内容正文:
2.2 氯及其化合物
题型01 认识氯气
题型02 氯气与金属、非金属的反应
题型03 氯气与水反应 氯水的成分与性质
题型04 氯气与碱的反应与漂白原理
题型05 氯气的实验室制法
题型06 氯离子的检验
题型07 氯及其化合物“价类”二维图
题型01 认识氯气
1.氯元素的存在
在自然界中以化合态形式存在。
2.物理性质
黄绿色气体;有刺激性气味,有毒;密度比空气大;易液化;可溶于水(1∶2),难溶饱和食盐水。
3.用途
氯气是一种重要的化工原料,大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等。
【典例1】(25-26高一上·辽宁朝阳·阶段练习)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.一定条件下能与氢气反应 D.相同条件下密度比空气的小
【变式1-1】(25-26高一上·吉林长春·阶段练习)以下关于氯元素的说法中,正确的是
A.氯气在自然界中能够以单质形式存在 B.氯离子和氯气均有刺激性气味
C.液氯中含有大量的氯离子 D.氯气有毒,氯离子无毒
【变式1-2】(25-26高一上·内蒙古包头·阶段练习)下列关于氯气及其化合物的叙述不正确的是
A.久置氯水酸性比新制氯水强 B.因为氯气有毒,所以可用于杀菌、消毒、漂白
C.氯气泄漏时,人员应向高处撤离 D.新制备的氯水为黄绿色
【变式1-3】(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)下列说法中正确的是
A.嗅氯气的气味可以用鼻子对着盛有氯气的瓶口
B.用排水法可以收集到纯净的氯气
C.贮氯罐意外泄漏,应沿逆风方向疏散群众
D.氯气车间液氯泄漏时,应弯腰逃离氯气泄漏区域
题型02 氯气与金属或非金属的反应
氯气与金属单质的反应
与钠
2Na+Cl22NaCl(黄色火焰、白烟)
与铁
2Fe+3Cl22FeCl3
与铜
Cu+Cl2CuCl2
与H2
H2 + Cl2 2HCl(苍白色火焰,瓶口有白雾)
[提醒] 氯气一般把变价金属(如Fe、Cu)氧化到最高价。
【典例2】(25-26高一上·内蒙古锡林浩特·阶段练习)下列有关氯气的实验现象叙述正确的是
A.金属钠与氯气反应剧烈燃烧产生大量的白烟
B.红热的铜丝可以在氯气中燃烧,产生蓝色的烟
C.铁丝在氯气中剧烈燃烧,火星四射,固体水溶液为红色
D.纯净的氯气可以在氢气中安静地燃烧,发出苍白色火焰
【变式2-1】(25-26高一上·辽宁沈阳·阶段练习)下列氯化物中,既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金属和盐酸反应制得的是
A.CuCl2 B.FeCl3 C.FeCl2 D.ZnCl2
【变式2-2】(25-26高一上·内蒙古赤峰·阶段练习)氢气在氯气中燃烧的实验装置如图所示,下列有关该实验的说法错误的是
A.集气瓶中氯气呈黄绿色 B.应该在通风橱中进行实验
C.氢气在氯气中燃烧,火焰呈淡蓝色 D.该实验说明燃烧不一定需要氧气
【变式2-3】(25-26高一上·吉林通化·随堂练习)下列关于氯气与金属反应的说法正确的是
A.氯气与铁反应生成氯化亚铁 B.氯气与铜反应生成氯化亚铜
C.变价金属与氯气反应一般显高价 D.氯气与钠反应现象不明显
题型03 氯气与水反应 氯水的成分与性质
1.氯气与水的反应
(1)氯气的水溶液称为氯水:Cl2+H2O⇌HCl+HClO(氯气是酸性气体)。
(2)次氯酸(HClO)
A.弱酸性:弱于H2CO3
B.不稳定性:2HClO 2HCl + O2↑ ,氯水久置变为稀盐酸。
C.强氧化性:漂白、消毒,不能用pH试纸测氯水的pH(漂白褪色)
2.氯水中的微粒与性质
【典例3】(24-25高一上·黑龙江双鸭山·期中)用图示装置进行氯气的实验。下列说法正确的是
A.甲的实验现象是发出苍白色火焰,瓶口有白色烟雾
B.乙中湿润的红布条逐渐褪色,证明氯气具有漂白性
C.丙实验时先将钠加热至熔成球状,再将盛有的集气瓶倒扣在上方
D.丁中若气球变瘪,则说明能与NaOH溶液反应
【变式3-1】(25-26高一上·辽宁丹东·阶段练习)数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连,实现实验数据的即时采集和分析。下图是光照过程中氯水的变化情况。下列有关说法错误的是
A.光照使氯水中的次氯酸分解产生了盐酸,溶液的酸性增强,导电能力也增强
B.减小的主要原因是光照引起了溶解度的减小,氯气逸出
C.随着光照时间的延长,氯水的颜色变浅,故氯水应该储存于棕色瓶中
D.不可以用试纸检测新制氯水的
【变式3-2】(25-26高一上·吉林长春·阶段练习)根据实验目的,下列实验操作、现象及结论都正确的是
选项
实验目的
实验操作及现象
结论
A
检验溶液中的Na+
用硫酸洗净后的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯外焰上灼烧,产生黄色火焰
溶液中存在Na+
B
验证Cl2的漂白性
将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃瓶。一段时间后有色鲜花褪色
Cl2有漂白性
C
制备Fe(OH)3胶体
向沸水中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液,继续加热至液体呈红褐色
FeCl3与水反应产生Fe(OH)3胶体
D
检验溶液中的Cl-
向待测液中先滴入稀盐酸酸化,再滴入硝酸银溶液,产生白色沉淀
则原溶液中一定含有Cl-
A.A B.B C.C D.D
【变式3-3】(25-26高一上·内蒙古呼和浩特·阶段练习)某学习小组利用数字化实验探究氯水的性质:强光照射氯水,传感器记录一系列物理量随着时间的变化过程,得到以下图像,其中不合理的是
A. B.
C. D.
题型04 氯气与碱的反应及漂白原理
氯气和碱的反应
①与NaOH溶液制取漂白液,有效成分是NaClO。
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O;离子方程式:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。
②与冷的石灰乳制取漂白粉,有效成分是Ca(ClO)2。
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
漂白粉(液)消杀或变质原理:
①漂白液:NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO。
②漂白粉:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。(强酸制弱酸)
【典例4】(25-26高一上·辽宁大连·阶段练习)下列说法正确的是
A.氯气有漂白性,所以氯气能使湿润的有色布条褪色
B.新制氯水的颜色为浅黄绿色,光照新制氯水有气体逸出,该气体为
C.向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液将先变红后褪色
D.漂白粉的有效成分是,应密封并置于阴凉处保存
【变式4-1】(25-26高一上·黑龙江伊春·阶段练习)下图是一种试验某种气体化学性质的实验装置,图中B为开关。如先打开B,在A处通入干燥氯气,C中红色布条颜色无变化;当关闭B时,C处红色布条颜色褪去。则D瓶盛的溶液是
A.氢氧化钙悬浊液 B.水 C.浓氢氧化钠溶液 D.浓硫酸
【变式4-2】(25-26高一上·黑龙江鹤岗·阶段练习)陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间因果关系判断均正确的是
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
氯气在常温下能与铁反应
钢瓶可以存放液氯
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
B
向包有的脱脂棉中通入气体,脱脂棉燃烧
与的反应是放热反应
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
C
漂白粉放置在空气中容易变质
漂白粉中的与空气中的反应产生
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
D
金属钠能与水反应
高压钠灯可发出透雾性强的黄光
Ⅰ对;Ⅱ对;无关系
A.A B.B C.C D.D
【变式4-3】(25-26高一上·辽宁大连·阶段练习)工业上将氯气通入石灰乳中制备漂白粉,其流程如图。下列有关说法错误的是
A.漂白粉是混合物
B.检验Cl2中是否混有HCl气体的方法是将气体通入硝酸银溶液
C.过滤操作中需要使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
D.工业制备漂白粉的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2 =CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
题型05 氯气的实验室制法
氯气的实验室制法
原理:MnO2 +4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
净化:饱和食盐水(除HCl),浓硫酸(除H2O)。
收集:向上排空气法、排饱和食盐水法。
尾气处理:NaOH溶液
【其他方法】
①2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
【注意】①此反应不需要加热②不能用盐酸酸化高锰酸钾溶液。锰酸钾溶液。不需要加热。KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O(价态归中)
【典例5】(25-26高三上·吉林长春·模拟)实验室制取时,下列装置能达到相应实验目的的是
A.制备 B.净化
C.收集 D.尾气处理
【变式5-1】(25-26高一上·吉林白山·阶段练习)利用亚克力管制备并进行的性质探究。实验开始时,取下最左边三通管上端的管帽,快速加入浓盐酸,立即盖好。下列说法正确的是
A.处发生反应时,浓盐酸只表现出还原性
B.、两处的石蕊试纸均先变红后褪色
C.处湿润的淀粉试纸变蓝,说明还原性:
D.甲是蘸有饱和食盐水的棉球
【变式5-2】(25-26高三上·内蒙古通辽·模拟)四氯化锡()可用作媒染剂,熔点-33℃,沸点114℃,遇潮湿空气能剧烈反应,释放氯化氢。利用如图装置可以制备四氯化锡(部分夹持装置省略)。已知金属Sn常见化合价为+2和+4,化学活泼性与铁相似。(:摩尔质量)
下列说法正确的是
A.甲中发生反应的离子方程式为
B.仪器B的名称为恒压滴液漏斗,装置丙中盛放的是浓硫酸
C.丁戊之间的导管过细,会被凝结的固体堵塞
D.戊中b口进水,a口出水
【变式5-3】(25-26高一上·内蒙古包头·阶段练习)将浓盐酸加到KMnO4中进行如图(a~c均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,反应一段时间后,下列分析错误的是
A.a处变黄色,说明具有氧化性 B.b处变橙色,说明非金属性
C.c处红色逐渐变浅,说明具有漂白性D.浓盐酸与反应,体现了的还原性和酸性
题型06 氯离子的检验
氯离子的检验方法
原理:Ag++Cl-===AgCl↓。
操作:取少量待测液于试管中,加入硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则含有Cl-。
若待测液中含SO42-,应先将其沉淀完全后,再对Cl-作验证。
【典例6】(25-26高一上·吉林·阶段练习)某透明溶液中可能含有H+、Cu2+、NH、Fe3+、SO、Cl-、NO、OH-中的几种离子(浓度均为0.1 mol/L)。常温时,对其进行如下的实验操作
下列说法错误的是
A.原溶液中一定不含有Fe3+、OH-
B.原溶液中一定含有H+、Cl-、Cu2+、SO
C.无法判断原溶液中是否含有NO
D.若后续检验测得原溶液中含有NH,则说明原溶液中一定含有H+、Cu2+、NH、SO、Cl-、NO
【变式6-1】(25-26高一上·辽宁沈阳·阶段练习)下列实验操作与现象对应的结论错误的是
实验操作与现象
结论
A
向某溶液中先加入适量稀硝酸,再加入溶液,生成白色沉淀
该溶液中含有
B
向久置的粉末中加入过量稀硫酸,产生气泡
已经完全变质
C
向饱和溶液中通入足量的,产生白色沉淀
相同温度下溶解度:
D
用激光灯照射某液体,观察到一条“光亮”的通路
该液体分散质粒子直径介于之间
A.A B.B C.C D.D
【变式6-2】(25-26高一上·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)下列实验目的、操作、现象及结论合理的是
实验目的
实验操作
现象及结论
A
探究久置的Na2O2是否变质
取少量样品,滴加过量的盐酸,并将生成的气体通入BaCl2溶液
若无白色沉淀生成,则Na2O2未变质
B
检测Na2CO3溶液是否含有NaCl
取少量溶液,滴加过量的HNO3,再滴加AgNO3溶液
若生白色沉淀,则溶液中含有一定含有NaCl
C
探究样品中是否含有钾元素
用铂丝蘸取样品进行焰色试验
若未观察到火焰呈紫色,则样品中不含有钾元素
D
制备Fe(OH)3胶体
将5~6滴饱和FeCl3溶液滴加至NaOH溶液中
若有红褐色物质生成,则为Fe(OH)3胶体
A.A B.B C.C D.D
【变式6-3】(25-26高一上·辽宁营口·阶段练习)下图所示转化关系中,A、B、C、D、E、F、G均为含钠元素的物质,其中D为单质,A可作面食的膨松剂,F的水溶液常用作消毒剂,C与甲的反应可用于潜水艇的氧气供给。常温常压下,乙为无色无味的液体;丙、丁、戊均为常见气态非金属单质。回答下列问题:
(1)A的化学式为 ,若A溶液中混有少量B,最简单的除杂方法是 。
(2)甲与C反应的化学方程式为 。
(3)乙与D反应的离子方程式为 。
(4)E与戊反应的离子方程式为 。
(5)检验G溶液中阴离子的常用试剂为 (填化学式)。
题型7 氯及其化合物“价类”二维图
①为HCl,氯元素为-1价,属于氢化物;②为Cl2,属于单质,氯元素的化合价为0;③为ClO2,氯元素的化合价为+4价,属于氧化物;④为HClO,氯元素为+1价,属于弱酸;⑤为NaCl,氯元素为-1价,属于钠盐;⑥为NaClO,氯元素为+1价,属于钠盐。
【典例7】(25-26高一上·吉林长春·阶段练习)在“价-类”二维图中融入“杠杆模型”,可直观辨析部分物质间的转化及其定量关系。图中的字母分别代表常见的含氯元素的物质,下列相关推断合理的是
A.d能使鲜花褪色,说明d具有漂白性
B.等浓度的b、c溶液,b溶液酸性更强
C.若d在加热条件下与强碱溶液反应生成的含氯化合物只有e和f,则
D.加热条件下,足量二氧化锰和含4 mol a的浓溶液充分反应可制得1 mol d气体
【变式7-1】(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·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.加热条件下,含有14.6g a的浓溶液与足量的二氧化锰反应可以制取7.1g氯气
B.b物质与氢氧化钠溶液反应时既是氧化剂又是还原剂
C.c物质可用于自来水消毒
D.d物质具有弱酸性和强氧化性
【变式7-2】25-26高一上·辽宁大连·阶段练习)氯及其化合物的“价-类”二维图如图,d、e属于钾盐。下列说法错误的是
A.b溶液久置后会转化为c B.a能使干燥的有色布条褪色
C.b也可以使有色布条褪色 D.的转化可用于制取氧气
【变式7-3】25-26高一上·内蒙古乌兰察布·阶段练习)下图为氯及其化合物的“价类二维图”,下列说法错误的是
A.加热条件下,含有14.6g a的浓溶液与足量的二氧化锰反应可以制取7.1g氯气
B.b物质与氢氧化钠溶液反应时既是氧化剂又是还原剂
C.c物质可用于自来水消毒 D.d物质具有弱酸性和强氧化性
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2.2 氯及其化合物
题型01 认识氯气
题型02 氯气与金属、非金属的反应
题型03 氯气与水反应 氯水的成分与性质
题型04 氯气与碱的反应与漂白原理
题型05 氯气的实验室制法
题型06 氯离子的检验
题型07 氯及其化合物“价类”二维图
题型01 认识氯气
1.氯元素的存在
在自然界中以化合态形式存在。
2.物理性质
黄绿色气体;有刺激性气味,有毒;密度比空气大;易液化;可溶于水(1∶2),难溶饱和食盐水。
3.用途
氯气是一种重要的化工原料,大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等。
【典例1】(25-26高一上·辽宁朝阳·阶段练习)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.一定条件下能与氢气反应 D.相同条件下密度比空气的小
【答案】D
【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.氯气氧化性较强,一定条件下能与氢气反应生成HCl,选项C正确;
D.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D错误;
答案选D。
【变式1-1】(25-26高一上·吉林长春·阶段练习)以下关于氯元素的说法中,正确的是
A.氯气在自然界中能够以单质形式存在 B.氯离子和氯气均有刺激性气味
C.液氯中含有大量的氯离子 D.氯气有毒,氯离子无毒
【答案】D
【详解】A.氯是活泼的非金属元素,氯元素在自然界中不能以游离态形式存在,A不正确;
B.氯气是黄绿色具有刺激性气味的气体,氯离子呈无色,没有气味,B不正确;
C.液氯是液态的氯单质,不含有氯离子,C不正确;
D.氯气是黄绿色的有毒气体,食盐中氯元素是以氯离子形式存在,没有毒性,D正确;
故选D。
【变式1-2】(25-26高一上·内蒙古包头·阶段练习)下列关于氯气及其化合物的叙述不正确的是
A.久置氯水酸性比新制氯水强 B.因为氯气有毒,所以可用于杀菌、消毒、漂白
C.氯气泄漏时,人员应向高处撤离 D.新制备的氯水为黄绿色
【答案】B
【详解】A.新制氯水中含有三分子:Cl2、HClO、H2O,四离子:H+、Cl-、ClO-、OH-,HClO是弱酸,不能完全电离,久置氯水:HClO分解产生HCl和氧气,则久置氯水酸性比新制氯水强,A正确;
B.因为氯气具有氧化性,可使蛋白质变性,氯气本身不具有漂白性,氯气溶于水与水反应能形成次氯酸,次氯酸具有漂白性,所以可用于杀菌、消毒、漂白,不是因为氯气有毒性,B错误;
C.氯气的密度比空气大,氯气泄漏时,气体下沉,人员应向高处撤离,C正确;
D.新制备的氯水中含有氯气分子,为黄绿色,D正确;
故选B。
【变式1-3】(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)下列说法中正确的是
A.嗅氯气的气味可以用鼻子对着盛有氯气的瓶口
B.用排水法可以收集到纯净的氯气
C.贮氯罐意外泄漏,应沿逆风方向疏散群众
D.氯气车间液氯泄漏时,应弯腰逃离氯气泄漏区域
【答案】C
【详解】A.直接对着瓶口闻氯气气味不正确,应用手扇动瓶口少量气体飘入鼻孔的方法,A错误;
B.氯气能溶于水,排水法无法收集纯净氯气,同时会引入水蒸气,可以向上排空气法收集,B错误;
C.氯气泄漏时逆风疏散可避开气体扩散方向,C正确;
D.氯气密度大,低处浓度高,弯腰逃离会增加吸入风险,D错误;
故选C。
题型02 氯气与金属或非金属的反应
氯气与金属单质的反应
与钠
2Na+Cl22NaCl(黄色火焰、白烟)
与铁
2Fe+3Cl22FeCl3
与铜
Cu+Cl2CuCl2
与H2
H2 + Cl2 2HCl(苍白色火焰,瓶口有白雾)
[提醒] 氯气一般把变价金属(如Fe、Cu)氧化到最高价。
【典例2】(25-26高一上·内蒙古锡林浩特·阶段练习)下列有关氯气的实验现象叙述正确的是
A.金属钠与氯气反应剧烈燃烧产生大量的白烟
B.红热的铜丝可以在氯气中燃烧,产生蓝色的烟
C.铁丝在氯气中剧烈燃烧,火星四射,固体水溶液为红色
D.纯净的氯气可以在氢气中安静地燃烧,发出苍白色火焰
【答案】A
【详解】A.金属钠与氯气反应生成氯化钠固体颗粒,现象为剧烈燃烧并产生白烟,A正确;
B.铜在氯气中燃烧生成氯化铜,产生棕色的烟,B错误;
C.铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁,其水溶液呈棕黄色,C错误;
D.氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰,而非氯气在氢气中燃烧,反应物颠倒,D错误;故选A。
【变式2-1】(25-26高一上·辽宁沈阳·阶段练习)下列氯化物中,既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金属和盐酸反应制得的是
A.CuCl2 B.FeCl3 C.FeCl2 D.ZnCl2
【答案】D
【详解】A.Cu为不活泼金属,与盐酸不反应,故A不符合题意;
B.FeCl3只能由Fe和氯气反应生成,铁与盐酸生成FeCl2,故B不符合题意;
C.FeCl2只能由Fe和盐酸反应生成,Fe和氯气反应生成FeCl3,故C不符合题意;
D.ZnCl2可由锌和氯气直接反应制得,又能由锌和盐酸反应制得,故D符合题意;
故选D。
【变式2-2】(25-26高一上·内蒙古赤峰·阶段练习)氢气在氯气中燃烧的实验装置如图所示,下列有关该实验的说法错误的是
A.集气瓶中氯气呈黄绿色 B.应该在通风橱中进行实验
C.氢气在氯气中燃烧,火焰呈淡蓝色 D.该实验说明燃烧不一定需要氧气
【答案】C
【详解】A.氯气是黄绿色气体,集气瓶中氯气呈黄绿色,A正确;
B.氯气有毒,反应生成的氯化氢有刺激性气味,实验应在通风橱中进行,B正确;
C.氢气在空气中燃烧火焰呈淡蓝色,在氯气中燃烧火焰呈苍白色,C错误;
D.该实验中氢气在氯气中燃烧,没有氧气参与,说明燃烧不一定需要氧气,D正确;
故答案选C。
【变式2-3】(25-26高一上·吉林通化·随堂练习)下列关于氯气与金属反应的说法正确的是
A.氯气与铁反应生成氯化亚铁 B.氯气与铜反应生成氯化亚铜
C.变价金属与氯气反应一般显高价 D.氯气与钠反应现象不明显
【答案】C
【详解】A.氯气的氧化性较强,氯气与铁在点燃条件下反应只生成氯化铁而非氯化亚铁,A错误;
B.氯气的氧化性较强,与铜反应生成的是氯化铜而非氯化亚铜,B错误;
C.氯气的氧化性较强,氯气与变价金属反应时,通常将变价金属氧化为其高价态产物,如氯气和铁反应时,产物为氯化铁而非氯化亚铁,C正确;
D.钠与氯气反应剧烈,钠在氯气中燃烧时发出黄色火焰且产生大量白烟,现象明显,D错误;
故选C。
题型03 氯气与水反应 氯水的成分与性质
1.氯气与水的反应
(1)氯气的水溶液称为氯水:Cl2+H2O⇌HCl+HClO(氯气是酸性气体)。
(2)次氯酸(HClO)
A.弱酸性:弱于H2CO3
B.不稳定性:2HClO 2HCl + O2↑ ,氯水久置变为稀盐酸。
C.强氧化性:漂白、消毒,不能用pH试纸测氯水的pH(漂白褪色)
2.氯水中的微粒与性质
【典例3】(24-25高一上·黑龙江双鸭山·期中)用图示装置进行氯气的实验。下列说法正确的是
A.甲的实验现象是发出苍白色火焰,瓶口有白色烟雾
B.乙中湿润的红布条逐渐褪色,证明氯气具有漂白性
C.丙实验时先将钠加热至熔成球状,再将盛有的集气瓶倒扣在上方
D.丁中若气球变瘪,则说明能与NaOH溶液反应
【答案】C
【详解】A.甲:氢气在氯气中安静的燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白色雾,注意:烟是固体小颗粒,雾是小液滴,此处白雾是燃烧产生的HCl与水蒸气形成的小液滴,A错误;
B.乙:氯气与水反应生成的HClO具有漂白性,使湿润的红布条逐渐褪色,氯气本身不具有漂白性,B错误;
C.丙:实验时先将钠加热至熔成球状,再将盛有的集气瓶倒扣在上方,观察到钠剧烈燃烧,发出黄色火焰,产生大量白烟,C正确;
D.丁:若气球变鼓,则说明锥形瓶内气体被消耗,即能与NaOH溶液反应,D错误;
故选C。
【变式3-1】(25-26高一上·辽宁丹东·阶段练习)数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连,实现实验数据的即时采集和分析。下图是光照过程中氯水的变化情况。下列有关说法错误的是
A.光照使氯水中的次氯酸分解产生了盐酸,溶液的酸性增强,导电能力也增强
B.减小的主要原因是光照引起了溶解度的减小,氯气逸出
C.随着光照时间的延长,氯水的颜色变浅,故氯水应该储存于棕色瓶中
D.不可以用试纸检测新制氯水的
【答案】B
【详解】A.氯气与水反应,方程式为:,由于生成了盐酸,酸性增强,同时,氯化氢是强电解质,离子浓度增大、导电性也增强,A正确;
B.减小的主要原因是光照引起了次氯酸的分解,生成盐酸和氧气,氢离子浓度增大、酸性增强,方程式为:,B错误;
C.由于氯水是黄绿色,次氯酸分解促使氯气可以进一步和水反应,颜色变浅,同时生成的次氯酸在光照下更容易分解,应该储存于棕色瓶试剂中,C正确;
D.因为氯水中含有次氯酸,具有漂白性,会让试纸褪色,故不可以用试纸检测新制氯水的值,D正确;
故选B。
【变式3-2】(25-26高一上·吉林长春·阶段练习)根据实验目的,下列实验操作、现象及结论都正确的是
选项
实验目的
实验操作及现象
结论
A
检验溶液中的Na+
用硫酸洗净后的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯外焰上灼烧,产生黄色火焰
溶液中存在Na+
B
验证Cl2的漂白性
将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃瓶。一段时间后有色鲜花褪色
Cl2有漂白性
C
制备Fe(OH)3胶体
向沸水中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液,继续加热至液体呈红褐色
FeCl3与水反应产生Fe(OH)3胶体
D
检验溶液中的Cl-
向待测液中先滴入稀盐酸酸化,再滴入硝酸银溶液,产生白色沉淀
则原溶液中一定含有Cl-
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.检验溶液中的Na+时,应用稀盐酸洗净后的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯外焰上灼烧,若用硫酸洗涤铂丝,则不能除去铂丝上的杂质,A错误;
B.氯气没有漂白性,次氯酸具有漂白性,将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃瓶;一段时间后有色鲜花褪色,是因为氯气和鲜花中的水反应生成的HClO而使鲜花褪色,B错误;
C.氢氧化铁胶体的制备方法:向沸水中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液,继续加热至液体呈红褐色,操作及结论正确,C正确;
D.稀盐酸酸化时引进氯离子,应该用硝酸酸化,D错误;
故答案为:C。
【变式3-3】(25-26高一上·内蒙古呼和浩特·阶段练习)某学习小组利用数字化实验探究氯水的性质:强光照射氯水,传感器记录一系列物理量随着时间的变化过程,得到以下图像,其中不合理的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.氯水中存在Cl2+H₂O⇌HCl+HClO,光照下HClO分解生成HCl(),HCl完全电离出Cl⁻,且Cl2与水的反应平衡右移继续生成Cl⁻,故Cl⁻浓度随时间增大,A正确;
B.HClO不稳定,光照下分解(),虽Cl2与水反应会生成HClO,但分解速率大于生成速率,HClO浓度逐渐减小, B错误;
C.HClO分解生成O2,广口瓶中不断产生O2,体积分数随时间增大,C正确;
D.HClO分解生成强酸HCl,H⁺浓度增大,pH减小,D正确;
故选B。
题型04 氯气与碱的反应及漂白原理
氯气和碱的反应
①与NaOH溶液制取漂白液,有效成分是NaClO。
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O;离子方程式:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。
②与冷的石灰乳制取漂白粉,有效成分是Ca(ClO)2。
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
漂白粉(液)消杀或变质原理:
①漂白液:NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO。
②漂白粉:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。(强酸制弱酸)
【典例4】(25-26高一上·辽宁大连·阶段练习)下列说法正确的是
A.氯气有漂白性,所以氯气能使湿润的有色布条褪色
B.新制氯水的颜色为浅黄绿色,光照新制氯水有气体逸出,该气体为
C.向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液将先变红后褪色
D.漂白粉的有效成分是,应密封并置于阴凉处保存
【答案】D
【详解】A.氯气没有漂白性,氯气能使湿润的有色布条褪色是因氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,故A错误;
B.次氯酸见光易分解为HCl和氧气,光照新制氯水有气体逸出,该气体为O2,故B错误;
C.次氯酸见光易分解为HCl和氧气,久置的氯水变质为盐酸,向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液变红后不褪色,故C错误;
D.漂白粉的有效成分是,易与二氧化碳反应生成次氯酸,次氯酸见光易分解为HCl和氧气,所以漂白粉应密封并置于阴凉处保存,故D正确;
选D。
【变式4-1】(25-26高一上·黑龙江伊春·阶段练习)下图是一种试验某种气体化学性质的实验装置,图中B为开关。如先打开B,在A处通入干燥氯气,C中红色布条颜色无变化;当关闭B时,C处红色布条颜色褪去。则D瓶盛的溶液是
A.氢氧化钙悬浊液 B.水 C.浓氢氧化钠溶液 D.浓硫酸
【答案】B
【分析】干燥氯气不能使有色布条褪色,潮湿的氯气中氯气与水反应产生了具有漂白性的HClO而具有漂白性,能够使红色布条褪色。当关闭B时,气体经过D装置,C处红色布条颜色褪去,说明氯气通过D装置后,氯气中含有水蒸气。
【详解】A.氯气经氢氧化钙悬浊液后,氯气被氢氧化钙悬浊液吸收,因此C处有色布条不褪色,A不符合题意;
B.氯气能溶于水,与水发生可逆反应:Cl2+H2OHCl+HClO,氯气经过水后,氯气中混有水,与水反应生成的HClO具有漂白性,因此可使C处有色布条褪色,B符合题意;
C.氯气经过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶而被NaOH吸收,因此C处有色布条不褪色,C不符合题意;
D.浓硫酸具有吸水性,氯气经过盛有浓硫酸的洗气瓶,目的是干燥氯气,得到的氯气中无水蒸气,因此不能使C处有色布条褪色,D不符合题意;
故合理选项是B。
【变式4-2】(25-26高一上·黑龙江鹤岗·阶段练习)下列对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断均正确的是
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
氯气在常温下能与铁反应
钢瓶可以存放液氯
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
B
向包有的脱脂棉中通入气体,脱脂棉燃烧
与的反应是放热反应
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
C
漂白粉放置在空气中容易变质
漂白粉中的与空气中的反应产生
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
D
金属钠能与水反应
高压钠灯可发出透雾性强的黄光
Ⅰ对;Ⅱ对;无关系
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.常温下,氯气几乎不与铁反应,所以可以用钢瓶运输液氯,A中陈述Ⅰ错误,陈述Ⅱ正确, A错误;
B.与的反应是放热反应,并且会生成O2,而且脱脂棉的着火点也很低,B中陈述Ⅰ正确,陈述Ⅱ正确,有关系,B正确;
C.漂白粉放置在空气中容易变质,是因为漂白粉中的有效成分Ca(ClO)2能与空气中的二氧化碳反应生成CaCO3其反应原理:,
,使得漂白粉失效,C中陈述Ⅰ正确,陈述Ⅱ错误,C错误;
D.高压钠灯可发出透雾性强的黄光,是因为钠的焰色是黄光,而黄光的波长很长,因此不容易被雾气的微小水滴或颗粒散射,能够传播更远的距离,与金属钠能与水反应无必然关系,D中陈述Ⅰ正确,陈述Ⅱ正确,无关系,D错误;
故答案选B。
【变式4-3】(25-26高一上·辽宁大连·阶段练习)工业上将氯气通入石灰乳中制备漂白粉,其流程如图。下列有关说法错误的是
A.漂白粉是混合物
B.检验Cl2中是否混有HCl气体的方法是将气体通入硝酸银溶液
C.过滤操作中需要使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
D.工业制备漂白粉的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2 =CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【答案】B
【分析】石灰乳中通入氯气发生反应:2Cl2+2Ca(OH)2 =CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,蒸发后过滤得到漂白粉,主要成分为氯化钙和次氯酸钙,据此分析
【详解】A.漂白粉主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2,还含少量未反应的Ca(OH)2等,属于混合物,A正确;
B.Cl2通入水中会生成HCl,HCl与AgNO3反应也产生AgCl沉淀,故将混合气体直接通入硝酸银溶液无法区分是否含HCl,B错误;
C.过滤操作需用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,C正确;
D.工业上Cl2与石灰乳反应生成CaCl2、Ca(ClO)2和H2O,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2 =CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,D正确;
故答案选B。
题型05 氯气的实验室制法
氯气的实验室制法
原理:MnO2 +4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
净化:饱和食盐水(除HCl),浓硫酸(除H2O)。
收集:向上排空气法、排饱和食盐水法。
尾气处理:NaOH溶液
【其他方法】
①2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
【注意】①此反应不需要加热②不能用盐酸酸化高锰酸钾溶液。锰酸钾溶液。不需要加热。KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O(价态归中)
【典例5】(25-26高三上·吉林长春·模拟)实验室制取时,下列装置能达到相应实验目的的是
A.制备 B.净化
C.收集 D.尾气处理
【答案】D
【详解】A.浓盐酸与MnO2常温不反应,需加热,A错误;
B.应先利用饱和食盐水除HCl,再利用浓硫酸干燥,B错误;
C.向上排空气收集氯气应用双孔橡胶塞,用于连接尾气处理装置;C错误;
D.NaOH溶液可以用于吸收Cl2,D正确;
故答案选D。
【变式5-1】(25-26高一上·吉林白山·阶段练习)利用亚克力管制备并进行的性质探究。实验开始时,取下最左边三通管上端的管帽,快速加入浓盐酸,立即盖好。下列说法正确的是
A.处发生反应时,浓盐酸只表现出还原性
B.、两处的石蕊试纸均先变红后褪色
C.处湿润的淀粉试纸变蓝,说明还原性:
D.甲是蘸有饱和食盐水的棉球
【答案】D
【详解】A.a处发生的反应为KMnO4与浓盐酸反应生成Cl2,化学方程式为,反应中部分Cl-被氧化为Cl2(表现还原性),部分Cl-与K+、Mn2+结合为盐(表现酸性),故浓盐酸既表现还原性又表现酸性,A错误;
B.b处为干燥的蓝色石蕊试纸,Cl2本身无酸性,干燥Cl2不能使干燥试纸变色;c处为湿润的蓝色石蕊试纸,Cl2与水反应生成HCl(使试纸变红)和HClO(漂白褪色),故b处不变色、c处先红后褪色,B错误;
C.d处发生反应,I2遇淀粉变蓝,该反应中Cl2为氧化剂,I2为氧化产物,根据氧化还原规律,氧化剂的氧化性大于氧化产物,说明氧化性Cl2>I2,C错误;
D.a处生成的Cl2中混有挥发出的HCl杂质,饱和食盐水可吸收HCl且减少Cl2溶解,故甲是蘸有饱和食盐水的棉球以除去HCl,D正确;
故选D。
【变式5-2】(25-26高三上·内蒙古通辽·模拟)四氯化锡()可用作媒染剂,熔点-33℃,沸点114℃,遇潮湿空气能剧烈反应,释放氯化氢。利用如图装置可以制备四氯化锡(部分夹持装置省略)。已知金属Sn常见化合价为+2和+4,化学活泼性与铁相似。(:摩尔质量)
下列说法正确的是
A.甲中发生反应的离子方程式为
B.仪器B的名称为恒压滴液漏斗,装置丙中盛放的是浓硫酸
C.丁戊之间的导管过细,会被凝结的固体堵塞
D.戊中b口进水,a口出水
【答案】B
【分析】用氯气与金属锡反应制备四氯化锡,丁装置中盛放Sn,则甲目的是制取氯气,浓盐酸具有挥发性,加热促进挥发,水在加热条件下易变成水蒸气,所以生成的氯气中含有HCl、H2O;SnCl4为无色液体,熔点-33℃,沸点114℃,极易水解,在潮湿的空气中剧烈反应释放氯化氢,为防止丁装置中生成的SnCl4水解和Sn与HCl反应,则乙丙要除去HCl、水,用乙装置中饱和的食盐水除去HCl,用丙装置中浓硫酸干燥Cl2;戊装置中收集的物质是SnCl4,尾气使用氢氧化钠溶液吸收防止污染,据此解答。
【详解】A.装置甲的作用为制备氯气,离子方程式中浓盐酸应拆为H⁺和Cl⁻,正确离子方程式为:,A错误;
B.仪器B有支管平衡气压,为恒压滴液漏斗;SnCl4遇潮湿空气能剧烈反应,因此,氯气需干燥后与Sn反应,丙为干燥装置,盛放浓硫酸,B正确;
C.SnCl4熔点-33℃,冰水浴(0℃)中仅液化,不会凝固为固体,导管堵塞原因不可能是固体凝结,C错误;
D.冷凝管应下进上出,戊中a口(下方)进水,b口(上方)出水,D错误;
故选B。
【变式5-3】(25-26高一上·内蒙古包头·阶段练习)将浓盐酸加到KMnO4中进行如图(a~c均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,反应一段时间后,下列分析错误的是
A.a处变黄色,说明具有氧化性
B.b处变橙色,说明非金属性
C.c处红色逐渐变浅,说明具有漂白性
D.浓盐酸与反应,体现了的还原性和酸性
【答案】C
【详解】A.氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁,反应中氯气为氧化剂,表现氧化性,A正确;
B.Cl2与NaBr作用生成Br2,可证明氧化性:Cl2>Br2,元素单质的氧化性越强,其非金属性越强,则非金属性:Cl>Br,B正确;
C.Cl2和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,消耗了氢氧化钠红色变浅,不能证明生成物质具有漂白性,C错误;
D.浓盐酸与KMnO4反应,Cl元素被氧化,盐酸表现出还原性,还有部分Cl元素化合价未改变,则体现盐酸的酸性,D正确;
故答案为:C。
题型06 氯离子的检验
氯离子的检验方法
原理:Ag++Cl-===AgCl↓。
操作:取少量待测液于试管中,加入硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则含有Cl-。
若待测液中含SO42-,应先将其沉淀完全后,再对Cl-作验证。
【典例6】(25-26高一上·吉林·阶段练习)某透明溶液中可能含有H+、Cu2+、NH、Fe3+、SO、Cl-、NO、OH-中的几种离子(浓度均为0.1 mol/L)。常温时,对其进行如下的实验操作
下列说法错误的是
A.原溶液中一定不含有Fe3+、OH-
B.原溶液中一定含有H+、Cl-、Cu2+、SO
C.无法判断原溶液中是否含有NO
D.若经后续检验,测得原溶液中含有NH,则说明原溶液中一定含有H+、Cu2+、NH、SO、Cl-、NO
【答案】B
【分析】由题干转化信息可知,测得透明溶液的pH为1,说明溶液显酸性,则溶液中含有大量的H+,则不可能含有大量的OH-,向溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀说明原溶液中含有,过滤后的滤液中加入AgNO3产生白色沉淀,说明有Cl-,但前面加入的BaCl2中引入了Cl-,故不能说明原溶液中一定含有Cl-,加入NaOH溶液产生蓝色沉淀,说明原溶液中一定含有Cu2+,则一定含有的离子已经有:H+、和Cu2+,结合题干信息,各离子浓度均为0.1 mol/L可知,溶液中一定含有或Cl-中一种或两种,一定不含Fe3+,可能含有,综上分析可知,一定含有H+、和Cu2+、或Cl-中至少含有一种,一定不含OH-、Fe3+,可能含有,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,原溶液中一定不含有Fe3+、OH-,A正确;
B.由分析可知,原溶液中一定含有H+、Cu2+、SO,或Cl-中至少含有一种,B错误;
C.由分析可知,无法判断原溶液中是否含有NO,C正确;
D.由分析可知,若经过后续检验,测得原溶液中含有NH,根据离子浓度均为0.1mol/L和电荷守恒可知,说明原溶液中一定含有H+、Cu2+、NH、SO、Cl-、NO,D正确;
故答案为:B。
【变式6-1】(25-26高一上·辽宁沈阳·阶段练习)下列实验操作与现象对应的结论错误的是
实验操作与现象
结论
A
向某溶液中先加入适量稀硝酸,再加入溶液,生成白色沉淀
该溶液中含有
B
向久置的粉末中加入过量稀硫酸,产生气泡
已经完全变质
C
向饱和溶液中通入足量的,产生白色沉淀
相同温度下溶解度:
D
用激光灯照射某液体,观察到一条“光亮”的通路
该液体分散质粒子直径介于之间
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.向某溶液中先加入适量稀硝酸,再加入溶液,生成白色沉淀,则该溶液中含有,故A正确;
B.向久置的粉末中加入过量稀硫酸,产生气泡,该气体可能是未变质的与水反应生成的氧气,也可能是变质产生的碳酸钠与稀硫酸反应生成的二氧化碳,无法说明已全部变质,故B错误;
C.向饱和溶液中通入足量的,产生白色沉淀碳酸氢钠,说明相同温度下溶解度:,故C正确;
D.用激光灯照射某液体,观察到一条“光亮”的通路,说明该液体分散质粒子直径介于之间,故D正确;
故选B。
【变式6-2】(25-26高一上·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)下列实验目的、操作、现象及结论合理的是
实验目的
实验操作
现象及结论
A
探究久置的Na2O2是否变质
取少量样品,滴加过量的盐酸,并将生成的气体通入BaCl2溶液
若无白色沉淀生成,则Na2O2未变质
B
检测Na2CO3溶液是否含有NaCl
取少量溶液,滴加过量的HNO3,再滴加AgNO3溶液
若生白色沉淀,则溶液中含有一定含有NaCl
C
探究样品中是否含有钾元素
用铂丝蘸取样品进行焰色试验
若未观察到火焰呈紫色,则样品中不含有钾元素
D
制备Fe(OH)3胶体
将5~6滴饱和FeCl3溶液滴加至NaOH溶液中
若有红褐色物质生成,则为Fe(OH)3胶体
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.过氧化钠变质可能生成碳酸钠,加入盐酸后产生二氧化碳气体,但二氧化碳不能与氯化钡反应产生沉淀,故不能得到结论,A不合题意;
B.硝酸能排除碳酸根离子的干扰,然后用硝酸银检验氯离子,若生成白色沉淀,则溶液中一定含有NaCl,B符合题意;
C.实验中没有透过蓝色的钴玻璃观察,所以不能判断溶液中是否含有K元素,C不合题意;
D.氯化铁滴入氢氧化钠中生成氢氧化铁沉淀,氢氧化铁胶体的制备是将饱和氯化铁滴入沸水中,D不合题意;
故答案为:B。
【变式6-3】(25-26高一上·辽宁营口·阶段练习)下图所示转化关系中,A、B、C、D、E、F、G均为含钠元素的物质,其中D为单质,A可作面食的膨松剂,F的水溶液常用作消毒剂,C与甲的反应可用于潜水艇的氧气供给。常温常压下,乙为无色无味的液体;丙、丁、戊均为常见气态非金属单质。回答下列问题:
(1)A的化学式为 ,若A溶液中混有少量B,最简单的除杂方法是 。
(2)甲与C反应的化学方程式为 。
(3)乙与D反应的离子方程式为 。
(4)E与戊反应的离子方程式为 。
(5)检验G溶液中阴离子的常用试剂为 (填化学式)。
【答案】(1) NaHCO3 通入二氧化碳气体
(2)2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
(3)2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
(4)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(5)HNO3、AgNO3
【分析】图所示转化关系中,A、B、C、D、E、F、G均为含钠元素的物质,其中D为单质,判断为Na,A可作面食的膨松剂,则A为NaHCO3,F的水溶液常用作消毒剂,判断为NaClO,C与甲的反应可用于潜水艇的氧气供给,C为Na2O2,甲为CO2,B为Na2CO3,丁为O2,常温常压下,乙为无色无味的液体,判断为H2O,则D和乙反应生成氢氧化钠和氢气,丙为H2,E为NaOH,丙、丁、戊均为常见气态非金属单质,戊和E反应生成乙、F和G,反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,则G为NaCl,戊为Cl2,结合问题分析判断。
【详解】(1)由分析可知,A的化学式为NaHCO3,若A溶液中混有少量B为Na2CO3,最简单的除杂方法通入二氧化碳气体,发生反应:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,故答案为:NaHCO3;通入二氧化碳气体;
(2)由分析可知,甲与C反应是过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,故答案为:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2;
(3)由分析可知,乙与D反应是钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,故答案为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;
(4)由分析可知,E与戊反应是氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(5)由分析可知,G为NaCl,检验G溶液中阴离子即Cl-的常用试剂是硝酸银和稀硝酸,化学式为:HNO3、AgNO3,故答案为:HNO3、AgNO3。
题型7 氯及其化合物“价类”二维图
①为HCl,氯元素为-1价,属于氢化物;②为Cl2,属于单质,氯元素的化合价为0;③为ClO2,氯元素的化合价为+4价,属于氧化物;④为HClO,氯元素为+1价,属于弱酸;⑤为NaCl,氯元素为-1价,属于钠盐;⑥为NaClO,氯元素为+1价,属于钠盐。
【典例7】(25-26高一上·吉林长春·阶段练习)在“价-类”二维图中融入“杠杆模型”,可直观辨析部分物质间的转化及其定量关系。图中的字母分别代表常见的含氯元素的物质,下列相关推断合理的是
A.d能使鲜花褪色,说明d具有漂白性
B.等浓度的b、c溶液,b溶液酸性更强
C.若d在加热条件下与强碱溶液反应生成的含氯化合物只有e和f,则
D.加热条件下,足量二氧化锰和含4 mol a的浓溶液充分反应可制得1 mol d气体
【答案】C
【分析】a为,b为,c为,d为,e为氯化物,f为氯酸盐,g为高氯酸盐。
【详解】A.不具有漂白性,其与水反应生成的具有漂白性,能使有色物质褪色,故能使鲜花褪色,不能说明具有漂白性,A不符合题意;
B.是一元弱酸,是一元强酸,故等浓度的、溶液,溶液酸性更强,B不符合题意;
C.若在加热条件下与强碱溶液反应生成的含氯化合物只有氯化物e和氯酸盐f,反应的离子方程式为,则,C符合题意;
D.二氧化锰和浓盐酸混合加热,随着反应的进行,盐酸浓度变稀,反应不再发生,故加热条件下,足量二氧化锰和含4 mol 的浓溶液充分反应可制得的物质的量小于1 mol,D不符合题意;
故答案为C。
【变式7-1】(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·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.加热条件下,含有14.6g a的浓溶液与足量的二氧化锰反应可以制取7.1g氯气
B.b物质与氢氧化钠溶液反应时既是氧化剂又是还原剂
C.c物质可用于自来水消毒
D.d物质具有弱酸性和强氧化性
【答案】A
【分析】由氯及其化合物的“价类二维图”可知,a为HCl,b为Cl2,c为ClO2,d为HClO,e为氯酸盐,据此解答。
【详解】A.随着反应进行,浓盐酸变稀,不再与二氧化锰反应,所以加热条件下,含有14.6g a的浓溶液与足量的二氧化锰反应可以制取的氯气质量小于7.1g,A错误;
B.氯气与氢氧化钠溶液反应时,氯元素的化合价既有升高又有降低,则氯气既是氧化剂又是还原剂,B正确;
C.ClO2具有强氧化性,可用于自来水消毒,C正确;
D.d为HClO,属于弱酸,具有弱酸性和强氧化性,D正确;
故选A。
【变式7-2】25-26高一上·辽宁大连·阶段练习)氯及其化合物的“价-类”二维图如图,d、e属于钾盐。下列说法错误的是
A.b溶液久置后会转化为c B.a能使干燥的有色布条褪色
C.b也可以使有色布条褪色 D.的转化可用于制取氧气
【答案】B
【详解】A.b为+1价的酸,即HClO,其溶液久置会分解,故久置后会转化为c(HCl),A正确;
B.a为氯元素单质,干燥的无漂白性,不能使干燥的有色布条褪色,需与水反应生成HClO才具有漂白性,B错误;
C.b为+1价的酸HClO,HClO有漂白性,能使有色布条褪色,C正确;
D.d为+5价钾盐,e为-1价钾盐KCl,d→e的转化为,可用于制取氧气,D正确;
故选B 。
【变式7-3】(25-26高一上·内蒙古乌兰察布·阶段练习)下图为氯及其化合物的“价类二维图”,下列说法错误的是
A.加热条件下,含有14.6g a的浓溶液与足量的二氧化锰反应可以制取7.1g氯气
B.b物质与氢氧化钠溶液反应时既是氧化剂又是还原剂
C.c物质可用于自来水消毒
D.d物质具有弱酸性和强氧化性
【答案】A
【分析】由氯及其化合物的“价类二维图”可知,a为HCl,b为Cl2,c为ClO2,d为HClO,e为氯酸盐,据此解答。
【详解】A.随着反应进行,浓盐酸变稀,不再与二氧化锰反应,所以加热条件下,含有14.6g a的浓溶液与足量的二氧化锰反应可以制取的氯气质量小于7.1g,A错误;
B.氯气与氢氧化钠溶液反应时,氯元素的化合价既有升高又有降低,则氯气既是氧化剂又是还原剂,B正确;
C.ClO2具有强氧化性,可用于自来水消毒,C正确;
D.d为HClO,属于弱酸,具有弱酸性和强氧化性,D正确;
故选A。
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