内容正文:
专题06 氯及其化合物
5大高频考点
考点01 氯气的性质
考点02 氯水 氯的化合物
考点03 氯气的制法
考点04 氯及其化合物价类二维图
考点05 氯及其化合物综合题
考点01 氯气的性质
1.(2025-2026高一上·安徽省县域联盟·期中)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.
B.
C.
D.
2.(2025-2026高一上·安徽省合肥市第一中学·期中)亚氯酸钠是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathieson)法制备亚氯酸钠的流程如图所示:
已知:纯易分解爆炸,一般稀释到以下。
下列说法正确的是
A. 中的化合价为-2价
B. 反应①中参加反应的和的化学计量数之比为1:2
C. 反应①需鼓入空气,主要目的是稀释以防爆炸
D. 反应②条件下,还原性:
3.(2025-2026高一上·安徽省皖江名校联盟·期中)分类是学习和研究化学的重要方法,下列分类正确的是
选项
混合物
化合物
氧化物
酸
A
NaOH
ClO2
H2SO4
B
冰水混合物
K2O2
CO2
HClO
C
氢氧化铁胶体
漂白粉
Fe3O4
C2H5OH
D
盐酸
CaO
H2O
H3PO4
A. A B. B C. C D. D
4.(2025-2026高一上·安徽淮北、宿州部分学校·期中)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
5.(2025-2026高一上·安徽省县域联盟·期中)下列说法中正确的是
A. 的摩尔质量是
B. 的质量是
C. 含有
D. 个的物质的量约为
(2025-2026高一上·安徽省安庆市安庆一中·期中)阅读资料,氯元素及其化合物应用广泛。以为原料可制得、、、、等,将分散在乙醇中形成无色透明分散系,用一束强光照射,可看到明显的光路。是一种高效的水污染处理剂。实验室可通过以下反应制得:。完成问题:
6.下列有关分散在乙醇中形成的分散系的说法正确的是
A. 该分散系是一种固溶胶
B. 乙醇是非电解质
C. 分散质粒子直径小于1
D. 分散质粒子不能透过滤纸
7.下列关于实验室制备的反应说法正确的是
A. 发生还原反应
B. 表现出酸性和氧化性
C. 作氧化剂
D. 每生成1个有2个电子转移
8.(2025-2026高一上·安徽宣城市宣州区皖南八校·期中)下列有关物质用途的说法错误的是
A. 氧化钠可用作呼吸面具供氧剂
B. 二氧化氯可用作自来水消毒剂
C. 浓可用于干燥氯气
D. 氯气可用作制漂白粉
9.(2025-2026高一上·安徽省安庆市桐城中学·期中)下列说法中正确的是
A. 漂白粉的有效成分是和
B. 氯气和久置氯水无漂白性,而液氯和新制氯水有漂白性
C. 新制氯水和久置氯水均具有酸性,且后者酸性强
D. 工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉
10.(2025-2026高一上·安徽省皖江名校联盟·期中)现有X、Y、Z三种元素
①X的单质可以在Z的单质中燃烧,生成XZ,燃烧时火焰为苍白色。
②X的单质可与Y的单质化合生成X2Y,X2Y在常温下为液体。
③Z的单质溶于X2Y中,所得溶液具有漂白性。
下列说法正确的是
A. Z单质和铁反应,铁过量时生成FeZ2
B. Y单质和钠反应生成产物阴阳离子个数比一定为1:2
C. Z的单质溶于X2Y中,所得溶液中存在四种分子
D. X的单质在化学反应中化合价一定升高
11.(2025-2026高一上·安徽省皖江名校联盟·期中)ClO2稳定性差,易爆炸。可采用以下方法制取其水溶液,或制成较稳定的NaClO2保存(温度高于60℃时,NaClO2易分解成NaClO3和NaCl)。下列有关说法不正确的是
A. ClO2稳定性差,不能用作自来水的消毒剂
B. NaClO2、NaClO3和NaCl均属于盐类
C. 步骤Ⅰ通入氮气,是为了稀释ClO2,防止爆炸
D. 步骤Ⅲ要采用低温加热、减压蒸发方式进行
(2025-2026高一上·安徽省淮南第二中学·期中)阅读资料,氯元素及其化合物应用广泛。以为原料可制得、、、、等,将分散在乙醇中形成无色透明分散系,用一束强光照射,可看到明显的光路。是一种高效的水污染处理剂。实验室可通过以下反应制得:
。
完成下列小题:
12.下列有关分散在乙醇中形成的分散系的说法正确的是
A. 乙醇是电解质
B. 分散质粒子直径小于
C. 该分散系是一种胶体
D. 分散质粒子不能透过滤纸
13.下列关于实验室制备的反应说法正确的是
A. 表现出酸性和氧化性
B. 发生还原反应
C. 作氧化剂
D. 每生成1个有2个电子转移
14.下列关于和说法正确的是
A. 的溶解度大于
B. 能用澄清石灰水鉴别和
C. 两者的饱和溶液中滴加酚酞溶液都变红
D. 用上图装置可比较两者的热稳定性
15.(2025-2026高一上·安徽淮北、宿州部分学校·期中)下列实验现象的描述错误的是
A. 钠在氯气中燃烧,产生白烟 B. 铜丝在氯气中燃烧,产生蓝色烟
C. 红热的铁丝在氧气中燃烧,火星四射 D. 红磷在空气中燃烧,产生白烟
16.(2025-2026高一上·安徽省皖江名校联盟·期中)稳定性差,易爆炸。可采用以下方法制取其水溶液,或制成较稳定的保存(温度高于60℃时,易分解成和NaCl)。下列有关说法不正确的是
A. 稳定性差,不能用作自来水的消毒剂
B. 途径②的方程式为
C. 步骤通入氮气,是为了稀释,防止爆炸
D. 步骤要采用低温加热、减压蒸发方式进行
17.(2025-2026高一上·安徽省芜湖市第一中学·期中)某同学利用硬质玻璃管进行氯气性质实验,f处为蘸有KOH溶液棉花,下列说法错误的是
A. b处出现白色物质,说明氯气溶于水并生成
B. c处干燥的蓝色石蕊试纸会变色可能的原因是此时的氯气未被干燥,混有水蒸气
C. 处试纸变蓝,发生的反应为
D. 蘸有KOH溶液的棉花团的作用是处理尾气
18.(2025-2026高一上·安徽省县域联盟·期中)含氯消毒剂在生产、生活中应用广泛,如、、、等。回答下列问题:
(1)中的化合价为 ,将通入水中,发生反应的化学方程式为 。
(2)为探究是否有漂白性,设计如图所示装置。
a中干燥的红色布条无明显变化,b中湿润的红色布条褪色。
由上述现象可知: (填“有”或“无”)漂白性,b中湿润的红色布条褪色是因为生成了 (填微粒化学式);该装置缺少尾气处理装置,装置中所盛装液体试剂为 。
(3)“84”消毒液的有效成分为,若与洁厕灵(含有浓盐酸)混用,会产生黄绿色气体,该黄绿色气体是 (填化学式)。
(4)为漂白粉的有效成分,工业上,将通入 (填“石灰乳”或“澄清石灰水”)中制取。
19.(2025-2026高一上·安徽省合肥市第一中学·期中)是一种化工原料,可以制备多种物质,如下图所示。
(1)写出溶液通电后,发生反应的化学方程式 。
(2)与反应的化学方程式为: 。
(3)工业上可利用制备亚氯酸钠(),反应体系中涉及下列物质:、、、、、写出反应的化学方程式: ,该反应中体现了的 。(填“还原性”或“氧化性”)
(4)已知还原性:,写出少量氯气通入到碘化亚铁溶液中的离子方程式: 。
(5)某温度下将通入溶液里,反应后得到、、的混合溶液,其中与的个数之比为11:1,则与反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数之比为 。
20.(2025-2026高一上·安徽淮北、宿州部分学校·期中)含氯消毒剂在生产、生活中应用广泛,如、、、等。回答下列问题:
(1)中的化合价为 ,将通入水中,发生反应的离子方程式为 。
(2)为探究是否有漂白性,设计如图所示装置。
a中干燥的红色布条无明显变化,b中湿润的红色布条褪色。
由上述现象可知: (填“有”或“无”)漂白性,b中湿润的红色布条褪色是因为生成了 (填微粒化学式);该装置缺少尾气处理装置,装置中所盛装液体试剂为 。
(3)“84”消毒液的有效成分为,若与洁厕灵(含有浓盐酸)混用,会产生黄绿色气体,该黄绿色气体是 (填化学式)。
(4)为漂白粉的有效成分,工业上,将通入 (填“石灰乳”或“澄清石灰水”)中制取。
21.(2025-2026高一上·安徽省芜湖市无为第一中学·期中)化学与生活、生产息息相关,学好化学有利于理解生活、生产中的小常识。
(1)低钠盐是以加碘(KIO3)食盐为基础,添加适量KCl制得的。KIO3与KI在酸性环境中可生成I2,写出该反应的离子方程式: 。某实验小组取少量低钠盐溶于水配成溶液,用洁净的铂丝蘸取所配溶液,在酒精灯外焰上灼烧并透过 观察,发现火焰呈紫色,证明低钠盐中含有K+。
(2)明矾可用于净水,净水原理请用离子方程式表示 。
(3)氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂,其中氢元素为-1价。野外使用时,滴加少量水即可快速产生H2,请写出对应的化学方程式 。
(4)ClO2能用于自来水消毒,还能除去水中的MnCl2杂质,产物为MnO2和盐酸。该反应的氧化剂、氧化产物的氧化性大小关系是 ,其消毒效率是Cl2的 倍(用单位质量的消毒剂得电子数表示消毒效率,计算结果保留3位有效数字)。
22.(2025-2026高一上·安徽省芜湖市无为第一中学·期中)亚氯酸钠(NaClO2)主要用作棉纺、造纸业的漂白剂。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如图所示:
已知:①亚氯酸钠受热易分解;②常温下为气体。回答下列问题:
(1)“反应1”中发生反应,配平该方程式 ,该反应中氧化剂与还原剂的质量比为 。
(2)从“母液”中可回收的主要物质是 (填化学式)。
(3)“反应 2”的化学方程式为 ,反应中H2O2作 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)“操作 X”宜采用 (填“蒸发结晶”或“低温蒸发浓缩、冷却结晶”)。
23.(2025-2026高一上·安徽省安庆市桐城中学·期中)氯的单质及其化合物在生产、生活及环境消毒等各方面具有重要的应用。
(1)实验室中制取氯气的方法有多种,其中一种是利用高锰酸钾固体和浓盐酸混合的方法制取,发生的反应为。该反应中浓盐酸体现的性质有 ;以此为原理选用下图中 (填标号)装置制取氯气。
(2)甲同学将制取的氯气通过饱和食盐水后直接通入下图所示的装置中,探究氯气的性质。
①实验过程中发现装置D中的布条也褪色,请提出合理的改进方法: 。
②已知酸性:。装置中产生无色气体,该现象证明与反应的产物中含有 (填化学式)。
③G中倒置漏斗的作用是 ;G中与溶液反应生成、和水,该反应中氧化剂与还原剂的质量之比为 。
24.(2025-2026高一上·安徽省芜湖市A10联盟·期中)二氧化氯()被广泛用于消毒和杀菌,高浓度的气体易爆炸。工业上可利用与来制备,某兴趣小组查阅资料获得的性质并通过下图装置(夹持装置略)制备。
回答下列问题:
(1)装置A中盛放浓盐酸的仪器名称是 ;圆底烧瓶中固体物质可能是 (填“”或“”)。
(2)装置D中发生反应的化学方程式为 ;已知易溶于,装置E的作用是 。
(3)实验过程中甲同学提出将装置F放入冰水浴中更合理,其理由是 ;乙同学发现缺少尾气处理装置,结合的性质,应在装置F后连接下图中的装置 (填字母)更为合理。
(4)已知反应:、,则物质、和的氧化性由弱到强的顺序为 。
(5)染料工业排放的废水中含有大量有毒的,可以在碱性条件下通入将转化为,反应的离子方程式为: 。
25.(2025-2026高一上·安徽宿州·期中)二氧化氯()被广泛用于消毒和杀菌,高浓度的气体易爆炸。工业上可利用与来制备,某兴趣小组查阅资料获得的性质并通过下图装置(夹持装置略)制备。
黄绿色、有刺激性气味的有毒气体;熔点-59.5℃ 沸点11℃;易溶于水,难溶于;能与水、碱溶液反应。
回答下列问题:
(1)装置A中盛放浓盐酸的仪器名称是 ;圆底烧瓶中固体物质可能是 (填或)。
(2)装置D中还生成了一种常见的钠盐,该反应的化学方程式为 ;已知易溶于,装置E的作用是 。
(3)装置F为的收集装置,请将装置F补画完整 ;甲同学发现缺少尾气处理装置,结合的性质,应在装置F后连接下图中的装置 (填字母)更为合理。
G. H.
(4)测定的纯度:实验收集到标准状况下气体,将其缓慢通入盛有足量硫酸酸化的碘化钾溶液的锥形瓶中(杂质不参与反应),充分反应后加入淀粉溶液作指示剂,用标准溶液滴定锥形瓶中溶液,滴定终点(即恰好完全反应)时共消耗硫代硫酸钠()溶液。则气体中的体积分数为 %(保留三位有效数字)。
已知上述过程中涉及的反应有:、。
(5)工业上还可以采用“草酸还原氯酸钠法”制备,其反应原理为:
,相对于上述方法,草酸还原氯酸钠法的优点有 。
26.(2025-2026高一上·安徽省华师联盟·期中)某小组通过如下实验制备氯气、探究氯气的性质同时制备高铜酸钠(NaCuO2)。
(1)仪器a的名称为 ,装置Ⅰ中反应的化学方程式为 。
(2)装置Ⅱ目的是除去Cl2中的HCl,则溶液b为 。
(3)装置Ⅲ是为了收集氯气,则进气口为 (填“m”或“n”)。
(4)装置Ⅳ是为了获得氯水,关于氯水主要成分及性质说法错误的是 (填标号),瓶口放置蘸有NaOH溶液的棉花目的是 。
A.新制氯水中含有的分子成分只有Cl2、H2O
B.取少量新制氯水滴加到紫色石蕊试纸上,试纸先变红后褪色
C.新制氯水放置一段时间后,溶液的pH呈现升高的趋势
D.向新制氯水和久置氯水中分别加入AgNO3溶液,均有白色沉淀生成
(5)利用如图装置可制备不含氯元素的高铜酸钠(NaCuO2)。已知高铜酸钠是一种难溶于水的黑色固体,具有强氧化性,仅在碱性条件下较稳定。
①三颈烧瓶中NaOH要略微过量的原因是 。
②将反应后的混合物过滤,用冰水洗涤,然后真空干燥后即可获得纯净的NaCuO2固体。检验黑色固体已经洗涤干净的实验操作为 。
27.(2025-2026高一上·安徽省合肥市六校联盟·期中)氯元素的很多化合物既是重要的化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。
已知:ClO2也是一种优良的消毒剂,常温下为黄绿色气体,浓度过高时易发生分解爆炸。常将其制成NaClO2固体,以便运输和贮存。工业上一种制备NaClO2晶体的流程如下:
(1)向“ClO2发生器”中鼓入空气的作用是 。
(2)“SO2和空气混合气”也可改用其他物质代替,最宜选用 。请说明原因 。
A.H2O2 B.酸性高锰酸钾 C.氧气
(3)吸收塔的作用是将产生的ClO2转化为NaClO2,则吸收塔中发生反应的产物为:NaClO2、 、 。
(4)实验室需要用480 mL 1 mol/L的NaClO2溶液,现进行配制。
①配制溶液需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、胶头滴管、 。根据计算用电子天平(准确度0.01g)称量NaClO2固体 g。
②配制过程中,会造成所配制NaClO2溶液的物质的量浓度偏小的是 。
A.移液时,有少量液体溅出 B.转移前,容量瓶内有蒸馏水
C.定容时俯视容量瓶刻度线 D.定容时水加多了用胶头滴管吸出
28.(2025-2026高一上·安徽省皖豫县中联盟·期中)二氧化氯是一种用途极其广泛的消毒剂,其具有高效、广谱和相对安全的特性。某小组同学通过查阅资料:二氧化氯()熔点为-59℃,沸点为11℃,浓度过高时易发生分解,甚至爆炸。可通过与溶液反应来制取少量,实验装置如图所示。回答下列问题:
(1)装置甲中发生反应的化学方程式为 。
(2)存在时会催化的生成,若无装置乙,则初始时装置丙内产生的速率明显加快。装置乙中试剂瓶内的液体是 (填名称),实验过程中常需通入适量的,其目的是 。
(3)装置丙中生成二氧化氯的化学方程式为 。
(4)装置戊中被NaOH溶液吸收后,生成和,该反应的离子方程式为 。
(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,然后加入NaCl固体加热
b.稀盐酸滴入中,然后通入HCl气体加热
c.与NaCl的浓溶液混合加热
d.稀盐酸滴入中,然后加入浓硫酸,加热
e.浓硫酸与NaCl固体、固体共热
①实验a的目的是探究 (填离子符号,下同)的浓度对反应的影响。
②实验现象:、、中有黄绿色气体生成,、中没有黄绿色气体生成。由此得出影响氯气生成的原因是 的浓度对反应的影响。
29.(2025-2026高一上·安徽滁州·期中)有如下物质:①镁丝 ②NaHCO3固体 ③熔融NaHSO4 ④CO2 ⑤酒精 ⑥澄清石灰水 ⑦Cl2 ⑧氯化铁溶液
回答下列问题:
(1)以上物质中,属于电解质的是 (填序号,下同),能导电的是 。
(2)物质①可在充满④的集气瓶中燃烧生成MgO和C,写出该反应的化学方程式: 。
(3)镁丝与NaHSO4在水溶液中反应的离子方程式为 。
(4)利用⑧可以制备Fe(OH)3胶体,证明有Fe(OH)3胶体生成的最简单实验操作是 。
(5)物质⑦可被用于自来水消毒,与Cl2相比较,ClO2处理水时被还原成,不生成有机氯代物等有害物质。工业上以亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备ClO2反应:5NaClO2+4HCl=4ClO2↑+5NaCl+2H2O。用双线桥表示电子转移的方向和数目: ;每生成4个ClO2转移 个电子。
30.(2025-2026高一上·安徽省安庆市安庆一中·期中)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:);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)①高铁酸钠()是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法的化学原理可用离子方程式表示为:____________________________________,请配平该化学方程式并用单线桥表示电子转移的方向和数目 。
②高铁酸钠()可用作消毒剂原因之一是它具有强 。(填“氧化性”或者“还原性”)
(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 。
②“84”消毒液的有效成分为,常温下用烧碱溶液吸收可制备“84”消毒液。若将通入热的烧碱溶液中,可以得到、、的混合溶液。当混合溶液中的和的个数比为时,混合液中的和的个数比为 。
(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pH、氯离子数目、氧气体积分数随时间变化的数据。已知:pH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pH减小的同时,溶液中的数目也不断增大
C. 随着对氯水光照时间的延长,氯水的漂白性将增强
D. pH减小主要原因是光照引起溶解度减小,氯气逸出,导致溶液中数目减小
(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)。
31.(2025-2026高一上·安徽省华师联盟·期中)NaClO2是一种常见的消毒剂。某小组通过如下流程制备NaClO2。
已知:①纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下;②温度较高时,NaClO2易分解。
(1)通入空气的作用是 。
(2)反应室中需要控制温度约为75℃,此时主要产物是NaClO3。
①写出生成NaClO3的化学方程式: 。
②若温度较低,则会生成一种钠盐杂质,该杂质的化学式为 。
(3)制备ClO2的反应中,还原剂是 (填化学式);每生成13.5 g ClO2,转移 mol电子。
(4)配平下列吸收塔中生成NaClO2的离子方程式:
吸收塔中反应温度不宜太高的原因是 。
(5)NaClO2和Cl2消毒时,还原产物均为。消毒剂的消毒效率可用单位质量消毒剂被还原时得电子数表示,计算的NaClO2消毒效率是Cl2的 倍(计算结果保留一位小数)。
32.(2025-2026高一上·安徽·期中)二氧化氯是一种用途极其广泛的消毒剂,其具有高效、广谱和相对安全的特性。某小组同学通过查阅资料:二氧化氯(ClO2)熔点为-59℃,沸点为11℃,浓度过高时易发生分解,甚至爆炸。可通过Cl2与NaClO2溶液反应来制取少量ClO2,实验装置如图所示。
回答下列问题:
(1)装置甲中MnO2和浓盐酸在加热条件下反应生成MnCl2和氯气,该反应的离子方程式为 。
(2)Cl-存在时会催化ClO2的生成,若无装置乙,则初始时装置丙内产生ClO2的速率明显加快,则装置乙中饱和食盐水的作用是 。实验过程中常需通入适量的N2,其目的是 。
(3)装置丙中反应生成二氧化氯和一种日常生活中的调味品,写出该反应的化学方程式: 。
(4)装置戊中ClO2被溶液吸收后,生成和,该反应的离子方程式为 。
(5)实验中有同学发现:浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气,稀盐酸与MnO2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MnO2中,然后加入NaCl固体加热
b.稀盐酸滴入MnO2中,然后通入HCl气体加热
c.MnO2与的浓溶液混合加热
d.稀盐酸滴入MnO2中,然后加入浓硫酸,加热
e.浓硫酸与NaCl固体、MnO2固体共热
①实验a的目的是探究 (填离子符号,下同)的浓度对反应的影响。
②实验现象:b、d、e中有黄绿色气体生成,a、c中没有黄绿色气体生成。由此得出影响氯气生成的原因是 的浓度对反应的影响。
33.(2025-2026高一上·安徽省六安第一中学·期中)含氯物质在日常生活中具有许多重要用途,回答下列问题:
(1)将足量氯气通入紫色石蕊溶液中,可观察到的现象是 。
(2)下列氯化物中,既能由金属与氯气直接反应制得,又能由金属与HCl溶液反应制得的是___________(填标号)。
A. CuCl2 B. FeCl2 C. FeCl3 D. MgCl2
(3)次氯酸溶液应避光保存的原因是 (用化学方程式表示)。
(4)亚氯酸钠(NaClO2)较稳定,但加热或敲击亚氯酸钠固体时立即爆炸,爆炸后的产物可能为___________。
A. NaCl、Cl2
B. NaCl、NaClO
C. 、
D. NaCl、
(5)工业上可利用ClO2制备亚氯酸钠(NaClO2),反应体系中涉及下列物质:NaClO2、ClO2、H2O2、NaOH、H2O、O2,写出反应的化学方程式 。
(6)实验室用下列方法均可制取氯气
① ②
③
若各反应转移的电子数相同,①②③生成的氯气个数之比为 。
(7)有效氯可用于衡量含氯消毒剂的消毒能力,Cl2的有效氯=有效系数×含氯量==1,其中2是有效系数即Cl2分子夺取电子数。含氯量为氯的相对原子量与消毒剂分子量的比值。已知理论上ClO2杀菌消毒的最终产物为Cl-,其有效氯为 (保留一位小数)。
考点02 氯水 氯的化合物
1.(2025-2026高一上·安徽滁州·期中)下列关于氯及其化合物的叙述中错误的是
A. 常温常压下,是黄绿色气体
B. 氯水和液氯的成分完全相同
C. 在光照条件下易发生分解
D. 含氯漂白液的有效成分为
2.(2025-2026高一上·安徽省皖江名校联盟·期中)氯及其化合物在生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)下列可用于自来水消毒的试剂有___________(填标号)。
A. Cl2 B. NaCl C. Ca(ClO)2 D. HCl
(2)漂白粉的有效成分是 (填化学式)。工业上制备漂白粉的化学方程式为 。
(3)某兴趣小组利用新制的氯气按照下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO。
①a中液体目的是除去氯气中的HCl气体,可选用 。
②影响氯气和氢氧化钠溶液反应产物的主要因素是 ;写出c中发生反应的离子方程式 。
(4)设计实验证明氯气本身并没有漂白性: (写出实验操作和现象)。
考点03 氯气的制法
1.(2025-2026高一上·安徽省芜湖市无为第一中学·期中)与浓盐酸的反应是实验室制备氯气的方法之一:,下列说法不正确的是
A. 氧化性:
B. HCl在反应中表现出还原性和酸性
C. 被氧化的氯原子与被还原的氯原子的个数之比为5∶1
D. 用双线桥法表示电子得失情况:
2.(2025-2026高一上·安徽省芜湖市A10联盟·期中)某兴趣小组为制备氯气并验证其性质,做了如下实验,实验装置如图所示(部分固定装置未画出)。下列说法错误的是
A. 在装置A中放置NaClO能达到实验目的 B. 装置C中有色布条Ⅰ不褪色Ⅱ褪色
C. 装置B有除去HCl及作安全瓶的作用 D. F中的NaOH溶液的作用是吸收氯气的尾气
3.(2025-2026高一上·安徽省皖江名校联盟·期中)某化学兴趣小组设计利用高锰酸钾制备氯气并探究氯气的有关性质(装置如图)下列说法错误的是
A. 饱和食盐水不仅能除HCl,还能起到润湿氯气作用
B. 石蕊试纸先变红后褪色,但不能证明氯气有漂白性
C. 淀粉碘化钾试纸变蓝,说明氧化性氯气比碘单质强
D. 通过上述实验现象,可证明氧化性:
4.(2025-2026高一上·安徽省皖江名校联盟·期中)某化学兴趣小组设计利用高锰酸钾制备氯气(反应原理为)并探究氯气的有关性质(装置如图)。下列说法错误的是
A. 饱和食盐水不仅能除HCl,还能起到润湿氯气作用
B. 石蕊试纸先变红后褪色,但不能证明氯气有漂白性
C. 淀粉碘化钾试纸变蓝,说明氯气可置换出碘单质
D. 通过上述实验现象,可说明能置换出
5.(2025-2026高一上·安徽省合肥市六校联盟·期中)近年来,随着化学工业的快速发展,氯气的需求迅速增加。下图是制备氯气的原理示意图(图中化合物中氯元素的化合价均为-1价)。下列说法正确的是
A. 反应②中,铜元素化合价降低
B. 反应③中氧化性:O2<Cl2
C. 反应①②③均有电子的转移
D. 总反应的化学方程式可表示为:
6.(2025-2026高一上·安徽省合肥一六八中学·期中)下列图示实验中,操作正确且能达到实验目的的是
A.验证钠与水反应生成气体并放热
B.用于实验室制备氯气
C.验证热稳定性
D.加热试管中的液体
A. A B. B C. C D. D
考点04 氯及其化合物价类二维图
1.(2025-2026高一上·安徽省宣城中学·期中)在学习了氯及其化合物的知识后,某同学绘制了如图所示的价类二维图,已知:e、f的阳离子均为。下列叙述正确的是
A. c可用作自来水的消毒剂
B. f为漂白粉的有效成分
C. b可使湿润的红色布条褪色,说明b具有漂白性
D. b与水反应可以得到a和d,其离子方程式为
2.(2025-2026高一上·安徽宣城市宣州区皖南八校·期中)氯及其化合物的“价-类”二维图如图所示,下列说法错误的是
A. 若要a转化为b,需要加入还原剂
B. 根据氯元素的化合价判断,b既有氧化性又有还原性
C. e的化学式为
D. 若g为钾盐,在一定条件下能制备
3.(2025-2026高一上·安徽省芜湖市无为第一中学·期中)氯及其化合物的“价-类”二维图如图,d、e属于钾盐。下列说法错误的是
A. b溶液久置后会转化为c
B. a具有漂白性,能使湿润的有色布条褪色
C. a既可被氧化,也可被还原
D. 的转化可用于制取氧气
4.(2025-2026高一上·安徽省安庆市桐城中学·期中)部分含氯物质的类别与相应化合价的关系如图所示。下列推断不合理的是
A. b能与大多数金属化合,生成金属氯化物 B. 常温下,b通入烧碱溶液主要生成d
C. b的水溶液有刺激性气味,说明其具有挥发性 D. 横坐标中的“M”代表“氧化物”
5.(2025-2026高一上·安徽省芜湖市A10联盟·期中)铁元素的“价-类”二维图是研究含铁物质转化的重要工具。下图为铁元素的“价-类”二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系(部分反应物和反应条件已略去),下列说法正确的是
A. 氯气和盐酸均属于非电解质
B. a在少量氯气中燃烧也可实现“a→b”的转化
C. e溶液在一定条件下可制得胶体,该胶体带正电荷
D. 图中反应一定属于氧化还原反应的有①②③⑤
6.(2025-2026高一上·安徽宿州·期中)铁元素的“价-类”二维图是研究含铁物质转化的重要工具。下图为铁元素的“价-类”二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系(部分反应物和反应条件已略去),下列说法正确的是
A. 氯气和盐酸均属于非电解质
B. a在少量氯气中燃烧也可实现“a→b”的转化
C. 新型净水剂中铁元素的化合价为+3价
D. e溶液在一定条件下可制得胶体,该胶体粒子带正电荷
7.(2025-2026高一上·安徽省华师联盟·期中)价类二维图是一种以物质类别为横坐标,元素化合价为纵坐标的平面二维图,如图为氯元素的价类二维图。下列说法不正确的是
A. 将①的浓溶液与⑥的浓溶液混合,会有②生成
B. ④→①可通过加入氧化剂实现
C. ②与NaOH反应时,既体现氧化性又体现还原性
D. ③可用于自来水消毒,⑤可用作食物防腐剂
8.(2025-2026高一上·安徽省安庆市安庆一中·期中)I、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和工具。下图是氯及其化合物的“价-类”二维图,d、e属于钾盐,请回答以下问题:
(1)下列说法不正确的是 。
A.b溶液久置后会转化为c
B.d与e在酸性条件下可以制取a
C.将a通入溶液中,一定生成
Ⅱ、将饱和溶液分别滴加到下列物质中,得到分散系①、②、③。
(2)用激光笔分别照射分散系①、②、③,观察到仅有分散系③中形成了一条光亮的“通路”,则得到分散系③的反应的离子方程式为 。
(3)分散系③因久置而形成少量浑浊,将该液体加入图示长方体装置的A区,C区盛满持续流动的蒸馏水。
①B区与C区分离的操作名称为 。
②过一段时间后,取少量C区液体于试管中,滴加几滴 溶液(填化学式),若无白色沉淀生成,说明对浑浊的分散系③的分离实验已结束。
考点05 氯及其化合物综合题
1.(2025-2026高一上·安徽省皖江名校联盟·期中)氯及其化合物在生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)下列可用于自来水消毒的试剂有___________(填标号)。
A.
B. NaCl
C.
D. HCl
(2)工业上制备漂白粉的化学方程式为 。漂白粉长期露置在空气中会失效,原因是 。
(3)实验室中利用浓盐酸和二氧化锰制氯气,某兴趣小组利用新制的氯气按照下图装置(部分装置省略)制备和。
①浓盐酸和二氧化锰制氯气反应中,被氧化的元素是 。
②影响氯气和氢氧化钠溶液反应产物的主要因素是 ;写出中发生反应的离子方程式 。
(4)设计实验证明氯气本身并没有漂白性: (写出实验操作和现象)。
2.(2025-2026高一上·安徽省芜湖市无为第一中学·期中)三氯化铋(BiCl3)作为一种重要的无机化合物,在多个领域展现出广泛的应用价值。三氯化铋在空气中受热易升华,遇水立即产生难溶的BiOCl沉淀。三氯化铋可由铋与氯气直接反应得到:
,其合成实验装置如下图所示:
回答下列问题:
(1)装置A中盛装浓盐酸的仪器的名称是 。C中盛装的液体是 。
(2)实验时要先产生氯气,再点燃酒精灯加热,目的是 。
(3)装置A中发生反应的离子方程式为 。
(4)F中选择的中性干燥剂应该是下列物质中的______(填标号)。
A. 碱石灰 B. 五氧化二磷 C. 无水氯化钙 D. 固体氢氧化钠
(5)G中的微粒除Na+、OH-外还有 。
(6)三氯化铋遇水发生反应的化学方程式是 。
3.(2025-2026高一上·安徽省合肥一六八中学·期中)某化学兴趣小组设计了如图装置制取进行相关性质实验,并模拟工业生产无水氯化铁的过程。
资料:①工业上向500-600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁。②无水氯化铁有强烈的吸水性,能吸收空气中的水分而潮解变质。根据各小题的要求,填写下列空白:
(1)A中发生反应的化学方程式为 。盐酸在该反应中的体现的性质是 。
(2)①实验开始时,先打开分液漏斗旋塞和活塞,先点燃处酒精灯,当中 (何种现象)再点燃E处酒精灯。
②装置D中出现的现象为 。
③装置E中铁屑的物质的量为,若与氯气在加热条件下充分反应,该过程共转移 个电子。
(3)利用装置G可储存多余的氯气,储气瓶b内盛放的试剂是 ,用足量的与含的浓盐酸加热时反应,结果收集到标况下的氯气体积不足22.4L,请解释氯气体积偏少的原因 。
(4)为防止其它物质对制备的干扰,得到较纯净的无水氯化铁,上述装置的有两处位置需改进,一处具体改进的措施是(在何处增加何种装置): ,另一处改进的措施是要把盛有NaOH溶液的F装置换为 。
4.(2025-2026高一上·安徽鼎尖名校大联考·期中)氯化钠是一种重要的化工原料,可用于制备如下图所示的一系列物质。
(1)写出反应①的化学方程式: ,该反应生成2 mol转移的电子数为 (为阿伏加德罗常数的值)。
(2)在中燃烧时产生的气体遇到空气的水蒸气会形成 。
(3)反应⑤是工业上制备漂白粉的方法,其中状态是 (填“冷的石灰乳”或“澄清石灰水”),漂白粉在空气中的漂白原理是 (用化学方程式解释)。
(4)反应③是侯德榜制碱法的第一步,应在饱和食盐水中先通入 ,再通入 后能析出晶体,写出反应③的化学方程式: 。
(5)反应⑥中作 (填“还原剂”或“氧化剂”)。
5.(2025-2026高一上·安徽省合肥市六校联盟·期中)实验室常用下图所示装置制取Cl2并检验其性质。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称 ,请写出实验室制氯气的离子方程式 。
(2)若B中盛放硝酸酸化的AgNO3溶液,能否证明Cl2中含有HCl杂质? ,为什么? 。
(3)若在D中收集到纯净干燥的氯气,则B、C中分别盛放的试剂是 、 。
(4)E中盛放的是石蕊溶液,实验过程中可观察到的现象是 。
(5)F中盛放的是NaOH溶液,F的作用是 ,请写出该反应的离子方程式 。
6.(2025-2026高一上·安徽省芜湖市第一中学·期中)已知:是一种常用氯化剂,可用于制备次氯酸。常温常压下,沸点为,以上会分解生成和;浓度过大易爆炸;易溶于水并与水立即反应生成。某学习小组将氯气和空气按体积比1:3混合,通入含水8%的碳酸钠中制备(反应放热),然后用水吸收制备次氯酸溶液。
回答下列问题:
(1)装置B中盛的仪器名称为 。
(2)实验过程中通入空气的目的是 。
(3)按气流方向从左向右,各装置正确的连接顺序为 、(用导气管口代号表示)。
(4)装置C中多孔球泡的作用是 ,实验过程中装置C需放在冷水中,其目的是 。
(5)将通入水中制取,该过程宜在避光条件下进行,原因是 (用化学方程式表示)。
(6)将制得的HClO溶液加入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,观察到溶液红色褪去。溶液褪色的原因可能有两个:①NaOH与HClO发生中和反应,② 。可设计如下实验探究溶液红色褪去的原因:往褪色后的溶液中继续滴加 ,若溶液变红,证明褪色的原因为①,若溶液不显红色,证明褪色的原因为②。
7.(2025-2026高一上·安徽省合肥市第一中学·期中)高铁酸钾()是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。它在温度低于或强碱性条件下相当稳定,其稳定性随酸性增强而降低,其氧化性随酸性增强而逐渐显现。下列是某小组同学在实验室进行氯气制备,探究氯水稳定性及制备高铁酸钾的相关探究,回答下列问题。
I.制备。
(1)写出装置A中反应的化学反应方程式 。
(2)若装置C中试剂改为CCl4,可制得Cl2的CCl4溶液(CCl4与水不互溶,Cl2可溶于CCl4溶液,且不与CCl4反应)。取稀盐酸、新制氯水、Cl2的CCl4溶液,分别滴在三张红色纸条上,可观察到只有滴加新制氯水的红色纸条褪色,证明 。
(3)将装置C中的氯水转移至三颈烧瓶内,将传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈烧瓶中(如图1),用强光照射氯水,进行实验并采集数据,获得相关变化曲线(如图2)。
若能够证明氯水中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)。(注:酸性溶液中,越大,越小,溶液酸性越强)。
a.氯水的 b.氢离子的浓度 c.氯离子的浓度 d.氧气的体积分数 e.溶液的颜色
据此数据,可分析得到HClO在光照下发生的化学反应方程式为 。
II.制备高铁酸钾。
(4)将装置D所获得的溶液中倒入硝酸铁溶液,生成高铁酸钠,配平补充下列离子方程式: 。
__________________________________________
得到高铁酸钠晶体后,用饱和溶液转化:,则溶解度 溶解度(填“>”或“<”)。
(5)高铁酸钾净水过程中所发生的化学反应主要 ,证明有胶体生成的实验操作及现象: 。
试卷第1页,共3页
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专题06 氯及其化合物
5大高频考点
考点01 氯气的性质
考点02 氯水 氯的化合物
考点03 氯气的制法
考点04 氯及其化合物价类二维图
考点05 氯及其化合物综合题
考点01 氯气的性质
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】D
7.【答案】6. B 7. A
8.【答案】A
9.【答案】C
10.【答案】B
11.【答案】A
14.【答案】12. C 13. B 14. C
15.【答案】B
16.【答案】A
17.【答案】A
18.【答案】(1)① ② (2)① 无 ② ③ 溶液 (3) (4)石灰乳
19.【答案】(1) (2) (3)① ② 还原性 (4) (5)4:3
20.【答案】(1)① +4 ② (2)① 无 ② ③ 溶液(合理即可) (3) (4)石灰乳
21.【答案】(1)① ② 蓝色钴玻璃 (2) (3) (4)① ②
22.【答案】(1)① ② 213:64 (2)Na2SO4 (3)① ② 还原剂 (4)低温蒸发浓缩、冷却结晶
23.【答案】(1)① 还原性和酸性 ② A (2)① 在装置D之前增加盛有浓的洗气瓶 ② HCl ③ 防倒吸 1:1
24.【答案】(1)① 分液漏斗 ② (2)① ② 除去ClO2中的Cl2杂质 (3)① ClO2沸点低,冰水浴利于其液化收集 ② G (4) (5)
25.【答案】(1)① 分液漏斗 ② (2)① ② 吸收 (3)① ② H (4)71.7 (5)生成的起到稀释作用使的制备更加安全
26.【答案】(1)① 分液漏斗 ② MnO2+4HCl (浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O (2)饱和食盐水 (3)n (4)① AC ② 吸收未反应完的Cl2,防止污染空气 (5)① 使溶液保持碱性,提高NaCuO2的稳定性 ② 取最后一次洗涤液于试管中,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则表明已洗涤干净
27.【答案】(1)稀释ClO2,以防其分解爆炸 (2)① A ② H2O2具有还原性,且生成的O2能稀释ClO2 (3)① O2 ② H2O (4)① 500mL容量瓶 ② 45.25 ③ AD
28.【答案】(1)4HCl(浓) (2)① 饱和食盐水 ② 防止浓度过高,发生分解,甚至爆炸(合理即可) (3) (4) (5)① ②
29.【答案】(1)① ② ③ ② ① ③ ⑥ ⑧ (2)2Mg+CO22MgO+C (3) (4)用激光笔照射,有一条明亮的光路,则有Fe(OH)3胶体生成 (5)① ② 4
30.【答案】(1)③ ⑧ ⑨ (2)① ② 氧化性 (3)① 与H2O2发生氧化还原反应产生O2促进藻类快速生长 ② 5:2 (4)B (5)263
31.【答案】(1)稀释产生的ClO2,防止其分解爆炸 (2)① ② NaClO (3)① SO2 ② 0.2 (4)① ② 反应温度太高,会导致H2O2受热分解;防止NaClO2分解,影响产品纯度 (5)1.6
32.【答案】(1) (2)① 除去氯气中的杂质气体HCl ② 防止ClO2浓度过高,ClO2发生分解,甚至爆炸 (3) (4) (5)① Cl- ② H+
33.【答案】(1)溶液先变红色,后褪色 (2)D (3)2HClO 2HCl+O2↑ (4)D (5) (6)5:10:6 (7)2.6
考点02 氯水 氯的化合物
1.【答案】B
2.【答案】(1)AC (2)① Ca(ClO)2 ② (3)① 饱和食盐水 ② 温度 ③ (4)将干燥的氯气通过干燥的有色布条,布条不褪色
考点03 氯气的制法
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】A
考点04 氯及其化合物价类二维图
1.【答案】A
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】D
7.【答案】B
8.【答案】(1)C (2) (3)① 渗析 ② 硝酸酸化的
考点05 氯及其化合物综合题
1.【答案】(1)B (2)① ② 次氯酸钙和二氧化碳、水反应生成碳酸钙和次氯酸,次氯酸见光分解 (3)① Cl ② 温度 ③ (4)使氯气通过干燥的红布条,布条不褪色,通过湿润的红布条,布条褪色
2.【答案】(1)① 分液漏斗 ② 浓硫酸 (2)排尽装置内的空气,防止铋被空气中的氧气氧化 (3) (4)C (5)Cl-、ClO- (6)BiCl3+H2O=BiOCl↓+2HCl
3.【答案】(1)① (浓) ② 还原性和酸性 (2)① 充满黄绿色气体 ② 溶液先变红再褪色 ③ 2 (3)① 饱和食盐水 ② 随着反应进行,水不断的生成,溶质氯化氢不断的消耗,浓盐酸变成了稀盐酸,反应停止 (4)① 在D和E之间加一盛浓硫酸的洗气瓶 ② 装有碱石灰的球形干燥管
4.【答案】(1)① ② 4 (2)白雾 (3)① 冷的石灰乳 ② (4)① 或氨气 ② 或二氧化碳 ③ (5)氧化剂
5.【答案】(1)① 分液漏斗 ② MnO2+4H⁺+2Cl⁻ Mn²⁺+Cl2↑+2H2O (2)① 不能 ② Cl2通入溶液时会与水反应:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,生成的HCl电离出Cl⁻,与Ag⁺反应生成AgCl白色沉淀 (3)① 饱和食盐水 ② 浓硫酸 (4)溶液先变红后褪色 (5)① 吸收尾气(处理未反应的Cl2,防止污染空气) ② Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
6.【答案】(1)圆底烧瓶 (2) Cl2O浓度过高会发生爆炸,需要通入空气来稀释Cl2O浓度 (3)d→e→c→b (4)① 增大气体与液体的接触面积,加快反应速率 ② 反应放热,冷却降温,控制温度低于42℃,防止Cl2O分解 (5)2HClO=2HCl+O2↑ (6)① HClO有漂白性,酚酞被漂白后不具有显色作用 ② 氢氧化钠溶液
7.【答案】(1) (2)氯水中HClO具有漂白作用 (3)① bcd ② (4)① ② < (5)用一束光照射液体,如果看到一条光亮的“通路”,则有胶体生成
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专题06 氯及其化合物
5大高频考点
考点01 氯气的性质
考点02 氯水 氯的化合物
考点03 氯气的制法
考点04 氯及其化合物价类二维图
考点05 氯及其化合物综合题
考点01 氯气的性质
1.(2025-2026高一上·安徽省县域联盟·期中)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.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】A.铜与盐酸不反应,A错误;
B.铁与盐酸反应生成氯化亚铁,B错误;
C.铁与氯气反应生成氯化铁,C错误;
D.铝可以与氯气和盐酸反应,产物都是生成氯化铝,D正确;
故选D。
2.(2025-2026高一上·安徽省合肥市第一中学·期中)亚氯酸钠是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathieson)法制备亚氯酸钠的流程如图所示:
已知:纯易分解爆炸,一般稀释到以下。
下列说法正确的是
A. 中的化合价为-2价
B. 反应①中参加反应的和的化学计量数之比为1:2
C. 反应①需鼓入空气,主要目的是稀释以防爆炸
D. 反应②条件下,还原性:
【答案】C
【解析】由制备流程可知,①在酸性条件下与二氧化硫发生氧化还原反应生成和,反应为;② 中与过氧化氢在碱性条件下反应生成,反应为,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到,据此分析解答。
【解析】
A.中O元素为-2价,Na元素为+1价,则的化合价为+3价,A错误;
B.反应①,参加反应的和的物质的量之比为2:1,B错误;
C.纯易分解爆炸,则反应① 鼓入空气,主要目的是稀释以防爆炸,C正确;
D.反应② 为,中+4价的氯元素被还原成中的+3价,作氧化剂,作还原剂,故还原性:,D错误;
故答案选C。
3.(2025-2026高一上·安徽省皖江名校联盟·期中)分类是学习和研究化学的重要方法,下列分类正确的是
选项
混合物
化合物
氧化物
酸
A
NaOH
ClO2
H2SO4
B
冰水混合物
K2O2
CO2
HClO
C
氢氧化铁胶体
漂白粉
Fe3O4
C2H5OH
D
盐酸
CaO
H2O
H3PO4
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】A.Na2CO3·10H2O是纯净物,不属于混合物,A错误;
B.冰水混合物是纯净物,不属于混合物,B错误;
C.漂白粉是CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,不属于化合物;C2H5OH是醇而非酸,C错误;
D.盐酸是HCl的水溶液,属于混合物;CaO是化合物;H2O是氧化物;H3PO4是酸,D正确;
故答案选D。
4.(2025-2026高一上·安徽淮北、宿州部分学校·期中)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】A.NaOH在仅加热条件下无法直接转化为NaCl,需与含Cl-的物质(如HCl)反应,A不符合题意;
B.由于Cl2为强氧化剂,Fe在Cl2中点燃生成FeCl3, B不符合题意;
C.Ca(ClO)2与CO2和H2O反应,因H2CO3酸性强于HClO,反应会生成CaCO3沉淀和HClO,能一步实现,C符合题意;
D.CuO不溶于水,无法直接与水反应生成Cu(OH)2,D不符合题意;
故选C。
5.(2025-2026高一上·安徽省县域联盟·期中)下列说法中正确的是
A. 的摩尔质量是
B. 的质量是
C. 含有
D. 个的物质的量约为
【答案】D
【解析】A.的摩尔质量是,A项错误;
B.的质量是,B项错误;
C.分子由原子构成,中不含,C项错误;
D.任何物质都含有约个微粒,个的物质的量约为,D项正确;
故选D。
(2025-2026高一上·安徽省安庆市安庆一中·期中)阅读资料,氯元素及其化合物应用广泛。以为原料可制得、、、、等,将分散在乙醇中形成无色透明分散系,用一束强光照射,可看到明显的光路。是一种高效的水污染处理剂。实验室可通过以下反应制得:。完成问题:
6.下列有关分散在乙醇中形成的分散系的说法正确的是
A. 该分散系是一种固溶胶
B. 乙醇是非电解质
C. 分散质粒子直径小于1
D. 分散质粒子不能透过滤纸
7.下列关于实验室制备的反应说法正确的是
A. 发生还原反应
B. 表现出酸性和氧化性
C. 作氧化剂
D. 每生成1个有2个电子转移
【答案】6. B 7. A
【解析】(1)A.该分散系中分散剂乙醇为液体,形成的应为液溶胶(如溶胶),而非分散剂为固体的固溶胶(如有色玻璃),A错误;
B.乙醇在水溶液和熔融状态下均不导电,属于非电解质,B正确;
C.该分散系具有丁达尔效应,属于胶体,分散质粒子直径应在1~100 nm之间,而非小于1 nm,C错误;
D.胶体粒子可透过滤纸,但不能透过半透膜,D错误;
故选B。
(2)A.中Cl的化合价从+5降至+4,得电子被还原,发生还原反应,A正确;
B.中元素化合价未变,仅提供,表现酸性,无氧化性,B错误;
C.中C的化合价从+3升至+4,失电子被氧化,作还原剂,C错误;
D.生成1个时,得1个电子,故转移1个电子,D错误;
故选A。
8.(2025-2026高一上·安徽宣城市宣州区皖南八校·期中)下列有关物质用途的说法错误的是
A. 氧化钠可用作呼吸面具供氧剂
B. 二氧化氯可用作自来水消毒剂
C. 浓可用于干燥氯气
D. 氯气可用作制漂白粉
【答案】A
【解析】A.氧化钠与水反应生成氢氧化钠,不产生氧气,不能用作呼吸面具供氧剂,A错误;
B.二氧化氯具有强氧化性,能有效杀灭水中细菌和病毒,B正确;
C.浓硫酸具有吸水性,且浓硫酸不与氯气反应,C正确;
D.Cl2可与冷的石灰乳反应生成Ca(ClO)2,为漂白粉有效成分,D正确;
故选A。
9.(2025-2026高一上·安徽省安庆市桐城中学·期中)下列说法中正确的是
A. 漂白粉的有效成分是和
B. 氯气和久置氯水无漂白性,而液氯和新制氯水有漂白性
C. 新制氯水和久置氯水均具有酸性,且后者酸性强
D. 工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉
【答案】C
【解析】A.漂白粉的主要成分是和,有效成分是,A错误;
B.液氯无漂白性,新制氯水中含有次氯酸,有漂白性,久置氯水为盐酸,不含HClO,无漂白性,B错误;
C.新制氯水放置久了,次氯酸会分解生成盐酸和氧气,因此久置氯水的酸性更强,C正确;
D.石灰水浓度较小,所以工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉,D错误;
故选C。
10.(2025-2026高一上·安徽省皖江名校联盟·期中)现有X、Y、Z三种元素
①X的单质可以在Z的单质中燃烧,生成XZ,燃烧时火焰为苍白色。
②X的单质可与Y的单质化合生成X2Y,X2Y在常温下为液体。
③Z的单质溶于X2Y中,所得溶液具有漂白性。
下列说法正确的是
A. Z单质和铁反应,铁过量时生成FeZ2
B. Y单质和钠反应生成产物阴阳离子个数比一定为1:2
C. Z的单质溶于X2Y中,所得溶液中存在四种分子
D. X的单质在化学反应中化合价一定升高
【答案】B
【解析】条件① 中苍白色火焰对应H2在Cl2中燃烧生成HCl,故X为H元素,Z为Cl元素;条件② 中常温下液态的X2Y为H2O,故Y为O元素;条件③ 中Cl2溶于H2O生成HClO,具有漂白性,证明Z为Cl元素正确。据此分析解答。
【解析】
A.无论Fe是否过量,Cl2与Fe反应生成FeCl3,A错误;
B.钠与O2反应生成Na2O或Na2O2,阴阳离子比均为1:2,B正确;
C.Cl2溶于H2O后,化学方程式为,HCl是强电解质,在水中完全电离,溶液中不存在HCl分子,水和HClO是弱电解质,所以溶液中存在的分子有Cl2、H2O、HClO三种,C错误;
D.H2在反应中化合价可能升高,例如生成HCl,也可能降低,例如生成NaH,D错误;
故答案选B。
11.(2025-2026高一上·安徽省皖江名校联盟·期中)ClO2稳定性差,易爆炸。可采用以下方法制取其水溶液,或制成较稳定的NaClO2保存(温度高于60℃时,NaClO2易分解成NaClO3和NaCl)。下列有关说法不正确的是
A. ClO2稳定性差,不能用作自来水的消毒剂
B. NaClO2、NaClO3和NaCl均属于盐类
C. 步骤Ⅰ通入氮气,是为了稀释ClO2,防止爆炸
D. 步骤Ⅲ要采用低温加热、减压蒸发方式进行
【答案】A
【解析】步骤Ⅰ:氮气用于稀释ClO2,NaClO3溶液与稀硫酸、SO2反应生成ClO2,同时可能有副产物生成;步骤Ⅱ中,途径① :直接加入蒸馏水溶解稀释得到ClO2溶液。途径② :加入NaOH溶液吸收ClO2,得到NaClO2溶液,再经步骤III得到晶体。
【解析】
A.二氧化氯的消毒效率比氯气强,使用起来比较安全,是常用的自来水消毒剂,A错误;
B.三者均属于钠盐,B正确;
C.ClO2易分解爆炸,通入N2可以稀释ClO2,防止爆炸,C正确;
D.温度高于60℃时,NaClO2易分解成NaClO3和NaCl,故要低温加热、减压蒸发,D正确;
故选A。
(2025-2026高一上·安徽省淮南第二中学·期中)阅读资料,氯元素及其化合物应用广泛。以为原料可制得、、、、等,将分散在乙醇中形成无色透明分散系,用一束强光照射,可看到明显的光路。是一种高效的水污染处理剂。实验室可通过以下反应制得:
。
完成下列小题:
12.下列有关分散在乙醇中形成的分散系的说法正确的是
A. 乙醇是电解质
B. 分散质粒子直径小于
C. 该分散系是一种胶体
D. 分散质粒子不能透过滤纸
13.下列关于实验室制备的反应说法正确的是
A. 表现出酸性和氧化性
B. 发生还原反应
C. 作氧化剂
D. 每生成1个有2个电子转移
14.下列关于和说法正确的是
A. 的溶解度大于
B. 能用澄清石灰水鉴别和
C. 两者的饱和溶液中滴加酚酞溶液都变红
D. 用上图装置可比较两者的热稳定性
【答案】12. C 13. B 14. C
【解析】(1)A.乙醇是在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物,属于非电解质,A错误;
B.将分散在乙醇中形成无色透明分散系,用一束强光照射,可看到明显的光路,说明形成了胶体。胶体的分散质粒子直径介于1~100 nm,B错误;
C.该分散系,用一束强光照射,可看到明显的光路,具有丁达尔效应,属于胶体,C正确;
D.胶体粒子可以透过滤纸,D错误;
故选C。
(2)A.硫酸中各元素在反应前后化合价不变,只表现酸性,A错误;
B.Cl的化合价从KClO3中+5降低到+4,得到电子,发生还原反应,B正确;
C.C的化合价从中+3升高到+4,失去电子,被氧化,草酸作还原剂,C错误;
D.Cl的化合价从KClO3中+5降低到+4,得到1个电子,则1 mol KClO3参加反应生成有1 mol电子转移,D错误;
故选B。
(3)A. NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,A错误;
B. 澄清石灰水与Na2CO3和NaHCO3反应均生成碳酸钙白色沉淀,用澄清石灰水无法鉴别,B错误;
C.两者溶液均显碱性,滴加酚酞试液都变红色,C正确;
D.NaHCO3受热易分解,要证明热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,小试管中应盛NaHCO3,大试管中应盛Na2CO3,D错误;
故选C。
15.(2025-2026高一上·安徽淮北、宿州部分学校·期中)下列实验现象的描述错误的是
A. 钠在氯气中燃烧,产生白烟 B. 铜丝在氯气中燃烧,产生蓝色烟
C. 红热的铁丝在氧气中燃烧,火星四射 D. 红磷在空气中燃烧,产生白烟
【答案】B
【解析】A.钠在氯气中燃烧生成NaCl固体颗粒,现象为剧烈燃烧并产生白烟,A正确;
B.铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2固体颗粒,实际现象为产生棕黄色烟,而非蓝色烟,B错误;
C.红热的铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成Fe3O4,C正确;
D.红磷在空气中燃烧生成P4O10固体颗粒,产生白烟,D正确;
故选B。
16.(2025-2026高一上·安徽省皖江名校联盟·期中)稳定性差,易爆炸。可采用以下方法制取其水溶液,或制成较稳定的保存(温度高于60℃时,易分解成和NaCl)。下列有关说法不正确的是
A. 稳定性差,不能用作自来水的消毒剂
B. 途径②的方程式为
C. 步骤通入氮气,是为了稀释,防止爆炸
D. 步骤要采用低温加热、减压蒸发方式进行
【答案】A
【解析】酸性条件下,用二氧化硫还原氯酸钠得到ClO2,ClO2和氢氧化钠在常温下发生反应生成NaClO2和NaClO3,分离出NaClO2晶体后的母液循环到步骤Ⅰ中循环使用。
【解析】
A.ClO2具有强氧化性,能用作自来水的消毒剂 ,A错误;
B.途径②反应是ClO2和氢氧化钠在常温下发生歧化反应生成NaClO2和NaClO3,方程式为 ,B正确;
C.ClO2稳定性差,步骤 Ⅰ通入氮气,是为了稀释 ClO2,防止爆炸 ,C正确;
D.ClO2和氢氧化钠溶液反应生成亚氯酸钠和氯酸钠,结晶得到NaClO2,因为高于60 ℃时NaClO2会分解,所以步骤 Ⅲ要采用低温加热、减压蒸发方式进行,D正确;
故答案选A。
17.(2025-2026高一上·安徽省芜湖市第一中学·期中)某同学利用硬质玻璃管进行氯气性质实验,f处为蘸有KOH溶液棉花,下列说法错误的是
A. b处出现白色物质,说明氯气溶于水并生成
B. c处干燥的蓝色石蕊试纸会变色可能的原因是此时的氯气未被干燥,混有水蒸气
C. 处试纸变蓝,发生的反应为
D. 蘸有KOH溶液的棉花团的作用是处理尾气
【答案】A
【解析】A.b处出现白色物质,该物质为氯化银,可能是挥发的氯化氢与硝酸银反应生成的,不能说明氯气溶于水并生成,A错误;
B.进入c处的氯气因未经干燥,含有水蒸气,会使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,B正确;
C.进入d处的氯气与碘化钾发生反应,反应生成的碘单质遇淀粉变蓝,C正确;
D.蘸有KOH溶液的棉花团的作用是吸收氯气,防止造成空气污染,D正确;
故答案选A。
18.(2025-2026高一上·安徽省县域联盟·期中)含氯消毒剂在生产、生活中应用广泛,如、、、等。回答下列问题:
(1)中的化合价为 ,将通入水中,发生反应的化学方程式为 。
(2)为探究是否有漂白性,设计如图所示装置。
a中干燥的红色布条无明显变化,b中湿润的红色布条褪色。
由上述现象可知: (填“有”或“无”)漂白性,b中湿润的红色布条褪色是因为生成了 (填微粒化学式);该装置缺少尾气处理装置,装置中所盛装液体试剂为 。
(3)“84”消毒液的有效成分为,若与洁厕灵(含有浓盐酸)混用,会产生黄绿色气体,该黄绿色气体是 (填化学式)。
(4)为漂白粉的有效成分,工业上,将通入 (填“石灰乳”或“澄清石灰水”)中制取。
【答案】(1)① ② (2)① 无 ② ③ 溶液 (3) (4)石灰乳
【解析】(1)在ClO2中,O的化合价为-2,设Cl的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为0,,解得;Cl2通入水中发生可逆反应,生成HCl和HClO,化学方程式为:。
(2)a 中干燥的红色布条无变化,说明Cl2本身无漂白性;b 中湿润的布条褪色,是因为Cl2与水反应生成了具有漂白性的HClO;由于Cl2有毒,不能直接排放到空气中,需用NaOH溶液吸收尾气。
(3)“84” 消毒液(NaClO)与浓盐酸混合时,发生归中反应:,因此黄绿色气体是Cl2。
(4)工业上制取漂白粉,是将Cl2通入石灰乳(Ca(OH)2的悬浊液)中;若用澄清石灰水,因Ca(OH)2溶解度小,产量低,不适合工业生产。
19.(2025-2026高一上·安徽省合肥市第一中学·期中)是一种化工原料,可以制备多种物质,如下图所示。
(1)写出溶液通电后,发生反应的化学方程式 。
(2)与反应的化学方程式为: 。
(3)工业上可利用制备亚氯酸钠(),反应体系中涉及下列物质:、、、、、写出反应的化学方程式: ,该反应中体现了的 。(填“还原性”或“氧化性”)
(4)已知还原性:,写出少量氯气通入到碘化亚铁溶液中的离子方程式: 。
(5)某温度下将通入溶液里,反应后得到、、的混合溶液,其中与的个数之比为11:1,则与反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数之比为 。
【答案】(1) (2) (3)① ② 还原性 (4) (5)4:3
【解析】氯化钠作为化工原料,有两种反应路径:其一,它与水在通电条件下反应,生成氢氧化钠、氯气和氢气,其中氯气与氢气经点燃可反应生成氯化氢;其二,它在熔融状态下通电分解,生成氯气和钠,此反应产生的氯气还能与氢氧化钙反应,制得次氯酸钙。
(1)NaCl溶液通电后,生成Cl2、H2和NaOH,总反应为:。
(2)Cl2与Ca(OH)2发生歧化反应,生成CaCl2、Ca(ClO)2和H2O,化学方程式为。
(3)已知反应物为ClO2、H2O2、NaOH,生成物为NaClO2、O2、H2O。ClO2中Cl的化合价为+4,NaClO2中Cl的化合价为+3,ClO2被还原;H2O2中O的化合价为-1,O2中O的化合价为0,H2O2被氧化。根据得失电子守恒可得:;H2O2中O的化合价升高,体现还原性。
(4)已知还原性:Cl- < Fe2+ < I-。少量Cl2优先氧化还原性最强的I-,而非Fe2+。设Cl2为1mol,则可氧化2molI-,方程式为:。
(5)设ClO-为11mol,为1mol。ClO-中Cl为+1,中Cl为+5,总失电子数为:,根据得失电子守恒,被还原的Cl的物质的量为16mol(每1molCl得1mole-),被氧化的Cl总物质的量为:,被还原的Cl与被氧化的Cl的个数比为。
20.(2025-2026高一上·安徽淮北、宿州部分学校·期中)含氯消毒剂在生产、生活中应用广泛,如、、、等。回答下列问题:
(1)中的化合价为 ,将通入水中,发生反应的离子方程式为 。
(2)为探究是否有漂白性,设计如图所示装置。
a中干燥的红色布条无明显变化,b中湿润的红色布条褪色。
由上述现象可知: (填“有”或“无”)漂白性,b中湿润的红色布条褪色是因为生成了 (填微粒化学式);该装置缺少尾气处理装置,装置中所盛装液体试剂为 。
(3)“84”消毒液的有效成分为,若与洁厕灵(含有浓盐酸)混用,会产生黄绿色气体,该黄绿色气体是 (填化学式)。
(4)为漂白粉的有效成分,工业上,将通入 (填“石灰乳”或“澄清石灰水”)中制取。
【答案】(1)① +4 ② (2)① 无 ② ③ 溶液(合理即可) (3) (4)石灰乳
【解析】(1)在ClO2中,O的化合价为-2,设Cl的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为 0:,解得x=+4;Cl2通入水中发生可逆反应,生成HCl和HClO,离子方程式为:;
(2)a 中干燥的红色布条无变化,说明Cl2本身无漂白性;b 中湿润的布条褪色,是因为Cl2与水反应生成了具有漂白性的HClO;由于Cl2有毒,不能直接排放到空气中,需用NaOH溶液(合理即可)吸收尾气;
(3)“84” 消毒液(NaClO)与浓盐酸混合时,发生归中反应:,因此黄绿色气体是Cl2;
(4)工业上制取漂白粉,是将Cl2通入石灰乳(Ca(OH)2的悬浊液)中;若用澄清石灰水,因Ca(OH)2溶解度小,产量低,不适合工业生产。
21.(2025-2026高一上·安徽省芜湖市无为第一中学·期中)化学与生活、生产息息相关,学好化学有利于理解生活、生产中的小常识。
(1)低钠盐是以加碘(KIO3)食盐为基础,添加适量KCl制得的。KIO3与KI在酸性环境中可生成I2,写出该反应的离子方程式: 。某实验小组取少量低钠盐溶于水配成溶液,用洁净的铂丝蘸取所配溶液,在酒精灯外焰上灼烧并透过 观察,发现火焰呈紫色,证明低钠盐中含有K+。
(2)明矾可用于净水,净水原理请用离子方程式表示 。
(3)氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂,其中氢元素为-1价。野外使用时,滴加少量水即可快速产生H2,请写出对应的化学方程式 。
(4)ClO2能用于自来水消毒,还能除去水中的MnCl2杂质,产物为MnO2和盐酸。该反应的氧化剂、氧化产物的氧化性大小关系是 ,其消毒效率是Cl2的 倍(用单位质量的消毒剂得电子数表示消毒效率,计算结果保留3位有效数字)。
【答案】(1)① ② 蓝色钴玻璃 (2) (3) (4)① ②
【解析】(1)中为价,中为价,酸性环境下发生归中反应,根据得失电子守恒、电荷守恒配平,离子方程式为;检验时,为避免焰色干扰,需透过蓝色钴玻璃观察;故答案为:;蓝色钴玻璃;
(2)明矾中的发生水解反应,生成具有吸附性的胶体,离子方程式为;
(3)中为价,中为价,二者发生归中反应生成,化学方程式为;
(4)中为价,反应后降为价,作氧化剂;中为价,反应后升为价,生成的是氧化产物;发生发应为:,根据“氧化剂氧化性强于氧化产物”,氧化性:;计算消毒效率:得电子数为,得电子数为,比值为;
故答案为:。
22.(2025-2026高一上·安徽省芜湖市无为第一中学·期中)亚氯酸钠(NaClO2)主要用作棉纺、造纸业的漂白剂。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如图所示:
已知:①亚氯酸钠受热易分解;②常温下为气体。回答下列问题:
(1)“反应1”中发生反应,配平该方程式 ,该反应中氧化剂与还原剂的质量比为 。
(2)从“母液”中可回收的主要物质是 (填化学式)。
(3)“反应 2”的化学方程式为 ,反应中H2O2作 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)“操作 X”宜采用 (填“蒸发结晶”或“低温蒸发浓缩、冷却结晶”)。
【答案】(1)① ② 213:64 (2)Na2SO4 (3)① ② 还原剂 (4)低温蒸发浓缩、冷却结晶
【解析】由题给流程可知,氯酸钠溶于水得到氯酸钠溶液,向溶液中通入二氧化硫,二氧化硫与氯酸钠溶液反应生成硫酸钠和二氧化氯,二氧化氯碱性条件下与过氧化氢溶液反应生成亚氯酸钠、氧气和水,亚氯酸钠溶液经过减压蒸发浓缩、降温结晶得到产物亚氯酸钠晶体。
(1)由分析可知,反应1为二氧化硫与氯酸钠溶液反应生成硫酸钠和二氧化氯,反应中,硫元素从+4价升高到+6价、氯元素从+5价降低到+4价,则按得失电子守恒、元素质量守恒得:反应的化学方程式为;反应中氯元素的化合价降低被还原,氯酸钠是反应的氧化剂,硫元素化合价升高被氧化,二氧化硫是反应的还原剂,则氧化剂与还原剂的质量比为;
(2)由分析可知,反应1为二氧化硫与氯酸钠溶液反应生成硫酸钠和二氧化氯,则母液的主要成分为Na2SO4;
(3)由分析可知,反应2为二氧化氯碱性条件下与过氧化氢溶液反应生成亚氯酸钠、氧气和水,反应的化学方程式为;反应中氧元素的化合价升高被氧化,过氧化氢是反应的还原剂;
(4)亚氯酸钠受热易分解,亚氯酸钠溶液经过低温蒸发浓缩、冷却结晶得到产物亚氯酸钠晶体。
23.(2025-2026高一上·安徽省安庆市桐城中学·期中)氯的单质及其化合物在生产、生活及环境消毒等各方面具有重要的应用。
(1)实验室中制取氯气的方法有多种,其中一种是利用高锰酸钾固体和浓盐酸混合的方法制取,发生的反应为。该反应中浓盐酸体现的性质有 ;以此为原理选用下图中 (填标号)装置制取氯气。
(2)甲同学将制取的氯气通过饱和食盐水后直接通入下图所示的装置中,探究氯气的性质。
①实验过程中发现装置D中的布条也褪色,请提出合理的改进方法: 。
②已知酸性:。装置中产生无色气体,该现象证明与反应的产物中含有 (填化学式)。
③G中倒置漏斗的作用是 ;G中与溶液反应生成、和水,该反应中氧化剂与还原剂的质量之比为 。
【答案】(1)① 还原性和酸性 ② A (2)① 在装置D之前增加盛有浓的洗气瓶 ② HCl ③ 防倒吸 1:1
【解析】高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气,用固液反应装置,不需要加热;氯气与水反应生成和,氯气有毒,G中NaOH溶液进行尾气处理,防止污染环境。
(1)浓盐酸制取氯气,作还原剂,具有还原性,同时生成氯化锰,体现酸性;
根据分析可知,应选择装置A制取;
(2)①装置D中布条褪色证明中混有,生成了,所以应在装置之前增加盛有浓硫酸的洗气瓶除去;
② 已知酸性:,与发生反应,而不与反应,实验证明与反应的产物中含有;
③G中倒置漏斗可以防止液体倒吸;与NaOH溶液反应生成、和水,反应方程式为,氯气发生歧化反应,既是氧化剂还是还原剂,根据方程式可知氧化剂和还原剂为1:1;
24.(2025-2026高一上·安徽省芜湖市A10联盟·期中)二氧化氯()被广泛用于消毒和杀菌,高浓度的气体易爆炸。工业上可利用与来制备,某兴趣小组查阅资料获得的性质并通过下图装置(夹持装置略)制备。
回答下列问题:
(1)装置A中盛放浓盐酸的仪器名称是 ;圆底烧瓶中固体物质可能是 (填“”或“”)。
(2)装置D中发生反应的化学方程式为 ;已知易溶于,装置E的作用是 。
(3)实验过程中甲同学提出将装置F放入冰水浴中更合理,其理由是 ;乙同学发现缺少尾气处理装置,结合的性质,应在装置F后连接下图中的装置 (填字母)更为合理。
(4)已知反应:、,则物质、和的氧化性由弱到强的顺序为 。
(5)染料工业排放的废水中含有大量有毒的,可以在碱性条件下通入将转化为,反应的离子方程式为: 。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② (2)① ② 除去ClO2中的Cl2杂质 (3)① ClO2沸点低,冰水浴利于其液化收集 ② G (4) (5)
【解析】(1)盛放浓盐酸的是分液漏斗;KMnO4与浓盐酸常温下即可反应,而MnO2需加热,装置无加热仪器,故选。
(2)装置D中是氯气与反应,化学方程式为;Cl2易溶于CCl4,ClO2难溶于CCl4,故E的作用是除去ClO2中的Cl2杂质。
(3)ClO2沸点低,冰水浴利于其液化收集;ClO2能与碱反应,需用NaOH溶液吸收,H中碱石灰吸收效果差,故选G。
(4)由第一个反应看出氧化剂是ClO2,氧化产物是;第二个反应中的氧化剂是,氧化产物是;根据氧化剂的氧化性强于氧化产物可得氧化性。
(5)根据电荷和原子守恒得出离子方程式为。
25.(2025-2026高一上·安徽宿州·期中)二氧化氯()被广泛用于消毒和杀菌,高浓度的气体易爆炸。工业上可利用与来制备,某兴趣小组查阅资料获得的性质并通过下图装置(夹持装置略)制备。
黄绿色、有刺激性气味的有毒气体;熔点-59.5℃ 沸点11℃;易溶于水,难溶于;能与水、碱溶液反应。
回答下列问题:
(1)装置A中盛放浓盐酸的仪器名称是 ;圆底烧瓶中固体物质可能是 (填或)。
(2)装置D中还生成了一种常见的钠盐,该反应的化学方程式为 ;已知易溶于,装置E的作用是 。
(3)装置F为的收集装置,请将装置F补画完整 ;甲同学发现缺少尾气处理装置,结合的性质,应在装置F后连接下图中的装置 (填字母)更为合理。
G. H.
(4)测定的纯度:实验收集到标准状况下气体,将其缓慢通入盛有足量硫酸酸化的碘化钾溶液的锥形瓶中(杂质不参与反应),充分反应后加入淀粉溶液作指示剂,用标准溶液滴定锥形瓶中溶液,滴定终点(即恰好完全反应)时共消耗硫代硫酸钠()溶液。则气体中的体积分数为 %(保留三位有效数字)。
已知上述过程中涉及的反应有:、。
(5)工业上还可以采用“草酸还原氯酸钠法”制备,其反应原理为:
,相对于上述方法,草酸还原氯酸钠法的优点有 。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② (2)① ② 吸收 (3)① ② H (4)71.7 (5)生成的起到稀释作用使的制备更加安全
【解析】由实验装置可知,A中制备氯气,B中盛装饱和氯化钠溶液除去氯气中的HCl,C中盛装浓硫酸干燥氯气,D中发生,ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体,E盛有CCl4吸收ClO2中的Cl2,F收集ClO2气体;
(1)根据图示,装置A中盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗;二氧化锰和浓盐酸反应需要加热,高锰酸钾和浓盐酸反应不需要加热,该装置没有加热装置,所以圆底烧瓶中固体物质可能是。
(2)和反应生成,中Cl元素化合价升高,可知中Cl元素化合价降低,装置D中还生成了一种常见的钠盐,则该钠盐为NaCl,反应的化学方程式为; 易溶于,难溶于,则装置E的作用是吸收。
(3)装置F为的收集装置,密度比空气大,应该用向上排空气法收集,装置F为;能与水、碱溶液反应,所以用碱性物质吸收,为防止水进入F,应在装置F后连接H更为合理。
(4)根据、,建立反应关系式~~~5Na2S2O3,n()= n(Na2S2O3)=,气体中的体积分数为。
(5)高浓度的气体易爆炸,草酸还原氯酸钠法的优点有生成的起到稀释作用使的制备更加安全。
26.(2025-2026高一上·安徽省华师联盟·期中)某小组通过如下实验制备氯气、探究氯气的性质同时制备高铜酸钠(NaCuO2)。
(1)仪器a的名称为 ,装置Ⅰ中反应的化学方程式为 。
(2)装置Ⅱ目的是除去Cl2中的HCl,则溶液b为 。
(3)装置Ⅲ是为了收集氯气,则进气口为 (填“m”或“n”)。
(4)装置Ⅳ是为了获得氯水,关于氯水主要成分及性质说法错误的是 (填标号),瓶口放置蘸有NaOH溶液的棉花目的是 。
A.新制氯水中含有的分子成分只有Cl2、H2O
B.取少量新制氯水滴加到紫色石蕊试纸上,试纸先变红后褪色
C.新制氯水放置一段时间后,溶液的pH呈现升高的趋势
D.向新制氯水和久置氯水中分别加入AgNO3溶液,均有白色沉淀生成
(5)利用如图装置可制备不含氯元素的高铜酸钠(NaCuO2)。已知高铜酸钠是一种难溶于水的黑色固体,具有强氧化性,仅在碱性条件下较稳定。
①三颈烧瓶中NaOH要略微过量的原因是 。
②将反应后的混合物过滤,用冰水洗涤,然后真空干燥后即可获得纯净的NaCuO2固体。检验黑色固体已经洗涤干净的实验操作为 。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② MnO2+4HCl (浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O (2)饱和食盐水 (3)n (4)① AC ② 吸收未反应完的Cl2,防止污染空气 (5)① 使溶液保持碱性,提高NaCuO2的稳定性 ② 取最后一次洗涤液于试管中,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则表明已洗涤干净
【解析】本套装置用于制取Cl2,除去Cl2中混有的HCl,收集氯气并制得氯水。装置Ⅰ用于制取Cl2,使用MnO2与浓盐酸在加热条件下反应;由于浓盐酸易挥发,装置Ⅱ中的溶液b(饱和食盐水)用于除去Cl2中混有的HCl;装置Ⅲ用于收集Cl2,由于Cl2的密度比空气大,导管应长进短出;装置Ⅳ用于制取氯水并进行尾气处理。
(1)仪器a带有活塞,名称为:分液漏斗,装置Ⅰ中,MnO2与浓盐酸在加热条件下反应制取Cl2,同时生成MnCl2和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl (浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)装置Ⅱ目的是除去Cl2中的HCl,则溶液b为:饱和食盐水。
(3)装置Ⅲ是为了收集氯气,由于Cl2密度比空气大,为便于排出空气,导管应长进短出,则进气口为n。
(4)A.新制氯水中含有的分子成分除去Cl2、H2O外,还有HClO,A错误;
B.取少量新制氯水滴加到紫色石蕊试纸上,由于氯水中含有HCl(具有酸性)和HClO(具有强氧化性、漂白性),所以试纸先变红后褪色,B正确;
C.新制氯水放置一段时间后,由于HClO光照分解生成HCl和O2,促进Cl2不断与水反应生成HCl和HClO,所以溶液中c(H+)不断增大,溶液的pH呈现降低的趋势,C错误;
D.向新制氯水(含有HCl、HClO、Cl2等)和久置氯水(含有HCl等)中分别加入AgNO3溶液,均有白色沉淀(AgCl)生成,D正确;
故选AC。
装置Ⅳ是为了获得氯水。Cl2有毒,是大气污染物,则瓶口放置蘸有NaOH溶液的棉花目的是:吸收未反应完的Cl2,防止污染空气。
(5)① 由于高铜酸钠仅在碱性条件下较稳定,而CuCl2溶液呈酸性,所以三颈烧瓶中NaOH要略微过量,原因是:使溶液保持碱性,提高NaCuO2的稳定性。
② 在NaCuO2固体表面容易附着溶液中的Na+、Cl-等,为检验黑色固体已经洗涤干净,需检验最后一次洗涤液中不含有Cl-。实验操作为:取最后一次洗涤液于试管中,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则表明已洗涤干净。
干燥的氯气没有漂白性,次氯酸具有漂白性。
27.(2025-2026高一上·安徽省合肥市六校联盟·期中)氯元素的很多化合物既是重要的化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。
已知:ClO2也是一种优良的消毒剂,常温下为黄绿色气体,浓度过高时易发生分解爆炸。常将其制成NaClO2固体,以便运输和贮存。工业上一种制备NaClO2晶体的流程如下:
(1)向“ClO2发生器”中鼓入空气的作用是 。
(2)“SO2和空气混合气”也可改用其他物质代替,最宜选用 。请说明原因 。
A.H2O2 B.酸性高锰酸钾 C.氧气
(3)吸收塔的作用是将产生的ClO2转化为NaClO2,则吸收塔中发生反应的产物为:NaClO2、 、 。
(4)实验室需要用480 mL 1 mol/L的NaClO2溶液,现进行配制。
①配制溶液需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、胶头滴管、 。根据计算用电子天平(准确度0.01g)称量NaClO2固体 g。
②配制过程中,会造成所配制NaClO2溶液的物质的量浓度偏小的是 。
A.移液时,有少量液体溅出 B.转移前,容量瓶内有蒸馏水
C.定容时俯视容量瓶刻度线 D.定容时水加多了用胶头滴管吸出
【答案】(1)稀释ClO2,以防其分解爆炸 (2)① A ② H2O2具有还原性,且生成的O2能稀释ClO2 (3)① O2 ② H2O (4)① 500mL容量瓶 ② 45.25 ③ AD
【解析】氯酸钠固体加稀硫酸溶解,通入二氧化硫和空气混合气,在ClO2发生器中,氯酸钠与二氧化硫发生氧化还原反应生成ClO2,ClO2在碱性条件下与30%H2O2溶液反应生成NaClO2、 O2和H2O,过滤,得到NaClO2溶液,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到NaClO2晶体,据此分析回答。
(1)由题干可知,ClO2浓度过高时,易发生分解爆炸,则向“ClO2发生器”中鼓入空气的作用是稀释ClO2,以防其分解爆炸;
(2)SO2在反应中作还原剂,高锰酸钾和氧气均为氧化剂, H2O2具有还原性,可作还原剂,且生成的O2能稀释ClO2,故选A;
(3)由分析可知,ClO2在碱性条件下与30%H2O2溶液反应生成NaClO2、 O2和H2O,化学方程式为:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O;
(4)① 需配制480 mL 1 mol·L-1 NaClO2溶液,需要使用500 mL容量瓶配制,结合配制步骤,配制溶液需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管;用电子天平(准确度0.01 g)称量NaClO2固体0.5 L×1 mol·L-1×90.5 g/mol=45.25 g;
②A.移液时,有少量液体溅出,导致溶质损失,所配制NaClO2溶液的物质的量浓度偏小,故A符合题意;
B.转移前,容量瓶内有蒸馏水,无影响,故B不符合题意;
C.定容时俯视容量瓶刻度线,导致溶液体积偏小,所配制NaClO2溶液的物质的量浓度偏大,故C不符合题意;
D.定容时水加多了用胶头滴管吸出,导致溶质损失,所配制NaClO2溶液的物质的量浓度偏小,故D符合题意;
故选AD。
28.(2025-2026高一上·安徽省皖豫县中联盟·期中)二氧化氯是一种用途极其广泛的消毒剂,其具有高效、广谱和相对安全的特性。某小组同学通过查阅资料:二氧化氯()熔点为-59℃,沸点为11℃,浓度过高时易发生分解,甚至爆炸。可通过与溶液反应来制取少量,实验装置如图所示。回答下列问题:
(1)装置甲中发生反应的化学方程式为 。
(2)存在时会催化的生成,若无装置乙,则初始时装置丙内产生的速率明显加快。装置乙中试剂瓶内的液体是 (填名称),实验过程中常需通入适量的,其目的是 。
(3)装置丙中生成二氧化氯的化学方程式为 。
(4)装置戊中被NaOH溶液吸收后,生成和,该反应的离子方程式为 。
(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,然后加入NaCl固体加热
b.稀盐酸滴入中,然后通入HCl气体加热
c.与NaCl的浓溶液混合加热
d.稀盐酸滴入中,然后加入浓硫酸,加热
e.浓硫酸与NaCl固体、固体共热
①实验a的目的是探究 (填离子符号,下同)的浓度对反应的影响。
②实验现象:、、中有黄绿色气体生成,、中没有黄绿色气体生成。由此得出影响氯气生成的原因是 的浓度对反应的影响。
【答案】(1)4HCl(浓) (2)① 饱和食盐水 ② 防止浓度过高,发生分解,甚至爆炸(合理即可) (3) (4) (5)① ②
【解析】甲为氯气的发生装置,乙装置的作用是除去氯气中的氯化氢,丙用于制备二氧化氯,丁收集二氧化氯,戊吸收多余的二氧化氯和氯气,据此回答。
(1)装置甲用和浓盐酸共热制备氯气,其化学方程式为(浓) 。
(2)存在时会催化的生成,若无装置乙,则装置丙内产生的速率明显加快,所以装置乙中试剂瓶内的液体是饱和食盐水,除去氯气中混有的氯化氢气体。结合已知信息,二氧化氯浓度过高时易发生分解,甚至爆炸,所以实验过程中常需通入适量的,其目的是防止浓度过高,发生分解,甚至爆炸。
(3)根据得失电子守恒、原子守恒,反应的化学方程式为:。
(4)装置戊烧杯中被NaOH溶液吸收后,生成和,所以离子方程式为。
(5)① 实验a中,稀盐酸与不反应,加入氯化钠固体,相当于加入,观察反应是否发生,则实验a的目的是探究氯离子浓度对反应的影响。
②、、增大氢离子的浓度,有黄绿色气体生成,、增大氯离子的浓度,、中没有黄绿色气体生成,所以得出影响氯气生成的原因是H+浓度对反应的影响。
29.(2025-2026高一上·安徽滁州·期中)有如下物质:①镁丝 ②NaHCO3固体 ③熔融NaHSO4 ④CO2 ⑤酒精 ⑥澄清石灰水 ⑦Cl2 ⑧氯化铁溶液
回答下列问题:
(1)以上物质中,属于电解质的是 (填序号,下同),能导电的是 。
(2)物质①可在充满④的集气瓶中燃烧生成MgO和C,写出该反应的化学方程式: 。
(3)镁丝与NaHSO4在水溶液中反应的离子方程式为 。
(4)利用⑧可以制备Fe(OH)3胶体,证明有Fe(OH)3胶体生成的最简单实验操作是 。
(5)物质⑦可被用于自来水消毒,与Cl2相比较,ClO2处理水时被还原成,不生成有机氯代物等有害物质。工业上以亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备ClO2反应:5NaClO2+4HCl=4ClO2↑+5NaCl+2H2O。用双线桥表示电子转移的方向和数目: ;每生成4个ClO2转移 个电子。
【答案】(1)① ② ③ ② ① ③ ⑥ ⑧ (2)2Mg+CO22MgO+C (3) (4)用激光笔照射,有一条明亮的光路,则有Fe(OH)3胶体生成 (5)① ② 4
【解析】(1)①镁丝,单质,既不是电解质也不是非电解质,能导电;② NaHCO3固体,电解质,固体不能导电;③熔融NaHSO4,电解质,熔融状态能导电;④ CO2非电解质,不能导电;⑤酒精非电解质,不能导电;⑥澄清石灰水混合物,既不是电解质也不是非电解质,溶液中有自由移动的离子,可以导电;⑦ Cl2单质,既不是电解质也不是非电解质,不能导电;⑧氯化铁溶液混合物,既不是电解质也不是非电解质,胶体中胶粒带电,能导电;综上所述电解质为② ③;能导电的为① ③ ⑥ ⑧;
(2)Mg和CO2燃烧生成MgO和C,反应方程式为2Mg+CO22MgO+C;
(3)NaHSO4在水溶液中电离出钠离子、氢离子、硫酸根离子,镁与氢离子反应产生氢气,离子方程式为;
(4)胶体检验方法为用激光笔照射,有一条明亮的光路,则有Fe(OH)3胶体生成;
(5)5NaClO2+4HCl=4ClO2↑+5NaCl+2H2O中,NaClO2的Cl发生歧化反应由+3价变成-1价和+4价,电子转移数目为4e-,双线桥法表示为;;生成4molClO2转移电子4mol,生成4个ClO2转移电子个数为4。
30.(2025-2026高一上·安徽省安庆市安庆一中·期中)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:);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)①高铁酸钠()是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法的化学原理可用离子方程式表示为:____________________________________,请配平该化学方程式并用单线桥表示电子转移的方向和数目 。
②高铁酸钠()可用作消毒剂原因之一是它具有强 。(填“氧化性”或者“还原性”)
(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 。
②“84”消毒液的有效成分为,常温下用烧碱溶液吸收可制备“84”消毒液。若将通入热的烧碱溶液中,可以得到、、的混合溶液。当混合溶液中的和的个数比为时,混合液中的和的个数比为 。
(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pH、氯离子数目、氧气体积分数随时间变化的数据。已知:pH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pH减小的同时,溶液中的数目也不断增大
C. 随着对氯水光照时间的延长,氯水的漂白性将增强
D. pH减小主要原因是光照引起溶解度减小,氯气逸出,导致溶液中数目减小
(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)③ ⑧ ⑨ (2)① ② 氧化性 (3)① 与H2O2发生氧化还原反应产生O2促进藻类快速生长 ② 5:2 (4)B (5)263
【解析】(1)电解质是在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物。①“84”消毒液(有效成分:)、② 漂白粉、⑥ 碘酒和⑦ 75%酒精均为混合物,既不是电解质,也不是非电解质。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,是非电解质,⑤是单质,既不是电解质,也不是非电解质,⑧ 过氧乙酸()属于酸,是电解质,⑨ 高铁酸钠()属于盐,是电解质。所以属于电解质的有:③ ⑧ ⑨ 。
(2)①化合价变化:,Fe从+3价到+6价,每个Fe失去3个电子;,Cl从+1价到-1价,每个Cl得到2个电子。电子守恒:最小公倍数为6,故系数为2,系数为3。可根据原子守恒可得配平后的离子方程式为,该反应转移电子数为6个,则用单线桥表示该反应转移电子数目为;
②高铁酸钠中Fe为+6价,处于高价态,具有强氧化性,能使细菌、病毒的蛋白质变性,从而起到消毒作用。
(3)①“84” 消毒液中的有效成分作氧化剂,与H2O2发生氧化还原反应产生O2促进藻类快速生长,池水变绿;
②设混合溶液中的和的个数分别为15和2,的个数为x,和是被氧化的产物,则失电子总数:,得电子总数:15×1=15,所以x+10=15,解得x=,则为个,为个。和的个数比为。
(4)A.光照使HClO分解为HCl和,氧气的体积分数应增大,A错误;
B.光照时,HClO分解生成HCl,HCl是强电解质,完全电离,所以溶液中数目不断增大,pH减小,B正确;
C.氯水的漂白性主要是由HClO的强氧化性体现的,光照使HClO分解,氯水的漂白性会减弱,C错误;
D.pH减小的主要原因是HClO分解生成HCl,导致数目增大,D错误;
故答案选B。
(5)作为消毒剂时,Cl元素从+4价被还原为,每个分子得到5个电子;作为消毒剂时,每个分子得到2个电子。设的质量为a g,的质量为b g,根据得失电子能力相等:,解得:,则“有效氯”为。
31.(2025-2026高一上·安徽省华师联盟·期中)NaClO2是一种常见的消毒剂。某小组通过如下流程制备NaClO2。
已知:①纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下;②温度较高时,NaClO2易分解。
(1)通入空气的作用是 。
(2)反应室中需要控制温度约为75℃,此时主要产物是NaClO3。
①写出生成NaClO3的化学方程式: 。
②若温度较低,则会生成一种钠盐杂质,该杂质的化学式为 。
(3)制备ClO2的反应中,还原剂是 (填化学式);每生成13.5 g ClO2,转移 mol电子。
(4)配平下列吸收塔中生成NaClO2的离子方程式:
吸收塔中反应温度不宜太高的原因是 。
(5)NaClO2和Cl2消毒时,还原产物均为。消毒剂的消毒效率可用单位质量消毒剂被还原时得电子数表示,计算的NaClO2消毒效率是Cl2的 倍(计算结果保留一位小数)。
【答案】(1)稀释产生的ClO2,防止其分解爆炸 (2)① ② NaClO (3)① SO2 ② 0.2 (4)① ② 反应温度太高,会导致H2O2受热分解;防止NaClO2分解,影响产品纯度 (5)1.6
【解析】由制备流程可知,氯气和氢氧化钠反应生成NaClO3,NaClO3在酸性条件下与二氧化硫发生氧化还原反应生成ClO2,纯ClO2易分解爆炸,通入足量空气稀释ClO2以防止爆炸;随后将ClO2与氢氧化钠和过氧化氢反应,生成NaClO2。
(1)纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下可以预防发生分解、爆炸危险。
(2)① 氯气与氢氧化钠在约时反应生成NaClO3,根据氧化还原反应规律,氯元素化合价部分升高到+5价形成NaClO3,部分降低到−1价形成NaCl,化学方程式为 。
②若温度较低,氯气与氢氧化钠反应会生成NaClO,即该钠盐杂质的化学式为NaClO。
(3)制备ClO2的反应中,二氧化硫中硫元素化合价从+4价升高到+6价,所以还原剂是SO2。13.5 g ClO2的物质的量为,NaClO3生成ClO2时,氯元素化合价从+5价降低到+4价,每生成1 mol ClO2转移1 mol电子,所以生成0.2 mol ClO2转移0.2 mol电子。
(4)①得到一个电子;,失去两个电子,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式:。已知温度较高时,NaClO2易分解,同时过氧化氢受热也易分解,所以吸收塔中反应温度不宜太高的原因是防止过氧化氢和NaClO2分解,影响产品纯度。
(5)NaClO2消毒时,还原产物为Cl-,一个NaClO2会得到4个电子;氯气消毒时,还原产物为Cl-,每个Cl2会得到2个电子,则NaClO2的消毒效率是Cl2的倍。
32.(2025-2026高一上·安徽·期中)二氧化氯是一种用途极其广泛的消毒剂,其具有高效、广谱和相对安全的特性。某小组同学通过查阅资料:二氧化氯(ClO2)熔点为-59℃,沸点为11℃,浓度过高时易发生分解,甚至爆炸。可通过Cl2与NaClO2溶液反应来制取少量ClO2,实验装置如图所示。
回答下列问题:
(1)装置甲中MnO2和浓盐酸在加热条件下反应生成MnCl2和氯气,该反应的离子方程式为 。
(2)Cl-存在时会催化ClO2的生成,若无装置乙,则初始时装置丙内产生ClO2的速率明显加快,则装置乙中饱和食盐水的作用是 。实验过程中常需通入适量的N2,其目的是 。
(3)装置丙中反应生成二氧化氯和一种日常生活中的调味品,写出该反应的化学方程式: 。
(4)装置戊中ClO2被溶液吸收后,生成和,该反应的离子方程式为 。
(5)实验中有同学发现:浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气,稀盐酸与MnO2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MnO2中,然后加入NaCl固体加热
b.稀盐酸滴入MnO2中,然后通入HCl气体加热
c.MnO2与的浓溶液混合加热
d.稀盐酸滴入MnO2中,然后加入浓硫酸,加热
e.浓硫酸与NaCl固体、MnO2固体共热
①实验a的目的是探究 (填离子符号,下同)的浓度对反应的影响。
②实验现象:b、d、e中有黄绿色气体生成,a、c中没有黄绿色气体生成。由此得出影响氯气生成的原因是 的浓度对反应的影响。
【答案】(1) (2)① 除去氯气中的杂质气体HCl ② 防止ClO2浓度过高,ClO2发生分解,甚至爆炸 (3) (4) (5)① Cl- ② H+
【解析】甲装置中圆底烧瓶内二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水,乙装置盛饱和食盐水除从甲装置挥发出的氯化氢,氯气碰到丙中的NaClO2溶液发生氧化还原反应得到ClO2和NaCl,丁装置收集ClO2,最后用NaOH进行尾气处理。据此作答。
(1)装置甲用和浓盐酸共热制备氯气,其离子方程式为 。
(2)存在时会催化的生成,若无装置乙,则装置丙内产生的速率明显加快,浓盐酸易挥发,因此装置乙中饱和食盐水的作用是除去氯气中的杂质气体氯化氢。结合已知信息二氧化氯浓度过高时易发生分解,甚至爆炸,所以实验过程中常需通入适量的,其目的是防止浓度过高,发生分解,甚至爆炸。
(3)根据装置丙中反应生成二氧化氯和一种日常生活中的调味品,推得是氯化钠,可知发生反应:
(4)装置戊烧杯中被溶液吸收后,生成和,所以离子方程式为
(5)① 实验中,稀盐酸与不反应,加入氯化钠固体,相当于加入,观察反应是否发生,则实验的目的是探究Cl-浓度对反应的影响。②、、增大氢离子的浓度,有黄绿色气体生成,、增大氯离子的浓度,、中没有黄绿色气体生成,所以得出影响氯气生成的原因是氢离子浓度对反应的影响。
33.(2025-2026高一上·安徽省六安第一中学·期中)含氯物质在日常生活中具有许多重要用途,回答下列问题:
(1)将足量氯气通入紫色石蕊溶液中,可观察到的现象是 。
(2)下列氯化物中,既能由金属与氯气直接反应制得,又能由金属与HCl溶液反应制得的是___________(填标号)。
A. CuCl2 B. FeCl2 C. FeCl3 D. MgCl2
(3)次氯酸溶液应避光保存的原因是 (用化学方程式表示)。
(4)亚氯酸钠(NaClO2)较稳定,但加热或敲击亚氯酸钠固体时立即爆炸,爆炸后的产物可能为___________。
A. NaCl、Cl2
B. NaCl、NaClO
C. 、
D. NaCl、
(5)工业上可利用ClO2制备亚氯酸钠(NaClO2),反应体系中涉及下列物质:NaClO2、ClO2、H2O2、NaOH、H2O、O2,写出反应的化学方程式 。
(6)实验室用下列方法均可制取氯气
① ②
③
若各反应转移的电子数相同,①②③生成的氯气个数之比为 。
(7)有效氯可用于衡量含氯消毒剂的消毒能力,Cl2的有效氯=有效系数×含氯量==1,其中2是有效系数即Cl2分子夺取电子数。含氯量为氯的相对原子量与消毒剂分子量的比值。已知理论上ClO2杀菌消毒的最终产物为Cl-,其有效氯为 (保留一位小数)。
【答案】(1)溶液先变红色,后褪色 (2)D (3)2HClO 2HCl+O2↑ (4)D (5) (6)5:10:6 (7)2.6
【解析】(1)足量氯气通入紫色石蕊溶液中,氯气与水反应生成HCl和HClO,HCl具有酸性、HClO具有酸性和漂白性,因此可观察到的现象是溶液先变红色,后褪色,故答案为:溶液先变红色,后褪色。
(2)A.铜与HCl溶液不反应,无法直接制得CuCl2,A项错误;
B.Fe与氯气直接反应制得FeCl3,Fe与HCl溶液反应制得的FeCl2,B项错误;
C.Fe与氯气直接反应制得FeCl3,Fe与HCl溶液反应制得的FeCl2,C项错误;
D.Mg与氯气直接反应制得MgCl2,Mg与HCl溶液反应制得MgCl2,D项正确;
故答案为:D。
(3)次氯酸溶液光照下分解为氯化氢和氧气,化学方程式为:2HClO 2HCl+O2↑,故答案为:2HClO 2HCl+O2↑。
(4)亚氯酸钠(NaClO2)较稳定,其中氯元素显+3价,但加热或敲击亚氯酸钠固体时立即爆炸,说明会发生歧化反应,即氯元素化合价会同时升高和降低。
A.NaCl、Cl2中氯元素的化合价分别为-1价和0价,氯元素化合价只降低,A项不符合题意;
B.NaCl、NaClO中氯元素的化合价分别为-1价和+1价,氯元素化合价只降低,B项不符合题意;
C.、中氯元素的化合价分别为+5价和+7价,氯元素化合价只升高,C项不符合题意;
D.NaCl、中氯元素的化合价分别为-1价和+5价,氯元素化合价会同时升高和降低,D项符合题意;
故答案为:D。
(5)利用ClO2制备亚氯酸钠(NaClO2),氯元素的化合价降低,则ClO2为氧化剂,NaClO2为还原产物,则该反应需要还原剂,即还原剂为H2O2,H2O2中氧元素化合价升高,生成氧气,根据质量守恒定律可知,反应物还有NaOH、生成物还有H2O,反应的化学方程式为,故答案为:。
(6)反应① 为,可知生成1 mol氯气,转移电子2 mol,反应② 为,可知生成1 mol氯气,转移电子1 mol,反应③ 为,可知生成3 mol氯气,转移电子5 mol,若各反应转移的电子数相同,① ② ③ 生成的氯气个数之比为=5:10:6,故答案为:5:10:6。
(7)根据题干中可知,ClO2的有效氯=有效系数×含氯量,ClO2分子夺取电子数为5,则ClO2的有效氯=,故答案为:2.6。
考点02 氯水 氯的化合物
1.(2025-2026高一上·安徽滁州·期中)下列关于氯及其化合物的叙述中错误的是
A. 常温常压下,是黄绿色气体
B. 氯水和液氯的成分完全相同
C. 在光照条件下易发生分解
D. 含氯漂白液的有效成分为
【答案】B
【解析】A.常温常压下,是黄绿色气体,A项正确;
B.氯水是氯气的水溶液,其中含、、、、、、(极少),属于混合物,液氯中只有分子,氯水和液氯的成分不相同,B项错误;
C.见光分解成和,C项正确;
D.含氯漂白液的主要成分为氯化钠和次氯酸钠,有效成分为,D项正确;
故选B。
2.(2025-2026高一上·安徽省皖江名校联盟·期中)氯及其化合物在生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)下列可用于自来水消毒的试剂有___________(填标号)。
A. Cl2 B. NaCl C. Ca(ClO)2 D. HCl
(2)漂白粉的有效成分是 (填化学式)。工业上制备漂白粉的化学方程式为 。
(3)某兴趣小组利用新制的氯气按照下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO。
①a中液体目的是除去氯气中的HCl气体,可选用 。
②影响氯气和氢氧化钠溶液反应产物的主要因素是 ;写出c中发生反应的离子方程式 。
(4)设计实验证明氯气本身并没有漂白性: (写出实验操作和现象)。
【答案】(1)AC (2)① Ca(ClO)2 ② (3)① 饱和食盐水 ② 温度 ③ (4)将干燥的氯气通过干燥的有色布条,布条不褪色
【解析】浓盐酸与二氧化锰在加热时生成氯气,通过装置a除去氯气中的HCl,在装置b中与热的KOH溶液反应得到KCl、KClO3和H2O,再通入冰水冷却的NaOH溶液,得到NaClO、NaCl和H2O,尾气用装置d吸收,据此分析;
(1)A.可用于自来水的消毒,A正确;
B.常用于调味剂,杀菌消毒能力较弱,B错误;
C.是漂粉精的有效成分,常用于自来水的消毒,C正确;
D.盐酸具有酸性,不用于自来水的消毒,D错误;
故选AC;
(2)漂白粉的有效成分是次氯酸钙(Ca(ClO)2);氯气通入石灰乳可制得漂白粉,反应的化学方程式为;
(3)① 氯气能溶于水难溶于饱和食盐水,可用饱和食盐水除去挥发出来的HCl;
② 由实验可知,产物不同主要取决于温度;c中Cl2与NaOH反应制备氯化钠、NaClO和水,离子方程式为;
(4)验证氯气本身没有漂白性,只要确保氯气干燥,且装置及实验用品中不存在水蒸气就可以,即将干燥的氯气通过干燥的有色布条,布条不褪色,证明氯气本身并没有漂白性。
考点03 氯气的制法
1.(2025-2026高一上·安徽省芜湖市无为第一中学·期中)与浓盐酸的反应是实验室制备氯气的方法之一:,下列说法不正确的是
A. 氧化性:
B. HCl在反应中表现出还原性和酸性
C. 被氧化的氯原子与被还原的氯原子的个数之比为5∶1
D. 用双线桥法表示电子得失情况:
【答案】D
【解析】A.氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物;KClO3+6HCl═KCl+3Cl2↑+3H2O反应中氧化性:KClO3>Cl2,故A正确;
B.反应中6molHCl反应,其中被氧化生成氯气的为HCl的物质的量5mol,1mol作酸生成KCl,HCl在反应中表现出还原性和酸性,故B正确;
C.KClO3中氯元素化合价+5价降低到0价,HCl中铝元素化合价-1价升高到0价,电子守恒得到,被氧化的氯原子与被还原的氯原子的物质的量之比为5∶1,故C正确;
D.KClO3中氯元素化合价+5价降低到0价,HCl中铝元素化合价-1价升高到0价,电子守恒得到,电子转移总数为5e-,用双线桥法表示电子得失情况为:,故D错误。
答案选D。
2.(2025-2026高一上·安徽省芜湖市A10联盟·期中)某兴趣小组为制备氯气并验证其性质,做了如下实验,实验装置如图所示(部分固定装置未画出)。下列说法错误的是
A. 在装置A中放置NaClO能达到实验目的 B. 装置C中有色布条Ⅰ不褪色Ⅱ褪色
C. 装置B有除去HCl及作安全瓶的作用 D. F中的NaOH溶液的作用是吸收氯气的尾气
【答案】B
【解析】装置A是氯气制备装置,装置B是为了除去氯气中的氯化氢,装置C中将氯气通过有色布条为了验证氯气是否有漂白性,装置D中氯气置换出溴单质,装置F进行尾气处理;据此作答。
【解析】
A.NaClO与浓盐酸在常温下就能制备氯气,其反应的化学方程式为,所以在装置A中放置NaClO能达到实验目的,A正确;
B.装置C中分别是湿润的氯气通入到干燥的有色布条(即湿润的有色布条)和干燥的氯气通入到干燥的有色布条,检验漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸使Ⅰ中布条褪色,干燥的氯气不具备漂白性,Ⅱ中布条不褪色,B错误;
C.装置B中的长颈漏斗可以起到平衡压强的作用,可作安全瓶,饱和食盐水可以除去氯气中的HCl,C正确;
D.有毒,可以与NaOH反应被吸收,F中NaOH溶液的作用是吸收氯气,D正确;
故答案选B。
3.(2025-2026高一上·安徽省皖江名校联盟·期中)某化学兴趣小组设计利用高锰酸钾制备氯气并探究氯气的有关性质(装置如图)下列说法错误的是
A. 饱和食盐水不仅能除HCl,还能起到润湿氯气作用
B. 石蕊试纸先变红后褪色,但不能证明氯气有漂白性
C. 淀粉碘化钾试纸变蓝,说明氧化性氯气比碘单质强
D. 通过上述实验现象,可证明氧化性:
【答案】D
【解析】利用浓盐酸与高锰酸钾固体在常温下反应制备氯气,反应的化学方程式为。用饱和食盐水除去氯气中混有的HCl杂质,同时可润湿氯气,避免后续试纸因氯气干燥而无明显现象,蛇形管内的石蕊试纸是检验氯气与水的反应,生成的HCl使试纸变红,生成的HClO使试纸褪色,体现氯水的酸性和漂白性。淀粉-KI试纸检验氯气的氧化性,将氧化为,使试纸变蓝。溴化钠溶液是检验氯气与溴离子反应生成溴单质。气球用于收集未反应的氯气,避免氯气直接排放到空气中造成污染,起到环保作用。
【解析】
A.饱和食盐水可除去氯气中的HCl,同时能润湿氯气,A正确;
B.石蕊试纸先变红(氯气与水反应生成 HCl显酸性)后褪色(生成的 HClO具有漂白性),不能证明氯气本身有漂白性,该描述合理,B正确;
C.淀粉-KI试纸变蓝,是因为将氧化为,,说明氧化性氯气比碘单质强,C正确;
D.实验中氯气可与反应生成,但未验证能否氧化,无法证明氧化性>,因此不能直接得出氧化性:,D错误;
故答案选D。
4.(2025-2026高一上·安徽省皖江名校联盟·期中)某化学兴趣小组设计利用高锰酸钾制备氯气(反应原理为)并探究氯气的有关性质(装置如图)。下列说法错误的是
A. 饱和食盐水不仅能除HCl,还能起到润湿氯气作用
B. 石蕊试纸先变红后褪色,但不能证明氯气有漂白性
C. 淀粉碘化钾试纸变蓝,说明氯气可置换出碘单质
D. 通过上述实验现象,可说明能置换出
【答案】D
【解析】该实验利用高锰酸钾与浓盐酸常温反应制取氯气,先通过饱和食盐水除去氯气中的氯化氢(同时润湿氯气);随后将氯气依次通入石蕊试纸(验证其酸性与漂白性)、淀粉-KI试纸(验证氧化性)、溴化钠溶液(探究卤素置换),最后用气球收集尾气,以此探究氯气的性质。
【解析】
A.制备时浓盐酸易挥发产生HCl杂质,饱和食盐水可降低溶解度并吸收HCl,同时确保氯气潮湿,A正确;
B.与水反应生成的HClO具有漂白性,可使石蕊试纸褪色,且氯气本身没有漂白性,B正确;
C.淀粉-KI试纸变蓝,发生反应:,说明氯气可置换出碘,C正确;
D.本实验只能证明氯气能置换出碘和溴单质,无法证明溴单质能置换碘单质,D错误;
故答案选D。
5.(2025-2026高一上·安徽省合肥市六校联盟·期中)近年来,随着化学工业的快速发展,氯气的需求迅速增加。下图是制备氯气的原理示意图(图中化合物中氯元素的化合价均为-1价)。下列说法正确的是
A. 反应②中,铜元素化合价降低
B. 反应③中氧化性:O2<Cl2
C. 反应①②③均有电子的转移
D. 总反应的化学方程式可表示为:
【答案】D
【解析】A.反应② 中,铜元素化合价均为+2价,未发生变化,故A错误;
B.由图可知,反应③ 中氧元素化合价降低,发生还原反应,则O2为氧化剂,氯元素化合价升高,发生氧化反应,则Cl2为氧化产物,氧化性:氧化剂>氧化产物,则氧化性:Cl2<O2,故B错误;
C.反应① ② 中元素化合价不变,均没有电子的转移,故C错误;
D.根据图示,氯化氢、氧气是反应物,水和氯气是生成物,该过程的总反应为: ,故D正确;
故选D。
6.(2025-2026高一上·安徽省合肥一六八中学·期中)下列图示实验中,操作正确且能达到实验目的的是
A.验证钠与水反应生成气体并放热
B.用于实验室制备氯气
C.验证热稳定性
D.加热试管中的液体
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】A.钠与水反应放热,大试管中气体压强增大膨胀,红墨水左低右高,A正确;
B.用二氧化锰和浓盐酸制氯气,该反应需要加热,B错误;
C.比较热稳定性,应将稳定性弱的NaHCO3置于较低温度环境(小试管),稳定性强的Na2CO3置于较高温度环境(大试管),该装置中物质放置错误,无法达到实验目的,C错误;
D.试管加热液体不能超过试管容积的三分之一,D错误;
故答案选A。
考点04 氯及其化合物价类二维图
1.(2025-2026高一上·安徽省宣城中学·期中)在学习了氯及其化合物的知识后,某同学绘制了如图所示的价类二维图,已知:e、f的阳离子均为。下列叙述正确的是
A. c可用作自来水的消毒剂
B. f为漂白粉的有效成分
C. b可使湿润的红色布条褪色,说明b具有漂白性
D. b与水反应可以得到a和d,其离子方程式为
【答案】A
【解析】由价类二维图,可确定a、b、c、d、e、f对应的物质分别为HCl、Cl2、ClO2、HClO、NaCl、NaClO。
【解析】
A.c为ClO2,Cl元素显+4价,具有强氧化性,可用作自来水消毒剂, A正确;
B.f为NaClO,漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,B错误;
C.b为Cl2,可使湿润的红色布条褪色不能说明Cl2本身具有漂白性,是Cl2与H2O反应生成的HClO有漂白性,C错误;
D.a为HCl,b为Cl2,d为HClO,Cl2和水反应生成氯化氢和次氯酸,次氯酸为弱酸不能拆,离子方程式为:,D错误;
故选A。
2.(2025-2026高一上·安徽宣城市宣州区皖南八校·期中)氯及其化合物的“价-类”二维图如图所示,下列说法错误的是
A. 若要a转化为b,需要加入还原剂
B. 根据氯元素的化合价判断,b既有氧化性又有还原性
C. e的化学式为
D. 若g为钾盐,在一定条件下能制备
【答案】A
【解析】a中氯元素的化合价为−1价,属于氢化物,a为氯化氢;b中氯元素的化合价为0价,属于单质,b为氯气;c中氯元素的化合价为+4价,属于氧化物,c为二氧化氯;d中氯元素的化合价为+1价,属于含氧酸,d为次氯酸;e中氯元素的化合价为+7价,属于含氧酸,e为高氯酸;f中氯元素的化合价为+1价,属于盐,f为次氯酸盐;g中氯元素的化合价为+5价,属于盐,g为氯酸盐,据此分析。
【解析】
A.a为氯化氢,b 为氯气,Cl元素化合价升高,发生氧化反应,需加入氧化剂,而非还原剂,A符合题意;
B.b为氯气,Cl元素处于中间价态,既可得电子被还原,体现氧化性,也可失电子被氧化,体现还原性,B不符合题意;
C.e为Cl元素+7价的含氧酸,化学式为,C不符合题意;
D.g为+5价氯的钾盐,即氯酸钾(),在加热和二氧化锰催化条件下可分解生成氧气,反应为: ,D不符合题意;
故选A。
3.(2025-2026高一上·安徽省芜湖市无为第一中学·期中)氯及其化合物的“价-类”二维图如图,d、e属于钾盐。下列说法错误的是
A. b溶液久置后会转化为c
B. a具有漂白性,能使湿润的有色布条褪色
C. a既可被氧化,也可被还原
D. 的转化可用于制取氧气
【答案】B
【解析】根据Cl的“价-类”二维图可知a为Cl2,b为HClO,c为HCl,d为KClO3,e为KCl,据此可分析解答。
【解析】
A.HClO不稳定,久置后分解生成HCl和O2,HClO溶液会转化为HCl的水溶液,A选项正确;
B.a为Cl2,氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,则能使湿润的有色布条褪色,而氯气没有漂白性,B选项错误;
C.a为Cl2,其中氯为0价,处于中间价态,则既可被氧化,也可被还原,C选项正确;
D.d为KClO3,e为KCl,可利用KClO3分解制取O2,D选项正确;
故选B。
4.(2025-2026高一上·安徽省安庆市桐城中学·期中)部分含氯物质的类别与相应化合价的关系如图所示。下列推断不合理的是
A. b能与大多数金属化合,生成金属氯化物 B. 常温下,b通入烧碱溶液主要生成d
C. b的水溶液有刺激性气味,说明其具有挥发性 D. 横坐标中的“M”代表“氧化物”
【答案】B
【解析】由含氯物质的类别与相应化合价的关系图可知,a为HCl、b为Cl2、c为HClO、d为氯酸盐、e为次氯酸盐,以此解答。
【解析】
A.氯气具有强氧化性,能与大多数金属化合,生成金属氯化物,A正确;
B.常温下,氯气和碱反应生成次氯酸盐,b通入烧碱溶液主要生成e,B错误;
C.b的水溶液有刺激性气味,是因为溶解的氯气挥发造成的,C正确;
D.ClO2属于氧化物,横坐标中的“M”代表“氧化物”,D正确;
故选B。
5.(2025-2026高一上·安徽省芜湖市A10联盟·期中)铁元素的“价-类”二维图是研究含铁物质转化的重要工具。下图为铁元素的“价-类”二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系(部分反应物和反应条件已略去),下列说法正确的是
A. 氯气和盐酸均属于非电解质
B. a在少量氯气中燃烧也可实现“a→b”的转化
C. e溶液在一定条件下可制得胶体,该胶体带正电荷
D. 图中反应一定属于氧化还原反应的有①②③⑤
【答案】D
【解析】图中为铁元素的“价-类”二维图,a是0价单质,a为Fe,b是+2价盐酸盐,b为FeCl2,c是+2价碱,c为Fe(OH)2,d是+3价碱,d是Fe(OH)3,e是+3价盐酸盐,e为FeCl3。
【解析】
A.氯气和盐酸是单质和混合物,既不是电解质也不属于非电解质,A错误;
B.a(Fe)在少量氯气中燃烧生成氯化铁,不能实现“a(Fe)→b(FeCl2)”的转化,B错误;
C.e(FeCl3)溶液在一定条件下可制得氢氧化铁胶体,该胶体粒子吸附带正电荷的离子,胶体不带电,C错误;
D.图中反应一定属于氧化还原反应的有①,②③ ,⑤,D正确;
故答案选D。
6.(2025-2026高一上·安徽宿州·期中)铁元素的“价-类”二维图是研究含铁物质转化的重要工具。下图为铁元素的“价-类”二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系(部分反应物和反应条件已略去),下列说法正确的是
A. 氯气和盐酸均属于非电解质
B. a在少量氯气中燃烧也可实现“a→b”的转化
C. 新型净水剂中铁元素的化合价为+3价
D. e溶液在一定条件下可制得胶体,该胶体粒子带正电荷
【答案】D
【解析】a是铁单质; b是氯化亚铁; c是氢氧化亚铁; 是氢氧化铁; 是氯化铁。
【解析】
A.氯气为单质,盐酸为混合物,单质与混合物既不是电解质也不是非电解质,A错误;
B.铁在少量氯气中燃烧只能生成,B错误;
C.中铁为+6价,C错误;
D.e为,可形成胶体,胶粒带正电荷,D正确;
故选D。
7.(2025-2026高一上·安徽省华师联盟·期中)价类二维图是一种以物质类别为横坐标,元素化合价为纵坐标的平面二维图,如图为氯元素的价类二维图。下列说法不正确的是
A. 将①的浓溶液与⑥的浓溶液混合,会有②生成
B. ④→①可通过加入氧化剂实现
C. ②与NaOH反应时,既体现氧化性又体现还原性
D. ③可用于自来水消毒,⑤可用作食物防腐剂
【答案】B
【解析】根据物质类别及元素价态可知,① 是HCl、② 是Cl2、③ 是ClO2、④ 是HClO、⑤ 是NaCl、⑥ 是NaClO。
【解析】
A.HCl与NaClO混合后,发生氧化还原反应,生成Cl2等,A正确;
B.HClO→HCl,HClO中Cl元素化合价降低,可通过自身分解实现: ,B不正确;
C.Cl2与NaOH反应时,Cl元素由0价变为-1价和+1价,Cl2既是氧化剂也是还原剂,C正确;
D.ClO2可用于自来水杀菌消毒,氯化钠是食品添加剂,也是食物防腐剂,D正确;
故选B。
8.(2025-2026高一上·安徽省安庆市安庆一中·期中)I、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和工具。下图是氯及其化合物的“价-类”二维图,d、e属于钾盐,请回答以下问题:
(1)下列说法不正确的是 。
A.b溶液久置后会转化为c
B.d与e在酸性条件下可以制取a
C.将a通入溶液中,一定生成
Ⅱ、将饱和溶液分别滴加到下列物质中,得到分散系①、②、③。
(2)用激光笔分别照射分散系①、②、③,观察到仅有分散系③中形成了一条光亮的“通路”,则得到分散系③的反应的离子方程式为 。
(3)分散系③因久置而形成少量浑浊,将该液体加入图示长方体装置的A区,C区盛满持续流动的蒸馏水。
①B区与C区分离的操作名称为 。
②过一段时间后,取少量C区液体于试管中,滴加几滴 溶液(填化学式),若无白色沉淀生成,说明对浑浊的分散系③的分离实验已结束。
【答案】(1)C (2) (3)① 渗析 ② 硝酸酸化的
【解析】由题干信息和价类二维图可得物质对应关系:a为、b为、c为、d为、e为;
(1)A.b为,次氯酸性质不稳定,易分解生成和,A项正确;
B.d为,其中氯元素化合价为+5价,e为,其中氯元素化合价为-1价,两者在酸性条件下能发生归中反应,生成氯气,B项正确;
C.a为,具有较强的氧化性,溶液中的、均能被氯气氧化,的还原性更强,优先与氯气反应,选项未明确物质的量,无法确定具体反应关系,不一定能反应生成,C项错误;
故答案选C;
(2)饱和溶液滴加到沸水中生成胶体的离子方程式为;
(3)①B区和C区利用半透膜对混合物进行分离,对应的操作名称为渗析;
②分散系中沉淀不能通过滤纸,胶体不能透过半透膜,经过图示装置处理,胶体中能够进入C区有和,经过一段时间的蒸馏水冲洗,C区中应当只有,所以,可用硝酸酸化的溶液检验是否存在氯离子,故答案为硝酸酸化的。
考点05 氯及其化合物综合题
1.(2025-2026高一上·安徽省皖江名校联盟·期中)氯及其化合物在生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)下列可用于自来水消毒的试剂有___________(填标号)。
A.
B. NaCl
C.
D. HCl
(2)工业上制备漂白粉的化学方程式为 。漂白粉长期露置在空气中会失效,原因是 。
(3)实验室中利用浓盐酸和二氧化锰制氯气,某兴趣小组利用新制的氯气按照下图装置(部分装置省略)制备和。
①浓盐酸和二氧化锰制氯气反应中,被氧化的元素是 。
②影响氯气和氢氧化钠溶液反应产物的主要因素是 ;写出中发生反应的离子方程式 。
(4)设计实验证明氯气本身并没有漂白性: (写出实验操作和现象)。
【答案】(1)B (2)① ② 次氯酸钙和二氧化碳、水反应生成碳酸钙和次氯酸,次氯酸见光分解 (3)① Cl ② 温度 ③ (4)使氯气通过干燥的红布条,布条不褪色,通过湿润的红布条,布条褪色
【解析】二氧化锰和浓盐酸共热可制得氯气,因为浓盐酸具有挥发性,需要用盛有饱和食盐水的洗气瓶a除去氯气中的HCl,氯气和热的氢氧化钾溶液反应生成氯酸钾,氯气和冷的氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠,最后需要用d装置中氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,防止污染空气。
(1)HCl、氯化钠不能杀菌消毒,次氯酸钙会在自来水中引入钙离子,使得水硬度增大,氯气能杀菌消毒,故选B;
(2)工业上制备漂白粉的反应氢氧化钙和氯气生成氯化钙、次氯酸钙和水,化学方程式为。漂白粉长期露置在空气中会失效,原因是次氯酸钙和二氧化碳、水反应生成碳酸钙和次氯酸,次氯酸见光分解,导致漂白粉失效;
(3)① 浓盐酸和二氧化锰制氯气反应中部分HCl中氯元素化合价升高被氧化为氯气,被氧化的元素是Cl。
② 由装置bc可知,影响氯气和氢氧化钠溶液反应产物的主要因素是温度;中发生反应为氯气和冷的氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠、氯化钠和水:;
(4)设计实验证明氯气本身并没有漂白性,需要使用干燥的氯气,故实验为:使氯气通过干燥的红布条,布条不褪色,通过湿润的红布条,布条褪色,说明氯气本身并没有漂白性,氯气和水生成次氯酸具有漂白性。
2.(2025-2026高一上·安徽省芜湖市无为第一中学·期中)三氯化铋(BiCl3)作为一种重要的无机化合物,在多个领域展现出广泛的应用价值。三氯化铋在空气中受热易升华,遇水立即产生难溶的BiOCl沉淀。三氯化铋可由铋与氯气直接反应得到:
,其合成实验装置如下图所示:
回答下列问题:
(1)装置A中盛装浓盐酸的仪器的名称是 。C中盛装的液体是 。
(2)实验时要先产生氯气,再点燃酒精灯加热,目的是 。
(3)装置A中发生反应的离子方程式为 。
(4)F中选择的中性干燥剂应该是下列物质中的______(填标号)。
A. 碱石灰 B. 五氧化二磷 C. 无水氯化钙 D. 固体氢氧化钠
(5)G中的微粒除Na+、OH-外还有 。
(6)三氯化铋遇水发生反应的化学方程式是 。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② 浓硫酸 (2)排尽装置内的空气,防止铋被空气中的氧气氧化 (3) (4)C (5)Cl-、ClO- (6)BiCl3+H2O=BiOCl↓+2HCl
【解析】A中KMnO4与浓盐酸反应:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,离子方程式为;生成的氯气先通入装置B(饱和食盐水)除去氯化氢杂质,再经装置C(浓硫酸)干燥,得到纯净干燥的氯气;随后干燥氯气进入装置D中400℃时Bi与Cl2反应:2Bi+3Cl2=2BiCl3,三氯化铋受热易升华进入装置E中,最后未反应的氯气通过装置G的氢氧化钠溶液吸收,BiCl3的副反应:BiCl3遇水发生水解:BiCl3+H2O=BiOCl↓+2HCl,据此分析。
(1)装置A中盛装浓盐酸的仪器为分液漏斗;A中生成的Cl2含HCl、H2O杂质,B中液体除HCl,C中液体需干燥Cl2,故C中为浓硫酸。 故答案为:分液漏斗;浓硫酸;
(2)先通Cl2再加热,是为了排尽装置内空气,防止Bi与空气中的O₂等杂质反应。 故答案为:排尽装置内的空气,防止铋被空气中的氧气氧化;
(3)A中KMnO4与浓盐酸反应,离子方程式为:;
(4)F需中性干燥剂:A碱石灰、D固体NaOH均显碱性,会与Cl2反应;B五氧化二磷显酸性;C无水氯化钙为中性且可干燥Cl2,故选C;
(5)G中NaOH与Cl2反应:,故除Na+、OH-外,还有Cl-、ClO-; 故答案为:Cl-、ClO-;
(6)三氯化铋遇水立即产生难溶的BiOCl沉淀,BiCl3的副反应:BiCl3遇水发生水解:BiCl3+H2O=BiOCl↓+2HCl。
3.(2025-2026高一上·安徽省合肥一六八中学·期中)某化学兴趣小组设计了如图装置制取进行相关性质实验,并模拟工业生产无水氯化铁的过程。
资料:①工业上向500-600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁。②无水氯化铁有强烈的吸水性,能吸收空气中的水分而潮解变质。根据各小题的要求,填写下列空白:
(1)A中发生反应的化学方程式为 。盐酸在该反应中的体现的性质是 。
(2)①实验开始时,先打开分液漏斗旋塞和活塞,先点燃处酒精灯,当中 (何种现象)再点燃E处酒精灯。
②装置D中出现的现象为 。
③装置E中铁屑的物质的量为,若与氯气在加热条件下充分反应,该过程共转移 个电子。
(3)利用装置G可储存多余的氯气,储气瓶b内盛放的试剂是 ,用足量的与含的浓盐酸加热时反应,结果收集到标况下的氯气体积不足22.4L,请解释氯气体积偏少的原因 。
(4)为防止其它物质对制备的干扰,得到较纯净的无水氯化铁,上述装置的有两处位置需改进,一处具体改进的措施是(在何处增加何种装置): ,另一处改进的措施是要把盛有NaOH溶液的F装置换为 。
【答案】(1)① (浓) ② 还原性和酸性 (2)① 充满黄绿色气体 ② 溶液先变红再褪色 ③ 2 (3)① 饱和食盐水 ② 随着反应进行,水不断的生成,溶质氯化氢不断的消耗,浓盐酸变成了稀盐酸,反应停止 (4)① 在D和E之间加一盛浓硫酸的洗气瓶 ② 装有碱石灰的球形干燥管
【解析】A装置制备氯气,G储存氯气,B、C装置用于进行氯气的性质实验,D中氯气使紫色石蕊试液先变红后褪色,E中向500-600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁,F装置中氢氧化钠溶液吸收氯气,防止污染空气。
(1)A中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气、水,发生反应的化学方程式为(浓) 。部分盐酸中氯元素化合价升高被氧化为氯气,部分盐酸中氯元素化合价不变生成氯化锰,盐酸在该反应中的体现的性质是还原性和酸性。
(2)① 加热时,为防止E中铁粉与氧气反应,实验开始时,先打开分液漏斗旋塞和活塞,先点燃处酒精灯,氯气排出E中空气后再加热E,氯气是黄绿色气体,所以当中充满黄绿色气体再点燃E处酒精灯。
②D中氯气和水生成盐酸和具有漂白性的次氯酸,D中紫色石蕊溶液先变红后褪色;
③ 铁和氯气反应生成FeCl3,氯元素化合价由0降低为-1,若与氯气在加热条件下充分反应,该过程共转移2个电子;
(3)氯气难溶于饱和食盐水,利用装置G可储存多余的氯气,储气瓶b内盛放的试剂是饱和食盐水;二氧化锰和稀盐酸不反应,用足量的与含的浓盐酸加热时反应,随着反应进行,溶质氯化氢不断地消耗,浓盐酸变成了稀盐酸,反应停止,所以收集到标况下的氯气体积不足22.4L。
(4)无水氯化铁有强烈的吸水性,能吸收空气中的水分而潮解变质,为得到较纯净的无水氯化铁,E装置的前后都需连接干燥装置,一处具体改进的措施是在D和E之间加一盛浓硫酸的洗气瓶,另一处改进的措施是要把盛有NaOH溶液的F装置换为装有碱石灰的球形干燥管。
4.(2025-2026高一上·安徽鼎尖名校大联考·期中)氯化钠是一种重要的化工原料,可用于制备如下图所示的一系列物质。
(1)写出反应①的化学方程式: ,该反应生成2 mol转移的电子数为 (为阿伏加德罗常数的值)。
(2)在中燃烧时产生的气体遇到空气的水蒸气会形成 。
(3)反应⑤是工业上制备漂白粉的方法,其中状态是 (填“冷的石灰乳”或“澄清石灰水”),漂白粉在空气中的漂白原理是 (用化学方程式解释)。
(4)反应③是侯德榜制碱法的第一步,应在饱和食盐水中先通入 ,再通入 后能析出晶体,写出反应③的化学方程式: 。
(5)反应⑥中作 (填“还原剂”或“氧化剂”)。
【答案】(1)① ② 4 (2)白雾 (3)① 冷的石灰乳 ② (4)① 或氨气 ② 或二氧化碳 ③ (5)氧化剂
【解析】(1)电解NaCl溶液生成NaOH、Cl2和H2,化学方程式为: ,该反应中H2O中H元素由+1价下降到0价,Cl元素由-1价上升到0价,每生成1mol H2转移2 mol电子,故生成2 mol H2转移的电子物质的量为4 mol,数目为4。
(2)H2在Cl2中燃烧时产生的气体是HCl,遇到空气的水蒸气会形成白雾,即盐酸小液滴。
(3)反应⑤是工业上制备漂白粉的方法,将氯气通入冷的石灰乳中,其中Ca(OH)2状态是冷的石灰乳,漂白粉在空气中的漂白原理是Ca(ClO)2和CO2、H2O反应生成HClO和CaCO3,化学方程式为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO。
(4)反应③是侯德榜制碱法的第一步,应在饱和食盐水中先通入氨气营造碱性环境增大CO2的溶解度,再通入CO2,析出NaHCO3晶体,反应③的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。
(5)反应⑥中Na和NH3反应生成NaNH2和H2,NH3中H元素由+1价下降到0价,NH3作氧化剂。
5.(2025-2026高一上·安徽省合肥市六校联盟·期中)实验室常用下图所示装置制取Cl2并检验其性质。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称 ,请写出实验室制氯气的离子方程式 。
(2)若B中盛放硝酸酸化的AgNO3溶液,能否证明Cl2中含有HCl杂质? ,为什么? 。
(3)若在D中收集到纯净干燥的氯气,则B、C中分别盛放的试剂是 、 。
(4)E中盛放的是石蕊溶液,实验过程中可观察到的现象是 。
(5)F中盛放的是NaOH溶液,F的作用是 ,请写出该反应的离子方程式 。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② MnO2+4H⁺+2Cl⁻ Mn²⁺+Cl2↑+2H2O (2)① 不能 ② Cl2通入溶液时会与水反应:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,生成的HCl电离出Cl⁻,与Ag⁺反应生成AgCl白色沉淀 (3)① 饱和食盐水 ② 浓硫酸 (4)溶液先变红后褪色 (5)① 吸收尾气(处理未反应的Cl2,防止污染空气) ② Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【解析】反应装置A中浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,浓盐酸具有挥发性导致生成的氯气中含有HCl,根据题目中的实验目的进一步确定后续装置中的试剂,最后的F装置一般用于尾气处理,氯气有毒可用等碱性溶液吸收处理。
(1)仪器a是分液漏斗,实验室制氯气的离子方程式是 。
(2)Cl2与水反应:,生成的HCl电离出Cl⁻,与Ag⁺反应生成AgCl白色沉淀,所以用硝酸酸化的AgNO3溶液不能证明Cl2中含有HCl杂质。
(3)据分析可知生成的氯气中含有HCl,B装置除去氯气中的HCl,氯气在饱和食盐水中溶解度较低,因此除杂试剂是饱和食盐水;C装置是干燥氯气,干燥剂是浓硫酸。
(4)Cl2与水反应:,产物中的遇到E中盛放的石蕊溶液会变红,而另一种产物具有漂白性会使变红的溶液褪色,所以实验过程中可观察到的现象是溶液先变红后褪色。
(5)氯气有毒,F中盛放的是NaOH溶液,能吸收尾气(处理未反应的Cl2,防止污染空气),该反应的离子方程式是。
6.(2025-2026高一上·安徽省芜湖市第一中学·期中)已知:是一种常用氯化剂,可用于制备次氯酸。常温常压下,沸点为,以上会分解生成和;浓度过大易爆炸;易溶于水并与水立即反应生成。某学习小组将氯气和空气按体积比1:3混合,通入含水8%的碳酸钠中制备(反应放热),然后用水吸收制备次氯酸溶液。
回答下列问题:
(1)装置B中盛的仪器名称为 。
(2)实验过程中通入空气的目的是 。
(3)按气流方向从左向右,各装置正确的连接顺序为 、(用导气管口代号表示)。
(4)装置C中多孔球泡的作用是 ,实验过程中装置C需放在冷水中,其目的是 。
(5)将通入水中制取,该过程宜在避光条件下进行,原因是 (用化学方程式表示)。
(6)将制得的HClO溶液加入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,观察到溶液红色褪去。溶液褪色的原因可能有两个:①NaOH与HClO发生中和反应,② 。可设计如下实验探究溶液红色褪去的原因:往褪色后的溶液中继续滴加 ,若溶液变红,证明褪色的原因为①,若溶液不显红色,证明褪色的原因为②。
【答案】(1)圆底烧瓶 (2) Cl2O浓度过高会发生爆炸,需要通入空气来稀释Cl2O浓度 (3)d→e→c→b (4)① 增大气体与液体的接触面积,加快反应速率 ② 反应放热,冷却降温,控制温度低于42℃,防止Cl2O分解 (5)2HClO=2HCl+O2↑ (6)① HClO有漂白性,酚酞被漂白后不具有显色作用 ② 氢氧化钠溶液
【解析】氯气通过A装置与空气形成1∶3的混合气体通入C装置,在搅拌棒的作用下与含水8%的碳酸钠充分反应制备Cl2O,然后用B装置吸收Cl2O制备次氯酸溶液,因Cl2和Cl2O直接排放至空气中会污染环境,以此用D装置吸收尾气。
(1)由图可知,装置B中盛H2O的仪器名称为圆底烧瓶。
(2) Cl2O浓度过高会发生爆炸,故实验过程中需通入空气来稀释Cl2O浓度。
(3)由上述分析可知,Cl2与空气的混合气从a导出,然后在C装置中反应,因此气流需“长进短出”,然后气流进入B装置中与水反应,因此气流需“长进短出”,故各装置正确的连接顺序为a→d→e→c→b→f。
(4) 多孔球泡作用是增大气体与液体的接触面积,加快反应速率;Cl2O 42℃以上会分解生成Cl2和O2,故实验过程中装置C需放在冷水中,其目的是因反应放热,冷却降温,控制温度低于42℃,防止Cl2O分解。
(5)将Cl2O通入水中制取HClO,该过程宜在避光条件下进行,原因是HClO会见光分解,化学方程式为2HClO=2HCl+O2↑。
(6) 溶液褪色的原因可能为HClO有漂白性,酚酞被漂白后不具有显色作用;据此可继续设计实验:往褪色后的溶液中继续滴加氢氧化钠溶液,若溶液变红,证明褪色的原因为① ,若溶液不显红色,证明褪色的原因为② 。
7.(2025-2026高一上·安徽省合肥市第一中学·期中)高铁酸钾()是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。它在温度低于或强碱性条件下相当稳定,其稳定性随酸性增强而降低,其氧化性随酸性增强而逐渐显现。下列是某小组同学在实验室进行氯气制备,探究氯水稳定性及制备高铁酸钾的相关探究,回答下列问题。
I.制备。
(1)写出装置A中反应的化学反应方程式 。
(2)若装置C中试剂改为CCl4,可制得Cl2的CCl4溶液(CCl4与水不互溶,Cl2可溶于CCl4溶液,且不与CCl4反应)。取稀盐酸、新制氯水、Cl2的CCl4溶液,分别滴在三张红色纸条上,可观察到只有滴加新制氯水的红色纸条褪色,证明 。
(3)将装置C中的氯水转移至三颈烧瓶内,将传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈烧瓶中(如图1),用强光照射氯水,进行实验并采集数据,获得相关变化曲线(如图2)。
若能够证明氯水中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)。(注:酸性溶液中,越大,越小,溶液酸性越强)。
a.氯水的 b.氢离子的浓度 c.氯离子的浓度 d.氧气的体积分数 e.溶液的颜色
据此数据,可分析得到HClO在光照下发生的化学反应方程式为 。
II.制备高铁酸钾。
(4)将装置D所获得的溶液中倒入硝酸铁溶液,生成高铁酸钠,配平补充下列离子方程式: 。
__________________________________________
得到高铁酸钠晶体后,用饱和溶液转化:,则溶解度 溶解度(填“>”或“<”)。
(5)高铁酸钾净水过程中所发生的化学反应主要 ,证明有胶体生成的实验操作及现象: 。
【答案】(1) (2)氯水中HClO具有漂白作用 (3)① bcd ② (4)① ② < (5)用一束光照射液体,如果看到一条光亮的“通路”,则有胶体生成
【解析】浓盐酸与二氧化锰加热制取氯气,用饱和食盐水除去氯气中的HCl,然后将生成的氯气通入盛水的试剂瓶中制取氯水溶液,过量的氯气用NaOH溶液吸收,防止污染空气。
(1)浓盐酸与二氧化锰加热制取氯气,反应方程式为: ;
(2)取稀盐酸、新制氯水、Cl2的CCl4溶液,分别滴在三张红色纸条上,可观察到只有滴加新制氯水的红色纸条褪色,可知新制氯水中含有HClO,证明氯水中HClO具有漂白作用;
(3)a.氯水中含有次氯酸,光照条件下发生如下反应: ,生成强酸盐酸,溶液酸性增强,pH减小,故a错误;
b.根据a中分析,光照后,溶液酸性增强,氢离子的浓度增大,故b正确;
c.根据a中分析,光照后生成HCl为强电解质,所以溶液中氯离子的浓度增大,故c正确;
d.根据a中分析,光照后次氯酸分解生成氧气,溶液中氧气的浓度增大,装置内气体混合物中氧气的体积分数增大,故d正确;
e.新制氯水因溶有氯气而呈黄绿色,久置氯水的成分只有HCl,溶液的颜色逐渐变浅至无色,故e错误;
故选:bcd;
HClO在光照下发生的化学反应方程式为: ;
(4)1 mol ClO-得2 mol电子转化为Cl-,1 mol Fe3+失去3 mol电子转化为,根据得失电子守恒及元素守恒得反应离子方程式:;由反应可知与KOH反应生成沉淀,可知溶解度小于溶解度;
(5)证明有Fe(OH)3胶体生成的实验操作及现象:用一束光照射液体,如果看到一条光亮的“通路”,则有胶体生成。
试卷第1页,共3页
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