内容正文:
作业验收评价(二十九) 氯及其化合物 氯气的制法
一、选择题
1.下列关于氯及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 ( )
A.Cl2易液化,可用于生产盐酸
B.ClO2有强氧化性,可用于自来水消毒
C.CCl4难溶于水,可用作灭火剂
D.NaClO水溶液呈碱性,可用于漂白有机色素
2.(2026·江苏南通如皋高三适应性考试)实验室可用SiC与Cl2反应(SiC+2Cl2SiCl4+C)制取少量SiCl4(沸点为57.6 ℃,易水解)。下列实验原理和装置不能达到实验目的的是 ( )
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙得到纯净干燥的Cl2
C.用装置丙制取四氯化硅
D.用装置丁收集四氯化硅并吸收尾气
3.(2026·江苏南京中华中学学情调研)下列反应表示正确的是 ( )
A.HClO在水中见光分解:HClO+H2O==O2↑+3H++Cl-
B.惰性电极电解氯化镁溶液:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑
C.Ca(ClO)2溶液中通入SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O==CaSO3↓+2HClO
D.NaClO碱性溶液与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:3ClO-+4OH-+2Fe(OH)3==2Fe+3Cl-+5H2O
4.(2026·江苏苏锡常镇四市教学情况调研)常温下,Fe(OH)3与KClO在碱性条件下反应可制得K2FeO4。实验室制备K2FeO4的装置(夹持装置未画出)和原理不能达到实验目的的是 ( )
A.用装置甲制取Cl2 B.用装置乙除去HCl
C.用装置丙制备K2FeO4 D.用装置丁吸收尾气
5.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
氯水呈浅黄绿色
氯水中含Cl2
B
向饱和NaHCO3
溶液中加入足量氯水
有无色气体产生
氯水中含HClO
C
向红色纸条上滴加氯水
红色纸条褪色
氯水具有漂白性
D
向FeCl2溶液中滴加氯水
溶液变成棕黄色
氯水具有氧化性
6.(2026·江苏扬州高三期末)非金属及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是 ( )
A.漂白粉溶于水与CO2反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO
B.实验室制备少量Cl2:MnO2+4H++Cl-MnCl2+Cl2↑+2H2O
C.工业制硝酸过程中的物质转化:NH3NOHNO3
D.工业制硫酸过程中的物质转化:SSO3H2SO4
7.三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛,其熔点:33 ℃,沸点:73 ℃,遇水易反应。实验室可用下图装置(部分夹持装置已略去)制取ICl3,制备的反应原理:I2+3Cl2==2ICl3。下列说法不正确的是 ( )
A.利用装置甲制备氯气可选用的试剂为高锰酸钾和浓盐酸
B.装置乙中长颈漏斗液面上升说明丙装置可能发生堵塞
C.装置丙中氯化钙的作用是干燥Cl2
D.装置丁中生成ICl3,碘元素的化合价为-3价
8.某化学兴趣小组采用次氯酸钙与稀盐酸反应制取氯气,并探究氯气的性质。实验装置如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.b试管中反应的离子方程式为2ClO-+4H++4Cl-==3Cl2↑+2H2O
B.湿润的pH试纸先变红后褪色,说明Cl2有酸性,同时又有漂白性
C.f处变红,是因为Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+遇KSCN溶液变红
D.g处变为橙色,h处变为黄色,说明氧化性:Cl2>Br2>I2
9.一种制备高效漂白剂NaClO2的实验流程如图所示,反应Ⅰ中发生的反应为3NaClO3+4SO2+3H2O==2ClO2+Na2SO4+3H2SO4+NaCl,下列说法中正确的是 ( )
A.反应Ⅱ中H2O2作还原剂
B.产品中含有S、Cl-
C.NaClO2的漂白原理与SO2相同
D.实验室进行结晶操作通常在坩埚中进行二、非选择题
10.(12分)亚氯酸钠(NaClO2)常用于纺织、造纸业漂白,也用于食品消毒、水处理等。
已知:①亚氯酸钠(NaClO2)受热易分解;
②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下。
制取NaClO2晶体的装置如下:
(1)实验过程中需要持续通入空气,目的是 。
(2)装置A中产生ClO2的化学方程式为 。
(3)装置B中还原剂和氧化剂的物质的量之比为 ,还原产物为 ;反应结束后,为从溶液中得到固体,采取减压蒸发而不用常压蒸发,原因是 。
(4)装置C的作用是 。
11.(14分)二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒灭菌剂。但稳定性较差,可将其用吸收法和电解法两种方法得到较稳定的NaClO2加以保存。其工艺流程示意图如下图所示:
已知:
ⅰ.纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下。
ⅱ.长期放置或高于60 ℃时NaClO2易分解生成NaClO3和NaCl。
(1)步骤1中,生成ClO2的离子方程式是 ,通入空气的作用是 。
(2)方法1中,反应的离子方程式是 ,
利用方法1制NaClO2时,温度不能超过20 ℃,可能的原因是 。
(3)NaClO2的溶解度曲线如图所示,步骤3中从NaClO2溶液中获得NaClO2的操作是 。
(4)NaClO2使用时,加入稀盐酸即可迅速得到ClO2,写出反应的离子方程式: 。
若加入盐酸浓度过大,则气体产物中Cl2含量会增大,原因是 。
答案
评价(二十九) 氯及其化合物 氯气的制法
1.选B 氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,所以氯气可用于生产盐酸,与其易液化的性质无关,A项错误;ClO2有强氧化性,故可用于自来水消毒,B项正确;CCl4不能燃烧,而且密度比空气大,可以隔绝氧气,故可用作灭火剂,与其难溶于水无关,C项错误;NaClO用于漂白有机色素,不是因为NaClO水溶液呈碱性而是因为溶液中水解生成的HClO具有强氧化性,D项错误。
2.选B Cl2中混有HCl和水蒸气,应先通过饱和食盐水除去HCl,再通过浓硫酸干燥,否则得到的Cl2中依旧混有水蒸气,B错误。
3.选D HClO在水中见光分解生成HCl和O2,反应的离子方程式为2HClOO2↑+2H++2Cl-,A错误;惰性电极电解氯化镁溶液时,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上水中的氢离子放电生成氢气,同时生成氢氧化镁沉淀,总反应的离子方程式为Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑,B错误;Ca(ClO)2具有强氧化性,Ca(ClO)2溶液中通入SO2,二者会发生氧化还原反应生成CaSO4,C错误;NaClO碱性溶液与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4、H2O和NaCl,反应的离子方程式为3ClO-+4OH-+2Fe(OH)3==2Fe+3Cl-+5H2O,D正确。
4.选A 装置甲没有酒精灯,无法达到实验目的,A项符合题意;饱和食盐水可以吸收HCl,不会引入新杂质,可以达到实验目的,B项不符合题意;Cl2与KOH反应生成KClO,常温下,Fe(OH)3与KClO在碱性条件下反应可制得K2FeO4,可以达到实验目的,C项不符合题意;Cl2有毒,易污染环境,可以通过用NaOH与Cl2反应除去,可以达到实验目的,D项不符合题意。
5.选B 氯气为黄绿色气体,氯水呈浅黄绿色,是因为溶解了氯气,A正确;向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水,有无色气体产生,是因为HC与氯水中的H+发生反应生成水和二氧化碳,B错误;红色纸条褪色,说明氯水具有漂白性,C正确;向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液变成棕黄色,是因为发生反应:2FeCl2+Cl2==2FeCl3,说明氯水具有氧化性,D正确。
6.选A H2CO3的酸性强于HClO,所以H2CO3能够与Ca(ClO)2发生复分解反应生成HClO,A项正确;MnCl2为易溶强电解质,要拆成离子,且该表达式不符合电荷守恒和原子守恒,B项错误;NO与H2O不反应,C项错误;S与O2反应只能生成SO2,不能生成SO3,D项错误。
7.选D 利用装置甲制备氯气可选用的试剂为高锰酸钾和浓盐酸,不需要加热,直接反应生成氯气,A正确;若丙中U形管堵塞,则气体会滞留在装置乙中,导致乙中长颈漏斗液面上升,B正确;氯化钙是干燥剂,因此丙的作用是干燥制得的氯气,C正确;氯的非金属性强于碘,则氯为-1价,碘为+3价,D错误。
8.选C 次氯酸根和氯离子在酸性条件下发生归中反应,生成氯气,故b中反应的离子方程式为ClO-+2H++Cl-==Cl2↑+H2O,A错误;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,有酸性,使pH试纸变红,次氯酸有漂白性,pH试纸又褪色,但都不是氯气的性质,是氯气和水反应产物的性质,故B错误;f处变红,是因为Fe2+被氯气氧化为Fe3+,Fe3+遇KSCN溶液变红,C正确;g处变为橙色,说明氧化性:Cl2>Br2,h处变为黄色,说明氧化性:Cl2>I2,但是无法说明Br2和I2的氧化性强弱关系,故D错误。
9.选A 反应Ⅰ中发生的反应为3NaClO3+4SO2+3H2O==2ClO2+Na2SO4+3H2SO4+NaCl,反应产生的ClO2气体进入反应Ⅱ装置,发生反应:2ClO2+H2O2+2NaOH==2NaClO2+O2+2H2O,H2O2中氧元素的化合价由反应前的-1价变为反应后O2中的0价,化合价升高,失去电子,H2O2作还原剂,A项正确;反应Ⅱ是在NaOH溶液中进行的,操作过程没有经过洗涤步骤,因此得到的NaClO2中可能混有NaOH,引入杂质离子OH-,不可能含S、Cl-,B项错误;NaClO2中Cl元素的化合价为+3价,该物质具有强氧化性,也具有漂白性,NaClO2的漂白是氧化漂白,而SO2能与某些有色物质结合,产生不稳定的无色物质,因此二者的漂白原理不相同,C项错误;实验室进行结晶操作通常在蒸发皿中进行,坩埚是灼烧固体时使用的仪器,D项错误。
10.解析:(1)根据题给信息“纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下”,可知实验过程中持续通入空气的目的是稀释ClO2,以防止发生爆炸。(2)装置A中NaClO3被还原为ClO2,Na2SO3被氧化为Na2SO4,可知装置A中的化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4==2ClO2↑+2Na2SO4+H2O。(3)装置B中ClO2参加反应生成NaClO2,Cl元素的化合价降低,作氧化剂,H2O2作还原剂,有氧气生成,装置B中还原剂和氧化剂的物质的量之比为1∶2,还原产物为NaClO2。根据题给信息,采取减压蒸发而不用常压蒸发的原因是常压蒸发温度过高,亚氯酸钠容易分解。(4)装置C的作用是吸收ClO2,防止污染空气。
答案:(1)稀释ClO2以防爆炸
(2)2NaClO3+Na2SO3+H2SO4==2ClO2↑+2Na2SO4+H2O
(3)1∶2 NaClO2 常压蒸发温度过高,亚氯酸钠容易分解
(4)吸收ClO2,防止污染空气
11.解析:(1)步骤1中氯酸根和二氧化硫反应得到ClO2,离子方程式为2Cl+SO2==2ClO2+S;由于纯NaClO2易分解爆炸,因此通入空气的作用是将生成的ClO2稀释到10%以下,防止分解爆炸。(2)方法1中,反应的离子方程式为2ClO2+H2O2+2OH-==2Cl+O2↑+2H2O;利用方法1制NaClO2时,温度高过氧化氢易分解,则温度不能超过20 ℃,可能的原因是H2O2温度较高时易分解。(3)根据图中NaClO2的溶解度曲线,低于38 ℃析出的是NaClO2·3H2O,高于60 ℃时NaClO2易分解生成NaClO3和NaCl,因此步骤3中从NaClO2溶液中获得NaClO2晶体的操作是加热温度至略低于60 ℃,浓缩、冷却至略高于38 ℃结晶,洗涤。(4)NaClO2和稀盐酸反应的离子方程式为5Cl+4H+==4ClO2↑+Cl-+2H2O;NaClO2和较浓盐酸混合,发生氧化还原反应,生成氯气,导致氯气含量增大。
答案:(1)2Cl+SO2==2ClO2+S 将生成的ClO2稀释到10%以下,防止分解爆炸
(2)2ClO2+H2O2+2OH-==2Cl+O2↑+2H2O H2O2温度较高时易分解
(3)加热温度至略低于60 ℃,浓缩、冷却至略高于38 ℃结晶,洗涤
(4)5Cl+4H+==4ClO2↑+Cl-+2H2O NaClO2和较浓盐酸混合,发生氧化还原反应,生成氯气,导致氯气含量增大
5 / 5
学科网(北京)股份有限公司
$