内容正文:
第2课时 研究物质性质的基本程序
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氯及其重要化合物的主要性质。
2.认识氯及其重要化合物在生产生活中的应用和对生态环境的影响。
知识点一 研究物质性质基本程序的应用实例——研究氯气的性质
1.研究物质性质的基本程序
2.氯气的物理性质
颜色状态
气味
密度
溶解性
黄绿 色气体
刺激性 气味
比空气 大
常温下1体积水溶解约2体积氯气
3.氯气的化学性质
(1)与单质的反应
(2)与水的反应
溶解的Cl2部分与水反应,化学方程式为 Cl2+H2OHCl+HClO 。
(3)与碱溶液的反应
①Cl2与NaOH溶液反应制84消毒液的原理为 2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O 。利用此反应可以吸收尾气中的有毒气体Cl2。
②工业上用Cl2和石灰乳制取漂白粉的原理为 2Ca(OH)2+2Cl2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 。
1.下列氯化物中,既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金属和盐酸反应制得的是( )
A.CuCl2 B.FeCl3
C.FeCl2 D.AlCl3
解析:D 氯气与Cu反应可生成CuCl2,但是铜单质不能与稀盐酸反应,A错误;2Fe+3Cl22FeCl3,但是铁单质与稀盐酸反应生成FeCl2,B、C错误;2Al+3Cl22AlCl3,铝单质与稀盐酸反应生成AlCl3,D正确。
2.用自来水(以Cl2为杀菌消毒剂)配制下列物质的水溶液,不会出现明显的药品变质问题的是( )
A.Na2CO3 B.AgNO3
C.CuSO4 D.NaOH
解析:C Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,则配制Na2CO3、AgNO3、NaOH溶液时均会因发生反应而变质,选C。
3.(2026·广东揭阳高一期中)25 ℃时,1体积的水可溶解约2体积的氯气。下列实验现象不能证明氯气与水发生了化学反应的是( )
解析:A A项,氯气能溶于水,也可以使试管内液面上升,不能证明氯气和水发生了反应;B项,硝酸酸化的硝酸银溶液中产生白色沉淀,说明产生了氯离子,从而证明氯气和水发生了反应;C项,干燥的氯气不能使干燥的红布条褪色,仅湿润的红布条褪色,说明产生了漂白性物质,证明氯气和水发生了反应;D项,新制氯水的pH小于7,说明生成了酸性物质,证明氯气和水发生了反应。
知识点二 由氯气制备的常用消毒剂和漂白剂
1.次氯酸
(1)性质
①HClO属于弱酸;酸性:HClO<H2CO3。
②不稳定性:2HClO2HCl+O2↑。
③漂白性。
(2)用途:具有消毒作用和 漂白 作用。
2.次氯酸盐
(1)84消毒液与漂白粉的对比
84消毒液
漂白粉
制备
由Cl2和NaOH溶液反应制得
工业上通常用石灰乳和氯气反应来制备漂白粉
主要成分
NaClO
CaCl2和Ca(ClO)2
有效成分
NaClO
Ca(ClO)2
(2)漂白原理
次氯酸盐与空气中的CO2和水蒸气反应可生成HClO。如:Ca(ClO)2+H2O+CO2CaCO3+2HClO。
3.二氧化氯
二氧化氯(ClO2)也可用于漂白和消毒。其漂白能力和消毒能力比氯气强,使用起来比较安全。
在地震灾区可使用漂白粉、二氧化氯等含氯化合物对饮用水进行消毒;84消毒液是生活中常见的消毒剂,这些消毒剂比氯气更易携带和使用。
【交流讨论】
1.保存84消毒液、漂白粉应注意什么问题?使用次氯酸盐时,如何起到漂白和消毒的作用?
提示:以次氯酸盐为有效成分的消毒剂和漂白剂应避光并置于阴凉处密封保存;次氯酸盐在空气中与CO2和H2O反应生成HClO,而HClO具有强氧化性,从而发挥漂白和消毒的作用。
2.84消毒液能和洁厕灵一起使用吗?为什么?
提示:不能。84消毒液的有效成分为NaClO,洁厕灵的有效成分为盐酸,二者发生反应:NaClO+2HClNaCl+Cl2↑+H2O,氯气有毒,故不可混用。
3.工业上为什么不保存HClO,而保存漂白粉?
提示:HClO不稳定,见光易分解,久置后变质,所以制备较稳定的次氯酸盐更便于储存和运输。
1.次氯酸的漂白原理、特点及应用范围
2.漂白液和漂白粉的失效及保存
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,HClO见光易分解而失效,因此漂白液和漂白粉应避光并置于阴凉处密封保存。
1.下列实验操作、现象和结论均正确,且存在因果关系的是( )
选项
实验操作
现象
结论/解释
A
漂白粉在空气中久置
漂白粉变质
漂白粉中的CaCl2与CO2反应生成CaCO3
B
将氯气通入装有湿润的红色纸条的广口瓶中
红色纸条褪色
氯气具有漂白性
C
向新制氯水中滴入紫色石蕊试液
溶液先变红后褪色
新制氯水有酸性和漂白性
D
洁厕灵与“84”消毒液混用
产生气体
两种溶液混合产生的HClO易分解
解析:C 漂白粉变质是由于Ca(ClO)2与空气中的CO2和H2O反应生成CaCO3和HClO,HClO不稳定,见光易分解,A错误;氯气本身无漂白性,红色纸条褪色是Cl2与水反应生成的HClO漂白所致,B错误;新制氯水中的H+使石蕊变红,HClO使其褪色,现象与结论存在因果关系,C正确;洁厕灵中的HCl与“84”消毒液中NaClO发生反应生成Cl2,而不是HClO分解,D错误。
2.(2026·福建漳州高一期中)用图1所示装置向装有Cl2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Cl2溶于水,溶于水的Cl2全部与水反应
B.由图2可知,当压强最小时,说明Cl2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Cl2换成CO2,所得的压强变化趋势与图2相似
解析:D 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。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;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;阶段②的压强变小,发生反应Cl2+2NaOHNaCl+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;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,则压强变化趋势与图2相似,D正确。
3.(2026·江西南昌高一期中)阅读下列短文:
最初,人们直接用作漂白剂,但的溶解度不大,而且与水反应生成的不稳定(光照时易分解),导致氯水难以保存,使用起来不方便,效果也不理想。为解决这一问题,在Cl2与水反应的基础上,人们制得了具有漂白作用的次氯酸盐。
将Cl2通入冷的中,即制得为有效成分的。漂白粉在使用时需要加水浸泡片刻才能更好地发挥漂白效果;漂白粉与洁厕剂(含有)不能混合使用,否则两者将发生氧化还原反应产生Cl2,Cl2对人的呼吸道有强烈的刺激作用。
请回答下列问题:
(1)上述短文标有序号的物质中,属于酸的是 ③⑦ (填序号,下同);属于混合物的是 ①④⑥ ;属于盐的是 ⑤ 。
(2)氯水中起漂白作用的物质是 HClO (填化学式)。
(3)写出Cl2和石灰乳反应制备漂白粉的化学方程式:2Ca+2Cl2CaCl2+Ca+2H2O。
(4)写出漂白粉失效的化学方程式Ca(ClO)2+H2O+CO2CaCO3↓+2HClO、2HClO2HCl+O2↑。
(5)写出漂白粉与HCl反应生成Cl2的化学方程式:Ca+4HClCaCl2+2Cl2↑+2H2O。
解析:(1)HClO(序号③)、HCl(序号⑦)属于酸,故填③⑦;氯水(序号①)、石灰乳(序号④)、漂白粉(序号⑥)属于混合物,故填①④⑥;次氯酸钙(序号⑤)属于盐,故填⑤。
(2)氯气与水反应生成HClO和HCl,HClO具有强氧化性和漂白作用。
(3)Cl2和石灰乳反应生成次氯酸钙、氯化钙和水,化学方程式为2Ca+2Cl2CaCl2+Ca+2H2O。
(4)漂白粉失效的化学方程式:Ca(ClO)2+H2O+CO2CaCO3↓+2HClO,2HClO2HCl+O2↑。
(5)漂白粉与HCl反应生成Cl2、氯化钙和水,化学方程式为Ca+4HClCaCl2+2Cl2↑+2H2O。
能力培养 分析判断氯水的成分及性质(探究与创新)
某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水,现象如图所示:
1.该实验说明Cl2分子具有漂白性吗?
提示:不正确。HClO具有漂白性,Cl2无漂白性。
2.将实验后的pH试纸在酒精灯上微热,试纸又恢复为原来的颜色吗?
提示:HClO的漂白持久、稳定,实验后的pH试纸加热不会恢复原来的颜色。
3.若用久置的氯水进行实验,产生相同的实验现象吗?
提示:久置氯水的主要成分为稀盐酸,无漂白性,故不会产生相同的实验现象。
解有关新制氯水性质类题的注意事项
(1)新制氯水的成分为三种分子(Cl2、H2O、HClO)和四种离子[H+、Cl-、ClO-、OH-(极少量)]。
(2)新制氯水的性质
【迁移应用】
1.为探究氯气和氯水的性质,向一个带刻度的针筒(容积为 100 mL)里吸入60 mL氯气后再吸入40 mL的水,密封后在光照条件下放置(针筒内压强保持不变),可观察到的现象是( )
①吸入水后,黄绿色气体体积缩小;
②针筒内溶液为浅黄绿色,光照一段时间后颜色变浅;
③针筒内最后得到无色液体和无色气体,其气体的体积约为10 mL。
A.①② B.②③
C.①③ D.①②③
解析:A 针筒内吸入水后,氯气溶于水且溶于水的氯气部分与水反应生成氯化氢和次氯酸,气体体积缩小,则针筒的活塞内移,①正确;氯气溶于水得到浅黄绿色的氯水,光照时,氯水中的次氯酸遇光分解,溶液颜色变浅,②正确;当针筒内最后得到无色液体和无色气体时,由方程式可得如下转化关系:2Cl2~2HClO~O2,则最终得到氧气的体积为 60 mL×=30 mL,③错误。
2.(2026·辽宁锦州高一期中)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Cl-
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
解析:C 新制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;新制氯水中的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;红色纸条褪色是HClO的漂白性所致,说明新制氯水具有漂白性,C正确;光照下新制氯水产生气泡是HClO分解生成O2,而非Cl2溶解度变化,D错误。
3.氯水中含有多种成分,因而具有多种性质。用氯水分别与如图四种物质作用(四种物质与氯水的重合部分代表物质间的反应,且氯水足量),请回答下列问题:
(1)能证明氯水具有漂白性的是 d (填“a”“b”“c”“d”或“e”)。
(2)反应c过程中的现象是有白色沉淀生成,反应e的现象是氯水的浅黄绿色消失,
反应e的化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,反应b的化学方程式为Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑。
(3)久置的氯水最终会变成盐酸,用化学方程式表示为2HClO2HCl+O2↑。
(4)实验室保存氯水的方法是密封保存在棕色试剂瓶中,置于阴凉处。
解析:氯水中含有H+、Cl-、ClO-、Cl2、H2O、HClO等粒子,可以与NaOH、AgNO3、Na2CO3发生反应。HClO具有漂白性,故氯水可使石蕊溶液先变红后褪色,但HClO不稳定,见光易分解。
4.某同学在一次实验中发现:将新制氯水逐滴加入含有酚酞的氢氧化钠溶液中,当加到最后一滴时溶液的红色突然消失。
(1)知识储备:将氯气通入水中的化学方程式为 Cl2+H2OHCl+HClO 。
(2)探究“溶液的红色突然消失”的原因。
①猜想:a.氯水中的盐酸中和了NaOH,使酚酞由红色变成无色;
b. 氯水中的HClO有漂白性,使酚酞褪色 。
②设计实验:向已褪色的溶液中继续滴加NaOH溶液至过量,若现象为 红色重新出现 ,则证明“猜想a”正确;若现象为 红色不再出现(或不变色) ,则证明“猜想b”正确。
解析:(1)氯气与水反应的化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO。
(2)①氯水中含有盐酸,盐酸具有酸性,能够与氢氧化钠发生中和反应,酚酞在碱性环境下才显示红色;次氯酸具有漂白性,能使红色的酚酞变成无色。②要证明红色褪去的原因是a或b,可以通过以下实验:向已经褪色的溶液中继续加入NaOH溶液,直至溶液呈碱性,若溶液恢复红色,则说明是溶液的碱性被中和导致褪色,反之,则是酚酞被漂白而褪色。
1.(2026·江苏连云港高一期中)氯气在生产、生活中用途十分广泛。氯气可用于自来水消毒,生产盐酸、聚氯乙烯、漂白剂等产品。氯碱工业通过电解饱和食盐水制备氯气。实验室用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气,其反应原理为2KMnO4+16HCl2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。下列说法不正确的是( )
A.工厂中液氯常储存于钢瓶中
B.实验室中氯水常放在棕色瓶中
C.自来水可用氯气进行消毒杀菌
D.自然界存在大量氯单质和氯的化合物
解析:D 液氯在常温下与干燥钢瓶不反应,可安全储存,A正确;氯水中的HClO见光易分解,需避光保存,B正确;氯气溶于水生成HClO,具有强氧化性可杀菌消毒,C正确;氯单质(Cl2)化学性质活泼,自然界中几乎不存在,氯主要以化合物形式存在(如NaCl),D错误。
2.(2026·天津河西高一期中)下列关于次氯酸的描述正确的是( )
A.很稳定 B.有强酸性
C.有强氧化性 D.属于氧化物
解析:C HClO不稳定,见光易分解,A错误;HClO是一种弱酸,酸性比碳酸还弱,B错误;HClO中Cl元素显+1价,具有强氧化性,C正确;HClO由3种元素组成,不属于氧化物,D错误。
3.下列叙述中,正确的是( )
A.氯水、液氯是状态不同的同一种物质,均属于纯净物
B.可以用pH试纸测定新制氯水的pH
C.漂粉精在空气中容易失效的原因是次氯酸钙不稳定,易分解
D.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2分子
解析:D 氯水中含有Cl2、H2O、HClO等多种微粒,属于混合物,而液氯中仅含有Cl2一种微粒,属于纯净物,A错误;新制氯水中的HClO具有漂白性,无法用pH试纸测定其pH,B错误;漂粉精暴露于空气中会生成HClO,其见光易分解,是因为HClO的不稳定性导致了漂粉精在空气中容易失效,C错误。
4.(2025·广州高一期中)部分常见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具有漂白性
B.c可能为漂白液或漂白粉有效成分
C.d的浓溶液可与c的溶液反应生成a
D.a与水反应产生d和e
解析:A a为Cl2、b为盐酸盐、c为次氯酸盐、d为HCl、e为HClO。氯气没有漂白性,A项不合理;c为次氯酸盐,可能为次氯酸钠或次氯酸钙,分别是漂白液和漂白粉的有效成分,B项合理;浓盐酸与次氯酸盐溶液反应生成氯气,C项合理;a为Cl2、d为HCl、e为HClO,Cl2+H2OHCl+HClO,D项合理。
5.(2026·山东阶段练习)含氯化合物在生活生产中具有广泛作用。完成下列问题:
(1)关于液氯与新制氯水叙述正确的是 (填字母)。
A.都含有氯离子 B.都含氯分子
C.都是纯净物 D.都有漂白性
(2)氯水久置易变质,用化学方程式表示氯水变质原理 。
检验一瓶氯水是否已经完全变质,可选用的试剂是 (填字母)。
A.硝酸银溶液 B.酚酞溶液
C.碳酸钠溶液 D.紫色石蕊溶液
(3)数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连,可利用信息技术对化学实验进行数据的采集和分析。利用数字化实验对氯水的光照实验进行数据采集与分析得到以下图像,相关说法错误的是 (填字母)。
A.图1可为光照过程中氯水的pH变化情况
B.图2可为光照过程中氯水中氯离子浓度的变化情况
C.图3可为光照过程中氯气在瓶中的体积分数
D.氯水应保存在配有玻璃塞的棕色细口瓶中
答案:(1)B
(2)2HClO2HCl+O2↑ D
(3)C
解析:(1)液氯中只有Cl2,没有氯离子,A错误;液氯与新制氯水都含氯分子,B正确;液氯是单质,氯水是混合物,C错误;液氯无漂白性,氯水有漂白性,D错误。
(2)新制的氯水存在三分子四离子:Cl2、H2O、HClO、H+、OH-、Cl-、ClO-,久置的氯水是HCl溶液,则氯水变质的原因是HClO见光分解,化学方程式为2HClO2HCl+O2↑;检验一瓶氯水是否已经完全变质实质是检验氯水是否还含有HCl之外的成分。氯水和久置氯水均含Cl-,加AgNO3溶液都能生成白色沉淀,A不符合题意;氯水、久置氯水遇酚酞溶液均不变色,B不符合题意;氯水、久置氯水遇碳酸钠溶液均产生气泡,C不符合题意;氯水遇紫色石蕊溶液先变红后褪色,若完全变质则变红,不褪色,D符合题意。
(3)随着HClO见光分解生成HCl和氧气,溶液的酸性逐渐增强,pH值减小,Cl-的浓度增大,Cl2的体积分数减小。氯水中的成分HClO见光会分解为HCl,酸性会增强,pH降低,A正确;氯水见光分解会产生HCl,Cl-的浓度会逐渐增大,B正确;HClO见光分解会产生氧气,因此Cl2的体积分数要减小,C错误;HClO见光分解,所以氯水应保存在配有玻璃塞的棕色细口瓶中,D正确。
6.常温下,A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色气体单质,A、B、C、D、E都含X元素,其转化关系如图所示。
(1)请分别写出B、C、D、E的化学式(如为溶液请填溶质的化学式):B. HClO ,C. NaCl ,D. HCl ,E. NaClO 。
(2)写出A和H2O反应的化学方程式:Cl2+H2OHCl+HClO。
(3)通常情况下,为了防止污染环境,在做完实验后,多余的气体A应用NaOH溶液吸收,其反应的化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。
(4)漂白粉的有效成分是 Ca(ClO)2 (填化学式),漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,产生具有漂白、杀菌作用的次氯酸,化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO,
次氯酸不稳定,次氯酸见光分解的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑。
解析:常温下,A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体,则A为Cl2,A、B、C、D、E都含X元素,由转化关系,可知B为HClO,D为HCl,C为NaCl,E为NaClO。
1.(2026·浙江温州高一期中)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.漂白粉 D.液氯
解析:B A项,盐酸是HCl的水溶液,完全电离为H+和Cl-,不含Cl2分子;B项,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;C项,漂白粉主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2,含Cl-但无Cl2分子;D项,液氯是液态Cl2,仅含Cl2分子,不含Cl-。
2.(2026·江苏无锡高一期中)下列实验装置能达到实验目的的是( )
A.测氯水的pH
B.干燥氯气
C.收集氯气
D.吸收氯气
解析:D A项,氯水具有漂白性,不能用pH试纸测定氯水的pH,同时不能将pH试纸直接放入到待测液中;B项,氯气与碱石灰反应,所以不能用碱石灰干燥氯气;C项,氯气的密度大于空气,因此空气的排气口应位于上方;D项,氯气能与氢氧化钠溶液反应,因此可以用NaOH溶液吸收氯气。
3.下列关于氯气、液氯、新制氯水和久置氯水的叙述正确的是( )
A.久置的氯水相当于盐酸
B.液氯和新制氯水均是混合物
C.常温下,氯水和液氯均可用钢罐存放
D.氯气有强氧化性、氯水无氧化性
解析:A 液氯是液态氯气,属于纯净物,B错误;常温下,氯水中的盐酸和次氯酸均能与铁反应,腐蚀钢罐,则氯水不能用钢罐存放,C错误;氯水中含有的次氯酸、氯气、次氯酸根离子、氢离子都能表现氧化性,D错误。
4.(2025·九江高一期中)用下图所示装置制备氯化铜并探究氯气的某些性质,下列说法正确的是( )
A.先点燃酒精灯再通入干燥的氯气
B.在空试管中放入湿润的有色布条,布条不褪色
C.持续通入氯气后紫色石蕊溶液先变红后褪色
D.实验装置末端处应连接一个盛有足量饱和食盐水的尾气处理装置
解析:C 由题图知,硬质试管中氯气与铜共热反应制备氯化铜,加热前应先通入干燥氯气排尽装置中的空气,防止铜被空气中的氧气氧化干扰实验;空试管中放入的湿润有色布条用于验证氯水的漂白性;盛有紫色石蕊溶液的试管用于验证氯水的酸性和漂白性,实验现象为溶液先变红后褪色;为防止氯气污染环境,实验装置末端处应连接一个盛有足量氢氧化钠溶液的尾气处理装置。
5.(教材改编题)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.K2CO3溶液 D.饱和食盐水
解析:D A项,浓硫酸具有吸水性,新制备的Cl2通过浓硫酸后被干燥,干燥的Cl2不能使干燥红色布条褪色;B项,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;C项,K2CO3溶液呈碱性,能与Cl2发生反应,关闭B阀时Cl2被吸收,故干燥红色布条没有明显变化;D项,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。
6.(2025·南宁高一期中)下图为氯气及氯的化合物的“价—类”二维图,下列叙述错误的是( )
A.g遇石蕊溶液变红色
B.工业上常将b通入NaOH溶液中制备漂白粉
C.e和f均可用于环境杀菌消毒
D.b、d、f的水溶液均具有漂白性
解析:B 根据氯元素的“价—类”二维图知,盐类以钠盐为例,a是HCl、b是Cl2、c是ClO2、d是HClO、e是NaClO3、f是NaClO、g是HClO4。工业上常将Cl2通入石灰乳中制备漂白粉,B项错误。
7.某同学用下列装置进行有关Cl2的实验。下列说法不正确的是( )
A.图Ⅰ中:实验现象证明氯气无漂白作用,氯水有漂白作用
B.图Ⅱ中:闻Cl2的气味
C.图Ⅲ中:实验现象:安静燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾
D.图Ⅳ中:若气球干瘪,证明Cl2可与NaOH反应
解析:D 若Cl2能与NaOH溶液反应,则烧瓶内压强减小,气球就会鼓起来,D错误。
8.某研究性学习小组欲探究氯气的化学性质,设计如图所示的实验装置。
已知:该装置气密性良好;铜粉放在耐高温托盘内(防止硬质玻璃管炸裂)。
请回答下列问题:
(1)为防止铜与空气中的氧气反应,在加热之前应该进行的操作为通入氯气排尽装置中的空气。
(2)当观察到AgNO3溶液中出现白色沉淀时,点燃酒精灯加热。写出AgNO3溶液中发生反应的化学方程式:Cl2+H2OHCl+HClO、HCl+AgNO3AgCl↓+HNO3。
(3)硬质玻璃管中的反应现象为剧烈反应,产生棕黄色的烟,反应的化学方程式为Cu+Cl2CuCl2。
(4)装置中空试管的作用是防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中,使硬质玻璃管炸裂。
(5)烧杯中氢氧化钠溶液的作用是 吸收尾气中的氯气,防止污染空气 ,发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。
解析:(1)为防止铜与空气中的氧气反应,在加热之前应该进行的操作为通入氯气排尽装置中的空气。
(2)将Cl2通入AgNO3溶液中,Cl2先与水反应生成HCl和HClO,HCl再与AgNO3反应生成白色沉淀,反应的化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO、HCl+AgNO3AgCl↓+HNO3。
(3)干燥的氯气与铜粉在高温下剧烈反应生成氯化铜,产生棕黄色的烟,该反应的化学方程式为Cu+Cl2CuCl2。
(4)空试管的作用是防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中使硬质玻璃管炸裂。(5)氢氧化钠溶液可吸收尾气中的氯气,从而防止污染空气,发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。
9.如图所示,A处通入Cl2,关闭B阀时,C处干燥的红布看不到明显现象,当打开B阀后,C处干燥的红布条逐渐褪色,则下列说法错误的是( )
A.通入的氯气是湿润的
B.D瓶中的液体可以是饱和NaCl溶液
C.D瓶中的液体可以是浓硫酸、也可以是Na2CO3溶液、NaOH溶液
D.红布条褪色是因为有次氯酸生成,其漂白原理与过氧化钠相同
解析:B 根据题意可知,A处通入未经干燥的氯气,洗气瓶D中物质具有吸水性或能与氯气发生化学反应,A正确;饱和氯化钠溶液不能干燥氯气,B错误;浓硫酸可以干燥氯气,Na2CO3溶液、NaOH溶液可以和氯气反应,C正确;次氯酸和过氧化钠都是氧化漂白,D正确。
10.用如图装置探究Cl2的漂白原理,其中红纸①是干燥的,红纸②~④分别用下表中的试剂润湿。向中心Ca(ClO)2粉末上滴加几滴盐酸,产生大量黄绿色气体,红纸变化如下:
红纸编号
试剂
红纸变化
①
—
不褪色
②
蒸馏水
逐渐褪色
③
饱和食盐水
几乎不褪色
④
NaHCO3溶液(调至pH=7)
快速褪色
已知酸性:H2CO3>HClO>HC。下列对于该实验的分析不正确的是( )
A.对比①②的现象,说明红纸褪色涉及的反应是Cl2+H2OHCl+HClO
B.对比②③的现象,说明能使红纸褪色的微粒是HClO
C.对比②④的现象,说明能使红纸褪色的微粒一定不是H+
D.对比②③④的现象,说明HClO的量影响漂白效果
解析:B 干燥红纸①不褪色,红纸②用蒸馏水润湿,逐渐褪色,其原因是发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,生成的HClO使红纸漂白褪色,A正确;Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小,生成的HCl、HClO都较少,不能确定使红纸褪色的是HClO,B错误;②中溶液呈中性,④中溶液呈碱性,但红纸④快速褪色,说明能使红纸褪色的微粒一定不是H+,C正确;由于酸性:H2CO3>HClO>HC,NaHCO3与HCl反应,促进了Cl2溶解,生成的HClO增多,红纸褪色加速,漂白效果更好,D正确。
11.(2026·陕西西安高一期中)氯化铁是一种棕红色固体、易潮解,100 ℃左右时升华,工业上用于金属蚀刻、污水处理等。实验室可用氯气与金属铁反应制备无水氯化铁,装置如图所示(部分导管及橡胶管省略)。回答下列问题:(已知:MnO2与浓盐酸加热可以获得Cl2)
(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母)。
a→ j → i →e→f→g→h→ j → i → c 。
(2)观察到 D中充满黄绿色气体 时才点燃D处酒精灯。
(3)装置E中g代表的是D中的粗玻璃管,这样设计的目的是防止三氯化铁固体堵塞导管。
(4)用化学方程式表示NaOH溶液的作用:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。
(5)Cl2还可用于生产“84消毒液”和“洁厕灵”等生活日用品。曾有报道,有人将洁厕灵(主要成分是稀盐酸)与84消毒液混合使用发生氯气中毒事件。请写出产生氯气反应的化学方程式2HCl+NaClONaCl+Cl2↑+H2O。
解析:用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体,用浓硫酸干燥,氯气与铁反应生成氯化铁,用碱除去氯气(尾气处理)。
(1)A制取氯气,B除去氯气中的氯化氢气体,F中浓硫酸用于干燥氯气,D中氯气与铁反应生成氯化铁,E中收集无水氯化铁,FeCl3在100 ℃左右有升华现象,防止三氯化铁固体堵塞导管,连接E装置的粗导管,然后用C装置(氢氧化钠溶液)吸收多余的氯气,防止污染空气,为防止C中水蒸气进入E中造成氯化铁水解,E与C之间加F(浓硫酸),装置的连接顺序为a→j→i→e→f→g→h→j→i→c。
(2)D装置反应管中充满黄绿色气体时才点燃D处酒精灯,防止铁与空气中的氧气反应。
(3)氯化铁是一种棕红色固体100 ℃升华,故装置E粗玻璃管的作用防止三氯化铁固体堵塞导管。
1.钠的性质
(1)钠与皮肤接触会腐蚀皮肤,应用干燥的镊子夹取,不能用手直接接触。
(2)钠着火不能用水或CO2扑灭,应该用干燥的沙子盖灭。
(3)剩余的钠应该放回原试剂瓶中。
(4)少量的金属钠保存在煤油中,大量的金属钠保存在石蜡油中。因为钠与空气中的氧气及水蒸气均能发生反应,所以需要隔绝空气保存。
(5)将Na2O2投入酚酞溶液中,试液先变红,后褪色。
2.Cl2及含氯化合物的性质
(1)Cl2无漂白性,HClO有漂白性。
(2)氯水为混合物,液氯为纯净物。
(3)NaClO与CO2、H2O反应生成HClO时,注意另一产物为NaHCO3。
(4)新制氯水需密封保存在棕色试剂瓶中。漂白粉、84消毒液均应密封保存。
(5)新制氯水成分:Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-(极少量)。
(6)氯水久置后,由于发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO、2HClO2HCl+O2↑,最终得到稀盐酸,其溶质为HCl,故久置的氯水酸性增强,无漂白性。
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