题型03 氯气的实验室制备（期末真题汇编，天津专用）高一化学上学期

题型03 氯气的实验室制备 1．(24-25高一上·天津滨海新区·期末)2020年初，突如其来的新型冠状肺炎在全世界肆虐，社会生产、人民生活都受到了一定程度的影响。某中学课外实验研究小组的几位同学就查阅了大量资料，并进行相关实验探究，来认识可以有效灭活新型冠状病毒的含氯消毒剂次氯酸钠NaClO。 Ⅰ．次氯酸钠的制备和性质 (1)家中常用的84消毒液的有效成分即是次氯酸钠，NaClO中氯元素的化合价为 ，若将通入冷的稀溶液中则可制得消毒液，该反应的离子方程式为 。 (2)某家用防疫用品“84消毒液”的包装说明如下，请回答下列问题： 【产品名称】84消毒液 【有效成分】NaCIO 【规格】1000mL 【物质的量浓度】4.0mol·L-1 注：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 说明②中洁厕灵不能和84消毒液混用，否则会产生氯气，引起中毒，原因为 (写离子方程式)，可观察到pH试纸的现象是 。该反应中NaClO (“得到”或“失去”)电子，反应每生成标准状况下11.2L氯气，转移的电子数为 。 (3)欲将“84消毒液”原液稀释配制成的溶液。 ①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 ②配制时，需要取用 mL“84消毒液”原液。 ③下列操作会使溶液中NaClO浓度偏低的是 。 A．转移溶液后，未洗涤烧杯和玻璃棒 B．定容操作时，俯视刻度线 C．量取“84消毒液”原液时，仰视读数 D．定容摇匀后，液面低于刻度线，再加水至刻度线 Ⅱ．同学们探究84消毒液在不同pH下使红纸褪色的情况，做了如下实验。 步骤1：将市售84消毒液稀释100倍，测得稀释后溶液的pH=12； 步骤2：将稀释后的溶液各分别加入、、三个洁净的烧杯中； 步骤3：用溶液将、、三个烧杯内溶液的pH分别调至10、7和4(溶液体积变化忽 略不计)； 步骤4：在3个烧杯中分别放入大小相同的红纸，观察现象，记录如表。 烧杯 溶液的PH 现象 a 10 10min后，红纸基本不褪色；4h后红纸褪色 b 7 10min后，红纸颜色变浅；4h后红纸褪色 c 4 10min后，红纸颜色比b烧杯中10min后的浅；4h后红纸褪色 已知溶液中、和的物质的量分数随溶液pH变化的关系如图所示： (4)由实验现象可获得结论：溶液的pH在4-10范围内，pH越大，红纸褪色 填“越快”或“越慢”)。 (5)结合图像进行分析，b、c两烧杯中实验现象出现差异的原因是 。 2．(24-25高一上·天津四校联考·期末)某学习小组欲探究氯气与铁的反应及产物中铁元素的价态，设计并实施了以下实验。已知：的熔点为306℃，沸点为315℃，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。 Ⅰ．氯气与铁的反应 (1)按上图连接好装置，在进行 操作后，在各仪器中装入对应的试剂；开始反应时，应先点燃装置 的酒精灯(填“A”或“D”)。 (2)写出A中反应的离子方程式 。 (3)装置B的作用是 ；F应连接的装置是 (填字母)。 Ⅱ．产物中铁元素价态探究 反应结束后，将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡)，充分反应后，该小组设计了以下实验探究产物中铁元素的价态。 (4)步骤ii添加的试剂X为 (填试剂的名称)。 (5)步骤iii中所发生的离子反应方程式为 。 (6)通过以上实验及现象，该小组同学认为氯气与铁的反应产物中包含+2和+3价的两种铁盐。实验结论 (填“是”或“否”)正确？请根据你的判断说明理由 。 3．(24-25高一上·天津西青区·期末)为验证卤素单质氧化性的相对强弱，可用下图所示装置进行实验。(夹持仪器已略去) 实验过程： I．打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。 II．当B和C中的溶液都变为棕黄色时，夹紧弹簧夹。 III．关闭活塞a，待连接B和C的玻璃导管中无黄绿色气体后，进行下一步。 IV．打开活塞b，将少量C中的溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡后观察溶液颜色。 (1)加入药品前，需要进行的操作是 。 (2)装置A中可以说明氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。 (3)装置B试管口浸有溶液的棉花的作用是 。 (4)仪器C的名称是 ，其中发生反应的离子方程式是 。 (5)为验证溴的氧化性强于碘，过程IV能观察到的现象是D中溶液变色，且比C中溶液颜色 (“深”或“浅”)。 (6)过程III实验的目的是 。 (7)结合实验结论，推断卤族元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 (填化学式)。 4．(24-25高一上·天津四校联考·期末)下表列出了①~⑩十种元素在元素周期表中的位置。 根据表中元素①~⑩，回答下列问题： (1)①元素有三种质子数相同，中子数不同的核素，互称为 。 (2)⑥的单质与⑤的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。 (3)⑨的单质与水蒸气反应的化学方程式为 。 (4)某小组同学设计实验比较第ⅦA族元素的非金属性强弱为：。 甲同学设计实验如下： 打开分液漏斗的活塞，烧瓶中产生黄绿色气体，蘸有溶液的棉球变为橙黄色，湿润的淀粉试纸变蓝，已知：常温下浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气。 乙同学设计实验如下： 向A中通入少量充分反应后，静置A中液体为橙黄色，将A中液体滴入试管内，取下试管，充分振荡，试管中的层变为紫红色。 ①以上两位同学的实验， (填“甲”或“乙)同学的实验能证明非金属性：。另一名同学的实验不能证明此结论的原因，请用离子方程式表示 。 ②除了利用卤素单质间的置换反应，下列可作为卤族元素非金属性递变规律的判断依据有 (填字母)。 A．、、的熔点逐渐升高 B．、、的稳定性逐渐减弱 C．、、水溶液的酸性逐渐增强 D．、、的还原性逐渐增强 5．(24-25高一上·天津和平区·期末)实验室用下图装置制备干燥、纯净的并研究其性质。 图中，a为湿润的淀粉试纸，b、c分别为湿润和干燥的红纸条，d为湿润的蓝色石蕊试纸。 (1)反应后a观察到现象 ；写出发生反应的离子方程式 。 (2)反应后d处观察到现象 ；b和c处可观察到褪色是 。 (3)已知：可用来制备适量氯气，若该反应生成氯气3.36L(标准状况下)，被还原的物质的物质的量是 ；转移的电子数是 。 6．(24-25高一上·天津第一中学·期末)某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下实验装置： (1)装置A的名称是 ，装置D为干燥管，在该试验中的作用是 。 (2)假设要证明非金属性：，若A中加浓盐酸，B中加，C中加淀粉碘化钾溶液，B中发生反应的化学方程式为 ，观察到C中出现 现象，则可证明非金属性：；从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用 溶液吸收尾气；该实验过程中有有毒气体产生，需在通风橱中进行，下列与实验有关的图标表示排风的是 （填标号）。 A．  B．  C． D． E.   若验证非金属性：，可将C中的溶液换为 ，当观察到有淡黄色沉淀生成时，C中发生反应的离子方程式为 。 (3)若用该装置验证非金属性：，现有以下药品：（已知难溶于水） a．稀盐酸    b．稀硝酸    c．溶液    d．固体 装置A、B、C中所装药品分别为 、 、 （填序号），但有同学认为该装置有缺陷，如何改进？ ；可否用药品中的a、c、d和改进后的实验装置验证非金属性？ （填“是”或“否”） 7．(24-25高一上·天津红桥区·期末)某小组同学用如图1装置制取氯气并探究其性质(夹持装置和加热仪器略)。 (1)装置A中制取氯气的化学方程式是：，反应中利用了的 (填字母)。若生成的物质的量是0.2mol，该气体在标准状况下的体积为 L。 a．氧化性             b．还原性 (2)装置C中的现象是 。 (3)装置D的作用是 。 (4)氯气溶解在石灰乳中可以制漂白粉，发生反应的化学方程式为 。 (5)若将上述图1中B和C分别换成图2中的M和N。 ①M中发生反应的离子方程式为 。 ②取一支试管，加入2mLN中变橙黄色的溶液，再滴入几滴淀粉KI溶液，观察到溶液变为蓝色。通过以上实验，能否得出结论：的氧化性强于的氧化性， 。写出你的观点和理由 。 ③下列关于F、Cl、Br、I性质的比较，不正确的是 (填字母)。 A．单质的颜色随核电荷数的增加而加深 B．单质的氧化性随核电荷数的增加而减弱 C．它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强 D．它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多 8．(24-25高一上·天津耀华中学·期末)肼是一种应用广泛的化学材料。工业上常利用溶液和尿素[，N元素为-3价］在碱性条件下通过如下流程制备水合肼。 已知：①氯气与烧碱溶液的反应是放热反应； ②有强还原性，能与溶液剧烈反应生成 回答下列问题： (1)实验室由下列装置制备并收集干净的，装置的连接顺序是 (用“→”和字母表示)。写出制备的离子反应方程式 。 (2)步骤I中反应放热会生成其他副产物，为避免温度过高，可采取的措施是 。 (3)补全并配平生成水合肼的化学反应方程式： 。 _____________________=______________ (4)步骤II制备水合肼时，应将 滴到 中(填“溶液”或“尿素溶液”)。 (5)已知步骤II中加入12g尿素，最终得到8g水合肼，则该流程的产率为 。(不考虑损失) 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型03 氯气的实验室制备 1．(24-25高一上·天津滨海新区·期末)2020年初，突如其来的新型冠状肺炎在全世界肆虐，社会生产、人民生活都受到了一定程度的影响。某中学课外实验研究小组的几位同学就查阅了大量资料，并进行相关实验探究，来认识可以有效灭活新型冠状病毒的含氯消毒剂次氯酸钠NaClO。 Ⅰ．次氯酸钠的制备和性质 (1)家中常用的84消毒液的有效成分即是次氯酸钠，NaClO中氯元素的化合价为 ，若将通入冷的稀溶液中则可制得消毒液，该反应的离子方程式为 。 (2)某家用防疫用品“84消毒液”的包装说明如下，请回答下列问题： 【产品名称】84消毒液 【有效成分】NaCIO 【规格】1000mL 【物质的量浓度】4.0mol·L-1 注：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 说明②中洁厕灵不能和84消毒液混用，否则会产生氯气，引起中毒，原因为 (写离子方程式)，可观察到pH试纸的现象是 。该反应中NaClO (“得到”或“失去”)电子，反应每生成标准状况下11.2L氯气，转移的电子数为 。 (3)欲将“84消毒液”原液稀释配制成的溶液。 ①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 ②配制时，需要取用 mL“84消毒液”原液。 ③下列操作会使溶液中NaClO浓度偏低的是 。 A．转移溶液后，未洗涤烧杯和玻璃棒 B．定容操作时，俯视刻度线 C．量取“84消毒液”原液时，仰视读数 D．定容摇匀后，液面低于刻度线，再加水至刻度线 Ⅱ．同学们探究84消毒液在不同pH下使红纸褪色的情况，做了如下实验。 步骤1：将市售84消毒液稀释100倍，测得稀释后溶液的pH=12； 步骤2：将稀释后的溶液各分别加入、、三个洁净的烧杯中； 步骤3：用溶液将、、三个烧杯内溶液的pH分别调至10、7和4(溶液体积变化忽 略不计)； 步骤4：在3个烧杯中分别放入大小相同的红纸，观察现象，记录如表。 烧杯 溶液的PH 现象 a 10 10min后，红纸基本不褪色；4h后红纸褪色 b 7 10min后，红纸颜色变浅；4h后红纸褪色 c 4 10min后，红纸颜色比b烧杯中10min后的浅；4h后红纸褪色 已知溶液中、和的物质的量分数随溶液pH变化的关系如图所示： (4)由实验现象可获得结论：溶液的pH在4-10范围内，pH越大，红纸褪色 填“越快”或“越慢”)。 (5)结合图像进行分析，b、c两烧杯中实验现象出现差异的原因是 。 【答案】(1) +1价 (2) 先变红后褪色 得到 或 (3) 500mL容量瓶 12.5 AD (4)越慢 (5)烧杯b中溶液的pH大于烧杯c中溶液的pH，HClO浓度越小，反应速率越慢褪色越慢 【分析】(3)用浓溶液配制稀溶液的实验步骤为计算、量取、稀释、转移、洗涤、定容、摇匀等，配制450mL溶液需要用500mL容量瓶，进行误差分析时根据c=，分析溶质的量或溶液体积的偏差，得出浓度的偏差。 【详解】（1）O、Na元素化合价分别为-2、+1，化合物中各元素化合价代数和为零，则NaClO中氯元素的化合价为+1价；Cl2通入冷的稀NaOH溶液中发生反应生成NaClO、NaCl和H2O，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O； （2）家用洁厕灵不能和84消毒液混用，否则会产生氯气，引起中毒，发生反应的离子方程式为：，由于混合溶液具有酸性和漂白性，故pH试纸的现象为先变红后褪色，反应中NaClO中Cl元素的化合价降低，发生得电子的还原反应，生成1mol氯气转移1mol电子，标况下11.2L氯气为0.5mol，则每生成0.5molCl2，转移电子物质的量为0.5mol，电子数N=nNA=0.5NA； （3）①配制溶液，应该用500mL容量瓶，故所需要的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒，还需要500mL容量瓶； ②根据稀释过程中溶质的物质的量相等，有，解得V(浓)=0.0125L，即12.5mL； ③A．转移溶液后，未洗涤烧杯和玻璃棒会导致溶质损失，浓度会偏低，故A选； B．定容操作时，俯视刻度线使溶液体积偏小，浓度会偏高，故B不选； C．量取“84消毒液”原液时，仰视读数，则原液体积偏大，浓度会偏高，故C不选； 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，浓度会偏低，故D选； 答案为AD； （4）图表数据和现象分析可知，溶液的pH在4～10范围内，pH越大，红纸褪色越慢； （5）由图可知，pH=4时，溶液中HClO的物质的量较大，pH=7时，溶液中HClO的物质的量较小，c烧杯中HClO的浓度大，红纸褪色较快，b烧杯中HClO的浓度小，红纸褪色较慢，即b、c两烧杯中实验现象出现差异的原因是：b烧杯中溶液的pH大于c烧杯中溶液的pH，HClO浓度越小，反应速率越慢，褪色越慢。 2．(24-25高一上·天津四校联考·期末)某学习小组欲探究氯气与铁的反应及产物中铁元素的价态，设计并实施了以下实验。已知：的熔点为306℃，沸点为315℃，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。 Ⅰ．氯气与铁的反应 (1)按上图连接好装置，在进行 操作后，在各仪器中装入对应的试剂；开始反应时，应先点燃装置 的酒精灯(填“A”或“D”)。 (2)写出A中反应的离子方程式 。 (3)装置B的作用是 ；F应连接的装置是 (填字母)。 Ⅱ．产物中铁元素价态探究 反应结束后，将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡)，充分反应后，该小组设计了以下实验探究产物中铁元素的价态。 (4)步骤ii添加的试剂X为 (填试剂的名称)。 (5)步骤iii中所发生的离子反应方程式为 。 (6)通过以上实验及现象，该小组同学认为氯气与铁的反应产物中包含+2和+3价的两种铁盐。实验结论 (填“是”或“否”)正确？请根据你的判断说明理由 。 【答案】(1) 检查装置气密性 A (2) (3) 除去氯气中的气体 c (4)硫氰化钾溶液 (5) (6) 否 未反应完全的会与或反应产生 【分析】本实验的目的探究氯气与铁的反应及产物；首先利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气，生成的氯气中混有HCl气体，可用饱和食盐水除去，之后用浓硫酸干燥，通入硬质玻璃管中与铁粉反应，产物在收集器中冷凝，三氯化铁易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气中的水分而潮解，所以收集之后需要连接干燥管防止空中的水蒸气进入。 【详解】（1）一套装置组装完后首先应该进行装置气密性检查；装置中含有空气，首先应该用氯气排出装置中的空气，则应先点燃A装置的酒精灯； （2）装置A中浓盐酸和二氧化锰加热反应制备氯气，离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O； （3）由分析可知，装置B的作用是除去氯气中的HCl气体；在反应结束后要防止氯气进入空气中，同时产品具有吸水性，则要防止空气中的水蒸气进入装置E中，碱石灰可以达到实验目的，则F应连接的装置是c； （4）试剂X可以检验三价铁，则试剂X为硫氰化钾溶液； （5）步骤ⅲ中二价铁被氧化为三价铁，离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O； （6）实验结论不正确，Fe3+可以和单质铁或盐酸反应生成亚铁离子，则产物中若Fe有剩余，会与Fe3+或HCl反应产生Fe2+，因此结论不正确。 3．(24-25高一上·天津西青区·期末)为验证卤素单质氧化性的相对强弱，可用下图所示装置进行实验。(夹持仪器已略去) 实验过程： I．打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。 II．当B和C中的溶液都变为棕黄色时，夹紧弹簧夹。 III．关闭活塞a，待连接B和C的玻璃导管中无黄绿色气体后，进行下一步。 IV．打开活塞b，将少量C中的溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡后观察溶液颜色。 (1)加入药品前，需要进行的操作是 。 (2)装置A中可以说明氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。 (3)装置B试管口浸有溶液的棉花的作用是 。 (4)仪器C的名称是 ，其中发生反应的离子方程式是 。 (5)为验证溴的氧化性强于碘，过程IV能观察到的现象是D中溶液变色，且比C中溶液颜色 (“深”或“浅”)。 (6)过程III实验的目的是 。 (7)结合实验结论，推断卤族元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 (填化学式)。 【答案】(1)检验装置气密性 (2)装置A内产生黄绿色气体，上方湿润的淀粉KI试纸变蓝色 (3)吸收未反应的氯气，防止污染空气 (4) 分液漏斗 (5)深 (6)确认C中的黄色溶液无氯气，排除氯气对溴置换碘实验的干扰(2分，答出后半句即可) (7) 【分析】装置A中浓盐酸和高锰酸钾反应制备氯气，氯气与碘化钾溶液反应生成遇淀粉显蓝色的碘单质，从而验证氯和碘的氧化性强弱，装置B、C中氯气与溴化钠溶液反应生成溴，验证氯和溴的氧化性强弱，打开活塞b，将C中的少量溶液滴入D中，发生溴单质置换碘单质的反应，验证溴与碘的氧化性强弱。 【详解】（1）加入药品前，需要进行的操作是检验装置气密性； 故答案为：检验装置气密性； （2）装置A内产生黄绿色气体，上方湿润的淀粉KI试纸变蓝色，说明氯气的氧化性强于碘； 故答案为：装置A内产生黄绿色气体，上方湿润的淀粉KI试纸变蓝色； （3）B试管口浸有溶液的棉花作用是吸收未反应的有毒害的氯气，防止污染空气； 故答案为：吸收未反应的氯气，防止污染空气； （4）仪器C：分液漏斗；氯气与溴化钠溶液反应生成溴； 故答案为：分液漏斗；； （5）过程Ⅳ能观察到的现象是D中溶液变为棕黄色，且比C中溶液颜色深，说明装置D中发生溴单质置换碘单质的反应，从而验证溴的氧化性比碘强； 故答案为：深； （6）由题意可知，过程Ⅲ实验的目的是确认C中的黄色溶液无氯气，排除氯气对溴置换碘实验的干扰； 故答案为：确认C中的黄色溶液无氯气，排除氯气对溴置换碘实验的干扰； （7）由元素周期律可知，氯、溴、碘三种元素的非金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物酸性依次减弱，则最高价氧化物对应水化物酸性最强的是高氯酸； 故答案为：HClO4。 4．(24-25高一上·天津四校联考·期末)下表列出了①~⑩十种元素在元素周期表中的位置。 根据表中元素①~⑩，回答下列问题： (1)①元素有三种质子数相同，中子数不同的核素，互称为 。 (2)⑥的单质与⑤的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。 (3)⑨的单质与水蒸气反应的化学方程式为 。 (4)某小组同学设计实验比较第ⅦA族元素的非金属性强弱为：。 甲同学设计实验如下： 打开分液漏斗的活塞，烧瓶中产生黄绿色气体，蘸有溶液的棉球变为橙黄色，湿润的淀粉试纸变蓝，已知：常温下浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气。 乙同学设计实验如下： 向A中通入少量充分反应后，静置A中液体为橙黄色，将A中液体滴入试管内，取下试管，充分振荡，试管中的层变为紫红色。 ①以上两位同学的实验， (填“甲”或“乙)同学的实验能证明非金属性：。另一名同学的实验不能证明此结论的原因，请用离子方程式表示 。 ②除了利用卤素单质间的置换反应，下列可作为卤族元素非金属性递变规律的判断依据有 (填字母)。 A．、、的熔点逐渐升高 B．、、的稳定性逐渐减弱 C．、、水溶液的酸性逐渐增强 D．、、的还原性逐渐增强 【答案】(1)同位素 (2) (3) (4) 乙 BD 【分析】根据元素在周期表的位置，①~⑩十种元素分别为H、He、Li、C、Na、Al、Cl、Ca、Fe、Kr； 【详解】（1）H元素有三种质子数相同，中子数不同的核素，互称为同位素； （2）⑥的单质Al与⑤的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为； （3）⑨的单质Fe与水蒸气反应的化学方程式为； （4）①甲方案装置中氯气也能和碘化钾反应，氯气干扰了溴置换碘的反应，离子方程式为：，不一定发生溴和碘化钾的反应，所以不能说明非金属性：Br＞I；乙方案装置A中少量氯气与NaBr反应生成溴，打开分液漏斗活塞，试管中溴与KI反应生成碘，可比较非金属性：Cl＞Br＞I，故乙同学的实验能证明非金属性：； ② A．Cl2，Br2、I2的熔点逐渐升高，属于物理性质变化规律，不可用于非金属性递变规律的判断依据，故A不选； B．非金属性越强，简单气态氢化物稳定性越强，HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，可用于非金属性递变规律的判断依据，故B选； C．、、不是含氧酸，不能根据其水溶液的酸性比较元素的非金属性，故C不选； D．、、的还原性逐渐增强，说明相应元素非金属性逐渐减弱，可用于非金属性递变规律的判断依据，故D正确； 故答案为：BD。 5．(24-25高一上·天津和平区·期末)实验室用下图装置制备干燥、纯净的并研究其性质。 图中，a为湿润的淀粉试纸，b、c分别为湿润和干燥的红纸条，d为湿润的蓝色石蕊试纸。 (1)反应后a观察到现象 ；写出发生反应的离子方程式 。 (2)反应后d处观察到现象 ；b和c处可观察到褪色是 。 (3)已知：可用来制备适量氯气，若该反应生成氯气3.36L(标准状况下)，被还原的物质的物质的量是 ；转移的电子数是 。 【答案】(1) 变蓝色 (2) d先变红后褪色 b (3) 0.05mol 0.3NA 【分析】用浓盐酸和二氧化锰加热生成氯气，用饱和食盐水去除挥发的HCl气体，用浓硫酸吸收多余的水，用向上排空气法收集氯气，因氯气有毒，用NaOH溶液进行尾气处理，以此分析； 【详解】（1）由分析可知，乙和丙之间的装置用于验证氯气的性质，一段时间后，氯气与碘化钾溶液反应生成能使淀粉溶液变蓝色的单质碘，则a中现象为润的淀粉碘化钾试纸变蓝；离子方程式：； （2）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，溶液呈酸性使蓝色石蕊试纸变红色，反应生成的次氯酸具有强氧化性，能使有机色质漂白褪色，则d中现象为先变红，一段时间后褪色；c中干燥的红纸条不褪色，b中湿润的红纸条褪色； （3）依据反应方程式，消耗1molK2Cr2O7转移电子6mol，生成3molCl2，若该反应生成氯气3.36L(标准状况下)，即生成0.15molCl2，则转移的电子数是0.3NA；则被还原的K2Cr2O7的物质的量为0.05mol。 6．(24-25高一上·天津第一中学·期末)某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下实验装置： (1)装置A的名称是 ，装置D为干燥管，在该试验中的作用是 。 (2)假设要证明非金属性：，若A中加浓盐酸，B中加，C中加淀粉碘化钾溶液，B中发生反应的化学方程式为 ，观察到C中出现 现象，则可证明非金属性：；从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用 溶液吸收尾气；该实验过程中有有毒气体产生，需在通风橱中进行，下列与实验有关的图标表示排风的是 （填标号）。 A．  B．  C． D． E.   若验证非金属性：，可将C中的溶液换为 ，当观察到有淡黄色沉淀生成时，C中发生反应的离子方程式为 。 (3)若用该装置验证非金属性：，现有以下药品：（已知难溶于水） a．稀盐酸    b．稀硝酸    c．溶液    d．固体 装置A、B、C中所装药品分别为 、 、 （填序号），但有同学认为该装置有缺陷，如何改进？ ；可否用药品中的a、c、d和改进后的实验装置验证非金属性？ （填“是”或“否”） 【答案】(1) 分液漏斗 防倒吸 (2) 溶液变蓝 D 溶液 (3) b d c 在B和D装置之间增加一个盛有溶液的洗气瓶 否 【分析】该实验的实验目的是探究非金属元素的非金属性强弱。 【详解】（1）由实验装置图可知，装置A为分液漏斗，装置D为干燥管，作用是防止溶液倒吸； （2） 由题意可知，验证氯元素的非金属性强于碘元素涉及的反应为装置B中发生的反应为高锰酸钾固体与浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为；装置C中发生的反应为氯气与碘化钾溶液反应生成氯化钾和能使淀粉溶液变蓝色的单质碘，溶液变为蓝色说明氯气的氧化性强于碘，氯元素的非金属性强于碘元素；有毒的氯气逸出会造成空气污染，所以该实验需在通风橱中进行，且需要用氢氧化钠溶液吸收未反应的氯气防止污染空气；表示排风的图示为；将C中的碘化钾溶液换为硫化钠溶液，氯气能与硫化钠溶液反应生成氯化钠和淡黄色的硫沉淀，反应的离子方程式，反应中有淡黄色沉淀生成说明氯气的氧化性强于硫，氯元素的非金属性强于硫元素； （3）元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性最强，则验证非金属性强弱顺序为N>C>Si时，装置A中加入稀硝酸、装置B中加入碳酸钠固体、装置C中加入硅酸钠溶液，B中稀硝酸与碳酸钙反应生成二氧化碳，说明氮元素的非金属性强于碳元素，C中二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，说明碳元素的非金属性强于硅元素，但硝酸具有挥发性，挥发出的硝酸会优先与硅酸钠溶液反应，干扰碳元素个硅元素的非金属性强弱比较，所以为排出硝酸的干扰，应在B和D装置之间增加一个盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶除去硝酸；元素的非金属性强弱与氢化物的稳定性有关，与氢化物的酸性无关，则将稀硝酸换为稀盐酸，无法比较氯元素和碳元素的非金属性强弱，无法验证非金属性强弱顺序为Cl>C>Si。 7．(24-25高一上·天津红桥区·期末)某小组同学用如图1装置制取氯气并探究其性质(夹持装置和加热仪器略)。 (1)装置A中制取氯气的化学方程式是：，反应中利用了的 (填字母)。若生成的物质的量是0.2mol，该气体在标准状况下的体积为 L。 a．氧化性             b．还原性 (2)装置C中的现象是 。 (3)装置D的作用是 。 (4)氯气溶解在石灰乳中可以制漂白粉，发生反应的化学方程式为 。 (5)若将上述图1中B和C分别换成图2中的M和N。 ①M中发生反应的离子方程式为 。 ②取一支试管，加入2mLN中变橙黄色的溶液，再滴入几滴淀粉KI溶液，观察到溶液变为蓝色。通过以上实验，能否得出结论：的氧化性强于的氧化性， 。写出你的观点和理由 。 ③下列关于F、Cl、Br、I性质的比较，不正确的是 (填字母)。 A．单质的颜色随核电荷数的增加而加深 B．单质的氧化性随核电荷数的增加而减弱 C．它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强 D．它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多 【答案】(1) a 4.48 (2)湿润的有色纸条褪色 (3)尾气吸收，防止污染 (4) (5) 能 因为橙黄色消失： C 【分析】A装置生成氯气，B装置除去挥发的氯化氢气体，氯气和水生成漂白性次氯酸使得有色纸条褪色，尾气有毒，使用氢氧化钠溶液吸收； 【详解】（1）反应中锰化合价降低，体现的二氧化锰的氧化性，故选a；若生成的物质的量是0.2mol，该气体在标准状况下的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L； （2）由分析C中的现象是湿润的有色纸条褪色； （3）由分析，D用于尾气吸收，防止污染； （4）氯气和氢氧化钙生成氯化钙和次氯酸钙、水，反应为：； （5）①M中发生反应为氯气氧化亚铁离子生成铁离子，离子方程式为。 ②取一支试管，加入2mLN中变橙黄色的溶液，再滴入几滴淀粉KI溶液，观察到溶液变为蓝色，说明溴单质氧化碘离子生成碘单质：，则氧化剂的氧化性大于氧化产物，则能说明的氧化性强于氧化性； ③A．单质的颜色分别是浅黄绿色、黄绿色、深红棕色和紫黑色，单质的颜色随核电荷数的增加而加深，A正确； B．F、Cl、Br、I原子半径增大，原子核对电子的引力逐渐减小，单质的氧化性随核电荷数的增加而减弱，B正确； C．元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性F＞Cl＞Br＞I， F、Cl、Br、I原子半径增大，与氢原子的作用力逐渐减小，它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而减弱，C错误； D．F、Cl、Br、I的原子核外电子层数分别为2、3、4、5，随核电荷数的增加而增多，D正确； 故选C。 8．(24-25高一上·天津耀华中学·期末)肼是一种应用广泛的化学材料。工业上常利用溶液和尿素[，N元素为-3价］在碱性条件下通过如下流程制备水合肼。 已知：①氯气与烧碱溶液的反应是放热反应； ②有强还原性，能与溶液剧烈反应生成 回答下列问题： (1)实验室由下列装置制备并收集干净的，装置的连接顺序是 (用“→”和字母表示)。写出制备的离子反应方程式 。 (2)步骤I中反应放热会生成其他副产物，为避免温度过高，可采取的措施是 。 (3)补全并配平生成水合肼的化学反应方程式： 。 _____________________=______________ (4)步骤II制备水合肼时，应将 滴到 中(填“溶液”或“尿素溶液”)。 (5)已知步骤II中加入12g尿素，最终得到8g水合肼，则该流程的产率为 。(不考虑损失) 【答案】(1) (2)冷水浴或减缓氯气的通入速率 (3) (4) 溶液 尿素溶液 (5)80% 【分析】氯气中通入氢氧化钠溶液，反应生成次氯酸钠，次氯酸钠与反应生成、Na2CO3和NaCl，据此分析。 【详解】（1）实验室由下列装置制备并收集干净的Cl2，制备氯气，先后除去氯气中含有的氯化氢气体和水蒸气，再用向上排空法收集氯气，最后用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，装置的连接顺序是；制备Cl2的离子反应方程式：； （2）为避免温度过高，可采取的措施是冷水浴或减缓氯气的通入速率； （3）次氯酸钠与在碱性条件下反应生成、Na2CO3和NaCl，化学反应方程式：； （4）根据已知条件，有强还原性，将尿素滴到NaClO溶液中或过快滴加，都会使过量的NaClO溶液氧化水合肼，降低产率，故实验中应将次氯酸钠溶液逐滴加入到尿素溶液中制备水合肼； （5），理论上能生成水合肼0.2mol，则该流程的产率为=80%。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $