的化学方程式是 。
(2)B的作用是 。
(3)C中反应的离子方程式为: 。
(4)D中采用冰水浴冷却的目的是 。
(5)探究的性质。
①I中溶液褪色的原因是 。
②III中产生黄绿色气体的原因是 (写离子方程式)。
(6)通过上述实验可知,影响氧化还原反应的因素有 。
【答案】(1)
(2)除去挥发出的气体
(3)
(4)避免生成NaClO3,有利于生成
(5) 发生反应,生成的HClO具有强氧化性,漂白石蕊
(6)温度、溶液的酸碱性、浓度
【分析】A制备氯气,B除氯气中的氯化氢,C中氯气和氢氧化钾反应制备,D中氯气和氢氧化钠反应制备,E吸收尾气,防止污染。
【详解】(1)A中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气、水,反应的化学方程式是;
(2)A中生成的氯气中含有杂质氯化氢,氯化氢极易溶于水,氯气难溶于饱和食盐水,B中饱和食盐水的作用是除去挥发出的气体;
(3)C中氢氧化钾和氯气在加热条件下反应生成氯酸钾、氯化钾、水,反应的离子方程式为;
(4)氯气和氢氧化钠反应放热,高温条件下氯气和氢氧化钠反应生成氯酸钠、氯化钠、水,D中采用冰水浴冷却的目的是避免温度升高生成NaClO3,有利于生成。
(5)①I中加入稀硫酸发生反应,生成的HClO具有强氧化性,漂白石蕊溶液,所以I褪色。
②III中发生反应,产生黄绿色气体氯气。
(6)比较实验I、II、III可知,变化的量是H+的浓度,体系的温度,所以通过上述实验可知,影响氧化还原反应的因素有温度、溶液的酸碱性、浓度。
试卷第36页,共36页
试卷第35页,共36页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。