内容正文:
专题04 海水中的氯
3大高频考点概览
考点01 粗盐提纯
考点02 电解饱和食盐水与氯碱工业
考点03 氯及其化合物的性质
地 城
考点01
粗盐提纯
1.(24-25高一·上海市交通大学附属中学浦东实验高中·上学期期末)我们常用盐田法获得食盐,获得的食盐中还存在可溶性杂质Ca2+、Mg2+、SO,添加的除杂试剂合理的顺序为 。
A.先加NaOH溶液,后加Na2CO3溶液,再加BaCl2溶液
B.先加Na2CO3溶液,后加BaCl2溶液,再加NaOH溶液
C.先加BaCl2溶液,后加Na2CO3溶液,再加NaOH溶液
2.(24-25高一·上海市格致中学·上学期期末)海水中获得的粗盐含有较多的杂质。为除去粗盐中的、、,向粗盐溶液中依次加入稍过量的NaOH溶液、 ,过滤后,再向滤液中加入适量 ,再蒸发。
3.(24-25高一·上海市交通大学附属中学浦东实验高中·上学期期末)盐田法提取食盐后得到的母液俗称“苦卤”。请根据所学知识,简述苦卤可以成为提取溴单质原料的原因 。
(24-25高一·上海市闵行区·上学期期末)粗盐精制
4.粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、等杂质,粗盐进水管中由于微生物的附着滋生会阻碍进水效率。为解决这一问题,在管道口安装如图所示装置,并接通电源。
装置运行过程中在电源 (选填“阳”或“阴”)极所连电极上会产生大量水垢,需要定期清理,水垢的主要成分为 。
5.粗盐精制时为除去杂质离子,所用试剂为①盐酸②氯化钡溶液③氢氧化钠溶液④碳酸钠溶液,下列试剂添加顺序合理的是___________。
A.④②③① B.②③④① C.④③②① D.③②④①
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考点02
电解饱和食盐水与氯碱工业
1.(24-25高一·上海市交通大学附属中学浦东实验高中·上学期期末)电解饱和食盐水是氯碱工业的核心流程,请写出其中的化学方程式 。该反应的阴极产物为 。该反应阳极产物的检验方法是 。
2.(24-25高一·上海市格致中学·上学期期末)如图是NaClO的发生装置。该装置主要利用了电解饱和食盐水的原理,可实现对海水的消毒和灭藻。
(1)写出该装置产生NaClO的化学方程式 , 。
(2)海水中含有、、等杂质离子,处理过程中装置的 极(填电极名称)易产生水垢,其主要成分是和。若每隔5-10min将电源正负极反接,可有效地解决结垢问题,请解释其中的原因: 。
(24-25高一·上海市闵行区·上学期期末)丙同学将蛋壳内外均盛有饱和食盐水,碳棒与电源正极相连插入蛋壳内溶液中,铁丝缠绕在蛋壳外后与电源负极相连,用如图装置进行电解。
3.电解时发生反应的化学方程式为 。
4.下列说法正确的是___________。
A.蛋壳表面缠绕的铁丝上发生还原反应
B.蛋壳可阻止生成的氯气与氢气接触
C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
D.电解一段时间后,向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞,呈红色
5.(24-25高一·上海市格致中学·上学期期末)如下图所示,X、Y为两个惰性电极,它们通过导线与直流电源相连,a是饱和食盐水。实验开始前,在两侧电极附近均滴加酚酞试液。
(1)X电极被称为 极,该电极附近观察到的实验现象是 。
(2)Y电极的电极反应式是 ,检验该电极处生成物的试剂是 。
(3)装置中发生反应的化学方程式是 。若电解时消耗了234 g氯化钠,理论上得到的氯气的最大体积是 (标准状况)。
(24-25高一·上海市浦东新区建平中学·上学期期末)实验室可以采用用图甲所示装置电解饱和食盐水,U形管两端溶液中均滴入几滴酚酞试液; 图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量。
6.通电后发现B端产生的气体有刺激性气味,则铁棒作 极; 对图乙曲线分析错误的是 。
A. E表示反应生成NaOH的物质的量 B. E表示反应消耗H₂O的物质的量
C. F表示反应生成H₂或Cl₂的物质的量 D. F表示反应消耗NaCl的物质的量
7.若实验中用24.58%的食盐水(密度为1.19g/mL)作电解液,该溶液中Na⁺的物质的量浓度为 mol/L。
8.将含1.00 mol溶质的饱和食盐水A通电电解一段时间后,产生的氢气在标准状况下的体积为10.08L。把电解后的溶液 B 蒸发浓缩并降温至 10℃, 剩余 20mL Na⁺浓度为15mol/L 溶液 C, 并得到烧碱晶体40.6g。
计算: (1) 溶液C中NaCl的物质的量浓度为 mol/L (不必写计算过程)。
(2)所得烧碱晶体化学式 (写出必要的计算过程)。
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考点03
氯及其化合物的性质
1.(24-25高一·上海市浦东新区建平中学·上学期期末)下列有关氯气的用途中,氯气的作用与工业制盐酸不同的是
A.海带提碘 B.海水提溴 C.制漂白粉 D.制净水剂氯化铁
2.(24-25高一·上海市浦东新区建平中学·上学期期末)有关下列物质与氯气反应,现象描述正确的是
A.H2: 淡蓝色火焰 B.KI溶液:溶液变紫红色
C.Fe: 棕褐色的烟 D.NaOH溶液:溶液变黄绿色
3.(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)地震后,抗震救灾要用大量漂白粉和漂白液杀菌消毒。下列叙述正确的是
A.漂白粉和漂白液都是混合物
B.漂白粉与洁厕灵混合使用可提高漂白效果
C.工业上制漂白粉是将氯气通入澄清石灰水
D.漂白粉的变质过程不涉及氧化还原反应
4.(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)新制氯水和久置氯水相比,下列关于新制氯水的说法不正确的是
A.颜色深 B.漂白作用强 C.有Cl2分子存在 D.没有HClO分子
5.(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)在如图所示的装置中,将液体Y滴入瓶中并摇动,一会儿小气球胀大。气体X与液体Y不可能是
选项
A
B
C
D
气体X
Cl2
Cl2
HCl
HCl
液体Y
饱和食盐水
NaOH浓溶液
水
饱和食盐水
6.(24-25高一·上海市交通大学附属中学浦东实验高中·上学期期末)下列保存试剂的方法中,错误的是
A.漂粉精要密封保存
B.新制的氯水要保存在无色细口瓶中,并放置在光亮处
C.少量液溴要保存在棕色细口瓶中,并在液溴表面进行液封
D.氢氧化钠溶液要保存在无色细口瓶中,且不能用玻璃瓶塞
7.(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)氯水具有杀菌消毒漂白的作用。某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测,下列图像变化最有可能是其检测结果的是
A. B.
C. D.
8.(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中,当日光照射相当一段时间后,试管中最后剩余的气体约占试管容积的( )
A.2/3 B.1/2 C.1/3 D.1/4
9.(24-25高一·上海市复旦中学·上学期期末)正确的实验操作是实验成功的重要因素,下列实验操作正确的是
①闻气体气味
②干燥氯气
③稀释浓硫酸
④证明Cl2可与NaOH反应
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
10.(24-25高一·上海市青浦高级中学·上学期期末)各种含氯物质是日常生活必需品和重要的化工原料,按要求填空:
(1)有以下物质:①液氯 ②氯水 ③氯化钠晶体 ④漂白粉 ⑤四氯化碳 ⑥熔融氯酸钾
属于电解质的是(填编号) ,属于非电解质的是 ,能导电的是 。氯酸钾溶于水的电离方程式 。
(2)工业上用氯气通入石灰乳制漂白粉,写出该反应的离子方程式: ,在漂白粉溶液中滴加稀盐酸提高漂白效果,反应的离子方程式为 。
11.(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)某学习小组探究饱和氯水与过量块状碳酸钙反应的产物,实验过程如下:
①在试管中加入过量的块状碳酸钙,再加入约20mL饱和氯水,使之充分反应,观察现象;
②过滤,将滤液滴在有色布条上,发现其比氯水的漂白性更强;
(1)实验①中观察到的现象为 。
(2)用玻璃棒蘸取饱和氯水滴在pH试纸中部,观察到的现象如图所示:
①使pH试纸变红的微粒X是 ,使pH试纸变白的微粒Y是 。(填微粒符号)
②通过pH试纸颜色变化情况说出 X、Y 两种微粒某项性质的差异 。(任写一条)
(24-25高一·上海市浦东新区建平中学·上学期期末)某校化学实验兴趣小组欲采用实验装置A制备 Cl2,同时进行与氯气有关的实验。
12.仪器a的名称为 ,仪器a中盛放的试剂为 。
A. 稀盐酸 B. 浓盐酸 C. NaCl溶液 溶液
烧瓶中发生反应的化学方程式为 。
13.在实验室中,乙同学欲用装置B、C净化氯气,则B、C中应盛放的试剂分别是___________。
A.饱和NaOH溶液、浓硫酸 B.浓硫酸、饱和NaOH 溶液
C.饱和NaCl溶液、浓硫酸 D.浓硫酸、饱和NaCl溶液
14.利用装置D收集Cl2,气体应该从集气瓶的 (填m2或“n”)口进入; 若D中装满水,气体从集气瓶的 (填“m”或“n”)口进入,可以收集的气体是 (不定项)。
A. H2 B. HCl C. Cl2 D. CO2
15.(24-25高一·上海市复旦中学·上学期期末)氯及其重要化合物在生产生活中应用广泛,学习氯及其化合物的性质和变化,预测现象、解释问题、归纳规律,有利于了解物质性质及其变化规律。
某校化学兴趣小组设计下图装置制备纯净的氯气,并探究氯气及其化合物的性质。(装置中的夹持装置和加热装置均已略去)
(1)写出图中盛放浓盐酸的仪器名称 ,回形玻璃管的作用是 。
(2)装置②的作用是除去氯气中的_______。
A. B.HCl C. D.
(3)装置④中导管 (选填“x”或“y”)伸至靠近集气瓶底部。
(4)将装有干燥有色布条的玻璃管置于 (选填编号),有色布条不褪色。
A.①、②之间 B.②、③之间 C.④、⑤之间
装置⑤的作用是 。
(5)实验结束后,将燃着的铁丝伸入充满氯气的集气瓶,写出反应的化学方程式 。取反应后的固体溶于水配成饱和溶液,分多次加入煮沸的蒸馏水,溶液呈 色。将蘸有该溶液的棉线置于湿润的滤纸上,用导线连接湿润滤纸的两端,并与电源的正、负极相连(如下图所示),开启电源,预测实验现象 ,这种现象称为 。
(24-25高一·上海市浦东新区建平中学·上学期期末)次氯酸溶液是性能优良的消毒剂,可利用一氧化二氯(Cl2O,可通过Cl2与潮湿的 反应制得)与水反应得到,实验装置下图所示(夹持装置已略)。
已知:Cl2O的部分性质如下表:
物理性质
常温下, 具有强烈刺激性气味的黄棕色气体, 熔点: -120℃; 沸点: 2℃
化学性质
Cl2O 极易溶于水并与水反应生成HClO, 42℃以上分解为Cl2和O2; 强氧化性, 与有机物、还原剂接触或浓度过高时会发生爆炸
16.装置F的水槽中水温最好控制在 ,原因是 。
A.- 10℃~0℃ B.10℃~20℃ C. 40℃~50℃ D.60℃~70℃
17.在反应温度下,Cl2O的产率与 的含水量的关系如表所示,
Na2CO3的含水量/%
5.44
7.84
10.25
12.50
Cl2O产率/%
67.85
89.26
52.63
30.38
制备时选择 的含水量为 。
A. 5.44% B. 7.84% C. 10.25% D. 12.50%
如果用 表示该含水碳酸钠的组成,则x的值为 。
18.写出装置H中反应的离子方程式为: 。
19.用这种方法制备次氯酸溶液的优点是 。
20.(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)某学习小组通过查阅资料发现:常温下,用 KClO3 和浓盐酸反应也可以制备氯气,化学方程式为:KClO3+6HCl(浓)→KCl+3Cl2↑+3H2O。为此该小组利用如图所示装置在实验室中制取 Cl2 并探究相关性质:
(1)装置 A 中存在一处错误,请改正这处错误: 。
(2)装置 E 是化学实验室中一种常见装置,盛入不同试剂可以达成不同的目的。如图,为了除去氯气中的氯化氢,需要在装置 A、B 之间添加装置 E,此时装置 E 中所盛装的试剂为 。为了探究氯气使有色布条褪色的机理,需要在整套装置中再添加装置 E,此时 E 中盛有浓硫酸,装置 E 在整套装置中的添加位置为 (填序号)。
a.B、C 之间 b. C、D 之间 c. D 之后 d. 以上位置都可以
(3)取下集气瓶 B,将铁丝加热至红热状态,伸入到集气瓶 B 中,可以观察到的现象是 , 发生反应的化学方程式为: 。
(4)另外一个化学学习小组就环境保护方面指出了上述装置的缺陷,并给出了改进措施,该改进措施是 。
21.(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)请利用下列装置及试剂组装一套装置,用常规方法实验室制取Cl2,检验潮湿的Cl2有无漂白性,并收集纯净干燥的Cl2。
(1)制取氯气时,在圆底烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过 (填写仪器名称)向圆底烧瓶中加入适量的浓盐酸。
(2)仪器连接顺序为: 。
a→ (_______) →(_______) → d→e→g→(_______) →(_______) →(_______) →1→m。
(3)实验中可观察到③的锥形瓶中有色布条的变化情况是 。
(4)装置②中所装试剂是饱和食盐水,作用是 。
(5)装置⑥作用是(用化学方程式表示) 。
22.(24-25高一·上海市格致中学·上学期期末)氯是重要的非金属元素,实验室使用A图所示装置完成氯气的制备。
(1)装置A中用来盛放浓盐酸的仪器名称是 ;该反应中体现HCl的化学性质有 。
(2)合理选择并连接上图中B~G所示装置,得到纯净、干燥的氯气,按顺序填写各装置接口处的字母: 。
a→_______→_______→_______→_______→_______→_______→i
(3)若将少量纯净的氯气通入E中,所得溶液呈无色,且产生大量无色气体。向溶液中滴入少量紫色石蕊试液,最终溶液呈无色。Cl2和NaHCO3溶液反应的化学方程式为 。
试卷第1页,共3页
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专题04 海水中的氯
3大高频考点概览
考点01 粗盐提纯
考点02 电解饱和食盐水与氯碱工业
考点03 氯及其化合物的性质
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考点01
粗盐提纯
1.(24-25高一·上海市交通大学附属中学浦东实验高中·上学期期末)我们常用盐田法获得食盐,获得的食盐中还存在可溶性杂质Ca2+、Mg2+、SO,添加的除杂试剂合理的顺序为 。
A.先加NaOH溶液,后加Na2CO3溶液,再加BaCl2溶液
B.先加Na2CO3溶液,后加BaCl2溶液,再加NaOH溶液
C.先加BaCl2溶液,后加Na2CO3溶液,再加NaOH溶液
【答案】C
【解析】Ca2+用碳酸钠除去,Mg2+用氢氧化钠除去,SO用氯化钡除去,最后加入盐酸酸化。但由于过量的氯化钡要用碳酸钠来除,所以碳酸钠必须放在氯化钡的后面,而氢氧化钠可以随意调整,因此顺序为先加BaCl2溶液,后加Na2CO3溶液,再加NaOH溶液,或先加BaCl2溶液,后加NaOH溶液,再加Na2CO3溶液,或先加NaOH溶液,后加BaCl2溶液,再加Na2CO3溶液,答案选C。
2.(24-25高一·上海市格致中学·上学期期末)海水中获得的粗盐含有较多的杂质。为除去粗盐中的、、,向粗盐溶液中依次加入稍过量的NaOH溶液、 ,过滤后,再向滤液中加入适量 ,再蒸发。
【答案】 过量氯化钡溶液、过量碳酸钠溶液 稀盐酸
【解析】加入过量氢氧化钠溶液是除去镁离子,加入过量氯化钡溶液是除去硫酸根离子,加入过量碳酸钠溶液目的是除去钙离子和过量钡离子,则加入氢氧化钠和氯化钡溶液的顺序可以调换,但是加入碳酸钠必须在加入氯化钡之后;待杂质转化为沉淀后,过滤,向滤液中加入适量盐酸,除去过量氢氧根离子和碳酸根离子,蒸发结晶得到氯化钠。
3.(24-25高一·上海市交通大学附属中学浦东实验高中·上学期期末)盐田法提取食盐后得到的母液俗称“苦卤”。请根据所学知识,简述苦卤可以成为提取溴单质原料的原因 。
【答案】苦卤中的溴离子浓度比海水中高很多/苦卤富集了溴离子(合理即可)
【解析】提取食盐后的母液中含有Br-,且溴离子浓度比海水中高很多,因此苦卤可以成为提取溴单质原料。
(24-25高一·上海市闵行区·上学期期末)粗盐精制
4.粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、等杂质,粗盐进水管中由于微生物的附着滋生会阻碍进水效率。为解决这一问题,在管道口安装如图所示装置,并接通电源。
装置运行过程中在电源 (选填“阳”或“阴”)极所连电极上会产生大量水垢,需要定期清理,水垢的主要成分为 。
5.粗盐精制时为除去杂质离子,所用试剂为①盐酸②氯化钡溶液③氢氧化钠溶液④碳酸钠溶液,下列试剂添加顺序合理的是___________。
A.④②③① B.②③④① C.④③②① D.③②④①
【答案】4. 负 氢氧化镁或Mg(OH)2 5.BD
【解析】4.电解时Cl-在阳极放电生成Cl2,H2O在阴极放电生成OH-,氯气与NaOH反应生成强氧化性的NaClO,发生的总反应方程式为NaCl+H2ONaClO+H2↑,水在阴极得电子生成氢气和氢氧根离子,Mg2+移向阴极生成Mg(OH)2沉淀,阴极附近形成的氢氧化镁沉淀需要定期清理,故答案为:负;氢氧化镁;
5.因用蒸发结晶的方法可以从海水中获得食盐,镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的NaOH可以将镁离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀,至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都行,钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,但是加入的碳酸钠要放在加入氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,离子都沉淀了,在进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,所以添加试剂的顺序为②③④①或③②④①,故答案为:BD。
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考点02
电解饱和食盐水与氯碱工业
1.(24-25高一·上海市交通大学附属中学浦东实验高中·上学期期末)电解饱和食盐水是氯碱工业的核心流程,请写出其中的化学方程式 。该反应的阴极产物为 。该反应阳极产物的检验方法是 。
【答案】 H2,NaOH 阳极产物检验方法将湿润的淀粉KI试纸放在阳极上方,若变蓝,证明是Cl2
【解析】电解饱和食盐水生成NaOH、氢气、氯气,反应方程式为,电解池中阴极发生还原反应,氢元素化合价降低,在阴极产生氢气,另外钠离子移至阴极,结合大量OH-生成NaOH,该反应的阴极产物为H2,NaOH,阳极发生氧化反应,阳极产物是氯气,检验Cl2方法是将湿润的淀粉KI试纸放在阳极上方,若变蓝,证明是Cl2。
2.(24-25高一·上海市格致中学·上学期期末)如图是NaClO的发生装置。该装置主要利用了电解饱和食盐水的原理,可实现对海水的消毒和灭藻。
(1)写出该装置产生NaClO的化学方程式 , 。
(2)海水中含有、、等杂质离子,处理过程中装置的 极(填电极名称)易产生水垢,其主要成分是和。若每隔5-10min将电源正负极反接,可有效地解决结垢问题,请解释其中的原因: 。
【答案】(1)
(2)阴 阴极结垢后倒换电极电性,阴极变为阳极,其电极反应为:,产生的氯气与水发生反应:Cl2+H2O=HCl+HClO,使该电极附近溶液呈酸性,从而将Mg(OH)2和CaCO3溶解而达到除垢的目的
【解析】(1)装置中电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氯气、氢气,氢氧化钠和氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠、水,反应为:、;
(2)阴极生成氢气,电极附近水的电离被破坏,电极附近生成氢氧化钠,氢氧化钠和碳酸氢钙,碳酸氢镁反应生成氢氧化镁、碳酸钙沉淀,导致产生水垢;阴极结垢后倒换电极电性,阴极变为阳极,其电极反应为:,产生的氯气与水发生反应:Cl2+H2O=HCl+HClO,使该电极附近溶液呈酸性,从而将Mg(OH)2和CaCO3溶解而达到除垢的目的。
(24-25高一·上海市闵行区·上学期期末)丙同学将蛋壳内外均盛有饱和食盐水,碳棒与电源正极相连插入蛋壳内溶液中,铁丝缠绕在蛋壳外后与电源负极相连,用如图装置进行电解。
3.电解时发生反应的化学方程式为 。
4.下列说法正确的是___________。
A.蛋壳表面缠绕的铁丝上发生还原反应
B.蛋壳可阻止生成的氯气与氢气接触
C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
D.电解一段时间后,向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞,呈红色
【答案】3. 4.AB
【解析】3.该装置是电解饱和食盐水,阳极(碳棒)上氯离子放电生成氯气,电极反应式为;阴极(铁丝)上氢离子放电生成氢气,同时溶液中生成氢氧化钠,电极反应为,总反应的化学方程式为。
4.A.铁丝与电源负极相连,作阴极,在阴极上发生还原反应,溶液中的氢离子得电子生成氢气,该选项正确;
B.蛋壳将阳极区和阴极区分开,可阻止生成的氯气与氢气接触,防止发生爆炸等危险,该选项正确;
C.铁丝表面生成的气体是氢气,氢气不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝,该选项错误;
D.蛋壳内溶液为阳极区,氯离子放电生成氯气,溶液中无大量氢氧根离子,电解一段时间后,向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞,不变色,该选项错误;
综上所述,正确答案是A B。
5.(24-25高一·上海市格致中学·上学期期末)如下图所示,X、Y为两个惰性电极,它们通过导线与直流电源相连,a是饱和食盐水。实验开始前,在两侧电极附近均滴加酚酞试液。
(1)X电极被称为 极,该电极附近观察到的实验现象是 。
(2)Y电极的电极反应式是 ,检验该电极处生成物的试剂是 。
(3)装置中发生反应的化学方程式是 。若电解时消耗了234 g氯化钠,理论上得到的氯气的最大体积是 (标准状况)。
【答案】(1)阴 产生无色气体,溶液显红色
(2) 淀粉-碘化钾溶液
(3) 44.8
【分析】用惰性电极电解饱和食盐水,阳极是氯离子失去电子生成氯气,阴极是水电离出来的氢离子得到电子生成氢气,同时生成NaOH。
【解析】(1)X和电源负极相连,为阴极,由于水电离产生的氢离子放电,导致氢氧根离子浓度增大,X极附近溶液显碱性,所以滴有酚酞的溶液会变红,同时有气泡产生。
(2)Y是阳极,电极反应式为,可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气,氯气能是试纸变蓝。
(3)电解过程中反应的总化学方程式为,若电解时消耗了234 g氯化钠即4mol,理论上得到的氯气的最大物质的量是2mol,标况下体积为44.8L。
(24-25高一·上海市浦东新区建平中学·上学期期末)实验室可以采用用图甲所示装置电解饱和食盐水,U形管两端溶液中均滴入几滴酚酞试液; 图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量。
6.通电后发现B端产生的气体有刺激性气味,则铁棒作 极; 对图乙曲线分析错误的是 。
A. E表示反应生成NaOH的物质的量 B. E表示反应消耗H₂O的物质的量
C. F表示反应生成H₂或Cl₂的物质的量 D. F表示反应消耗NaCl的物质的量
7.若实验中用24.58%的食盐水(密度为1.19g/mL)作电解液,该溶液中Na⁺的物质的量浓度为 mol/L。
8.将含1.00 mol溶质的饱和食盐水A通电电解一段时间后,产生的氢气在标准状况下的体积为10.08L。把电解后的溶液 B 蒸发浓缩并降温至 10℃, 剩余 20mL Na⁺浓度为15mol/L 溶液 C, 并得到烧碱晶体40.6g。
计算: (1) 溶液C中NaCl的物质的量浓度为 mol/L (不必写计算过程)。
(2)所得烧碱晶体化学式 (写出必要的计算过程)。
【答案】6.阴 D 7.5.00 8.5.00 NaOH·H2O
【解析】6.电解饱和食盐水时,通电后发现B端产生的气体有刺激性气味,则证明碳棒为阳极,氯离子失电子生成氯气,其电极反应式为:2Cl-2e-=Cl2↑,则铁棒为阴极,溶液中水得电子生成氢气和氢氧根离子,其电极反应式为:2H2O+4e-=H2↑+2OH-,电解总反应为:2Cl-+2H2O Cl2↑+ H2↑+2OH-。图乙中,当转移电子的物质的量为4mol时,对应消耗的水和生成的氢氧化钠的物质的量为4mol,生成氯气和氢气的物质的量为2mol,则E表示反应生成NaOH或消耗H2O的物质的量,F表示表示反应生成H2或Cl2的物质的量,则ABC正确,D错误;
7.食盐水的质量分数为24.58%,即每100g食盐水中含有24.58g NaCl,其物质的量n=,食盐水的密度为1.19g/mL,因此100g食盐水的体积为,所以其钠离子的物质的量浓度为;
8.饱和食盐水中含1molNaCl,则钠离子总的物质的量为1mol;题干信息知电解过程中产生的氢气的物质的量n(H2)=,根据反应:可知,消耗的氯化钠和生成的氢氧化钠的物质的量均为0.9mol,则剩余溶液的NaCl的物质的量为1.0mol-0.9mol=0.1mol,经过蒸发降温以后,剩余 20mL Na⁺浓度为15mol/L 溶液 C,则钠离子的物质的量为,则析出的晶体中含钠离子的物质的量为1.0-0.3=0.7mol,则溶液中含有0.1mol NaCl和(0.3-0.1)=0.2mol NaOH,据此分析。
(1)根据上述分析可知,溶液C中含氯化钠的物质的量为0.1mol,则其浓度为;
(2)设烧碱晶体的化学式为NaOH·xH2O, n(NaOH·xH2O)= n(NaOH)=0.7mol,则根据m=nM可知,,解得x =1,所以得出烧碱晶体的化学式为NaOH·H2O。
地 城
考点03
氯及其化合物的性质
1.(24-25高一·上海市浦东新区建平中学·上学期期末)下列有关氯气的用途中,氯气的作用与工业制盐酸不同的是
A.海带提碘 B.海水提溴 C.制漂白粉 D.制净水剂氯化铁
【答案】C
【分析】在工业制盐酸的过程中,氯气与氢气反应生成氯化氢,氯化氢溶于水形成盐酸。这一过程主要是利用了氯气的氧化性。
【解析】A.氯气用于氧化碘离子为碘单质,氯气在此过程中作为氧化剂,体现氧化性,A不符合题意;
B.氯气用于氧化溴离子为溴单质,氯气在此过程中作为氧化剂,体现氧化性,B不符合题意;
C.氯气与石灰乳反应生成次氯酸钙、氯化钙和水,氯气在此过程中发生歧化反应,即具有氧化性又具有还原性,与工业制盐酸氯气的作用不同,C符合题意;
D.氯气与铁在加热条件下发生反应可生成氯化铁,氯气作氧化剂,具有氧化性,D不符合题意;
故选C。
2.(24-25高一·上海市浦东新区建平中学·上学期期末)有关下列物质与氯气反应,现象描述正确的是
A.H2: 淡蓝色火焰 B.KI溶液:溶液变紫红色
C.Fe: 棕褐色的烟 D.NaOH溶液:溶液变黄绿色
【答案】C
【解析】A.氢气在氯气瓶中燃烧,产生苍白色火焰,瓶口会有白雾出现,A描述错误;
B.氯气具有氧化性,可氧化KI生成碘单质,碘水为棕色或棕黄色,不是紫红色,B描述错误;
C.铁与氯气在加热条件下发生反应生成氯化铁,生成棕褐色的烟,C描述正确;
D.氢氧化钠溶液会吸收氯气生成溶于水的氯化钠、次氯酸钠和水,溶液为无色,D描述错误;
故选C。
3.(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)地震后,抗震救灾要用大量漂白粉和漂白液杀菌消毒。下列叙述正确的是
A.漂白粉和漂白液都是混合物
B.漂白粉与洁厕灵混合使用可提高漂白效果
C.工业上制漂白粉是将氯气通入澄清石灰水
D.漂白粉的变质过程不涉及氧化还原反应
【答案】A
【解析】A.漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙,漂白液的有效成分是次氯酸钠,都是混合物,A正确;
B.次氯酸钙与盐酸发生氧化还原反应生成有毒气体氯气,不能混用,B错误;
C.石灰水浓度较低,工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉,C错误;
D.漂白粉变质过程中,次氯酸分解生成氯化氢和氧气,元素化合价变化,涉及氧化还原反应,D错误;
答案选A。
4.(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)新制氯水和久置氯水相比,下列关于新制氯水的说法不正确的是
A.颜色深 B.漂白作用强 C.有Cl2分子存在 D.没有HClO分子
【答案】D
【解析】A.新制氯水中溶解的Cl2更多,颜色更深,A正确,
B.新制氯水中HClO含量较多,久置氯水中HClO基本均已分解,因此新制氯水的漂白作用更强,B正确;
C.新制氯水中有较多Cl2溶解在内,有Cl2分子存在,C正确;
D.新制氯水中氯气与水反应生成HClO分子,因此其中存在HClO分子,D错误;
故答案选D。
5.(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)在如图所示的装置中,将液体Y滴入瓶中并摇动,一会儿小气球胀大。气体X与液体Y不可能是
选项
A
B
C
D
气体X
Cl2
Cl2
HCl
HCl
液体Y
饱和食盐水
NaOH浓溶液
水
饱和食盐水
【答案】A
【分析】当滴入的液体Y将锥形瓶中的气体X溶解或发生反应后,使锥形瓶中的压强减小,大气压通过导管将空气压入小气球使它鼓胀起来。
【解析】A.氯气难溶于饱和食盐水,压强不变,符合题意;
B.氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,压强减小,气球胀大,不符合题意;
C.HCl极易溶于水,压强减小,气球胀大,不符合题意;
D.HCl溶于饱和食盐水,压强减小,气球胀大,不符合题意;
故选A。
6.(24-25高一·上海市交通大学附属中学浦东实验高中·上学期期末)下列保存试剂的方法中,错误的是
A.漂粉精要密封保存
B.新制的氯水要保存在无色细口瓶中,并放置在光亮处
C.少量液溴要保存在棕色细口瓶中,并在液溴表面进行液封
D.氢氧化钠溶液要保存在无色细口瓶中,且不能用玻璃瓶塞
【答案】B
【解析】A.漂粉精主要成分次氯酸钠,在空气中容易和二氧化碳反应,要密封保存,A正确;
B.新制备的氯水中含次氯酸,见光易分解,应保存在棕色细口瓶中,B错误;
C.液溴易挥发,密度比水大,可在液溴面上加水封,挥发的溴蒸气一部分能与水反应生成次溴酸,见光易分解,需要保存在棕色细口瓶中,C正确;
D.氢氧化钠能与玻璃中的二氧化硅反应生成黏性的硅酸钠,要保存在无色细口瓶中,且不能用玻璃瓶塞,D正确;
故选B。
7.(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)氯水具有杀菌消毒漂白的作用。某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测,下列图像变化最有可能是其检测结果的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】饱和氯水中存在:①Cl2+H2OH++Cl-+HClO;②HClOH++ClO-,HClO不稳定分解:2HClO2HCl+O2↑。
【解析】A.根据分析,随着HClO的分解,氯水最终会变为盐酸,氯离子浓度增大,A错误;
B.根据分析,随着HClO的分解,氯水最终变为盐酸,氢离子浓度增大,溶液pH不断减小,B错误;
C.溶液中离子浓度增大,溶液的导电能力与离子浓度成正比,电导率不断增大,最终会变为盐酸,电导率不变,C正确;
D.反应生成氧气,氧气体积分数不断增大,D错误;
故选C。
8.(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中,当日光照射相当一段时间后,试管中最后剩余的气体约占试管容积的( )
A.2/3 B.1/2 C.1/3 D.1/4
【答案】B
【解析】本题主要考查氯气的性质。氯气溶于水发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO。由于次氯酸不稳定,遇光易分解生成氯化氢和氧气,即2HClO2HCl+O2↑。所以总的反应相对于是2Cl2+2H2O=4HCl+O2↑,所以长时间照射后,试管中最后剩余气体的体积占试管容积的1/2,故B正确。答案选B。
9.(24-25高一·上海市复旦中学·上学期期末)正确的实验操作是实验成功的重要因素,下列实验操作正确的是
①闻气体气味
②干燥氯气
③稀释浓硫酸
④证明Cl2可与NaOH反应
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
【答案】C
【解析】①闻气体的气味时,防止气体有毒,应用手轻轻扇动,不能直接用鼻子闻,所以图中操作正确,即①符合题意;
②用浓硫酸干燥氯气,氯气应该和浓硫酸接触,从长管进入溶液被干燥后,气体上升从短管出去,所以图中操作错误,即②不符合题意;
③稀释浓硫酸,是将浓硫酸沿着容器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,如果将水倒入浓硫酸中,水会浮在上面,浓硫酸溶于水放出的热量足可以使水沸腾,会溅出伤人,所以图中操作错误,即③不符合题意;
④如图,当氯气与氢氧化钠反应,圆底烧瓶中的气体减少,气压降低,气球膨胀,证明Cl2可与NaOH反应,即④符合题意;
由上可知,①④符合题意,选项C正确;答案为C。
10.(24-25高一·上海市青浦高级中学·上学期期末)各种含氯物质是日常生活必需品和重要的化工原料,按要求填空:
(1)有以下物质:①液氯 ②氯水 ③氯化钠晶体 ④漂白粉 ⑤四氯化碳 ⑥熔融氯酸钾
属于电解质的是(填编号) ,属于非电解质的是 ,能导电的是 。氯酸钾溶于水的电离方程式 。
(2)工业上用氯气通入石灰乳制漂白粉,写出该反应的离子方程式: ,在漂白粉溶液中滴加稀盐酸提高漂白效果,反应的离子方程式为 。
【答案】(1)③⑥ ⑤ ②⑥
(2)
【解析】(1)①液氯为单质,既不是电解质也不是非电解质,且不能发生导电;
②氯水为氯气溶水后形成的水溶液,为混合物,既不是电解质也不是非电解质,溶液中存在离子可导电;
③氯化钠晶体为盐,属于电解质,但未发生电离,不能导电;
④漂白粉为混合物,既不是电解质也不是非电解质,固体中不含自由移动离子,不能导电;⑤四氯化碳为非电解质,不能导电;
⑥熔融氯酸钾为盐,属于电解质,且发生电离,能导电;
氯酸钾溶于水的电离方程式:;
(2)工业上用氯气通入石灰乳制漂白粉,石灰乳为悬浊液,不能拆成离子,反应离子方程式为:;在漂白粉溶液中滴加稀盐酸,溶液中的与氢离子结合成HClO,发生离子反应:;溶液中HClO浓度增大,漂白能力增强。
11.(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)某学习小组探究饱和氯水与过量块状碳酸钙反应的产物,实验过程如下:
①在试管中加入过量的块状碳酸钙,再加入约20mL饱和氯水,使之充分反应,观察现象;
②过滤,将滤液滴在有色布条上,发现其比氯水的漂白性更强;
(1)实验①中观察到的现象为 。
(2)用玻璃棒蘸取饱和氯水滴在pH试纸中部,观察到的现象如图所示:
①使pH试纸变红的微粒X是 ,使pH试纸变白的微粒Y是 。(填微粒符号)
②通过pH试纸颜色变化情况说出 X、Y 两种微粒某项性质的差异 。(任写一条)
【答案】(1)产生少量无色气泡,碳酸钙逐渐溶解,溶液淡黄绿色消失
(2)H+ HClO H+使指示剂变色速率大于HClO的漂白速率 或 H+在pH试纸上的扩散速率大于HClO等
【解析】(1)在氯水中存在着Cl2+H2O⇌HCl+HClO的反应,加入石灰石之后,石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙会和氯水中的盐酸发生反应CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,现象为产生少量气泡,碳酸钙逐渐溶解,溶液淡黄绿色消失;
(2)使pH试纸变红的微粒X是H+,使pH试纸变白的微粒Y是HClO;通过pH试纸颜色变化情况,可以得知HClO有漂白性,H+无;此外,pH试纸颜色最终呈现为红色在外部,内部变为白色,说明H+的扩散速度大于HClO。
(24-25高一·上海市浦东新区建平中学·上学期期末)某校化学实验兴趣小组欲采用实验装置A制备 Cl2,同时进行与氯气有关的实验。
12.仪器a的名称为 ,仪器a中盛放的试剂为 。
A. 稀盐酸 B. 浓盐酸 C. NaCl溶液 溶液
烧瓶中发生反应的化学方程式为 。
13.在实验室中,乙同学欲用装置B、C净化氯气,则B、C中应盛放的试剂分别是___________。
A.饱和NaOH溶液、浓硫酸 B.浓硫酸、饱和NaOH 溶液
C.饱和NaCl溶液、浓硫酸 D.浓硫酸、饱和NaCl溶液
14.利用装置D收集Cl2,气体应该从集气瓶的 (填m2或“n”)口进入; 若D中装满水,气体从集气瓶的 (填“m”或“n”)口进入,可以收集的气体是 (不定项)。
A. H2 B. HCl C. Cl2 D. CO2
【答案】12. 分液漏斗 B 13.C 14. n m AD
【分析】A装置二氧化锰和浓盐酸在加热条件下放出氯气,B中盛放饱和食盐水除氯气中的氯化氢,C中盛放浓硫酸干燥氯气,D用向上排空气法收集氯气。
12.根据装置图,仪器a的名称为分液漏斗;二氧化锰和浓盐酸在加热条件下放出氯气,所以仪器a中盛放的试剂为浓盐酸,选B;烧瓶中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水,发生反应的化学方程式为 。
13.在实验室中,乙同学欲用装置B、C净化氯气,先用饱和食盐水除氯气中的氯化氢,在用浓硫酸干燥氯气,则B、C中应盛放的试剂分别是饱和NaCl溶液、浓硫酸,选C;
14.氯气密度大于空气,用向上排空气法收集氯气,利用装置D收集Cl2,气体应该从集气瓶n口进入; 若D中装满水,气体从集气瓶的m口进入,收集难溶性气体,可以收集的气体是H2、CO2,选AD。
15.(24-25高一·上海市复旦中学·上学期期末)氯及其重要化合物在生产生活中应用广泛,学习氯及其化合物的性质和变化,预测现象、解释问题、归纳规律,有利于了解物质性质及其变化规律。
某校化学兴趣小组设计下图装置制备纯净的氯气,并探究氯气及其化合物的性质。(装置中的夹持装置和加热装置均已略去)
(1)写出图中盛放浓盐酸的仪器名称 ,回形玻璃管的作用是 。
(2)装置②的作用是除去氯气中的_______。
A. B.HCl C. D.
(3)装置④中导管 (选填“x”或“y”)伸至靠近集气瓶底部。
(4)将装有干燥有色布条的玻璃管置于 (选填编号),有色布条不褪色。
A.①、②之间 B.②、③之间 C.④、⑤之间
装置⑤的作用是 。
(5)实验结束后,将燃着的铁丝伸入充满氯气的集气瓶,写出反应的化学方程式 。取反应后的固体溶于水配成饱和溶液,分多次加入煮沸的蒸馏水,溶液呈 色。将蘸有该溶液的棉线置于湿润的滤纸上,用导线连接湿润滤纸的两端,并与电源的正、负极相连(如下图所示),开启电源,预测实验现象 ,这种现象称为 。
【答案】(1)分液漏斗 维持圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等,使浓盐酸顺利滴下
(2)B
(3)y
(4)C 防止氯气排放到空气中引起污染,防止空气中的水蒸气进入装置④
(5)2Fe+3Cl22FeCl3 红褐 连接负极的一端液体颜色加深 电泳
【分析】利用二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气,通过饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,无水氯化钙干燥后收集于装置④,最后注意利用碱石灰尾气处理;
【解析】(1)根据仪器的构造可知,图中盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗;回形玻璃管的作用是维持圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等,使浓盐酸顺利滴下;
(2)盐酸易挥发,反应产生的氯气中含有氯化氢,可用饱和食盐水除去,故装置②的作用是除去氯气中的HCl,答案选B;
(3)由分析可知,装置④为收集,由于的密度比空气的大,需采用向上排空气法,故应该长进短出,即装置中导管y应伸至靠近集气瓶底部,故答案为:y;
(4)将装有干燥有色布条的玻璃管置于④、⑤之间,有色布条不褪色,证明干燥的氯气没有漂白性;答案选C;
装置⑤的作用是防止氯气排放到空气中引起污染,防止空气中的水蒸气进入装置④;
(5)实验结束后,将燃着的铁丝伸入充满氯气的集气瓶,铁与氯气反应生成氯化铁,反应的化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3;
取反应后的固体溶于水配成饱和溶液,分多次加入煮沸的蒸馏水,得到氢氧化铁胶体,溶液呈红褐色;
将蘸有该溶液的棉线置于湿润的滤纸上,用导线连接湿润滤纸的两端,并与电源的正、负极相连,开启电源,预测实验现象连接负极的一端液体颜色加深,这种现象称为电泳。
(24-25高一·上海市浦东新区建平中学·上学期期末)次氯酸溶液是性能优良的消毒剂,可利用一氧化二氯(Cl2O,可通过Cl2与潮湿的 反应制得)与水反应得到,实验装置下图所示(夹持装置已略)。
已知:Cl2O的部分性质如下表:
物理性质
常温下, 具有强烈刺激性气味的黄棕色气体, 熔点: -120℃; 沸点: 2℃
化学性质
Cl2O 极易溶于水并与水反应生成HClO, 42℃以上分解为Cl2和O2; 强氧化性, 与有机物、还原剂接触或浓度过高时会发生爆炸
16.装置F的水槽中水温最好控制在 ,原因是 。
A.- 10℃~0℃ B.10℃~20℃ C. 40℃~50℃ D.60℃~70℃
17.在反应温度下,Cl2O的产率与 的含水量的关系如表所示,
Na2CO3的含水量/%
5.44
7.84
10.25
12.50
Cl2O产率/%
67.85
89.26
52.63
30.38
制备时选择 的含水量为 。
A. 5.44% B. 7.84% C. 10.25% D. 12.50%
如果用 表示该含水碳酸钠的组成,则x的值为 。
18.写出装置H中反应的离子方程式为: 。
19.用这种方法制备次氯酸溶液的优点是 。
【答案】16.B 温度过低,不利于形成Cl2O气流,使其与水发生反应,温度过高会导致Cl2O分解 17.B 0.5 18. 19.用这种方法制备次氯酸溶液纯度高
【分析】E中饱和食盐水除氯气中的氯化氢,通入空气降低F中生成Cl2O的浓度,防止发生爆炸,F中Cl2与潮湿的 反应制备Cl2O,G中Cl2O和水反应生成次氯酸,H吸收氯气,防止污染。
16.Cl2O沸点为2℃,42℃以上分解为Cl2和O2,因此装置D中的温度不能过高,控制三颈烧瓶内的温度不超过42℃,且需控制温度使Cl2O能气化进入D装置生次氯酸,温度要高于2℃,故选B;原因为:温度过低,不利于形成Cl2O气流,使其与水发生反应,温度过高会导致Cl2O分解;
17.根据表格数据,Na2CO3的含水量为7.84%时Cl2O的产率最高,所以制备时选择 的含水量为7.84%,选B。
如果用 表示该含水碳酸钠的组成, , x=0.5。
18.装置H中氢氧化钠吸收未反应的氯气,防止污染,反应的离子方程式为:
19.Cl2O和水反应的产物只有次氯酸,用这种方法制备次氯酸溶液纯度高。
20.(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)某学习小组通过查阅资料发现:常温下,用 KClO3 和浓盐酸反应也可以制备氯气,化学方程式为:KClO3+6HCl(浓)→KCl+3Cl2↑+3H2O。为此该小组利用如图所示装置在实验室中制取 Cl2 并探究相关性质:
(1)装置 A 中存在一处错误,请改正这处错误: 。
(2)装置 E 是化学实验室中一种常见装置,盛入不同试剂可以达成不同的目的。如图,为了除去氯气中的氯化氢,需要在装置 A、B 之间添加装置 E,此时装置 E 中所盛装的试剂为 。为了探究氯气使有色布条褪色的机理,需要在整套装置中再添加装置 E,此时 E 中盛有浓硫酸,装置 E 在整套装置中的添加位置为 (填序号)。
a.B、C 之间 b. C、D 之间 c. D 之后 d. 以上位置都可以
(3)取下集气瓶 B,将铁丝加热至红热状态,伸入到集气瓶 B 中,可以观察到的现象是 , 发生反应的化学方程式为: 。
(4)另外一个化学学习小组就环境保护方面指出了上述装置的缺陷,并给出了改进措施,该改进措施是 。
【答案】 改长颈漏斗为分液漏斗 饱和食盐水 a 集气瓶内和瓶口出现棕黄色烟 2Fe+3Cl2点燃2FeCl3 在装置 D 后增加一个盛装浓碱液的装置,使碱液吸收逸出的氯气尾气
【分析】本实验通过浓盐酸和氯酸钾制取氯气,由于反应物中存在浓盐酸,具有挥发性,产物氯气具有易溶于水和毒性,故在收集装置B前应加入除杂氯化氢的洗气装置——饱和食盐水。同时实验探究部分为保证实验的精确,将充入干燥布条的气体无水汽,在B、C之间加入吸水装置。最后,为了保护环境,增加尾气处理设备,常用碱性溶液。
【解析】(1)漏斗不能作为反应装置,为进一步控制反应速率,应该为分液漏斗;
(2)装置 E常用于洗气,为了除去氯气中的氯化氢,装置E中所盛装的试剂为饱和食盐水,能吸收氯化氢,同时最大程度降低氯气的溶解度;为了探究氯气使有色布条褪色的机理, E 中盛有浓硫酸,在整套装置中的添加位置为a,保证C装置一直保持干燥状态,除去反应后气体携带的水分;
(3)集气瓶B中存在氯气,将铁丝加热至红热状态,氯气和铁在加热环境下反应,
2Fe+3Cl2点燃2FeCl3,产物为棕黄色固体,即现象为棕黄色烟;
(4)从环保角度来说,氯气具有一定危害,故最后需要加入尾气处理装置,即增加一个盛装浓碱液的装置,使碱液吸收逸出的氯气尾气。
21.(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)请利用下列装置及试剂组装一套装置,用常规方法实验室制取Cl2,检验潮湿的Cl2有无漂白性,并收集纯净干燥的Cl2。
(1)制取氯气时,在圆底烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过 (填写仪器名称)向圆底烧瓶中加入适量的浓盐酸。
(2)仪器连接顺序为: 。
a→ (_______) →(_______) → d→e→g→(_______) →(_______) →(_______) →1→m。
(3)实验中可观察到③的锥形瓶中有色布条的变化情况是 。
(4)装置②中所装试剂是饱和食盐水,作用是 。
(5)装置⑥作用是(用化学方程式表示) 。
【答案】(1)分液漏斗
(2)c,b,i,h,f
(3)有色布条褪色
(4)除去HCl
(5)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
【分析】MnO2与能盐酸混合加热制取Cl2,由于浓盐酸具有挥发性,使制取的Cl2中含有杂质HCl及H2O蒸气,要先通过饱和食盐水除去杂质HCl,然后将潮湿Cl2通入有色布条中,看到布条褪色,说明其具有漂白性,然后经过浓硫酸干燥,再滤液向上排空气的方法收集Cl2,Cl2是大气污染物,可以根据Cl2能够与碱反应的性质,用NaOH溶液进行尾气处理。
【解析】(1)根据装置图可知:盛有浓盐酸的仪器名称为分液漏斗;
(2)在装置①中制取Cl2,然后经装置②除去杂质HCl,除杂时导气管长进短出,再通入装置③检查潮湿的Cl2有无漂白性,导气管是长进短出;然后通过装置⑤的浓硫酸干燥,再用向上排空气方法收集Cl2,最后用装置⑥进行尾气处理,则仪器导气管连接顺序为a→c→b→d→e→g→i→h→f→l→m;
(3)在潮湿的Cl2中,Cl2与水反应产生的HClO具有强氧化性,会将有色物质氧化变为无色,因此实验中可观察到③的锥形瓶中有色布条的变化情况是:有色布条褪色;
(4)装置②中所装试剂是饱和食盐水,作用是除去Cl2中的杂质HCl;
(5)Cl2与NaOH溶液反应产生NaCl、NaClO、H2O,该反应的化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
22.(24-25高一·上海市格致中学·上学期期末)氯是重要的非金属元素,实验室使用A图所示装置完成氯气的制备。
(1)装置A中用来盛放浓盐酸的仪器名称是 ;该反应中体现HCl的化学性质有 。
(2)合理选择并连接上图中B~G所示装置,得到纯净、干燥的氯气,按顺序填写各装置接口处的字母: 。
a→_______→_______→_______→_______→_______→_______→i
(3)若将少量纯净的氯气通入E中,所得溶液呈无色,且产生大量无色气体。向溶液中滴入少量紫色石蕊试液,最终溶液呈无色。Cl2和NaHCO3溶液反应的化学方程式为 。
【答案】(1)分液漏斗 酸性、还原性
(2)a→d→f→b→c→k→g→i
(3)
【分析】由实验装置图可知,装置A中二氧化锰与浓盐酸共热,发生反应制备氯气,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D中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置B中盛有的浓硫酸用于干燥氯气,装置G为向上排空气法收集氯气,装置F中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,则装置的连接顺序为ADBGF,接口的连接顺序为a→d→f→b→c→g→k→i,据此回答。
【解析】(1)由实验装置图可知,盛放浓盐酸的仪器的为分液漏斗;由可知,在该反应中有4molHCl参加反应,生成的氯气为1mol,化合价由-1降低为0价,体现还原性,还有部分HCl中Cl-化合价未发生变化生成,体现酸性,故该反应体现浓盐酸的酸性、还原性;
(2)由分析可知,装置的连接顺序为ADBGF,接口的连接顺序为a→d→f→b→c→k→g→i,故答案为:a→d→f→b→c→k→g→i;
(3)Cl2和NaHCO3溶液反应所得溶液呈无色,且产生大量无色气体。向溶液中滴入少量紫色石蕊试液,最终溶液呈无色,化学方程式为。
试卷第1页,共3页
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