专题06 氯及其化合物(期中真题汇编,福建专用)高一化学上学期
2025-10-30
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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 氯水 84消毒液 漂白粉
考点03 氯气的实验室制法
地 城
考点01
氯气的性质及用途
1.(24-25高一上·福建福州第三中学·期中)如图所示,A处通入氯气,当关闭B处的弹簧夹时,C处的红布条无变化;当打开B处的弹簧夹后,C处的红布条逐渐褪色,则D中盛放的试剂不可能是
A.浓硫酸 B.饱和食盐水
C.氢氧化钠溶液 D.碘化钾溶液
2.(24-25高一上·福建泉州第五中学·期中)下列实验操作能达到实验目的是
实验目的
实验操作
A
检验溶液中是否有
取少量试液滴入Ba(NO3)2溶液
B
测定新制氯水的pH
取少量新制氯水滴到pH试纸上
C
证明Fe2+具有还原性
取少量的酸性KMnO4溶液滴入FeSO4溶液
D
除去Cl2中混有的SO2
将混合气体通过NaOH溶液
A.A B.B C.C D.D
3.(24-25高一上·福建福州高级中学·期中)下图为氯及其化合物的“价类二维图”,下列说法错误的是
A.b、c均能用于自来水消毒,g可以用作环境消毒
B.e的化学式为
C.d见光易分解,反应方程式为
D.实验室可用f为原料制备
4.(24-25高一上·福建厦门外国语学校·期中)设为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A.将通入到水中,则有
B.溶液完全转化可制得个胶粒
C.与足量的二氧化碳反应转移的电子数为
D.标况下,与所含氢原子个数均为
5.(23-24高一上·福建泉州第七中学·期中)是有毒气体,遇到少量泄漏时,下列措施或解释不合理的是
A.用浸有浓溶液的毛巾捂住口鼻,因为能吸收
B.人群向逆风方向疏散,利用风吹动气体移动,使人群脱离气流
C.人群向高处疏散,因为密度比空气大,低处浓度高,高处浓度小
D.向泄露地点洒石灰,因为能与反应,可降低危害
6.(23-24高一上·福建福州第三中学·期中)下列反应能发生且离子方程式书写正确的是
A.与稀盐酸反应:
B.溶液中通入:
C.和水反应:
D.氧化镁和盐酸反应:
7.(24-25高一上·福建泉州第五中学·期中)用图1所示装置向装有一瓶氯气的集气瓶中添加适量的蒸馏水,振荡,先利用注射器滴加NaOH溶液,再利用注射器滴加稀盐酸,用压强传感器测得集气瓶内的压强随时间变化的曲线如图2所示。下列说法错误的是
A.阶段①说明氯气溶于水,且溶于水的氯气全部与水反应
B.阶段②的压强变小,该过程发生了氧化还原反应
C.阶段③发生反应又生成Cl2
D.若将Cl2换成CO2,所得的压强变化趋势与图2相似
8.下图中A~H均为中学化学中常见的物质,A是黄绿色有刺激性气味的气体,B、H是无色无味气体,它们之间有如下转化关系。(反应中生成的水已略去)
请回答以下问题:
(1)C物质在日常生活中可作 剂,E物质可能的化学式为 。
(2)反应①的化学方程式为: ,反应⑤的化学方程式为: 。
(3)将5.6 g灼热的铁丝放入充满A的集气瓶中,完全反应后,消耗气体A的体积为 L(标准状况下),反应过程中转移电子的物质的量为 mol。
9.(23-24高一上·福建福州福建师范大学附属中学·期中)某学习小组探究潮湿的与反应的产物,进行如图实验:
请回答:
(1)试剂Y的名称是 。
(2)请写出装置A中的化学方程式 。
(3)装置C中潮湿的与以等物质的量反应,生成、气体和另一种盐,试写出该反应的化学方程式 。
(4)若将上述装置中的C、D、E部分换成下图所述装置,其中I与Ⅲ是干燥的有色布条,E中盛装溶液,请回答下列问题:
①能证明氯气与水发生化学反应的实验现象是 。
②D中应装入的物质是 (填序号)。
a.浓硫酸 b.生石灰 c.固体 d.固体
地 城
考点02
氯水 84消毒液 漂白粉
10.(23-24高一上·福建福州福建师范大学附属中学·期中)生活中以下物质属于纯净物的是
A.纯碱 B.“84消毒液” C.75%酒精 D.漂白粉
11.(23-24高一上·福建厦门第一中学·期中)为验证在光照条件下新制饱和氯水体系中某些微粒变化情况。现将一定量的饱和新制氯水装入三颈瓶内,将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈瓶中(左图),用强光照射氯水,进行实验并采集数据,获得相关变化曲线(图)。
则图中纵坐标不能表示的物理量是
A.溶液的pH B.氢离子的浓度 C.氯离子的浓度 D.氧气的体积分数
12.(24-25高一上·漳州十校联盟·期中)下列说法正确的是
A.往新制氯水中加入Na2CO3溶液,产生气泡,体现了HClO的酸性
B.漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2,应密封保存
C.向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液只变红不褪色
D.氯气有强氧化性,所以氯气能使有色布条褪色
13.(24-25高一上·福建部分达标学校·期中)3.分类是化学学习和研究的常用手段,下列关于物质分类的组合正确的是
酸
碱
盐
混合物
A
H2SO4
KOH
NaCl
漂白粉
B
H3PO4
CaO
Na2CO3
消毒液
C
HNO3
Ba(OH)2
CO2
洁净的空气
D
HCl
NaOH
NH4Cl
冰水混合物
14.(24-25高一上·福建厦门双十中学·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的化学式 ,Z在水中的电离方程式为 。
(2)已知高氯酸(HClO4)是强酸,写出高氯酸与铁反应的离子方程式 。
(3)已知反应:2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O,则ClO2 (填“是”或“不是”)酸性氧化物。次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,已知H3PO2是一元酸,则NaH2PO2为 (填“正盐”或“酸式盐”)。
(4)已知氯酸钾与浓盐酸混合能产生氯气,化学反应方程式为:KClO3+6HCl(浓=KCl+3Cl2↑+3H2O。
①请用双线桥标注该反应中电子转移的方向和数目 。
②上述反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
③若生成标准状况下13.44LCl2,则转移电子的物质的量是 。
15.(23-24高一上·福建福州第三中学·期中)5.“84消毒液”是家居常用的防疫用品,某化学小组同学查看包装说明,得到如下信息:
【有效成分】NaClO
【规格】1000mL
【浓度】
【使用说明】i.按一定比例稀释后使用。
ii.不得与酸性产品(如洁厕灵)同时使用。
小组同学进行了如下实验,回答下列问题:
(1)稀释:将“84消毒液”原液稀释配制成的溶液。
①稀释时,需要取用 mL“84消毒液”原液。
②下列操作会使溶液中NaClO浓度偏低的是 (填标号)
A.取用久置的“84消毒液“原液进行稀释
B.量取“84消毒液“原液时,仰视读数
C.定容时,俯视刻度线
D.定容摇匀后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
(2)已知:洁厕灵的主要化学成分是盐酸。同学们利用示装置探究84消毒液与洁厕灵不能混用的原因。
①将注射器中的洁厕灵注入试管中,试管内可观察到的现象有 ,淀粉KI试纸上发生反应的离子反应方程式为 。
②棉花团蘸取的溶液A是 ,用离子方程式说明其作用是 。
(3)某同学设计实验探究84消毒液(主要成分为次氯酸钠)的漂白性。
I.在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.在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.在不同温度时,测得84消毒液ORP值随时间的变化曲线如图所示。
已知:ORP表示水溶液中物质的氧化性或还原性强弱。ORP值越大,氧化性越强。
①实验I、II现象不同的原因是为 。
②实验III的结论及可能原因是 。
16.(23-24高一上·福建泉州安溪一中、养正中学、惠安一中、实验中学·期中)6.下列说法正确的是
A.可以用pH试纸测定新制氯水的pH
B.氯气能使湿润的有色布条褪色,所以氯气具有漂白性
C.光照新制氯水有气体逸出,该气体是氧气
D.漂白粉在空气中容易失效的原因是次氯酸钙不稳定,易分解
地 城
考点03
氯气的实验室制法
1.(24-25高一上·福建厦泉五校·期中)下列实验原理、装置及操作能达到实验目的的是
A.用装置①分离胶体中的 B.用装置②除去中的
C.用装置③制取 D.用操作④检验化合物中是否含钾元素
2.(23-24高一上·福建泉州第五中学·期中)三氯化碘()在药物合成中用途广泛,其熔点为33℃,沸点为73℃,氧气与单质碘需在温度稍低于70℃下反应制备,实验室制备如图所示。下列说法不正确的是
A.装置A可选用的药品为二氧化锰与浓盐酸
B.装置B的作用是除杂,也作安全瓶,能监测实验进行时装置C中是否发生堵塞
C.装置C中的硅胶用于吸收水,干燥氯气
D.装置D最恰当的加热方式是用水浴加热
3.(23-24高一上·福建泉州第五中学·期中)某实验小组用如图装置制备氯气并探究其性质(夹持装置已省略),下列分析错误的是
A.装置①可以通过调节浓盐酸的滴加速率,来控制生成氯气的速率
B.a、b分别放干燥和湿润的有色布条,可以验证干燥的不具有漂白性
C.反应开始后可观察到③中溶液褪色,说明氯水具有漂白性
D.实验时,当⑤硬质玻璃管中充满黄绿色气体后,点燃酒精灯
二、解答题
4.(24-25高一上·福建福州福九联盟(高中)·期中)二氯化二硫()通常是一种金黄色液体(沸点为138℃),可用于合成植物生长激素、除草剂、橡胶硫化剂等。已知遇水反应生成S、和,热稳定性较差。实验室采用如下装置(加热和夹持仪器已略去)将氯气通入熔融硫磺(熔点为113℃)模拟工业生产,回答下列问题:
(1)写出A中制取氯气的化学方程式 。
(2)装置接口从左到右的顺序为:a→ (填小写字母)。
(3)仪器m的名称是 ,所装碱石灰的作用是 。
(4)打开,通一段时间,原因是 。
(5)证明实验中有生成的现象是 。
(6)某同学查阅资料发现:采用和在95~100℃之间反应,也能得到和一种常用作有机溶剂的副产物,该反应的化学方程式为 。
5.(24-25高一上·漳州十校联盟·期中)实验室制备和收集氯气的常用装置如下图。
(1)图中盛放MnO2的仪器名称是 。
(2)利用该装置制备氯气的化学方程式为 。
(3)实验装置接口的连接顺序为: 。
e→___________→___________→___________→___________→___________→___________→g→f
(4)实验过程中,饱和食盐水和NaOH溶液的作用分别是 、 。
(5)实验中,用含氯化氢146g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应 (填“能”或“不能”)得到1mol的氯气,原因是 。
(6)家庭中常用“84”消毒液(主要成分为NaClO)与洁厕灵(主要成分为盐酸)清洁卫生,但84消毒液与洁厕灵一起混用会产生有毒的氯气,请写出反应的化学方程式: 。
6.(24-25高一上·福建厦门外国语学校·期中)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应实验装置如图(夹持装置略):
资料:ⅰ.一定条件下被或氧化成(棕黑色)、(绿色)、(紫色)。
ⅱ.浓碱条件下,可被还原为。
ⅲ.溶液中氢氧根离子浓度越大,碱性越强。的氧化性与溶液的酸碱性无关,的氧化性随碱性增强而减弱。
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
物质
水
溶液
溶液
通入前C中实验现象
得到无色溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
产生白色沉淀,在空气中慢慢变成棕黑色沉淀
通入后C中实验现象
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(1)配平装置中发生的化学反应方程式,并用双线桥标出电子得失数目 。
___________ ______________________ ___________ ___________ ___________。
氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(2)可选用的试剂 (填标号)。
a. b. c. d.
(3)通入前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色,被还原的元素为 。
(4)根据资料ⅱ,Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液
原因一:可能是通入导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将氧化为。
①用离子反应方程式表示通入氯气可能导致溶液碱性减弱的原因 ,但通过实验测定,溶液的碱性变化很小。
②取Ⅲ中放置后的悬浊液,加入溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深,溶液紫色变为绿色的离子方程式为 ,溶液绿色缓慢加深,原因是被 (填“化学式”)氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
③取Ⅲ中放置后的悬浊液,加入水,溶液紫色缓慢加深的原因是 。
7.(23-24高一上·福建泉州第五中学·期中)三氯化硼(),主要用作半导体硅的掺杂源或有机合成催化剂,还用于高纯硼或有机硼的制取。某兴趣小组用氯气和硼为原料,采用下列装置(部分装置可重复使用)制备。
已知:
①的沸点为12.5℃,熔点为-107.3℃;遇水剧烈反应生成硼酸()和盐酸;
②;
⑤B单质在加热条件下会被氧气氧化为
请回答下列问题:
(1)用二氧化锰固体与浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式为: 。
(2)装从左到右的接口连接顺序为a→ →j。
(3)装置E中的试剂为 。如果拆去E装置,可能的后果是 。
(4)B中冰水的作用是 。
(5)D装置中发生反应前先通入一段时间的氯气,排尽装置中的空气。若缺少此步骤,则造成的结果是 。
(6)固体遇空气产生白雾的化学反应方程式为: 。
8.(24-25高一上·福建师范大学附属中学·期中)氯气是一种重要的化工原料,可用于生产塑料、合成纤维和染料等。
某实验小组现用下图装置来制取氯气并对氯气的某些性质和用途进行探究(K为开关,夹持装置已省略)。请回答下列问题:
(1)仪器①的名称为 。
(2)检验装置A、B的气密性:将仪器①的活塞和开关K关闭,从长颈漏斗处加水至液面高于锥形瓶中的液面,若 ,则说明装置气密性良好。
(3)装置A中发生反应的化学方程式为 ,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)装置E中反应的方程式为 。
(5)装置C中为湿润的KI-淀粉试纸,通入后试纸变蓝,该现象证明具有 性(填“氧化”或者“还原”)。
(6)高铁酸盐是一种新型强氧化剂,在电池材料和水处理等方面具有广泛的应用前景。上图中的装置D可用于实验室制备高铁酸钾,用方程式表示该反应的原理,并用单线桥表示出电子转移情况: 。
9.(23-24高一上·福建泉州第七中学·期中)化学是一门以实验为基础的学科,物质的分离提纯、检验鉴别、生产制备都可通过合适的实验方案实现。回答下列问题:
(1)乙醚是一种用途很广的有机溶剂。从青蒿中提取青蒿素的一种实验过程如下图所示,操作Y的名称为 。
(2)纯净干燥的氯气与熔融金属锡反应可制备,某化学小组的同学设计了如下实验装置进行制备。
已知:i.金属锡熔点为,化学活泼性与铁相似;
ii.的沸点为,且易与水反应。
请根据上图装置回答:
①装置V中发生反应的化学方程式为 。
②试管Ⅱ中的试剂是 ;
装置V的作用是 。
③装置Ⅵ最好选用下列装置中的 (填标号)。
A. B. C.
④为了顺利完成实验,点燃酒精灯的正确操作是 (填字母)。
A.先点燃I处酒精灯,后点燃IV处酒精灯
B.先点燃IV处酒精灯,后点燃I处酒精灯
C.同时点燃I、IV两处酒精灯
(3)某同学探究不同条件下与二价锰化合物的反应,实验装置如下图所示:
查阅资料显示:
a.在一定条件下能被或氧化成(棕黑色)、(绿色)、(紫色)。
b.浓碱条件下,可被还原为。
c.的氧化性与溶液的酸碱性无关,的氧化性随碱性增强而减弱。
序号
物质X
C中实验现象
通入前
通入后
I
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
II
溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
III
溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
①通入前,Ⅱ、Ⅲ中白色沉淀变为棕黑色沉淀。
②对比实验I、Ⅱ通入后的实验现象,对于还原性与溶液酸碱性的认识是 。
③据资料b,Ⅲ中应得到绿色溶液,而实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将氧化为。
i.用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因: 。
ii.取中放置后的悬浊液,加入溶液,观察到溶液紫色迅速变为绿色,且有无色无味气体产生,该气体的化学式为 ;同时还可观察到溶液的绿色缓慢加深,即可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
试卷第1页,共3页
1
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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 氯水 84消毒液 漂白粉
考点03 氯气的实验室制法
地 城
考点01
氯气的性质及用途
1.(24-25高一上·福建福州第三中学·期中)如图所示,A处通入氯气,当关闭B处的弹簧夹时,C处的红布条无变化;当打开B处的弹簧夹后,C处的红布条逐渐褪色,则D中盛放的试剂不可能是
A.浓硫酸 B.饱和食盐水
C.氢氧化钠溶液 D.碘化钾溶液
【答案】B
【分析】A处通入Cl2,关闭B阀时,Cl2经过D溶液后,C处干燥的红布看不到明显现象,当打开B阀后,Cl2不经过D溶液,C处干燥的红布条逐渐褪色,则D中装的物质具有吸水性或能与氯气发生化学反应,以此解答。
【详解】A.浓硫酸具有吸水性,能将氯气干燥,符合实验现象,故A不选;
B.饱和NaCl溶液不与氯气反应,也不能将氯气干燥,不符合实验现象,故B选;
C.NaOH溶液与氯气反应,符合实验现象,故C不选;
D.碘化钾溶液与氯气反应,符合实验现象,故D不选;
答案选B。
2.(24-25高一上·福建泉州第五中学·期中)下列实验操作能达到实验目的是
实验目的
实验操作
A
检验溶液中是否有
取少量试液滴入Ba(NO3)2溶液
B
测定新制氯水的pH
取少量新制氯水滴到pH试纸上
C
证明Fe2+具有还原性
取少量的酸性KMnO4溶液滴入FeSO4溶液
D
除去Cl2中混有的SO2
将混合气体通过NaOH溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.取少量试液滴入Ba(NO3)2溶液,产生的白色沉淀可能是BaCO3、BaSO3、BaSO4,不能肯定溶液中一定含有,A不能达到实验目的;
B.取少量新制氯水滴到pH试纸上,由于氯水中含有的HClO会漂白pH试纸,所以不能测定新制氯水的pH,B不能达到实验目的;
C.取少量的酸性KMnO4溶液滴入FeSO4溶液,酸性KMnO4溶液的紫色褪去,表明KMnO4被Fe2+还原,从而证明Fe2+具有还原性,C能达到实验目的;
D.除去Cl2中混有的SO2,将混合气体通过NaOH溶液,不仅能吸收SO2,还能吸收Cl2,D不能达到实验目的;
故选C。
3.(24-25高一上·福建福州高级中学·期中)下图为氯及其化合物的“价类二维图”,下列说法错误的是
A.b、c均能用于自来水消毒,g可以用作环境消毒
B.e的化学式为
C.d见光易分解,反应方程式为
D.实验室可用f为原料制备
【答案】C
【分析】根据氯及其化合物的“价类二维图”,a是HCl、b是Cl2、c是ClO2、d是HClO、e是HClO4、f是氯酸盐、g是次氯酸盐、h是亚氯酸盐。
【详解】A. Cl2、ClO2均具有强氧化性,都能用于自来水消毒,次氯酸盐具有强氧化性,可以用作环境消毒,故A正确;
B. e是氯元素+7价含氧酸,化学式为,故B正确;
C. HClO见光易分解,反应方程式为,故C错误;
D. f是氯酸盐,实验室可用KClO3受热分解制备,故D正确;
选C。
4.(24-25高一上·福建厦门外国语学校·期中)设为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A.将通入到水中,则有
B.溶液完全转化可制得个胶粒
C.与足量的二氧化碳反应转移的电子数为
D.标况下,与所含氢原子个数均为
【答案】C
【详解】A.1mol Cl2含有2molCl原子,而氯气与水反应为可逆反应,反应不能进行到底,故溶液中含有HClO、Cl-、ClO-、Cl2,根据氯原子守恒可有:n(HClO)+n(Cl-)+ n(ClO-)+2n(Cl2)=2mol,则n(HClO)+n(Cl-)+ n(ClO-)<2mol,A错误;
B.n(FeCl3)=0.5mol/L×1L=0.5mol,制备胶体的化学方程式为FeCl3+3H2O (胶体)+3HCl,由于Fe(OH)3胶粒是一定数目的集合体,胶粒的物质的量小于0.5mol,B错误;
C.1mol与足量反应,转移1mol电子,故与足量的二氧化碳反应转移的电子数为,C正确;
D.标况下,水不是气体,无法用气体摩尔体积计算,D错误;
故选C。
5.(23-24高一上·福建泉州第七中学·期中)是有毒气体,遇到少量泄漏时,下列措施或解释不合理的是
A.用浸有浓溶液的毛巾捂住口鼻,因为能吸收
B.人群向逆风方向疏散,利用风吹动气体移动,使人群脱离气流
C.人群向高处疏散,因为密度比空气大,低处浓度高,高处浓度小
D.向泄露地点洒石灰,因为能与反应,可降低危害
【答案】A
【详解】A.氯气溶于水,且也能与碱或碱性溶液反应,氯气泄漏时,用浸有水或弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻,但NaOH有较强的腐蚀性,不能用浓溶液的毛巾捂住口鼻,A不合理;
B.氯气朝顺风扩散较快,为避免中毒,人群朝逆风向疏散,B合理;
C.氯气密度大于空气,有少量氯气泄露时,氯气向下沉,人群应向高处疏散,C合理;
D.氯气与石灰(CaO)反应而被吸收,故D合理;
故答案选A。
6.(23-24高一上·福建福州第三中学·期中)下列反应能发生且离子方程式书写正确的是
A.与稀盐酸反应:
B.溶液中通入:
C.和水反应:
D.氧化镁和盐酸反应:
【答案】D
【详解】A.是沉淀,故与稀盐酸反应的离子方程式为:,A错误;
B.盐酸的酸性强于碳酸,二氧化碳通入氯化钙溶液不反应,B错误;
C.已知HClO为弱酸属于弱电解质,故和水反应的离子方程式为,C错误;
D.氧化镁和盐酸反应:,D正确;
故答案为:D。
7.(24-25高一上·福建泉州第五中学·期中)用图1所示装置向装有一瓶氯气的集气瓶中添加适量的蒸馏水,振荡,先利用注射器滴加NaOH溶液,再利用注射器滴加稀盐酸,用压强传感器测得集气瓶内的压强随时间变化的曲线如图2所示。下列说法错误的是
A.阶段①说明氯气溶于水,且溶于水的氯气全部与水反应
B.阶段②的压强变小,该过程发生了氧化还原反应
C.阶段③发生反应又生成Cl2
D.若将Cl2换成CO2,所得的压强变化趋势与图2相似
【答案】A
【分析】盛有Cl2的集气瓶中添加适量的蒸馏水,Cl2有一部分溶于水,气体的压强减小;滴加NaOH溶液,溶于水的Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO和水,同时增大Cl2在水中的溶解度,使Cl2的压强减小;滴加盐酸,此时发生反应Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O,使气体的压强增大。
【详解】A.由分析可知,阶段①说明氯气溶于水,由于Cl2与水的反应为可逆反应,所以溶于水的氯气只有一部分与水反应,A错误;
B.阶段②的压强变小,该过程发生反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,此反应中氯元素化合价变化,为氧化还原反应,B正确;
C.阶段③发生反应Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O,即又生成Cl2,C正确;
D.若将Cl2换成CO2,起初有一部分CO2溶于水,造成压强减小,滴加NaOH溶液后,CO2与NaOH反应生成Na2CO3或NaHCO3等,再加入盐酸,Na2CO3或NaHCO3与盐酸反应生成氯化钠、水和CO2,又使气体的压强增大,则所得的压强变化趋势与图2相似,D正确;
故选A。
8.下图中A~H均为中学化学中常见的物质,A是黄绿色有刺激性气味的气体,B、H是无色无味气体,它们之间有如下转化关系。(反应中生成的水已略去)
请回答以下问题:
(1)C物质在日常生活中可作 剂,E物质可能的化学式为 。
(2)反应①的化学方程式为: ,反应⑤的化学方程式为: 。
(3)将5.6 g灼热的铁丝放入充满A的集气瓶中,完全反应后,消耗气体A的体积为 L(标准状况下),反应过程中转移电子的物质的量为 mol。
【答案】(1) 漂白 CaCO3[或Ca(HCO3)2,或二者兼写]
(2) 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 2HClO2HCl+O2↑
(3) 3.36 0.3
【分析】A是黄绿色有刺激性气味的气体,则A是Cl2,Cl2与石灰乳发生反应:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,反应产生CaCl2、Ca(ClO)2,G在光照下反应,G为HClO,生成气体H为O2,则F为HCl;C与B可反应生成HClO,则C为Ca(C1O)2,D为CaCl2,无色气体B为CO2。CO2与Ca(C1O)2的溶液反应产生CaCO3或Ca(HCO3)2,故E是CaCO3或Ca(HCO3)2,以此来解答。
【详解】(1)根据上述分析可知C是Ca(C1O)2,该物质具有强氧化性,能够将有色物质氧化变为无色物质,因此该物质在日常生活中可作漂白剂;
根据上述分析可知:E物质化学式为CaCO3或Ca(HCO3)2或二者的混合物。
(2)反应①是Cl2与石灰乳发生反应,化学方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
反应⑤是HClO光照分解产生HCl、O2,该反应的化学方程式为:2HClO2HCl+O2↑;
(3)5.6 g Fe的物质的量是0.1 mol,根据反应方程式:2Fe+3Cl22FeCl3中物质反应转化关系可知:1 mol Fe反应,转移3 mol电子,则0.1 mol Fe反应消耗0.15 mol Cl2,其在标准状况下的体积V(Cl2)=0.15 mol×22.4 L/mol=3.36 L,反应过程中转移电子的物质的量是0.3 mol。
9.(23-24高一上·福建福州福建师范大学附属中学·期中)某学习小组探究潮湿的与反应的产物,进行如图实验:
请回答:
(1)试剂Y的名称是 。
(2)请写出装置A中的化学方程式 。
(3)装置C中潮湿的与以等物质的量反应,生成、气体和另一种盐,试写出该反应的化学方程式 。
(4)若将上述装置中的C、D、E部分换成下图所述装置,其中I与Ⅲ是干燥的有色布条,E中盛装溶液,请回答下列问题:
①能证明氯气与水发生化学反应的实验现象是 。
②D中应装入的物质是 (填序号)。
a.浓硫酸 b.生石灰 c.固体 d.固体
【答案】(1)饱和食盐水
(2)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+Cl2O↑+2NaCl
(4) Ⅰ处布条褪色,Ⅲ处布条不褪色 bd
【分析】A中浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气,B为饱和食盐水,可用于除去氯化氢,潮湿的氯气和碳酸钠在C中发生反应,D为气体的收集装置,E用于除去尾气,避免污染环境。
【详解】(1)据分析,试剂Y的名称是饱和食盐水。
(2)装置A中浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气,化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(3)装置C中潮湿的与以等物质的量反应,生成、气体和另一种盐,则反应的化学方程式中与化学计量数之比为1:1,且生成的气体产物仅为Cl2O,生成Cl2O时氯元素化合价升高,则另一种盐为氯元素化合价降低所得、为NaCl(或通过元素质量守恒、与类别可知),则该反应化学方程式:2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+Cl2O↑+2NaCl。
(4)①进入C中的气体是潮湿的氯气,C中I与Ⅲ是干燥的有色布条,要证明氯气与水发生化学反应,则装置C中Ⅱ的作用是干燥氯气,Ⅲ处布条不褪色,可证明氯气无漂白性,Ⅰ处布条褪色,说明氯气与水发生了化学反应、且反应生成的一种产物即HClO有漂白性。故能证明氯气与水发生化学反应的实验现象是:Ⅰ处布条褪色,Ⅲ处布条不褪色。
②D由图可知,D中装入的生石灰或氢氧化钠用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,同时防止空气中的水蒸气影响实验结果,故答案为:bd。
地 城
考点02
氯水 84消毒液 漂白粉
10.(23-24高一上·福建福州福建师范大学附属中学·期中)生活中以下物质属于纯净物的是
A.纯碱 B.“84消毒液” C.75%酒精 D.漂白粉
【答案】A
【详解】A.纯碱是碳酸钠,是纯净物,故A正确;
B.84消毒液是NaClO的水溶液,是混合物,故B错误;
C.75%酒精是乙醇的水溶液,是混合物,故C错误;
D.漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物,故D错误;
故答案为A。
11.(23-24高一上·福建厦门第一中学·期中)为验证在光照条件下新制饱和氯水体系中某些微粒变化情况。现将一定量的饱和新制氯水装入三颈瓶内,将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈瓶中(左图),用强光照射氯水,进行实验并采集数据,获得相关变化曲线(图)。
则图中纵坐标不能表示的物理量是
A.溶液的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】A
【详解】A.新制氯水中含有HClO,HClO光照条件下分解生成HCl和O2,随着时间增加,溶液的pH逐渐减小,纵坐标不能表示溶液的pH,A正确;
B.新制氯水中的HClO光照条件下分解生成HCl和O2,随着时间增加,氢离子浓度增大,纵坐标可表示溶液中氢离子的浓度,B错误;
C.新制氯水中的HClO光照条件下分解生成HCl和O2,随着时间增加,氯离子浓度增大,纵坐标可表示溶液中氯离子的浓度,C错误;
D.新制氯水中的HClO光照条件下分解生成HCl和O2,随着时间增加,氧气的体积分数增大,纵坐标可表示氧气的体积分数,D错误;
故答案选A。
12.(24-25高一上·漳州十校联盟·期中)下列说法正确的是
A.往新制氯水中加入Na2CO3溶液,产生气泡,体现了HClO的酸性
B.漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2,应密封保存
C.向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液只变红不褪色
D.氯气有强氧化性,所以氯气能使有色布条褪色
【答案】C
【详解】A.在新制氯水中,存在反应Cl2+H2OHCl+HClO,加入Na2CO3溶液,HCl与Na2CO3反应产生气泡(CO2),而HClO的酸性比碳酸弱,不能与NaHCO3发生反应,不能生成CO2气体,不能体现HClO的酸性,A不正确;
B.漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,为防止空气中二氧化碳与次氯酸钙反应,导致Ca(ClO)2转化为CaCO3和HClO,HClO光照分解,应密封保存,B不正确;
C.久置的氯水中,Cl2已全部与水反应,生成的HClO已完全分解,溶液为稀盐酸,滴入紫色石蕊试液,溶液只变红不褪色,C正确;
D.氯气有强氧化性,但不具有漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,能使有色布条褪色,D不正确;
故选C。
13.(24-25高一上·福建部分达标学校·期中)3.分类是化学学习和研究的常用手段,下列关于物质分类的组合正确的是
酸
碱
盐
混合物
A
H2SO4
KOH
NaCl
漂白粉
B
H3PO4
CaO
Na2CO3
消毒液
C
HNO3
Ba(OH)2
CO2
洁净的空气
D
HCl
NaOH
NH4Cl
冰水混合物
【答案】A
【详解】A.硫酸电离出的阳离子全是氢离子,硫酸属于酸;KOH电离出的阴离子全是氢氧根离子,KOH属于碱;NaCl电离出金属阳离子和酸根阴离子,NaCl属于盐;漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙,漂白粉属于混合物,故A正确;
B.CaO是氧化物,不是碱,故B错误;
C.CO2是酸性氧化物,不是盐,故C错误;
D.冰水混合物中只含水分子,冰水混合物是纯净物,故D错误;
选A。
14.(24-25高一上·福建厦门双十中学·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的化学式 ,Z在水中的电离方程式为 。
(2)已知高氯酸(HClO4)是强酸,写出高氯酸与铁反应的离子方程式 。
(3)已知反应:2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O,则ClO2 (填“是”或“不是”)酸性氧化物。次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,已知H3PO2是一元酸,则NaH2PO2为 (填“正盐”或“酸式盐”)。
(4)已知氯酸钾与浓盐酸混合能产生氯气,化学反应方程式为:KClO3+6HCl(浓=KCl+3Cl2↑+3H2O。
①请用双线桥标注该反应中电子转移的方向和数目 。
②上述反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
③若生成标准状况下13.44LCl2,则转移电子的物质的量是 。
【答案】(1) Cl2O7
(2)
(3) 不是 正盐
(4) 1:5 1mol
【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,水中的电离方程式为;
(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)酸性氧化物是指能与碱反应生成一种盐和水的化合物,反应中元素化合价不变,2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O,ClO2生成两种盐且是氧化还原反应,故不是酸性氧化物;H3PO2是一元酸,说明次磷酸中只有一个可电离的氢原子,说明NaH2PO2是正盐;
(4)
①对于反应:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,根据归中反应的规律,氯酸钾中氯元素从+5价变到0价,浓盐酸中氯元素从-1价变到0价,转移5个电子,双线桥法为: ;
②KClO3+6HCl(浓=KCl+3Cl2↑+3H2O中氧化剂为化合价降低的氯酸钾,还原剂为化合价升高的HCl,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:5;
③13.44LCl2物质的量为0.6mol,根据方程式,有5个HCl做还原剂时,生成3个Cl2,转移5个电子,生成标准状况下13.44LCl2,则转移电子的物质的量是1mol;
15.(23-24高一上·福建福州第三中学·期中)5.“84消毒液”是家居常用的防疫用品,某化学小组同学查看包装说明,得到如下信息:
【有效成分】NaClO
【规格】1000mL
【浓度】
【使用说明】i.按一定比例稀释后使用。
ii.不得与酸性产品(如洁厕灵)同时使用。
小组同学进行了如下实验,回答下列问题:
(1)稀释:将“84消毒液”原液稀释配制成的溶液。
①稀释时,需要取用 mL“84消毒液”原液。
②下列操作会使溶液中NaClO浓度偏低的是 (填标号)
A.取用久置的“84消毒液“原液进行稀释
B.量取“84消毒液“原液时,仰视读数
C.定容时,俯视刻度线
D.定容摇匀后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
(2)已知:洁厕灵的主要化学成分是盐酸。同学们利用示装置探究84消毒液与洁厕灵不能混用的原因。
①将注射器中的洁厕灵注入试管中,试管内可观察到的现象有 ,淀粉KI试纸上发生反应的离子反应方程式为 。
②棉花团蘸取的溶液A是 ,用离子方程式说明其作用是 。
(3)某同学设计实验探究84消毒液(主要成分为次氯酸钠)的漂白性。
I.在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.在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.在不同温度时,测得84消毒液ORP值随时间的变化曲线如图所示。
已知:ORP表示水溶液中物质的氧化性或还原性强弱。ORP值越大,氧化性越强。
①实验I、II现象不同的原因是为 。
②实验III的结论及可能原因是 。
【答案】(1) 12.5 AD
(2) 产生黄绿色气体,pH试纸先变红后褪色,淀粉-KI试纸变蓝 NaOH溶液
(3) 醋酸和反应生成HClO,实验II中HClO浓度大于实验I中HClO浓度 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
【详解】(1)①根据稀释前后次氯酸钠的物质的量不变,稀释时,需要取用“84消毒液“原液的体积为。
②A.NaClO能与空气中反应,取用久置的“84消毒液“原液进行稀释,次氯酸钠变质,所配溶液中NaClO浓度偏低,故选A;
B.量取“84消毒液“原液时,仰视读数,所取“84消毒液“原液体积偏大,所配溶液中NaClO浓度偏高,故不选B;
C.定容时,俯视刻度线,溶液体积偏小,所配溶液中NaClO浓度偏高,故不选C;
D.定容摇匀后,液面低于刻度线,再加水至刻度线,溶液体积偏大,所配溶液中NaClO浓度偏低,故选D;
选AD。
(2)①“84消毒液”的主要成分为NaClO,具有强氧化性,盐酸中具有还原性,二者混合后能发生氧化还原反应产生黄绿色气体,与水反应生成HCl和次氯酸,盐酸具有酸性,次氯酸具有漂白性,因此pH试纸先变红后褪色,能氧化碘离子生成碘单质,碘单质遇淀粉变蓝,因此湿润的淀粉-KI试纸变蓝,反应过程中被还原为,其反应离子方程式为。
②棉花团的作用是吸收氯气,防止污染,棉花团蘸取的溶液A是NaOH溶液,反应的离子方程式为。
(3)①白醋显酸性,不具有漂白性,醋酸和反应生成HClO,实验II中HClO浓度大于实验I中HClO浓度,所以实验II比实验I褪色快。
②根据实验III的图像可知,随温度升高和时间延长,84消毒液的ORP值下降。原因是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。
【点睛】弱
16.(23-24高一上·福建泉州安溪一中、养正中学、惠安一中、实验中学·期中)6.下列说法正确的是
A.可以用pH试纸测定新制氯水的pH
B.氯气能使湿润的有色布条褪色,所以氯气具有漂白性
C.光照新制氯水有气体逸出,该气体是氧气
D.漂白粉在空气中容易失效的原因是次氯酸钙不稳定,易分解
【答案】C
【详解】A.氯水具有强氧化性,会将有色物质氧化为无色物质而漂白试纸,因此不可以用pH试纸测定新制氯水的pH,A错误;
B.氯气与水反应产生的HClO能使湿润的有色布条褪色,不能说氯气具有漂白性,B错误;
C.氯水中含有的HClO不稳定,光照会分解产生O2、HCl,因此光照新制氯水有气体逸出,该气体是氧气,C正确;
D.漂白粉在空气中容易失效的原因是酸性:H2CO3>HClO,次氯酸钙与空气中的二氧化碳、水反应产生了碳酸钙、次氯酸,而HClO不稳定,光照分解,导致物质变质,D错误;
故合理选项是C。
地 城
考点03
氯气的实验室制法
1.(24-25高一上·福建厦泉五校·期中)下列实验原理、装置及操作能达到实验目的的是
A.用装置①分离胶体中的 B.用装置②除去中的
C.用装置③制取 D.用操作④检验化合物中是否含钾元素
【答案】B
【详解】A.胶体中胶粒和电解质溶液中的离子都可以通过滤纸,因此不能采用过滤的方法分离除去胶体中的NaCl,应该采用渗析的方法提纯胶体,A错误;
B.氯气不溶于饱和食盐水,可以除去其中的氯化氢气体,B正确;
C.用二氧化锰与浓盐酸制取氯气,需要加热,装置中无酒精灯,因此不能用于实验室中制取氯气,C错误;
D.钾元素的焰色需要透过蓝色钴玻璃来观察,D错误;
故选B。
2.(23-24高一上·福建泉州第五中学·期中)三氯化碘()在药物合成中用途广泛,其熔点为33℃,沸点为73℃,氧气与单质碘需在温度稍低于70℃下反应制备,实验室制备如图所示。下列说法不正确的是
A.装置A可选用的药品为二氧化锰与浓盐酸
B.装置B的作用是除杂,也作安全瓶,能监测实验进行时装置C中是否发生堵塞
C.装置C中的硅胶用于吸收水,干燥氯气
D.装置D最恰当的加热方式是用水浴加热
【答案】A
【详解】A.二氧化锰与浓盐酸制取需要加热,故A错误;
B.根据B中内外液面高低变化,可以判断是否发生堵塞,故B正确;
C.装置C是利用硅胶吸收水蒸气,故C正确;
D.装置D碘和氯气反应生成ICl3,其熔点为33,沸点为73,最恰当的加热方式是用水浴加热,故D正确;
故答案选A。
3.(23-24高一上·福建泉州第五中学·期中)某实验小组用如图装置制备氯气并探究其性质(夹持装置已省略),下列分析错误的是
A.装置①可以通过调节浓盐酸的滴加速率,来控制生成氯气的速率
B.a、b分别放干燥和湿润的有色布条,可以验证干燥的不具有漂白性
C.反应开始后可观察到③中溶液褪色,说明氯水具有漂白性
D.实验时,当⑤硬质玻璃管中充满黄绿色气体后,点燃酒精灯
【答案】B
【分析】实验目的制备氯气并探究其性质,实验原理漂白精主要成分具有强氧化性,可以氧化浓盐酸生成氯气,生成的氯气中含有杂质、,经过除杂后,验证氯气是否具有漂白性及氧化性,氯气有毒,还需要进行尾气处理。
【详解】A.漂白精与浓盐酸常温下可以反应生成氯气,装置①是制备氯气的发生装置,可以通过调节浓盐酸的滴加速率,来控制生成氯气的速率,A正确;
B.饱和食盐水可以除去杂质,不能除水,a处若放置干燥的有色布条,未经干燥的氯气可以使其褪色,通过无水氯化钙的干燥氯气,也可以使b处湿润的有色布条褪色,故不能验证干燥的不具有漂白性,应改为a、b分别放湿润和干燥的有色布条,通过无水氯化钙的干燥氯气,不能使b处干燥的有色布条褪色,可以验证干燥的不具有漂白性,B错误;
C.通过U形管b处干燥的有色布条不褪色,说明不具有漂白性,观察到③中溶液褪色,说明使品红溶液褪色的是氯水,氯水具有漂白性,C正确;
D.探究氯气与金属反应的性质,需要排除空气中氧气的影响,当⑤硬质玻璃管中充满黄绿色气体说明氯气排净装置中的空气,再点燃酒精灯,通过实验现象说明氯气与铜发生反应,D正确;
答案选B。
二、解答题
4.(24-25高一上·福建福州福九联盟(高中)·期中)二氯化二硫()通常是一种金黄色液体(沸点为138℃),可用于合成植物生长激素、除草剂、橡胶硫化剂等。已知遇水反应生成S、和,热稳定性较差。实验室采用如下装置(加热和夹持仪器已略去)将氯气通入熔融硫磺(熔点为113℃)模拟工业生产,回答下列问题:
(1)写出A中制取氯气的化学方程式 。
(2)装置接口从左到右的顺序为:a→ (填小写字母)。
(3)仪器m的名称是 ,所装碱石灰的作用是 。
(4)打开,通一段时间,原因是 。
(5)证明实验中有生成的现象是 。
(6)某同学查阅资料发现:采用和在95~100℃之间反应,也能得到和一种常用作有机溶剂的副产物,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)(浓)
(2)hi→fg→bc→jk(或或kj)→de
(3) 球形干燥管 吸收多余的氯气,防止空气中的水蒸气进入装置,导致产率下降
(4)将整个装置中的空气排尽,避免加热时硫磺与氧气反应
(5)装置B或或F中有金黄色液体生成
(6)
【分析】通过装置A制备氯气,先通过E中饱和食盐水除去混在氯气中的氯化氢,再用D中浓硫酸干燥氯气,在装置B中发生反应制备产品,在装置F中收集,由于反应过程中使用了氯气,对空气有污染,需要用C进行尾气处理,以此解题。
【详解】(1)A为实验室制取氯气的装置,二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒可确定反应的化学方程式:(浓)。
(2)结合分析知,装置接口从左到右的顺序为:a→hi→fg→bc→jk(或kj)→de。
(3)仪器m的名称是球形干燥管,所装碱石灰的作用是吸收多余的氯气,防止空气中的水蒸气进入装置,导致产率下降。
(4)空气中的氧气可以和S反应,则打开K1,通一段时间N2,原因是将整个装置中的空气排尽,避免加热时硫黄与氧气反应。
(5)二氯化二硫(S2Cl2)通常是一种金黄色液体(沸点为138℃),证明实验中有它生成的现象是装置B或F中有金黄色液体生成。
(6)Cl2和CS2在95~100℃之间反应,得到S2Cl2,副产物为CCl4,该反应的化学方程式为。
5.(24-25高一上·漳州十校联盟·期中)实验室制备和收集氯气的常用装置如下图。
(1)图中盛放MnO2的仪器名称是 。
(2)利用该装置制备氯气的化学方程式为 。
(3)实验装置接口的连接顺序为: 。
e→___________→___________→___________→___________→___________→___________→g→f
(4)实验过程中,饱和食盐水和NaOH溶液的作用分别是 、 。
(5)实验中,用含氯化氢146g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应 (填“能”或“不能”)得到1mol的氯气,原因是 。
(6)家庭中常用“84”消毒液(主要成分为NaClO)与洁厕灵(主要成分为盐酸)清洁卫生,但84消毒液与洁厕灵一起混用会产生有毒的氯气,请写出反应的化学方程式: 。
【答案】(1)圆底烧瓶
(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)d c a b i h
(4) 除去Cl2中混有的HCl 吸收尾气,防止污染空气
(5) 不能 随着反应的进行,浓盐酸浓度变小,反应不再继续
(6)
【分析】实验室用MnO2与浓盐酸在加热条件下反应制备Cl2,因浓盐酸易挥发,制得的Cl2中混有HCl和水蒸气,用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl,用浓硫酸干燥Cl2,再收集Cl2,最后用NaOH溶液吸收尾气,据此解答。
【详解】(1)由仪器构造可知,图中盛放MnO2的仪器名称是圆底烧瓶;
(2)利用该装置制备氯气时,MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成MnCl2、Cl2和水,反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(3)实验装置的连接顺序一般为:发生装置→除杂装置(如需要)→收集装置→尾气处理装置(如需要),结合分析可知,实验装置接口的连接顺序为:e→d→c→a→b→i→h→g→f;
(4)实验制得的Cl2中混有HCl和水蒸气,用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl,而用NaOH溶液进行尾气处理,则实验过程中,饱和食盐水和NaOH溶液的作用分别是:除去Cl2中混有的HCl、吸收尾气,防止污染空气;
(5)实验中,用含氯化氢146g的浓盐酸(物质的量为=4mol)与足量的二氧化锰反应,随着反应的进行,浓盐酸转化为稀盐酸,而稀盐酸与MnO2不反应,HCl一定有剩余,所以不能得到1mol的氯气,其原因是:随着反应的进行,浓盐酸浓度变小,反应不再继续;
(6)NaClO与盐酸混合后会发生氧化还原反应生成NaCl、Cl2和水,反应的化学方程式为:。
6.(24-25高一上·福建厦门外国语学校·期中)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应实验装置如图(夹持装置略):
资料:ⅰ.一定条件下被或氧化成(棕黑色)、(绿色)、(紫色)。
ⅱ.浓碱条件下,可被还原为。
ⅲ.溶液中氢氧根离子浓度越大,碱性越强。的氧化性与溶液的酸碱性无关,的氧化性随碱性增强而减弱。
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
物质
水
溶液
溶液
通入前C中实验现象
得到无色溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
产生白色沉淀,在空气中慢慢变成棕黑色沉淀
通入后C中实验现象
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(1)配平装置中发生的化学反应方程式,并用双线桥标出电子得失数目 。
___________ ______________________ ___________ ___________ ___________。
氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(2)可选用的试剂 (填标号)。
a. b. c. d.
(3)通入前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色,被还原的元素为 。
(4)根据资料ⅱ,Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液
原因一:可能是通入导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将氧化为。
①用离子反应方程式表示通入氯气可能导致溶液碱性减弱的原因 ,但通过实验测定,溶液的碱性变化很小。
②取Ⅲ中放置后的悬浊液,加入溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深,溶液紫色变为绿色的离子方程式为 ,溶液绿色缓慢加深,原因是被 (填“化学式”)氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
③取Ⅲ中放置后的悬浊液,加入水,溶液紫色缓慢加深的原因是 。
【答案】(1)
(2)bd
(3)O
(4) 加水稀释后,悬浊液碱性减弱,氧化性增强,将氧化为(写离子方程式也可)
【分析】在装置A中HCl与KMnO4发生反应制取Cl2,由于盐酸具有挥发性,为排除HCl对Cl2性质的干扰,在装置B中盛有饱和NaCl溶液,除去Cl2中的杂质HCl,在装置C中通过改变溶液的pH,验证不同条件下Cl2与MnSO4反应,装置D是尾气处理装置,目的是除去多余Cl2,防止造成大气污染。
【详解】(1)
Mn元素化合价由+7降低为+2,KMnO4是氧化剂;Cl元素化合价由-1升高为0,HCl是还原剂,配平并用双线桥标出电子得失数目为;2mol KMnO4反应,消耗16mol HCl,其中作还原剂的为10mol,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:5。
(2)装置的作用是吸收氯气,防止污染环境。
a.氯气难溶于溶液,故不选a;
b.氯气和反应生成FeCl3,故选b;
c.氯气和不反应,故不选c;
d.氯气和反应生成氯化钠、次氯酸钠、水,故选d;
选bd。
(3)通入前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色,说明氢氧化锰被氧气氧化为MnO2,所以被还原的元素为O。
(4)①氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水,所以溶液碱性减弱,反应的离子反应方程式为,但通过实验测定,溶液的碱性变化很小。
②浓碱条件下,可被还原为,被氧化为氧气,溶液紫色变为绿色的离子方程式为,随反应进行,溶液碱性减弱,的氧化性增强,被氧化,所以溶液绿色缓慢加深,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
③加水稀释后,悬浊液碱性减弱,氧化性增强,将氧化为,所以加入水,溶液紫色缓慢加深。
7.(23-24高一上·福建泉州第五中学·期中)三氯化硼(),主要用作半导体硅的掺杂源或有机合成催化剂,还用于高纯硼或有机硼的制取。某兴趣小组用氯气和硼为原料,采用下列装置(部分装置可重复使用)制备。
已知:
①的沸点为12.5℃,熔点为-107.3℃;遇水剧烈反应生成硼酸()和盐酸;
②;
⑤B单质在加热条件下会被氧气氧化为
请回答下列问题:
(1)用二氧化锰固体与浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式为: 。
(2)装从左到右的接口连接顺序为a→ →j。
(3)装置E中的试剂为 。如果拆去E装置,可能的后果是 。
(4)B中冰水的作用是 。
(5)D装置中发生反应前先通入一段时间的氯气,排尽装置中的空气。若缺少此步骤,则造成的结果是 。
(6)固体遇空气产生白雾的化学反应方程式为: 。
【答案】(1)
(2)ih→de→fg(或gf)→bc(或cb)→de
(3) 饱和食盐水 硼粉与HCl气体反应生成,加热与的混合气体易发生爆炸
(4)冷却蒸气,使其液化
(5)加热条件下,B单质会被空气中的氧气氧化生成,使产品不纯
(6)
【分析】A制备氯气,E中盛放饱和食盐水除氯气中的氯化氢,C中浓硫酸干燥氯气,D中氯气和硼反应生成,B收集,C中浓硫酸防止水蒸气进入B,F用氢氧化钠吸收氯气,防止污染。
【详解】(1)二氧化锰固体与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰、水,反应的化学方程式为;
(2)A制备氯气,氯气依次通过以下装置,E除氯气中的氯化氢,C干燥氯气,D中氯气和硼反应生成,B收集,C中浓硫酸防止水蒸气进入B,F用氢氧化钠吸收氯气,防止污染,气体导管“长进短出”,所以装从左到右的接口连接顺序为a→ih→de→fg(或gf)→bc(或cb)→de→j;
(3)装置E的作用是除氯气中的氯化氢,试剂为饱和食盐水。如果拆去E装置,硼粉与HCl气体反应生成,加热与的混合气体易发生爆炸。
(4)的沸点为12.5℃,熔点为-107.3℃;B收集,B中冰水的作用是冷却蒸气,使其液化。
(5)B单质在加热条件下会被氧气氧化为。D装置中发生反应前先通入一段时间的氯气,排尽装置中的空气。若缺少此步骤,则造成的结果是加热条件下,B单质被空气中的氧气氧化生成,使产品不纯。
(6)遇水剧烈反应生成硼酸()和盐酸,产生白雾,反应的化学反应方程式为。
8.(24-25高一上·福建师范大学附属中学·期中)氯气是一种重要的化工原料,可用于生产塑料、合成纤维和染料等。
某实验小组现用下图装置来制取氯气并对氯气的某些性质和用途进行探究(K为开关,夹持装置已省略)。请回答下列问题:
(1)仪器①的名称为 。
(2)检验装置A、B的气密性:将仪器①的活塞和开关K关闭,从长颈漏斗处加水至液面高于锥形瓶中的液面,若 ,则说明装置气密性良好。
(3)装置A中发生反应的化学方程式为 ,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)装置E中反应的方程式为 。
(5)装置C中为湿润的KI-淀粉试纸,通入后试纸变蓝,该现象证明具有 性(填“氧化”或者“还原”)。
(6)高铁酸盐是一种新型强氧化剂,在电池材料和水处理等方面具有广泛的应用前景。上图中的装置D可用于实验室制备高铁酸钾,用方程式表示该反应的原理,并用单线桥表示出电子转移情况: 。
【答案】(1)分液漏斗
(2)一段时间后长颈漏斗内液面不下降
(3)
(4)
(5)氧化
(6)
【分析】A制备氯气,B为安全瓶并能除去氯气中的氯化氢,C中氯气和湿润的KI-淀粉反应验证氯气的氧化性,D中氢氧化铁和氯气反应制备高铁酸钾,E中氢氧化钠吸收氯气,防止污染。
【详解】(1)根据装置图,仪器①的名称为分液漏斗;
(2)将仪器①的活塞和开关K关闭,从长颈漏斗处加水至液面高于锥形瓶中的液面,若一段时间后长颈漏斗内液面不下降,则说明装置A、B的气密性良好。
(3)装置A中二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气、水,发生反应的化学方程式为,该反应中,二氧化锰中锰元素化合价降低,二氧化锰是氧化剂,HCl中氯元素化合价升高,HCl是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2。
(4)装置E中氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水,反应的方程式为;
(5)装置C中为湿润的KI-淀粉试纸,通入后试纸变蓝,说明I-被氧化为I2,该现象证明具有氧化性。
(6)
装置D中氢氧化铁被氯气氧化为高铁酸钾,氯气被还原为氯化钾,铁元素化合价由+3升高为+6、氯元素化合价由0降低为-1,反应方程式为2Fe(OH)3+3Cl2+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,用单线桥表示电子转移情况为。
9.(23-24高一上·福建泉州第七中学·期中)化学是一门以实验为基础的学科,物质的分离提纯、检验鉴别、生产制备都可通过合适的实验方案实现。回答下列问题:
(1)乙醚是一种用途很广的有机溶剂。从青蒿中提取青蒿素的一种实验过程如下图所示,操作Y的名称为 。
(2)纯净干燥的氯气与熔融金属锡反应可制备,某化学小组的同学设计了如下实验装置进行制备。
已知:i.金属锡熔点为,化学活泼性与铁相似;
ii.的沸点为,且易与水反应。
请根据上图装置回答:
①装置V中发生反应的化学方程式为 。
②试管Ⅱ中的试剂是 ;
装置V的作用是 。
③装置Ⅵ最好选用下列装置中的 (填标号)。
A. B. C.
④为了顺利完成实验,点燃酒精灯的正确操作是 (填字母)。
A.先点燃I处酒精灯,后点燃IV处酒精灯
B.先点燃IV处酒精灯,后点燃I处酒精灯
C.同时点燃I、IV两处酒精灯
(3)某同学探究不同条件下与二价锰化合物的反应,实验装置如下图所示:
查阅资料显示:
a.在一定条件下能被或氧化成(棕黑色)、(绿色)、(紫色)。
b.浓碱条件下,可被还原为。
c.的氧化性与溶液的酸碱性无关,的氧化性随碱性增强而减弱。
序号
物质X
C中实验现象
通入前
通入后
I
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
II
溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
III
溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
①通入前,Ⅱ、Ⅲ中白色沉淀变为棕黑色沉淀。
②对比实验I、Ⅱ通入后的实验现象,对于还原性与溶液酸碱性的认识是 。
③据资料b,Ⅲ中应得到绿色溶液,而实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将氧化为。
i.用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因: 。
ii.取中放置后的悬浊液,加入溶液,观察到溶液紫色迅速变为绿色,且有无色无味气体产生,该气体的化学式为 ;同时还可观察到溶液的绿色缓慢加深,即可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
【答案】(1)萃取分液
(2) 饱和食盐水 冷却和收集 C A
(3) 的还原性随溶液碱性的增强而增强
【分析】本题综合实验题。根据混合物的性质进行分析提纯。制备,先制备纯净干燥的氯气,再和锡反应,因为易与水反应反应,需要防止空气中水进入收集。探究与二价锰化合物的反应,根据提供信息,在不条件下Mn2+被氧化产物不同,浓碱条件下,高锰酸根可被OH-还原为锰酸根等信息,通过对照实验分析即可得出结论。
【详解】(1)乙醚和水互不相溶,加入乙醚,得到青蒿素的乙醚溶液,操作名称为萃取分液,答案:萃取分液;
(2)纯净干燥的氯气与熔融金属锡反应可制备,Ⅰ制备氯气,Ⅱ除氯气中氯化氢,Ⅲ干燥氯气,Ⅳ氯气和锡反应,Ⅴ收集氯化锡。①装置V中发生反应的化学方程式为;答案:;②试管Ⅱ中的试剂是饱和食盐水;的沸点为,装置V的作用是冷却和收集;答案:饱和食盐水;冷却和收集;
③因为易与水反应。装置Ⅵ的作用吸收未反应的氯气,同时防止空气中水蒸气进入装置Ⅴ,所以最好连接一个装有碱石灰的U型管,答案:C。
④因为锡会和空气中加热时氧气反应,反应开始先用氯气排除装置中空气,所以先点燃I处酒精灯,后点燃IV处酒精灯,故答案选A。
(3)对比实验I、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,可发现 Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强,在碱性条件下可以被氧化到更高价态;①Cl2与NaOH反应产生NaCl、NaClO、H2O,使溶液碱性减弱,反应的化学方程式为:;②取III中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色就是由于在浓碱条件下, 可被OH-为还原,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,OH-被氧化O2;答案: 的还原性随溶液碱性的增强而增强;;。
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