专题05 氯及其化合物 (期末培优讲义)高一化学上学期人教版
2025-12-29
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2份
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60页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二节 氯及其化合物 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 卤素及其化合物 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.83 MB |
| 发布时间 | 2025-12-29 |
| 更新时间 | 2025-12-30 |
| 作者 | 四叶草syc |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-12-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55691323.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学讲义以“氯及其化合物”为核心,通过表格对比(如液氯、新制与久置氯水成分性质比较)、归纳总结(氯气反应规律)等工具系统梳理知识,涵盖氯气性质、氯水成分、次氯酸盐制备及氯气实验室制法,突出结构决定性质的化学观念,呈现重难点内在联系。
讲义亮点在于“典例分析-即时检测-易错提醒”分层设计,如氯气与碱反应产物推断典例培养科学思维,实验室制氯装置改进题提升科学探究能力。基础题巩固知识,综合题深化理解,助力不同层次学生自主复习,为教师精准教学提供支持。
内容正文:
专题05 氯及其化合物
重点一 氯气的性质及用途
物理性质
有刺激性气味 黄绿色有毒气体 密度比空气大 1体积水能溶解约2体积Cl2 易液化
化学性质
结构分析
化学性质
强氧化性
金属
与钠反应: (大量白烟)
与变价金属反应生成高价:2Fe+3Cl22FeCl3 (棕褐色的烟)
Cu+Cl22CuCl2(棕黄色的烟)
非金属
H2:点燃——苍白色火焰,瓶口白雾 光照——爆炸
还原性化合物
FeCl2:2FeCl2+Cl2=2FeCl3 KI:2KI+Cl2=2KCl+I2
氧化性与还原性
水
Cl2+H2OH++Cl-+HClO (自来水消毒)
碱
2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O (制漂白液)
2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (制漂白粉)
盐
AgNO3+Cl2+H2O=AgCl↓+HNO3+HClO
用途
(1)用于工业制 ;
(2)制 液、 粉和漂粉精;
(3)用于自来水的杀菌、 ;
(4)用作制取其他含氯工业产品的原料。
■归纳总结
(1)常温下,铁与氯气不反应,故液氯可保存于钢瓶中。
(2)干燥Cl2没有漂白性,湿的Cl2有漂白性。
(3)Cl2与碱液反应,温度不同,产物可能不同,如:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(常温),3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O(加热)。
(4)Cl—与ClO—(或ClO3-)在碱性条件下共存,但在酸性条件下不共存。
(5)漂白液:成分——NaClO、NaCl,有效成分——NaClO;
漂白粉:成分——Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分——Ca(ClO)2
(6)漂白原理:NaClO+CO2+H2O=HClO+NaHCO3 Ca(ClO)2+CO2+H2O=2HClO+CaCO3
(7)ClO-有强氧化性:如ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O
重点二 氯水与次氯酸
1.氯水成分
成分
三分子:H2O、Cl2、HClO
四离子:Cl-、H+、ClO-、OH-
2.氯水性质的多重性
性 质
成 分
反 应 实 例
酸性
HCl
+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 氯水滴入石蕊试液中呈 色
HClO
+HClO=NaClO+H2O
氧化性
Cl2
Cl2+ =2FeCl3、Cl2+ +H2O=2HCl+Na2SO4
HClO
杀菌、消毒
漂白性
HClO
使湿润有机色质褪色,如向氯水中滴石蕊试液先变 ,后
沉淀性
Cl-
Cl2+Ag++H2O=
不稳定性
HClO
2HClO ,氯水要放在 保存。
3.氯水成分的检验
微粒
H2O
Cl-
H+
HClO
Cl2
试剂
现象
变蓝色
产生白色沉淀
产生少量气泡
褪色
变蓝色
4.次氯酸
弱酸性
漂白性
不稳定性
HClOH++ClO-
有机色质被漂白后,再加热不能恢复为原颜色
2HClO2HCl+O2↑
5.液氯、新制氯水和久置氯水的比较
物质
液氯
新制氯水
久置氯水
成分
Cl2
Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-
H+、Cl-、OH-、H2O
分类
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
浅黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性、漂白性
酸性
保存方法
特制钢瓶
棕色试剂瓶盛装,置于阴凉处,一般现配现用
置于普通试剂瓶,玻璃塞即可(会腐蚀橡胶)
■易错提醒
1.Cl2通入紫色石蕊试液先变红后褪色。
2.由于HClO的漂白性,不能用pH试纸测氯水的pH。
3.Cl2水中有多种微粒,有的变化中可能有多种微粒参与反应。
4.氯水的保存方法——避光(棕色试剂瓶)、密封。
重点三 次氯酸盐
漂白液
漂白粉
有效成分
制备原理
失效原因
CO2+NaClO+H2ONaHCO3+HClO、2HClO2HCl+O2↑
CO2+Ca(ClO)2+H2OCaCO3+2HClO、2HClO2HCl+O2↑
用途
漂白、消毒
■易错提醒
(1)次氯酸盐要避光密封保存。
(2)工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得,而不是用氯气与石灰水反应。
(3)ClO-不论是在酸性、碱性条件下都能跟亚铁盐、碘化物、硫化物、亚硫酸盐等发生氧化还原反应,即ClO-与I-、Fe2+、S2-、SO不论是在酸性环境还是在碱性环境中均不能大量共存。
重点四 氯气的实验室制法
1.制取原理
实验室通常用MnO2氧化浓盐酸制取氯气,反应的化学方程式为 。
实验室通常用强氧化剂[如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2等]氧化浓盐酸制取氯气(特点:不需要加热),反应原理如下:
(1)14HCl(浓)+K2Cr2O7
(2)16HCl(浓)+2KMnO4
(3)6HCl(浓)+KClO3
(4)4HCl(浓)+Ca(ClO)2
2.实验装置
3.制取过程
装置特点
固+液气体
净化方法
用 除去HCl气体,再用 除去水蒸气
收集方法
向 排空气法,排 法
验满方法
①将湿润的淀粉-KI试纸放在集气瓶口,试纸 ;②将湿润的品红试纸放在集气瓶口,试纸 ;③根据氯气的颜色
尾气处理
用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收
4.拓展
装置改进
改进作用
橡皮管a的作用:
长颈漏斗的作用:
(1)可用于检查装置 ;
(2)可用于检查整套装置是否发生堵塞,若发生堵塞,现象为
用无水氯化钙或五氧化二磷固体同样能吸收氯气中的水蒸气,且操作方便安全,但不能用 干燥
5.Cl2的工业制法——氯碱工业
海水粗盐饱和食盐水
化学方程式为2NaCl+2H2O 。
6.氯离子的检验方法
(1)操作方法:向未知溶液中先加 ,再加 。
(2)现象:产生 ,加稀硝酸时,沉淀 。
(3)原理: (离子方程式)。
(4)加入稀硝酸的目的:排除 等离子的干扰。
■方法点拨
设计气体制备的基本思路
氯气与单质的反应
【典例1】下列物质中,不能由单质直接化合生成的是
A.氯化钠 B.氯化亚铁 C.氯化氢 D.氯化铜
■易错提醒
(1)闻气体时的操作方法如右图所示。用手轻轻在集气瓶口扇动,使极少量的气体飘进鼻孔。
(2)低温和加压的条件下,氯气(Cl2)可转变为液态(称为液氯)和固态,二者都是纯净物。
(3)氯气有毒,人吸入少量氯气会使鼻和喉头的黏膜受到刺激,引起咳嗽和胸部疼痛,吸入大量氯气会中毒致死。因此做氯气相关实验时要注意安全。
【即时检测1-1】以下课堂实验中对实验现象描述正确的是
A.铁丝在氯气中燃烧,放出大量的热,生成棕黄色烟雾
B.氢气在氯气中安静地燃烧,火焰呈浅蓝色,瓶口有白雾产生
C.向氯水中滴入几滴石蕊溶液,溶液先变红后褪色
D.氯水保存在无色的玻璃试剂瓶中
【即时检测1-2】如图所示的集气瓶中充满干燥的氯气,下列实验现象描述正确的是
物质a
实验现象
A
红热的木炭
木炭在氯气中剧烈燃烧,瓶壁上有油状物质生成
B
熔融的金属钠
剧烈燃烧,火焰呈黄色,燃烧匙中有淡黄色固体生成
C
红磷
产生大量白烟,生成的产物为白色固体
D
炽热的铜丝
铜丝在氯气中剧烈燃烧,产生大量棕黄色的烟雾
A.A B.B C.C D.D
氯气和水反应及氯水性质的多重性
【典例2】下列反应的离子方程式书写正确的是
A.锌与醋酸溶液反应:
B.NaHCO3与过量澄清石灰水反应:
C.饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2:
D.氯气溶于水的反应:
■易错提醒
(1)实验室中氯水需现用现配。保存氯水时,应避免光照、受热,实验室通常将氯水置于棕色试剂瓶中密封保存。
(2)光照氯水,浅黄绿色逐渐褪去,溶液的pH逐渐减小(HClO能转化为强酸HCl):2HClO2HCl+O2↑。
(3)Cl2可使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,其原因是Cl2与水反应生成的HCl使蓝色石蕊试纸变红,具有强氧化性的HClO又将变色后的石蕊试纸氧化褪色(漂白)。
【即时检测2-1】将氯气持续通入蓝色石蕊溶液中,溶液颜色变化如图。下列有关溶液颜色变化与其对应微粒的判断中,错误的是
A.导致溶液蓝色→红色变化的微粒: B.导致溶液红色→无色变化的微粒:HClO
C.浅黄绿色溶液中含氯元素的微粒有3种 D.浅黄绿色溶液中存在能使有色鲜花褪色的微粒
【即时检测2-2】在探究新制氯水成分及其性质的实验中,根据下列实验操作和现象,得出的结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
观察新制氯水颜色
新制氯水呈浅黄绿色
新制氯水中含
B
向饱和NaHCO3溶液中加入新制氯水
有无色气体产生
新制氯水中含有HClO
C
在红色纸条上滴加新制氯水
红色纸条褪色
新制氯水具有漂白性
D
将新制氯水置于阳光下
产生气泡
Cl2的溶解度随温度升高而降低
A.A B.B C.C D.D
氯气和碱反应及次氯酸盐的性质
【典例3】向KOH溶液中通入11.2 L(标准状况)氯气恰好完全反应,生成三种含氯的化合物:0.7 molKCl、0.2 molKClO和X,则X可能是
A.0.2 molKClO2 B.0.1 molKClO4 C.0.1 molKClO3 D.0.1 molKClO2
■易错提醒
(1)在Cl2与碱溶液的反应中,Cl2既是氧化剂又是还原剂。
(2)漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉麻、纸张的漂白剂,又可用作游泳池等场所的消毒剂。
【即时检测31】将一定量的通入一定浓度的溶液中,两者恰好完全反应(已知反应过程放热),生成物中有三种含氯元素的离子,其中和两种离子的物质的量()与反应时间()的变化如图所示。下列说法错误的是
A.依据图像,总的离子反应方程式为
B.原溶液中,
C.反应中转移电子的物质的量是
D.反应后,溶液中
【即时检测3-2】漂白粉可表示为,摩尔质量为。下列说法正确的是
A.漂白粉中含的个数为
B.制备漂白粉需反应的分子数为
C.一定质量漂白粉在空气中久置,氯元素物质的量不变
D.取漂白粉与足量浓盐酸反应,得到分子数为
氯气的实验室制法
【典例4】某小组设计如下图所示装置改进钠与氯气反应的实验。下列说法错误的是
A.实验时要先滴加浓盐酸再点燃酒精灯
B.实验前要检查整套装置的气密性
C.可以用代替固体
D.实验结束后可以向试管中加入碱液处理余氯
■易错提醒
(1)实验室用MnO2和盐酸制Cl2,盐酸必须为浓盐酸,随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,变成稀盐酸时,反应停止。
(2)在MnO2和浓盐酸的反应中,浓盐酸既起还原剂的作用,又起酸的作用,体现了还原性和酸性。
(3)一般不用澄清石灰水来吸收Cl2,原因是Ca(OH)2在水中的溶解度很小,不能将Cl2吸收完全。
【即时检测4-1】实验室制取装置不能达到目的的是
A.用装置甲制取 B.用装置丙收集
C.用装置乙除去中的HCl D.用装置丁吸收尾气中的
【即时检测4-2】列实验原理及装置均能达到实验目的的是
A.用图1装置检验钾元素
B.用图2装置除去中少量的
C.用图3装置测定氯水的
D.用图4装置制取氯气
A.A B.B C.C D.D
氯气的实验室制法与性质综合应用
【典例5】某同学用以下装置制备并检验的性质。下列说法正确的是
A.图Ⅰ:若过量,则浓盐酸可全部消耗完 B.图Ⅱ:仅证明新制氯水具有酸性
C.图Ⅲ:产生了棕黄色的雾 D.图Ⅳ:仅湿润的有色布条褪色
■方法技巧
有气体参加的探究实验模板
【即时检测5-1】某课外活动小组欲用制备无水,所需仪器如下图所示。已知:①氯化铁粉末容易吸水生成结晶化合物;②常用作吸水剂。下列说法正确的是
A.药品X为
B.按照气体流向从左到右连接仪器的顺序为①⑥⑦④⑤②③
C.该实验装置无需改进
D.实验开始时,应先点燃B处酒精灯
【即时检测5-2】用图1所示装置向装有的集气瓶中加入适量的蒸馏水,振荡,先滴加NaOH溶液,再滴加稀盐酸,用压强传感器测得集气瓶内的压强随时间变化的曲线如图2所示。下列说法正确的是
A.阶段①说明溶于水,溶于水的全部与水反应
B.由图2可知,当压强最小时,说明已经被完全吸收
C.阶段②的压强变小,可利用该过程发生的反应制备漂白粉
D.若将换成,所得的压强变化趋势与图2相似
氯离子的检验
【典例6】下列实验操作与现象所得出的结论对应且正确的是
选项
实验操作与现象
结论
A
用洁净铂丝蘸取某无色溶液在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液中一定含有NaCl,不含KCl
B
向某溶液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀
该溶液中一定含有Cl-
C
将金属Na投入硫酸铜溶液中的现象是:剧烈反应,有气体生成,且有蓝色沉淀生成
钠不能置换出铜,钠的金属性比铜弱
D
将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,继续加热至液体呈红褐色停止加热,用激光笔照射可见一条光亮的“通路”
成功制备了Fe(OH)3胶体,该现象是丁达尔效应
A.A B.B C.C D.D
■归纳总结
氯离子的检验及答题规范
(1)检验时要加稀硝酸,以排除CO等离子的干扰,不能用稀硫酸,因为Ag2SO4微溶,会干扰实验,更不能用盐酸,因为盐酸中含有Cl-。
(2)若被检液中含有SO,需先用Ba(NO3)2溶液除去SO,然后再加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液,检验Cl-的存在。
【即时检测6-1】下列实验操作、现象与结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将浓盐酸通入酸性高锰酸钾溶液中
高锰酸钾溶液褪色
浓盐酸具有漂白性
B
用玻璃棒蘸取某溶液,在酒精灯上灼烧
火焰呈黄色
溶液中一定含Na+
C
先向某溶液中滴加少量溶液,无明显现象,再滴加稀硝酸酸化的溶液
产生白色沉淀
溶液中一定含
D
向某溶液中滴加适量稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中
澄清的石灰水变浑浊
溶液中一定含
A.A B.B C.C D.D
【即时检测6-2】下列对某溶液所含离子的检验,叙述正确的是
A.滴入溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,则原溶液中一定含有
B.滴入盐酸酸化,再滴入硝酸银溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定含有
C.进行焰色试验检验某溶液中的阳离子,发现火焰呈黄色,则一定没有钾元素
D.滴加过量盐酸,生成的气体使澄清石灰水变浑浊,该溶液中可能含有
夯实基础
1.以下关于氯元素的说法中,正确的是
A.氯气在自然界中能够以单质形式存在 B.氯离子和氯气均有刺激性气味
C.液氯中含有大量的氯离子 D.氯气有毒,氯离子无毒
2.(25-26高一上·浙江温州·期中)下列物质中,既含有氯分子,又含有氯离子的是
A.盐酸 B.新制氯水 C.漂粉精 D.液氯
3.(25-26高一上·天津河西·期中)下列关于氯气物理性质的描述,错误的是
A.无色无味的气体 B.黄绿色有刺激性气味
C.密度比空气大 D.能溶于水
4.(25-26高一上·福建福州·期中)下列说法正确的是
①氯气的性质活泼,它与氢气混合后立即发生爆炸
②实验室制取氯气时,为了防止环境污染,通常将多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收
③新制氯水的漂白性强于久置氯水
④检验气体中是否混有方法是将气体通入硝酸银溶液
⑤除去气体中的,可将气体通入饱和食盐水
A.①②④ B.②③④ C.③⑤ D.③④
5.(25-26高一上·河南南阳·阶段练习)实验安全至关重要,下列实验操作、事故处理方法错误的是
A.未用完的钠需放回原试剂瓶
B.金属钠着火时可用潮湿的沙土来灭火
C.氯气有毒,应在通风橱内制备氯气
D.氯气泄漏时,应用浸有小苏打水的毛巾捂住口鼻向高处撤离
6.(2024高一下·海南·学业考试)某小组开展了Cl2性质的探究实验,部分实验装置如下图。下列描述不正确的是
A.甲中出现黄绿色气体 B.乙中湿润的红色纸条褪色
C.丙中NaOH溶液可吸收Cl2 D.该实验可证明干燥的Cl2有漂白性
7.(25-26高一上·浙江·期中)用强光照射密闭广口瓶中的新制氯水时,用数字化传感器采集的图像如图,下列纵坐标代表物理量与图像相符的是
A.溶液的酸性变化 B.瓶中氯气的体积分数
C.溶液的颜色变化 D.溶液的漂白能力
8.(25-26高一上·甘肃武威·开学考试)已知酸性:HCl>H2CO3>HClO。在新制氯水中存在多种分子和离子,下列实验现象和结论一致且正确的是
A.新制氯水与液氯都呈黄绿色,两者均为混合物
B.新制氯水能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明氯水具有漂白性
C.向紫色石蕊试液中加入新制氯水,溶液先变红后褪色
D.将KHCO3固体加入新制的氯水中,有气泡产生,说明氯水中有HClO
9.(2024高一下·浙江绍兴·学业考试)下列关于可溶性混盐Ca(ClO)Cl的说法不正确的是
A.具有强氧化性,可作漂白剂
B.水溶液呈中性,能与少量SO2反应生成CaSO3白色沉淀
C.能与空气中的CO2和水蒸气反应而变质
D.与盐酸反应的离子方程式:C1O- +Cl-+2H+=Cl2↑+ H2O
10.(24-25高一上·山东菏泽·阶段练习)漂白粉久置在空气中容易变质的原因是
A.易吸收空气中的水分
B.易与盐酸反应
C.见光易分解
D.易与空气中的和水作用,产物在光照下分解
综合运用
11.(25-26高一上·湖南·月考)下列有关物质性质的叙述正确的是
A.氯化钠溶液在电流作用下电离出钠离子和氯离子
B.氯气能使湿润的有色布条褪色,是因为氯气具有漂白性
C.、作为新型自来水消毒剂,可以代替氯气对自来水进行消毒
D.向无水粉末和晶体中分别滴入几滴水,前者温度下降,后者温度升高
12.(25-26高一上·河南·期中)下列有关氯气的叙述错误的是
A.氯气是一种黄绿色气体
B.氯气溶于水后形成的溶液呈酸性
C.液氯可以储存在钢瓶中
D.氯气在化学反应中只能表现出氧化性
13.(25-26高一上·浙江·期中)价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。下图为氯元素的价类二维图,有关说法不正确的是
A.e与氢氧化镁反应的离子方程式为:
B.c是一种自来水消毒剂
C.d不稳定,容易分解
D.在“价-类”二维图中的位置为(盐,0)
14.(25-26高一上·江西·月考)下列在指定条件下物质间的转化不能通过一步反应实现的是
A. B.
C. D.
15.(25-26高一上·河南·月考)下列关于含氯消毒剂的解释错误的是
A.向溶液中通入适量可增强漂白效果:
B.工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉:
C.氯水应避光保存的原因是
D.常用作饮用水的消毒杀菌剂,其漂白能力和消毒能力均比氯水强
16.(25-26高一上·山东临沂·期中)熔点为190℃,沸点为182.7℃,在177.8℃升华,遇水则迅速水解生成氢氧化铝。某同学利用如下装置(部分夹持仪器已略)制备无水;其中能达到相应实验目的的是
A.制取氯气
B.干燥氯气
C.制取并收集
D.收集少量氯气备用
A.A B.B C.C D.D
17.(25-26高一上·山东青岛·月考)为探究氯气的性质,某同学用如图所示装置进行有关的实验。下列说法错误的是
A.图Ⅰ:鲜花褪色不能证明氯气具有漂白作用
B.图Ⅱ:除去氯气中的少量HCl,试剂X可选用饱和食盐水
C.图Ⅲ:氢气在氯气中燃烧,产生白雾
D.图Ⅳ:铁丝在氯气中燃烧生成氯化亚铁,产物溶于水,溶液为浅绿色
18.(25-26高一上·浙江台州·期中)下列有关氯水的说法中不正确的是
A.新制氯水中滴加紫色石蕊试液,溶液先变红后褪色
B.新制氯水滴入硝酸银溶液中,产生白色沉淀,说明氯水中有
C.新制氯水能使有色布条褪色是因为具有漂白性
D.久置氯水酸性将增强
思维拔高
19.(25-26高一上·上海·月考)向KOH溶液中通入11.2 L(标准状况)氯气恰好完全反应,生成三种含氯的化合物:0.7 molKCl、0.2 molKClO和X,则X可能是
A.0.2 molKClO2 B.0.1 molKClO4 C.0.1 molKClO3 D.0.1 molKClO2
20.(25-26高一上·河南·月考)为探究氯气的性质,某化学兴趣小组设计了如下实验装置:
实验现象记录如表:
装置
甲
乙
丙
丁
实验现象
布条颜色无明显变化
布条迅速褪色
有白色沉淀产生
红色突然褪去,向褪色后的溶液中再逐滴加入NaOH溶液,始终未观察到溶液变红
下列说法错误的是
A.甲中现象说明干燥的氯气不具有漂白性
B.乙中布条褪色的原因是次氯酸具有强氧化性
C.丙中出现的白色沉淀是与直接反应生成的
D.丁中实验现象说明酚酞已被氧化
21.(25-26高一上·广东·月考)是中学中常见物质,a为“84”消毒液的有效成分,b为“洁厕灵”的有效成分,c和d均为金属单质,c的焰色呈黄色,d是目前产量最大、使用最广泛的金属。各物质转化关系如图所示,“—”中表示相连的两种物质能发生反应,“→”表示一种物质能转化成另一种物质。下列说法正确的是
A.、、、的反应中,均体现了的还原性
B.在少量中燃烧的化学方程式为
C.与水蒸气反应生成的化合物为
D.常温下,a与可以发生反应生成
22.(25-26高一上·山东日照·期中)用下图所示装置探究氯气的性质。下列说法正确的是
A.紫色石蕊试液浸润的棉球先变蓝后褪色
B.湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,说明氧化性:
C.湿润的红布条褪色,说明氯气具有漂白性
D.溶液浸润的棉球无明显现象,说明与不反应
23.(25-26高一上·山东烟台·期中)漂白粉可表示为,摩尔质量为。下列说法正确的是
A.漂白粉中含的个数为
B.制备漂白粉需反应的分子数为
C.一定质量漂白粉在空气中久置,氯元素物质的量不变
D.取漂白粉与足量浓盐酸反应,得到分子数为
24.(25-26高一上·湖南·期中)如图所示,实验开始时关闭B阀,从A处通入新制备的Cl2,C处干燥的红色布条没有明显变化;打开B阀后,C处布条逐渐褪色,则D瓶中盛放的试剂不可能是
A.浓硫酸 B.NaOH溶液 C.KI溶液 D.饱和食盐水
25.(25-26高一上·吉林松原·期中)工业上氯及其化合物的用途非常广泛。回答下列问题:
(1)下表是研究氯水性质实验的部分活动记录。
实验内容
实验现象
解释原因(文字或反应)
观察氯水颜色
①
氯水中含有氯气分子
向氯水中滴入溶液
有无色气体生成
② (写离子方程式)
用玻璃棒蘸取氯水,点在品红试纸上
红色褪去
③
(2)“价-类”二维图是研究元素的重要方法,如图为氯及其化合物的“价-类”二维图。
①二维图缺失的类别A是 ;B的化学式为 。
②是 (填“酸性”或“碱性”)氧化物。
③“84”消毒液露置于空气中,其有效成分在空气中的作用下生成两种物质,其中一种是,另一种是酸式盐,写出该反应的化学方程式: 。
(3)如图是用强光照射密闭广口瓶中新制氯水时,用数字化传感器采集的图像,下列纵坐标(y)代表的物理量与图像相符的是 (填字母)。
a.溶液颜色的变化 b.瓶中氧气的体积分数
c.溶液的导电能力 d.溶液的漂白能力
26.(25-26高一上·吉林·阶段练习)如今市面上有各类杀菌消毒剂被人们所认识和使用。下列是常见的几种消毒剂:①“84”消毒液(有效成分:NaClO);②漂白粉;③(在水中一部分可以电离出阴、阳离子);④;⑤;⑥碘酒;⑦75%酒精;⑧过氧乙酸;⑨高铁酸钠。回答下列问题:
(1)上述杀菌消毒剂 (填序号)属于电解质。
(2)高铁酸钠可通过次氯酸钠与可溶性铁盐在碱性条件下制备,制备反应中氧化剂与还原剂个数比为 。
(3)各类杀菌消毒剂使用时,必须严格按照使用说明。
①巴西奥运会期间,由于工作人员将“84”消毒液与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是与反应产生促进藻类快速生长。在该反应中作 (填“氧化产物”或“还原产物”)。该反应说明氧化性: (填“>”或“<”)。
②若混合使用“洁厕灵”(盐酸是其成分之一)与84消毒液会产生黄绿色气体。原因是(用离子方程式表示) 。
(4)氯水也具有杀菌、消毒、漂白的功效。氯水长时间久置会失效,为探究失效原因,用传感器进行数字化实验,测定广口瓶中、氯离子浓度、氧气浓度随时间变化的数据。已知:越高,溶液的酸性越弱、碱性越强。下列叙述正确的是______。
A.光照使氯水中的次氯酸分解为盐酸,氧气传感器测得氧气的体积分数减少
B.光照过程中,氯水减小的同时,溶液中的浓度也不断增大
C.随着对氯水光照时间的延长,氯水的漂白性将增强
D.减小主要原因是光照引起溶解度减小,氯气逸出,导致溶液中浓度减小
(5)商业上常用“有效氯”来表明含氯消毒剂的消毒能力。若ag某种消毒剂的得电子能力与氯气相当,则其“有效氯”为,据此可知二氧化氯的“有效氯”为 %(保留3位有效数字)。
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专题05 氯及其化合物
重点一 氯气的性质及用途
物理性质
有刺激性气味 黄绿色有毒气体 密度比空气大 1体积水能溶解约2体积Cl2 易液化
化学性质
结构分析
化学性质
强氧化性
金属
与钠反应:2Na+Cl22NaCl(大量白烟)
与变价金属反应生成高价:2Fe+3Cl22FeCl3 (棕褐色的烟)
Cu+Cl22CuCl2(棕黄色的烟)
非金属
H2:点燃——苍白色火焰,瓶口白雾 光照——爆炸
还原性化合物
FeCl2:2FeCl2+Cl2=2FeCl3 KI:2KI+Cl2=2KCl+I2
氧化性与还原性
水
Cl2+H2OH++Cl-+HClO (自来水消毒)
碱
2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O (制漂白液)
2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (制漂白粉)
盐
AgNO3+Cl2+H2O=AgCl↓+HNO3+HClO
用途
(1)用于工业制盐酸;
(2)制漂白液、漂白粉和漂粉精;
(3)用于自来水的杀菌、消毒;
(4)用作制取其他含氯工业产品的原料。
■归纳总结
(1)常温下,铁与氯气不反应,故液氯可保存于钢瓶中。
(2)干燥Cl2没有漂白性,湿的Cl2有漂白性。
(3)Cl2与碱液反应,温度不同,产物可能不同,如:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(常温),3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O(加热)。
(4)Cl—与ClO—(或ClO3-)在碱性条件下共存,但在酸性条件下不共存。
(5)漂白液:成分——NaClO、NaCl,有效成分——NaClO;
漂白粉:成分——Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分——Ca(ClO)2
(6)漂白原理:NaClO+CO2+H2O=HClO+NaHCO3 Ca(ClO)2+CO2+H2O=2HClO+CaCO3
(7)ClO-有强氧化性:如ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O
重点二 氯水与次氯酸
1.氯水成分
成分
三分子:H2O、Cl2、HClO
四离子:Cl-、H+、ClO-、OH-
2.氯水性质的多重性
性 质
成 分
反 应 实 例
酸性
HCl
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 氯水滴入石蕊试液中呈红色
HClO
NaOH+HClO=NaClO+H2O
氧化性
Cl2
Cl2+2FeCl2=2FeCl3、Cl2+Na2SO3+H2O=2HCl+Na2SO4
HClO
杀菌、消毒
漂白性
HClO
使湿润有机色质褪色,如向氯水中滴石蕊试液先变红,后褪色
沉淀性
Cl-
Cl2+Ag++H2O=AgCl↓+H++HClO
不稳定性
HClO
2HClO2HCl+O2↑,氯水要放在棕色试剂瓶中避光保存。
3.氯水成分的检验
微粒
H2O
Cl-
H+
HClO
Cl2
试剂
CuSO4
AgNO3溶液
NaHCO3
有色布条
KI—淀粉试纸
现象
变蓝色
产生白色沉淀
产生少量气泡
褪色
变蓝色
4.次氯酸
弱酸性
漂白性
不稳定性
HClOH++ClO-
有机色质被漂白后,再加热不能恢复为原颜色
2HClO2HCl+O2↑
5.液氯、新制氯水和久置氯水的比较
物质
液氯
新制氯水
久置氯水
成分
Cl2
Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-
H+、Cl-、OH-、H2O
分类
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
浅黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性、漂白性
酸性
保存方法
特制钢瓶
棕色试剂瓶盛装,置于阴凉处,一般现配现用
置于普通试剂瓶,玻璃塞即可(会腐蚀橡胶)
■易错提醒
1.Cl2通入紫色石蕊试液先变红后褪色。
2.由于HClO的漂白性,不能用pH试纸测氯水的pH。
3.Cl2水中有多种微粒,有的变化中可能有多种微粒参与反应。
4.氯水的保存方法——避光(棕色试剂瓶)、密封。
重点三 次氯酸盐
漂白液
漂白粉
有效成分
NaClO
Ca(ClO)2
制备原理
Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
失效原因
CO2+NaClO+H2ONaHCO3+HClO、2HClO2HCl+O2↑
CO2+Ca(ClO)2+H2OCaCO3+2HClO、2HClO2HCl+O2↑
用途
漂白、消毒
■易错提醒
(1)次氯酸盐要避光密封保存。
(2)工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得,而不是用氯气与石灰水反应。
(3)ClO-不论是在酸性、碱性条件下都能跟亚铁盐、碘化物、硫化物、亚硫酸盐等发生氧化还原反应,即ClO-与I-、Fe2+、S2-、SO不论是在酸性环境还是在碱性环境中均不能大量共存。
重点四 氯气的实验室制法
1.制取原理
实验室通常用MnO2氧化浓盐酸制取氯气,反应的化学方程式为 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 。
实验室通常用强氧化剂[如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2等]氧化浓盐酸制取氯气(特点:不需要加热),反应原理如下:
(1)14HCl(浓)+K2Cr2O7 2KCl+2CrCl3+7H2O+3Cl2↑
(2)16HCl(浓)+2KMnO4 2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
(3)6HCl(浓)+KClO3 KCl+3H2O+3Cl2↑
(4)4HCl(浓)+Ca(ClO)2 CaCl2+2Cl2↑+2H2O
2.实验装置
3.制取过程
装置特点
固+液气体
净化方法
用 饱和食盐水 除去HCl气体,再用 浓硫酸 除去水蒸气
收集方法
向 上 排空气法,排 饱和食盐水 法
验满方法
①将湿润的淀粉-KI试纸放在集气瓶口,试纸 变蓝 ;②将湿润的品红试纸放在集气瓶口,试纸 褪色 ;③根据氯气的颜色
尾气处理
用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收
4.拓展
装置改进
改进作用
橡皮管a的作用: 使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等,保证液体顺利流下
长颈漏斗的作用:
(1)可用于检查装置 气密性 ;
(2)可用于检查整套装置是否发生堵塞,若发生堵塞,现象为 长颈漏斗中液面上升
用无水氯化钙或五氧化二磷固体同样能吸收氯气中的水蒸气,且操作方便安全,但不能用 碱石灰 干燥
5.Cl2的工业制法——氯碱工业
海水粗盐饱和食盐水
化学方程式为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 。
6.氯离子的检验方法
(1)操作方法:向未知溶液中先加AgNO3溶液,再加稀硝酸。
(2)现象:产生白色沉淀,加稀硝酸时,沉淀不溶解。
(3)原理:Ag++Cl-===AgCl↓(离子方程式)。
(4)加入稀硝酸的目的:排除CO等离子的干扰。
■方法点拨
设计气体制备的基本思路
氯气与单质的反应
【典例1】下列物质中,不能由单质直接化合生成的是
A.氯化钠 B.氯化亚铁 C.氯化氢 D.氯化铜
【答案】B
【解析】A.氯化钠可以由钠单质和氯气直接化合生成,A不符合题意;
B.氯化亚铁不能由铁单质和氯气直接化合生成,因为氯气具有强氧化性,会将铁氧化至+3价,生成氯化铁,而非氯化亚铁,因此不能由单质直接化合生成氯化亚铁,B符合题意;
C.氯化氢可以由氢气单质和氯气直接化合生成,因此可以由单质直接化合生成氯化氢,C不符合题意;
D.氯化铜可以由铜单质和氯气直接化合生成,因此可以由单质直接化合生成氯化铜,D不符合题意;
故选B。
■易错提醒
(1)闻气体时的操作方法如右图所示。用手轻轻在集气瓶口扇动,使极少量的气体飘进鼻孔。
(2)低温和加压的条件下,氯气(Cl2)可转变为液态(称为液氯)和固态,二者都是纯净物。
(3)氯气有毒,人吸入少量氯气会使鼻和喉头的黏膜受到刺激,引起咳嗽和胸部疼痛,吸入大量氯气会中毒致死。因此做氯气相关实验时要注意安全。
【即时检测1-1】以下课堂实验中对实验现象描述正确的是
A.铁丝在氯气中燃烧,放出大量的热,生成棕黄色烟雾
B.氢气在氯气中安静地燃烧,火焰呈浅蓝色,瓶口有白雾产生
C.向氯水中滴入几滴石蕊溶液,溶液先变红后褪色
D.氯水保存在无色的玻璃试剂瓶中
【答案】C
【解析】A.铁丝在氯气中燃烧,放出大量的热,生成棕褐色烟,描述错误,A不可选;
B.氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,瓶口产生白雾,描述错误,B不可选;
C.氯水中含有盐酸和具有强氧化性的次氯酸,往氯水中滴入石蕊试剂,溶液中氢离子使溶液先变红,后具有强氧化性的次氯酸使有机色质漂白褪色,描述正确,C可选;
D.氯水中含有次氯酸,次氯酸见光分解,故应保存在棕色试剂瓶中,描述错误,D不可选;
故选C。
【即时检测1-2】如图所示的集气瓶中充满干燥的氯气,下列实验现象描述正确的是
物质a
实验现象
A
红热的木炭
木炭在氯气中剧烈燃烧,瓶壁上有油状物质生成
B
熔融的金属钠
剧烈燃烧,火焰呈黄色,燃烧匙中有淡黄色固体生成
C
红磷
产生大量白烟,生成的产物为白色固体
D
炽热的铜丝
铜丝在氯气中剧烈燃烧,产生大量棕黄色的烟雾
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.红热的木炭与氯气不反应,A错误;
B.熔融的金属钠与氯气反应生成氯化钠,氯化钠是白色固体,B错误;
C.红磷在氯气中燃烧生成三氯化磷和五氯化磷,五氯化磷为白色固体,C正确;
D.铜丝在氯气中剧烈燃烧,生成棕黄色的CuCl2固体,即产生大量棕黄色的烟,雾是液体小液滴,D错误;
故答案选C。
氯气和水反应及氯水性质的多重性
【典例2】下列反应的离子方程式书写正确的是
A.锌与醋酸溶液反应:
B.NaHCO3与过量澄清石灰水反应:
C.饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2:
D.氯气溶于水的反应:
【答案】B
【解析】A.醋酸是弱酸,不能拆分,锌与醋酸反应的离子方程式为,A项错误;
B.碳酸氢钠与过量澄清石灰水反应的离子方程式为,B项正确;
C.碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,向饱和碳酸钠溶液中通入过量二氧化碳会析出碳酸氢钠,正确的离子方程式为,C项错误;
D.氯气与水的反应属于可逆反应,属于弱酸,不能拆分,正确的离子方程式为,D项错误;
故答案选B。
■易错提醒
(1)实验室中氯水需现用现配。保存氯水时,应避免光照、受热,实验室通常将氯水置于棕色试剂瓶中密封保存。
(2)光照氯水,浅黄绿色逐渐褪去,溶液的pH逐渐减小(HClO能转化为强酸HCl):2HClO2HCl+O2↑。
(3)Cl2可使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,其原因是Cl2与水反应生成的HCl使蓝色石蕊试纸变红,具有强氧化性的HClO又将变色后的石蕊试纸氧化褪色(漂白)。
【即时检测2-1】将氯气持续通入蓝色石蕊溶液中,溶液颜色变化如图。下列有关溶液颜色变化与其对应微粒的判断中,错误的是
A.导致溶液蓝色→红色变化的微粒: B.导致溶液红色→无色变化的微粒:HClO
C.浅黄绿色溶液中含氯元素的微粒有3种 D.浅黄绿色溶液中存在能使有色鲜花褪色的微粒
【答案】C
【分析】氯气能溶于水,并与水发生如下反应:,HCl有酸性,使石蕊变红色,HClO有强氧化性,可将有机色素氧化为无色物质,因此溶液由红色变为无色,继续通入氯气,得到含有氯气分子的溶液,呈浅黄绿色;
【解析】A.HCl有酸性,电离出氢离子使石蕊变红色,A正确;
B.HClO有强氧化性,可将有机色素氧化为无色物质,B正确;
C.浅黄绿色溶液中含氯元素的微粒有氯离子、次氯酸根离子、次氯酸分子、氯气分子4种,C错误;
D.浅黄绿色溶液中HClO有强氧化性,能使有色鲜花褪色,D正确;
故选C。
【即时检测2-2】在探究新制氯水成分及其性质的实验中,根据下列实验操作和现象,得出的结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
观察新制氯水颜色
新制氯水呈浅黄绿色
新制氯水中含
B
向饱和NaHCO3溶液中加入新制氯水
有无色气体产生
新制氯水中含有HClO
C
在红色纸条上滴加新制氯水
红色纸条褪色
新制氯水具有漂白性
D
将新制氯水置于阳光下
产生气泡
Cl2的溶解度随温度升高而降低
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.氯水呈浅黄绿色是因为含有Cl2,Cl-无色,无法通过颜色判断Cl-存在,A错误;
B.氯水中的H+与NaHCO3反应生成CO2气体,而HClO酸性弱于碳酸,无法反应,B错误;
C.红色纸条褪色是HClO的漂白性所致,说明氯水具有漂白性,C正确;
D.光照下氯水产生气泡是HClO分解生成O2,而非Cl2溶解度变化,D错误;
故选C。
氯气和碱反应及次氯酸盐的性质
【典例3】向KOH溶液中通入11.2 L(标准状况)氯气恰好完全反应,生成三种含氯的化合物:0.7 molKCl、0.2 molKClO和X,则X可能是
A.0.2 molKClO2 B.0.1 molKClO4 C.0.1 molKClO3 D.0.1 molKClO2
【答案】C
【解析】标准状况下,11.2 L氯气的物质的量为:=0.5 mol,由氯原子个数守恒可知,X的物质的量为:0.5 mol×2-0.7 mol-0.2 mol=0.1 mol;设X中氯元素的化合价为a,由电子得失守恒可得:0.7×1=0.2×1+0.1×a,解得:a=5,则X的化学式为KClO3,故选C。
■易错提醒
(1)在Cl2与碱溶液的反应中,Cl2既是氧化剂又是还原剂。
(2)漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉麻、纸张的漂白剂,又可用作游泳池等场所的消毒剂。
【即时检测31】将一定量的通入一定浓度的溶液中,两者恰好完全反应(已知反应过程放热),生成物中有三种含氯元素的离子,其中和两种离子的物质的量()与反应时间()的变化如图所示。下列说法错误的是
A.依据图像,总的离子反应方程式为
B.原溶液中,
C.反应中转移电子的物质的量是
D.反应后,溶液中
【答案】D
【分析】由图可知,在时刻一定量的和一定浓度的溶液恰好完全反应,发生的反应为:(1)、(2),此时生成的的物质的量为,生成的的物质的量为。
【解析】A.根据分析,将反应(1)和(2)相加可得到总反应:,A正确;
B.根据分析,由反应(1)可知,的对应的;由反应(2)可知,的对应的,故在时刻一共消耗了的,B正确;
C.根据分析,由反应(1)可知,生成的转移了的电子;由反应(2)可知,生成的转移了的电子,故在时刻一共转移了电子,C正确;
D.根据分析,由反应(1)可知,的对应的;由反应(2)可知,的对应的,故在时刻一共产生了的,D错误;
故答案选D。
【即时检测3-2】漂白粉可表示为,摩尔质量为。下列说法正确的是
A.漂白粉中含的个数为
B.制备漂白粉需反应的分子数为
C.一定质量漂白粉在空气中久置,氯元素物质的量不变
D.取漂白粉与足量浓盐酸反应,得到分子数为
【答案】B
【解析】A.漂白粉中仅来自CaCl2,1mol漂白粉含2mol,数目为2,而非,A错误;
B.制备ag的物质的量为1mol,制备1mol漂白粉需2mol Cl2(反应方程式为:),故需Cl2分子数为2,B正确;
C.久置时可能转化为,但若与在酸性条件下反应生成Cl2逸出,氯元素物质的量减少,C错误;
D.1mol漂白粉含2mol和2mol,与浓盐酸反应生成2mol Cl2(),得到分子数为,D错误;
故选B。
氯气的实验室制法
【典例4】某小组设计如下图所示装置改进钠与氯气反应的实验。下列说法错误的是
A.实验时要先滴加浓盐酸再点燃酒精灯
B.实验前要检查整套装置的气密性
C.可以用代替固体
D.实验结束后可以向试管中加入碱液处理余氯
【答案】C
【分析】本实验采用浓盐酸和高锰酸钾固体制取氯气,然后加热使氯气和钠发生反应,用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,防止污染空气。
【解析】A.实验时要先通氯气排尽装置内的空气,防止Na与空气中的氧气和水蒸气反应,故应先滴加浓盐酸再点燃酒精灯,A正确;
B.实验中有气体生成并参与反应,故实验前要检查整套装置的气密性,B正确;
C.与浓盐酸需要在加热条件下反应才能生成Cl2,不可以用代替固体,C错误;
D.Cl2可以与NaOH溶液反应,离子方程式为:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+ H2O,故实验结束后可以向试管中加入碱液处理余氯,防止污染,D正确;
故选C。
■易错提醒
(1)实验室用MnO2和盐酸制Cl2,盐酸必须为浓盐酸,随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,变成稀盐酸时,反应停止。
(2)在MnO2和浓盐酸的反应中,浓盐酸既起还原剂的作用,又起酸的作用,体现了还原性和酸性。
(3)一般不用澄清石灰水来吸收Cl2,原因是Ca(OH)2在水中的溶解度很小,不能将Cl2吸收完全。
【即时检测4-1】实验室制取装置不能达到目的的是
A.用装置甲制取 B.用装置丙收集
C.用装置乙除去中的HCl D.用装置丁吸收尾气中的
【答案】C
【分析】装置甲中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气,乙装置的作用是除去氯气中的氯化氢气体,氯气的密度比空气密度大,用丙收集氯气,氯气有毒,不能排放到空气中,用丁装置吸收尾气。
【解析】A.浓盐酸与二氧化锰加热生成氯气,图甲中固液加热装置合理,故A正确;
B.氯气的密度比空气密度大,可选图丙用向上排空气法收集氯气,故B正确;
C.氯气、氯化氢均与碳酸氢钠溶液反应,用装置乙除去中的HCl,应用饱和食盐水,故C错误;
D.氯气有毒,不能排放到空气中,可选图中NaOH溶液吸收尾气,故D正确;
故选:C。
【即时检测4-2】列实验原理及装置均能达到实验目的的是
A.用图1装置检验钾元素
B.用图2装置除去中少量的
C.用图3装置测定氯水的
D.用图4装置制取氯气
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.用图1装置检验钾元素应透过蓝色钴玻璃,A错误;
B.HCl与碳酸氢钠溶液反应,二氧化碳与饱和碳酸氢钠溶液不反应,因此图2装置可以除去CO2中少量的HCl ,B正确;
C.氯水具有漂白性,会漂白pH试纸,故不能使用pH试纸测氯水的pH,C错误;
D.浓盐酸和二氧化锰加热条件下制取氯气,图4装置为稀盐酸,稀盐酸和二氧化锰加热条件下不反应,D错误;
故选B。
氯气的实验室制法与性质综合应用
【典例5】某同学用以下装置制备并检验的性质。下列说法正确的是
A.图Ⅰ:若过量,则浓盐酸可全部消耗完 B.图Ⅱ:仅证明新制氯水具有酸性
C.图Ⅲ:产生了棕黄色的雾 D.图Ⅳ:仅湿润的有色布条褪色
【答案】D
【解析】A.与浓盐酸反应时,随着反应进行,浓盐酸会逐渐变稀,而与稀盐酸不反应,因此即使过量,浓盐酸也无法全部消耗完,A错误;
B.新制氯水中含HCl(显酸性)和HClO(有漂白性),滴入紫色石蕊溶液后,溶液先变红(酸性)后褪色(漂白性),因此图Ⅱ不仅证明酸性,还证明了漂白性,B错误;
C.铜在中燃烧生成棕黄色的烟(固体小颗粒),而非雾(雾是小液滴),C错误;
D.本身无漂白性,需与水反应生成HClO才具有漂白性,因此图Ⅳ中仅湿润的有色布条因生成HClO而褪色,干燥的布条不褪色,D正确;
故答案选D。
■方法技巧
有气体参加的探究实验模板
【即时检测5-1】某课外活动小组欲用制备无水,所需仪器如下图所示。已知:①氯化铁粉末容易吸水生成结晶化合物;②常用作吸水剂。下列说法正确的是
A.药品X为
B.按照气体流向从左到右连接仪器的顺序为①⑥⑦④⑤②③
C.该实验装置无需改进
D.实验开始时,应先点燃B处酒精灯
【答案】B
【分析】用A装置制备氯气,然后分别用饱和食盐水、浓硫酸除去氯化氢和水蒸气,最后B装置中氯气和铁反应制备氯化铁;
【解析】A.浓盐酸和二氧化锰需要加热生成氯气,装置中没有加热装置,X不是MnO2,A错误;
B.D、E中洗气装置气体应该长进短出,结合分析,按照气体流向从左到右连接仪器的顺序为①⑥⑦④⑤②③,B正确;
C.氯气有毒,缺少尾气处理装置,C错误;
D.实验开始时,应先在A中生成氯气排净装置中空气,然后点燃B处酒精灯,D错误;
故选B。
【即时检测5-2】用图1所示装置向装有的集气瓶中加入适量的蒸馏水,振荡,先滴加NaOH溶液,再滴加稀盐酸,用压强传感器测得集气瓶内的压强随时间变化的曲线如图2所示。下列说法正确的是
A.阶段①说明溶于水,溶于水的全部与水反应
B.由图2可知,当压强最小时,说明已经被完全吸收
C.阶段②的压强变小,可利用该过程发生的反应制备漂白粉
D.若将换成,所得的压强变化趋势与图2相似
【答案】D
【分析】向装有一瓶氯气的集气瓶中添加适量的蒸馏水,振荡,此时有部分氯气溶于水,导致气体压强减小,用注射器滴加NaOH溶液,NaOH与Cl2反应,压强继续减小;再利用注射器滴加稀盐酸,此时Cl-、ClO-与H+发生反应生成Cl2,导致气体压强增大。
【解析】A.阶段①说明氯气溶于水,但氯气与水的反应为可逆反应,溶于水的氯气不可能全部与水反应,A错误;
B.阶段②的压强变小,是因为氯气和氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠、氯化钠和水,由于压强不是0,所以不能说明氯气被完全吸收,B错误;
C.阶段②的压强变小,发生反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,可利用该过程发生的反应制备84消毒液,而不是制漂白粉,C错误;
D.若将Cl2换成CO2,起初CO2部分溶于水,然后与NaOH反应,生成Na2CO3或NaHCO3或二者的混合物,再加入盐酸,生成CO2气体,则压强变化与图2趋势相似,D正确;
故选D。
氯离子的检验
【典例6】下列实验操作与现象所得出的结论对应且正确的是
选项
实验操作与现象
结论
A
用洁净铂丝蘸取某无色溶液在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液中一定含有NaCl,不含KCl
B
向某溶液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀
该溶液中一定含有Cl-
C
将金属Na投入硫酸铜溶液中的现象是:剧烈反应,有气体生成,且有蓝色沉淀生成
钠不能置换出铜,钠的金属性比铜弱
D
将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,继续加热至液体呈红褐色停止加热,用激光笔照射可见一条光亮的“通路”
成功制备了Fe(OH)3胶体,该现象是丁达尔效应
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色为紫色(需透过蓝色钴玻璃观察),题目中火焰呈黄色,只能说明溶液中含有钠元素(可能来自NaCl、NaOH等),但无法排除钾元素的存在(若钾离子浓度较低,黄色火焰可能掩盖紫色)。此外,溶液中不一定含有NaCl,可能是其他钠盐或含钠化合物,A错误;
B.Ag+可以与Cl-生成白色沉淀AgCl,但也能与等生成白色沉淀,若未加入稀硝酸酸化,无法排除其他离子的干扰,B错误;
C.钠投入硫酸铜溶液中时,会优先与水反应生成NaOH和H2,随后NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀。这并不意味着钠的金属性弱于铜,而是因为钠过于活泼,直接和水反应,C错误;
D.Fe(OH)3胶体的制备方法:将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,继续加热至溶液呈红褐色,即可得到Fe(OH)3胶体。胶体具有丁达尔效应,即当光线通过胶体时,可观察到一条光亮的“通路”,此现象正是丁达尔效应的表现,D正确;
故选D。
■归纳总结
氯离子的检验及答题规范
(1)检验时要加稀硝酸,以排除CO等离子的干扰,不能用稀硫酸,因为Ag2SO4微溶,会干扰实验,更不能用盐酸,因为盐酸中含有Cl-。
(2)若被检液中含有SO,需先用Ba(NO3)2溶液除去SO,然后再加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液,检验Cl-的存在。
【即时检测6-1】下列实验操作、现象与结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将浓盐酸通入酸性高锰酸钾溶液中
高锰酸钾溶液褪色
浓盐酸具有漂白性
B
用玻璃棒蘸取某溶液,在酒精灯上灼烧
火焰呈黄色
溶液中一定含Na+
C
先向某溶液中滴加少量溶液,无明显现象,再滴加稀硝酸酸化的溶液
产生白色沉淀
溶液中一定含
D
向某溶液中滴加适量稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中
澄清的石灰水变浑浊
溶液中一定含
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.浓盐酸与酸性高锰酸钾溶液反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水,反应中氯元素的化合价部分升高被氧化,HCl表现酸性和还原性,所以酸性高锰酸钾溶液褪色体现浓盐酸的还原性,A错误;
B.玻璃棒中含有钠离子,则用玻璃棒蘸取某溶液,在酒精灯上灼烧,火焰呈黄色无法确定溶液是否含有钠离子,B错误;
C.先向某溶液中滴加少量硝酸钡溶液,无明显现象说明溶液中无硫酸根离子,再滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀说明溶液中一定含有氯离子,C正确;
D.碳酸氢根离子、亚硫酸根离子等也能与稀盐酸反应生成能使澄清石灰水变混浊的二氧化碳、二氧化硫,向某溶液中滴加适量稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中,澄清石灰水变浑浊无法确定溶液中一定含有碳酸根离子,D错误;
故选C。
【即时检测6-2】下列对某溶液所含离子的检验,叙述正确的是
A.滴入溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,则原溶液中一定含有
B.滴入盐酸酸化,再滴入硝酸银溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定含有
C.进行焰色试验检验某溶液中的阳离子,发现火焰呈黄色,则一定没有钾元素
D.滴加过量盐酸,生成的气体使澄清石灰水变浑浊,该溶液中可能含有
【答案】D
【解析】A.滴入BaCl2溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,可能由Ag+或等引起,无法确定一定是,A错误;
B.盐酸酸化会引入Cl-,干扰原溶液中Cl-的检验,无法确定原溶液是否含Cl-,B错误;
C.焰色试验呈黄色说明含钠元素,但未通过钴玻璃观察,无法排除钾元素的存在,C错误;
D.生成的气体使石灰水变浑浊,该气体为CO2或SO2,可能来自、或等,因此溶液中可能含有,D正确;
故答案选D。
夯实基础
1.以下关于氯元素的说法中,正确的是
A.氯气在自然界中能够以单质形式存在 B.氯离子和氯气均有刺激性气味
C.液氯中含有大量的氯离子 D.氯气有毒,氯离子无毒
【答案】D
【解析】A.氯是活泼的非金属元素,氯元素在自然界中不能以游离态形式存在,A不正确;
B.氯气是黄绿色具有刺激性气味的气体,氯离子呈无色,没有气味,B不正确;
C.液氯是液态的氯单质,不含有氯离子,C不正确;
D.氯气是黄绿色的有毒气体,食盐中氯元素是以氯离子形式存在,没有毒性,D正确;
故选D。
2.(25-26高一上·浙江温州·期中)下列物质中,既含有氯分子,又含有氯离子的是
A.盐酸 B.新制氯水 C.漂粉精 D.液氯
【答案】B
【解析】A.盐酸是HCl的水溶液,完全电离为H+和Cl-,不含Cl2分子,A不符合题意;
B.新制氯水中Cl2部分与水反应生成HCl和HClO,HCl电离出Cl-,同时存在未反应的Cl2分子,B符合题意;
C.漂粉精主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2,含Cl-但无Cl2分子,C不符合题意;
D.液氯是液态Cl2,仅含Cl2分子,不含Cl-,D不符合题意;
故选B。
3.(25-26高一上·天津河西·期中)下列关于氯气物理性质的描述,错误的是
A.无色无味的气体 B.黄绿色有刺激性气味
C.密度比空气大 D.能溶于水
【答案】A
【解析】A.氯气是黄绿色有刺激性气味的气体,故A错误;
B.氯气是黄绿色有刺激性气味的气体,故B正确;
C.常温常压,氯气的密度比空气大,故C正确;
D.1体积水能溶解2体积氯气,氯气是能溶于水的气体,故D正确;
选A。
4.(25-26高一上·福建福州·期中)下列说法正确的是
①氯气的性质活泼,它与氢气混合后立即发生爆炸
②实验室制取氯气时,为了防止环境污染,通常将多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收
③新制氯水的漂白性强于久置氯水
④检验气体中是否混有方法是将气体通入硝酸银溶液
⑤除去气体中的,可将气体通入饱和食盐水
A.①②④ B.②③④ C.③⑤ D.③④
【答案】C
【解析】①氯气的性质活泼,它与氢气混合后光照才发生爆炸,①不正确;
②氢氧化钙的溶解度小,因此实验室制取氯气时,为了防止环境污染,多余的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收,不用氢氧化钙溶液吸收,②不正确;
③次氯酸不稳定,易分解生成氯化氢和氧气,所以新制氯水的漂白性强于久置氯水,③正确;
④氯化氢能和硝酸银溶液反应产生白色沉淀氯化银,不能用此方法检验;检验气体中是否混有方法是将气体通入湿润的有色布条,若湿润的有色布条褪色,则说明混有氯气,④不正确;
⑤氯气可溶于水,而氯化氢极易溶于水,要降低的溶解度可将气体通入饱和食盐水,除去气体中的,⑤正确;
故选C。
5.(25-26高一上·河南南阳·阶段练习)实验安全至关重要,下列实验操作、事故处理方法错误的是
A.未用完的钠需放回原试剂瓶
B.金属钠着火时可用潮湿的沙土来灭火
C.氯气有毒,应在通风橱内制备氯气
D.氯气泄漏时,应用浸有小苏打水的毛巾捂住口鼻向高处撤离
【答案】B
【解析】A.钠性质活泼,随意丢弃可能引发危险,需放回原试剂瓶,A正确;
B.金属钠着火时,潮湿沙土中的水分会与钠反应,应使用干燥沙土,B错误;
C.氯气有毒,通风橱可有效排出有毒气体,符合安全操作规范,C正确;
D.小苏打水呈碱性,可吸收氯气,且氯气密度大,应向高处撤离,D正确;
故答案选B。
6.(2024高一下·海南·学业考试)某小组开展了Cl2性质的探究实验,部分实验装置如下图。下列描述不正确的是
A.甲中出现黄绿色气体 B.乙中湿润的红色纸条褪色
C.丙中NaOH溶液可吸收Cl2 D.该实验可证明干燥的Cl2有漂白性
【答案】D
【分析】将干燥的氯气通过干燥的红色纸条和湿润的红色纸条,最后通入NaOH溶液中进行尾气处理,防止污染空气。
【解析】A.氯气是黄绿色气体,甲中无水,故甲中出现黄绿色气体,A正确;
B.氯气与水反应生成HClO,HClO具有漂白性使湿润的红色纸条褪色,现象正确,B正确;
C.氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠,所以氯气可用NaOH溶液吸收,C正确;
D.甲中干燥的红色纸条不会褪色,而HClO具有漂白性使乙中湿润的红色纸条褪色,而本身无漂白性,D错误;
故选D。
7.(25-26高一上·浙江·期中)用强光照射密闭广口瓶中的新制氯水时,用数字化传感器采集的图像如图,下列纵坐标代表物理量与图像相符的是
A.溶液的酸性变化 B.瓶中氯气的体积分数
C.溶液的颜色变化 D.溶液的漂白能力
【答案】A
【解析】A.光照新制氯水,HClO会分解生成HCl和氧气,的平衡正向移动,酸性增强,与图像相符,A符合题意;
B.光照新制氯水,HClO会分解生成HCl和氧气,的平衡正向移动,的浓度减小,瓶中氯气的体积分数减小,与图像不相符,B不符合题意;
C.光照新制氯水,HClO会分解生成HCl和氧气,的平衡正向移动,的浓度减小,溶液颜色会变浅,与图像不相符,C不符合题意;
D.用强光照射新制氯水,HClO分解生成HCl和,次氯酸浓度减小,溶液的漂白能力减弱,与图像不相符,D不符合题意;
故答案选A。
8.(25-26高一上·甘肃武威·开学考试)已知酸性:HCl>H2CO3>HClO。在新制氯水中存在多种分子和离子,下列实验现象和结论一致且正确的是
A.新制氯水与液氯都呈黄绿色,两者均为混合物
B.新制氯水能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明氯水具有漂白性
C.向紫色石蕊试液中加入新制氯水,溶液先变红后褪色
D.将KHCO3固体加入新制的氯水中,有气泡产生,说明氯水中有HClO
【答案】C
【解析】A.液氯是液态Cl2,属于纯净物,而新制氯水含有多种成分,是混合物,因此A错误;
B.氯水使酸性高锰酸钾褪色是因Cl-的还原性导致其被氧化,而非漂白性,结论错误,B错误;
C.H+使石蕊变红,HClO的强氧化性使其褪色,现象与结论一致,C正确;
D.气泡是H+与反应生成CO2,是由于HCl酸性强于H2CO3,与HClO无关,D错误;
故答案为C。
9.(2024高一下·浙江绍兴·学业考试)下列关于可溶性混盐Ca(ClO)Cl的说法不正确的是
A.具有强氧化性,可作漂白剂
B.水溶液呈中性,能与少量SO2反应生成CaSO3白色沉淀
C.能与空气中的CO2和水蒸气反应而变质
D.与盐酸反应的离子方程式:C1O- +Cl-+2H+=Cl2↑+ H2O
【答案】B
【解析】A.该物质中含有ClO-,具有强氧化性,可以将有色物质氧化变为无色,因此可作漂白剂,A正确;
B.该物质可表示为CaCl2·Ca(ClO) 2,次氯酸根离具有强氧化性,会将二氧化硫氧化为硫酸根离子,和钙离子产生硫酸钙沉淀,B错误;
C.该盐长期放置,会与空气的成分发生反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,HClO光照分解,最后变质为CaCO3,C正确;
D.根据氧化还原反应规律在酸性条件下,会发生归中反应:C1O- +Cl-+2H+=Cl2↑+ H2O,产生Cl2,D正确;
故合理选项是B。
10.(24-25高一上·山东菏泽·阶段练习)漂白粉久置在空气中容易变质的原因是
A.易吸收空气中的水分
B.易与盐酸反应
C.见光易分解
D.易与空气中的和水作用,产物在光照下分解
【答案】D
【解析】漂白粉属于混合物,主要成分是次氯酸钙和氯化钙,而有效成分是次氯酸钙;由于易与空气中的和水作用生成次氯酸和碳酸钙,而次氯酸不稳定,分解生成氯化氢和氧气,因此漂白粉在空气中容易变质;
故答案选D。
综合运用
11.(25-26高一上·湖南·月考)下列有关物质性质的叙述正确的是
A.氯化钠溶液在电流作用下电离出钠离子和氯离子
B.氯气能使湿润的有色布条褪色,是因为氯气具有漂白性
C.、作为新型自来水消毒剂,可以代替氯气对自来水进行消毒
D.向无水粉末和晶体中分别滴入几滴水,前者温度下降,后者温度升高
【答案】C
【解析】A.氯化钠的电离不需要在电流的作用下,氯化钠在水溶液中溶解时自发电离出钠离子和氯离子,A错误;
B.氯气能使湿润的有色布条褪色,是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,氯气本身不具备漂白性,B错误;
C. 、均为强氧化性消毒剂,能有效杀灭微生物且副产物少,可代替氯气用来对自来水消毒,C正确;
D.粉末溶于水放热,晶体溶于水吸热,则向无水粉末和晶体中分别滴入几滴水,前者温度升高,后者温度下降,D错误;
故选C。
12.(25-26高一上·河南·期中)下列有关氯气的叙述错误的是
A.氯气是一种黄绿色气体
B.氯气溶于水后形成的溶液呈酸性
C.液氯可以储存在钢瓶中
D.氯气在化学反应中只能表现出氧化性
【答案】D
【解析】A.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体,这是氯气的物理性质,A正确;
B.氯气溶于水发生反应:,生成的均呈酸性,因此溶液显酸性,B正确;
C.干燥的液氯与钢瓶不反应(常温下,干燥氯气不与铁发生反应),因此液氯可以储存在钢瓶中,C正确;
D.氯气中氯元素的化合价为 0 价,在化学反应中,既能升高,表现还原性;也能降低,表现氧化性,如,并非 “只能表现氧化性”,D错误;
故选D。
13.(25-26高一上·浙江·期中)价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。下图为氯元素的价类二维图,有关说法不正确的是
A.e与氢氧化镁反应的离子方程式为:
B.c是一种自来水消毒剂
C.d不稳定,容易分解
D.在“价-类”二维图中的位置为(盐,0)
【答案】D
【分析】a是Cl元素的氢化物,a是HCl;b是Cl元素的单质,b是Cl2;c是Cl元素+4价氧化物,c是ClO2;d是Cl元素+1价酸,d是HClO;e是Cl元素+7价酸,e是HClO4;f是Cl元素+5价盐,f中含有,据此回答。
【解析】A.由分析知,e是HClO4,为强酸,与氢氧化镁反应的离子方程式为,故A正确;
B.c是ClO2,具有强氧化性,能杀灭水中的有害病菌,可用作自来水消毒剂,故B正确;
C.d是HClO,HClO在光照条件下易分解为HCl和氧气,故C正确;
D.可拆分为,属于盐,但氯的化合价分别为+1和-1价,不是0价,故D错误;
选D。
14.(25-26高一上·江西·月考)下列在指定条件下物质间的转化不能通过一步反应实现的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.铁在Cl2中燃烧生成FeCl3,A正确;
B.HClO光照分解生成HCl和O2,而非H2,B错误;
C.Na2O在加热条件下与O2反应生成Na2O2,C正确;
D.FeCl3与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3沉淀,D正确;
故选B。
15.(25-26高一上·河南·月考)下列关于含氯消毒剂的解释错误的是
A.向溶液中通入适量可增强漂白效果:
B.工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉:
C.氯水应避光保存的原因是
D.常用作饮用水的消毒杀菌剂,其漂白能力和消毒能力均比氯水强
【答案】C
【解析】A.次氯酸钙溶液与适量CO2反应生成HClO,增强漂白效果,化学方程式为:,A正确;
B.工业上制取漂白粉,氯气与石灰乳反应生成CaCl2、Ca(ClO)2和H2O,化学方程式为:,B正确;
C.氯水中HClO在光照条件下反应生成HCl和O2,化学方程式为:,C错误;
D.ClO2的氧化性强于Cl2,常用作饮用水的消毒杀菌剂,D正确;
故选C。
16.(25-26高一上·山东临沂·期中)熔点为190℃,沸点为182.7℃,在177.8℃升华,遇水则迅速水解生成氢氧化铝。某同学利用如下装置(部分夹持仪器已略)制备无水;其中能达到相应实验目的的是
A.制取氯气
B.干燥氯气
C.制取并收集
D.收集少量氯气备用
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.二氧化锰和浓盐酸需要在加热调节下才能反应生成氯气,A错误;
B.氯气能够和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥氯气,B错误;
C.将干燥后的Cl2导入盛有铝丝并加热的管中反应,生成的AlCl3因易升华而在冷却部位凝华收集,碱石灰可以防止空气中的水分进入,以免AlCl3水解生成氢氧化铝,C正确;
D.收集氯气的装置不能密封,D错误;
故选C。
17.(25-26高一上·山东青岛·月考)为探究氯气的性质,某同学用如图所示装置进行有关的实验。下列说法错误的是
A.图Ⅰ:鲜花褪色不能证明氯气具有漂白作用
B.图Ⅱ:除去氯气中的少量HCl,试剂X可选用饱和食盐水
C.图Ⅲ:氢气在氯气中燃烧,产生白雾
D.图Ⅳ:铁丝在氯气中燃烧生成氯化亚铁,产物溶于水,溶液为浅绿色
【答案】D
【解析】A.氯气本身无漂白性,其与水反应生成的HClO有漂白性。图Ⅰ中通入的Cl2遇到鲜花,鲜花褪色是氯气与水反应生成的HClO作用,不能证明Cl2具有漂白性,A正确;
B.HCl极易溶于水,Cl2在饱和食盐水中溶解度小,用饱和食盐水可除去Cl2中的HCl,B正确;
C.氢气在氯气中燃烧生成HCl气体,HCl与空气中水蒸气结合形成盐酸小液滴,产生白雾,C正确;
D.氯气具有强氧化性,铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁,FeCl3溶于水得黄色溶液,D错误;
故选D。
18.(25-26高一上·浙江台州·期中)下列有关氯水的说法中不正确的是
A.新制氯水中滴加紫色石蕊试液,溶液先变红后褪色
B.新制氯水滴入硝酸银溶液中,产生白色沉淀,说明氯水中有
C.新制氯水能使有色布条褪色是因为具有漂白性
D.久置氯水酸性将增强
【答案】C
【分析】氯气与水反应的方程式为:;氯水的成分:;据此作答。
【解析】A.新制氯水含H+使石蕊变红,HClO具有漂白性,使其褪色,A正确;
B.氯水中Cl−与AgNO3中的银离子反应生成AgCl沉淀,B正确;
C.Cl2无漂白性,漂白作用来自HClO,C错误;
D.久置氯水中HClO分解生成HCl和氧气,产生的HCl使氯水酸性增强,D正确;
故答案选C。
思维拔高
19.(25-26高一上·上海·月考)向KOH溶液中通入11.2 L(标准状况)氯气恰好完全反应,生成三种含氯的化合物:0.7 molKCl、0.2 molKClO和X,则X可能是
A.0.2 molKClO2 B.0.1 molKClO4 C.0.1 molKClO3 D.0.1 molKClO2
【答案】C
【解析】标准状况下,11.2 L氯气的物质的量为:=0.5 mol,由氯原子个数守恒可知,X的物质的量为:0.5 mol×2-0.7 mol-0.2 mol=0.1 mol;设X中氯元素的化合价为a,由电子得失守恒可得:0.7×1=0.2×1+0.1×a,解得:a=5,则X的化学式为KClO3,故选C。
20.(25-26高一上·河南·月考)为探究氯气的性质,某化学兴趣小组设计了如下实验装置:
实验现象记录如表:
装置
甲
乙
丙
丁
实验现象
布条颜色无明显变化
布条迅速褪色
有白色沉淀产生
红色突然褪去,向褪色后的溶液中再逐滴加入NaOH溶液,始终未观察到溶液变红
下列说法错误的是
A.甲中现象说明干燥的氯气不具有漂白性
B.乙中布条褪色的原因是次氯酸具有强氧化性
C.丙中出现的白色沉淀是与直接反应生成的
D.丁中实验现象说明酚酞已被氧化
【答案】C
【解析】A.干燥的氯气通入干燥的有色布条中,布条颜色无明显变化,说明干燥的氯气不具有漂白性,A正确;
B.干燥的氯气通入湿润的有色布条中,先和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有强氧化性,使布条迅速褪色,B正确;
C.干燥的氯气通入硝酸银溶液中,先和水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸中的氯离子和硝酸银中的银离子反应产生氯化银沉淀,不是与直接反应生成,C错误;
D.因在褪色后的溶液中再逐渐加入NaOH溶液,若溶液中有酚酞,碱性溶液应显红色,溶液一直未见红色,说明氯气溶于水生成氧化性的物质将酚酞氧化,使溶液褪为无色,D正确;
故答案选C。
21.(25-26高一上·广东·月考)是中学中常见物质,a为“84”消毒液的有效成分,b为“洁厕灵”的有效成分,c和d均为金属单质,c的焰色呈黄色,d是目前产量最大、使用最广泛的金属。各物质转化关系如图所示,“—”中表示相连的两种物质能发生反应,“→”表示一种物质能转化成另一种物质。下列说法正确的是
A.、、、的反应中,均体现了的还原性
B.在少量中燃烧的化学方程式为
C.与水蒸气反应生成的化合物为
D.常温下,a与可以发生反应生成
【答案】D
【分析】根据图中转化关系及题干信息可知,a、b、c、d分别为、、、。
【解析】A.与溶液反应生成、与反应生成时,体现了的氧化性和还原性,与、的反应中,均体现了氧化性,A错误;
B.铁在中燃烧生成,与多少无关,B错误;
C.与水蒸气在高温条件下反应生成和,C错误;
D.常温下,和能发生化学反应生成、和,D正确;
故答案选D。
22.(25-26高一上·山东日照·期中)用下图所示装置探究氯气的性质。下列说法正确的是
A.紫色石蕊试液浸润的棉球先变蓝后褪色
B.湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,说明氧化性:
C.湿润的红布条褪色,说明氯气具有漂白性
D.溶液浸润的棉球无明显现象,说明与不反应
【答案】B
【分析】Cl2与水发生反应生成HCl和HClO,其中HCl水溶液显酸性,HClO有漂白性,据此分析;
【解析】A.Cl2与水发生反应生成HCl和HClO,其中HCl水溶液显酸性,HClO有漂白性,故紫色石蕊试液浸润的棉球先变红后褪色,A错误;
B.氯气的将碘化钾中碘离子氧化成碘,KI淀粉溶液变成蓝色,,说明氧化性:,B正确;
C.Cl2与水反应生成HCl和HClO,HCl为强酸,HClO具有漂白性,使湿润的有色布条褪色,C错误;
D.溶液具有还原性,具有氧强化性,两者发生氧化还原反应,,D错误;
故选B。
23.(25-26高一上·山东烟台·期中)漂白粉可表示为,摩尔质量为。下列说法正确的是
A.漂白粉中含的个数为
B.制备漂白粉需反应的分子数为
C.一定质量漂白粉在空气中久置,氯元素物质的量不变
D.取漂白粉与足量浓盐酸反应,得到分子数为
【答案】B
【解析】A.漂白粉中仅来自CaCl2,1mol漂白粉含2mol,数目为2,而非,A错误;
B.制备ag的物质的量为1mol,制备1mol漂白粉需2mol Cl2(反应方程式为:),故需Cl2分子数为2,B正确;
C.久置时可能转化为,但若与在酸性条件下反应生成Cl2逸出,氯元素物质的量减少,C错误;
D.1mol漂白粉含2mol和2mol,与浓盐酸反应生成2mol Cl2(),得到分子数为,D错误;
故选B。
24.(25-26高一上·湖南·期中)如图所示,实验开始时关闭B阀,从A处通入新制备的Cl2,C处干燥的红色布条没有明显变化;打开B阀后,C处布条逐渐褪色,则D瓶中盛放的试剂不可能是
A.浓硫酸 B.NaOH溶液 C.KI溶液 D.饱和食盐水
【答案】D
【解析】A.浓H2SO4具有吸水性,新制备的Cl2通过浓H2SO4后被干燥,干燥的Cl2不能使干燥红色布条褪色,A不符合题意;
B.NaOH溶液能与Cl2反应,关闭B阀时Cl2被NaOH溶液吸收,所以干燥红色布条没有明显变化,B不符合题意;
C.KI与Cl2发生氧化还原反应,关闭B阀时Cl2被KI溶液吸收,所以干燥红色布条没有明显变化,C不符合题意;
D.在饱和食盐水中Cl2的溶解度很小,关闭B阀时,新制备的Cl2通过后会混有水蒸气,Cl2与水反应生成的HClO会使布条褪色,D符合题意;
故答案选D。
25.(25-26高一上·吉林松原·期中)工业上氯及其化合物的用途非常广泛。回答下列问题:
(1)下表是研究氯水性质实验的部分活动记录。
实验内容
实验现象
解释原因(文字或反应)
观察氯水颜色
①
氯水中含有氯气分子
向氯水中滴入溶液
有无色气体生成
② (写离子方程式)
用玻璃棒蘸取氯水,点在品红试纸上
红色褪去
③
(2)“价-类”二维图是研究元素的重要方法,如图为氯及其化合物的“价-类”二维图。
①二维图缺失的类别A是 ;B的化学式为 。
②是 (填“酸性”或“碱性”)氧化物。
③“84”消毒液露置于空气中,其有效成分在空气中的作用下生成两种物质,其中一种是,另一种是酸式盐,写出该反应的化学方程式: 。
(3)如图是用强光照射密闭广口瓶中新制氯水时,用数字化传感器采集的图像,下列纵坐标(y)代表的物理量与图像相符的是 (填字母)。
a.溶液颜色的变化 b.瓶中氧气的体积分数
c.溶液的导电能力 d.溶液的漂白能力
【答案】(1) 浅黄绿色 次氯酸具有漂白性,使有色物质褪色
(2) 单质 酸性
(3)bc
【解析】(1)①氯水中存在化学平衡,氯气是黄绿色气体,氯水颜色为浅黄绿色;
②向氯水中滴入溶液,有无色气体生成,该气体为二氧化碳,碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应的离子方程式为;
③用玻璃棒蘸取氯水,点在品红试纸上,红色褪去,是因为次氯酸具有漂白性,使有色物质褪色。
(2)①A对应的是单质,B对应的是+4价氯的氧化物,化学式为;
②能与碱反应生成盐和水,它属于酸性氧化物;
③“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠,可以和空气中反应生成次氯酸和酸式盐碳酸氢钠,反应的化学方程式为。
(3)a.光照新制氯水,HClO会分解生成HCl,的平衡正向移动,的浓度减小,溶液颜色会变浅,与图像不相符,a不符合题意;
b.HClO分解生成,则瓶中氧气的体积分数增大,与图像相符,b符合题意;
c.HClO是弱电解质,分解生成强电解质HCl,溶液中离子浓度增大,则溶液的电导率(导电能力)增大,与图像相符,c符合题意;
d.用强光照射新制氯水,HClO分解生成HCl和O2,次氯酸浓度减小,溶液的漂白能力减弱,与图像不相符,d不符合题意;
故答案选bc。
26.(25-26高一上·吉林·阶段练习)如今市面上有各类杀菌消毒剂被人们所认识和使用。下列是常见的几种消毒剂:①“84”消毒液(有效成分:NaClO);②漂白粉;③(在水中一部分可以电离出阴、阳离子);④;⑤;⑥碘酒;⑦75%酒精;⑧过氧乙酸;⑨高铁酸钠。回答下列问题:
(1)上述杀菌消毒剂 (填序号)属于电解质。
(2)高铁酸钠可通过次氯酸钠与可溶性铁盐在碱性条件下制备,制备反应中氧化剂与还原剂个数比为 。
(3)各类杀菌消毒剂使用时,必须严格按照使用说明。
①巴西奥运会期间,由于工作人员将“84”消毒液与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是与反应产生促进藻类快速生长。在该反应中作 (填“氧化产物”或“还原产物”)。该反应说明氧化性: (填“>”或“<”)。
②若混合使用“洁厕灵”(盐酸是其成分之一)与84消毒液会产生黄绿色气体。原因是(用离子方程式表示) 。
(4)氯水也具有杀菌、消毒、漂白的功效。氯水长时间久置会失效,为探究失效原因,用传感器进行数字化实验,测定广口瓶中、氯离子浓度、氧气浓度随时间变化的数据。已知:越高,溶液的酸性越弱、碱性越强。下列叙述正确的是______。
A.光照使氯水中的次氯酸分解为盐酸,氧气传感器测得氧气的体积分数减少
B.光照过程中,氯水减小的同时,溶液中的浓度也不断增大
C.随着对氯水光照时间的延长,氯水的漂白性将增强
D.减小主要原因是光照引起溶解度减小,氯气逸出,导致溶液中浓度减小
(5)商业上常用“有效氯”来表明含氯消毒剂的消毒能力。若ag某种消毒剂的得电子能力与氯气相当,则其“有效氯”为,据此可知二氧化氯的“有效氯”为 %(保留3位有效数字)。
【答案】(1)③⑧⑨
(2)3:2
(3) 氧化产物 >
(4)B
(5)263
【解析】(1)①“84”消毒液(有效成分:NaClO)为混合物,不是电解质;②漂白粉为混合物,不是电解质;③在水中一部分可以电离出阴、阳离子,是电解质;④为非金属氧化物,属于非电解质;⑤为单质,不是电解质;⑥碘酒为混合物,不是电解质;⑦75%酒精为混合物,不是电解质;⑧过氧乙酸在水中一部分可以电离出阴、阳离子,为电解质;⑨高铁酸钠属于盐,水溶液能导电,为电解质,故上述杀菌消毒剂:③⑧⑨属于电解质;
(2)高铁酸钠可通过次氯酸钠与可溶性铁盐在碱性条件下制备,离子反应方程式为:,ClO-为氧化剂,Fe3+为还原剂,氧化剂与还原剂个数比为:3:2;
(3)①根据题意,与反应产生,根据氧化还原反应规律,同时有NaCl生成,中Cl元素化合价降低,H2O2中O元素化合价升高,为氧化剂,H2O2为还原剂,O2为氧化产物,氧化性:> H2O2;
②盐酸与次氯酸钠反应能生成氯气,离子方程式表示为:;
(4)氯水中起漂白作用的为次氯酸,次氯酸在光照条件下分解:。
A.根据分析,光照使氯水中的次氯酸分解为盐酸,同时生成氧气,氧气传感器测得氧气的体积分数增大,A错误;
B.光照过程中,次氯酸不断分解:,氢离子浓度不断增大,氯水减小,溶液中的浓度也不断增大,B正确;
C.氯水中起漂白作用的为次氯酸,随着对氯水光照时间的延长,次氯酸不断分解,氯水的漂白性将减弱,C错误;
D.减小主要原因是次氯酸分解,氢离子浓度增大,减小,D错误;
故选B。
(5)消毒剂的氧化能力:,,则二氧化氯的“有效氯”为:。
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