专题05 氯及其化合物(期末真题汇编,广东专用)高一化学上学期
2025-12-10
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内容正文:
专题04 氯及其化合物
4大高频考点概览
考点01 氯及其化合物的性质
考点02 有关氯及其化合物的计算及离子方程式
考点03 有关氯及其化合物的实验探究
考点04 实验室制取氯气
地 城
考点01
氯及其化合物的性质
物质的组成与分类
1.(24-25高一上·广东江门·期末)部分含氯物质的分类与相应化合价关系如下图所示。下列说法正确的是
A.液态的a中存在自由移动的离子
B.在充满b的集气瓶中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口出现白烟
C.c只有氧化性
D.可存在a→b→d→a的循环转化关系
【答案】D
【分析】价类二维图可知:a为HCl、b为Cl2、c为ClO2、d为HClO;
【详解】A.液态HCl不能电离,故A错误;
B.在充满b的集气瓶中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口出现的是白雾,而不是烟,故B错误;
C.ClO2的Cl元素处于中间价态,既有氧化性也有还原性,故C错误;
D.浓盐酸与高锰酸钾反应可以生成Cl2,Cl2与水反应可以生成HClO,HClO关照分解得到HCl,故存在a→b→d→a的循环转化关系,故D正确;
答案选D。
2.(24-25高一上·广东梅州·期末)1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。某兴趣小组利用以下装置进行Cl2的相关实验。其中能达到预期目的的是
A. 制备Cl2
B. 干燥Cl2
C.收集Cl2
D.尾气处理
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.利用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气需要加热,不能达到预期目的,A项错误;
B.Cl2会与碱石灰反应,不能达到预期目的,B项错误;
C.氯气密度大于空气,可以用向上排空气法收集,应该长管进短管出,可以达到预期目的,C项正确;
D.尾气处理氯气时,应该通入NaOH溶液中,水的效果不好,D项错误;
答案选C。
3.(24-25高一上·广东江门·期末)元素的“价-类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型。部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.a与强碱溶液反应可生成c和d B.a能使鲜花褪色,说明a有漂白性
C.e在光照条件下可生成b D.可存在b→a→e→d的转化关系
【答案】B
【分析】a是氯元素组成的单质,a是Cl2;b是含-1价氯元素的酸,b是HCl;c是含-1价氯元素的盐,c可能是NaCl,d是含+1价氯元素的盐,d可能是NaClO,e是含+1价氯元素的酸,e是HClO。
【详解】A.Cl2与NaOH溶液反应可生成NaCl和NaClO,故A正确;
B.Cl2能使鲜花褪色,是因为Cl2能与鲜花中的水发生反应生成HClO,HClO具有漂白性,能使鲜花褪色,Cl2无漂白性,故B错误;
C.HClO在光照条件下可生成HCl和O2,故C正确;
D. 盐酸可被氧化为Cl2,Cl2和水反应生成HClO,HClO和氢氧化钠反应生成NaClO,故D正确;
故选B。
4.(24-25高一上·广东江门·期末)氯是重要的成盐元素。关于氯及其化合物相关实验的装置正确且能达实验目的的是
A.测新制氯水pH值
B.制备
C.检验氯气中是否含有HCl
D.检验氯水是否有氧化性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.新制氯水具有漂白性,能漂白pH试纸,故无法使用pH试纸测新制氯水的pH,实验不能达到预期目的,A错误;
B.铁和氯气反应生成氯化铁,而非氯化亚铁,B错误;
C.氯气和水反应生成HCl和次氯酸,HCl和硝酸银生成氯化银沉淀,干扰氯气中是否含有HCl的检验,C错误;
D.新制氯水中氯气氧化碘离子生成碘单质,使得淀粉溶液变蓝色,说明氯水具有氧化性,D正确;
故选D。
5.(23-24高一上·广东茂名·期末)已知:淀粉遇变蓝。在探究新制氯水成分及性质的实验中,依据下列方法和现象不能得出相应结论的是
选项
方法
现象
结论
A
观察氯水颜色
氯水呈黄绿色
氯水中含
B
向滴有酚酞的溶液中滴加氯水
红色褪去
氯水中可能含有
C
向淀粉—碘化钾溶液中滴加氯水
溶液变蓝
氯水中有氧化性的物质
D
向氯水中滴加硝酸银溶液
有白色沉淀产生
氯水中有
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.观察氯水颜色为黄绿色,说明氯水中有,A正确;
B.向滴有酚酞的溶液滴加氯水,红色褪去,可能是盐酸中和了,而使溶液碱性变弱甚至显酸性,红色褪去,B正确;
C.向淀粉-碘化钾溶液中滴加氯水,溶液变蓝,有物质氧化了生成了,说明氯水中有氧化性的物质,C正确;
D.向氯水中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀产生,说明氯水中有,D错误;
故选D。
6.(23-24高一上·广东深圳·期末)如图是氯元素的部分“价﹣类”二维图,下列说法错误的是
A.液态b可储存在钢瓶中
B.f的水溶液为一种强酸
C.a的水溶液与g在一定条件下可以得到b
D.一定条件下,h的固体可分解产生O2
【答案】B
【分析】a为HCl,b为Cl2,c为Cl2O,d为ClO2,e为Cl2O7,f为HClO,g为次氯酸盐,h为氯酸盐,据此解答。
【详解】A.氯气与铁在常温下不反应,故液态氯气可储存在钢瓶中,A正确;
B.f为次氯酸,次氯酸为弱酸,B错误;
C.盐酸与次氯酸盐反应可以发生归中反应生成氯气,C正确;
D.一定条件下,氯酸盐的固体可分解产生O2,如氯酸钾分解生成氯化钾和O2,D正确;
故选B。
7.(23-24高一上·广东江门·期末)部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法正确的是
A.纯净的在b中安静燃烧,产生白烟 B.c可用作自来水消毒剂,具有强还原性
C.存在a→b→d→a的转化关系 D.d性质稳定,常用作漂白剂
【答案】C
【分析】由元素的化合价及物质类别可知,a为HCl,b为Cl2,c为ClO2,d为次氯酸, 据此分析;
【详解】A.由分析可知b为Cl2,氢气在氯气中安静的燃烧,发出苍白色火焰,生成氯化氢,瓶口出现白雾,A错误;
B.ClO2可用作自来水消毒剂,具有强氧化性,B错误;
C.由分析可知,a为HCl,b为Cl2,d为HClO,二氧化锰和浓盐酸加热可以制备氯气,氯气和水反应生成次氯酸,次氯酸见光分解生成氯化氢和氧气,C正确;
D.HClO性质不稳定易分解,D错误;
故选C。
8.(24-25高一上·广东深圳·期中)下列有关氯气和氯水的叙述中正确的是
A.红热的铁丝在氯气中燃烧生成
B.因为不是助燃剂,因此不能在中燃烧
C.工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
D.新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有分子存在
【答案】D
【详解】A.由于氯气的氧化性强,所以铁丝在氯气中燃烧生成,A错误;
B.能在中燃烧生成HCl,B错误;
C.因为澄清石灰水中氢氧化钙的浓度低,通入氯气反应获得产品产量低,所以工业上将氯气通入浓度较大的石灰乳中制取漂白粉,C错误;
D.氯气可溶于水,新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有分子存在,D正确;
答案选D。
9.(25-26高一上·广东清远·期中)下列物质都具有漂白作用,其中漂白原理没有利用物质化学性质的是
A.过氧化钠 B.活性炭 C.双氧水 D.漂白粉
【答案】B
【详解】A.过氧化钠通过强氧化性漂白,发生化学反应,A不符合题意;
B.活性炭依靠吸附作用漂白,属于物理变化,未利用化学性质,B符合题意;
C.双氧水通过氧化反应漂白,涉及化学性质,C不符合题意;
D.漂白粉通过次氯酸的强氧化性漂白,发生化学反应,D不符合题意;
故选B。
10.(24-25高一上·广东汕尾·期中)下列关于物质的保存不正确的是
A.漂白粉比较稳定无需密封保存 B.氯水保存在棕色细口瓶中
C.液氯可以保存在干燥的钢瓶中 D.钠保存在煤油中
【答案】A
【详解】A.漂白粉不稳定,其中的成分Ca(ClO)2易与空气中CO2反应而变质失效,故应密封避光保存,A错误;
B.氯水见光易分解,故应保持在棕色的细口瓶中,B正确;
C.液氯常温下和铁不反应,可以保存在干燥的钢瓶中,C正确;
D.钠容易和空气中氧气、水反应,钠的密度比煤油小,且不与煤油反应,所以保持在煤油中,D正确;
故选A。
地 城
考点02
有关氯及其化合物的计算及离子方程式
1.(24-25高一上·广东佛山·期中)下列有关反应的离子方程式正确的是
A.与溶液反应:
B.溶液中加入溶液:
C.次氯酸钙溶液中通入少量:
D.氯气通入石灰乳中制漂白粉:
【答案】B
【详解】A.Na与CuSO4溶液反应生成氢氧化铜、硫酸钠和氢气,不能置换出铜,反应的离子方程式为:,A错误;
B.溶液中加入溶液反应生成硫酸钠和水,反应的离子方程式为:,B正确;
C.次氯酸钙溶液中通入少量反应生成碳酸钙和次氯酸,次氯酸是弱酸,不能将其拆开,反应的离子方程式为:,C错误;
D.氯气通入石灰乳中制漂白粉是生成氯化钙和次氯酸钙,氯化钙和次氯酸钙均是强电解质,需要拆开,此时Ca(OH)2不能拆开,则反应的离子方程式为:,D错误;
故选B。
2.(24-25高一上·广东广州·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.向水中通入:
B.向FeBr2溶液中通入足量的:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++4Cl-+Br2
C.少量碳酸氢钠与氢氧化钡溶液反应:HCO+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O
D.侯氏制碱法:CO2+NH3+H2O=HCO+NH
【答案】C
【详解】A.溶于水生成盐酸和次氯酸,次氯酸是弱电解质,应该用化学式,离子方程式为,A错误;
B.向FeBr2溶液中通入足量的,亚铁离子和溴离子全部被氧化,离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2Br2,B错误;
C.少量碳酸氢钠与氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀,离子方程式为HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O,C正确;
D.侯氏制碱法:Na++CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+,D错误;
故选C。
3.(24-25高一上·广东江门·期末)下列有关离子方程式正确的是
A.氯气与水的反应:
B.等浓度等体积的氢氧化钡溶液与硫酸氢钠溶液反应:
C.与水反应:
D.Na投入水溶液:
【答案】B
【详解】A.HClO是弱酸,保留化学式,正确的离子方程式为,故A错误;
B.等浓度等体积的氢氧化钡溶液与硫酸氢钠溶液反应,即两者以1:1反应,离子方程式为,故B正确;
C.要保留化学式,正确的离子方程式为,故C错误;
D.金属钠和硫酸铜溶液反应时,先是钠和水的反应生成NaOH和H2,然后是生成的氢氧化钠和硫酸铜之间反应生成氢氧化铜,正确的离子方程式为:,故D错误;
答案选B。
4.(23-24高一上·广东茂名·期末)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.三氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应:
B.次氯酸与KOH溶液反应:
C.钠与水反应:
D.铜片插入硝酸银溶液中:
【答案】C
【详解】A.三氯化铁为可溶性盐,能拆分,离子方程式为,A错误;
B.次氯酸为弱酸,不能拆分,离子方程式为,B错误;
C.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,离子方程式为,C正确;
D.反应未配平,离子方程式为,D错误;
故选C。
5.(23-24高一上·广东梅州·期末)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,中含有共用电子对的数目为
B.常温常压下,含氮原子数为
C.所含阴离子数目为
D.常温常压下,的HClO溶液中,含的个数为
【答案】B
【详解】A.标准状况下水不是气态,11.2LH2O中含有的共用电子对数目不是2NA,故A错误;
B.为,因此含氮原子数为,故B正确;
C.Na2O2由钠离子和过氧根离子构成,1mol Na2O2中所含阴离子数目为NA,故C错误;
D.HClO溶液中不含氯离子,故D错误;
故答案选B。
6.(23-24高一上·广东深圳·期末)下列有关离子方程式正确的是
A.铁粉溶于稀盐酸:
B.工业制备漂白液:
C.Na2O2与水反应:
D.用FeCl3溶液制备氢氧化铁胶体:
【答案】B
【详解】A.铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的离子方程式是,A错误;
B.工业制备漂白液是氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠,次氯酸钠和水,离子方程式为,B正确;
C.书写离子方程式时,氧化物不能拆成离子形式,C错误;
D.用FeCl3溶液与沸水反应制备氢氧化铁胶体,用碱制备会直接得到沉淀,D错误;
答案选B。
7.(23-24高一上·广东东莞·期末)方程式是世界通用的化学语言。下列方程式书写正确的是
A.钠和冷水反应:
B.与浓盐酸制备:
C.将碳酸钙加入过量盐酸中:
D.Fe在氯气中燃烧:
【答案】B
【详解】A.金属钠和冷水反应生成氢氧化钠和氢气:,故A错误;
B.与浓盐酸反应生成、MnCl2和H2O,离子方程式为,故B正确;
C.将碳酸钙加入过量盐酸中,离子反应为,故C正确;
D.Fe在氯气中燃烧生成FeCl3,化学方程式为,故D错误;
故选B。
8.(25-26高一上·广东广州·期中)下列离子方程式正确的是
A.溶于水:
B.向稀中滴加少量溶液:
C.石灰石与醋酸反应:
D.与氢氧化钠溶液反应:
【答案】D
【详解】A.过氧化钠是固体,不能拆成O2-,正确离子方程式为,A错误;
B.H2SO4与Ba(OH)2反应的离子方程式应为,选项中的H+和OH-系数错误,B错误;
C.醋酸是弱酸,不能拆成H+,正确方程式为,C错误;
D.Cl2与NaOH反应生成Cl-、ClO-和H2O,电荷和原子均守恒,D正确;
故答案选D。
9.(25-26高一上·广东广州·期中)下列离子方程式书写错误的是
A.氯气与水反应:
B.钠与水反应:
C.氯气与氢氧化钠溶液反应:
D.碳酸氢钠溶液与稀盐酸反应:
【答案】A
【详解】A.氯气与水反应生成HCl和HClO,HClO是弱酸不能拆解,且该反应是可逆反应,正确的离子方程式为,A错误;
B.钠与水反应生成NaOH和H2,NaOH为强电解质应拆解,离子方程式为,B正确;
C.氯气与氢氧化钠反应生成NaCl、NaClO和水,离子方程式为,C正确;
D.碳酸氢钠与盐酸反应生成CO2、水和NaCl,离子方程式为,D正确;
故答案选A。
10.(25-26高一上·广东佛山·期中)设表示阿伏加德罗常数的值,下列表述正确的是
A.常温常压下,16g 和的混合物中含个氧原子
B.1.8g 中含有的电子数与2.3g金属Na所含有的电子数相同
C.5.6g Fe与足量的氯气反应,则转移的电子数为
D.足量和0.4mol浓盐酸共热可生成个分子
【答案】A
【详解】A.O2和O3的混合物总质量为16 g,氧原子总物质的量为16g/(16g/mol)=1 mol,即含NA个氧原子,A正确;
B.1.8 g物质的量为0.1 mol含电子数:0.1×10 NA=1 NA;2.3 g Na物质的量为0.1 mol含电子数:0.1×11 NA =1.1 NA,两者不同,B错误;
C.5.6g Fe物质的量为0.1mol与Cl2反应生成Fe3⁺,转移电子数为0.1×3 NA =0.3 NA,而非0.2 NA,C错误;
D.浓盐酸随反应变稀后反应停止,实际生成Cl2少于理论值0.1 NA,D错误;
故选A。
11.(25-26高一上·广东广州·期中)下列离子方程式正确的是
A.Na与水溶液反应:
B.与水反应:
C.氢氧化钡溶液与硫酸溶液反应:
D.与浓盐酸制氯气的反应:
【答案】C
【详解】A.钠与硫酸铜溶液反应时,钠先与水反应生成NaOH和H2,生成的OH-再与Cu2+结合成Cu(OH)2沉淀,不能置换出Cu,离子方程式为:,A错误;
B.Cl2与水反应生成的HClO是弱酸,不能拆分为离子形式,离子方程式为:Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,B错误;
C.氢氧化钡与硫酸反应生成BaSO4沉淀和H2O,离子方程式为:,C正确;
D.MnO2与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水,离子方程式为:,D错误;
故选C。
12.(24-25高一上·广东潮州·期中)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述中错误的是
A.1 mol Na2O2中所含阴、阳离子总数约为3 NA
B.1.6 g O2和O3混合气体中的氧原子数为0.1 NA
C.足量的 Fe与1 mol Cl2充分反应,转移电子数为3 NA
D.1 mol H2与O2的混合气体中含有的分子数为 NA
【答案】C
【详解】A.过氧化钠由钠离子和过氧根构成,则1 mol Na2O2中所含阴、阳离子总的物质的量为3mol,则离子总数约为3 NA,A正确;
B. O2和O3都是氧元素的单质,1.6 g O2和O3混合气体中的氧原子的物质的量为,则氧原子数为0.1 NA,B正确;
C.足量的 Fe与1 mol Cl2充分反应生成氯化铁,氯元素化合价降低到-1价,转移电子数为2NA,C不正确;
D.1 mol H2与O2的混合气体中含有的氢气分子和氧气分子总数为 NA,D正确;
选C。
地 城
考点03
有关氯水及漂白液及漂白粉的实验探究
离子共存
1.(25-26高一上·广东阳江·期中)新制氯水因含有多种成分,而具有多种性质。某实验小组对氯水的性质进行了验证。
(1)用离子方程式表示氯水含多种成分的原因: 。
(2)验证氯水的性质。向pH试纸上滴加几滴新制氯水,现象如图所示。由此可以得出结论:
①氯水有酸性和 性。
②该实验说明 扩散速率比 快(填微粒“符号”)。
③ 用pH试纸测定氯水的pH(填“可以”或“不可以”)。
(3)验证氯水中HClO光照分解的产物。将新制的氯水加入三颈烧瓶内,将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈烧瓶中如图1所示,用强光照射氯水,进行实验并采集数据,获得图2中相关变化曲线。
若能够证明氯水中HClO在光照下发生了分解反应,则图2中纵坐标可以表示的物理量是 (填字母)。
a.氢离子的浓度 b.氯离子的浓度
c.氯水的pH d.氧气的体积分数
(4)资料查得:“84消毒液”与双氧水混合会反应产生一种常见的无色无味气体,且消毒能力大大降低,写出该反应的离子方程式 。
(5)实验中有同学发现:浓盐酸与混合加热生成氯气,稀盐酸与混合加热不生成氯气。针对上述现象小组同学对“影响氯气生成的原因”进行了讨论,并设计了以下实验方案:
a.稀盐酸滴入中,然后通入HCl气体加热
b.稀盐酸滴入中,然后加入NaCl固体加热
c.稀盐酸滴入中,然后加入浓硫酸加热
d.与NaCl的浓溶液混合加热
e.浓硫酸与NaCl固体、固体共热
①实验b的目的是探究 对反应的影响。
②实验现象:a、c、e有黄绿色气体生成,b、d没有黄绿色气体生成。由此得出影响氯气生成的原因是 。
【答案】(1)
(2) 漂白 HClO 不可以
(3)abd
(4)
(5) 氯离子浓度/ 氢离子浓度的大小/的大小
【详解】(1)氯水的成分源于与水的可逆反应。
(2)①氯水使pH试纸先变红(酸性)后褪色,说明氯水有漂白性;
②pH试纸先变红是的作用,后褪色是HClO的漂白作用,说明的扩散速率比HClO快;
③氯水的漂白性会使pH试纸褪色,无法稳定显示pH,故不可以用pH试纸测定氯水的pH。
(3)a.HClO在光照下发生分解反应为,HCl为强电解质,故溶液中氢离子的浓度增大,与图像相符,符合题意,a正确;
b.HClO在光照下发生分解反应为,HCl为强电解质,故溶液中氯离子的浓度增大,与图像相符,符合题意,b正确;
c.HClO在光照下发生分解反应为,HCl为强电解质,故溶液中氢离子的浓度增大,所以氯水的pH减小,与图像不相符,不符合题意,c错误;
d.HClO在光照下发生分解反应为,生成,故氧气的体积分数增大,与图像相符,符合题意,d正确;
故答案选abd。
(4)“84消毒液”有效成分为NaClO(离子为),与双氧水反应生成(无色无味气体),故离子方程式为。
(5)①实验b中,稀盐酸已提供一定浓度的,加入NaCl固体是为了增大的浓度,因此实验b的目的是探究氯离子浓度对反应的影响;
②生成氯气的实验(a、c、e):均提供了较高浓度的(如a通入HCl、c加浓硫酸提高浓度、e通过浓硫酸与NaCl生成高浓度HCl);未生成氯气的实验(b、d):仅增大浓度(b)或无足够(d);由此得出,影响氯气生成的原因是氢离子浓度的大小。
2.(23-24高一上·广东茂名·期末)某学习小组利用点滴板探究氯气的性质,实验装置如图所示。
该小组首先向a中滴加数滴浓盐酸,然后迅速用培养皿罩住整个点滴板,一段时间后出现不同现象,请回答下列问题:
(1)可用于替代a中的物质是___________。
A. B. C. D.稀硫酸
(2)d中的现象是 ,b中离子反应方程式是 。
(3)c中红色褪去,可能原因有:①氯气与氢氧化钠反应生成两种盐,溶液碱性减弱;②氯气与水反应生成 (填化学式),具有漂白性。请设计实验验证上述猜测 。
(4)相同温度和压强下,研究在不同溶液中的溶解度(用溶解的物质的量浓度表示)随溶液浓度变化。图1为不同浓度溶液中的溶解度以及其他含氯微粒浓度的变化曲线。在饱和食盐水中加入不同浓度盐酸溶液时溶解度的变化曲线如图2所示。
由图2知:随着盐酸浓度增大,的溶解度先减小后增大。请结合图1信息,分析出现增大的可能原因为 。
【答案】(1)B
(2) 湿润的淀粉KI试纸变蓝
(3) HClO(填化学式) 取褪色后的溶液于试管中,加入氢氧化钠溶液,若溶液恢复红色,则是原因①;若不能恢复红色,则是原因②
(4)随着盐酸浓度的增大,生成为主要反应,从而促进溶解
【分析】浓盐酸和高锰酸钾常温生成氯气,氯气和氯化亚铁生成氯化铁,氯气和氢氧化钠生成次氯酸钠,氯气和碘化钾生成碘单质使淀粉变蓝色;
【详解】(1)氯酸钾和浓盐酸常温也能生成氯气,而二氧化锰和浓盐酸加热生成氯气,浓盐酸和氯化铁、浓硫酸不能生成氯气,故答案为:B;
(2)①氯气和碘化钾生成碘单质使淀粉变蓝色,故d中的现象是湿润的淀粉KI试纸变蓝,故答案为:湿润的淀粉KI试纸变蓝;
②b中氯气和氯化亚铁生成氯化铁,离子反应方程式为:,故答案为:;
(3)①c中红色褪去,可能原因有:①氯气与氢氧化钠反应生成两种盐,溶液碱性减弱;②氯气与水反应生成次氯酸,具有漂白性,使得溶液褪色,故答案为:HClO(填化学式);
②设计实验验证上述猜测就是证明酚酞还是否存在,故实验为:取褪色后的溶液于试管中,加入氢氧化钠溶液,若溶液恢复红色,则是原因①;若不能恢复红色,则是原因②,故答案为:取褪色后的溶液于试管中,加入氢氧化钠溶液,若溶液恢复红色,则是原因①;若不能恢复红色,则是原因②;
(4)结合图可知,随着盐酸浓度的增大,生成为主要反应,从而促进Cl2溶解,使得氯气的溶解度增大,故答案为:随着盐酸浓度的增大,生成为主要反应,从而促进Cl2溶解。
3.(25-26高一上·广东广州·期中)巴西奥运会期间,工作人员将84消毒液与双氧水混用,游泳池藻类快速生长,池水变绿。
(1)的性质
序号
实验
实验现象
1
向5% 溶液中滴加酸性溶液
a.溶液紫色褪去
b.有大量气泡产生
2
向5% 溶液中滴加淀粉碘化钾溶液
c.溶液变监
①从理论上看既有氧化性又有还原性,原因是 。
②能证明具有还原性的实验是 (填序号)。
(2)84消毒液的有效成分为NaClO
【实验1】
取少量84消毒液于试管中,滴加过氧化氢溶液,发现有大量气泡产生:然后 (填写实验操作和现象),证明产生的气体是氧气。
【提出问题】在上述反应中,NaClO的作用是什么?
【作出猜想】
猜想一:作反应物,NaClO与过氧化氢溶液发生化学反应;
猜想二:作 ,类似分解过氧化氢溶液制氧气时的作用。
【实验2】
①按如图所示组装实验装置,并检查气密性。
②向锥形瓶中加入30 mL 84消毒液,注射器中吸入25 mL过氧化氢溶液。
③将注射器中的过氧化氢溶液平均分5次推入锥形瓶中:每次推入过氧化氢溶液,待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略注入过氧化氢导致的体积变化及其他因素对测量结果造成的影响)见下表。
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
收集气体的总体积/mL
140
280
365
370
375
【分析讨论】
ⅰ.分析表中数据得出“猜想一正确”,其依据是 。
ⅱ.某同学取锥形瓶中的溶液于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,发现有白色沉淀生成,写出次氯酸钠与过氧化氢溶液的化学方程式 。
【答案】(1) H2O2中氧元素化合价-1价,处于中间价态,能降低也能升高 1
(2) 将带火星的木条伸入试管中,木条复燃 催化剂 若次氯酸钠是催化剂,则每次反应产生气体体积相同,但是产生气体体积不同(如第3次开始减少),说明反应物(次氯酸钠)的量在不断消耗 NaClO+H2O2=NaCl+H2O+O2↑
【分析】本题主要设计实验证明H2O2既有氧化性又有还原性,以及探究过氧化氢与次氯酸钠之间的反应原理,通过此实验得出生活经验:不同的消毒剂不可随意混合使用。
【详解】(1)①H2O2既有氧化性又有还原性,原因是H2O2中氧元素化合价-1价,处于中间价态,能降低也能升高;
②过氧化氢被酸性高锰酸钾氧化从而使溶液褪色,证明其具有还原性,则选实验1;
(2)氧气可使带火星的木条复燃,因此将带火星的木条伸入试管中,木条复燃;
二氧化锰作为催化剂使用,因此此处则假设次氯酸钠作为催化剂;
若次氯酸钠是催化剂,则每次反应产生气体体积相同,但每次加入等量的过氧化氢溶液,产生的气体体积并不恒定(如第3次开始减少),说明反应物(次氯酸钠)的量在不断消耗,因此猜想一正确;
根据题目信息可知,次氯酸钠与过氧化氢反应生成氯化钠、水和氧气,书写化学方程式注意配平及气体符号,所以化学方程式为NaClO+H2O2=NaCl+H2O+O2↑;
4.(25-26高一上·广东广州·期中)“84”消毒液、漂白粉等都是含氯的消毒剂,回答下列问题:
Ⅰ、 “84”消毒液的制备:利用下图装置制备NaClO溶液
(1)装置甲中发生的反应化学方程式为 。
(2)装置丁用来收集纯净且干燥的氯气,进气口为 (填a或b);装置丙盛装的试剂是 。(填名称)
(3)若将装置甲中所产生气体直接通入己中制备漂白液,则装置己中发生反应的离子方程式为 。
Ⅱ.“84”消毒液的分析
【产品名称】84消毒液
【有效成分】NaClO
【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
(4)欲将“84消毒液”原液稀释配制成450mL 0.1mol·L-1的NaClO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稀释时,需要取用 mL“84消毒液”原液;
③配制的NaClO溶液时,其他操作均正确,定容操作时,仰视容量瓶刻度线,会导致配制的溶液浓度 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
④利用离子方程式表示漂白液与洁厕灵不可同时使用的原因 。
【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2) b 浓硫酸
(3)Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
(4) 500mL容量瓶 12.5 偏小 ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
【分析】装置甲为氯气发生装置,装置乙和丙为气体除杂装置(气体杂质包括氯化氢和水蒸气),装置丁为氯气收集装置;氯气不具有漂白性,湿润的氯气有漂白性是因为氯气与水反应产生了次氯酸,次氯酸具有漂白性。
【详解】(1)实验室制氯气采用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下进行,化学方程式即MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)氯气密度大于空气,应采用向上排空气法收集,故进气口为b(长管进氯气,短管出空气);装置丙用于干燥氯气,应盛装浓硫酸,吸收水分且不与氯气反应;
(3)氯气与冷的氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠(有效成分)和氯化钠,用于制备“84”消毒液,该反应的离子方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
(4)①配制450mL 0.1mol·L-1的NaClO溶液,需要使用500mL容量瓶,根据分析各步骤使用的仪器为玻璃仪器的是:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒和500mL容量瓶;
②配制500mL0.1mol·L-1的NaClO溶液,需要NaClO的物质的量为0.05mol,则需要“84消毒液”原液体积为:;
③定容时仰视刻度线,导致溶液的体积偏大,NaClO浓度偏小;
④漂白液与洁厕灵反应会生成氯气和水,离子方程式为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O。
5.(25-26高一上·广东广州·期中)某校化学兴趣小组为了探究氯水中次氯酸的漂白性和稳定性,设计探究思路并完成以下实验。请回答下列问题。
【探究思路】
【实验过程】
实验Ⅰ.制取氯水并探究次氯酸的漂白性。
(1)写出甲装置中所发生的离子方程式 。
(2)仪器a的名称是 ,饱和食盐水的作用是 。
(3)写出和水反应的离子方程式 。
(4)图中碱石灰的作用是 。
【实验结论】
(5)利用上图所示装置(部分夹持装置已省略)进行实验,关闭A阀时,试管中的有色布条 (填“会”或“不会”)褪色;打开A阀后,有色布条褪色,说明 。
【评价反思】
(6)某同学依据氯水中的成分,对此实验结论的严谨性提出质疑,并提出进一步探究盐酸是否具有漂白性,你认为 (填“有”或“没有”)必要进行该探究,请说明你的理由 。
实验Ⅱ.探究氯水中次氯酸的稳定性:将传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别与数据采集器、计算机连接,将三种传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中,用强光照射氯水,同时采集实验数据。
(7)下面是某同学完成实验报告时画出的坐标图。其中与次氯酸光照分解事实不符的是 (填序号)。
【答案】(1)
(2) 分液漏斗 除去中混有的HCl
(3)
(4)吸收多余的,防止污染空气;同时防止空气中的水蒸气进入试管
(5) 不会 说明氯气无漂白性,氯水有漂白性
(6) 有 由于氯气和水反应的生成物除了次氯酸还有盐酸,要证明盐酸没有漂白性才能证明起漂白作用的是次氯酸
(7)BC
【分析】浓盐酸和MnO2加热条件下反应生成氯气,生成的氯气中含有HCl,通过饱和食盐水除去,氯气与蒸馏水反应制取氯水,关闭阀门A,氯气经过浓硫酸干燥后通入干燥有色布条的试管中,有色布条不褪色,最后用碱石灰吸收多余的氯气。
【详解】(1)甲装置中二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气、水,所发生的离子方程式为;
(2)根据装置图,仪器a的名称是分液漏斗;甲装置中生成得氯气中含有杂质氯化氢,氯气在饱和食盐水中的溶解度小,所以饱和食盐水的作用是除去中混有的HCl。
(3)和水反应生成盐酸和次氯酸,反应的离子方程式为;
(4)碱石灰能吸收氯气、水蒸气,装置图中碱石灰的作用是:吸收多余的,防止污染空气;同时防止空气中的水蒸气进入试管。
(5)关闭 A 阀时,氯气被干燥,因此试管中的有色布条不会褪色;打开 A 阀后,有色布条褪色,说明氯气无漂白性,氯水有漂白性,这是因为氯气和水反应生成的次氯酸具有强氧化性,则氯水中具有漂白性的物质为 HClO。
(6)由于氯气和水反应的生成物除了次氯酸还有盐酸,要证明盐酸没有漂白性才能证明起漂白作用的是次氯酸,所以有必要进行该探究。
(7)A.次氯酸分解生成氧气和盐酸,酸性增强,pH 减小,故A 正确;
B.次氯酸分解生成氧气和盐酸,氯离子浓度增大,故B 错误;
C.次氯酸分解生成氧气和盐酸,促进了氯气和水的反应,因此广口瓶中氯气的体积分数减小,故C 错误;
选BC。
6.(25-26高一上·广东揭阳·期中)含氯物质在生产、生活中有重要作用。18世纪70年代,舍勒在研究软锰矿(主要成分是)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名为“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取的化学方程式为 ,该反应中氧化剂与还原剂的质量之比为 。
(2)实验室制取氯气时,下列装置(注:箭头表示气流的方向)能达到相应实验目的的是 。
A.净化氯气
B.收集氯气
C.尾气处理
(3)如图所示,在A处通入未经干燥的氯气。当关闭B处的弹簧夹时,C处的红布条看不到明显现象;当打开B处的弹簧夹后,C处的红布条逐渐褪色,则D中盛放的溶液可能是___________。
A.浓硫酸 B.饱和NaCl溶液 C. D.NaOH溶液
(4)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中 已分解。检验此久置氯水中存在的操作及现象是 。
(5)历史上曾利用“地康法”制取氯气,该方法是在催化剂的作用下,在450℃利用空气中的氧化氯化氢。反应原理如图所示。
写出“地康法”制取氯气的总反应方程式: 。
(6)已知氯酸钠与盐酸反应也可制备氯气,反应如下:,配平该化学方程式,并用双线桥法标出电子转移情况: 。
【答案】(1)
(2)A
(3)AD
(4) 向溶液中加入过量稀硝酸,防止溶液中等干扰,再加入溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有
(5)
(6)
【详解】(1)实验室制取的化学方程式为:。该反应中二氧化锰作氧化剂,盐酸一半体现酸性,另外一半体现还原性,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,其质量之比为
(2)A.氯气中混有氯化氢和水蒸气等杂质气体,可以通过饱和食盐水除去氯化氢气体,然后用浓硫酸干燥,A能达到目的;
B.氯气密度大于空气,导管应该采取“长进短出”才有利于排尽空气,B不能达到目的;
C.氯气可以和碱反应,可以吸收氯气,但氢氧化钙微溶于水,浓度不高,吸收效果差,C不能达到目的;
故选A。
(3)干燥的氯气没有漂白性,说明D中的试剂干燥了氯气或者吸收了氯气,故选AD。
(4)氯气与水反应,生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中的次氯酸已经分解,。检验此久置氯水中存在的操作及现象是:向溶液中加入过量稀硝酸,防止溶液中含有等干扰,再加入AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有。
(5)从反应原理图可知,反应1为,反应2为,合并两个方程式,氧化铜为催化剂,可得总反应方程式为。
(6)NaClO3中氯元素化合价从+5价降低到0价,得到5个电子;HCl中部分氯元素化合价从−1价升高到0价,失去1个电子。根据得失电子守恒,NaClO3化学计量数为1,HCl中作还原剂的氯原子个数为5,再根据原子守恒配平其他物质的化学计量数,得到:。双线桥法标出电子转移情况:。
地 城
考点04
实验室制取氯气及其性质探究
离子共存
1.(24-25高一上·广东广州·期末)氯气是一种重要的化工原料。
(1)实验室用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下制取氯气。
①发生装置应选上图 (填标号)。
②将湿润的淀粉-碘化钾试纸放在集气瓶口,若试纸变 ,则表明氯气已经收集满。
③8.7g二氧化锰与盐酸充分反应,最多生成氯气 L(标准状况下)。
(2)氯气和亚氯酸钠反应能制得一种较为安全的消毒剂——二氧化氯。有实验小组利用下图装置制备并探究其性质(加热装置已略去)。已知:ⅰ.为无色液体,密度比水大,与水不互溶;ⅱ.易溶于中,溶液呈黄绿色;ⅲ.为黄绿色气体,易溶于水,难溶于;ⅳ.遇酸易反应生成和。
①装置B的作用是 。装置D的作用是 。
②反应时装置D中会出现颜色变化:先观察到 ,后观察到 。
③装置C中制备的反应为 = ;除此之外,装置C中还会发生的反应有 、 (填离子方程式)。
【答案】(1) c 蓝色 2.24
(2) 除去氯气中的氯化氢气体 除去过量的氯气 液面上方出现黄绿色气体,溶液较长一段时间保持无色 溶液逐渐变为黄绿色 2NaClO2 2NaCl Cl2+H2O H++Cl-+HClO 8ClO+8H+=6 ClO2↑+Cl2↑+4H2O
【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中盛有的饱和氯化钠溶液用于除去氯化氢气体,装置C中氯气与亚氯酸钠溶液反应制备二氧化氯,装置D中盛有的四氯化碳用于除去过量的氯气,装置D后连接二氧化氯的收集装置和尾气处理装置。
【详解】(1)①实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制备氯气的反应为二氧化锰和浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,所以发生装置应选上图c;
②氯气能与碘化钾溶液发生置换反应生成氯化钾和碘,反应生成的碘能使淀粉溶液变蓝色,所以表明氯气已经收集满的操作为将湿润的淀粉-碘化钾试纸放在集气瓶口,试纸变蓝色;
③8.7g二氧化锰物质的量为=0.1mol,0.1L10mol/L盐酸中氯化氢的物质的量为10mol/L×0.1L=1mol,由方程式可知,反应中二氧化锰不足量,且浓盐酸浓度降低,反应会停止,假设二氧化锰完全反应,最多生成标况下氯气体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L;
(2)①由分析可知,装置B中盛有的饱和氯化钠溶液的作用是除去氯化氢气体;装置D中盛有的四氯化碳的作用是除去过量的氯气;
②反应时装置D中会出现的颜色变化是随着装置A中氯气的持续产生,开始时装置D液面上方出现黄绿色气体,溶液较长一段时间保持无色,随后逐渐变为黄绿色,说明有氯气进入D中;
③装置C中制备二氧化氯发生的反应为Cl2+2NaClO2=2NaCl+2 ClO2;氯气除了能与亚氯酸钠溶液反应生成二氧化氯外,还能部分与水反应生成盐酸和次氯酸,反应的离子方程式为Cl2+H2O H++Cl-+HClO;反应生成的盐酸能与亚氯酸钠溶液反应生成二氧化氯、氯化钠、氯气和水,反应的离子方程式为8ClO+8H+=6 ClO2↑+Cl2↑+4H2O。
2.(24-25高一上·广东广州·期末)某小组模拟舍勒制备Cl2的实验并探究Cl2性质,选用如图所示仪器及药品:
(1)上图Ⅰ中,管a的作用是 ,仪器b的名称是 。
(2)图Ⅰ中制取氯气的离子方程式为 。
(3)将c中出来的气体通入装置Ⅱ中探究氯气的性质,请在表格中填空。
实验组别
溶液B
Ⅲ中现象
结论
i
干燥红花
干燥的Cl2不能漂白干燥红花
ii
干燥红花褪色
(4)有同学发现(3)中探究实验存在不足,请写出你的改进意见 。
(5)新型绿色消毒剂二氧化氯(ClO2)可有效防止氯气消毒产生危害人体健康的有机氯化物。用氯气和亚氯酸钠(NaClO2)溶液可制备ClO2,写出该反应的化学方程式 。每制得135 g ClO2转移电子数为 。
【答案】(1) 平衡气压,便于液体顺利滴下 分液漏斗
(2)
(3) 浓硫酸 不褪色 饱和食盐水 氯气与水反应的产物具有漂白性
(4)实验中通入浓硫酸之前先通入饱和食盐水除去气体
(5)
【详解】(1)图1中管a的作用是平衡漏斗上方和烧瓶内气体的压强,便于液体顺利滴下,仪器b为分液漏斗,故答案为:平衡气压,便于液体顺利滴下;分液漏斗;
(2)加热条件下,和浓反应生成、和离子方程式为;
(3)实验i用于证明干燥的没有漂白性,则制备的需要干燥,即溶液B为浓硫酸,实验现象为干燥红花不褪色;实验ii用于证明水或生成的物质具有漂白性,可将通入饱和食盐水中,并除去气体,即溶液B为饱和食盐水,实验结论为氯气与水反应的产物具有漂白性,故答案为:浓硫酸;不褪色;饱和食盐水;氯气与水反应的产物具有漂白性;
(4)实验i没有除去中混有的气体,没有排除气体的干扰,导致探究实验存在不足,改进意见为:实验中通入浓硫酸之前先通入饱和食盐水除去气体;
(5)氯气和亚氯酸钠溶液可制备,根据氧化还原反应规律可知,还生成,反应为,转移电子,即,转移电子数为。
3.(24-25高一上·广东广州·期末)二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,是一种比较安全的消毒剂。实验小组以氯气和亚氯酸钠(NaClO2)为原料制备二氧化氯(ClO2)并探究其性质。
资料:ⅰ.ClO2为黄绿色气体,易溶于水,难溶于CCl4;Cl2易溶于CCl4中,溶液呈黄绿色。ⅱ.CCl4为无色液体,密度比水大,且与水不互溶。ⅲ.NaClO2溶液呈弱碱性。
【实验一:制备ClO2】
进行如下图所示实验,实验过程中,持续通入N2使C中生成ClO2逸出。
(1)上图中盛有浓盐酸的仪器名称是 。
(2)A为Cl2发生装置(夹持和加热装置已略)。A中反应的化学方程式为 。
(3)装置B中饱和NaCl溶液的作用是 。
(4)装置C中制备ClO2的反应为,由此可得此条件下的氧化性:Cl2 ClO2(填“>”或“<”)。
【实验二:探究ClO2的性质】
将实验一中收集到的气体处理后得到纯净的ClO2,进行下表所示实验。
实验ⅰ
将ClO2通入NaCl溶液,溶液变为黄绿色。加入少量CCl4振荡,静置。溶液分层,上层溶液为黄绿色,下层溶液为无色。
实验ⅱ
将ClO2通入HCl溶液,溶液变为黄绿色。加入少量CCl4振荡,静置。溶液分层,上层溶液为浅黄绿色,下层溶液为黄绿色。
(5)实验二中,通过实验 (填ⅰ或者ⅱ)中 的现象证明ClO2能氧化Cl-产生Cl2。此反应中,Cl2既是氧化产物也是还原产物,请写出该反应的离子方程式 。
(6)由实验一、实验二得到的Cl2和ClO2氧化性强弱关系相反,可能的原因是 。
【答案】(1)分液漏斗
(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)除去氯气中的氯化氢
(4)>
(5) ⅱ 下层溶液为黄绿色 2ClO2+8Cl-+8H+=5Cl2↑+4H2O
(6)溶液的酸碱性不同
【分析】实验前,先通N2,排尽装置内的空气,防止干扰实验。装置A中,MnO2与浓盐酸在加热条件下反应制得氯气,由于浓盐酸易挥发,所以Cl2中混有HCl,用饱和NaCl溶液除去Cl2中的HCl;将Cl2通入NaClO2溶液中,发生反应生成ClO2逸出,用CCl4吸收,最后进行尾气处理。
【详解】(1)上图中盛有浓盐酸的仪器有活塞,名称是:分液漏斗。
(2)A为Cl2发生装置(夹持和加热装置已略)。A中MnO2与浓盐酸在加热条件下反应制得氯气等,依据得失电子守恒和原子守恒,可得出发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(3)Cl2中混有HCl,会干扰实验结果,则装置B中饱和NaCl溶液的作用是:除去氯气中的氯化氢。
(4)装置C中制备ClO2的反应为,Cl2得电子生成NaCl,NaClO2失电子生成ClO2,则Cl2为氧化剂,ClO2为氧化产物,由此可得此条件下的氧化性:Cl2>ClO2。
(5)实验ⅰ中,将ClO2通入NaCl溶液,加入少量CCl4振荡,静置,溶液分层,上层溶液为黄绿色,下层溶液为无色。由于ClO2为黄绿色气体,易溶于水,难溶于CCl4,则没有Cl2生成。实验ⅱ中,将ClO2通入HCl溶液,溶液变为黄绿色。加入少量CCl4振荡,静置。溶液分层,上层溶液为浅黄绿色,下层溶液为黄绿色,表明ClO2有剩余,同时生成Cl2。则实验二中,通过实验ⅱ中下层溶液为黄绿色的现象证明ClO2能氧化Cl-产生Cl2。此反应中,Cl2既是氧化产物也是还原产物,表明ClO2与HCl反应生成Cl2和H2O,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,可得出该反应的离子方程式为:2ClO2+8Cl-+8H+=5Cl2↑+4H2O。
(6)实验一在碱性溶液中发生,实验二在酸性溶液中发生,则由实验一、实验二得到的Cl2和ClO2氧化性强弱关系相反,可能的原因是:溶液的酸碱性不同。
【点睛】反应中物质表现的性质,有时受所处环境的影响。
4.(24-25高一上·广东广州·期末)某同学利用如图装置制备并收集干燥纯净的,并探究与碱的反应。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ,装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)装置B的作用是 。
(3)装置D用来收集干燥的氯气,进气口为 (填“m”或“n”)。
(4)若将持续通入少量紫色石蕊试液中,最终溶液呈 色。
(5)探究的性质。取出装置D,按图1装置用压强传感器测定集气瓶内的压强,压强随实验步骤变化的曲线如图2所示。
实验步骤如下:ⅰ.向装置D中加入适量的蒸馏水,振荡;ⅱ.用注射器向装置D中注入NaOH溶液;ⅲ.用注射器向装置D中注入浓盐酸。
①步骤ⅰ压强减小的原因是 。
②步骤ⅱ中与NaOH溶液反应的离子方程式为 。
③步骤ⅲ,装置D中的现象为 。
【答案】(1) 圆底烧瓶
(2)除去中的HCl
(3)n
(4)无
(5) 氯气部分溶于水,且有一部分与水反应,压强减小 集气瓶内产生黄绿色气体
【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中盛有的浓硫酸用于干燥氯气,装置D为向上排空气法收集氯气的收集装置,装置E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。
【详解】(1)由实验装置图可知,仪器a为圆底烧瓶;由分析可知,装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:圆底烧瓶;MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)由分析可知,装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,故答案为:除去中的HCl;
(3)由分析可知,装置D为向上排空气法收集氯气的收集装置,氯气的密度大于空气,所以进气口为n,故答案为:n;
(4)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应生成的次氯酸具有强氧化性能使有机色质漂白褪色,则氯气持续通入少量紫色石蕊试液中的实验现象为溶液先变红色后褪色,最终溶液呈无色,故答案为:无;
(5)①步骤ⅰ压强减小是因为氯气部分溶于水,溶于水的氯气部分与水反应生成盐酸和次氯酸,气体的物质的量减小导致压强减小,故答案为:氯气部分溶于水,且有一部分与水反应,压强减小;
②步骤ⅱ中氯气与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,故答案为:;
③由题意可知,步骤ⅲ用注射器向装置D中注入浓盐酸发生的反应为溶液中的次氯酸钠与浓盐酸反应生成氯化钠、氯气和水,则装置D中的现象为集气瓶内产生黄绿色气体,故答案为:集气瓶内产生黄绿色气体。
5.(24-25高一上·广东江门·期末)实验制备收集干燥纯净的氯气,并探究其性质。所用仪器及药品如图所示:
(1)上述实验制取氯气的离子反应方程式为 。
(2)选择上述仪器制备收集干燥纯净的氯气,并按顺序连接(填各接口处的字母):a i。
(3)如下图所示,在A处缓慢通入干燥的氯气。当打开B处的弹簧夹时,C处的红布条看不到明显现象;当关闭B处的弹簧夹后,C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液可能是___________。(填编号)
A.饱和溶液 B.浓溶液 C.足量溶液 D.浓硫酸
(4)某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测,下列图像变化最不可能的是___________。(填编号)
A.图1说明光照使氯水的酸性增强,新制氯水需避光保存
B.图2说明久置的氯水失去漂白能力
C.电导率是表示物质传输电流能力强弱的一种测量值,图3表示氯水的电导率随时间的变化趋势
D.图4说明光照时氯水中的某种成分分解产生氧气
(5)是一种灰黑色的固体,某研究性学习小组为了探究它的还原性,进行了如下实验:取一定量的溶液,向其中滴加少量新制的氯水,振荡后溶液呈黄色。某同学对产生黄色的原因提出了假设。
假设1:被氧化
假设2:被氧化。
请你完成下表,验证假设:
实验操作
预期现象
得出结论
甲组
取少量黄色溶液于A试管中,滴加几滴淀粉溶液
①
假设1成立
乙组
取少量黄色溶液于B试管中,滴加几滴②
溶液变红
假设2成立
③甲组同学得出结论“可将氧化”,其反应的离子方程式为 。
④丙组同学认为乙组实验不够严谨:加入少量的氯水,只能与还原性强的离子先反应;
丙组改进了实验:用煮沸冷却后的水配制溶液,向溶液中先加入煤油,再于液面下依次加入少量新制氯水和试剂②,溶液不变红,证明假设2不成立,证明了还原性: (填“>”、“<”或“=”),煮沸的作用是 。
【答案】(1)
(2)d→f→b→c→k→j
(3)A
(4)C
(5) 溶液变蓝 KSCN溶液 +2=I2+2Cl- < 除去水中的溶解氧,防止氧气对实验的干扰
【分析】二氧化锰和浓盐酸加热制备氯气,依次用饱和食盐水除氯气中的氯化氢、用浓硫酸干燥氯气、用向上排空气法收集氯气、用氢氧化钠溶液吸收氯气,防止污染。
【详解】(1)上述实验用二氧化锰和浓盐酸加热生成氯化锰、氯气、水,反应的离子反应方程式为 ;
(2)二氧化锰和浓盐酸加热制备氯气,用饱和食盐水除氯气中的氯化氢,用浓硫酸干燥氯气,用向上排空气法收集氯气,用氢氧化钠溶液吸收氯气,防止污染,制备收集干燥纯净的氯气,仪器连接顺序:a→d→f→b→c→k→j→i。
(3)当打开B处的弹簧夹时,C处的红布条看不到明显现象,说明干燥的氯气不能使红色布条褪色;当关闭B处的弹簧夹后,C处的红布条逐渐褪色,Cl2和H2O反应生成具有漂白性的HClO,从而使有色布条褪色,因此D中盛放溶液既要能提供H2O,又不能吸收Cl2,NaOH和AgNO3会和Cl2反应,浓硫酸会吸收水,不符合题意,采用饱和NaCl溶液,既不会吸收Cl2,又可以提供H2O,符合题意,故选A。
(4)A.次氯酸见光易分解为盐酸和氧气,光照使氯水的酸性增强,新制氯水需避光保存,故A正确;
B.次氯酸见光易分解为盐酸和氧气,次氯酸浓度减小,氯离子浓度增大,图2说明久置的氯水失去漂白能力,故B正确;
C.次氯酸见光易分解为盐酸和氧气,弱电解质变为强电解质,氯水的电导率增大,故C错误;
D.次氯酸见光易分解为盐酸和氧气,故D正确;
选C。
(5)①碘能使淀粉变蓝。取少量黄色溶液于A试管中,滴加几滴淀粉溶液,若溶液变蓝,则假设1成立。
②Fe3+遇KSCN溶液变红。取少量黄色溶液于B试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红,则假设2成立。
③将氧化为I2,反应的离子方程式为+2=I2+2Cl-;
④用煮沸冷却后的水配制溶液,向溶液中先加入煤油,再于液面下依次加入少量新制氯水和试剂②,溶液不变红,溶液中没有Fe3+,证明假设2不成立,证明了还原性:<,煮沸的作用是除去水中的溶解氧,防止氧气对实验的干扰。
6.(23-24高一上·广东广州·期末)某小组利用下图装置制备和,并探究其氧化还原性质。已知氯气与碱液在温度高时反应生成,低温时生成。
(1)的物质名称是 。
(2)实验室配制溶液所需的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、 和100mL容量瓶。定容时若俯视容量瓶上的刻度线,会导致所配溶液的浓度 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)实验开始后,装置a中反应的化学方程式是 ;装置b中制备反应的离子方程式是 ;装置c试管内的溶液中,逐渐增多的阴离子是 (填离子符号)。
(4)各取少量和溶液,分别置于1号和2号试管中,均滴入足量溶液,振荡后滴加足量稀盐酸,再滴入少量溶液,观察到1号试管中无沉淀,2号试管中有白色沉淀。
①请用离子方程式依次表示2号试管中生成沉淀的有关反应: 。
②该条件下的氧化能力: 。(填“>”“<”或“=”)
【答案】(1)氯酸钠
(2) 胶头滴管 偏大
(3) 、
(4) 、 <
【分析】某小组利用如图装置制备和,装置a中浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下制备氯气,b装置中氯气和氢氧化钠在加热的条件下反应制备氯酸钠,氯气和氢氧化钠反应制备次氯酸钠,冷水浴的目的是防止生成氯酸钠,d装置的目的是吸收尾气氯气,盛放氢氧化钠溶液。
【详解】(1)的物质名称是氯酸钠。
(2)实验室配制100mL2.00mol/LNaOH溶液所需的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和100mL容量瓶,定容时若俯视容量瓶上的刻度线,溶液体积偏小,会导致所配溶液的浓度偏大。
(3)实验开始后,装置a中浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下制备氯气,反应的化学方程式是;装置b中制备反应的离子方程式是;装置c试管内的溶液中,逐渐增多的阴离子是、。
(4)各取少量和NaClO溶液,分别置于1号和2号试管中,均滴入足量溶液,振荡后滴加足量稀盐酸,再滴入少量溶液,观察到1号试管中无沉淀,2号试管中有白色沉淀。
①2号试管中和NaClO发生氧化还原反应生成,和反应生成沉淀,离子方程式为、;
②1号试管不能氧化,2号试管中NaClO能氧化,所以该条件下的氧化能力:。
试卷第1页,共3页
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专题04 氯及其化合物
4大高频考点概览
考点01 氯及其化合物的性质
考点02 有关氯及其化合物的计算及离子方程式
考点03 有关氯及其化合物的实验探究
考点04 实验室制取氯气
地 城
考点01
氯及其化合物的性质
物质的组成与分类
1.(24-25高一上·广东江门·期末)部分含氯物质的分类与相应化合价关系如下图所示。下列说法正确的是
A.液态的a中存在自由移动的离子
B.在充满b的集气瓶中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口出现白烟
C.c只有氧化性
D.可存在a→b→d→a的循环转化关系
2.(24-25高一上·广东梅州·期末)1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。某兴趣小组利用以下装置进行Cl2的相关实验。其中能达到预期目的的是
A. 制备Cl2
B. 干燥Cl2
C.收集Cl2
D.尾气处理
3.(24-25高一上·广东江门·期末)元素的“价-类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型。部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.a与强碱溶液反应可生成c和d B.a能使鲜花褪色,说明a有漂白性
C.e在光照条件下可生成b D.可存在b→a→e→d的转化关系
4.(24-25高一上·广东江门·期末)氯是重要的成盐元素。关于氯及其化合物相关实验的装置正确且能达实验目的的是
A.测新制氯水pH值
B.制备
C.检验氯气中是否含有HCl
D.检验氯水是否有氧化性
5.(23-24高一上·广东茂名·期末)已知:淀粉遇变蓝。在探究新制氯水成分及性质的实验中,依据下列方法和现象不能得出相应结论的是
选项
方法
现象
结论
A
观察氯水颜色
氯水呈黄绿色
氯水中含
B
向滴有酚酞的溶液中滴加氯水
红色褪去
氯水中可能含有
C
向淀粉—碘化钾溶液中滴加氯水
溶液变蓝
氯水中有氧化性的物质
D
向氯水中滴加硝酸银溶液
有白色沉淀产生
氯水中有
6.(23-24高一上·广东深圳·期末)如图是氯元素的部分“价﹣类”二维图,下列说法错误的是
A.液态b可储存在钢瓶中
B.f的水溶液为一种强酸
C.a的水溶液与g在一定条件下可以得到b
D.一定条件下,h的固体可分解产生O2
7.(23-24高一上·广东江门·期末)部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法正确的是
A.纯净的在b中安静燃烧,产生白烟 B.c可用作自来水消毒剂,具有强还原性
C.存在a→b→d→a的转化关系 D.d性质稳定,常用作漂白剂
8.(24-25高一上·广东深圳·期中)下列有关氯气和氯水的叙述中正确的是
A.红热的铁丝在氯气中燃烧生成
B.因为不是助燃剂,因此不能在中燃烧
C.工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
D.新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有分子存在
9.(25-26高一上·广东清远·期中)下列物质都具有漂白作用,其中漂白原理没有利用物质化学性质的是
A.过氧化钠 B.活性炭 C.双氧水 D.漂白粉
10.(24-25高一上·广东汕尾·期中)下列关于物质的保存不正确的是
A.漂白粉比较稳定无需密封保存 B.氯水保存在棕色细口瓶中
C.液氯可以保存在干燥的钢瓶中 D.钠保存在煤油中
地 城
考点02
有关氯及其化合物的计算及离子方程式
1.(24-25高一上·广东佛山·期中)下列有关反应的离子方程式正确的是
A.与溶液反应:
B.溶液中加入溶液:
C.次氯酸钙溶液中通入少量:
D.氯气通入石灰乳中制漂白粉:
2.(24-25高一上·广东广州·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.向水中通入:
B.向FeBr2溶液中通入足量的:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++4Cl-+Br2
C.少量碳酸氢钠与氢氧化钡溶液反应:HCO+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O
D.侯氏制碱法:CO2+NH3+H2O=HCO+NH
3.(24-25高一上·广东江门·期末)下列有关离子方程式正确的是
A.氯气与水的反应:
B.等浓度等体积的氢氧化钡溶液与硫酸氢钠溶液反应:
C.与水反应:
D.Na投入水溶液:
4.(23-24高一上·广东茂名·期末)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.三氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应:
B.次氯酸与KOH溶液反应:
C.钠与水反应:
D.铜片插入硝酸银溶液中:
5.(23-24高一上·广东梅州·期末)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,中含有共用电子对的数目为
B.常温常压下,含氮原子数为
C.所含阴离子数目为
D.常温常压下,的HClO溶液中,含的个数为
6.(23-24高一上·广东深圳·期末)下列有关离子方程式正确的是
A.铁粉溶于稀盐酸:
B.工业制备漂白液:
C.Na2O2与水反应:
D.用FeCl3溶液制备氢氧化铁胶体:
7.(23-24高一上·广东东莞·期末)方程式是世界通用的化学语言。下列方程式书写正确的是
A.钠和冷水反应:
B.与浓盐酸制备:
C.将碳酸钙加入过量盐酸中:
D.Fe在氯气中燃烧:
8.(25-26高一上·广东广州·期中)下列离子方程式正确的是
A.溶于水:
B.向稀中滴加少量溶液:
C.石灰石与醋酸反应:
D.与氢氧化钠溶液反应:
9.(25-26高一上·广东广州·期中)下列离子方程式书写错误的是
A.氯气与水反应:
B.钠与水反应:
C.氯气与氢氧化钠溶液反应:
D.碳酸氢钠溶液与稀盐酸反应:
10.(25-26高一上·广东佛山·期中)设表示阿伏加德罗常数的值,下列表述正确的是
A.常温常压下,16g 和的混合物中含个氧原子
B.1.8g 中含有的电子数与2.3g金属Na所含有的电子数相同
C.5.6g Fe与足量的氯气反应,则转移的电子数为
D.足量和0.4mol浓盐酸共热可生成个分子
11.(25-26高一上·广东广州·期中)下列离子方程式正确的是
A.Na与水溶液反应:
B.与水反应:
C.氢氧化钡溶液与硫酸溶液反应:
D.与浓盐酸制氯气的反应:
12.(24-25高一上·广东潮州·期中)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述中错误的是
A.1 mol Na2O2中所含阴、阳离子总数约为3 NA
B.1.6 g O2和O3混合气体中的氧原子数为0.1 NA
C.足量的 Fe与1 mol Cl2充分反应,转移电子数为3 NA
D.1 mol H2与O2的混合气体中含有的分子数为 NA
地 城
考点03
有关氯水及漂白液及漂白粉的实验探究
离子共存
1.(25-26高一上·广东阳江·期中)新制氯水因含有多种成分,而具有多种性质。某实验小组对氯水的性质进行了验证。
(1)用离子方程式表示氯水含多种成分的原因: 。
(2)验证氯水的性质。向pH试纸上滴加几滴新制氯水,现象如图所示。由此可以得出结论:
①氯水有酸性和 性。
②该实验说明 扩散速率比 快(填微粒“符号”)。
③ 用pH试纸测定氯水的pH(填“可以”或“不可以”)。
(3)验证氯水中HClO光照分解的产物。将新制的氯水加入三颈烧瓶内,将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈烧瓶中如图1所示,用强光照射氯水,进行实验并采集数据,获得图2中相关变化曲线。
若能够证明氯水中HClO在光照下发生了分解反应,则图2中纵坐标可以表示的物理量是 (填字母)。
a.氢离子的浓度 b.氯离子的浓度
c.氯水的pH d.氧气的体积分数
(4)资料查得:“84消毒液”与双氧水混合会反应产生一种常见的无色无味气体,且消毒能力大大降低,写出该反应的离子方程式 。
(5)实验中有同学发现:浓盐酸与混合加热生成氯气,稀盐酸与混合加热不生成氯气。针对上述现象小组同学对“影响氯气生成的原因”进行了讨论,并设计了以下实验方案:
a.稀盐酸滴入中,然后通入HCl气体加热
b.稀盐酸滴入中,然后加入NaCl固体加热
c.稀盐酸滴入中,然后加入浓硫酸加热
d.与NaCl的浓溶液混合加热
e.浓硫酸与NaCl固体、固体共热
①实验b的目的是探究 对反应的影响。
②实验现象:a、c、e有黄绿色气体生成,b、d没有黄绿色气体生成。由此得出影响氯气生成的原因是 。
2.(23-24高一上·广东茂名·期末)某学习小组利用点滴板探究氯气的性质,实验装置如图所示。
该小组首先向a中滴加数滴浓盐酸,然后迅速用培养皿罩住整个点滴板,一段时间后出现不同现象,请回答下列问题:
(1)可用于替代a中的物质是___________。
A. B. C. D.稀硫酸
(2)d中的现象是 ,b中离子反应方程式是 。
(3)c中红色褪去,可能原因有:①氯气与氢氧化钠反应生成两种盐,溶液碱性减弱;②氯气与水反应生成 (填化学式),具有漂白性。请设计实验验证上述猜测 。
(4)相同温度和压强下,研究在不同溶液中的溶解度(用溶解的物质的量浓度表示)随溶液浓度变化。图1为不同浓度溶液中的溶解度以及其他含氯微粒浓度的变化曲线。在饱和食盐水中加入不同浓度盐酸溶液时溶解度的变化曲线如图2所示。
由图2知:随着盐酸浓度增大,的溶解度先减小后增大。请结合图1信息,分析出现增大的可能原因为 。
3.(25-26高一上·广东广州·期中)巴西奥运会期间,工作人员将84消毒液与双氧水混用,游泳池藻类快速生长,池水变绿。
(1)的性质
序号
实验
实验现象
1
向5% 溶液中滴加酸性溶液
a.溶液紫色褪去
b.有大量气泡产生
2
向5% 溶液中滴加淀粉碘化钾溶液
c.溶液变监
①从理论上看既有氧化性又有还原性,原因是 。
②能证明具有还原性的实验是 (填序号)。
(2)84消毒液的有效成分为NaClO
【实验1】
取少量84消毒液于试管中,滴加过氧化氢溶液,发现有大量气泡产生:然后 (填写实验操作和现象),证明产生的气体是氧气。
【提出问题】在上述反应中,NaClO的作用是什么?
【作出猜想】
猜想一:作反应物,NaClO与过氧化氢溶液发生化学反应;
猜想二:作 ,类似分解过氧化氢溶液制氧气时的作用。
【实验2】
①按如图所示组装实验装置,并检查气密性。
②向锥形瓶中加入30 mL 84消毒液,注射器中吸入25 mL过氧化氢溶液。
③将注射器中的过氧化氢溶液平均分5次推入锥形瓶中:每次推入过氧化氢溶液,待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略注入过氧化氢导致的体积变化及其他因素对测量结果造成的影响)见下表。
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
收集气体的总体积/mL
140
280
365
370
375
【分析讨论】
ⅰ.分析表中数据得出“猜想一正确”,其依据是 。
ⅱ.某同学取锥形瓶中的溶液于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,发现有白色沉淀生成,写出次氯酸钠与过氧化氢溶液的化学方程式 。
4.(25-26高一上·广东广州·期中)“84”消毒液、漂白粉等都是含氯的消毒剂,回答下列问题:
Ⅰ、 “84”消毒液的制备:利用下图装置制备NaClO溶液
(1)装置甲中发生的反应化学方程式为 。
(2)装置丁用来收集纯净且干燥的氯气,进气口为 (填a或b);装置丙盛装的试剂是 。(填名称)
(3)若将装置甲中所产生气体直接通入己中制备漂白液,则装置己中发生反应的离子方程式为 。
Ⅱ.“84”消毒液的分析
【产品名称】84消毒液
【有效成分】NaClO
【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
(4)欲将“84消毒液”原液稀释配制成450mL 0.1mol·L-1的NaClO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稀释时,需要取用 mL“84消毒液”原液;
③配制的NaClO溶液时,其他操作均正确,定容操作时,仰视容量瓶刻度线,会导致配制的溶液浓度 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
④利用离子方程式表示漂白液与洁厕灵不可同时使用的原因 。
5.(25-26高一上·广东广州·期中)某校化学兴趣小组为了探究氯水中次氯酸的漂白性和稳定性,设计探究思路并完成以下实验。请回答下列问题。
【探究思路】
【实验过程】
实验Ⅰ.制取氯水并探究次氯酸的漂白性。
(1)写出甲装置中所发生的离子方程式 。
(2)仪器a的名称是 ,饱和食盐水的作用是 。
(3)写出和水反应的离子方程式 。
(4)图中碱石灰的作用是 。
【实验结论】
(5)利用上图所示装置(部分夹持装置已省略)进行实验,关闭A阀时,试管中的有色布条 (填“会”或“不会”)褪色;打开A阀后,有色布条褪色,说明 。
【评价反思】
(6)某同学依据氯水中的成分,对此实验结论的严谨性提出质疑,并提出进一步探究盐酸是否具有漂白性,你认为 (填“有”或“没有”)必要进行该探究,请说明你的理由 。
实验Ⅱ.探究氯水中次氯酸的稳定性:将传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别与数据采集器、计算机连接,将三种传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中,用强光照射氯水,同时采集实验数据。
(7)下面是某同学完成实验报告时画出的坐标图。其中与次氯酸光照分解事实不符的是 (填序号)。
6.(25-26高一上·广东揭阳·期中)含氯物质在生产、生活中有重要作用。18世纪70年代,舍勒在研究软锰矿(主要成分是)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名为“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取的化学方程式为 ,该反应中氧化剂与还原剂的质量之比为 。
(2)实验室制取氯气时,下列装置(注:箭头表示气流的方向)能达到相应实验目的的是 。
A.净化氯气
B.收集氯气
C.尾气处理
(3)如图所示,在A处通入未经干燥的氯气。当关闭B处的弹簧夹时,C处的红布条看不到明显现象;当打开B处的弹簧夹后,C处的红布条逐渐褪色,则D中盛放的溶液可能是___________。
A.浓硫酸 B.饱和NaCl溶液 C. D.NaOH溶液
(4)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中 已分解。检验此久置氯水中存在的操作及现象是 。
(5)历史上曾利用“地康法”制取氯气,该方法是在催化剂的作用下,在450℃利用空气中的氧化氯化氢。反应原理如图所示。
写出“地康法”制取氯气的总反应方程式: 。
(6)已知氯酸钠与盐酸反应也可制备氯气,反应如下:,配平该化学方程式,并用双线桥法标出电子转移情况: 。
地 城
考点04
实验室制取氯气及其性质探究
离子共存
1.(24-25高一上·广东广州·期末)氯气是一种重要的化工原料。
(1)实验室用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下制取氯气。
①发生装置应选上图 (填标号)。
②将湿润的淀粉-碘化钾试纸放在集气瓶口,若试纸变 ,则表明氯气已经收集满。
③8.7g二氧化锰与盐酸充分反应,最多生成氯气 L(标准状况下)。
(2)氯气和亚氯酸钠反应能制得一种较为安全的消毒剂——二氧化氯。有实验小组利用下图装置制备并探究其性质(加热装置已略去)。已知:ⅰ.为无色液体,密度比水大,与水不互溶;ⅱ.易溶于中,溶液呈黄绿色;ⅲ.为黄绿色气体,易溶于水,难溶于;ⅳ.遇酸易反应生成和。
①装置B的作用是 。装置D的作用是 。
②反应时装置D中会出现颜色变化:先观察到 ,后观察到 。
③装置C中制备的反应为 = ;除此之外,装置C中还会发生的反应有 、 (填离子方程式)。
2.(24-25高一上·广东广州·期末)某小组模拟舍勒制备Cl2的实验并探究Cl2性质,选用如图所示仪器及药品:
(1)上图Ⅰ中,管a的作用是 ,仪器b的名称是 。
(2)图Ⅰ中制取氯气的离子方程式为 。
(3)将c中出来的气体通入装置Ⅱ中探究氯气的性质,请在表格中填空。
实验组别
溶液B
Ⅲ中现象
结论
i
干燥红花
干燥的Cl2不能漂白干燥红花
ii
干燥红花褪色
(4)有同学发现(3)中探究实验存在不足,请写出你的改进意见 。
(5)新型绿色消毒剂二氧化氯(ClO2)可有效防止氯气消毒产生危害人体健康的有机氯化物。用氯气和亚氯酸钠(NaClO2)溶液可制备ClO2,写出该反应的化学方程式 。每制得135 g ClO2转移电子数为 。
3.(24-25高一上·广东广州·期末)二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,是一种比较安全的消毒剂。实验小组以氯气和亚氯酸钠(NaClO2)为原料制备二氧化氯(ClO2)并探究其性质。
资料:ⅰ.ClO2为黄绿色气体,易溶于水,难溶于CCl4;Cl2易溶于CCl4中,溶液呈黄绿色。ⅱ.CCl4为无色液体,密度比水大,且与水不互溶。ⅲ.NaClO2溶液呈弱碱性。
【实验一:制备ClO2】
进行如下图所示实验,实验过程中,持续通入N2使C中生成ClO2逸出。
(1)上图中盛有浓盐酸的仪器名称是 。
(2)A为Cl2发生装置(夹持和加热装置已略)。A中反应的化学方程式为 。
(3)装置B中饱和NaCl溶液的作用是 。
(4)装置C中制备ClO2的反应为,由此可得此条件下的氧化性:Cl2 ClO2(填“>”或“<”)。
【实验二:探究ClO2的性质】
将实验一中收集到的气体处理后得到纯净的ClO2,进行下表所示实验。
实验ⅰ
将ClO2通入NaCl溶液,溶液变为黄绿色。加入少量CCl4振荡,静置。溶液分层,上层溶液为黄绿色,下层溶液为无色。
实验ⅱ
将ClO2通入HCl溶液,溶液变为黄绿色。加入少量CCl4振荡,静置。溶液分层,上层溶液为浅黄绿色,下层溶液为黄绿色。
(5)实验二中,通过实验 (填ⅰ或者ⅱ)中 的现象证明ClO2能氧化Cl-产生Cl2。此反应中,Cl2既是氧化产物也是还原产物,请写出该反应的离子方程式 。
(6)由实验一、实验二得到的Cl2和ClO2氧化性强弱关系相反,可能的原因是 。
4.(24-25高一上·广东广州·期末)某同学利用如图装置制备并收集干燥纯净的,并探究与碱的反应。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ,装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)装置B的作用是 。
(3)装置D用来收集干燥的氯气,进气口为 (填“m”或“n”)。
(4)若将持续通入少量紫色石蕊试液中,最终溶液呈 色。
(5)探究的性质。取出装置D,按图1装置用压强传感器测定集气瓶内的压强,压强随实验步骤变化的曲线如图2所示。
实验步骤如下:ⅰ.向装置D中加入适量的蒸馏水,振荡;ⅱ.用注射器向装置D中注入NaOH溶液;ⅲ.用注射器向装置D中注入浓盐酸。
①步骤ⅰ压强减小的原因是 。
②步骤ⅱ中与NaOH溶液反应的离子方程式为 。
③步骤ⅲ,装置D中的现象为 。
5.(24-25高一上·广东江门·期末)实验制备收集干燥纯净的氯气,并探究其性质。所用仪器及药品如图所示:
(1)上述实验制取氯气的离子反应方程式为 。
(2)选择上述仪器制备收集干燥纯净的氯气,并按顺序连接(填各接口处的字母):a i。
(3)如下图所示,在A处缓慢通入干燥的氯气。当打开B处的弹簧夹时,C处的红布条看不到明显现象;当关闭B处的弹簧夹后,C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液可能是___________。(填编号)
A.饱和溶液 B.浓溶液 C.足量溶液 D.浓硫酸
(4)某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测,下列图像变化最不可能的是___________。(填编号)
A.图1说明光照使氯水的酸性增强,新制氯水需避光保存
B.图2说明久置的氯水失去漂白能力
C.电导率是表示物质传输电流能力强弱的一种测量值,图3表示氯水的电导率随时间的变化趋势
D.图4说明光照时氯水中的某种成分分解产生氧气
(5)是一种灰黑色的固体,某研究性学习小组为了探究它的还原性,进行了如下实验:取一定量的溶液,向其中滴加少量新制的氯水,振荡后溶液呈黄色。某同学对产生黄色的原因提出了假设。
假设1:被氧化
假设2:被氧化。
请你完成下表,验证假设:
实验操作
预期现象
得出结论
甲组
取少量黄色溶液于A试管中,滴加几滴淀粉溶液
①
假设1成立
乙组
取少量黄色溶液于B试管中,滴加几滴②
溶液变红
假设2成立
③甲组同学得出结论“可将氧化”,其反应的离子方程式为 。
④丙组同学认为乙组实验不够严谨:加入少量的氯水,只能与还原性强的离子先反应;
丙组改进了实验:用煮沸冷却后的水配制溶液,向溶液中先加入煤油,再于液面下依次加入少量新制氯水和试剂②,溶液不变红,证明假设2不成立,证明了还原性: (填“>”、“<”或“=”),煮沸的作用是 。
6.(23-24高一上·广东广州·期末)某小组利用下图装置制备和,并探究其氧化还原性质。已知氯气与碱液在温度高时反应生成,低温时生成。
(1)的物质名称是 。
(2)实验室配制溶液所需的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、 和100mL容量瓶。定容时若俯视容量瓶上的刻度线,会导致所配溶液的浓度 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)实验开始后,装置a中反应的化学方程式是 ;装置b中制备反应的离子方程式是 ;装置c试管内的溶液中,逐渐增多的阴离子是 (填离子符号)。
(4)各取少量和溶液,分别置于1号和2号试管中,均滴入足量溶液,振荡后滴加足量稀盐酸,再滴入少量溶液,观察到1号试管中无沉淀,2号试管中有白色沉淀。
①请用离子方程式依次表示2号试管中生成沉淀的有关反应: 。
②该条件下的氧化能力: 。(填“>”“<”或“=”)
试卷第1页,共3页
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