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第05讲 氯及其化合物
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1.掌握氯气的物理性质、化学性质,能熟练书写氯气与金属、氢气、水、碱的反应方程式,理解次氯酸的漂白性、不稳定性。
2.能结合实验现象分析氯气性质,掌握氯水成分、漂白粉制备与用途,初步建立含氯物质转化的元素化合物思维。
3.通过氯气相关实验,树立安全意识与环保意识,理解含氯消毒剂在生活中的应用,体会化学与生活的联系。
4.能区分液氯、新制氯水、久置氯水的区别,掌握氯离子检验方法,能解决简单的含氯物质推断与计算问题。
重点01 氯气的性质
1.氯元素的存在及氯气的发现
氯元素的存在
氯是一种重要的“成盐元素”,在自然界中除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中,还存在于陆地的盐湖和盐矿中。
2.氯气的物理性质
颜色
状态
气味
溶解性
密度
沸点
黄绿色
气体
刺激性气味
25℃时,1体积的水可溶解约2体积的氯气
比空气大
沸点低,易液化
3.氯气的化学性质
氯原子最外层有7个电子,在化学反应中容易易得到1个电子,使最外层达到8个电子的稳定结构。因此氯气是很活泼的非金属单质,具有强氧化性
(1)与金属单质的反应
金属
反应条件
实验现象
化学方程式
Na
加热
剧烈燃烧,产生白烟
2Na+Cl2NaCl
Fe
加热
剧烈燃烧,产生棕褐色的烟
2Fe+3Cl22FeCl3
Cu
加热
剧烈燃烧,产生棕黄色的烟
Cu+Cl2CuCl2
(2)与非金属单质(如H2)反应
实验装置
实验操作与现象
实验结论
注意事项
在空气中点燃氢气,然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中,观察到氢气在氯气中安静的燃烧,发出苍白色火焰。燃烧结束后,抽去盖在集气瓶口处的毛玻璃片,观察到集气瓶口上方出现白雾
纯净的H2在Cl2中安静的燃烧,发生的反应为
H2+Cl22HCl
氢气在点燃之前一定要验纯
(3)Cl2与水的反应
常温下,溶于水中的部分氯气会与水反应,反应的化学方程式为:Cl2+H2O===HCl+HClO,该反应中的氧化剂为Cl2,还原剂为Cl2,为歧化反应。生成物中次氯酸(HClO)具有强氧化性,能杀死水中的病菌,起到消毒作用,目前,很多自来水厂用氯气来杀菌、消毒。近年来有科学家提出,使用氯气对自来水消毒时,氯气会与水中的有机物发生反应,生成的有机氯化物可能对人体有害。所以国家规定了饮用水中余氯含量标准,而且已经开始使用新的自来水消毒剂,如二氧化氯(ClO2)、臭氧等
实验操作
实验现象
实验结论
有色布条不褪色
干燥氯气不具有漂白性
有色布条褪色
新制氯水具有漂白性
干燥氯气无漂白性,新制氯水具有漂白性,实际起漂白作用的是HClO
4.氯水的性质
(1)新制氯水的成分:Cl2+H2OHCl+HClO HClOH++ClO- H2OH++OH-
三种分子:Cl2、H2O、HClO;四种离子:H+、Cl—、ClO-、OH-(极少量)
(2)氯水的性质:氯水的多种成分决定了它具有多重性质
①Cl2的氧化性:与还原性物质反应 (Cl2是新制氯水的主要成分,为了方便,有时实验室中常用氯水代替Cl2)
如:2FeCl2+Cl2===2FeCl3 SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4
Na2SO3+Cl2+H2O===2HCl+Na2SO4
②HCl酸性:向NaHCO3溶液中加入氯水,有气泡产生就是利用了盐酸的酸性
如:Cl2+NaHCO3===NaCl+CO2+HClO
③HClO的强氧化性、弱酸性:在解释漂白性、杀菌消毒时,使用的是HClO的氧化性
如:向氯水中滴加紫色石蕊溶液,先变红(H+作用的结果),后褪色(HClO作用的结果)
④Clˉ的性质:加入AgNO3溶液可以检验出氯水中的Cl-,现象是有白色沉淀生成
(3)新制氯水、久制氯水、液氯的比较
新制氯水
久制氯水
液氯
区别
氯气的水溶液
稀盐酸
氯气的液体状态
分类
混合物
混合物
纯净物
颜色
浅黄绿色
无色
黄绿色
组成微粒
Cl2、H2O、HClO、
H+、Cl—、ClO-、OH-
H2O、H+、Cl—、OH-
Cl2
性质
多种成分,多重性质,如:酸性、漂白性、强氧化性
有酸性(比新制氯水强)、无漂白作用
仅表现Cl2的性质
原因
Cl2+H2OHCl+HClO、2HClO2HCl+O2↑
5.次氯酸(HClO)的性质
(1)次氯酸的三大性质
①弱酸性:次氯酸是易溶于水的弱酸,比碳酸酸性弱,写离子方程式时不能拆成离子形式
如:NaClO溶液中通入少量CO2,化学方程式为:NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO
②不稳定性:2HClO2HCl+O2↑ (氯水须现用现配,保存在棕色试剂瓶中,置于冷暗处)
③强氧化性:次氯酸具有强氧化性,其氧化性比Cl2强,可用于自来水的杀菌、消毒,还可以用作漂白剂
(2)次氯酸的漂白作用
①原理:将有色物质氧化为稳定的无色物质
②特点:被HClO漂白的物质,久置后不再恢复原色
③应用范围:几乎所有的有色物质遇HClO都会褪色
(4)氯气与碱的反应
①与NaOH溶液的反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,利用此反应原理可以吸收尾气中的有毒气体Cl2,也可以制取“84消毒液”和“漂白液”,这两种液体的主要成分均是NaCl和NaClO,有效成分均是NaClO。
②与石灰乳反应:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,利用此反应原理可以制取漂白粉,其主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2。如果Cl2与Ca(OH)2反应充分,并使Ca(ClO)2成为主要成分,则得到漂粉精。
(5)氯气与还原性物质的反应
常见的还原剂有Fe2+、S2-、H2S、SO2、SO32-等,Cl2与它们反应的方程式如下∶
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,S2-+Cl2===S↓+2Cl-,Cl2+H2S===S↓+2HCl,
Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl,Cl2+SO32-+H2O===2Cl-+SO42-+2H+。
【方法技巧】
①次氯酸虽然具有漂白作用和杀菌消毒作用,但因为它不稳定,见光易分解,难以保存,使用起来不方便,不适合直接用作漂白剂和消毒剂,所以在Cl2与水反应原理的基础上,人们将其制成稳定性较强的次氯酸盐【NaClO、Ca(ClO)2等】,从而作为漂白剂和消毒剂的有效成分。
②利用“强酸制弱酸”的反应原理使其有效成分NaClO或Ca(ClO)2与酸性较强的酸(还原性酸如HCl除外)反应转化为HClO来进行漂白或消毒,如Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO(家庭漂白、消毒)、NaClO+H2O+CO2===NaHCO3+HClO(NaClO与空气中的二氧化碳反应)。
③由于漂白液和漂白粉中的有效成分NaClO或Ca(ClO)2。能够与空气中的CO2和H2O反应生成不稳定的HClO,漂白液和漂白粉应密封、避光并置于阴凉干燥处保存。
④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
重点02 氯气的实验室制法
1.反应原理
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
2.实验装置
主要仪器
铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。
发生装置特点
固 + 液气
装置说明
饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl
浓硫酸的作用是干燥Cl2
氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的 Cl2,防止污染环境。
3.收集方法
(1)Cl2的密度比空气大,且不与空气反应,可用向上排空气法收集氯气.
(2)Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小,可用排饱和食盐水法收集氯气,且用此法可除去实验过程中挥发出的 HCl气体。
4.验满方法(1)将湿润的淀粉-KI试纸靠近收集Cl2的集气瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明Cl2已收集满。(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近收集Cl2的集气瓶口,观察到试纸立即先变红后褪色,则证明Cl2已收集满。
5.尾气处理
Cl2有毒,易污染空气,可用NaOH溶液吸收,发生的反应为2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O。
6.实验室制氯气的注意事项
(1)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高,以减少HCl的挥发。
(2)因Cl-浓度越小,其还原性越弱,所以必须用浓盐酸加热才可反应,稀盐酸不反应。
(3)实验结束后,先熄灭酒精灯使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染空气。
(4)尾气吸收时,应选用NaOH溶液,不能选用澄清石灰水,因为澄清石灰水中含 Ca(OH)2的量少,吸收不完全。
【方法技巧】
①必须用浓盐酸,MnO2与稀盐酸不反应,且随着反应的进行,盐酸浓度变小,无论MnO2是否足量,盐酸均不能完全反应,反应后的溶液为盐酸和MnCl2的混合液
②浓盐酸中,部分Cl-的化合价升高,4 mol HCl参加反应,被氧化的Cl-为2 mol
③为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高,减少HCl的挥发
④Cl2有毒,必须有尾气吸收装置,常用吸收剂为NaOH溶液或碱石灰,不用澄清石灰水,因澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小,吸收慢且吸收不完全
⑤实验结束后,先使反应停止并排出装置中残留的Cl2,再拆卸装置,避免污染空气
重点03 氯离子的检验
1.检验Cl-的实验
在3支试管中分别加入2-3mL稀盐酸、NaCl 溶液、Na2CO3溶液,然后各滴人几滴AgNO3溶液,观察现象。再分别加入少量稀硝酸,观察现象。实验现象如下表:
试剂
实验现象
有关化学方程式
加入AgNO3溶液后
加入稀硝酸后
——
①稀盐酸
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3
②NaCl 溶液
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
③Na2CO3溶液
有白色沉淀生成
沉淀溶解有气泡产生
Na2CO3+AgNO3===Ag2CO3↓+2NaNO3
Ag2CO3+2HNO3===CO2↑+H2O+2AgNO3
2.Cl-检验的一般步骤
取少量待测样放入试管中,滴加适量稀硝酸酸化的AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则说明溶液中含有Cl-。
【方法技巧】
检验氯离子时,先向待测液中加入稀硝酸酸化,排除碳酸根、氢氧根等离子干扰,再滴加硝酸银溶液。若产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,则证明含有 Cl⁻。酸化必须用稀硝酸,不可用盐酸,否则会引入氯离子造成误判。操作时先酸化再加试剂,顺序不可颠倒;沉淀为氯化银,性质稳定不溶于酸。该方法简便常用,是检验氯离子的核心方法,需牢记操作顺序与干扰排除要点。
考向01 氯气的性质
【典例01】(25-26高一上·陕西宝鸡·期末)有关氯气的性质说法错误的是
A.氯气密度大于空气且有毒,不宜用向上排空气法收集(敞口体系)
B.氯气具有较强的氧化性,所以铁和氯气反应只生成三氯化铁
C.氯气能使湿润的有色布条褪色,所以氯气具有漂白性
D.氢气在氯气中能安静地燃烧,发出苍白色火焰
【答案】C
【详解】A.氯气密度大于空气,本应适合向上排空气法收集,但由于其有毒,在敞口体系(开放环境)中收集可能导致泄漏和危险,因此不宜使用该法,A正确;
B.氯气氧化性强,能将铁氧化至+3价,生成FeCl3(三氯化铁),而非FeCl2,B正确;
C.氯气能使湿润的有色布条褪色,是因为氯气与水反应生成次氯酸(HClO),次氯酸具有漂白性,氯气本身不具有漂白性;C错误;
D.氢气能够在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,生成氯化氢,D正确;
故答案为:C。
【即时提升1-1】(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列关于氯元素的单质及其化合物的说法正确的是
A.具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
B.氢气在氯气中燃烧,瓶口出现白雾
C.新制氯水或干燥的氯气都能使干燥的有色布条褪色
D.过量的在中的燃烧生成
【答案】B
【详解】A.Cl2中Cl元素为0价,既可以得电子体现氧化性,也可以失电子体现还原性,如Cl2与水的反应中,Cl2既作氧化剂又作还原剂,不是只能作氧化剂,A错误;
B.氢气在氯气中燃烧生成HCl,HCl在瓶口遇空气中的水蒸气会形成盐酸小液滴,因此瓶口会出现白雾,B正确;
C.干燥的氯气中只含有Cl2分子,不具有漂白性,不能使干燥的有色布条褪色;新制氯水中含有的HClO可以漂白有色布条,C错误;
D.Cl2氧化性强,无论Fe是否过量,Fe在Cl2中燃烧只生成FeCl3,不会生成FeCl2,D错误;
故选B。
【即时提升1-2】(25-26高一上·福建泉州·期末)探究性质的简易实验装置如图。已知:“84”消毒液与洁厕灵混合会产生。下列描述错误的是
A.产生的反应为
B.蘸有紫色石蕊溶液的棉花变蓝
C.蘸有溶液的棉花变黄
D.饱和溶液可吸收尾气
【答案】B
【详解】A.84消毒液的有效成分为,能与洁厕灵中的发生归中反应生成,反应的离子方程式为,A项正确;
B.与水反应生成和,具有漂白性,能使紫色石蕊溶液褪色,能观察到蘸有紫色石蕊溶液的棉花先变红再褪色,B项错误;
C.能将中的氧化成,使蘸有溶液的棉花变黄,C项正确;
D.与溶液发生反应,可用于吸收,D项正确;
故答案选B。
考向02 含氯漂白剂的作用原理
【典例02】(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列物质中,长期置于空气中会因发生氧化还原而变质的物质共有
①新制氯水 ②烧碱溶液 ③ ④过氧化钠 ⑤漂白粉 ⑥石灰石
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
【答案】A
【详解】逐个分析各物质:
①新制氯水长期放置,HClO见光易分解,生成盐酸和氧气,有元素化合价变化,属于氧化还原变质;
②烧碱溶液与空气中反应生成碳酸钠,无化合价变化,不属于氧化还原变质;
③风化失去结晶水,无化合价变化,不属于氧化还原变质;
④过氧化钠与空气中、水反应,O元素化合价发生变化,属于氧化还原变质;
⑤漂白粉变质过程中,生成的会发生分解反应生成氧气,该反应属于氧化还原反应,属于氧化还原变质;
⑥石灰石性质稳定,长期放置不会变质;
综上符合条件的物质共3种,故答案选A。
【即时提升2-1】(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列说法中不正确的是
A.氯水长时间放置后,酸性会增强
B.漂白液的有效成分为,漂白粉的有效成分为
C.“洁厕灵”(主要成分是稀盐酸)与“84”消毒液(主要成分是)不能混合使用,原因是会生成可能导致中毒
D.漂白粉在开启后应当密闭保存,以防变质
【答案】B
【详解】A.氯水中存在平衡,长时间放置后,不稳定的HClO会分解为HCl和,使平衡正向移动,最终氯水转化为稀盐酸,酸性增强,A正确;
B.漂白液由氯气与NaOH反应制得,有效成分为,漂白粉由氯气与石灰乳反应制得,有效成分为,选项将二者有效成分颠倒,B错误;
C.洁厕灵中的HCl和84消毒液的NaClO会发生反应,生成有毒的,可能导致中毒,因此二者不能混合使用,C正确;
D.漂白粉的有效成分会和空气中的、反应生成HClO,HClO易分解变质,因此开启后需要密闭保存,D正确;
故选B。
【即时提升2-2】(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列有关生活场景中常见物质的说法不正确的是
A.84消毒液(主要成分是)需要避光保存
B.纯碱也被称为小苏打,可用作食用碱或工业用碱
C.漂白粉一般由氯气和冷的石灰乳反应制得,可用于棉、麻、纸张的漂白
D.漂粉精的主要成分和有效成分都是
【答案】B
【详解】A.NaClO与空气中的CO2、H2O反应生成的HClO不稳定,见光易分解,因此84消毒液需要避光保存,A正确;
B.纯碱是Na2CO3的俗称,小苏打是NaHCO3的俗称,二者是不同物质,不能称纯碱为小苏打,B错误;
C.漂白粉由氯气和冷石灰乳反应制得,漂白粉的有效成分次氯酸钙可生成具有漂白性的HClO,可用于棉、麻、纸张的漂白,C正确;
D.漂粉精是提纯后、次氯酸钙含量较高的漂白产品,其主要成分和有效成分都是Ca(ClO)2,D正确;
故答案选B。
考向03 次氯酸的性质及氯水的成分与性质
【典例03】(25-26高一上·浙江杭州·期中)化学是以实验为基础的科学。下列根据实验操作及现象所得到的结论正确的是
实验操作及现象
结论
A
向某溶液中滴加溶液,产生白色沉淀
该溶液中一定存在
B
向粉末中滴加稀盐酸,产生无色气体
已变质
C
向溶液中通入纯净,有白色沉淀生成
氯气能与水反应
D
将新制氯水滴到pH试纸上,试纸先变红后褪色
具有酸性和漂白性
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.能与溶液反应生成白色沉淀的离子有、等,不一定是,A错误;
B.本身与稀盐酸反应会生成无色,无论是否变质均会产生无色气体,无法证明其已变质,B错误;
C.与溶液中的水反应生成,电离出的与结合生成白色沉淀,可证明氯气能与水反应,C正确;
D.本身无酸性和漂白性,试纸变红是因为与水反应生成的酸电离出,褪色是因为生成的具有漂白性,D错误;
故选C。
【即时提升3-1】(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列关于氯气和氯水的说法错误的是
A.新制氯水呈浅黄绿色是氯水中含有氯气分子所致
B.氢气可在氯气中安静地燃烧,并产生大量白烟
C.将新制氯水滴加到紫色石蕊试纸上,试纸先变红后褪色
D.根据氯气能与碱溶液反应,可用氢氧化钠溶液吸收氯气尾气
【答案】B
【详解】A.氯气为黄绿色气体,新制氯水中含有未反应的氯气分子,因此呈浅黄绿色,A正确;
B.氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰,反应生成氯化氢气体,氯化氢遇水蒸气形成白雾,没有白烟生成,白烟是固体小颗粒分散形成的,B错误;
C.新制氯水中含有HCl和HClO,HCl电离出氢离子使紫色石蕊试纸变红,HClO具有漂白性,可使变红的试纸褪色,因此试纸先变红后褪色,C正确;
D.氯气可以与碱反应生成可溶性盐,因此可用氢氧化钠溶液吸收氯气尾气,防止污染空气,D正确;
故选B。
【即时提升3-2】(25-26高一上·云南文山·阶段检测)某化学小组同学为研究氯气制备和氯水的成分及性质进行了如下实验。
【实验1】制备氯气。如图是实验室利用和浓盐酸反应制取纯净、干燥氯气的装置图。
(1)M仪器的名称是___________,①中反应的化学方程式是___________。
(2)②中存放的试剂的作用是___________。
(3)⑤中反应的离子方程式是___________。
【实验2】研究氯水性质。实验操作及现象如下表。
资料:淀粉的特征反应-遇碘变蓝色
实验2-1
实验2-2
实验操作(氯水均为新制)
实验现象
溶液变蓝
石蕊溶液先变红,后褪色
(4)实验2-1可证明氧化性___________(填“>”或“<”);实验2-2中使溶液褪色的粒子是___________。
(5)证明氯水中含有氯离子的方案是___________。
(6)同学们发现久置的氯水会失去漂白性,溶液由黄绿色变为无色。为探究氯水失效的原因,进行实验:用强光照射盛有氯水的密闭广口瓶,并用传感器测定广口瓶中数据,得到如下曲线。
上两图中曲线变化的原因是___________(用化学方程式和文字说明)。
【答案】(1) 分液漏斗
(2)除去中混有的
(3)
(4) >
(5)取少量氯水于试管中,加入足量的稀硝酸后,再加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,证明溶液中有
(6)氯水中,在光照条件下,,使溶液中增大,同时生成
【分析】M中为浓盐酸,烧瓶中为MnO2,两者在加热条件下反应生成氯气,由于浓盐酸具有较强的挥发性,生成的氯气中混有HCl,②中为饱和食盐水,用于除去氯气中混有的HCl,③中浓硫酸用于干燥氯气,氯气密度大于空气,用向上排空气法收集,⑤中NaOH用于吸收多余的氯气。
【详解】(1)M仪器的名称是分液漏斗,浓盐酸与MnO2在加热条件下反应生成氯气,化学方程式为:;
(2)由分析可知,②中为饱和食盐水,用于除去氯气中混有的HCl;
(3)⑤中NaOH与Cl2反应生成NaCl、水和NaClO,离子方程式为:;
(4)实验2-1将氯水滴加到淀粉-KI溶液中,溶液变蓝,说明有碘单质生成,Cl2将I-氧化成I2,因此氧化性Cl2>I2。实验2-2中石蕊溶液先变红,后褪色,变红是因为氯水呈酸性,褪色是因为氯水中存在HClO,HClO具有漂白性从而使溶液褪色;
(5)检验氯水中含有氯离子的方法为:取少量氯水于一支洁净试管中,加入足量稀硝酸,再加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则含有氯离子;
(6)氯水中含有HClO(),HClO在光照条件下分解生成HCl和O2,方程式为:,使溶液中氯离子浓度增大,同时生成氧气,因此强光照射下氯水中氯离子浓度和氧气的体积分数增大。
考向04 氯气的制备及氯离子的检验
【典例04】(25-26高一上·四川成都·期末)实验室中利用如图装置模拟制备“”消毒液有效成分为,下列说法不正确的是
A.盛放浓盐酸的仪器是分液漏斗
B.为除去中的,装置中的试剂为饱和溶液
C.装置中,采用冰水浴冷却有利于的生成
D.装置的作用是吸收尾气
【答案】B
【详解】A.实验室制氯气时为便于控制反应,用分液漏斗盛放浓盐酸,A正确;
B.为了除去氯气中的杂质,需要通过饱和食盐水,若通过饱和碳酸钠溶液,氯气也会与碳酸钠溶液反应,且生成的成为新的杂质,B错误;
C.采用冰水浴冷却有利于的生成,防止温度高时产生,C正确;
D.对于有污染性气体生成的实验,一般都需要配备尾气处理装置,D正确。
故选B。
【即时提升4-1】(2025高二上·江苏扬州·学业考试)下列关于的制备原理、装置及操作均正确的是
A.装置甲:制备 B.装置乙:除去中的HCl
C.装置丙:收集 D.装置丁:尾气吸收
【答案】D
【详解】A.实验室利用制备,反应需要加热,装置甲无加热装置,无法反应生成,A错误;
B.NaOH溶液既可以与杂质HCl反应,也可以与目标气体反应,不能用于除去中的HCl,除杂应选用饱和食盐水,B错误;
C.的密度大于空气,应使用向上排空气法收集,装置丙为向下排空气法,无法收集到,C错误;
D.有毒,可与NaOH溶液发生反应被吸收,装置丁用NaOH溶液吸收尾气,可防止污染环境,D正确;
故选D。
【即时提升4-2】(24-25高一上·江苏南京·期中)已知氯气与碱反应时,产物受温度影响。实验室中用二氧化锰和浓盐酸反应制氯气并利用氯气和碱的反应来制备和NaClO,装置如下图所示(部分装置省略)。
回答下列问题:
(1)A装置中a的作用是___________。
(2)写出装置A产生氯气的化学方程式,并用双线桥标出电子转移的方向和数目___________。
(3)装置B中的试剂为___________;作用是___________。
(4)装置E选用试剂___________(填标号)。
A.饱和食盐水 B.NaOH溶液 C.澄清石灰水
(5)装置D反应的化学方程式为___________。
(6)该兴趣小组在40℃条件下,将一定量的通入一定量的NaOH溶液中,NaOH恰好反应完全,得到的产物中含有NaCl、NaClO和,已知和的个数比为,则此过程中和的个数比为___________。
【答案】(1)平衡气压使液体顺利流下
(2)
(3) 饱和食盐水 除去氯气中的氯化氢
(4)B
(5)
(6)11:2
【分析】本实验目的是利用二氧化锰和浓盐酸制氯气,再在不同温度下利用氯气与碱反应分别制备和:装置A:与浓盐酸加热制备氯气的发生装置;装置B:除去氯气中混有的杂质;装置C:加热水浴条件下,与浓溶液反应制备;装置D:冰水浴条件下,与溶液反应制备;装置E:尾气处理,吸收多余氯气,防止污染环境。
【详解】(1)a为连通分液漏斗上方和烧瓶的平衡结构,作用是平衡气压,使分液漏斗中的液体顺利流下;
(2) 二氧化锰与浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水,元素从价降为价,1 mol 得到2 mol电子,2 mol 从价升为0价,共失去 2mol电子,双线桥表示如下:;
(3)浓盐酸易挥发,制得的氯气中混有杂质,在饱和食盐水中溶解度很低,而极易溶于水,因此:装置B试剂为饱和食盐水,作用是除去氯气中混有的氯化氢杂质;
(4)装置E为尾气处理装置,需要吸收多余:
A.饱和食盐水不吸收,A不能作尾气吸收剂;
B.溶液可以与充分反应,吸收效果好,B符合要求;
C.澄清石灰水中溶解度小,溶液浓度低,无法完全吸收,C不符合要求;
故选 B;
(5) 装置D为冰水浴,低温下与反应生成、和水,化学方程式为: ;
(6)根据氧化还原反应得失电子守恒计算:生成1个,Cl原子得到1个电子;生成1个,Cl原子失去1个电子;生成1个,Cl原子失去5个电子。已知和的个数比为,设个数为,个数为,个数为: 得电子总数 = 失电子总数 解得,因此和的个数比为。
基础巩固
1.(25-26高一上·湖南益阳·开学考试)棉花地里的棉花因为缺氮导致叶片发黄,我们应该施用的化学肥料是
A.KCl B.NH4NO3 C.Ca3(PO4)2 D.K2CO3
【答案】B
【详解】A.KCl中仅含有钾元素,属于钾肥,无法补充作物所需的氮元素,A不符合题意;
B.中含有氮元素,属于氮肥,可缓解缺氮导致的叶片发黄问题,B符合题意;
C.中仅含有磷元素,属于磷肥,无法补充作物所需的氮元素,C不符合题意;
D.中仅含有钾元素,属于钾肥,无法补充作物所需的氮元素,D不符合题意;
故答案选B。
2.(25-26高一上·安徽合肥·期末)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.用和水制备少量:
B.向溶液中通入过量:
C.向二元弱酸溶液中滴入足量烧碱溶液:
D.复方氢氧化铝中和胃酸
【答案】A
【详解】A.为氧化物不可拆,水为弱电解质不可拆,反应生成的强电解质拆为和,方程式配平、电荷守恒、物料守恒均符合要求,A正确;
B.酸性顺序为,过量参与反应时产物应为而非,正确离子方程式为,B错误;
C.是二元弱酸,仅能电离出2个可被中和的,与足量烧碱反应生成,正确离子方程式为,C错误;
D.氢氧化铝是难溶弱电解质,不能拆分为,正确离子方程式为,D错误;
故答案为A。
3.(25-26高一上·广东·期末)下列有关物质分类的说法,正确的是
A.纯净物:漂白粉、氯化铁 B.电解质:碳酸钠、食盐水
C.强酸:次氯酸、硫酸 D.碱性氧化物:氧化镁、氧化钠
【答案】D
【详解】A.漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物,不属于纯净物,仅氯化铁属于纯净物,A错误;
B.电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,食盐水是混合物,不属于电解质,仅碳酸钠属于电解质,B错误;
C.次氯酸是弱酸,在水溶液中部分电离,不属于强酸,仅硫酸属于强酸,C错误;
D.氧化镁、氧化钠与酸反应都只生成盐和水,均属于碱性氧化物,D正确;
故选D。
4.(25-26高一上·河北石家庄·期末)化学是一门以实验为基础的学科。下列实验装置和操作能达到实验目的的是
A.灼烧金属钠
B.制备氢氧化铁胶体
C.观察钾元素的焰色
D.证明干燥的氯气没有漂白性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.灼烧金属钠需要使用坩埚而不是蒸发皿,A错误;
B.向沸水中滴加饱和溶液制取氢氧化铁胶体,将氯化铁饱和溶液加入氢氧化钠溶液中,会直接生成氢氧化铁沉淀,不能制取氢氧化铁胶体,B错误;
C.观察K的焰色,需透过蓝色钴玻璃,C错误;
D.关闭开关,氯气将被浓硫酸干燥,干燥的氯气无法使红色布条褪色,实验装置和操作能达到实验目的,D正确;
故选D。
5.(25-26高一上·广东广州·期末)如图是氯元素的“价—类”二维图,根据所学知识判断下列说法正确的是
A.A的溶液一定能与反应生成B
B.B能使有色鲜花褪色,说明B有漂白性
C.E→C可以通过加入氧化剂实现
D.D不稳定,在光照下易分解
【答案】D
【分析】A:-1价氯化物→;B:0价氯单质→;C:+4价氯的氧化物→;D:+1价氯的酸→;E:+5价氯的盐→氯酸盐。
【详解】A.只有浓盐酸在加热条件下才能与反应生成,稀盐酸不反应,A错误;
B.本身无漂白性,氯气与有色鲜花中的水反应生成的才有漂白性,B错误;
C.中从价降为价,被还原,需要加入还原剂才能实现,不是氧化剂,C错误;
D.是,次氯酸不稳定,光照下易分解为和,D正确;
故选D。
6.(25-26高一上·广东广州·期末)下列物质的性质与实际应用不相符的是
选项
性质
实际应用
A
能与或反应产生
用作潜艇供氧剂
B
次氯酸盐具有氧化性
漂白粉用于漂白织物
C
用熟石灰改良酸性土壤
CaO是一种碱性氧化物
D
氧化铝是两性氧化物
铝制餐具不宜长期存放酸性或碱性食物
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.能与或反应产生,该性质使其可作为潜艇供氧剂,性质与应用相符,A正确;
B.次氯酸盐具有氧化性,可氧化破坏有色物质的结构,因此漂白粉(有效成分为次氯酸钙)可用于漂白织物,性质与应用相符,B正确;
C.改良酸性土壤的熟石灰是,不是,且该选项将用途写在性质栏、物质属性写在应用栏,性质与应用完全不对应,C错误;
D.氧化铝是两性氧化物,可与酸或碱发生反应,会被酸性、碱性食物腐蚀,因此铝制餐具不宜长期存放酸性或碱性食物,性质与应用相符,D正确;
故答案为C。
7.(25-26高一上·江西九江·阶段检测)实验室制氯气:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。下列说法错误的是
A.MnO2是氧化剂 B.HCl既作酸又作还原剂
C.每生成1 molCl2,转移2 mol电子 D.MnO2被氧化
【答案】D
【详解】A.MnO2中Mn元素化合价从+4价降低到+2价,得电子发生还原反应,作氧化剂,A正确;
B.HCl中部分Cl元素化合价不变,生成盐MnCl2,体现了酸性,部分Cl元素化合价从-1价升高到0价,失电子作还原剂,因此HCl既作酸又作还原剂,B正确;
C.生成1 molCl2时,有2 molCl从-1价变为0价,共转移2 mol电子,C正确;
D.MnO2中Mn元素化合价降低,得电子被还原,而非被氧化,D错误;
故选D。
8.(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列关于氯气的叙述正确的是
A.纯净的氯气在氢气中安静地燃烧,发出苍白色的火焰
B.红热的铁丝在氯气中燃烧产生红色的烟
C.钠在氯气中燃烧产生白烟
D.工业上采用电解熔融氯化钠的方法制备氯气
【答案】C
【详解】A.燃烧反应中氢气是可燃物,氯气是助燃物,正确描述应为氢气在氯气中安静燃烧,发出苍白色火焰,氯气不能在氢气中燃烧,A错误;
B.红热铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁固体,现象为产生棕黄色(棕褐色)的烟,不是红色的烟,B错误;
C.钠在氯气中燃烧生成氯化钠白色固体,固体小颗粒分散在空气中形成白烟,C正确;
D.工业上制备氯气主要采用电解饱和食盐水(氯碱工业)的方法,电解熔融氯化钠是工业制备金属钠的方法,不是制备氯气的主要工艺,D错误;
9.(25-26高一上·浙江杭州·期中)以下关于实验室制备的实验装置描述中,正确的是
A.使用软锰矿(主要成分:)与浓盐酸制备时,可以选用装置①作为气体发生装置
B.可以使用装有碱石灰的装置③代替装有浓硫酸的装置②用于干燥
C.装置④用于收集,气体应从b口进、a口出
D.必须使用装置⑥防止倒吸,不能使用装置⑤吸收尾气
【答案】C
【详解】A.MnO2与浓盐酸反应制备Cl2需要加热,装置①无加热仪器,无法满足反应条件,A错误;
B.Cl2可与碱性的碱石灰发生反应,不能用碱石灰干燥Cl2,B错误;
C.Cl2密度大于空气,使用向上排空气法收集时需要长管进短管出,即气体从b口进、a口出,C正确;
D.Cl2与NaOH溶液的反应速率相对较慢,倒吸风险较低,装置⑤也可用于吸收尾气,并非必须使用装置⑥,D错误;
故选C。
10.(25-26高一上·浙江杭州·期中)化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,提升科学素养。下列实验能达到实验目的且符合操作要求的是
A.图1中:实验现象证明氯气无漂白性,氯水有漂白性,氢氧化钠溶液不可换成澄清石灰水
B.可用图2装置制取少量的氧气
C.可用图3装置配制一定物质的量浓度的溶液
D.图4中,若气球干瘪,证明可与反应
【答案】A
【详解】A.图1中干燥的红纸条不褪色,证明氯气无漂白性;湿润的红纸条褪色,证明氯水有漂白性;澄清石灰水中Ca(OH)2溶解度小、浓度低,吸收氯气尾气的效果差,不能代替NaOH溶液,A正确;
B.图2为启普发生器的简易装置,适用于块状固体与液体常温下反应制取气体,Na2O2是粉末状固体,会从多孔板缝隙漏下,且反应剧烈,不能用该装置制取氧气,B错误;
C.容量瓶仅能用于溶液配制的定容操作,不能直接在容量瓶中溶解NaOH固体,NaOH溶解放热会影响容量瓶刻度精度,应在烧杯中溶解、冷却后再转移至容量瓶,C错误;
D.Cl2与NaOH反应会使锥形瓶内压强减小,外界空气进入气球,气球会膨胀,因此气球干瘪不能证明Cl2与NaOH发生反应,D错误;
故选A。
11.(25-26高一上·浙江杭州·期中)根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
用玻璃棒蘸取溶液点在pH试纸上,试纸变白
溶液呈中性
B
取某固体试样溶于盐酸,滴加溶液不变红
该固体中一定不存在
C
投入水中会熔成光亮的小球
与水反应放热且钠的熔点低
D
向久置在空气中的固体中滴加足量的稀硫酸,将产生的气体通入溶液中,溶液未产生白色沉淀
没有变质成
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.NaClO具有强氧化性,会漂白pH试纸,且NaClO是强碱弱酸盐,ClO⁻水解使溶液呈碱性,无法得出NaClO溶液呈中性的结论,A错误;
B.若固体中同时含有和还原性物质(如Fe单质),溶于盐酸时会被还原为,滴加KSCN溶液也不变红,不能证明该固体一定不存在,B错误;
C.钠投入水中熔成光亮小球,是因为钠与水反应放热,且钠本身的熔点较低,反应放热使温度升高达到钠的熔点,钠熔化,结论正确,C正确;
D.碳酸酸性弱于盐酸,与溶液不反应,即使变质生成,产生的通入溶液也不会产生白色沉淀,不能证明没有变质,D错误;
故答案选C。
12.(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列有关钠的化合物说法正确的是
A.苏打的化学式:
B.大量的粉末加入到酚酞溶液中,可以观察到酚酞最终变红
C.向漂白粉溶液中加入少量醋酸可增强漂白能力
D.熔融时的电离方程式:
【答案】C
【详解】A.苏打是碳酸钠的俗名,化学式为,是小苏打的化学式,A错误;
B.与水反应生成可使酚酞先变红,但具有强氧化性,会氧化漂白酚酞的有色结构,最终酚酞会褪色,B错误;
C.漂白粉的有效成分为次氯酸钙,漂白的有效成分是,醋酸酸性强于次氯酸,加入少量醋酸可以反应生成更多,漂白能力增强,C正确;
D.热稳定性很差,分解温度低于熔点,加热未达到熔融状态就分解为碳酸钠、二氧化碳和水,不存在熔融状态的,该电离方程式不成立,D错误;
答案选C。
13.(25-26高三上·江西·阶段检测)下列图示中操作规范的是
A. 观察钠与水反应的现象 B. 测定NaClO溶液的pH
C. 将加热后的蒸发皿取下 D. 稀释浓硫酸
【答案】D
【详解】A.钠与水反应剧烈,易发生液体飞溅,观察钠与水反应的现象时要带护目镜,且要与烧杯保持一定距离,A不符合题意;
B.溶液具有漂白性,会漂白pH试纸,因此测定NaClO溶液的pH需要用pH计,不能用pH试纸,且测定pH时不能将试纸直接浸入溶液中,B不符合题意;
C.将加热后的蒸发皿取下要用坩埚钳夹取,不能直接用手接触蒸发皿,C不符合题意;
D.稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿烧杯壁缓缓注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌散热,操作规范,D符合题意;
故选D。
14.(25-26高一上·浙江杭州·期中)钠、氯及其化合物有如图转化关系,淡黄色物质M可在潜水艇中作为氧气的来源,常被用作供氧剂,N常用来杀菌消毒。请按要求填空:
(1)写出M与水反应的化学方程式为________。
(2)请写出一小块金属钠投入溶液中的离子方程式:________。
(3)与反应的化学反应方程式为________。
(4)除去下列括号中少量杂质,写出相关化学方程式:
①固体()化学方程式________。
②溶液()化学方程式________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】淡黄色可作潜水艇供氧剂的M为(过氧化钠);与反应生成可杀菌消毒的N为(次氯酸钠),整个转化符合钠、氯及其化合物的性质逻辑:钠氧化生成,点燃生成过氧化钠,氧化物与水反应均得到,与氯气反应得到和次氯酸钠,次氯酸钠可转化为,符合转化图。
【详解】(1)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,配平后得到方程式:;
(2)钠投入盐溶液中优先和水反应,生成氢氧化钠和氢气:,生成的氢氧化钠再与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀:,合并两个反应得到总离子方程式:;
(3)氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,该反应为可逆反应,需要标注可逆符号:;
(4)①碳酸氢钠热稳定性差,受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水:,加热固体即可除去杂质,不引入新杂质;
②向混合溶液中通入过量二氧化碳,碳酸钠会与二氧化碳、水反应转化为碳酸氢钠:,除去杂质且不引入新杂质。
15.(25-26高一上·浙江杭州·期中)含氯化合物在生活生产中具有广泛作用。完成下列问题:
(1)含氯产品①中钢瓶上应贴的标签为___________。
A. B.
C. D.
(2)84消毒液主要成分是,使用时除了要按一定比例稀释,对消毒时间也有要求,应不小于10分钟。结合有关知识解释原因:___________。
(3)氯水久置易变质,检验一瓶氯水是否已经完全变质,可选用的试剂是___________。
A.硝酸银溶液 B.酚酞溶液 C.碳酸钠溶液 D.紫色石蕊溶液
(4)实验证实,某批次的漂白粉碱性明显大于正常的漂白粉。原因可能是该批次的产品中混合较多的___________(填化学式)。漂白粉有效成分的化学式是___________。
(5)某同学探究84消毒液性质时,往其中加入浓盐酸,产生了黄绿色气体,经证实为。写出发生反应的化学方程式为:___________。
【答案】(1)C
(2)84消毒液有效成分为NaClO,需要与空气中CO2和H2O反应生成具有强氧化性的HClO
(3)D
(4) Ca(OH)2 Ca(ClO)2
(5)NaClO + 2HCl(浓) = NaCl + Cl2↑ + H2O
【详解】(1)氯气是一种有毒气体,在危险品分类中属于剧毒物质。根据危险化学品安全管理条例,氯气钢瓶应贴有相应的危险品标签。故选C。
(2)84消毒液有效成分为NaClO,需要与空气中CO2和H2O反应生成具有强氧化性的HClO,故消毒时间应不小于10分钟。
(3)A. AgNO3溶液: 新制氯水和变质氯水均含有Cl⁻,都会产生白色AgCl沉淀,无法区分。
B. 酚酞试液: 酚酞在酸性溶液中均无色,无法区分新制氯水和变质氯水。
C. Na2CO3溶液: 两者均含有H⁺,与Na2CO3反应均会产生CO2气泡,无法区分。
D. 紫色石蕊试液:新制氯水:含Cl2、HClO,具有酸性和漂白性,使紫色石蕊先变红后褪色,完全变质氯水:仅含HCl,使紫色石蕊变红但不褪色 可以有效区分。
答案D。
(4)将氯气通入石灰乳中制备漂白粉,漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,漂白粉的碱性明显大于正常情况下漂白粉,则原因是可能该批次的产品中混有较多的Ca(OH)2;漂白粉有效成分的化学式是Ca(ClO)2;
(5)次氯酸钠(NaClO)与浓盐酸(HCl)发生归中反应,生成氯气。化学方程式:NaClO + 2HCl(浓) = NaCl + Cl2↑ + H2O。
培优拓展
16.(25-26高一上·重庆·期末)根据下列实验及现象,所得结论正确的是
A.①中灯泡不亮,证明氯化钠不是电解质
B.②中带火星木条复燃,证明该反应放热
C.③中观察到苍白色火焰,说明能在中燃烧
D.④中有色鲜花在干燥氯气中褪色,说明干燥氯气具有漂白性
【答案】C
【详解】A.氯化钠固体中离子不能自由移动,所以不导电,但氯化钠在水溶液或熔融状态下能导电,是电解质,A结论错误;
B.②中带火星木条复燃,说明过氧化钠与水反应生成氧气,无法说明反应放热,B结论错误;
C.氢气在氯气中燃烧,会发出苍白色火焰,同时生成氯化氢气体,C结论正确;
D.干燥的氯气本身没有漂白性,鲜花中的水分与氯气反应生成次氯酸,是次氯酸具有漂白性使鲜花褪色,D结论错误;
故答案选C。
17.(25-26高一上·河南商丘·期末)为探究新制氯水的成分和性质,某同学设计并完成了下列实验:
实验编号
实验操作
实验现象
①
取2mL新制氯水于试管中,滴加足量溶液
产生白色沉淀
②
取少量新制氯水于试管中,滴加淀粉-KI溶液
溶液变为蓝色
③
取2mL新制氯水于试管中,置于光照下一段时间,再滴加足量溶液
产生的白色沉淀比①中多
④
取2mL新制氯水于试管中,加入粉末
有气泡产生,气体无色无味
下列说法错误的是
A.实验①证明新制氯水中含有,说明与发生了反应
B.实验②中溶液变蓝,一定是氯水中的直接将氧化成所致
C.实验③中白色沉淀增多的原因是HClO见光分解生成了HCl
D.实验④说明新制氯水中含有
【答案】B
【详解】A.实验①滴加AgNO3溶液产生白色沉淀(AgCl),证明新制氯水中含有Cl-,而Cl-来源于Cl2与H2O的反应(Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClO),A正确;
B.实验②滴加淀粉-KI溶液变蓝说明生成了I2,但氯水中除Cl2外还含有HClO(强氧化剂),两者均可能氧化I-生成I2,因此不一定是Cl2直接氧化所致,B错误;
C.实验③光照后白色沉淀增多,是因为HClO见光分解()生成HCl,增加了Cl-浓度,导致更多AgCl沉淀,C正确;
D.实验④加入CaCO3产生无色无味气泡(CO2),说明氯水中含有H+(酸性),与CaCO3反应生成CO2,D正确;
故选B。
18.(25-26高一上·河南商丘·期末)某同学设计如下装置制备并收集纯净、干燥的,下列说法错误的是
A.该装置制的化学方程式为(浓)
B.饱和食盐水的作用是除去中含有的HCl杂质
C.NaOH溶液的作用是吸收多余的,防止污染环境
D.实验时仪器接口的连接顺序为eabcdghf
【答案】D
【分析】装置A中与浓盐酸在加热条件下反应生成,化学方程式为,饱和食盐水除去中的杂质,浓硫酸干燥,溶液吸收尾气,据此分析。
【详解】A.装置A中与浓盐酸在加热条件下反应生成,化学方程式为,A不符合题意;
B.饱和食盐水可降低的溶解度,同时吸收杂质,作用是除去中含有的杂质,B不符合题意;
C.有毒,溶液可与反应,作用是吸收多余的,防止污染环境,C不符合题意;
D.制备纯净、干燥的,应先通过饱和食盐水除,再通过浓硫酸干燥,收集时采用向上排空气法,仪器接口的连接顺序应为,D符合题意;
故选D。
19.(25-26高一上·浙江温州·期末)在澄清透明溶液中,能大量共存的离子组是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】A
【详解】A.、、、离子间不发生反应,能大量共存,A符合题意;
B.、、、中,和发生氧化还原反应(如生成),H+可与ClO-结合成弱酸HClO,不能大量共存,B不符合题意;
C.、、、中,和反应生成气体和水,不能大量共存,C不符合题意;
D.、、、中,和反应生成沉淀,不能大量共存,D不符合题意;
故答案选A。
20.(25-26高一上·重庆九龙坡·期末)下列实验操作及其现象能推出相应结论的是
选项
操作及现象
结论
A
将点燃的镁条迅速伸入集满的集气瓶中,产生白烟和黑色固体
具有氧化性
B
向溶液中滴入少量酸性高锰酸钾溶液,立刻产生大量气体
是分解的催化剂
C
用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验,发现火焰呈黄色
该溶液一定含钠盐
D
向某溶液中加入溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.镁在CO2中燃烧的反应为,产生MgO(白烟)和C(黑色固体),CO2中碳元素化合价降低,体现氧化性,A正确;
B.酸性KMnO4与H2O2发生反应生成O2,KMnO4被还原消耗,并非催化剂,B错误;
C.焰色试验火焰呈黄色表明溶液含Na+,但不一定是钠盐,可能为NaOH等非盐物质,C错误;
D.加入AgNO3产生的白色沉淀可能是AgCl,但也可能是Ag2CO3等,不一定是Cl-所致,结论不成立,D错误;
故答案选A。
21.(25-26高一上·河北石家庄·期末)化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关,下列说法错误的是
A.二氧化氯和臭氧可用作自来水的消毒剂
B.食品包装袋里装有的生石灰或还原铁粉所起的作用相同
C.维生素C具有还原性,能帮助人体将不易吸收的Fe3+还原为Fe2+
D.铁丝因无特征焰色,常用作焰色试验蘸取药品的载体
【答案】B
【详解】A.二氧化氯和臭氧均具有强氧化性,可杀灭水中细菌和病毒,常用于自来水消毒,A正确;
B.生石灰(CaO)用作干燥剂,吸收水分防止食品受潮;还原铁粉通过消耗氧气防止食品氧化变质,二者作用原理不同,B错误;
C.维生素C具有还原性,能将不易吸收的Fe3+还原为易吸收的Fe2+,促进铁元素吸收,C正确;
D.铁丝(或铂丝)因无特征焰色,不会干扰其他元素的焰色观察,常用作焰色试验的载体,D正确;
故答案选B。
22.(25-26高一上·湖北恩施·期末)利用氯元素价类二维图可以从不同角度研究含氯物质的性质及转化关系。图中a~g均含氯元素。下列叙述错误的是
A.c可用于自来水杀菌消毒
B.需加入其他氧化剂才能实现
C.和能在一定条件下反应生成
D.若为钾盐,可用于实验室制氧气
【答案】B
【分析】a为氢化物且氯元素为−1价,所以a是HCl;b为单质,所以b是;c为氧化物且氯元素为+4价,所以c是;d为含氧酸且氯元素为+1价,所以d是HClO;e为含氧酸且氯元素为+7价,所以e是;f为盐且氯元素为+1价,为次氯酸盐;g为盐且氯元素为+5价,是氯酸盐。
【详解】A.具有强氧化性可用于自来水杀菌消毒,A正确;
B.氯气生成HClO,,自身发生歧化反应,不需要加入其他氧化剂就能实现,B错误;
C.HCl和NaClO在酸性条件下发生归中反应:,能生成氯气,C正确;
D.若g为钾盐,则g是, 氯酸钾在二氧化锰催化、加热条件下可分解制取氧气,D正确;
故选B。
23.(2026·贵州遵义·二模)氯气是制备含氯化合物的重要原料,某实验小组设计实验制备氯气并验证其性质,下列能达到实验目的的是
A.制取氯气
B.除去中的HCl
C.验证氧化性:
D.吸收氯气
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.该反应需要加热,图中缺少酒精灯,A错误;
B.碱石灰能与HCl反应,但同时也能与Cl2反应,故不能用碱石灰除去Cl2中的HCl,B错误;
C.氯气氧化溴离子生成溴单质、氧化碘离子生成碘单质,氯气氧化性大于溴、氯气氧化性大于碘,但是不能比较溴和碘的氧化性,C错误;
D.氯气有毒,能和氢氧化钠反应,可以使用氢氧化钠溶液吸收,D正确;
故选D。
24.(25-26高一上·山西忻州·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.少量Cl2通入KI溶液中:
B.把金属钠放入水中:
C.向Na2CO3稀溶液中通入少量CO2:
D.向Ba(OH)2溶液中滴入稀硫酸:
【答案】C
【详解】A.离子方程式未配平,正确的离子方程式为 ,A错误;
B.金属钠与水反应生成氢气而非氧气,正确的离子方程式为,B错误;
C.方程式正确表示碳酸根与二氧化碳和水反应生成碳酸氢根,原子和电荷守恒,C正确;
D.离子方程式的化学计量数错误,正确的离子方程式为 ,D错误;
故答案选C。
25.(25-26高一上·山西忻州·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.少量通入溶液中:
B.把金属钠放入水中:
C.向稀溶液中通入少量:
D.向溶液中滴入稀硫酸:
【答案】C
【详解】A.氯气和碘离子反应生成碘单质和氯离子,应为Cl2 + 2I- = 2Cl- + I2,A错误;
B.金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气:2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2↑,B错误;
C.向Na2CO3稀溶液中通入少量CO2反应生成碳酸氢钠,反应为,C正确;
D.向Ba(OH)2溶液中滴入稀硫酸,反应生成硫酸钡沉淀和水,离子方程式应为Ba2+ + 2OH- + 2H+ += BaSO4↓ + 2H2O,D错误;
故选C。
26.(25-26高一上·河北石家庄·期末)由下列事实或现象能得出相应结论的是
选项
事实或现象
结论
A
取一小块钠加入溶液中,无红色固体出现
还原性:Na<Cu
B
将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片,鲜花逐渐褪色
氯气具有漂白性
C
用洁净的铁丝蘸取待测液,在酒精灯外焰上灼烧,观察到火焰呈黄色
该溶液中含有
D
向无色溶液中加入足量稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体
该溶液中一定含
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.取一小块钠加入溶液中,钠先与水反应生成和,再与反应生成沉淀,无红色固体出现,不能证明还原性,实际上还原性,A不符合题意;
B.将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,鲜花逐渐褪色,是因为氯气与鲜花中的水反应生成,具有漂白性,氯气本身无漂白性,B不符合题意;
C.用洁净的铁丝蘸取待测液,在酒精灯外焰上灼烧,观察到火焰呈黄色,说明该溶液中含有,C符合题意;
D.向无色溶液中加入足量稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,该溶液中可能含有、、或,不一定含,D不符合题意;
故选C。
27.(25-26高一上·江西景德镇·期中)下列实验现象与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是
A.将固体加入新制氯水中,有无色气泡产生()
B.新制氯水使红色布条褪色()
C.向溶液中滴加新制氯水,再滴加KSCN溶液,溶液呈红色()
D.向新制氯水中滴加溶液有白色沉淀产生()
【答案】B
【详解】A.将固体加入新制氯水中产生无色气泡,是由于氯水中的与反应生成气体,与括号内的有关,A不符合题意;
B.新制氯水使红色布条褪色,是由于的漂白作用,与括号内的无关,B符合题意;
C.向溶液中滴加新制氯水后再加溶液变红,是由于氧化生成,与括号内的有关,C不符合题意;
D.向新制氯水中滴加溶液产生白色沉淀,是由于与反应生成沉淀,与括号内的有关,D不符合题意;
故答案为B;
28.(25-26高一上·浙江杭州·期中)化学在生产、生活和科研中有广泛的应用。请回答下列问题:
(1)1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。根据这一原理,写出实验室制备氯气的化学方程式___________。实验室制备气体的装置一般包括发生装置、除杂装置、___________装置和尾气处理装置。
(2)人体正常的血红蛋白含有,若误食亚硝酸盐会导致血红蛋白中的转化为而中毒,服用维生素C可解毒。以上过程中体现了维生素C的___________性质。(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)汽车尾气(含、、等)是城市空气的污染源之一,治理方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”(用铂、钯合金作催化剂),它能使跟反应生成可参与大气循环的无毒气体。写出该反应的化学方程式:___________。
【答案】(1) MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 收集
(2)还原性
(3)2CO+2NO2CO2+N2
【详解】(1)实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制备氯气,方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;实验室制备气体的装置一般包括发生装置、除杂装置、收集装置和尾气处理装置;
(2)在维生素C的作用下三价铁可以变为二价铁,则维生素C体现的是还原性;
(3)根据题意CO跟NO反应生成氮气和二氧化碳,方程式为:2CO+2NO2CO2+N2。
29.(25-26高一上·山西晋城·期末)分类是学习化学的一种重要方法,科学合理的分类对于系统掌握知识、提高学习效率、解决问题都有着重要的意义。回答下列问题:
(1)现有以下物质:①固体;②溶液;③熔融KCl;④浓盐酸;⑤;⑥铜;⑦蔗糖;⑧高锰酸钾固体;⑨石墨;⑩固体。
ⅰ、上述状态的物质能导电的是______(填标号,下同),属于电解质的是______。
ⅱ、②与⑩的水溶液混合后,溶液恰好呈中性,发生反应的离子方程式为______。
ⅲ、利用上述物质可制取一种黄绿色气体,写出该反应的化学方程式:______。
(2)某同学进行如下实验:
A.将植物油加入水中,充分搅拌;
B.将少量氯化铁饱和溶液加入沸水中,继续加热至液体呈红褐色时停止加热;
C.一定温度下,向蒸馏水中加入氯化钠至恰好饱和;
D.将直径大小为20~30 nm的氧化铜小颗粒分散在塑料中制备复合材料。
实验最终可以获得胶体的是______(填字母)。
(3)如图为氯及其化合物的“价-类”二维图。缺失的类别A为______,物质B为______(填化学式)。某纯碱样品中含有少量NaCl杂质,下列实验方案可测出杂质含量的是______(填字母)。
A.向一定质量样品中加入足量溶液,将沉淀过滤、洗涤干燥,称其质量
B.向一定质量样品中加入足量溶液,将沉淀过滤、洗涤干燥,称其质量
(4)下列物质属于如图所示化学概念交叉部分(阴影部分)的是______(填字母)。
A. B.HCl C.酒精 D.NaCl E.Hg
【答案】(1) ②③④⑥⑨ ①③⑧⑩ (浓)
(2)BD
(3) 酸 A
(4)B
【详解】(1)是强电解质,但固体状态不导电,只有在水溶液或熔融状态形成离子才导电;为强电解质,其水溶液导电,但溶液为混合物,不属于电解质范畴;KCl为强电解质,其熔融状态导电;浓盐酸为氯化氢水溶液,氯化氢在水中可解离为离子,所以导电,但浓盐酸为混合物,不属于电解质范畴;为非电解质,不导电;铜为金属,能导电;蔗糖为非电解质,不导电;高锰酸钾是强电解质,但固体状态不导电;石墨有独特的层状结构和电子特性,具有导电性;是强电解质,但固体状态不导电;故能导电的为②③④⑥⑨,属于电解质的为①③⑧⑩;
溶液可电离出,与溶液反应后恰好呈中性时,参与反应的和的量相等,其离子方程式为;
高锰酸钾在酸性条件下为强氧化剂,可以将浓盐酸中的氯离子氧化,生成氯气,反应方程式为(浓);
(2)A.植物油与水搅拌混合,只能得到乳浊液而非胶体,A不符合题意;
B.将少量氯化铁饱和溶液加入沸水中,继续加热至液体呈红褐色时停止加热,可制备氢氧化铁胶体,B符合题意;
C.向蒸馏水中加入氯化钠至饱和,得到的为氯化钠溶液而非胶体,C不符合题意;
D.胶体的分散质直径在1~100 nm之间,所以20~30 nm的氧化铜颗粒分散在塑料中属于胶体,D符合题意;
故答案选BD;
(3)由图中化学式的规律可知,类别A为酸;
物质B为+7价氯的氧化物,化学式为;
纯碱样品中含有氯化钠杂质,本质上杂质为;
A.向一定质量样品中加入足量CaCl2溶液,Ca2+会与反应,不与反应,可通过称量沉淀质量计算出的含量推算出的含量,A符合题意;
B.向一定质量样品中加入足量AgNO3溶液,能与反应,也能与反应生成沉淀,无法由沉淀质量推知或的含量,B不符合题意;
故答案选A;
(4)阴影部分满足“是电解质,水溶液导电,液态不导电”的条件;
A.NH3不是电解质,A不符合题意;
B.HCl是电解质,水溶液导电,但液态氯化氢不导电,B符合题意;
C.酒精不是电解质,C不符合题意;
D.NaCl是电解质,水溶液导电,液态氯化钠导电,D不符合题意;
E.Hg不是电解质,E不符合题意;
故答案选B。
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第05讲 氯及其化合物
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新知先修·体系构建:提前预习核心知识内容,梳理知识脉络,搭建完整框架
重点突破·方法培优:聚焦重难点知识突破,提炼解题思路,培养高效方法
典例精研·即时提升:精选典型例题深度讲解,掌握解题规律,实现即时提升
分层精练·培优拓展:基础巩固与培优拓展结合,分层训练提升综合应用能力
1.掌握氯气的物理性质、化学性质,能熟练书写氯气与金属、氢气、水、碱的反应方程式,理解次氯酸的漂白性、不稳定性。
2.能结合实验现象分析氯气性质,掌握氯水成分、漂白粉制备与用途,初步建立含氯物质转化的元素化合物思维。
3.通过氯气相关实验,树立安全意识与环保意识,理解含氯消毒剂在生活中的应用,体会化学与生活的联系。
4.能区分液氯、新制氯水、久置氯水的区别,掌握氯离子检验方法,能解决简单的含氯物质推断与计算问题。
重点01 氯气的性质
1.氯元素的存在及氯气的发现
氯元素的存在
氯是一种重要的“成盐元素”,在自然界中除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于______中,还存在于陆地的______和______中。
2.氯气的物理性质
颜色
状态
气味
溶解性
密度
沸点
黄绿色
气体
刺激性气味
25℃时,1体积的水可溶解约2体积的氯气
比空气大
沸点低,易液化
3.氯气的化学性质
氯原子最外层有7个电子,在化学反应中容易易得到1个电子,使最外层达到8个电子的稳定结构。因此氯气是很活泼的非金属单质,具有强氧化性
(1)与金属单质的反应
金属
反应条件
实验现象
化学方程式
Na
加热
剧烈燃烧,产生______
2Na+Cl2NaCl
Fe
加热
剧烈燃烧,产生______的烟
2Fe+3Cl22FeCl3
Cu
加热
剧烈燃烧,产生棕黄色的烟
Cu+Cl2CuCl2
(2)与非金属单质(如H2)反应
实验装置
实验操作与现象
实验结论
注意事项
在空气中点燃氢气,然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中,观察到氢气在氯气中安静的燃烧,发出______火焰。燃烧结束后,抽去盖在集气瓶口处的毛玻璃片,观察到集气瓶口上方出现白雾
纯净的H2在Cl2中安静的燃烧,发生的反应为
H2+Cl22HCl
氢气在点燃之前一定要验纯
(3)Cl2与水的反应
常温下,溶于水中的部分氯气会与水反应,反应的化学方程式为:Cl2+H2O===HCl+HClO,该反应中的氧化剂为Cl2,还原剂为Cl2,为歧化反应。生成物中次氯酸(HClO)具有强氧化性,能杀死水中的病菌,起到消毒作用,目前,很多自来水厂用氯气来杀菌、消毒。近年来有科学家提出,使用氯气对自来水消毒时,氯气会与水中的有机物发生反应,生成的有机氯化物可能对人体有害。所以国家规定了饮用水中余氯含量标准,而且已经开始使用新的自来水消毒剂,如二氧化氯(ClO2)、臭氧等
实验操作
实验现象
实验结论
有色布条不褪色
干燥氯气不具有漂白性
有色布条褪色
新制氯水具有漂白性
干燥氯气无漂白性,新制氯水具有漂白性,实际起漂白作用的是HClO
4.氯水的性质
(1)新制氯水的成分:Cl2+H2OHCl+HClO HClOH++ClO- H2OH++OH-
三种分子:Cl2、H2O、HClO;四种离子:H+、Cl—、ClO-、OH-(极少量)
(2)氯水的性质:氯水的多种成分决定了它具有多重性质
①Cl2的氧化性:与还原性物质反应 (Cl2是新制氯水的主要成分,为了方便,有时实验室中常用氯水代替Cl2)
如:2FeCl2+Cl2===2FeCl3 SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4
Na2SO3+Cl2+H2O===2HCl+Na2SO4
②HCl酸性:向NaHCO3溶液中加入氯水,有气泡产生就是利用了盐酸的酸性
如:Cl2+NaHCO3===NaCl+CO2+HClO
③HClO的强氧化性、弱酸性:在解释漂白性、杀菌消毒时,使用的是HClO的______
如:向氯水中滴加紫色石蕊溶液,先变红(H+作用的结果),后褪色(HClO作用的结果)
④Clˉ的性质:加入AgNO3溶液可以检验出氯水中的Cl-,现象是有白色沉淀生成
(3)新制氯水、久制氯水、液氯的比较
新制氯水
久制氯水
液氯
区别
氯气的水溶液
稀盐酸
氯气的液体状态
分类
混合物
混合物
纯净物
颜色
________
无色
黄绿色
组成微粒
Cl2、H2O、HClO、
H+、Cl—、ClO-、OH-
H2O、H+、Cl—、OH-
Cl2
性质
多种成分,多重性质,如:酸性、漂白性、强氧化性
有酸性(比新制氯水强)、无漂白作用
仅表现Cl2的性质
原因
Cl2+H2OHCl+HClO、2HClO2HCl+O2↑
5.次氯酸(HClO)的性质
(1)次氯酸的三大性质
①弱酸性:次氯酸是易溶于水的弱酸,比碳酸酸性弱,写离子方程式时不能拆成离子形式
如:NaClO溶液中通入少量CO2,化学方程式为:NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO
②不稳定性:2HClO2HCl+O2↑ (氯水须现用现配,保存在棕色试剂瓶中,置于冷暗处)
③强氧化性:次氯酸具有强氧化性,其氧化性比Cl2强,可用于自来水的杀菌、消毒,还可以用作漂白剂
(2)次氯酸的漂白作用
①原理:将有色物质氧化为稳定的无色物质
②特点:被HClO漂白的物质,久置后不再恢复原色
③应用范围:几乎所有的有色物质遇HClO都会褪色
(4)氯气与碱的反应
①与NaOH溶液的反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,利用此反应原理可以吸收尾气中的有毒气体Cl2,也可以制取“84消毒液”和“漂白液”,这两种液体的主要成分均是NaCl和NaClO,有效成分均是NaClO。
②与石灰乳反应:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,利用此反应原理可以制取漂白粉,其主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2。如果Cl2与Ca(OH)2反应充分,并使Ca(ClO)2成为主要成分,则得到漂粉精。
(5)氯气与还原性物质的反应
常见的还原剂有Fe2+、S2-、H2S、SO2、SO32-等,Cl2与它们反应的方程式如下∶
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,S2-+Cl2===S↓+2Cl-,Cl2+H2S===S↓+2HCl,
Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl,Cl2+SO32-+H2O===2Cl-+SO42-+2H+。
【方法技巧】
①次氯酸虽然具有漂白作用和杀菌消毒作用,但因为它不稳定,见光易分解,难以保存,使用起来不方便,不适合直接用作漂白剂和消毒剂,所以在Cl2与水反应原理的基础上,人们将其制成稳定性较强的次氯酸盐【NaClO、Ca(ClO)2等】,从而作为漂白剂和消毒剂的有效成分。
②利用“强酸制弱酸”的反应原理使其有效成分NaClO或Ca(ClO)2与酸性较强的酸(还原性酸如HCl除外)反应转化为HClO来进行漂白或消毒,如Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO(家庭漂白、消毒)、NaClO+H2O+CO2===NaHCO3+HClO(NaClO与空气中的二氧化碳反应)。
③由于漂白液和漂白粉中的有效成分NaClO或Ca(ClO)2。能够与空气中的CO2和H2O反应生成不稳定的HClO,漂白液和漂白粉应密封、避光并置于阴凉干燥处保存。
④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
重点02 氯气的实验室制法
1.反应原理
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
2.实验装置
主要仪器
铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。
发生装置特点
固 + 液气
装置说明
饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl
浓硫酸的作用是干燥Cl2
氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的 Cl2,防止污染环境。
3.收集方法
(1)Cl2的密度比空气______,且不与空气反应,可用向上排空气法收集氯气.
(2)Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小,可用排饱和食盐水法收集氯气,且用此法可除去实验过程中挥发出的 HCl气体。
4.验满方法(1)将湿润的淀粉-KI试纸靠近收集Cl2的集气瓶口,观察到试纸立即______,则证明Cl2已收集满。(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近收集Cl2的集气瓶口,观察到试纸立即先变红后褪色,则证明Cl2已收集满。
5.尾气处理
Cl2______,易污染空气,可用NaOH溶液吸收,发生的反应为2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O。
6.实验室制氯气的注意事项
(1)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高,以减少HCl的挥发。
(2)因Cl-浓度越小,其还原性越弱,所以必须用浓盐酸______才可反应,稀盐酸不反应。
(3)实验结束后,先熄灭酒精灯使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染空气。
(4)尾气吸收时,应选用NaOH溶液,不能选用澄清石灰水,因为澄清石灰水中含 Ca(OH)2的量少,吸收不完全。
【方法技巧】
①必须用浓盐酸,MnO2与稀盐酸不反应,且随着反应的进行,盐酸浓度变小,无论MnO2是否足量,盐酸均不能完全反应,反应后的溶液为盐酸和MnCl2的混合液
②浓盐酸中,部分Cl-的化合价升高,4 mol HCl参加反应,被氧化的Cl-为2 mol
③为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高,减少HCl的挥发
④Cl2有毒,必须有尾气吸收装置,常用吸收剂为NaOH溶液或碱石灰,不用澄清石灰水,因澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小,吸收慢且吸收不完全
⑤实验结束后,先使反应停止并排出装置中残留的Cl2,再拆卸装置,避免污染空气
重点03 氯离子的检验
1.检验Cl-的实验
在3支试管中分别加入2-3mL稀盐酸、NaCl 溶液、Na2CO3溶液,然后各滴人几滴AgNO3溶液,观察现象。再分别加入少量稀硝酸,观察现象。实验现象如下表:
试剂
实验现象
有关化学方程式
加入AgNO3溶液后
加入稀硝酸后
——
①稀盐酸
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3
②NaCl 溶液
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
③Na2CO3溶液
有白色沉淀生成
沉淀溶解有______产生
Na2CO3+AgNO3===Ag2CO3↓+2NaNO3
Ag2CO3+2HNO3===CO2↑+H2O+2AgNO3
2.Cl-检验的一般步骤
取少量待测样放入试管中,滴加适量稀硝酸酸化的AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则说明溶液中含有Cl-。
【方法技巧】
检验氯离子时,先向待测液中加入稀硝酸酸化,排除碳酸根、氢氧根等离子干扰,再滴加硝酸银溶液。若产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,则证明含有 Cl⁻。酸化必须用稀硝酸,不可用盐酸,否则会引入氯离子造成误判。操作时先酸化再加试剂,顺序不可颠倒;沉淀为氯化银,性质稳定不溶于酸。该方法简便常用,是检验氯离子的核心方法,需牢记操作顺序与干扰排除要点。
考向01 氯气的性质
【典例01】(25-26高一上·陕西宝鸡·期末)有关氯气的性质说法错误的是
A.氯气密度大于空气且有毒,不宜用向上排空气法收集(敞口体系)
B.氯气具有较强的氧化性,所以铁和氯气反应只生成三氯化铁
C.氯气能使湿润的有色布条褪色,所以氯气具有漂白性
D.氢气在氯气中能安静地燃烧,发出苍白色火焰
【即时提升1-1】(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列关于氯元素的单质及其化合物的说法正确的是
A.具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
B.氢气在氯气中燃烧,瓶口出现白雾
C.新制氯水或干燥的氯气都能使干燥的有色布条褪色
D.过量的在中的燃烧生成
【即时提升1-2】(25-26高一上·福建泉州·期末)探究性质的简易实验装置如图。已知:“84”消毒液与洁厕灵混合会产生。下列描述错误的是
A.产生的反应为
B.蘸有紫色石蕊溶液的棉花变蓝
C.蘸有溶液的棉花变黄
D.饱和溶液可吸收尾气
考向02 含氯漂白剂的作用原理
【典例02】(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列物质中,长期置于空气中会因发生氧化还原而变质的物质共有
①新制氯水 ②烧碱溶液 ③ ④过氧化钠 ⑤漂白粉 ⑥石灰石
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
【即时提升2-1】(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列说法中不正确的是
A.氯水长时间放置后,酸性会增强
B.漂白液的有效成分为,漂白粉的有效成分为
C.“洁厕灵”(主要成分是稀盐酸)与“84”消毒液(主要成分是)不能混合使用,原因是会生成可能导致中毒
D.漂白粉在开启后应当密闭保存,以防变质
【即时提升2-2】(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列有关生活场景中常见物质的说法不正确的是
A.84消毒液(主要成分是)需要避光保存
B.纯碱也被称为小苏打,可用作食用碱或工业用碱
C.漂白粉一般由氯气和冷的石灰乳反应制得,可用于棉、麻、纸张的漂白
D.漂粉精的主要成分和有效成分都是
考向03 次氯酸的性质及氯水的成分与性质
【典例03】(25-26高一上·浙江杭州·期中)化学是以实验为基础的科学。下列根据实验操作及现象所得到的结论正确的是
实验操作及现象
结论
A
向某溶液中滴加溶液,产生白色沉淀
该溶液中一定存在
B
向粉末中滴加稀盐酸,产生无色气体
已变质
C
向溶液中通入纯净,有白色沉淀生成
氯气能与水反应
D
将新制氯水滴到pH试纸上,试纸先变红后褪色
具有酸性和漂白性
A.A B.B C.C D.D
【即时提升3-1】(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列关于氯气和氯水的说法错误的是
A.新制氯水呈浅黄绿色是氯水中含有氯气分子所致
B.氢气可在氯气中安静地燃烧,并产生大量白烟
C.将新制氯水滴加到紫色石蕊试纸上,试纸先变红后褪色
D.根据氯气能与碱溶液反应,可用氢氧化钠溶液吸收氯气尾气
【即时提升3-2】(25-26高一上·云南文山·阶段检测)某化学小组同学为研究氯气制备和氯水的成分及性质进行了如下实验。
【实验1】制备氯气。如图是实验室利用和浓盐酸反应制取纯净、干燥氯气的装置图。
(1)M仪器的名称是___________,①中反应的化学方程式是___________。
(2)②中存放的试剂的作用是___________。
(3)⑤中反应的离子方程式是___________。
【实验2】研究氯水性质。实验操作及现象如下表。
资料:淀粉的特征反应-遇碘变蓝色
实验2-1
实验2-2
实验操作(氯水均为新制)
实验现象
溶液变蓝
石蕊溶液先变红,后褪色
(4)实验2-1可证明氧化性___________(填“>”或“<”);实验2-2中使溶液褪色的粒子是___________。
(5)证明氯水中含有氯离子的方案是___________。
(6)同学们发现久置的氯水会失去漂白性,溶液由黄绿色变为无色。为探究氯水失效的原因,进行实验:用强光照射盛有氯水的密闭广口瓶,并用传感器测定广口瓶中数据,得到如下曲线。
上两图中曲线变化的原因是___________(用化学方程式和文字说明)。
考向04 氯气的制备及氯离子的检验
【典例04】(25-26高一上·四川成都·期末)实验室中利用如图装置模拟制备“”消毒液有效成分为,下列说法不正确的是
A.盛放浓盐酸的仪器是分液漏斗
B.为除去中的,装置中的试剂为饱和溶液
C.装置中,采用冰水浴冷却有利于的生成
D.装置的作用是吸收尾气
【即时提升4-1】(2025高二上·江苏扬州·学业考试)下列关于的制备原理、装置及操作均正确的是
A.装置甲:制备 B.装置乙:除去中的HCl
C.装置丙:收集 D.装置丁:尾气吸收
【即时提升4-2】(24-25高一上·江苏南京·期中)已知氯气与碱反应时,产物受温度影响。实验室中用二氧化锰和浓盐酸反应制氯气并利用氯气和碱的反应来制备和NaClO,装置如下图所示(部分装置省略)。
回答下列问题:
(1)A装置中a的作用是___________。
(2)写出装置A产生氯气的化学方程式,并用双线桥标出电子转移的方向和数目___________。
(3)装置B中的试剂为___________;作用是___________。
(4)装置E选用试剂___________(填标号)。
A.饱和食盐水 B.NaOH溶液 C.澄清石灰水
(5)装置D反应的化学方程式为___________。
(6)该兴趣小组在40℃条件下,将一定量的通入一定量的NaOH溶液中,NaOH恰好反应完全,得到的产物中含有NaCl、NaClO和,已知和的个数比为,则此过程中和的个数比为___________。
基础巩固
1.(25-26高一上·湖南益阳·开学考试)棉花地里的棉花因为缺氮导致叶片发黄,我们应该施用的化学肥料是
A.KCl B.NH4NO3 C.Ca3(PO4)2 D.K2CO3
2.(25-26高一上·安徽合肥·期末)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.用和水制备少量:
B.向溶液中通入过量:
C.向二元弱酸溶液中滴入足量烧碱溶液:
D.复方氢氧化铝中和胃酸
3.(25-26高一上·广东·期末)下列有关物质分类的说法,正确的是
A.纯净物:漂白粉、氯化铁 B.电解质:碳酸钠、食盐水
C.强酸:次氯酸、硫酸 D.碱性氧化物:氧化镁、氧化钠
4.(25-26高一上·河北石家庄·期末)化学是一门以实验为基础的学科。下列实验装置和操作能达到实验目的的是
A.灼烧金属钠
B.制备氢氧化铁胶体
C.观察钾元素的焰色
D.证明干燥的氯气没有漂白性
A.A B.B C.C D.D
5.(25-26高一上·广东广州·期末)如图是氯元素的“价—类”二维图,根据所学知识判断下列说法正确的是
A.A的溶液一定能与反应生成B
B.B能使有色鲜花褪色,说明B有漂白性
C.E→C可以通过加入氧化剂实现
D.D不稳定,在光照下易分解
6.(25-26高一上·广东广州·期末)下列物质的性质与实际应用不相符的是
选项
性质
实际应用
A
能与或反应产生
用作潜艇供氧剂
B
次氯酸盐具有氧化性
漂白粉用于漂白织物
C
用熟石灰改良酸性土壤
CaO是一种碱性氧化物
D
氧化铝是两性氧化物
铝制餐具不宜长期存放酸性或碱性食物
A.A B.B C.C D.D
7.(25-26高一上·江西九江·阶段检测)实验室制氯气:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。下列说法错误的是
A.MnO2是氧化剂 B.HCl既作酸又作还原剂
C.每生成1 molCl2,转移2 mol电子 D.MnO2被氧化
8.(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列关于氯气的叙述正确的是
A.纯净的氯气在氢气中安静地燃烧,发出苍白色的火焰
B.红热的铁丝在氯气中燃烧产生红色的烟
C.钠在氯气中燃烧产生白烟
D.工业上采用电解熔融氯化钠的方法制备氯气
9.(25-26高一上·浙江杭州·期中)以下关于实验室制备的实验装置描述中,正确的是
A.使用软锰矿(主要成分:)与浓盐酸制备时,可以选用装置①作为气体发生装置
B.可以使用装有碱石灰的装置③代替装有浓硫酸的装置②用于干燥
C.装置④用于收集,气体应从b口进、a口出
D.必须使用装置⑥防止倒吸,不能使用装置⑤吸收尾气
10.(25-26高一上·浙江杭州·期中)化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,提升科学素养。下列实验能达到实验目的且符合操作要求的是
A.图1中:实验现象证明氯气无漂白性,氯水有漂白性,氢氧化钠溶液不可换成澄清石灰水
B.可用图2装置制取少量的氧气
C.可用图3装置配制一定物质的量浓度的溶液
D.图4中,若气球干瘪,证明可与反应
11.(25-26高一上·浙江杭州·期中)根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
用玻璃棒蘸取溶液点在pH试纸上,试纸变白
溶液呈中性
B
取某固体试样溶于盐酸,滴加溶液不变红
该固体中一定不存在
C
投入水中会熔成光亮的小球
与水反应放热且钠的熔点低
D
向久置在空气中的固体中滴加足量的稀硫酸,将产生的气体通入溶液中,溶液未产生白色沉淀
没有变质成
A.A B.B C.C D.D
12.(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列有关钠的化合物说法正确的是
A.苏打的化学式:
B.大量的粉末加入到酚酞溶液中,可以观察到酚酞最终变红
C.向漂白粉溶液中加入少量醋酸可增强漂白能力
D.熔融时的电离方程式:
13.(25-26高三上·江西·阶段检测)下列图示中操作规范的是
A. 观察钠与水反应的现象 B. 测定NaClO溶液的pH
C. 将加热后的蒸发皿取下 D. 稀释浓硫酸
14.(25-26高一上·浙江杭州·期中)钠、氯及其化合物有如图转化关系,淡黄色物质M可在潜水艇中作为氧气的来源,常被用作供氧剂,N常用来杀菌消毒。请按要求填空:
(1)写出M与水反应的化学方程式为________。
(2)请写出一小块金属钠投入溶液中的离子方程式:________。
(3)与反应的化学反应方程式为________。
(4)除去下列括号中少量杂质,写出相关化学方程式:
①固体()化学方程式________。
②溶液()化学方程式________。
15.(25-26高一上·浙江杭州·期中)含氯化合物在生活生产中具有广泛作用。完成下列问题:
(1)含氯产品①中钢瓶上应贴的标签为___________。
A. B.
C. D.
(2)84消毒液主要成分是,使用时除了要按一定比例稀释,对消毒时间也有要求,应不小于10分钟。结合有关知识解释原因:___________。
(3)氯水久置易变质,检验一瓶氯水是否已经完全变质,可选用的试剂是___________。
A.硝酸银溶液 B.酚酞溶液 C.碳酸钠溶液 D.紫色石蕊溶液
(4)实验证实,某批次的漂白粉碱性明显大于正常的漂白粉。原因可能是该批次的产品中混合较多的___________(填化学式)。漂白粉有效成分的化学式是___________。
(5)某同学探究84消毒液性质时,往其中加入浓盐酸,产生了黄绿色气体,经证实为。写出发生反应的化学方程式为:___________。
培优拓展
16.(25-26高一上·重庆·期末)根据下列实验及现象,所得结论正确的是
A.①中灯泡不亮,证明氯化钠不是电解质
B.②中带火星木条复燃,证明该反应放热
C.③中观察到苍白色火焰,说明能在中燃烧
D.④中有色鲜花在干燥氯气中褪色,说明干燥氯气具有漂白性
17.(25-26高一上·河南商丘·期末)为探究新制氯水的成分和性质,某同学设计并完成了下列实验:
实验编号
实验操作
实验现象
①
取2mL新制氯水于试管中,滴加足量溶液
产生白色沉淀
②
取少量新制氯水于试管中,滴加淀粉-KI溶液
溶液变为蓝色
③
取2mL新制氯水于试管中,置于光照下一段时间,再滴加足量溶液
产生的白色沉淀比①中多
④
取2mL新制氯水于试管中,加入粉末
有气泡产生,气体无色无味
下列说法错误的是
A.实验①证明新制氯水中含有,说明与发生了反应
B.实验②中溶液变蓝,一定是氯水中的直接将氧化成所致
C.实验③中白色沉淀增多的原因是HClO见光分解生成了HCl
D.实验④说明新制氯水中含有
18.(25-26高一上·河南商丘·期末)某同学设计如下装置制备并收集纯净、干燥的,下列说法错误的是
A.该装置制的化学方程式为(浓)
B.饱和食盐水的作用是除去中含有的HCl杂质
C.NaOH溶液的作用是吸收多余的,防止污染环境
D.实验时仪器接口的连接顺序为eabcdghf
19.(25-26高一上·浙江温州·期末)在澄清透明溶液中,能大量共存的离子组是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
20.(25-26高一上·重庆九龙坡·期末)下列实验操作及其现象能推出相应结论的是
选项
操作及现象
结论
A
将点燃的镁条迅速伸入集满的集气瓶中,产生白烟和黑色固体
具有氧化性
B
向溶液中滴入少量酸性高锰酸钾溶液,立刻产生大量气体
是分解的催化剂
C
用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验,发现火焰呈黄色
该溶液一定含钠盐
D
向某溶液中加入溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
21.(25-26高一上·河北石家庄·期末)化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关,下列说法错误的是
A.二氧化氯和臭氧可用作自来水的消毒剂
B.食品包装袋里装有的生石灰或还原铁粉所起的作用相同
C.维生素C具有还原性,能帮助人体将不易吸收的Fe3+还原为Fe2+
D.铁丝因无特征焰色,常用作焰色试验蘸取药品的载体
22.(25-26高一上·湖北恩施·期末)利用氯元素价类二维图可以从不同角度研究含氯物质的性质及转化关系。图中a~g均含氯元素。下列叙述错误的是
A.c可用于自来水杀菌消毒
B.需加入其他氧化剂才能实现
C.和能在一定条件下反应生成
D.若为钾盐,可用于实验室制氧气
23.(2026·贵州遵义·二模)氯气是制备含氯化合物的重要原料,某实验小组设计实验制备氯气并验证其性质,下列能达到实验目的的是
A.制取氯气
B.除去中的HCl
C.验证氧化性:
D.吸收氯气
A.A B.B C.C D.D
24.(25-26高一上·山西忻州·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.少量Cl2通入KI溶液中:
B.把金属钠放入水中:
C.向Na2CO3稀溶液中通入少量CO2:
D.向Ba(OH)2溶液中滴入稀硫酸:
25.(25-26高一上·山西忻州·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.少量通入溶液中:
B.把金属钠放入水中:
C.向稀溶液中通入少量:
D.向溶液中滴入稀硫酸:
26.(25-26高一上·河北石家庄·期末)由下列事实或现象能得出相应结论的是
选项
事实或现象
结论
A
取一小块钠加入溶液中,无红色固体出现
还原性:Na<Cu
B
将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片,鲜花逐渐褪色
氯气具有漂白性
C
用洁净的铁丝蘸取待测液,在酒精灯外焰上灼烧,观察到火焰呈黄色
该溶液中含有
D
向无色溶液中加入足量稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体
该溶液中一定含
A.A B.B C.C D.D
27.(25-26高一上·江西景德镇·期中)下列实验现象与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是
A.将固体加入新制氯水中,有无色气泡产生()
B.新制氯水使红色布条褪色()
C.向溶液中滴加新制氯水,再滴加KSCN溶液,溶液呈红色()
D.向新制氯水中滴加溶液有白色沉淀产生()
28.(25-26高一上·浙江杭州·期中)化学在生产、生活和科研中有广泛的应用。请回答下列问题:
(1)1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。根据这一原理,写出实验室制备氯气的化学方程式___________。实验室制备气体的装置一般包括发生装置、除杂装置、___________装置和尾气处理装置。
(2)人体正常的血红蛋白含有,若误食亚硝酸盐会导致血红蛋白中的转化为而中毒,服用维生素C可解毒。以上过程中体现了维生素C的___________性质。(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)汽车尾气(含、、等)是城市空气的污染源之一,治理方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”(用铂、钯合金作催化剂),它能使跟反应生成可参与大气循环的无毒气体。写出该反应的化学方程式:___________。
29.(25-26高一上·山西晋城·期末)分类是学习化学的一种重要方法,科学合理的分类对于系统掌握知识、提高学习效率、解决问题都有着重要的意义。回答下列问题:
(1)现有以下物质:①固体;②溶液;③熔融KCl;④浓盐酸;⑤;⑥铜;⑦蔗糖;⑧高锰酸钾固体;⑨石墨;⑩固体。
ⅰ、上述状态的物质能导电的是______(填标号,下同),属于电解质的是______。
ⅱ、②与⑩的水溶液混合后,溶液恰好呈中性,发生反应的离子方程式为______。
ⅲ、利用上述物质可制取一种黄绿色气体,写出该反应的化学方程式:______。
(2)某同学进行如下实验:
A.将植物油加入水中,充分搅拌;
B.将少量氯化铁饱和溶液加入沸水中,继续加热至液体呈红褐色时停止加热;
C.一定温度下,向蒸馏水中加入氯化钠至恰好饱和;
D.将直径大小为20~30 nm的氧化铜小颗粒分散在塑料中制备复合材料。
实验最终可以获得胶体的是______(填字母)。
(3)如图为氯及其化合物的“价-类”二维图。缺失的类别A为______,物质B为______(填化学式)。某纯碱样品中含有少量NaCl杂质,下列实验方案可测出杂质含量的是______(填字母)。
A.向一定质量样品中加入足量溶液,将沉淀过滤、洗涤干燥,称其质量
B.向一定质量样品中加入足量溶液,将沉淀过滤、洗涤干燥,称其质量
(4)下列物质属于如图所示化学概念交叉部分(阴影部分)的是______(填字母)。
A. B.HCl C.酒精 D.NaCl E.Hg
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