内容正文:
专题05 氯及其化合物
3大高频考点概览
考点01 次氯酸及其性质和用途
考点02 氯气与碱溶液反应
考点03 实验制取氯气
地 城
考点01
次氯酸及其性质和用途
1.(24-25高一上·云南德宏州·期末)实现下列物质之间的转化,需要加入还原剂才能实现的是
A.Cl2→HCl B.KClO3→O2 C.CuO→Cu D.CO→CO2
2.(23-24高一上·云南保山·期末)氯及其化合物在生产生活中应用广泛。如图为氯元素的“价—类”二维图,下列叙述不正确的是
A.b与Fe反应产物的水溶液可用于刻蚀覆铜板
B.c可用作自来水厂的水体消毒剂
C.f为漂白粉的有效成分,工厂常将b通入澄清石灰水制取
D.d为弱酸,见光易分解
3.(23-24高一上·云南昭通第一中学教研联盟·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.铁粉与硝酸银溶液反应:
B.碳酸氢钠溶液与氢氧化钾反应:
C.与水反应:
D.向粉中加入溶液:
4.(23-24高一上·云南大理州·期末)潮湿的氯气能使有色布条褪色是由于它能生成
A.氯气 B.次氯酸 C.次氯酸根 D.氯化氢
5.(23-24高一上·云南保山·期末)性质决定用途是化学的重要科学观念。对下列物质的性质和用途说法正确的是
A.四氧化三铁是一种红棕色粉末,常用作油漆、涂料等红色颜料
B.氧化钠能与人体呼出的二氧化碳和水反应生成氧气,可做供氧剂
C.次氯酸钠溶液具有强氧化性,可做漂白剂
D.金属铝在空气中易被氧化生成一层致密的氧化膜,可长期盛放酸性或碱性食物
6.(23-24高一上·云南曲靖宣威·期末)某“84消毒液”的包装说明如图所示:
【产品名称】84消毒液
【有效成分】NaClO
【规格】1000mL
【浓度】4.0molL-1
注意:
①按一定比例稀释后使用
②不得与酸性产品(如洁厕灵)同时使用
回答下列问题:
(1)用“84消毒液”原液配制500mLc(NaClO)=0.060molL-1的溶液。配制过程中,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、 。配制时,一般可分为以下几个步骤:①量取、②计算、③稀释、④摇匀、⑤转移、⑥洗涤并转移、⑦定容、⑧冷却。其正确的操作顺序为②→①→③→________→________→________→_______→④(填序号)。
(2)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会使制得溶液浓度偏高的是 (填选项字母)。
A.未洗涤烧杯和玻璃棒
B.定容时仰视容量瓶刻度线
C.未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
D.配制前容量瓶内有少量蒸馏水
(3)“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强其消毒能力,某学习小组人员用(密度为1.84gcm-3)的浓硫酸配制500mL2.3molL-1的稀硫酸,用于增强“84消毒液”的消毒能力。
①需用浓硫酸的体积为 mL。
②取用任意体积的浓硫酸时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是 (填选项字母)。
A.溶液中H2SO4的物质的量 B.溶液的浓度
C.溶液的质量 D.溶液的密度
(4)为研究“84消毒液”的性质,进行下列实验:
实验I.向2mL“84消毒液”中加入2mL水后,放入红色纸片,观察到纸片慢慢褪色。
实验II.向2mL“84消毒液”中加入2mL白醋后,放入红色纸片,观察纸片迅速褪色。
已知:醋酸的酸性大于HClO。
溶液中Cl2、HClO、ClO-物质的量分数(α)随溶液pH变化如图所示:
图像表明,当调至pH=4时,“84消毒液”中的有效成分为 ,由“实验I”和“实验II”可知,当其他条件相同时,氧化性:HClO NaClO(填“大于”或“小于”);用次氯酸钠溶液代替次氯酸溶液作消毒剂的原因为 (用化学方程式说明)。
7.(23-24高一上·云南大理州·期末)利用数字传感器对氯水的光照实验进行数据采集与分析,下列图示正确的是
A. B. C. D.
8.(23-24高一上·云南红河哈尼族彝族·期末)室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得结论或目的正确的是
选项
实验操作和现象
结论或目的
A
将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片,有色鲜花逐渐褪色
氯气具有漂白性
B
将混有HCl的气体通入饱和溶液中
除去HCl杂质
C
用铂丝(或铁丝)蘸取某白色粉末做焰色试验,火焰呈黄色
原粉末中有,无
D
向沸腾的NaOH溶液中边滴加饱和溶液,边用玻璃棒搅动,然后继续煮沸
制备胶体
A.A B.B C.C D.D
9.(23-24高一上·云南昆明盘龙区·期末)下图为氯及其化合物的“价-类”二维图,下列说法不正确的是
A.c可作为自来水消毒剂是因为其具有强氧化性
B.的物质间转化均能一步实现
C.含的浓溶液与足量软锰矿充分反应可制得
D.完全参与氧化还原反应,转移的电子数可能为
10.(23-24高一上·云南德宏州·期末)某兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中氯水的pH、氯水中氯离子的浓度、广口瓶中氧气的体积分数三者的变化,实验结果如图所示。下列说法正确的是
A.氯水的pH随光照时间增加而减小,说明光照可减少氢离子的浓度
B.从图中相关曲线变化可知在光照过程中溶液的导电能力逐渐增强
C.氯水呈黄绿色,说明氯水中存在Cl2、HCl、HClO
D.光照过程中O2体积分数逐渐增加,说明发生了氧化还原反应,其中O2为还原产物
11.(24-25高一上·云南德宏州·期末)二氧化氯(ClO2)是一种广泛使用的消毒剂,常温下为气体,密度比空气大,易溶于水而难溶于有机溶剂,实验室用NaClO2与干燥的Cl2反应制得ClO2和NaCl。下图是实验室用于制备和收集一定量纯净的ClO2的装置(某些夹持装置和垫持用品已省略)。其中E中盛有四氯化碳液体。
(1)H中盛装浓盐酸,仪器H的名称是 。
(2)装置A中圆底烧瓶中装有二氧化锰固体,发生反应的离子方程式为 。
(3)B装置的作用是 ,C装置中所盛试剂是 。E装置的作用是 。
(4)F为ClO2收集装置,其中与装置E导管相连的导管口是 (填接口字母)。
(5)写出D中反应的化学方程式 。
(6)工业上采用NaOH和H2O2混合溶液吸收ClO2制备NaClO2,此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
12.(23-24高一上·云南保山·期末)氯化铁是一种重要的化工产品,易升华,易溶于水并且有强烈的吸水性,会吸收空气中的水分而发生变质。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验。请根据如图回答下列问答:
(1)盛装浓盐酸的仪器名称为 ;
(2)装置的连接顺序为:a→ → → → → → →f(按气体方向填写)
(3)写出A中反应的化学方程式 ;
(4)B中硬质玻璃管直接连接收集器,不能使用细导管连接的原因是 ;
(5)实验结束后,测得装置B的质量增加m克,则理论上装置B中反应转移电子的物质的量为 (用含m的式子回答);
(6)碱石灰的作用是 ;
(7)和可以相互转化,用如图所示装置进行氢气还原的实验,实验结束,取少量石英管内剩余固体溶于稀盐酸,固体全部溶解且无气泡,对固体成分进行猜测并设计实验验证。
猜测1:只有
猜测2:含有和
猜测3:只有
①实验方案:
已知:铁氰化钾溶液与反应产生蓝色沉淀
实验步骤
操作
现象
第一步
取溶液于试管中,加入___________
现象一
第二步
另取溶液于试管中,加入铁氰化钾溶液
现象二
第一步加入的试剂为 ;
实验结论:现象一为 ,现象二为 ,则猜测1成立;
②另一个同学猜想,加热到更高温度T,,可能会还原得到其他物质。该同学在温度T下重复上述还原实验,当把石英管内剩余固体溶于稀盐酸时,发现固体溶解且有少量气泡产生,请写出温度T下石英管内发生反应的化学方程式 。
地 城
考点02
氯气与碱溶液反应
13.(24-25高一上·云南德宏州·期末)为探究元素及其重要化合物的性质,下列说法中错误的是
A.向酚酞溶液中不断加入Na2O2,酚酞溶液先变红后褪色,说明Na2O2是具有漂白性的碱性氧化物
B.可用紫色石蕊试液鉴别新制氯水和稀盐酸
C.Fe2O3俗称铁红,磁铁矿的主要成分是Fe3O4
D.在NaH与水的反应(NaH + H2ONaOH +H2↑)中,NaH作还原剂
14.(23-24高一上·云南昭通第一中学教研联盟·期末)实验室中下列做法错误的是
A.制备氢氧化亚铁时胶头滴管深入到液面以下
B.用干燥的沙子扑灭金属钠的燃烧
C.用盐酸清洗焰色实验后的铂丝
D.用碱石灰干燥氯气
15.(23-24高一上·云南民族大学附属高级中学·期末)氯在生产、生活中应用广泛,如图是部分含氯物质的价类二维图,下列说法错误的是
A.测定b单质的水溶液的pH值,用玻璃棒蘸取溶液点在pH试纸上与标准比色卡对比即可
B.实验室中用与a的浓溶液反应制取b
C.物质c见光易分解
D.d常用于自来水消毒
16.(23-24高一上·云南师范大学附属中学·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.向溶液中加入少量溶液:
B.二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色:
C.氢氧化镁与足量稀盐酸反应:
D.已知酸性:,向溶液中通入少量:
17.(24-25高一上·云南昆明五华区·期末)下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
选项
实验
现象
结论
A
取少量久置于空气中的漂白粉于试管中,滴入足量稀盐酸,将生成的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
漂白粉的主要成分是
B
将一小块金属Na放入溶液中
钠浮在液面上四处游动,溶液中有红色沉淀生成
Na比Cu活泼
C
取少量溶液于试管中,滴加几滴新制氯水,再滴2滴KSCN溶液
溶液变红
溶液中含
D
用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝管在酒精灯上加热
铝熔化,但液态铝并不滴落下来
的熔点比金属Al的熔点高
A.A B.B C.C D.D
18.(23-24高一上·云南昆明盘龙区·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.制漂白粉:
B.将绿豆大小的钾投入水中:
C.所有强酸与强碱溶液反应均可表示为:
D.用白醋除去钢铁制品的铁锈:
19.(24-25高一上·云南昆明五华区·期末)某小组探究潮湿的与反应制备,实验装置如下。已知:在常温下为棕黄色有毒气体,密度比空气大,。下列说法错误的是
A.E装置仅用于吸收未反应的
B.盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗
C.属于酸性氧化物,可用向上排空气法收集该气体
D.试剂X是饱和NaCl溶液,其作用是吸收氯气中的氯化氢
20.(24-25高一上·云南昆明五华区·期末)下列离子方程式书写错误的是
A.氧化铝溶于氢氧化钠溶液:
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:
C.用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板:
D.将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合:
21.(23-24高一上·云南民族大学附属高级中学·期末)如图所示为一些常见物质的转化关系(部分物质已略去)。其中A是一种重要的化工原料,室温下C为黄绿色气体,D为淡黄色固体粉末。
回答下列问题:
(1)其中物质B对应元素的原子结构示意图为 ,的结构式为 ,G的化学式为 。
(2)物质D与反应除生成E,还生成另一种物质: (填名称)。
(3)写出F的溶液与I反应的离子方程式: 。
(4)写出G的溶液与少量反应的化学方程式: 。
(5)写出H→I的化学方程式: 。
(6)检验A的溶液中阴离子的方法是 。
22.(23-24高一上·云南德宏州·期末)一氧化二氯(Cl2O)是国际公认的高效安全灭菌消毒剂,其部分性质如下:
物理性质
化学性质
常温下,Cl2O是棕黄色、有刺激性气味的气体;熔点-120.6℃;沸点2.0℃。
Cl2O热稳定性差,常温下即可分解;易溶于水,同时反应生成次氯酸。
实验室制备原理:2Na2CO3+H2O+2Cl22NaCl+2NaHCO3+Cl2O。
现用如图所示装置设计实验制备少量Cl2O。
(1)盛有MnO2的仪器名称为 。
(2)仪器组装完成,加药品前应进行的实验操作是 。
(3)装置A中发生反应的离子方程式为 。
(4)装置F的作用是 。
(5)E装置中冰水混合物的作用是 。
(6)将Cl2O通入含NaOH的溶液中发生的化学方程式为 。
23.(24-25高一上·云南昆明五华区·期末)三位科学家“发现和合成量子点”获得2023年诺贝尔化学奖。量子点主要是由ⅡB-ⅥA族元素和ⅢA-ⅤA族元素组成的纳米颗粒(如CdS,CdSe,ZnSe,、InP、InAs等)。元素周期表反映元素之间的内在联系,是研究物质性质的重要工具。下表列出、、、和R共5种元素在周期表中的位置,请回答下列问题:
(1)W与GaN量子点中N同周期,W的简单氢化物的结构式为 。
(2)X的金属性强于Y的金属性,根据原子结构解释原因: 。
(3)Z、R两种元素最高价氧化物对应的水化物酸性较强的是 (填化学式),写出实验室以软锰矿的主要成分为原料制取单质R的化学方程式: 。
(4)硒(Se)是第4周期ⅥA族元素,下列叙述正确的是___________(填字母)。
A.非金属性: B.Se的最低负价是-2价
C.具有还原性 D.硒的简单氢化物分子中各原子都达到8电子结构
(5)写出X的最高价氧化物的水化物与Y反应的化学方程式: 。
24.(23-24高一上·云南大理州·期末)四氯化钛是生产金属钛及其化合物的重要中间体。某校化学课外活动小组准备利用下图装置制备四氯化钛(部分夹持仪器已略去)。
资料表明:室温下,四氯化钛为无色液体,熔点:,沸点:。在空气中遇水蒸气发烟生成二氧化钛固体。在下,将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体。回答下列问题:
(1)装置A中分液漏斗上连接的橡胶管的作用是 。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为 。
(3)装置B中所盛装的试剂为 ,a是一段玻璃导管,其作用是 。
(4)装置C的作用是 。
(5)装置D中发生反应的化学方程式为 。
(6)处球形冷凝管的冷却水应从 (填“c”或“d”)口通入。
(7)装置F中仪器的名称为 ,所盛装的物质是 ,若缺少装置,装置中可能观察到的现象是 。
25.(24-25高一上·云南普洱·期末)铁是用途最广泛的金属,探究铁与卤素的相关性质,某化学小组查阅资料得知:无水为黑棕色固体,无水为灰黑色固体,二者都易溶于水,并且有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而潮解,加热易升华。
Ⅰ.实验小组甲设计了制备无水的实验,装置如图所示:
(1)连接好仪器后首先应进行的操作是 。
(2)仪器F的名称为 ,装置F的作用 ,实验开始时,应先点燃 (填“A”或“D”)处酒精灯。
(3)装置B的作用是 。
(4)装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性,为此,实验时装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入的物质是 (填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)。
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
甲
干燥的有色布条
碱石灰
湿润的有色布条
乙
湿润的有色布条
无水氯化钙
干燥的有色布条
丙
干燥的有色布条
无水氯化钙
湿润的有色布条
丁
湿润的有色布条
浓硫酸
干燥的有色布条
Ⅱ.实验小组乙设计了制备无水的实验,装置如图所示:(已知焦性没食子酸的碱性溶液可吸收)。
(5)硬质玻璃管直接接入收集器而不用导管的原因是 ,收集器浸泡在冷水中的原因是 。
(6)测定反应后的固体粉末中的含量。取反应后的固体粉末,加少量水溶解,滤去不溶物后配成溶液。取其中加入足量溶液,再利用萃取生成的,分液后取水层(不含),加入联氨将还原为(无还原剂残留),再用酸性溶液氧化,消耗溶液体积为。则固体粉末中的含量为 (已知的还原产物为)。若在配制溶液的定容步骤俯视刻度线,则最终的测定结果会 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
26.(23-24高一上·云南昭通第一中学教研联盟·期末)下列各物质的转化关系不能均由一步反应实现的是地 城
考点03
实验制取氯气
A. B.
C. D.
27.(23-24高一上·云南迪庆州·期末)下列装置能达到实验目的的是
A
B
称取一定质量的NaOH固体
除去中混有的HCl
C
D
验证干燥的氯气没有漂白性
用浓硫酸配制一定浓度稀硫酸
A.A B.B C.C D.D
28.(23-24高一上·云南德宏州·期末)下列实验方案、现象和结论不正确的是
实验方案
现象
结论
A
向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡
溶液变为蓝色
氧化性:Br2>I2
B
将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片
一段时间后鲜花褪色
氯气具有漂白性
C
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液
溶液呈浅绿色
食品脱氧剂样品中没有+3价铁
D
向沸水中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,用激光笔照射
看到一条光亮的通路
FeCl3与水反应产生Fe(OH)3胶体
A.A B.B C.C D.D
29.(23-24高一上·云南昭通教研联盟·期末)某化学兴趣小组拟用浓盐酸与二氧化锰制取氯气,并探究氯气与金属锡的反应。
资料卡:①金属锡熔点为231℃,活泼性与铁相似,+2价和+4价较常见。
②无色晶体,易氧化,熔点246℃,沸点652℃。
③无色液体,易与水反应,熔点-30℃,沸点114℃。
(1)装置A中盛装浓盐酸的仪器名称是 ;装置B用于净化氯气,B中盛放的试剂是 ,装置C的作用是 。
(2)写出装置A中反应的离子方程式 。
(3)装置D中发生反应的化学方程式 。
(4)装置E中冰水的作用是 。
(5)为了得到纯净的金属氯化物,虚线框F内可以选用装置是 (填数字编号)。
30.(23-24高一上·云南红河哈尼族彝族·期末)疫情防控中,含氯消毒剂发挥了重要作用。含氯消毒剂有多种,如、、NaClO、、。某化学兴趣小组利用NaOH溶液来制备含氯消毒剂。
Ⅰ.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液
(1)配制250 mL 1.0 mol/L NaOH溶液,需用托盘天平称取 g NaOH固体。配制该溶液除用到量筒、烧杯、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器是 。
(2)下列操作中,会造成所配溶液浓度偏低的是 。
a.容量瓶用蒸馏水洗涤后,没有经过干燥立即使用
b.溶液未经冷却立即转移到容量瓶中定容
c.没有洗涤烧杯和玻璃棒
d.向容量瓶加水定容时眼睛俯视观察刻度线
Ⅱ.利用如图装置制备“84”消毒液
(3)实验室安全图标不仅能够提醒潜在的危险因素,还能够引导实验人员采取相应的防护措施,以下制备“84”消毒液的实验不需要标记的图标有 (填标号)。
①护目镜
②锐器
③明火
④热烫
⑤排风
⑥洗手
(4)仪器A的名称为 。
(5)装置①中二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的化学方程式为 。
(6)装置②中盛装的试剂为 ,用于除去中的HCl杂质。
(7)装置③中制得“84”消毒液,其有效成分是 (填化学式)。
(8)清洗卫生间时,“84”消毒液和洁厕灵(主要成分是稀盐酸)不能混合使用,用离子方程式解释其原因为 。
(9)含氯消毒剂中有效氯含量,能反映含氯消毒剂消毒能力的大小,其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克氯气的氧化能力。则NaClO的有效氯含量为 (保留小数点后两位)。
31.(23-24高一上·云南曲靖宣威·期末)某研究性学习小组用如图所示的实验装置(部分夹持装置已略去)来制取氯气和探究氯气的化学性质。
回答下列问题:
(1)盛放浓盐酸的仪器名称为 ;装置中橡胶管的作用是 。
(2)试剂X的名称为 ;试剂Y的作用是 。
(3)装置A中反应的离子方程式为 ;盐酸在反应中表现了 (填性质)。
(4)该装置中存在一个明显的缺陷是 ,为了克服该缺陷,需要补充某装置,其中发生反应的离子方程式为 。
32.(23-24高一上·云南昭通一中教研联盟·期末)18世纪70年代,瑞典化学家舍勒将软锰矿和浓盐酸混合制得了氯气,在几百年后的今天含氯化合物在生活及工业中得到了极其广泛的应用。
(1)实验室制备氯气的装置如图所示:
①装置A中发生反应的化学方程式为 ;若利用上述反应制备并收集了336mL氯气(已换算为标况下的体积),则转移的电子的数目为 。
②实验结束后,D装置中含有“84”消毒液的有效成分 (填物质名称),浸泡衣物时加入“84”消毒液在空气中放置一段时间漂白效果更好,原因用化学方程式表示 (已知次氯酸与碳酸钠溶液会发生反应)。
(2)亚氯酸钠()是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。如图是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:
已知:纯易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下较安全。
①中氯元素的化合价为 ,在发生器中鼓入空气的作用可能是 。
②吸收塔中为防止被还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除外还可以选择 。(填序号)
A. B. C. D.
③写出“吸收塔”中发生反应的离子方程式: 。
33.(23-24高一上·云南民族大学附属高级中学·期末)某实验小组用漂白粉[主要成分为、]和浓盐酸制备氯气,进行相关性质实验,并模拟制备“84”消毒液,实验装置如下图所示(夹持仪器已略):
已知:
回答下列问题:
(1)A中盛浓盐酸的仪器名称是 。
(2)验证新制氯水的组成
①关闭、,打开、,至C中的水变为浅黄绿色时关闭。
②取C中溶液,滴加少量紫色石蕊溶液,观察到的现象是 ,证明新制氯水中含有的微粒是 (填化学符号)。
③甲同学打开,将C中溶液放入B中,观察到的现象是 ,据此甲同学认为溶于水生成。乙同学认为甲的结论不正确,乙同学的理由是 ,改进措施是 。
(3)模拟制备“84”消毒液并测定其有效成分的物质的量浓度。操作为关闭,打开、,至E中充满大量黄绿色气体时关闭。写出E中发出反应的离子方程式: 。取E中溶液V mL,先加入足量双氧水,发生反应,再加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,充分反应,过滤、洗涤、干燥、称量,得固体m g,试计算所制“84”消毒液中有效成分的物质的量浓度为 (用含“V”和“m”的式子表示)。
34.(23-24高一上·云南迪庆州·期末)含氯消毒剂在生产生活中有着广泛的用途。
(1)写出实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气的离子方程式 ,如果有17.4g纯被还原,那么被氧化的氯化氢的物质的量为 。选用下图装置制备和收集氯气,盛装浓盐酸的仪器名称为 ,连接下图仪器的正确顺序 (填各接口处的字母)。
(2)饱和食盐水的作用是 。
(3)氯气通入石灰乳中可以制得漂白粉,氯气被氧化得到的产物是 。某温度下,将氯气通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO和的混合溶液,经测定与的个数比为1:3,则被氧化与被还原的氯气物质的量之比为 。
试卷第30页,共36页
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专题05 氯及其化合物
3大高频考点概览
考点01 次氯酸及其性质和用途
考点02 氯气与碱溶液反应
考点03 实验制取氯气
地 城
考点01
次氯酸及其性质和用途
1.(24-25高一上·云南德宏州·期末)实现下列物质之间的转化,需要加入还原剂才能实现的是
A.Cl2→HCl B.KClO3→O2 C.CuO→Cu D.CO→CO2
【答案】C
【详解】A.根据可知,Cl2→HCl,不一定需还原剂,A项不符合题意;
B.根据可知,KClO3→O2,不一定需还原剂,B项不符合题意;
C.CuO→Cu,铜元素化合价降低,被还原,需还原剂,C项符合题意;
D.CO→CO2,碳元素化合价升高,被氧化,需要氧化剂,D项不符合题意;
选C。
2.(23-24高一上·云南保山·期末)氯及其化合物在生产生活中应用广泛。如图为氯元素的“价—类”二维图,下列叙述不正确的是
A.b与Fe反应产物的水溶液可用于刻蚀覆铜板
B.c可用作自来水厂的水体消毒剂
C.f为漂白粉的有效成分,工厂常将b通入澄清石灰水制取
D.d为弱酸,见光易分解
【答案】C
【详解】A.氯气能与铁反应生成三氯化铁,三氯化铁溶液可以与铜单质反应,A正确;
B.ClO2 是重要的高效消毒剂,B正确;
C.漂白粉的有效成分为次氯酸钙,由氯气通入冷的石灰乳反应制得,C错误;
D.HClO为弱酸,见光易分解,D正确;
故选C。
3.(23-24高一上·云南昭通第一中学教研联盟·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.铁粉与硝酸银溶液反应:
B.碳酸氢钠溶液与氢氧化钾反应:
C.与水反应:
D.向粉中加入溶液:
【答案】B
【详解】A.铁粉与硝酸银溶液反应生成硝酸亚铁和银,反应的离子方程式为,故A错误;
B.碳酸氢钠溶液与氢氧化钾反应生成碳酸钠、碳酸钾、水,反应的离子方程式为,故B正确;
C.与水反应生成盐酸和次氯酸,反应的离子方程式为,故C错误;
D.向粉中加入溶液生成四羟基合铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为,故D错误;
选B。
4.(23-24高一上·云南大理州·期末)潮湿的氯气能使有色布条褪色是由于它能生成
A.氯气 B.次氯酸 C.次氯酸根 D.氯化氢
【答案】B
【详解】氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能使有色布条褪色;故答案选B。
5.(23-24高一上·云南保山·期末)性质决定用途是化学的重要科学观念。对下列物质的性质和用途说法正确的是
A.四氧化三铁是一种红棕色粉末,常用作油漆、涂料等红色颜料
B.氧化钠能与人体呼出的二氧化碳和水反应生成氧气,可做供氧剂
C.次氯酸钠溶液具有强氧化性,可做漂白剂
D.金属铝在空气中易被氧化生成一层致密的氧化膜,可长期盛放酸性或碱性食物
【答案】C
【详解】A.四氧化三铁是黑色晶体,常用作油漆、涂料的是氧化铁,故A错误;
B.过氧化钠能与人体呼出的二氧化碳和水反应生成氧气,可做供氧剂,故B错误;
C.次氯酸钠溶液具有强氧化性,可以将色素氧化生成无色物质,可做漂白剂,故C正确;
D.金属铝及其氧化物三氧化二铝都易跟酸或碱反应,不能长期存放酸性或碱性食物,故D错误;
故答案为:C。
6.(23-24高一上·云南曲靖宣威·期末)某“84消毒液”的包装说明如图所示:
【产品名称】84消毒液
【有效成分】NaClO
【规格】1000mL
【浓度】4.0molL-1
注意:
①按一定比例稀释后使用
②不得与酸性产品(如洁厕灵)同时使用
回答下列问题:
(1)用“84消毒液”原液配制500mLc(NaClO)=0.060molL-1的溶液。配制过程中,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、 。配制时,一般可分为以下几个步骤:①量取、②计算、③稀释、④摇匀、⑤转移、⑥洗涤并转移、⑦定容、⑧冷却。其正确的操作顺序为②→①→③→________→________→________→_______→④(填序号)。
(2)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会使制得溶液浓度偏高的是 (填选项字母)。
A.未洗涤烧杯和玻璃棒
B.定容时仰视容量瓶刻度线
C.未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
D.配制前容量瓶内有少量蒸馏水
(3)“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强其消毒能力,某学习小组人员用(密度为1.84gcm-3)的浓硫酸配制500mL2.3molL-1的稀硫酸,用于增强“84消毒液”的消毒能力。
①需用浓硫酸的体积为 mL。
②取用任意体积的浓硫酸时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是 (填选项字母)。
A.溶液中H2SO4的物质的量 B.溶液的浓度
C.溶液的质量 D.溶液的密度
(4)为研究“84消毒液”的性质,进行下列实验:
实验I.向2mL“84消毒液”中加入2mL水后,放入红色纸片,观察到纸片慢慢褪色。
实验II.向2mL“84消毒液”中加入2mL白醋后,放入红色纸片,观察纸片迅速褪色。
已知:醋酸的酸性大于HClO。
溶液中Cl2、HClO、ClO-物质的量分数(α)随溶液pH变化如图所示:
图像表明,当调至pH=4时,“84消毒液”中的有效成分为 ,由“实验I”和“实验II”可知,当其他条件相同时,氧化性:HClO NaClO(填“大于”或“小于”);用次氯酸钠溶液代替次氯酸溶液作消毒剂的原因为 (用化学方程式说明)。
【答案】(1) 500mL容量瓶 ⑧⑤⑥⑦
(2)C
(3) 62.5 BD
(4) HClO 大于
【分析】用浓溶液配制一定物质的量浓度稀溶液一般步骤:计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等。配制过程中,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、一定规格的容量瓶。
【详解】(1)根据分析,配制过程中,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、500mL容量瓶;用浓溶液配制一定物质的量浓度稀溶液一般步骤:计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,正确的操作顺序为:②→①→③→⑧→⑤→⑥→⑦→④,故答案为⑧⑤⑥⑦;
(2)A. 未洗涤烧杯和玻璃棒,溶质会偏少,所配制溶液浓度偏低,A错误;
B. 定容时仰视容量瓶刻度线,溶液中加水的体积偏大,所配制溶液浓度偏低,B错误;
C. 未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容,冷却到室温时溶液体积偏小,所配制溶液浓度偏高,C正确;
D. 配制前容量瓶内有少量蒸馏水不影响所配制溶液的浓度,D错误;
故选C;
(3)①浓硫酸稀释前后硫酸的质量不变,故,故V=62.5mL;
②A.溶液中H2SO4的物质的量与所取溶液的体积有关系,A错误;
B.溶液的浓度与所取溶液的体积无关,B正确;
C.溶液的质量与所取溶液体积有关系,C错误;
D.溶液的密度与所取溶液的体积无关,D正确;
故选BD。
(4)图像表明,当调至pH=4时,“84消毒液”中的有效成分为HClO;醋酸的酸性大于HClO,故实验II醋酸和次氯酸钠反应生成次氯酸,红色纸片迅速褪色,说明次氯酸浓度越大,漂白性(氧化性)越强,当其他条件相同时,氧化性:HClO大于NaClO;用次氯酸钠溶液代替次氯酸溶液作消毒剂的原因为:次氯酸不稳定见光易分解,而次氯酸钠更稳定,用化学方程式表示为:。
7.(23-24高一上·云南大理州·期末)利用数字传感器对氯水的光照实验进行数据采集与分析,下列图示正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】次氯酸在光照条件下分解生成盐酸和氧气,反应方程式为:,由此分析回答;
【详解】A.对氯水进行光照,次氯酸分解生成盐酸和氧气,酸性增强,下降,A错误;
B.由次氯酸分解方程式可知,氧气的体积分数变大,当分解结束时,氧气体积分数不再变化,B正确;
C.由次氯酸分解方程式可知生成HCl,浓度增大,当分解结束时,氯离子的浓度不再变化,C错误;
D.次氯酸分解产生盐酸,盐酸是强电解质,因此电导率增大,当分解结束时,电导率不再变化, D错误;
故选B。
8.(23-24高一上·云南红河哈尼族彝族·期末)室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得结论或目的正确的是
选项
实验操作和现象
结论或目的
A
将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片,有色鲜花逐渐褪色
氯气具有漂白性
B
将混有HCl的气体通入饱和溶液中
除去HCl杂质
C
用铂丝(或铁丝)蘸取某白色粉末做焰色试验,火焰呈黄色
原粉末中有,无
D
向沸腾的NaOH溶液中边滴加饱和溶液,边用玻璃棒搅动,然后继续煮沸
制备胶体
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.氯气本身不具有漂白性,是氯气与鲜花中的水反应生成的次氯酸具有漂白性使鲜花褪色,故A错误;
B.氯化氢和碳酸氢钠溶液反应产生CO2,将气体通入饱和NaHCO3溶液能除去HCl杂质,故B正确;
C.K元素的焰色试验需要通过蓝色的钴玻璃观察,该操作不能确定是否含有,故C错误;
D.应该向沸腾的蒸馏水中滴加FeCl3饱和溶液,继续加热煮沸至液体呈红褐色,可制备Fe(OH)3胶体,氯化铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀,故D错误。
答案选B。
9.(23-24高一上·云南昆明盘龙区·期末)下图为氯及其化合物的“价-类”二维图,下列说法不正确的是
A.c可作为自来水消毒剂是因为其具有强氧化性
B.的物质间转化均能一步实现
C.含的浓溶液与足量软锰矿充分反应可制得
D.完全参与氧化还原反应,转移的电子数可能为
【答案】C
【分析】由图可知:A为HCl、b为Cl2、c为ClO2、d为HClO、f为次氯酸盐。
【详解】A.c为ClO2,可利用其强氧化性为自来水消毒,A正确;
B.HClO与HCl反应可得Cl2,NaClO与HCl反应,可得HClO,B正确;
C.a(HCl)的浓溶液与足量软锰矿反应为,含(HCl)的浓溶液与足量软锰矿反应时,随着反应的进行,盐酸浓度逐渐降低直到停止,得到的Cl2的物质的量少于1mol,C错误;
D. b(Cl2)与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:,此时完全参与氧化还原反应,转移的电子数为,D正确;
故选C。
10.(23-24高一上·云南德宏州·期末)某兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中氯水的pH、氯水中氯离子的浓度、广口瓶中氧气的体积分数三者的变化,实验结果如图所示。下列说法正确的是
A.氯水的pH随光照时间增加而减小,说明光照可减少氢离子的浓度
B.从图中相关曲线变化可知在光照过程中溶液的导电能力逐渐增强
C.氯水呈黄绿色,说明氯水中存在Cl2、HCl、HClO
D.光照过程中O2体积分数逐渐增加,说明发生了氧化还原反应,其中O2为还原产物
【答案】B
【详解】A.氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,次氯酸在光照下分解生成盐酸,氢离子的浓度增大,溶液的酸性增强,pH逐渐减小,故A错误;
B.根据选项A分析可知在光照过程中酸性增强,溶液的导电能力逐渐增强,故B正确;
C.氯气是黄绿色气体,氯水呈黄绿色,说明氯水中存在Cl2,不能说明存在HCl、HClO,故C错误;
D.氯水中的次氯酸分解生成氯化氢和氧气,光照过程中O2体积分数逐渐增加,说明发生了氧化还原反应,氧元素化合价升高,被氧化,所以氧气为氧化产物,不是还原产物,故D错误;
故选B。
11.(24-25高一上·云南德宏州·期末)二氧化氯(ClO2)是一种广泛使用的消毒剂,常温下为气体,密度比空气大,易溶于水而难溶于有机溶剂,实验室用NaClO2与干燥的Cl2反应制得ClO2和NaCl。下图是实验室用于制备和收集一定量纯净的ClO2的装置(某些夹持装置和垫持用品已省略)。其中E中盛有四氯化碳液体。
(1)H中盛装浓盐酸,仪器H的名称是 。
(2)装置A中圆底烧瓶中装有二氧化锰固体,发生反应的离子方程式为 。
(3)B装置的作用是 ,C装置中所盛试剂是 。E装置的作用是 。
(4)F为ClO2收集装置,其中与装置E导管相连的导管口是 (填接口字母)。
(5)写出D中反应的化学方程式 。
(6)工业上采用NaOH和H2O2混合溶液吸收ClO2制备NaClO2,此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
【答案】(1)分液漏斗
(2)
(3) 除去中混有的 浓硫酸 除去中未反应的
(4)c
(5)
(6)
【分析】A装置中MnO2与浓盐酸共热制取Cl2,B装置用于除去Cl2中混有的HCl,C装置用于干燥Cl2,D装置中NaClO2与干燥的Cl2反应制得ClO2和NaCl,E装置用于除去ClO2中未反应的Cl2,F装置用于收集ClO2,G装置作安全瓶,最后接尾气吸收装置。
【详解】(1)根据仪器H的结构特点知,仪器H的名称是分液漏斗。
(2)装置A中烧瓶内MnO2与浓盐酸共热制备Cl2,反应的离子方程式为。
(3)由于浓盐酸具有挥发性,A装置制得的Cl2中混有HCl、H2O(g),B装置的作用是除去Cl2中混有的HCl,C装置的作用是干燥Cl2,C装置中所盛试剂是浓硫酸,E装置用于除去ClO2中未反应的Cl2。
(4)ClO2的密度比空气大、易溶于水而难溶于有机溶剂,故用向上排空气法收集ClO2,选②;其中与装置E导管相连的导管口是c。
(5)D装置中NaClO2与干燥的Cl2反应制得ClO2和NaCl,根据得失电子守恒、原子守恒,反应的化学方程式为2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl。
(6)用H2O2和NaOH混合溶液吸收ClO2制备NaClO2的反应中,Cl元素的化合价由+4降至+3价,ClO2为氧化剂,1molClO2参与反应得到1mol电子,则H2O2为还原剂,H2O2被氧化成O2,1molH2O2参与反应失去2mol电子,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1。
12.(23-24高一上·云南保山·期末)氯化铁是一种重要的化工产品,易升华,易溶于水并且有强烈的吸水性,会吸收空气中的水分而发生变质。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验。请根据如图回答下列问答:
(1)盛装浓盐酸的仪器名称为 ;
(2)装置的连接顺序为:a→ → → → → → →f(按气体方向填写)
(3)写出A中反应的化学方程式 ;
(4)B中硬质玻璃管直接连接收集器,不能使用细导管连接的原因是 ;
(5)实验结束后,测得装置B的质量增加m克,则理论上装置B中反应转移电子的物质的量为 (用含m的式子回答);
(6)碱石灰的作用是 ;
(7)和可以相互转化,用如图所示装置进行氢气还原的实验,实验结束,取少量石英管内剩余固体溶于稀盐酸,固体全部溶解且无气泡,对固体成分进行猜测并设计实验验证。
猜测1:只有
猜测2:含有和
猜测3:只有
①实验方案:
已知:铁氰化钾溶液与反应产生蓝色沉淀
实验步骤
操作
现象
第一步
取溶液于试管中,加入___________
现象一
第二步
另取溶液于试管中,加入铁氰化钾溶液
现象二
第一步加入的试剂为 ;
实验结论:现象一为 ,现象二为 ,则猜测1成立;
②另一个同学猜想,加热到更高温度T,,可能会还原得到其他物质。该同学在温度T下重复上述还原实验,当把石英管内剩余固体溶于稀盐酸时,发现固体溶解且有少量气泡产生,请写出温度T下石英管内发生反应的化学方程式 。
【答案】(1)分液漏斗
(2) g h d e b c
(3)
(4)防止氯化铁凝华为固体堵塞导管
(5)或
(6)吸收剩余的Cl2,防止污染环境;防止空气中的水蒸气进入收集器,使FeCl3变质
(7) KSCN溶液 溶液不变红或无明显现象 生成蓝色沉淀 3H2 + 2FeCl32Fe + 6HCl
【详解】(1)盛装浓盐酸的仪器名称为分液漏斗;
(2)连接时注意气体的进出顺序,遵循“长进短出”规律,结合题意可知装置的连接顺序为a→g→h→d→e→b→c→f;
(3)二氧化锰与浓盐酸制备氯气在加热条件下生成氯化锰、氯气、水,化学方程式为;
(4)氯化铁受热易升华为气体进入收集器后再凝华为固体后被收集,若使用细导管连接,在细导管中氯化铁气体易凝华为固体,造成堵塞;
(5)
n(Cl2) = = mol
n(e-) = mol × 2 = mol
(6)碱石灰既可以吸收氯气又可以吸收水蒸气,氯化铁遇水易潮解,所以碱石灰的作用有两个:1. 吸收剩余的Cl2,防止污染环境;2. 防止空气中的水蒸气进入收集器,使FeCl3变质。
(7)①第一步检验是否含有铁离子,所以需要加入KSCN溶液;猜测1是只有氯化亚铁,所以加入KSCN溶液,溶液不变红,加入铁氰化钾溶液,生成蓝色沉淀,证明溶液中没有Fe3+,有Fe2+,从而证明只有氯化亚铁,猜测1成立。
②取少量固体于试管中并加入稀盐酸,固体溶解的同时有少量气泡产生,说明固体中含有Fe单质,所以可以写出温度T下发生反应的化学方程式为:。
地 城
考点02
氯气与碱溶液反应
13.(24-25高一上·云南德宏州·期末)为探究元素及其重要化合物的性质,下列说法中错误的是
A.向酚酞溶液中不断加入Na2O2,酚酞溶液先变红后褪色,说明Na2O2是具有漂白性的碱性氧化物
B.可用紫色石蕊试液鉴别新制氯水和稀盐酸
C.Fe2O3俗称铁红,磁铁矿的主要成分是Fe3O4
D.在NaH与水的反应(NaH + H2ONaOH +H2↑)中,NaH作还原剂
【答案】A
【详解】A.碱性氧化物为能和酸反应只生成盐和水的氧化物,而过氧化钠与酸反应生成盐、水和氧气,不是碱性氧化物,A错误;
B.氯水可使紫色石蕊试液先变红后褪色,而稀盐酸与紫色石蕊试液变红,现象不同,可以鉴别,B正确;
C.Fe2O3俗称铁红,磁铁矿的主要成分是Fe3O4,C正确;
D.反应中NaH中H为-1价,生成0价的氢气,故作还原剂,D正确;
故选A。
14.(23-24高一上·云南昭通第一中学教研联盟·期末)实验室中下列做法错误的是
A.制备氢氧化亚铁时胶头滴管深入到液面以下
B.用干燥的沙子扑灭金属钠的燃烧
C.用盐酸清洗焰色实验后的铂丝
D.用碱石灰干燥氯气
【答案】D
【详解】A.为防止氢氧化亚铁被氧气氧化,制备氢氧化亚铁时胶头滴管深入到液面以下,故A正确;
B.钠是活泼金属,Na能与水反应,用干燥的沙子扑灭金属钠的燃烧,故B正确;
C.大多数金属氯化物可溶,盐酸与铂不反应,用盐酸清洗焰色实验后的铂丝,故C正确;
D.氯气能与碱石灰等碱性物质反应,不能用碱石灰干燥氯气,一般用浓硫酸干燥氯气,故D错误;
选D。
15.(23-24高一上·云南民族大学附属高级中学·期末)氯在生产、生活中应用广泛,如图是部分含氯物质的价类二维图,下列说法错误的是
A.测定b单质的水溶液的pH值,用玻璃棒蘸取溶液点在pH试纸上与标准比色卡对比即可
B.实验室中用与a的浓溶液反应制取b
C.物质c见光易分解
D.d常用于自来水消毒
【答案】A
【分析】根据部分含氯物质的价类二维图,可知a为HCl,b为,c为HClO,d为,e为氯酸盐。
【详解】A.由分析可知,b单质为,其水溶液具有漂白性,不能用pH试纸测定其pH,A项错误;
B.由分析可知,a为HCl,b为,实验室中用和浓盐酸在加热条件下制取氯气,B项正确;
C.由分析可知,物质c为HClO,HClO见光易分解,生成HCl和氧气,C项正确;
D.由分析可知,d为,具有强氧化性,常用于自来水消毒,D项正确;
故选A。
16.(23-24高一上·云南师范大学附属中学·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.向溶液中加入少量溶液:
B.二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色:
C.氢氧化镁与足量稀盐酸反应:
D.已知酸性:,向溶液中通入少量:
【答案】D
【详解】A.向饱和碳酸氢钙溶液中加入少量的NaOH溶液,运用以少定多方法可知,反应生成碳酸钙、碳酸氢钠和水,对应离子方程式为:, A错误;
B.二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色,酸性高锰酸钾具有强氧化性将S由+4价被氧化为+6价,Mn由+7价被还原为+2价,对应的离子方程式为:, B错误;
C.氢氧化镁为难溶氢氧化物,不能拆开,C错误;
D.已知酸性:,则向NaClO溶液中通入,无论少量还是过量,因与不共存,不能生成而是次氯酸和碳酸氢钠,对应的离子方程式为:,D正确;
故答案为:D。
17.(24-25高一上·云南昆明五华区·期末)下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
选项
实验
现象
结论
A
取少量久置于空气中的漂白粉于试管中,滴入足量稀盐酸,将生成的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
漂白粉的主要成分是
B
将一小块金属Na放入溶液中
钠浮在液面上四处游动,溶液中有红色沉淀生成
Na比Cu活泼
C
取少量溶液于试管中,滴加几滴新制氯水,再滴2滴KSCN溶液
溶液变红
溶液中含
D
用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝管在酒精灯上加热
铝熔化,但液态铝并不滴落下来
的熔点比金属Al的熔点高
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2,久置于空气中的漂白粉中Ca(ClO)2转化为,加入足量盐酸后产生CO2,将其通入澄清石灰水中变浑浊,该实验不能说明漂白粉的主要成分是,A错误;
B.将一小块金属Na放入溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,钠浮在液面上四处游动,生成的氢氧化钠与溶液反应生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,不能观察到红色的Cu生成,也不能得出Na比Cu活泼,B错误;
C.取少量溶液于试管中,滴加几滴新制氯水,被氧化为,再滴2滴KSCN溶液,溶液变红,说明有Fe3+存在,但不能说明溶液中含,C错误;
D.用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝管在酒精灯上加热,外层的铝转化为氧化铝,铝熔化,但液态铝并不滴落下来,说明的熔点比金属Al的熔点高,D正确;
故选D。
18.(23-24高一上·云南昆明盘龙区·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.制漂白粉:
B.将绿豆大小的钾投入水中:
C.所有强酸与强碱溶液反应均可表示为:
D.用白醋除去钢铁制品的铁锈:
【答案】D
【详解】A.将氯气通入石灰乳中制漂白粉,离子方程式:,A错误;
B.将绿豆大小的钾投入水中:,B错误;
C.若强酸为硫酸,强碱为氢氧化钡,混合发生反应离子方程式:,C错误;
D.用白醋除去钢铁制品的铁锈:,D正确;
答案选D。
19.(24-25高一上·云南昆明五华区·期末)某小组探究潮湿的与反应制备,实验装置如下。已知:在常温下为棕黄色有毒气体,密度比空气大,。下列说法错误的是
A.E装置仅用于吸收未反应的
B.盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗
C.属于酸性氧化物,可用向上排空气法收集该气体
D.试剂X是饱和NaCl溶液,其作用是吸收氯气中的氯化氢
【答案】A
【分析】A中二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气,B中饱和NaCl溶液除氯气中的氯化氢,C中潮湿的氯气和碳酸钠反应,D收集制备的Cl2O,E吸收氯气和生成的Cl2O,防止污染。
【详解】A.根据分析,E吸收氯气和生成的Cl2O,A错误;
B.盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗,B正确;
C.与碱反应:,属于酸性氧化物,其密度比空气大,可用向上排空气法收集,C正确;
D.根据分析,试剂X是饱和NaCl溶液,其作用是吸收氯气中的氯化氢,D正确;
故选A。
20.(24-25高一上·云南昆明五华区·期末)下列离子方程式书写错误的是
A.氧化铝溶于氢氧化钠溶液:
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:
C.用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板:
D.将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合:
【答案】C
【详解】A.氧化铝溶于氢氧化钠溶液生成,反应的离子方程式为:,A正确;
B.因酸性:,向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳反应生成和,则反应的离子方程式为:,B正确;
C.用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板时,氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式为:,C错误;
D.将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合,两者反应生成碳酸钙和水,反应的离子方程式为:,D正确;
故选C。
21.(23-24高一上·云南民族大学附属高级中学·期末)如图所示为一些常见物质的转化关系(部分物质已略去)。其中A是一种重要的化工原料,室温下C为黄绿色气体,D为淡黄色固体粉末。
回答下列问题:
(1)其中物质B对应元素的原子结构示意图为 ,的结构式为 ,G的化学式为 。
(2)物质D与反应除生成E,还生成另一种物质: (填名称)。
(3)写出F的溶液与I反应的离子方程式: 。
(4)写出G的溶液与少量反应的化学方程式: 。
(5)写出H→I的化学方程式: 。
(6)检验A的溶液中阴离子的方法是 。
【答案】(1) O=C=O
(2)氧气
(3)
(4)Ca2++2ClO-+CO2+H2O=2HClO+CaCO3↓
(5)
(6)取适量被检测溶液于试管中,滴入稀硝酸酸化,再滴入溶液,若产生白色沉淀,则该溶液中含有
【分析】根据物质关系转化图可知,物质A为氯化钠,物质B为钠单质,物质C为氯气,物质D为过氧化钠,物质E为碳酸钠,物质F为碳酸氢钠;氯气与石灰乳反应生成,物质G为,与过量二氧化碳反应生成碳酸氢钙和次氯酸,根据题意物质H为次氯酸,次氯酸在光照下分解为氧气、氯化氢,根据题意物质I为氯化氢。
【详解】(1)
由分析可知,B为钠,其原子结构示意图为;的结构式为O=C=O;G的化学式为;
(2)物质D是过氧化钠,与反应除生成物质E,即生成碳酸钠,还生成另一种物质氧气;
(3)碳酸氢钠溶液与氯化氢反应的离子方程式;
(4)次氯酸钙与少量二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸,离子方程式为:Ca2++2ClO-+CO2+H2O=2HClO+CaCO3↓;
(5)次氯酸在光照下分解为氧气、氯化氢的化学方程式为;
(6)检验氯化钠的溶液中氯离子的方法是,取适量被检测溶液于试管中,滴入稀硝酸酸化,再滴入溶液,若产生白色沉淀,则该溶液中含有。
22.(23-24高一上·云南德宏州·期末)一氧化二氯(Cl2O)是国际公认的高效安全灭菌消毒剂,其部分性质如下:
物理性质
化学性质
常温下,Cl2O是棕黄色、有刺激性气味的气体;熔点-120.6℃;沸点2.0℃。
Cl2O热稳定性差,常温下即可分解;易溶于水,同时反应生成次氯酸。
实验室制备原理:2Na2CO3+H2O+2Cl22NaCl+2NaHCO3+Cl2O。
现用如图所示装置设计实验制备少量Cl2O。
(1)盛有MnO2的仪器名称为 。
(2)仪器组装完成,加药品前应进行的实验操作是 。
(3)装置A中发生反应的离子方程式为 。
(4)装置F的作用是 。
(5)E装置中冰水混合物的作用是 。
(6)将Cl2O通入含NaOH的溶液中发生的化学方程式为 。
【答案】(1)圆底烧瓶
(2)检查装置的气密性
(3)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(4)防止水蒸气进入装置E
(5)使Cl2O冷凝收集、防止Cl2O分解
(6)Cl2O+2NaOH=2NaClO+H2O
【分析】由实验装置图可知,装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置C中氯气与湿润的碳酸钠共热反应制备一氧化二氯,装置D中盛有的浓硫酸用于干燥一氧化二氯,装置E用于冷凝收集一氧化二氯,装置F中盛有的无水氯化钙用于吸收水蒸气,防止水蒸气进入E中,装置G中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气和一氧化二氯,防止污染空气。据此解答。
【详解】(1)盛有MnO2的仪器名称为圆底烧瓶。
(2)由于是制备气体,仪器组装完成,加药品前应进行的实验操作是检查装置的气密性。
(3)装置A制备氯气,其中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
(4)根据以上分析可知装置F的作用是防止水蒸气进入装置E。
(5)根据以上分析以及已知信息可知E装置中冰水混合物的作用是使Cl2O冷凝收集、防止Cl2O分解。
(6)Cl2O溶于水,同时反应生成次氯酸,因此将Cl2O通入含NaOH的溶液中发生的化学方程式为Cl2O+2NaOH=2NaClO+H2O。
23.(24-25高一上·云南昆明五华区·期末)三位科学家“发现和合成量子点”获得2023年诺贝尔化学奖。量子点主要是由ⅡB-ⅥA族元素和ⅢA-ⅤA族元素组成的纳米颗粒(如CdS,CdSe,ZnSe,、InP、InAs等)。元素周期表反映元素之间的内在联系,是研究物质性质的重要工具。下表列出、、、和R共5种元素在周期表中的位置,请回答下列问题:
(1)W与GaN量子点中N同周期,W的简单氢化物的结构式为 。
(2)X的金属性强于Y的金属性,根据原子结构解释原因: 。
(3)Z、R两种元素最高价氧化物对应的水化物酸性较强的是 (填化学式),写出实验室以软锰矿的主要成分为原料制取单质R的化学方程式: 。
(4)硒(Se)是第4周期ⅥA族元素,下列叙述正确的是___________(填字母)。
A.非金属性: B.Se的最低负价是-2价
C.具有还原性 D.硒的简单氢化物分子中各原子都达到8电子结构
(5)写出X的最高价氧化物的水化物与Y反应的化学方程式: 。
【答案】(1)
(2)钠原子半径大于铝,且钠的核电荷数小,对核外电子引力小于铝,导致钠原子更容易失去电子,其金属性大于铝
(3) HClO4
(4)BC
(5)
【分析】W与GaN量子点中N同周期,则W为6号元素碳;结合周期表中位置,、、、和R分别为碳、钠、铝、硫、氯;
【详解】(1)
碳的简单氢化物为甲烷,结构式为;
(2)钠原子半径大于铝,且钠的核电荷数小,对核外电子引力小于铝,导致钠原子更容易失去电子,其金属性大于铝;
(3)同周期从左到右,元素的金属性减弱、非金属性增强,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,氯非金属性大于硫,则两种元素最高价氧化物对应的水化物酸性较强的是HClO4;实验室以软锰矿的主要成分为原料制取单质氯气的反应为二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水,反应的化学方程式为:;
(4)A.同主族由上而下,元素的金属性增强,非金属性减弱;非金属性:,A错误;
B.硒(Se)是第4周期ⅥA族元素,则Se的最低负价是-2价,B正确;
C.中Se化合价为+4,处于中间价,能失去电子发生氧化反应,具有还原性,C正确;
D.硒的简单氢化物分子中氢原子没有达到8电子结构,D错误;
故选BC;
(5)X的最高价氧化物的水化物为氢氧化钠,氢氧化钠和铝反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,反应的化学方程式:。
24.(23-24高一上·云南大理州·期末)四氯化钛是生产金属钛及其化合物的重要中间体。某校化学课外活动小组准备利用下图装置制备四氯化钛(部分夹持仪器已略去)。
资料表明:室温下,四氯化钛为无色液体,熔点:,沸点:。在空气中遇水蒸气发烟生成二氧化钛固体。在下,将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体。回答下列问题:
(1)装置A中分液漏斗上连接的橡胶管的作用是 。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为 。
(3)装置B中所盛装的试剂为 ,a是一段玻璃导管,其作用是 。
(4)装置C的作用是 。
(5)装置D中发生反应的化学方程式为 。
(6)处球形冷凝管的冷却水应从 (填“c”或“d”)口通入。
(7)装置F中仪器的名称为 ,所盛装的物质是 ,若缺少装置,装置中可能观察到的现象是 。
【答案】(1)平衡压强,使液体顺利流下
(2)
(3) 饱和食盐水 平衡气压(或防堵塞)
(4)除去水蒸气
(5)
(6)c
(7) 干燥管 碱石灰 生成白烟
【分析】本实验的实验目的为制备四氯化钛,根据题意可知,制取四氯化钛需要将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物,故A为和浓盐酸在加热条件下制取的装置,发生的反应为,装置为除去挥发的气体,装置为气体干燥装置,装置为制备四氯化钛,发生的反应为,装置为冷却并吸收尾气的装置,为吸收空气中的水蒸气、多余氯气的装置,若无装置,多余氯气会污染空气,可能遇水蒸气发烟生成二氧化钛固体。
【详解】(1)装置A中分液漏斗上连接的橡胶管可以起到平衡压强,使液体顺利流下的目的;
(2)根据分析可知,A为和浓盐酸在加热条件下制取的装置,发生的反应为,则离子方程式为:;
(3)装置B为吸收HCl,则其中所盛装的试剂为饱和食盐水;a是一段玻璃导管起到平衡气压(或防堵塞)的作用;
(4)装置为气体干燥装置,起到除去水蒸气的作用;
(5)根据分析可知,D中发生反应的化学方程式为:;
(6)E处球形冷凝管的冷却水应从c口通入;
(7)装置F中仪器的名称为干燥管;所盛装的物质是碱石灰;为吸收空气中的水蒸气、多余氯气的装置,若无装置,可能遇水蒸气发烟生成二氧化钛固体,故可能观察到的现象是:生成白烟。
25.(24-25高一上·云南普洱·期末)铁是用途最广泛的金属,探究铁与卤素的相关性质,某化学小组查阅资料得知:无水为黑棕色固体,无水为灰黑色固体,二者都易溶于水,并且有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而潮解,加热易升华。
Ⅰ.实验小组甲设计了制备无水的实验,装置如图所示:
(1)连接好仪器后首先应进行的操作是 。
(2)仪器F的名称为 ,装置F的作用 ,实验开始时,应先点燃 (填“A”或“D”)处酒精灯。
(3)装置B的作用是 。
(4)装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性,为此,实验时装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入的物质是 (填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)。
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
甲
干燥的有色布条
碱石灰
湿润的有色布条
乙
湿润的有色布条
无水氯化钙
干燥的有色布条
丙
干燥的有色布条
无水氯化钙
湿润的有色布条
丁
湿润的有色布条
浓硫酸
干燥的有色布条
Ⅱ.实验小组乙设计了制备无水的实验,装置如图所示:(已知焦性没食子酸的碱性溶液可吸收)。
(5)硬质玻璃管直接接入收集器而不用导管的原因是 ,收集器浸泡在冷水中的原因是 。
(6)测定反应后的固体粉末中的含量。取反应后的固体粉末,加少量水溶解,滤去不溶物后配成溶液。取其中加入足量溶液,再利用萃取生成的,分液后取水层(不含),加入联氨将还原为(无还原剂残留),再用酸性溶液氧化,消耗溶液体积为。则固体粉末中的含量为 (已知的还原产物为)。若在配制溶液的定容步骤俯视刻度线,则最终的测定结果会 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)检查装置气密性
(2) 球形干燥管 防止空气中的水蒸气进入E使潮解 A
(3)吸收中的HCl;平衡气压防堵塞
(4)乙
(5) 防止粉末堵塞导管 冷凝FeI2
(6) 93% 偏大
【分析】Ⅰ.A装置用于制取氯气,B装置用于除去Cl2中混有的HCl,并监测导管处是否发生堵塞,装置C用于检验干燥、潮湿的氯气是否具有漂白性,装置D用于制取无水氯化铁,装置E用于收集氯化铁,氯气是大气污染物,又由于无水在空气中易潮解,装置F用于处理尾气并防止空气中水蒸气进入装置E。
【详解】(1)连接好仪器后首先应进行的操作是检查装置气密性。故答案为:检查装置气密性;
(2)仪器F的名称为球形干燥管,装置F的作用防止空气中的水蒸气进入E使潮解,实验开始时,为防止铁粉与空气中的氧气反应,应用氯气先把装置内的空气排除干净,应先点燃A处酒精灯。故答案为:球形干燥管;防止空气中的水蒸气进入E使潮解;A;
(3)浓盐酸具有挥发性,若装置C发生堵塞,装置内压强增大,会将液体压入长颈漏斗内,装置B的作用是吸收中的HCl;平衡气压防堵塞。故答案为:吸收中的HCl;平衡气压防堵塞;
(4)装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性,因为经过装置B的氯气是潮湿的,所以应先检验潮湿的氯气有无漂白性,干燥后再检验干燥的氯气是否具有漂白性,为此,实验时装置C 中 Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ处依次放入的物质是湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条,故选乙。故答案为:乙;
(5)生成的无水FeI2遇冷凝结为固体,若用导管连接收集器易造成导管堵塞;收集器浸泡在冷水中是为了冷凝 FeI2,便于收集。故答案为:防止粉末堵塞导管;冷凝FeI2;
(6)取反应后的固体粉末4.000g,加少量水溶解,滤去不溶物后配成100mL溶液。取其中10.00mL加入足量KMnO4溶液,再利用CCl4萃取生成的I2,分液后取水层(不含I2),加入联氨(N2H4)将Fe3+还原为Fe2+(无还原剂残留),再用0.01000mol/L酸性K2Cr2O7溶液氧化Fe2+,消耗K2Cr2O7溶液体积为20.00mL,该过程中的反应关系为6FeI2~6Fe2+~K2Cr2O7,
×100%=93%;在配制FeI2溶液的定容步骤俯视刻度线,使溶液的实际体积偏小,根据公式c=可知浓度偏大,故答案为:93%;偏大。
26.(23-24高一上·云南昭通第一中学教研联盟·期末)下列各物质的转化关系不能均由一步反应实现的是地 城
考点03
实验制取氯气
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.钠与氧气点燃生成过氧化钠,过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,均可一步转化,故A不选;
B.H2与Cl2点燃生成HCl,浓盐酸与二氧化锰共热反应生成氯气,均可一步转化,故B不选;
C.氧化铁不能与水反应生成氢氧化铁,则Fe2O3→Fe(OH)3不能一步实现转化,故C选;
D.铝与氧气反应得到氧化铝,氧化铝能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠,则均能一步实现转化,故D不选;
故选:C。
27.(23-24高一上·云南迪庆州·期末)下列装置能达到实验目的的是
A
B
称取一定质量的NaOH固体
除去中混有的HCl
C
D
验证干燥的氯气没有漂白性
用浓硫酸配制一定浓度稀硫酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.氢氧化钠具有腐蚀性,应该在烧杯中称量,A错误;
B.除去氯气中混有的少量HCl应该通过饱和的食盐水,Cl2不溶于饱和食盐水,HCl能溶于食盐水,B正确;
C.鲜花中含有水,干燥的氯气可使鲜花褪色,无法证明干燥的氯气没有漂白性,C错误;
D.容量瓶中不能进行浓溶液的稀释,应该在烧杯中进行,D错误;
故选B。
28.(23-24高一上·云南德宏州·期末)下列实验方案、现象和结论不正确的是
实验方案
现象
结论
A
向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡
溶液变为蓝色
氧化性:Br2>I2
B
将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片
一段时间后鲜花褪色
氯气具有漂白性
C
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液
溶液呈浅绿色
食品脱氧剂样品中没有+3价铁
D
向沸水中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,用激光笔照射
看到一条光亮的通路
FeCl3与水反应产生Fe(OH)3胶体
A.A B.B C.C D.D
【答案】BC
【详解】A.向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,溶液变为蓝色,说明发生了反应Br2+2KI=2KBr+I2,该反应中Br2为氧化剂、I2为氧化产物,根据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物,则氧化性:Br2>I2,A项正确;
B.将有色鲜花放入干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片,一段时间后鲜花褪色,是因为Cl2与鲜花中H2O反应生成的HClO具有漂白性,Cl2没有漂白性,B项错误;
C.将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液,溶液呈浅绿色,说明溶于盐酸后的溶液中无Fe3+,不能说明食品脱氧剂样品中没有+3价铁,可能溶于盐酸时+3价铁被Fe还原成+2价铁,C项错误;
D.向沸水中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,用激光笔照射,看到一条光亮的通路,说明FeCl3与水反应产生的Fe(OH)3胶体,产生了丁达尔效应,D项正确;
答案选BC。
29.(23-24高一上·云南昭通教研联盟·期末)某化学兴趣小组拟用浓盐酸与二氧化锰制取氯气,并探究氯气与金属锡的反应。
资料卡:①金属锡熔点为231℃,活泼性与铁相似,+2价和+4价较常见。
②无色晶体,易氧化,熔点246℃,沸点652℃。
③无色液体,易与水反应,熔点-30℃,沸点114℃。
(1)装置A中盛装浓盐酸的仪器名称是 ;装置B用于净化氯气,B中盛放的试剂是 ,装置C的作用是 。
(2)写出装置A中反应的离子方程式 。
(3)装置D中发生反应的化学方程式 。
(4)装置E中冰水的作用是 。
(5)为了得到纯净的金属氯化物,虚线框F内可以选用装置是 (填数字编号)。
【答案】(1) 分液漏斗 饱和食盐水 干燥氯气
(2)
(3)
(4)冷却,将转化为液体,便于收集
(5)②③
【分析】装置A中浓盐酸与二氧化锰发生反应制备氯气,装置B中的饱和食盐水除去氯气中混入的氯化氢,装置C中的浓硫酸除去水蒸气,干燥纯净的氯气在装置D中和锡反应生成,装置E中的冰水将冷却为液体,最右边的装置应为尾气处理装置。
【详解】(1)用分液漏斗盛装浓盐酸;盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,可用装置B中的饱和食盐水除去氯化氢,用装置C中的浓硫酸干燥氯气,故答案为:分液漏斗;饱和食盐水;干燥氯气;
(2)装置A中浓盐酸与二氧化锰发生反应制备氯气,故答案为:;
(3)在装置D中氯气和锡反应,氯气氧化性较强,应该生成,方程式为:,故答案为:;
(4)装置E中冰水可以给降温,使其转化为液体,故其作用为:冷却,将转化为液体,便于收集,故答案为:冷却,将转化为液体,便于收集;
(5)由信息可知,易与水反应,多余的氯气可用碱吸收,若用氢氧化钠溶液应防止水蒸气进入E装置,应在左边加装有浓硫酸的干燥装置;若用装有碱石灰的U形管,可以吸收多余的氯气也可防止空气中的水蒸气进入E中,故虚线框F内可以选用装置是②③,故答案为:②③。
30.(23-24高一上·云南红河哈尼族彝族·期末)疫情防控中,含氯消毒剂发挥了重要作用。含氯消毒剂有多种,如、、NaClO、、。某化学兴趣小组利用NaOH溶液来制备含氯消毒剂。
Ⅰ.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液
(1)配制250 mL 1.0 mol/L NaOH溶液,需用托盘天平称取 g NaOH固体。配制该溶液除用到量筒、烧杯、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器是 。
(2)下列操作中,会造成所配溶液浓度偏低的是 。
a.容量瓶用蒸馏水洗涤后,没有经过干燥立即使用
b.溶液未经冷却立即转移到容量瓶中定容
c.没有洗涤烧杯和玻璃棒
d.向容量瓶加水定容时眼睛俯视观察刻度线
Ⅱ.利用如图装置制备“84”消毒液
(3)实验室安全图标不仅能够提醒潜在的危险因素,还能够引导实验人员采取相应的防护措施,以下制备“84”消毒液的实验不需要标记的图标有 (填标号)。
①护目镜
②锐器
③明火
④热烫
⑤排风
⑥洗手
(4)仪器A的名称为 。
(5)装置①中二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的化学方程式为 。
(6)装置②中盛装的试剂为 ,用于除去中的HCl杂质。
(7)装置③中制得“84”消毒液,其有效成分是 (填化学式)。
(8)清洗卫生间时,“84”消毒液和洁厕灵(主要成分是稀盐酸)不能混合使用,用离子方程式解释其原因为 。
(9)含氯消毒剂中有效氯含量,能反映含氯消毒剂消毒能力的大小,其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克氯气的氧化能力。则NaClO的有效氯含量为 (保留小数点后两位)。
【答案】(1) 10.0 250mL容量瓶、胶头滴管
(2)c
(3)②
(4)分液漏斗
(5)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(6)饱和食盐水
(7)NaClO
(8)ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
(9)0.95
【分析】①用MnO2和浓盐酸反应制取氯气,②用饱和食盐水除去HCl,③用NaOH和氯气反应制取漂白液,④用NaOH进行尾气吸收,据此解答。
【详解】(1)用托盘天平称取的氢氧化钠质量为250mL×10-3L/mL×1.0mol/L×40g/mol=10.0g;配制上述溶液需要的玻璃仪器是量筒、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管。
(2)a.容量瓶用蒸馏水洗涤后,没有经过干燥立即使用,对结果无影响,a不选;
b.溶液未经冷却立即转移到容量瓶中定容,导致加水过少,浓度偏高,b不选;
c.没有洗涤烧杯和玻璃棒,导致溶质损失,浓度偏低,c选;
d.向容量瓶加水定容时眼睛俯视观察刻度线,加水过少,浓度偏高;
故选c。
(3)“84”消毒液具有强氧化性,氯气有毒,制备时需加热,需要护目镜、注意明火、防止热烫、及时排风,注意洗手,实验不需要标记的图标有②。
(4)仪器A的名称为分液漏斗。
(5)利用二氧化锰的氧化性,将盐酸氧化成氯气,其化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(6)根据上述分析,装置②中盛装试剂为饱和食盐水。
(7)“84”消毒液有效成分是NaClO。
(8)“84”消毒液有效成分是NaClO,洁厕灵主要成分是盐酸,两者混合使用,发生ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O,氯气有毒,容易使人中毒。
(9)NaClO作氧化剂,转化成NaCl,即1gNaClO作氧化剂得到电子物质的量为×2=mol,氯气得到mol电子,需要氯气的质量为mol××71g/mol≈0.95g。
31.(23-24高一上·云南曲靖宣威·期末)某研究性学习小组用如图所示的实验装置(部分夹持装置已略去)来制取氯气和探究氯气的化学性质。
回答下列问题:
(1)盛放浓盐酸的仪器名称为 ;装置中橡胶管的作用是 。
(2)试剂X的名称为 ;试剂Y的作用是 。
(3)装置A中反应的离子方程式为 ;盐酸在反应中表现了 (填性质)。
(4)该装置中存在一个明显的缺陷是 ,为了克服该缺陷,需要补充某装置,其中发生反应的离子方程式为 。
【答案】(1) 分液漏斗 平衡分液漏斗与蒸馏烧瓶的气压,使浓盐酸顺利滴下
(2) 饱和食盐水 吸收水分干燥氯气
(3) 还原性、酸性
(4) 缺少尾气处理装置
【分析】浓盐酸与二氧化锰受热反应产生氯气,氯气含有氯化氢杂质,用饱和食盐水除去,湿润的氯气通过浓硫酸干燥。
【详解】(1)盛放浓盐酸的仪器名称为分液漏斗;装置中橡胶管的作用是平衡分液漏斗与蒸馏烧瓶的气压,使浓盐酸顺利滴下。
(2)据分析,试剂X的名称为饱和食盐水;试剂Y的作用是吸收水分干燥氯气。
(3)装置A中反应的离子方程式为:;HCl中的氯离子生成氯气化合价升高表现出氯化氢的还原性,生成氯化锰表现出氯化氢的酸性。
(4)由于氯气有毒,不能直接排放到空气中,该装置中存在一个明显的缺陷是缺少尾气处理装置,为了克服该缺陷,需要补充装有氢氧化钠溶液的尾气处理装置,其中发生反应的离子方程式为:。
32.(23-24高一上·云南昭通一中教研联盟·期末)18世纪70年代,瑞典化学家舍勒将软锰矿和浓盐酸混合制得了氯气,在几百年后的今天含氯化合物在生活及工业中得到了极其广泛的应用。
(1)实验室制备氯气的装置如图所示:
①装置A中发生反应的化学方程式为 ;若利用上述反应制备并收集了336mL氯气(已换算为标况下的体积),则转移的电子的数目为 。
②实验结束后,D装置中含有“84”消毒液的有效成分 (填物质名称),浸泡衣物时加入“84”消毒液在空气中放置一段时间漂白效果更好,原因用化学方程式表示 (已知次氯酸与碳酸钠溶液会发生反应)。
(2)亚氯酸钠()是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。如图是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:
已知:纯易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下较安全。
①中氯元素的化合价为 ,在发生器中鼓入空气的作用可能是 。
②吸收塔中为防止被还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除外还可以选择 。(填序号)
A. B. C. D.
③写出“吸收塔”中发生反应的离子方程式: 。
【答案】(1) MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 0.03NA 次氯酸钠 NaClO+H2O+CO2=NaHCO3+HClO
(2) 稀释ClO2以防止爆炸 稀释ClO2以防止爆炸 A H2O2+2ClO2+2OH-=2ClO+O2+2H2O
【分析】(1)装置A制取氯气,B用于除去氯气中的HCl,C收集氯气,D吸收氯气尾气;
(2)根据流程可知,氯酸钠(NaClO2)在酸性条件下被二氧化硫还原成二氧化氯,ClO2在二氧化硫和空气混合气体中不易分解爆炸,在吸收塔中加入氢氧化钠溶液和过氧化氢发生氧化还原反应生成NaClO2,NaClO2的溶解度随温度升高而增大,通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤得到晶体NaClO2•3H2O。
【详解】(1)①装置A制取氯气的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;336mL氯气(已换算为标况下的体积)物质的量为0.015mol,生成1mol氯气转移2mol电子,则转移的电子的数目为0.03NA。
②实验结束后,D装置中含有“84”消毒液的有效成分次氯酸钠,浸泡衣物时加入“84”消毒液在空气中放置一段时间漂白效果更好,用化学方程式表示NaClO+H2O+CO2=NaHCO3+HClO。
(2)①中Na为+1价,O为-2价,则氯元素的化合价为+3,纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全.发生器中鼓入空气的作用应是稀释ClO2以防止爆炸。
②还原性要适中.还原性太强,会将ClO2还原为更低价态产物,影响NaClO2生产;为方便后续分离提纯,加入试剂不能干扰后续生产.Na2O2溶于水相当于H2O2.Na2S、FeCl2还原性较强,生成物与NaClO2分离比较困难,不具有还原性且引入杂质,故选:A;
③在吸收塔中加入氢氧化钠溶液和过氧化氢发生氧化还原反应生成NaClO2,发生反应的离子方程式:H2O2+2ClO2+2OH-=2ClO+O2+2H2O。
33.(23-24高一上·云南民族大学附属高级中学·期末)某实验小组用漂白粉[主要成分为、]和浓盐酸制备氯气,进行相关性质实验,并模拟制备“84”消毒液,实验装置如下图所示(夹持仪器已略):
已知:
回答下列问题:
(1)A中盛浓盐酸的仪器名称是 。
(2)验证新制氯水的组成
①关闭、,打开、,至C中的水变为浅黄绿色时关闭。
②取C中溶液,滴加少量紫色石蕊溶液,观察到的现象是 ,证明新制氯水中含有的微粒是 (填化学符号)。
③甲同学打开,将C中溶液放入B中,观察到的现象是 ,据此甲同学认为溶于水生成。乙同学认为甲的结论不正确,乙同学的理由是 ,改进措施是 。
(3)模拟制备“84”消毒液并测定其有效成分的物质的量浓度。操作为关闭,打开、,至E中充满大量黄绿色气体时关闭。写出E中发出反应的离子方程式: 。取E中溶液V mL,先加入足量双氧水,发生反应,再加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,充分反应,过滤、洗涤、干燥、称量,得固体m g,试计算所制“84”消毒液中有效成分的物质的量浓度为 (用含“V”和“m”的式子表示)。
【答案】(1)分液漏斗
(2) 先变红后褪色 、HClO 生成白色沉淀 中混有HCl气体,溶于水产生 在A和C之间连接盛有饱和氯化钠溶液的洗气瓶
(3)
【分析】用漂白粉[主要成分为、]和浓盐酸制备氯气,A中为漂白粉,探究性质时:关闭、,打开、,至C中的水变为浅黄绿色,则C中溶液为氯水,关闭,取C中溶液,氯气能与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,滴加少量紫色石蕊溶液,若观察到的现象是先变红后褪色,证明新制氯水中含有的微粒是、HClO;将C中溶液放入B中会生成白色沉淀,根据以上分析解决下列问题。
【详解】(1)根据仪器的构造,A中盛浓盐酸的仪器名称是分液漏斗。
(2)②由分析可知,C中溶液为氯水,氯气能与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,紫色石蕊溶液遇酸变红,故取C中溶液,滴加少量紫色石蕊溶液,观察到的现象是:先变红后褪色,证明新制氯水中含有的微粒是:、HClO;
③打开,将C中氯水放入B中,能与反应生成白色沉淀氯化银,则观察到的现象是产生白色沉淀,据此甲同学认为溶于水生成,乙同学认为甲的结论不正确,乙同学的理由是:混有杂质HCl,溶于水产生,可用饱和NaCl溶液吸收HCl,故改进措施是:在A和C之间连接盛有饱和氯化钠溶液的洗气瓶。
(3)①E中氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为:;
②“84”消毒液中有效成分为NaClO,根据题意,反应后的溶液能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀,即,,E溶液中NaCl与NaClO的物质的量之比为1:1,根据氯原子守恒,则。
34.(23-24高一上·云南迪庆州·期末)含氯消毒剂在生产生活中有着广泛的用途。
(1)写出实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气的离子方程式 ,如果有17.4g纯被还原,那么被氧化的氯化氢的物质的量为 。选用下图装置制备和收集氯气,盛装浓盐酸的仪器名称为 ,连接下图仪器的正确顺序 (填各接口处的字母)。
(2)饱和食盐水的作用是 。
(3)氯气通入石灰乳中可以制得漂白粉,氯气被氧化得到的产物是 。某温度下,将氯气通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO和的混合溶液,经测定与的个数比为1:3,则被氧化与被还原的氯气物质的量之比为 。
【答案】(1) 0.4mol 分液漏斗 E→C→D→A→B→H→G→F
(2)除去氯气中的HCl
(3) 次氯酸钙 1:4
【分析】浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯气,生成的氯气中含有HCl,故先通过饱和食盐水除去氯气中的HCl,再通过浓硫酸干燥氯气,氯气密度大于空气,用向上排空气法收集,最后用NaOH溶液吸收多余的氯气。仪器的连接顺序为E→C→D→A→B→H→G→F。
【详解】(1)二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水:;有17.4g纯(为0.2mol)被还原,结合方程式可知,被氧化的氯化氢的物质的量为0.4mol。盛装浓盐酸的仪器名称为分液漏斗,由分析可知,连接下图仪器的正确顺序:E→C→D→A→B→H→G→F。
(2)通过饱和食盐水除去氯气中的HCl;
(3)氯气通入石灰乳中反应生成氯化钙和次氯酸钙,氯元素化合价升高得到氧化产物次氯酸钙;
氯气生成与是被氧化的过程,化合价分别由0价升高为+1价和+5价,与的个数比为1:3,则可设为1mol,为3mol,被氧化的Cl失去电子的总物质的量为1×(1-0)+3×(5-0)=16mol,氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等,氯气生成NaC1是被还原的过程,化合价由0价降低为-1价,则得到电子的物质的量也应为16mol,则被还原的Cl的物质的量为16mol,所以被氧化与被还原的氯气物质的量之比为4:16=1:4。
试卷第30页,共36页
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