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·山东省百师联盟·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. CuCl2 B. FeCl3 C. FeCl2 D. ZnCl2
2.(2025-2026高一上·山东省泰安英雄山中学·期中)化学与生活密切相关,下列物质与其用途不符合的是
A. 钠:可用于冶炼金属钛
B. :用于杀菌消毒
C. 食醋:用于除水壶中的水垢
D. 氧化钙:食品包装中的抗氧化剂
3.(2025-2026高一上·山东省青岛市第五十八中学·期中)已知二氧化氯(ClO2)为新型绿色消毒剂,沸点为9.9℃,可溶于水、有毒,浓度较高时易发生爆炸。利用ClO2与H2O2在碱性条件下制备少量NaClO2的实验装置如图所示。下列说法正确的是
A. 配制分液漏斗中的混合液时,应将甲醇倒入浓硫酸中,同时不断搅拌
B. 装置乙发生的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
C. 装置乙中应使用热水浴,以加快化学反应速率
D. 实验中通入CO2气体的目的是稀释ClO2,防止发生爆炸
4.(2025-2026高一上·山东潍坊·期中)下列说法错误的是
A. 、漂白粉都可用于自来水的杀菌消毒
B. 金属钠在氯气中燃烧产生白色的烟
C. 加碘盐中的“碘”是指碘元素
D. 运输时,不可用干燥的钢瓶储存液氯
5.(2025-2026高一上·山东日照·期中)用下图所示装置探究氯气的性质。下列说法正确的是
A. 紫色石蕊试液浸润的棉球先变蓝后褪色
B. 湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,说明氧化性:
C. 湿润的红布条褪色,说明氯气具有漂白性
D. 溶液浸润的棉球无明显现象,说明与不反应
6.(2025-2026高一上·山东淄博四校·期中)实验室可用干燥的氯气与亚氯酸钠固体反应来制备,装置如图所示,已知常温下为黄绿色气体,熔点,沸点,极易溶于水且不与水反应,高浓度的受热时易爆炸,下列说法错误的是
A. A中反应的离子反应方程式为:
B. 导气管K的作用是平衡气压,使液体顺利流下
C. C和F中盛装的试剂是碱石灰
D. D中通入一定量的干燥空气,可以防止生成的浓度过高,发生爆炸
7.(2025-2026高一上·山东青岛四·期中)下列关于氯气的性质和相关说法错误的是
A. 氯气能与碱反应,利用该性质可用于制84消毒液
B. 氯气与铁常温不反应,利用该性质可储存在钢瓶中
C. 氯气具有刺激性气味,利用该性质可用于杀菌消毒
D. 氯气难溶于饱和食盐水,利用该性质可收集氯气
8.(2025-2026高一上·山东烟台·期中)漂白粉可表示为,摩尔质量为。下列说法正确的是
A. 漂白粉中含的个数为
B. 制备漂白粉需反应的分子数为
C. 一定质量漂白粉在空气中久置,氯元素物质的量不变
D. 取漂白粉与足量浓盐酸反应,得到分子数为
9.(2025-2026高一上·山东烟台·期中)化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A. 工业上通常利用金属钠制备
B. 蔬菜腌制可延长保质期是利用了的还原性
C. 含氯消毒剂工作原理是作用时生成了有毒的
D. 可用作食品糕点膨松剂
10.(2025-2026高一上·山东省青岛第二中学·期中)下列反应的离子方程式正确的是
A. 向沸水中滴加饱和溶液:
B. 向中通入过量:
C. 向溶液中滴入至恰好沉淀完全:
D. 向溶液中通入少量:
11.(2025-2026高一上·山东省济南第一中学·期中)(多选)二氧化氯作为广谱性高效消毒剂,可取代氯气对饮用水消毒。的制备方法有以下两种
反应Ⅰ:(浓)(未配平)。
反应Ⅱ:(未配平)。
下列说法正确的是
A. 氧化性:
B. 反应Ⅰ中,浓盐酸表现出还原性和酸性
C. 的消毒效率(以单位质量消毒剂得到电子的物质的量表示)是的2.5倍
D. 反应Ⅰ和Ⅱ中,得到1mol,转移的电子数之比为1:1
12.(2025-2026高一上·山东青岛四·期中)84消毒液、液氯及二氧化氯等都是含氯消毒剂。下列说法正确的是
A. 液氯及二氧化氯均属于电解质
B. 84消毒液常用于皮肤轻微伤口消毒
C. 84消毒液与浓盐酸混用消毒效果一定更佳
D. 等质量的二氧化氯和液氯均还原为,前者得电子数目更多
13.(2025-2026高一上·山东青岛四·期中)工业上制备亚氯酸钠()的一种方法通过以下两步反应实现:
①
②。
下列说法错误的是
A. 中Cl的化合价为+3
B. ①可知氧化性:
C. ②中氧化剂与还原剂物质的量比为1:2
D. 以为原料制备18.1 g 至少需要5% 136 g
14.(2025-2026高一上·山东聊城·期中)二氧化氯()是国际上公认的比较安全的消毒剂。它的一种制备原理为:,下列说法正确的是
A. 中Cl元素被氧化
B. 生成时转移0.2 mol电子
C. 还原性:
D. 既是还原剂又是氧化剂,其还原产物为
15.(2025-2026高一上·山东省济南第一中学·期中)氯元素及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题:
与的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过如下装置(夹持装置略)对制备、吸收、释放和应用进行了研究。
已知:装置C中的药品可以吸收氯气。
(1)仪器A的名称是 ,打开B的活塞,A中发生反应生成和,请写出离子方程式: 。
(2)已吸收气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放的浓度随时间的变化如下图所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是 (填“稳定剂Ⅰ”或“稳定剂Ⅱ”),原因是 。
(3)关闭B的活塞,在D中被稳定剂完全吸收生成,在酸性条件下可发生反应生成并释放出,该反应的离子方程式为 。
(4)打开装置E的活塞后,装置F中出现的实验现象是 。
16.(2025-2026高一上·山东省枣庄市第三中学·期中)广泛用于造纸工业、污水处理等。工业上生产的工艺流程如下:
已知:①在温度高于时易分解生成和。②发生器中另一产物为酸式盐。
(1)中化合价为 ,发生器中的化学反应方程式为 。
(2)理论上当发生器中完全反应时,可制得标况下的体积为多少 ,上述流程中氧化性最强的物质 (化学式)。
(3)吸收器中化学反应方程式为: ,双氧水在吸收器中的作用是 ;吸收器中反应温度不能高于5℃的可能原因有 。
(4)的溶解度曲线如图所示。从溶液中获得晶体的操作是:把溶液 、 、过滤、洗涤、干燥。
17.(2025-2026高一上·山东省日照第一中学·期中)回答下列问题:
(1)酸式盐是盐的一种,可看作是多元酸中的氢离子未被完全中和所得到的盐,常见的有、、、等。已知(次磷酸)与足量的NaOH反应只生成一种盐。
①为 (填序号)。
a.正盐 b.酸式盐 c.碱式盐
②写出溶液与足量NaOH溶液反应的离子方程式 。
(2)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,此过程的离子方程式为 。向上述液体中逐滴加入稀硫酸,产生的现象 。
(3)二氧化氯是一种高效消毒剂,工业制备的反应为:。
①在此反应中,每生成转移电子的数目为 (表示阿伏加德罗常数的值)。
②在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐(),需将其转化为除去。下列试剂中可将转化为的是 (填字母序号)。
a. b. c.KI d.
18.(2025-2026高一上·山东淄博四校·期中)含氯化合物在生活生产中具有广泛作用。请回答下列问题:
(1)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
(2)将氯气持续通入紫色石蕊试液中,溶液颜色如图变化:
溶液中导致变色的微粒Ⅱ是 (填微粒符号,下同),Ⅲ是 。
(3)实验证实,某批次的漂白粉碱性明显大于正常漂白粉。原因可能是该产品中混有较多的 (填写化学式)。请你用化学方程式表示家庭使用漂白粉漂白的原理为 。
(4)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NaClO与H2O2反应产生O2促进藻类快速生长。该反应的离子方程式为 。
(5)现有一种漂粉精:,其“有效氯”为 %(保留一位小数)。(漂粉精酸化可产生Cl2、CaCl2和H2O,以释放出来的氯气量作标准,用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,以(有效氯含量表示)。
19.(2025-2026高一上·山东聊城·期中)I.碳纳米管可以看成是由石墨片层卷成的管状物。工业上用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量的杂质碳纳米颗粒,这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,反应的化学方程式为。已知:氧化性。回答下列问题:
(1)碳纳米管与(足球烯)两者之间互为 。
(2)请用单线桥法标出该反应电子转移情况: 。
(3)在上述反应中,若12 g还原剂参加反应,转移电子数目为 ;该反应中只表现酸性,则在该反应中 (填“能”或“不能”)用盐酸代替硫酸。
II.在工业生产中应用广泛,可以辅助生产消毒剂高铁酸钾(),制备流程如下:
已知:具有强氧化性,在碱性溶液中稳定,中性和酸性溶液中不稳定。
(4)过程II为碱性条件下制备高铁酸钠,将过程II中反应的离子方程式补充完整: 。
_______
_______
(5)已知过程III中发生复分解反应,则溶解度: (填“>”或“”),为提高原料利用率,过程III的产物中可循环利用的物质是 。
(6)还可用于生活用水中的脱氮(将含氮物质转化为)处理。室温时,对生活用水的脱氮效果随水体pH的变化结果如图,下列说法不正确的是_______。
A. 脱氮的最佳pH约是8
B. 在脱氮过程中,化合态氮被还原为
C. pH小于6时,脱氮效果不佳,可能是因为在中性和酸性溶液中不稳定
D. 已知和做消毒剂时还原产物分别是和胶体,则二者的消毒效率(以单位物质的量得到的电子数表示)之比为
20.(2025-2026高一上·山东省青岛第二中学·期中)某化学兴趣小组为探究、、的氧化性强弱,设计了如下实验:
(1)①A中发生反应的化学方程式是 。
②整套实验装置存在一处明显的不足,请指出 。
(2)用改进后的装置进行实验,实验过程如下:
实验操作
实验现象
结论
打开活塞a,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸;然后关闭活塞a,点燃酒精灯。
D装置中:溶液变红E装置中:水层溶液变黄,振荡后,层无明显变化。
、、的氧化性由强到弱的顺序为:
因忙于观察和记录,没有及时停止反应,D、E中均发生了新的变化。
D装置中:红色慢慢褪去。
E装置中:层先由无色变为橙色,后颜色逐渐加深,直至变成红色。
为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下:
i.性质与卤素单质类似。氧化性:。ii.和反应生成,它呈红色(略带黄色),沸点约5℃,与水可以发生复分解反应。iii.、均可溶于水。
①请推测D装置中溶液褪色的原因 。
②欲探究E中颜色变化的原因,设计实验如下:
用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因 。
③将少量通入到碘化钾溶液中,该反应的化学方程式为 。
④将通入的溶液中发生反应,被氧化的和的物质的量之比是 。
21.(2025-2026高一上·山东省淄博市实验中学·期中)某兴趣小组通过如图装置(夹持装置略)制备并对其性质进行探究。
已知:装置C中稳定剂吸收,生成,使用时加酸只释放一种气体。
(熔点为-59℃,沸点为11℃,浓度过高时易爆炸分解,极易溶于水且不与水反应)
回答下列问题:
(1)盛浓盐酸的仪器名称为 。
(2)装置A中反应生成和,其n(还原剂):n(氧化剂)为
(3)关闭,打开通入,在装置C中被稳定剂完全吸收。此时装置E中溶液的颜色不变,则装置B的作用 。
(4)打开,继续通入,此时装置E中溶液呈蓝色。
①继续通入的主要目的是 。
②装置D应将其置于 (填“冰水浴”或“热水浴”)中。
(5)和都具有强氧化性,若在消毒时自身均还原至,则相同物质的量的消毒能力是的 倍。
22.(2025-2026高一上·山东省泰安第一中学·期中)在抗击新冠肺炎疫情的战役中,消毒剂发挥了重要的作用。
(1)常用的消毒剂有双氧水、医用酒精以及含氯消毒剂等,其中含氯消毒剂的家族最庞大、应用最广泛。实验室制备有三种常用方法:
a.与浓盐酸反应
b.(浓)
c.(浓)
①写出反应a的化学方程式 。
②反应b中被氧化的元素为 ,氧化剂为 。当参与反应时,发生电子转移的HCl有 mol。
③当参与三个反应的HCl的质量相同时,得到的质量最多的是 (填字母序号)。
(2)是一种新型消毒剂,具有安全、高效、广谱等优点。以下是的两种制法:
方法一:
方法二:(浓)
①在方法一中,体现了HCl的性质有 ;当有0.2 mol电子转移时,参与反应的还原剂的物质的量为 。
②两种方法相比,方法二制备的二氧化氯更适合饮用水的消毒,其主要原因是 。
③和均能将电镀废水中的氧化为无毒无害的两种气体,自身被还原为。处理含相同时的电镀废水,所需的物质的量是的 倍。
(3)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,其中一种方法是在强碱性环境中用NaClO将氧化为,同时生成NaCl和水,请写出该反应的离子方程式并用单线桥表示电子转移的方向和数目 。
23.(2025-2026高一上·山东省名校考试联盟·期中)氯元素及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题:
Ⅰ、与的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过如下装置(夹持装置略)对制备、吸收、释放和应用进行了研究。
已知:装置C中的药品可以吸收氯气
(1)仪器B的名称是 ,打开B的活塞,A中发生反应生成和,请写出离子方程式: 。
(2)已吸收气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放的浓度随时间的变化如图所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是 (填“稳定剂Ⅰ”或“稳定剂Ⅱ”),原因是 。
(3)关闭B的活塞,在D中被稳定剂完全吸收生成,在酸性条件下可发生反应生成NaCl并释放出,该反应的离子方程式为 。
(4)打开装置E的活塞后,装置F中出现的实验现象是 。
Ⅱ、与NaOH溶液反应可制取84消毒液。用过量的冷NaOH溶液吸收氯气,制得NaClO溶液(不含),此时的浓度为mol/L;加热时NaClO能转化为,测得t时刻溶液中的浓度为mol/L(不考虑加热前后溶液体积的变化)。
(5)氯气和氢氧化钠溶液制备84消毒液的化学方程式为 。
(6)t时刻溶液中 mol/L(用含,的代数式表示)。
24.(2025-2026高一上·山东省济宁市第一中学·期中)亚氯酸钠()是一种高效氧化剂和优质漂白剂。一种以氯酸钠()为原料制备粗品的工艺流程如图所示:
已知:①纯易分解爆炸,空气中的体积分数在10%以下比较安全;②在碱性溶液中稳定存在,在酸性溶液中迅速分解;③含水受热易分解。
(1)试剂A可以选择 (填字母序号)。
a. b.浓硝酸 c. d.
(2)反应Ⅱ的离子方程式为 。
(3)整个历程中氧化性最强的物质为 。(写化学名称)
(4)下列关于上述流程的说法中,合理的是 (填字母序号)。
a.反应Ⅰ进行过程中应持续鼓入空气 b.反应Ⅰ后得到的母液中,溶质的主要成分是
c.反应Ⅱ中应过量 d.溶解步骤可用盐酸代替硫酸
(5)检验发现制备的中含有,出现这种杂质的可能原因是 。
(6)二氧化氯泡腾片(有效成分为和)也是一种用途广泛的消毒用品,将二氧化氯泡腾片溶于水中,得到溶液,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(7)是一种黄绿色的气体。也可以用与固体在高温条件下反应制得,只生成、和铬酸钾()固体三种产物。若该反应中转移12 mol电子,生成气体的总物质的量为 。
考点02 氯水 氯的化合物
1.(2025-2026高一上·山东省枣庄市第三中学·期中)(多选)部分钠、氯单质及其化合物的“价-类”关系如图所示。
下列叙述正确的是
A. b处对应物质是唯一的
B. 将f通入水中可生成e和g,得到水溶液具有漂白性;
C. d溶液与g溶液的反应属于中和反应,d溶液与e溶液的反应不属于中和反应
D. a、b与水反应均可生成d,e的浓溶液与h可转化为f
2.(2025-2026高一上·山东省枣庄市第三中学·期中)工业上将通入冷的溶液中制得漂白液,下列说法不正确的是
A. 漂白液的有效成分是
B. 漂白液和洁厕灵混用洁厕效果更好
C. 通入后的漂白液消毒能力增强
D. 溶液比溶液稳定易储存
3.(2025-2026高一上·山东师范大学附属中学·期中)下列有关氯及其化合物的说法正确的是
A. 氯气泄漏,可用浸透肥皂液的毛巾捂住口鼻,向高处转移
B. 在含有NaOH的酚酞溶液中加入新制氯水,红色褪去,说明氯水中含有HClO
C. 检验HCl气体中是否混有的方法是将气体通入溶液
D. Fe可在中剧烈燃烧,生成物溶于水后,溶液呈现红褐色
4.(2025-2026高一上·山东省济宁市第一中学·期中)中学6种常见物质转化关系如图所示,已知X、Y、Z及b均含有同一种元素,且单质X在常温、常压下为黄绿色气体,Y的水溶液是一种强酸,下列说法不正确的是
A. Y与Z反应不能得到X B. b为漂白液的有效成分
C. X与a反应是工业制取Y的重要途径之一 D. 以上物质中b、c和Y都是电解质
5.(2025-2026高一上·山东淄博四校·期中)下列说法正确的是
①和长期置于空气中,最终产物相同
②钠的化学性质活泼,可从硫酸铜溶液中置换出铜
③碳酸氢钠溶液可用于治疗胃病
④氯气、液氯、氯水是同一种物质,均可以储存在钢瓶中
⑤钠、氢气都能在氯气中燃烧生成白雾
⑥久置的氯水,因氯气几乎完全挥发掉,剩下的就是水
⑦的检验方法:先加稀硫酸酸化,再加硝酸银溶液,观察实验现象
⑧新制氯水可以使干燥的有色布条褪色
A. ②④⑦ B. ①③⑧ C. ③④⑤ D. ①②⑧
6.(2025-2026高一上·山东省实验中学·期中)有六种常见物质转化关系如图所示,已知X、Y、Z及b均含有同一种元素,且单质X在常温、常压下为黄绿色气体,Y的水溶液是一种强酸,下列说法错误的是
A. b为漂白液的有效成分 B. 以上物质中b、c和Y都是电解质
C. 工业上生产Y的条件是光照 D. Z溶液长时间放置酸性增强
7.(2025-2026高一上·山东省青岛市第五十八中学·期中)工业上把Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液。某化学小组在一定温度下将氯气缓缓通入NaOH溶液中,模拟实验得到ClO-、等离子的物质的量n与反应时间t的关系曲线如下图所示,下列说法正确的是
A. 参加反应所需NaOH与氯气的物质的量之比一定为1︰1
B. a点时溶液中n(NaCl)︰n(NaClO3)︰n(NaClO)=2︰1︰1
C. t2~t4,ClO-的物质的量下降的原因可能是
D. 缓缓通入氯气的目的是使氯气与NaOH溶液充分反应
8.(2025-2026高一上·山东省泰安第一中学·期中)为满足饮用水消毒的高要求确保饮用水品质,某自来水厂对原有的液氯消毒设备进行改造,引进了全新的次氯酸钠消毒设备。与传统的液氯消毒相比,次氯酸钠消毒具有安全、可靠、运行成本低、消毒效果好的特点。某化学兴趣小组在实验室利用氯气制备84消毒液并对84消毒液的性质进行探究,请回答下列问题:
(一)实验室制备84消毒液。
已知:次氯酸钠的沸点:,其水溶液具有碱性,制备次氯酸钠的反应是放热反应,温度过高会生成更高价态的和另外一种盐。
(1)装置乙中长颈漏斗的作用是 ,饱和氯化钠的作用是 。
(2)装置丁中碱石灰的作用是: 。
(3)该反应需要控制温度在以下,写出一种(除搅拌外)控制该反应温度的操作方法 ,书写温度高于以上的另一个副反应化学方程式 。
(4)该兴趣小组的同学将二氧化锰、浓硫酸以及氯化钠固体混合加热,也成功制得了氯气,这利用了浓硫酸的 性质,应选择以下哪套装置 。
(二)84消毒液的探究
(5)兴趣小组中某同学通过查阅资料得知,直接使用84消毒液的效果不如经过勾兑的效果好,原因是勾兑后会产生一定量的HClO,其氧化性更强。直接将次氯酸钠加入水中就可产生次氯酸,请写出勾兑84消毒液时反应的化学方程式 ;
(6)该兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中次氯酸分解的产物,如图所示:
通过图像分析,请写出次氯酸分解的化学方程式: 。
考点03 氯气的制法
1.(2025-2026高一上·山东临沂·期中)熔点为190℃,沸点为182.7℃,在177.8℃升华,遇水则迅速水解生成氢氧化铝。某同学利用如下装置(部分夹持仪器已略)制备无水;其中能达到相应实验目的的是
A.制取氯气
B.干燥氯气
C.制取并收集
D.收集少量氯气备用
A. A B. B C. C D. D
2.(2025-2026高一上·山东省青岛市第五十八中学·期中)实验室加热分解氯酸钾(二氧化锰作催化剂)制氧气,并且利用其废渣制氯气,下列图示装置和原理不能达到目的的是
A.制备氧气
B.收集氧气
C.制备氯气
D.尾气吸收
A. A B. B C. C D. D
3.(2025-2026高一上·山东日照·期中)下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 氨水与稀盐酸反应:
B. 氯酸钾与浓盐酸反应制取氯气:
C. 过氧化钠与水反应制取
D. 硫酸氢钠溶液与少量反应:
4.(2025-2026高一上·山东聊城·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)。下列说法正确的是
已知:溴单质的水溶液为橙色,。
A. 将装置A中换成,也能达到实验目的
B. 装置B的作用是除去HCl及作安全瓶
C. 装置C中可以看到有色布条I不褪色,布条Ⅱ褪色
D. 装置D中溶液由无色变为橙色后,打开D中活塞使液体进入E中,振荡后E中液体变蓝色,可证明氧化性
5.(2025-2026高一上·山东省枣庄市第三中学·期中)回答下列问题:
(1)已知单质硫可以与热的氢氧化钠溶液反应生成两种盐,其中一种是亚硫酸盐,写出离子反应方程式: 。
(2)浓盐酸可以用于实验室制取氯气,其中一种制备方法的化学方程式为(浓),用单线桥法标明电子转移的方向和数目: 。
(3)高铁酸钾(极易溶于水)是优良的多功能水处理剂,其原理如图所示。
①根据上述原理分析,作水处理剂时,的作用有 和净水剂。
②净水利用了胶体的性质,请写出胶体制备的化学方程式 。
(4)高铁酸盐是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,工业上可用湿法制备高铁酸钾
③___________;
④
反应③中氧化剂是 ,氧化产物是 。反应③中横线处应填 。
6.(2025-2026高一上·山东省百师联盟·期中)氯气是一种重要的化工原料,自来水的消毒、农药生产、药物合成都需要它。某学生设计如图所示的实验装置,利用氯气与潮湿的熟石灰反应制取少量漂白粉(该反应放热),回答下列问题:
已知:难溶于饱和食盐水,HCl易溶于饱和食盐水。
(1)装置A中反应的离子方程式为 ;漂白粉在U形管中产生,其反应的化学方程式为 。
(2)装置C的作用是 。
(3)此实验所得漂白粉的有效成分偏低,该学生经分析并查阅资料发现,主要原因是在U形管中还存在两个副反应:
①温度较高时氯气与熟石灰反应生成,为避免此副反应的发生,可采取的措施是 。
②试判断另一个副反应: (用化学方程式表示),为避免此副反应的发生,可以在装置A与B之间连接一个装有 的洗气瓶。
7.(2025-2026高一上·山东省青岛市第五十八中学·期中)三氯化硼(BCl3),主要用作半导体硅的掺杂源或有机合成催化剂。某兴趣小组用氯气和硼为原料,采用下列装置(部分装置可重复使用)制备BCl3。
已知:
①BCl3的沸点为12.5℃,熔点为-107.3℃;遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和盐酸;
②2B+6HCl
2BCl3+3H2;
③B单质在加热条件下会被氧气氧化为B2O3。
请回答下列问题:
(1)用二氧化锰固体与浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式为: 。
(2)装从左到右的接口连接顺序为a→ fg →j。
(3)装置E中的试剂为 。如果拆去E装置,可能的后果是 。
(4)B中冰水的作用是 。
(5)D装置中发生反应前先通入一段时间的氯气,排尽装置中的空气。若缺少此步骤,则造成的结果是 。
(6)BCl3固体遇空气产生白雾的化学反应方程式为: 。
8.(2025-2026高一上·山东临沂·期中)如图所示,是一个用二氧化锰与浓盐酸制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置,其中各试剂瓶装的试剂为:B(紫色石蕊试液)、C(碘化钾淀粉溶液)、D(水)、F(石灰乳)。
(1)A是氯气发生装置,其中盛放二氧化锰的仪器名称是 ,生成氯气的离子方程式是 。
(2)实验开始时,先点燃A处酒精灯,让氯气充满整个装置,再点燃E处酒精灯,下列装置中的现象是:B ;C 。
(3)在E装置的硬质玻璃管内盛有碳粉,发生氧化还原反应,一种产物属于酸性氧化物且能使饱和碳酸钠溶液变浑浊,写出E中的反应的化学方程式为 。
(4)装置F中反应的化学方程式为 。
(5)若将D中的水换成氢氧化钠溶液,溶液中不但有NaClO还有,其物质的量之比为1:2,则该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为: 。
(6)氯气能用于水的杀菌消毒,在碱性条件下可将废水中的氧化为无毒的物质,请写出该反应的离子方程式 。
9.(2025-2026高一上·山东省实验中学·期中)工业上采用向500-600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。某化学活动小组用如图所示的装置(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁。查阅有关资料,氯化铁的部分性质为:熔点306℃、沸点315℃、易升华、易吸收空气中的水分而潮解。请回答下列问题:
已知:装置A中,用与浓盐酸反应制取氯气。
(1)仪器D中装的药品可以是 (填字母),该药品的作用是 。
A. B.碱石灰 C. D.浓硫酸
(2)水槽中应盛放冷水,目的是 。
(3)将上述产品0.6 g配成溶液,利用已知浓度的硝酸银来测定Cl-含量。现需配制0.5 mol/L的溶液,配制步骤如下:①将容量瓶塞盖好,充分摇匀;②将烧杯中的溶液小心的注入容量瓶中;③继续向容量瓶中加水至距刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管加水至刻度线;④用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次;并将每次洗涤的溶液转入容量瓶中,振荡;⑤用天平准确称取一定质量的固体,放入烧杯,用适量蒸馏水溶解。回答下列问题:上述实验步骤的正确顺序为 (填序号),某同学3次测定所消耗的溶液的体积分别为:20.00 mL、20.10 mL、19.90 mL,计算该样品中氯元素的质量分数为 %(结果精确到小数点后两位)。
(4)对比氯化铁中氯元素的质量分数为65.54%,说明该产品中含有杂质。若要得到较纯净的无水氯化铁,实验装置可进行的改进措施是 。
考点04 氯及其化合物价类二维图
1.(2025-2026高一上·山东师范大学附属中学·期中)(多选)如图为氯及其化合物的“价-类”二维图。下列说法正确的是
A. 6种物质中属于电解质的有5种
B. 漂白液和漂白粉的有效成分均是⑥
C. ⑥溶液比④溶液稳定
D. ③的漂白能力和消毒能力比②强,使用起来更安全
2.(2025-2026高一上·山东省济南第一中学·期中)“价-类”二维图以元素化合价为纵坐标,以物质类别为横坐标,具有直观、线索清晰、引导性强等特点,碳元素的“价-类”二维图如图所示。
下列有关说法错误的是
A. 物质a完全燃烧时,每生成1 mol d会转移个电子
B. 物质b和d反应时,b是还原剂
C. 物质c既能被氧化,又能被还原
D. 物质e一定不能与氯化钡溶液发生反应
3.(2025-2026高一上·山东潍坊·期中)氯及其化合物的“价—类”二维图如下。下列说法错误的是
A. 均为强酸
B. a中氯元素为最低价,所以a只有还原性
C. a的水溶液可以和c的水溶液生成物质b
D. d为酸性氧化物
4.(2025-2026高一上·山东淄博四校·期中)如图为氯及其化合物的“价-类”二维图。下列说法正确的是
A. 6种物质中属于强电解质的有5种
B. ②转化为①需要加入还原剂
C. 新制的氯水中只含有②、④两种分子
D. 酸性条件下⑤与⑥反应的离子方程式是
5.(2025-2026高一上·山东日照·期中)氯及其化合物的“价—类”二维图如下。下列说法错误的是
A. 图中属于酸的物质有3种
B. 物质②的漂白能力和消毒能力比氯气强
C. 若④为漂白粉的有效成分,④与空气作用会生成③
D. 与热的溶液反应生成和⑤,与⑤的物质的量之比为
6.(2025-2026高一上·山东济南·期中)核心元素化合价和物质类别是研究物质性质和转化的思路。氯元素的“价-类”二维图如图所示。
回答下列问题:
(1)①②的转化通常需加入 (填“氧化剂”或“还原剂”),由②与NaOH溶液反应制备⑥的离子方程式为 ,若制备出的⑥,则需要标准状况下的② L。
(2)将②通入石灰乳中,可以制备漂白粉,漂白粉的有效成分为 (填名称)。
(3)④可用于杀菌消毒,但不稳定,原因为 (用化学方程式解释)。
(4)下列说法正确的是___________。
A. ②、③均可用于自来水的消毒
B. 在充满干燥的物质②的集气瓶中放入有色鲜花,鲜花褪色,则说明物质②具有漂白性
C. ②和Fe反应的产物是
D. 氯水在空气中长期放置酸性会增强
7.(2025-2026高一上·山东省青岛第一中学·期中)Ⅰ、手持技术:利用便携设备辅助学习,实现数据实时采集与分析,提升学习效率与互动性。价类二维图:以化合价和物质类别为轴,直观展示元素及其化合物的关系图。它们都是化学研究中常利用的图像。
(1)某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测,下列图像变化最不可能是其检测结果的是 (电导率是表示物质传导电流能力强弱的一种测量值)。
(2)如图所示是用手持技术测定的“84消毒液”的ORP值(数值越大,氧化能力越强)随pH和温度t的变化情况。请回答下列问题:“84消毒液”使用时的最佳pH和温度依次是 。请写出制“84消毒液”的离子方程式 。
(3)如下图,向含和的100 g混合溶液中,逐滴加入溶质质量分数为10%的溶液,参加反应的溶液质量与生成沉淀质量关系如图[仅考虑沉淀为]。
若M点时溶液中溶质的密度为1.053 g/mL,求M点时溶质的物质的量浓度 mol/L(只列出计算式)。
Ⅱ、一定量氢气在氯气中燃烧,所得混合物用100 mL 3.00 mol/L的溶液恰好完全吸收,检测到反应后溶液中有、和。测得溶液中含有的物质的量为0.250 mol,的物质的量为0.0300 mol。
(4)所得溶液中的物质的量为 。
(5)请写出所得混合物中氯气与溶液反应的总离子方程式
(6)所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比 。
考点05 氯及其化合物综合题
1.(2025-2026高一上·山东省枣庄市第三中学·期中)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备和,并探究性质。
回答下列问题:
(1)盛放浓盐酸的仪器名称是 ,浓盐酸与反应的化学反应方程式为 ,在该反应中浓盐酸体现性质是 ,a中的试剂为 。
(2)b中采用的加热方式优点 ,c中化学反应的离子方程式是 ,采用冰水浴冷却的目的是 。
(3)探究NaClO性质
①滴入石蕊溶液,中所得溶液呈蓝色,说明D中溶液呈 性(酸、碱)。
②Ⅰ中溶液褪色的原因是因为反应生成了 (写物质的化学式)。
(4)通过上述实验可知,影响氧化还原反应的因素有 。
2.(2025-2026高一上·山东省济宁市第一中学·期中)某学习小组围绕氯及其化合物开展系列实验探究。以Cl2O为原料制备HClO并研究HClO性质。已知:i.常温常压下,Cl2O是一种黄绿色气体,易溶于水且与水反应生成HClO。ii.将氯气和空气(不参与反应)通入足量的Na2CO3溶液,发生反应生成Cl2O,同时得到NaHCO3和NaCl。iii.Cl2易溶于CCl4而Cl2O不易溶于CCl4。
(1)装置①中盛放MnO2的仪器名称为 。
(2)各装置的连接顺序为①→___________(填字母序号)。
A. ②→④→③→⑤ B. ④→②→③→⑤ C. ③→④→②→⑤ D. ④→③→②→⑤
(3)若①装置中撤掉酒精灯,氧化剂可换成___________(填字母序号)
A. 氯酸钾 B. 次氯酸钠 C. 溴单质 D. 高锰酸钾
(4)写出②中发生反应的化学方程式: 。
(5)装置④除吸收Cl2中的HCl,还能___________(填字母序号)。
A. 防倒吸 B. 吸收Cl2O
C. 将空气、氯气混合均匀 D. 通过观察气泡调节气体流速
(6)若实验过程中装置③(四氯化碳)中液体变为黄绿色,其原因可能是 。
(7)实验结束后,取少量制得的HClO溶液于试管中,滴加紫色石蕊试液,可能观察到的现象是 。
3.(2025-2026高一上·山东日照·期中)阅读科普短文,回答下列问题:
氯碱工业以①饱和食盐水为原料,通过电解制得产品②和③固体,同时获得副产品④。氯碱工业的产品可作为原料用于其他工业,如生产⑤、⑥84消毒液、⑦氨气等;也可用于吸收工业废气中的⑧等。
(1)上述物质中,属于电解质的是 (填标号,下同);能导电的是 。
(2)常温常压下,含有相同数目氢原子的④与⑦的体积比为 。
(3)(标准状况)②与足量石灰乳反应制漂白粉,转移电子的物质的量为 。
(4)②与⑧同时通入水中能反应生成两种强酸,离子方程式为 。
(5)②与⑦一定条件下可发生反应:,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(6)电解饱和食盐水的化学方程式为 。
4.(2025-2026高一上·山东青岛四·期中)核心元素化合价和物质类别是研究物质性质和转化的思路。氯元素的价类二维关系如图所示。
回答下列问题:
(1)物质a的化学式为 。
(2)常温下,与KOH溶液反应的化学方程式为 ,反应每消耗2.8 g KOH,消耗体积为 L(标准状况下)。
(3)c为一元强酸,与锌反应的离子方程式为 。
(4)84消毒液与洁厕灵混合使用产生,该反应的离子方程式为 。
(5)某游泳池常用NaClO抑制藻类生长,工作人员一次错用了消毒,导致藻类疯长。已知两种物质能反应产生氧气,该反应的化学方程式为 。
5.(2025-2026高一上·山东青岛四·期中)氯的含氧酸盐在工业领域有广泛应用。设计实验制备和NaClO的装置如图。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ,甲装置中反应的离子方程式为 。
(2)乙装置的作用是 (请说明所用试剂及其作用)。
(3)装置丙中反应的化学方程式为 ,该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
(4)装置丁冷却的目的是 。
(5)装置戊的作用是吸收多余的氯气,可选用试剂___________(填标号)。
A. 饱和食盐水
B. NaOH
C. 溶液
D. 浓硫酸
6.(2025-2026高一上·山东聊城·期中)一氧化二氯()是一种氯化剂和氧化剂,呈黄棕色且具有强烈刺激性气味,有毒。受热易分解,易溶于水,是一种酸性氧化物,遇有机物易燃烧或爆炸。利用如下图装置可制备少量。
已知的部分性质如下表:
熔点
沸点
制备方法
回答下列问题:
(1)装置甲中仪器B的名称是 。
(2)写出装置甲中制备的化学方程式 。
(3)对于该实验下列说法正确的是 。
A.向丁处导管中通入的空气要提前干燥的原因是易溶于水且与水发生反应
B.装置戊中采用水浴而不采用更高温度的原因是温度过高会使分解
C.已知氨的沸点为,熔点为,则装置己中收集到的产物为固体
(4)尾气中除外还有一种有毒气体A,写出A与NaOH溶液反应的离子方程式 。
(5)为验证新制氯水中HClO光照分解的产物。将新制的氯水加入三颈烧瓶内,将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈烧瓶中如下图所示,用强光照射氯水,进行实验并采集数据,获得相关变化曲线。
若证明氯水中HClO在光照下发生了分解反应,则图中纵坐标表示的物理量不能是_______。
A. 氢离子的浓度 B. 氯离子的浓度 C. 氯水的pH D. 氧气的体积分数
(6)某兴趣小组为探究新制氯水与氢氧化钠溶液的反应,向含有1~2滴酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴加入新制氯水,滴至某时刻时,发现溶液颜色突然褪去。该小组对褪色原因提出了两种假设。
假设1:新制氯水呈酸性,氯水中的酸中和了NaOH溶液,溶液碱性减弱;
假设2:新制氯水中的HClO有强氧化性,氧化了酚酞。
请设计一个简单的实验以验证褪色的原因是假设1还是假设2。 。
7.(2025-2026高一上·山东淄博四校·期中)实验室利用下图所示装置(夹持、加热仪器略)将氯气通入熔融硫黄制备产品
已知:的沸点为 ,热稳定性较差,遇水会发生反应:;②氯气在饱和食盐水中的溶解度比较小。回答下列问题:
(1)A中发生的离子方程式 。
(2)装置C 的名称为 ;作用为 。
(3)按气流方向各装置由左向右的连接顺序为A→ (填大写字母)。
(4)装置D中所加试剂名称为 。
(5)该实验结束时要通氮气,则通氮气的理由是 。
(6)已知产品 能与 反应生成 该实验制得产品12.86g(杂质只有,将其溶于水,经过滤、洗涤、干燥后得淡黄色固体S单质4.16g,则产品中 的物质的量为 mol。
8.(2025-2026高一上·山东烟台·期中)氯化亚砜(,)主要用于农药、医药、染料的生产。实验室用干燥纯净的、和制备的装置如下(加热及夹持装置略):
已知:沸点为,遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并有气体产生;的沸点为,且与互溶。
回答下列问题:
(1)装置甲中发生反应的离子方程式为 ;“试剂”为 ;“浓硫酸”的作用是 。
(2)仪器的名称为 ;“碱石灰”的作用是 。
(3)装置丁需要无水环境,原因是 (用化学方程式解释)。
(4)若反应中向过量中通入的体积为(标况下),的体积为(标况下),则的理论产量为 。
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】D
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】B
9.【答案】D
10.【答案】D
11.【答案】BD
12.【答案】D
13.【答案】C
14.【答案】C
15.【答案】(1)① 圆底烧瓶 ② (2)① 稳定剂Ⅱ ② 可以缓慢释放,能较长时间维持保鲜所需的浓度 (3) (4)淀粉碘化钾溶液变蓝,并褪色
16.【答案】(1)① +5 ② (2)① 13.44 L ② (3)① ② 还原剂 ③ 避免双氧水分解,提高吸收率 (4)① 控制溶液温度低于60℃浓缩 ② 冷却溶液至温度略高于38℃
17.【答案】(1)① a ② (2)① ② 先产生红褐色沉淀,后沉淀溶解,溶液变为棕黄色 (3)① ② bc
18.【答案】(1)D (2)① HClO ② Cl2 (3)① Ca(OH)2 ② Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO (4)ClO-+H2O2=Cl-+O2↑+H2O (5)
19.【答案】(1)同素异形体 (2) (3)① (或) ② 不能 (4) (5)① ② NaOH或氢氧化钠 (6)BD
20.【答案】(1)① ② 缺少尾气处理装置 (2)① 过量氯气和反应 ② ,加入溶液,生成白色沉淀 ③ ④
21.【答案】(1)恒压滴液漏斗 (2)1:1 (3)吸收和挥发的气体 (4)① 将装置C中产生的全部吹出并带入后续装置,同时稀释浓度,防止其因浓度过高而爆炸分解 ② 冰水浴 (5)2.5
22.【答案】(1)① (浓) ② Cl ③ ④ 0.5 ⑤ c (2)① 还原性、酸性 ② 0.2 mol ③ 方法一产生,方法二生成的气体只有 ④ 2.5 (3)
23.【答案】(1)① 分液漏斗 ② (2)① 稳定剂Ⅱ ② 稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度 (3) (4)溶液变蓝 (5) (6)
24.【答案】(1)a (2) (3) (4)ac (5)由于过量,和反应物(NaOH、H2O2混合溶液)反应生成硫酸钠,因此检验发现制备的中含有 (6)1∶4 (7)
考点02 氯水 氯的化合物
1.【答案】BD
2.【答案】B
3.【答案】A
4.【答案】A
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】(1)① 平衡气压 ② 吸收氯气中的氯化氢气体 (2)吸收多余 (3)① 缓慢滴加盐酸,控制氯气与氢氧化钠反应速率或三颈烧瓶下方用冷水浴降温(答一条即可) ② (4)① 酸性、难挥发性 ② c (5) (6)
考点03 氯气的制法
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】(1)3S+6OH-(浓) 2S2-+ +3H2O (2) (3)① 消毒剂 ② (4)① NaClO ② Na2FeO4 ③ NaCl
6.【答案】(1)① ② (2)吸收多余的氯气,防止污染空气 (3)① 冷却B装置 ② ③ 饱和食盐水
7.【答案】(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O (2)① ih→de ② bc(或cb)→de (3)① 饱和食盐水 ② 硼粉与HCl气体反应生成H2,加热H2与Cl2的混合气体易发生爆炸 (4)冷却BCl3蒸气,使其液化 (5)加热条件下,B单质会被空气中的氯气氧化生成B2O3,使产品不纯 (6)BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl↑
8.【答案】(1)① 圆底烧瓶 ② (2)① 紫色石蕊试液由紫色变为红色,再变为无色 ② 溶液变蓝 (3) (4) (5)11:3 (6)
9.【答案】(1)① B ② 吸收未反应完的Cl2,同时防止空气中水进入装置C中导致氯化铁水解 (2)使氯化铁蒸气冷凝为固体,便于收集 (3)① ⑤ ② ④ ③ ① ② 59.17 (4)在A、B装置之间增加饱和食盐水装置,吸收氯化氢气体
考点04 氯及其化合物价类二维图
1.【答案】CD
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】(1)① 氧化剂 ② ③ (2)次氯酸钙 (3)2HClO (4)AD
7.【答案】(1)图3 (2)① 5.5、20℃ ② (3) (4)0.02 mol (5) (6)
考点05 氯及其化合物综合题
1.【答案】(1)① 分液漏斗 ② ③ 酸性、还原性 ④ 饱和食盐水 (2)① 加热温度恒定且均匀 ② ③ 避免副反应发生 (3)① 碱 ② HClO (4)溶液的酸碱性
2.【答案】(1)圆底烧瓶 (2)B (3)BD (4)2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3 (5)CD (6)装置① 中滴加浓盐酸的速度太快导致产生Cl2的速率太快,装置② 中来不及反应 (7)紫色石蕊试液先变红后褪色
3.【答案】(1)① ③ ⑤ ② ① ⑥ (2) (3)0.5 (4) (5) (6)
4.【答案】(1) (2)① ② 0.56 (3) (4) (5)
5.【答案】(1)① 分液漏斗 ② (2)用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢气体 (3)① ② 5:1 (4)避免温度升高后生成 (5)BC
6.【答案】(1)圆底烧瓶 (2) (3)AB (4) (5)C (6)向褪色后的溶液中滴加几滴NaOH溶液,若恢复红色则证明假设1正确;若仍为无色则证明假设2正确
7.【答案】(1) (2)① 球形干燥管 ② 吸收氯气并防止空气中的水进入装置 (3)AEDBFC (4)浓硫酸 (5)将装置中残存的氯气排出,用碱石灰吸收 (6)0.08
8.【答案】(1)① 2MnO+16H++10Cl-= 2Mn2++5Cl2↑+8H2O ② 饱和食盐水 ③ 干燥Cl2 (2)① 圆底烧瓶 ② 吸收Cl2、SO2,防止污染空气,同时吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入装置丁导致SOCl2水解 (3)SOCl2+H2O= SO2↑+2HCl↑ (4)119
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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·山东省百师联盟·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. CuCl2 B. FeCl3 C. FeCl2 D. ZnCl2
【答案】D
【解析】A.Cu为不活泼金属,与盐酸不反应,故A不符合题意;
B.FeCl3只能由Fe和氯气反应生成,铁与盐酸生成FeCl2,故B不符合题意;
C.FeCl2只能由Fe和盐酸反应生成,Fe和氯气反应生成FeCl3,故C不符合题意;
D.ZnCl2可由锌和氯气直接反应制得,又能由锌和盐酸反应制得,故D符合题意;
故选D。
2.(2025-2026高一上·山东省泰安英雄山中学·期中)化学与生活密切相关,下列物质与其用途不符合的是
A. 钠:可用于冶炼金属钛
B. :用于杀菌消毒
C. 食醋:用于除水壶中的水垢
D. 氧化钙:食品包装中的抗氧化剂
【答案】D
【解析】A.钠的金属活动性比铁强,能还原钛的化合物,可用于冶炼金属钛,A正确;
B.ClO2具有强氧化性,常用于杀菌消毒,B正确;
C.食醋中的醋酸能与水垢(CaCO3、Mg(OH)2)反应生成可溶物,C正确;
D.氧化钙与水反应生成Ca(OH)2,用作干燥剂,而非抗氧化剂(抗氧化剂需具有还原性),D错误;
故选D。
3.(2025-2026高一上·山东省青岛市第五十八中学·期中)已知二氧化氯(ClO2)为新型绿色消毒剂,沸点为9.9℃,可溶于水、有毒,浓度较高时易发生爆炸。利用ClO2与H2O2在碱性条件下制备少量NaClO2的实验装置如图所示。下列说法正确的是
A. 配制分液漏斗中的混合液时,应将甲醇倒入浓硫酸中,同时不断搅拌
B. 装置乙发生的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
C. 装置乙中应使用热水浴,以加快化学反应速率
D. 实验中通入CO2气体的目的是稀释ClO2,防止发生爆炸
【答案】D
【解析】在甲装置烧瓶中用CH3OH和NaClO3在浓硫酸作用下反应可制得ClO2,通入CO2气体将ClO2稀释,防止其浓度过大引起爆炸,生成的ClO2在乙装置中和H2O2在碱性条件下生成少量NaClO2,丙用于吸收尾气,防止污染大气,据此分析解题。
【解析】
A.配制混合液时,浓硫酸密度大于甲醇且稀释放热,应将浓硫酸缓慢倒入甲醇中并搅拌,若将甲醇倒入浓硫酸会导致液体飞溅,A错误;
B.装置乙中ClO2与H2O2在碱性条件下反应,ClO2中Cl由+4价降为+3价(NaClO2),作氧化剂,得1e-;H2O2中O由-1价升为0价(生成O2),作还原剂,每个H2O2失2e-,由电子守恒,氧化剂(ClO2)与还原剂(H2O2)物质的量之比为2:1,B错误;
C.ClO2沸点为9.9℃,热水浴会使ClO2气化逸出,降低反应效率且可能导致浓度过高爆炸,应使用冷水浴,C错误;
D.ClO2浓度较高时易爆炸,通入CO2可稀释生成的ClO2,降低其浓度,防止爆炸,D正确;
故答案为:D。
4.(2025-2026高一上·山东潍坊·期中)下列说法错误的是
A. 、漂白粉都可用于自来水的杀菌消毒
B. 金属钠在氯气中燃烧产生白色的烟
C. 加碘盐中的“碘”是指碘元素
D. 运输时,不可用干燥的钢瓶储存液氯
【答案】D
【解析】A.、漂白粉都具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,A正确;
B.金属钠与氯气反应剧烈,生成NaCl固体颗粒漂浮在容器中形成白烟,B正确;
C.加碘盐中的碘指的是碘酸钾形式添加的碘元素,C正确;
D.常温下氯气不与铁反应,可以用干燥的钢瓶储存液氯,D错误;
故答案为:D。
5.(2025-2026高一上·山东日照·期中)用下图所示装置探究氯气的性质。下列说法正确的是
A. 紫色石蕊试液浸润的棉球先变蓝后褪色
B. 湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,说明氧化性:
C. 湿润的红布条褪色,说明氯气具有漂白性
D. 溶液浸润的棉球无明显现象,说明与不反应
【答案】B
【解析】Cl2与水发生反应生成HCl和HClO,其中HCl水溶液显酸性,HClO有漂白性,据此分析;
【解析】
A.Cl2与水发生反应生成HCl和HClO,其中HCl水溶液显酸性,HClO有漂白性,故紫色石蕊试液浸润的棉球先变红后褪色,A错误;
B.氯气的将碘化钾中碘离子氧化成碘,KI淀粉溶液变成蓝色,,说明氧化性:,B正确;
C.Cl2与水反应生成HCl和HClO,HCl为强酸,HClO具有漂白性,使湿润的有色布条褪色,C错误;
D.溶液具有还原性,具有氧强化性,两者发生氧化还原反应,,D错误;
故选B。
6.(2025-2026高一上·山东淄博四校·期中)实验室可用干燥的氯气与亚氯酸钠固体反应来制备,装置如图所示,已知常温下为黄绿色气体,熔点,沸点,极易溶于水且不与水反应,高浓度的受热时易爆炸,下列说法错误的是
A. A中反应的离子反应方程式为:
B. 导气管K的作用是平衡气压,使液体顺利流下
C. C和F中盛装的试剂是碱石灰
D. D中通入一定量的干燥空气,可以防止生成的浓度过高,发生爆炸
【答案】C
【解析】A中高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,生成的氯气中混有盐酸挥发出的HCl气体及水分,需经过饱和食盐水吸收HCl,经过无水氯化钙进行干燥;高浓度的ClO2受热时易爆炸,所以需向装置中通入一定量的干燥的空气以降低ClO2的浓度,E中收集ClO2,F中盛放碱石灰,吸收氯气并防止空气中水蒸气进入E。
【解析】
A.A中高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,离子反应方程式为:,A正确;
B.导气管K的作用:平衡气压,保证液体顺利流下,B正确;
C.碱石灰能吸收氯气,根据分析,C中不能盛放碱石灰、可盛放无水氯化钙,F中盛放碱石灰,C错误;
D.ClO2极易溶于水,高浓度的ClO2受热时易爆炸,所以实验时需要向D中通入一定量的干燥空气,防止生成的浓度过高,发生爆炸,D正确;
故选C。
7.(2025-2026高一上·山东青岛四·期中)下列关于氯气的性质和相关说法错误的是
A. 氯气能与碱反应,利用该性质可用于制84消毒液
B. 氯气与铁常温不反应,利用该性质可储存在钢瓶中
C. 氯气具有刺激性气味,利用该性质可用于杀菌消毒
D. 氯气难溶于饱和食盐水,利用该性质可收集氯气
【答案】C
【解析】A.氯气与NaOH反应生成NaClO,这是84消毒液的主要成分,A正确;
B.铁和Cl2在点燃的条件下会发生反应,常温下Cl2与铁不反应,钢瓶储存合理,B正确;
C.消毒依赖Cl2的强氧化性而非气味,C错误;
D.饱和食盐水通过同离子效应减少Cl2溶解,因此可用于Cl2收集,D正确;
故答案选C。
8.(2025-2026高一上·山东烟台·期中)漂白粉可表示为,摩尔质量为。下列说法正确的是
A. 漂白粉中含的个数为
B. 制备漂白粉需反应的分子数为
C. 一定质量漂白粉在空气中久置,氯元素物质的量不变
D. 取漂白粉与足量浓盐酸反应,得到分子数为
【答案】B
【解析】A.漂白粉中仅来自CaCl2,1mol漂白粉含2mol,数目为2,而非,A错误;
B.制备ag的物质的量为1mol,制备1mol漂白粉需2mol Cl2(反应方程式为:),故需Cl2分子数为2,B正确;
C.久置时可能转化为,但若与在酸性条件下反应生成Cl2逸出,氯元素物质的量减少,C错误;
D.1mol漂白粉含2mol和2mol,与浓盐酸反应生成2mol Cl2(),得到分子数为,D错误;
故选B。
9.(2025-2026高一上·山东烟台·期中)化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A. 工业上通常利用金属钠制备
B. 蔬菜腌制可延长保质期是利用了的还原性
C. 含氯消毒剂工作原理是作用时生成了有毒的
D. 可用作食品糕点膨松剂
【答案】D
【解析】A.工业上制备NaOH主要采用电解食盐水法,而非金属钠与水反应,因后者成本过高,不符合工业实际,A错误;
B.蔬菜腌制利用高浓度NaCl的渗透作用使微生物失水死亡,属于物理性质,而非还原性,B错误;
C.含氯消毒剂通过次氯酸(HClO)的强氧化性杀菌,而非生成,C错误;
D.受热分解产生和气体,可使糕点疏松多孔,符合膨松剂原理,D正确;
故选D。
10.(2025-2026高一上·山东省青岛第二中学·期中)下列反应的离子方程式正确的是
A. 向沸水中滴加饱和溶液:
B. 向中通入过量:
C. 向溶液中滴入至恰好沉淀完全:
D. 向溶液中通入少量:
【答案】D
【解析】A.向沸水中滴加饱和溶液制备胶体的反应中,的系数应为3,选项所给方程式未配平,正确方程式应为 ,A错误;
B.向中通入过量,最终产物为沉淀和,且反应物中无大量游离,离子方程式不符合反应事实,正确方程式应为,B错误;
C.溶液中滴入至恰好沉淀完全时,与按物质的量1:1反应,此时参与反应的、系数均为1,选项系数不符合反应比例,正确方程式应为,C错误;
D.溶液中通入少量,具有强氧化性将氧化为生成沉淀,过量的与反应生成的结合为,离子方程式满足电子守恒、电荷守恒、原子守恒,D正确;
故选D。
11.(2025-2026高一上·山东省济南第一中学·期中)(多选)二氧化氯作为广谱性高效消毒剂,可取代氯气对饮用水消毒。的制备方法有以下两种
反应Ⅰ:(浓)(未配平)。
反应Ⅱ:(未配平)。
下列说法正确的是
A. 氧化性:
B. 反应Ⅰ中,浓盐酸表现出还原性和酸性
C. 的消毒效率(以单位质量消毒剂得到电子的物质的量表示)是的2.5倍
D. 反应Ⅰ和Ⅱ中,得到1mol,转移的电子数之比为1:1
【答案】BD
【解析】反应Ⅰ中为氧化剂,为还原产物,HCl为还原剂,为氧化产物;反应Ⅱ中为还原剂,为氧化产物,为氧化剂,为还原产物;
【解析】
A.根据氧化剂的氧化性大于还原产物的氧化性,由反应Ⅰ可得氧化性:,A错误;
B.反应Ⅰ中HCl,一部分做还原剂被氧化为氯气,另一部分成盐,故表现出酸性和还原性,B正确;
C.设质量为1克,二者均被还原为Cl-,,的物质的量为,ClO2消毒效率为的倍,C错误;
D.反应Ⅰ中被还原为,Cl由+5价降为+4价,因此得到1mol转移1mol电子,反应Ⅱ中被氧化为,Cl由+3价升到+4价,因此得到1mol转移1mol电子,故反应Ⅰ和Ⅱ中,得到1mol,转移的电子数之比为1:1,D正确;
故选BD。
12.(2025-2026高一上·山东青岛四·期中)84消毒液、液氯及二氧化氯等都是含氯消毒剂。下列说法正确的是
A. 液氯及二氧化氯均属于电解质
B. 84消毒液常用于皮肤轻微伤口消毒
C. 84消毒液与浓盐酸混用消毒效果一定更佳
D. 等质量的二氧化氯和液氯均还原为,前者得电子数目更多
【答案】D
【解析】A.液氯是Cl2的液态形式,属于单质,不是电解质;二氧化氯是化合物,但本身不直接离解,属于非电解质,A错误;
B.84消毒液含NaClO,具有强氧化性和强腐蚀性,一般用于环境和物体表面的消毒,因其可能刺激皮肤或造成损伤,不可直接用于皮肤伤口消毒,B错误;
C.84消毒液与浓盐酸混用会反应生成有毒Cl2,降低消毒效果且危险,C错误;
D.一个ClO2分子还原为Cl-时,每个分子得5e-;一个Cl2分子还原为Cl-时,每个分子得2e-。设二者的质量为克,则:Cl2得电子的物质的量= ;ClO2得电子的物质的量 = 。比较得电子数:,故等质量时,ClO2得电子数多于Cl2,D正确;
故选D。
13.(2025-2026高一上·山东青岛四·期中)工业上制备亚氯酸钠()的一种方法通过以下两步反应实现:
①
②。
下列说法错误的是
A. 中Cl的化合价为+3
B. ①可知氧化性:
C. ②中氧化剂与还原剂物质的量比为1:2
D. 以为原料制备18.1 g 至少需要5% 136 g
【答案】C
【解析】A.NaClO2中Na为+1,O为-2,Cl的化合价为+1 + 2×(-2) + Cl = 0 → Cl=+3,A正确;
B.反应① 中NaClO3的Cl从+5降至+4(被还原),说明NaClO3是氧化剂,ClO2是还原产物,则氧化性:NaClO3> ClO2,B正确;
C.反应② 中ClO2(Cl从+4→+3,被还原,作氧化剂)与H2O2(O从-1→0,被氧化,作还原剂)的物质的量比为2:1,C错误;
D.将两个方程式联立可得:,则制备18.1 g NaClO2(0.2mol)需0.2 mol H2O2(总反应),对应5%溶液质量为0.2×34g÷5%=136 g,D正确;
故选C。
14.(2025-2026高一上·山东聊城·期中)二氧化氯()是国际上公认的比较安全的消毒剂。它的一种制备原理为:,下列说法正确的是
A. 中Cl元素被氧化
B. 生成时转移0.2 mol电子
C. 还原性:
D. 既是还原剂又是氧化剂,其还原产物为
【答案】C
【解析】该反应中,中O元素化合价由-1价变为0价,则是还原剂,生成为氧化产物,氯元素化合价由中+5价变为中+4价,是氧化剂,是还原产物,据此分析。
【解析】
A.中Cl元素由+5价降至+4价,被还原,A错误;
B.无标况,不能计算出的物质的量,无法计算转移的电子数,B错误;
C.是还原剂,是还原产物,氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物,故还原性:,C正确;
D.该反应中,中O元素化合价由-1价变为0价,则是还原剂,D错误;
故选C。
15.(2025-2026高一上·山东省济南第一中学·期中)氯元素及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题:
与的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过如下装置(夹持装置略)对制备、吸收、释放和应用进行了研究。
已知:装置C中的药品可以吸收氯气。
(1)仪器A的名称是 ,打开B的活塞,A中发生反应生成和,请写出离子方程式: 。
(2)已吸收气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放的浓度随时间的变化如下图所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是 (填“稳定剂Ⅰ”或“稳定剂Ⅱ”),原因是 。
(3)关闭B的活塞,在D中被稳定剂完全吸收生成,在酸性条件下可发生反应生成并释放出,该反应的离子方程式为 。
(4)打开装置E的活塞后,装置F中出现的实验现象是 。
【答案】(1)① 圆底烧瓶 ② (2)① 稳定剂Ⅱ ② 可以缓慢释放,能较长时间维持保鲜所需的浓度 (3) (4)淀粉碘化钾溶液变蓝,并褪色
【解析】稀盐酸与NaClO3发生氧化还原反应,生成ClO2和氯气,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成,在酸性环境下可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,装置F的作用是验证是否有ClO2生成;
(1)仪器A为圆底烧瓶;A中氯酸钠和盐酸反应生成ClO2、和水,反应的离子方程式为;
(2)稳定剂Ⅰ能快速释放ClO2,但维持时间短,稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度,故稳定剂Ⅱ更好;
(3)依题意,在酸性条件下 NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,故反应的离子方程式为;
(4)打开装置E的活塞后,ClO2进入装置F,并将F溶液中的KI氧化成碘单质,溶液颜色变蓝;过量 ClO2具有强氧化性,将反应生成的碘单质进一步氧化为无色的高价态碘的化合物,故蓝色褪去。
16.(2025-2026高一上·山东省枣庄市第三中学·期中)广泛用于造纸工业、污水处理等。工业上生产的工艺流程如下:
已知:①在温度高于时易分解生成和。②发生器中另一产物为酸式盐。
(1)中化合价为 ,发生器中的化学反应方程式为 。
(2)理论上当发生器中完全反应时,可制得标况下的体积为多少 ,上述流程中氧化性最强的物质 (化学式)。
(3)吸收器中化学反应方程式为: ,双氧水在吸收器中的作用是 ;吸收器中反应温度不能高于5℃的可能原因有 。
(4)的溶解度曲线如图所示。从溶液中获得晶体的操作是:把溶液 、 、过滤、洗涤、干燥。
【答案】(1)① +5 ② (2)① 13.44 L ② (3)① ② 还原剂 ③ 避免双氧水分解,提高吸收率 (4)① 控制溶液温度低于60℃浓缩 ② 冷却溶液至温度略高于38℃
【解析】根据已知条件,发生器中产物为和另一种酸式盐,结合该反应的反应物可知,酸式盐为,该反应方程式为。在吸收器中,被还原为,反应方程式为。之后将含有的吸收液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得产品。据此作答。
(1)中Cl为+5价。由分析可知,发生器中的反应方程式为;
(2)由方程式可算出反应中生成的的物质的量,。该反应中,是氧化剂,是还原剂,是还原产物,是氧化产物,根据强弱规律可知,氧化性最强;
(3)由分析可知,吸收器中的反应方程式为,中的O元素从-1价升至0价,是该反应还原剂;受热会分解生成和。控制反应温度不高于5℃有利于避免分解,提高吸收率;
(4)由图像可以看出,的溶解度随温度升高而增加。当温度低于38℃时,以形式析出。当温度高于38℃时,以形式析出。根据已知条件,当温度高于60℃时,会分解生成和NaCl。因此,从溶液中获得晶体的操作为:控制溶液温度在60℃以下进行蒸发浓缩,之后冷却溶液至温度略高于38℃结晶,之后通过过滤、洗涤、干燥得到晶体。
17.(2025-2026高一上·山东省日照第一中学·期中)回答下列问题:
(1)酸式盐是盐的一种,可看作是多元酸中的氢离子未被完全中和所得到的盐,常见的有、、、等。已知(次磷酸)与足量的NaOH反应只生成一种盐。
①为 (填序号)。
a.正盐 b.酸式盐 c.碱式盐
②写出溶液与足量NaOH溶液反应的离子方程式 。
(2)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,此过程的离子方程式为 。向上述液体中逐滴加入稀硫酸,产生的现象 。
(3)二氧化氯是一种高效消毒剂,工业制备的反应为:。
①在此反应中,每生成转移电子的数目为 (表示阿伏加德罗常数的值)。
②在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐(),需将其转化为除去。下列试剂中可将转化为的是 (填字母序号)。
a. b. c.KI d.
【答案】(1)① a ② (2)① ② 先产生红褐色沉淀,后沉淀溶解,溶液变为棕黄色 (3)① ② bc
【解析】(1)①(次磷酸)与足量的NaOH反应时,只有1个H能发生中和反应,只生成一种盐,故属于一元酸,盐中的H是无法发生电离的,故该盐属于正盐,a正确。
②根据题干信息可知(次磷酸)与足量的NaOH反应时,只生成一种盐,离子方程式可表示为。
(2)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,即形成了胶体,此过程的离子方程式为。胶体遇到电解质会发生聚沉,故向上述液体中逐滴加入稀硫酸先产生红褐色的沉淀,继续加入稀硫酸会将沉淀溶解,得到棕黄色的溶液,综上现象为:先产生红褐色沉淀,后沉淀溶解,溶液变为棕黄色。
(3)①工业制备的反应中,转化为、HCl转化为,每生成2 mol ClO2转移电子为2 mol,135 g的物质的量为:,故转移电子数为。
②将转化为时Cl元素的化合价降低,可判断需加入还原剂,选项中的、KI均具有还原性,符合题意;、均具有强氧化性,不符合题意,故选bc。
18.(2025-2026高一上·山东淄博四校·期中)含氯化合物在生活生产中具有广泛作用。请回答下列问题:
(1)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
(2)将氯气持续通入紫色石蕊试液中,溶液颜色如图变化:
溶液中导致变色的微粒Ⅱ是 (填微粒符号,下同),Ⅲ是 。
(3)实验证实,某批次的漂白粉碱性明显大于正常漂白粉。原因可能是该产品中混有较多的 (填写化学式)。请你用化学方程式表示家庭使用漂白粉漂白的原理为 。
(4)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NaClO与H2O2反应产生O2促进藻类快速生长。该反应的离子方程式为 。
(5)现有一种漂粉精:,其“有效氯”为 %(保留一位小数)。(漂粉精酸化可产生Cl2、CaCl2和H2O,以释放出来的氯气量作标准,用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,以(有效氯含量表示)。
【答案】(1)D (2)① HClO ② Cl2 (3)① Ca(OH)2 ② Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO (4)ClO-+H2O2=Cl-+O2↑+H2O (5)
【解析】(1)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,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,据此分析;
A.氯水和久置氯水均含Cl-,加AgNO3溶液都能生成白色沉淀,A错误;
B.氯水、久置氯水遇酚酞溶液均不变色,B错误;
C.氯水、久置氯水遇碳酸钠溶液均产生气泡,C错误;
D.氯水遇紫色石蕊溶液先变红后褪色,若完全变质则变红,D正确;
故选D;
(2)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,氢离子使紫色石蕊试液变红色,次氯酸具有漂白性使溶液褪色,形成饱和氯水,过量的氯气使溶液显浅黄绿色,故溶液中导致变色的微粒Ⅱ是HClO,Ⅲ是Cl2;
(3)将氯气通入冷的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的漂白粉,则原因是可能该批次的产品中混有较多的Ca(OH)2;漂粉精漂白的原理为Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO;
(4)NaClO与H2O2反应产生O2,同时生成NaCl等,反应的化学方程式为NaClO+H2O2=O2↑+NaCl+H2O,离子方程式为:ClO-+H2O2=Cl-+O2↑+H2O;
(5)漂粉精酸化产生氯气的反应方程式为Ca(OH)2•3CaCl(ClO)•4H2O+8H+=3Cl2↑+4Ca2++9H2O,由题意。
19.(2025-2026高一上·山东聊城·期中)I.碳纳米管可以看成是由石墨片层卷成的管状物。工业上用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量的杂质碳纳米颗粒,这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,反应的化学方程式为。已知:氧化性。回答下列问题:
(1)碳纳米管与(足球烯)两者之间互为 。
(2)请用单线桥法标出该反应电子转移情况: 。
(3)在上述反应中,若12 g还原剂参加反应,转移电子数目为 ;该反应中只表现酸性,则在该反应中 (填“能”或“不能”)用盐酸代替硫酸。
II.在工业生产中应用广泛,可以辅助生产消毒剂高铁酸钾(),制备流程如下:
已知:具有强氧化性,在碱性溶液中稳定,中性和酸性溶液中不稳定。
(4)过程II为碱性条件下制备高铁酸钠,将过程II中反应的离子方程式补充完整: 。
_______
_______
(5)已知过程III中发生复分解反应,则溶解度: (填“>”或“”),为提高原料利用率,过程III的产物中可循环利用的物质是 。
(6)还可用于生活用水中的脱氮(将含氮物质转化为)处理。室温时,对生活用水的脱氮效果随水体pH的变化结果如图,下列说法不正确的是_______。
A. 脱氮的最佳pH约是8
B. 在脱氮过程中,化合态氮被还原为
C. pH小于6时,脱氮效果不佳,可能是因为在中性和酸性溶液中不稳定
D. 已知和做消毒剂时还原产物分别是和胶体,则二者的消毒效率(以单位物质的量得到的电子数表示)之比为
【答案】(1)同素异形体 (2) (3)① (或) ② 不能 (4) (5)① ② NaOH或氢氧化钠 (6)BD
【解析】(1)碳纳米管与 (足球烯)都是由C元素形成的结构不同的单质,互为同素异形体。
(2)该反应中还原剂是C,12 gC的物质的量为1 mol。由(2)知3mol C反应转移12 mol电子,则1 mol C反应转移电子的物质的量为4 mol,转移电子数目为4NA或2.408×1024;
已知氧化性K2Cr2O7 > KMnO4,而KMnO4能氧化盐酸,所以K2Cr2O7也能氧化盐酸,若用盐酸代替硫酸,盐酸会被氧化生成Cl2,干扰反应,因此不能用盐酸代替硫酸。
(3)被氧化为,每个 Fe 原子失去 3 个电子;被还原为,每个 Cl 原子得到 2 个电子,因此 与的物质的量之比为2:3。再结合碱性条件(有 OH- 参与)和原子守恒,配平后得到。
(4)复分解反应向溶解度小的方向进行,过程Ⅲ中与反应生成,说明溶解度更小,故溶解度大于。
(5)过程Ⅰ中用了浓 NaOH 溶液,过程Ⅲ中加入过量 KOH 生成的同时会生成 NaOH,因此 NaOH 可循环利用。
(6)A.由图可知,pH 约为8时,N元素去除率最高,即脱氮的最佳pH约是8,A正确;
B.在脱氮的过程中化合价从+6价到+3价,作氧化剂,将含氮物质转化为N2,氮元素化合价需升高,化合态氮被氧化为N2,B错误;
C.已知在中性和酸性溶液中不稳定,pH小于6时,溶液酸性较强,不稳定,导致脱氮效果不佳,C正确;
D.消毒效率以单位物质的量得到的电子数衡量。中Cl从+3价到-1价,每个得到4个电子;中Fe从+6价到+3价,每个得到3个电子。则二者消毒效率(电子数之比)为4:3,D错误;
故答案选BD。
20.(2025-2026高一上·山东省青岛第二中学·期中)某化学兴趣小组为探究、、的氧化性强弱,设计了如下实验:
(1)①A中发生反应的化学方程式是 。
②整套实验装置存在一处明显的不足,请指出 。
(2)用改进后的装置进行实验,实验过程如下:
实验操作
实验现象
结论
打开活塞a,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸;然后关闭活塞a,点燃酒精灯。
D装置中:溶液变红E装置中:水层溶液变黄,振荡后,层无明显变化。
、、的氧化性由强到弱的顺序为:
因忙于观察和记录,没有及时停止反应,D、E中均发生了新的变化。
D装置中:红色慢慢褪去。
E装置中:层先由无色变为橙色,后颜色逐渐加深,直至变成红色。
为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下:
i.性质与卤素单质类似。氧化性:。ii.和反应生成,它呈红色(略带黄色),沸点约5℃,与水可以发生复分解反应。iii.、均可溶于水。
①请推测D装置中溶液褪色的原因 。
②欲探究E中颜色变化的原因,设计实验如下:
用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因 。
③将少量通入到碘化钾溶液中,该反应的化学方程式为 。
④将通入的溶液中发生反应,被氧化的和的物质的量之比是 。
【答案】(1)① ② 缺少尾气处理装置 (2)① 过量氯气和反应 ② ,加入溶液,生成白色沉淀 ③ ④
【解析】二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气,进入C装置,除去其中的氯化氢气体,氯气进入D装置,发生反应:、、;氯气进入E装置,发生反应:、,生成的溴被萃取。据此分析作答。
(1)①中发生反应的化学方程式是:。
② 由于氯气有毒,没有氯气处理装置,应该实验氢氧化钠溶液吸收多余氯气。
(2)① 过量氯气与反应,,使浓度减小,导致平衡逆向移动而褪色;
②过量的氯气和溴反应生成氯化溴,氯化溴不稳定,易和水反应生成盐酸和次溴酸,氯离子和银离子反应生成白色沉淀氯化银,次溴酸和银离子反应生成次溴酸银易溶于水,所以生成的白色沉淀为氯化银;
③将少量通入到碘化钾溶液中,的氧化性比强,能与反应得到、及,该反应的化学方程式为。
④,,;通入氯气,氯气将首先和反应,当将消耗完后,才会和反应;,全部被氧化,消耗,剩余的氯气:,反应,依据反应:,消耗为;则被氧化的的物质的量之比是。
答案为:过量氯气和反应;,加入溶液,生成白色沉淀过量氯气和反应;;。
21.(2025-2026高一上·山东省淄博市实验中学·期中)某兴趣小组通过如图装置(夹持装置略)制备并对其性质进行探究。
已知:装置C中稳定剂吸收,生成,使用时加酸只释放一种气体。
(熔点为-59℃,沸点为11℃,浓度过高时易爆炸分解,极易溶于水且不与水反应)
回答下列问题:
(1)盛浓盐酸的仪器名称为 。
(2)装置A中反应生成和,其n(还原剂):n(氧化剂)为
(3)关闭,打开通入,在装置C中被稳定剂完全吸收。此时装置E中溶液的颜色不变,则装置B的作用 。
(4)打开,继续通入,此时装置E中溶液呈蓝色。
①继续通入的主要目的是 。
②装置D应将其置于 (填“冰水浴”或“热水浴”)中。
(5)和都具有强氧化性,若在消毒时自身均还原至,则相同物质的量的消毒能力是的 倍。
【答案】(1)恒压滴液漏斗 (2)1:1 (3)吸收和挥发的气体 (4)① 将装置C中产生的全部吹出并带入后续装置,同时稀释浓度,防止其因浓度过高而爆炸分解 ② 冰水浴 (5)2.5
【解析】装置A中浓盐酸与发生氧化还原反应,生成和氯气,方程式为:;挥发出的HCl气体和气体在B中被吸收;在C中被稳定剂完全吸收生成,在酸性环境下可发生反应释放出,装置D收集;装置E验证的氧化性;F吸收尾气,避免污染环境;
(1)盛放浓盐酸的仪器是恒压滴液漏斗,它可以通过活塞控制浓盐酸的滴加速度,从而调节反应速率,同时侧边的导管a可以平衡内外压强,使浓盐酸顺利流下,故答案为:恒压滴液漏斗;
(2)装置A中发生的反应为:,在该反应中,中Cl元素从+5价降低到+4价,是氧化剂;HCl中部分Cl元素从-1价升高到0价生成,这部分HCl是还原剂。每2 mol 参与反应时,只有2 mol HCl作为还原剂,因此n(还原剂):n(氧化剂) = 1:1,故答案为:1:1;
(3)关闭,打开通入,装置E中KI淀粉溶液颜色不变,说明没有进入E中,因此装置B的作用是吸收和挥发的气体,防止进入后续装置干扰实验,同时除去杂质HCl,保证进入C的气体只有,故答案为:吸收和挥发的气体;
(4)① 打开后,装置C中稳定剂释放出,继续通入的主要目的是将装置C中产生的全部吹出并带入后续装置,使其与KI溶液充分反应,同时稀释浓度,防止其因浓度过高而爆炸分解,故答案为:将装置C中产生的全部吹出并带入后续装置,同时稀释浓度,防止其因浓度过高而爆炸分解;
②的沸点为11℃,为了收集到液态的,装置D应置于冰水浴中,使气体冷凝为液体,故答案为:冰水浴;
(5)消毒时,中Cl元素从+4价被还原为-1价,1 mol 得到5 mol电子;中Cl元素从0价被还原为-1价,1 mol 得到2 mol电子;因此,相同物质的量的消毒能力是的倍,故答案为:2.5。
22.(2025-2026高一上·山东省泰安第一中学·期中)在抗击新冠肺炎疫情的战役中,消毒剂发挥了重要的作用。
(1)常用的消毒剂有双氧水、医用酒精以及含氯消毒剂等,其中含氯消毒剂的家族最庞大、应用最广泛。实验室制备有三种常用方法:
a.与浓盐酸反应
b.(浓)
c.(浓)
①写出反应a的化学方程式 。
②反应b中被氧化的元素为 ,氧化剂为 。当参与反应时,发生电子转移的HCl有 mol。
③当参与三个反应的HCl的质量相同时,得到的质量最多的是 (填字母序号)。
(2)是一种新型消毒剂,具有安全、高效、广谱等优点。以下是的两种制法:
方法一:
方法二:(浓)
①在方法一中,体现了HCl的性质有 ;当有0.2 mol电子转移时,参与反应的还原剂的物质的量为 。
②两种方法相比,方法二制备的二氧化氯更适合饮用水的消毒,其主要原因是 。
③和均能将电镀废水中的氧化为无毒无害的两种气体,自身被还原为。处理含相同时的电镀废水,所需的物质的量是的 倍。
(3)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,其中一种方法是在强碱性环境中用NaClO将氧化为,同时生成NaCl和水,请写出该反应的离子方程式并用单线桥表示电子转移的方向和数目 。
【答案】(1)① (浓) ② Cl ③ ④ 0.5 ⑤ c (2)① 还原性、酸性 ② 0.2 mol ③ 方法一产生,方法二生成的气体只有 ④ 2.5 (3)
【解析】(1)①与浓盐酸反应方程式为:(浓) 。
② 反应b是,在该反应中,Cl元素化合价由反应前HCl中的-1价变为反应后Cl2中的0价,化合价升高,失去电子被氧化,所以被氧化的元素是氯元素;Mn元素的化合价由反应前KMnO4中的+7价变为反应后MnCl2中的+2价,化合价降低,得到电子被还原,因此KMnO4为氧化剂。每有2 mol KMnO4发生反应,有10 mol HCl发生氧化还原反应失去电子,为,现在有0.1 mol KMnO4发生反应,则会有0.5 mol HCl发生电子转移。
④ 在反应a中,4HCl~Cl2,当参与反应的HCl为l mol时,产生的Cl2为0.25 mol;在反应b中,根据16HCl~5Cl2,故当参与反应的HCl为1 mol时,产生的Cl2为;在反应c中,6HCl~3Cl2,故当参与反应的HCl为l mol时,产生的Cl2为0.5 mol,得到的质量最多的是c。
(2)① 在方法一的反应中,HCl中部分Cl元素化合价从−1升高到0价生成氯气,表现出还原性;部分Cl元素化合价不变生成NaCl,表现出酸性。根据反应可知,生成1分子Cl2转移2个电子,即每转移2 mol电子,有2 mol HCl被氧化(作为还原剂)。现在有0.2 mol电子转移,则有0.2 mol HCl(作还原剂)反应。
②方法一制备ClO2时会产生有毒的氯气,用于饮用水消毒可能会残留,对人体健康产生危害;而方法二制备ClO2时生成的气体只有ClO2,无有毒气体残留,所以方法二制备的二氧化氯更适合饮用水的消毒。
③ClO2中Cl元素化合价从+4降低到−1,1 mol ClO2得到5 mol电子;氯气中Cl元素化合价从0降低到−1,1 mol Cl2得到2 mol电子。处理含相同时的电镀废水,即转移电子数相同,所需Cl2的物质的量是ClO2的倍。
(3)强碱性环境中用NaClO将氧化为,同时生成NaCl和水,离子方程式为:,单线桥法表示为:。
23.(2025-2026高一上·山东省名校考试联盟·期中)氯元素及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题:
Ⅰ、与的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过如下装置(夹持装置略)对制备、吸收、释放和应用进行了研究。
已知:装置C中的药品可以吸收氯气
(1)仪器B的名称是 ,打开B的活塞,A中发生反应生成和,请写出离子方程式: 。
(2)已吸收气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放的浓度随时间的变化如图所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是 (填“稳定剂Ⅰ”或“稳定剂Ⅱ”),原因是 。
(3)关闭B的活塞,在D中被稳定剂完全吸收生成,在酸性条件下可发生反应生成NaCl并释放出,该反应的离子方程式为 。
(4)打开装置E的活塞后,装置F中出现的实验现象是 。
Ⅱ、与NaOH溶液反应可制取84消毒液。用过量的冷NaOH溶液吸收氯气,制得NaClO溶液(不含),此时的浓度为mol/L;加热时NaClO能转化为,测得t时刻溶液中的浓度为mol/L(不考虑加热前后溶液体积的变化)。
(5)氯气和氢氧化钠溶液制备84消毒液的化学方程式为 。
(6)t时刻溶液中 mol/L(用含,的代数式表示)。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② (2)① 稳定剂Ⅱ ② 稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度 (3) (4)溶液变蓝 (5) (6)
【解析】稀盐酸与NaClO3发生氧化还原反应,生成ClO2和氯气,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成,在酸性环境下可发生反应生成NaCl并释放出,装置F的作用是验证是否有ClO2生成;
(1)仪器B为分液漏斗;A中氯酸钠和盐酸反应生成、和水,反应的离子方程式为;
(2)稳定剂Ⅰ能快速释放ClO2,但维持时间短,稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度,故稳定剂Ⅱ更好;
(3)依题意,在酸性条件下 NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,故反应的离子方程式为;
(4)打开装置E的活塞后,ClO2进入装置F,并将F溶液中的KI氧化成碘单质,溶液颜色变蓝;
(5)氯气和氢氧化钠溶液反应生成NaClO、NaCl和水,反应的化学方程式为;
(6)上述过程中发生反应的化学方程式分别为①和②。依题意,在① 中生成的和的浓度均为 mol/L,② 中参与反应的的浓度为()mol/L,生成的浓度为 mol/L,故t时刻溶液中氯离子的浓度为 mol/L。
24.(2025-2026高一上·山东省济宁市第一中学·期中)亚氯酸钠()是一种高效氧化剂和优质漂白剂。一种以氯酸钠()为原料制备粗品的工艺流程如图所示:
已知:①纯易分解爆炸,空气中的体积分数在10%以下比较安全;②在碱性溶液中稳定存在,在酸性溶液中迅速分解;③含水受热易分解。
(1)试剂A可以选择 (填字母序号)。
a. b.浓硝酸 c. d.
(2)反应Ⅱ的离子方程式为 。
(3)整个历程中氧化性最强的物质为 。(写化学名称)
(4)下列关于上述流程的说法中,合理的是 (填字母序号)。
a.反应Ⅰ进行过程中应持续鼓入空气 b.反应Ⅰ后得到的母液中,溶质的主要成分是
c.反应Ⅱ中应过量 d.溶解步骤可用盐酸代替硫酸
(5)检验发现制备的中含有,出现这种杂质的可能原因是 。
(6)二氧化氯泡腾片(有效成分为和)也是一种用途广泛的消毒用品,将二氧化氯泡腾片溶于水中,得到溶液,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(7)是一种黄绿色的气体。也可以用与固体在高温条件下反应制得,只生成、和铬酸钾()固体三种产物。若该反应中转移12 mol电子,生成气体的总物质的量为 。
【答案】(1)a (2) (3) (4)ac (5)由于过量,和反应物(NaOH、H2O2混合溶液)反应生成硫酸钠,因此检验发现制备的中含有 (6)1∶4 (7)
【解析】反应Ⅰ为和试剂A、稀硫酸发生氧化还原反应生成,被还原为,试剂A为还原剂,可以用二氧化硫,若A为二氧化硫,那么母液中溶质的主要成分是;根据题给已知信息,纯易分解爆炸,空气中的体积分数在10%以下比较安全,所以反应Ⅰ进行过程中要持续鼓入空气,反应Ⅱ中在碱性环境中被H2O2还原成,反应的方程式为,含水的受热易分解,所以从亚氯酸钠溶液中获得晶体时温度不能太高,采用“减压蒸发”操作,降低水的沸点,在较低温度蒸发浓缩,可防止温度过高分解,据此回答。
(1)由分析可知,试剂A应具有还原性,所给的物质中二氧化硫具有还原性,故选a;
(2)反应Ⅱ为ClO2、H2O2在碱性条件下生成,为氧化还原反应,反应的离子方程式为:;
(3)根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,反应Ⅰ中的氧化性大于ClO2,反应Ⅱ中ClO2的氧化性大于,故整个历程中氧化性最强的物质为;
(4)a.根据信息,纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10%以下比较安全,所以要持续通过量的空气,a正确;
b.因NaClO3被还原成ClO2,所以反应Ⅰ后得到的母液中,溶质的主要成分不是NaCl,b错误;
c.NaClO2在碱性溶液中稳定存在,在酸性溶液中迅速分解,所以反应Ⅱ中碱要过量,c正确;
d.若用盐酸代替硫酸,会与盐酸反应生成氯气,消耗原料,降低产率,且得到的二氧化氯气体不纯,d错误;
故选ac;
(5)检验发现制备的中含有,出现这种杂质的可能原因是:由于过量,和反应物(NaOH、H2O2混合溶液)反应生成硫酸钠,因此检验发现制备的中含有;
(6)二氧化氯泡腾片(有效成分为和)溶于水中,得到溶液,在酸性条件下发生歧化反应生成ClO2和,离子反应方程式为:,该反应中有4个Cl的化合价升高,有1个Cl的化合价降低,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4;
(7)与固体在高温条件下反应,只生成、和铬酸钾()固体三种产物,中铬化合价由+3价变为+6,中部分氯化合价由+5变为+4、部分由+5变为0,结合得失电子守恒、质量守恒可知,反应为 ,电子转移为,则反应中转移12 mol电子,生成气体共。
考点02 氯水 氯的化合物
1.(2025-2026高一上·山东省枣庄市第三中学·期中)(多选)部分钠、氯单质及其化合物的“价-类”关系如图所示。
下列叙述正确的是
A. b处对应物质是唯一的
B. 将f通入水中可生成e和g,得到水溶液具有漂白性;
C. d溶液与g溶液的反应属于中和反应,d溶液与e溶液的反应不属于中和反应
D. a、b与水反应均可生成d,e的浓溶液与h可转化为f
【答案】BD
【解析】根据图示,a为Na,b为氧化钠或过氧化钠,c为钠盐,d为NaOH,e为HCl,f为Cl2,g为HClO,h为氯酸盐。
【解析】
A.由分析可知,b为氧化钠或过氧化钠,b对应的物质不唯一,A错误;
B.氯气和水反应生成HCl和HClO,次氯酸具有漂白性,能使有色物质褪色,B正确;
C.氢氧化钠与HClO、HCl的反应均属于中和反应,C错误;
D.钠和水生成氢氧化钠和氢气,过氧化钠和水生成氢氧化钠和氧气,氧化钠和水生成氢氧化钠;h为氯酸盐(+5价Cl),如,浓盐酸与氯酸盐反应可生成氯气,例如,D正确;
故选BD。
2.(2025-2026高一上·山东省枣庄市第三中学·期中)工业上将通入冷的溶液中制得漂白液,下列说法不正确的是
A. 漂白液的有效成分是
B. 漂白液和洁厕灵混用洁厕效果更好
C. 通入后的漂白液消毒能力增强
D. 溶液比溶液稳定易储存
【答案】B
【解析】A.漂白液的有效成分是NaClO,由Cl2与冷NaOH反应生成,A正确;
B.漂白液(含NaClO)与洁厕灵(含HCl)混合会生成有毒Cl2,不仅降低效果且危险,B错误;
C.通入CO2后,NaClO与CO2和H2O反应生成HClO,HClO消毒能力更强,C正确;
D.NaClO在溶液中比HClO稳定,不易分解,因此更易储存,D正确;
故答案选B。
3.(2025-2026高一上·山东师范大学附属中学·期中)下列有关氯及其化合物的说法正确的是
A. 氯气泄漏,可用浸透肥皂液的毛巾捂住口鼻,向高处转移
B. 在含有NaOH的酚酞溶液中加入新制氯水,红色褪去,说明氯水中含有HClO
C. 检验HCl气体中是否混有的方法是将气体通入溶液
D. Fe可在中剧烈燃烧,生成物溶于水后,溶液呈现红褐色
【答案】A
【解析】A.氯气密度比空气大,泄漏时应向高处转移;氯气可与碱性溶液反应,肥皂液呈碱性,能吸收氯气,因此可用浸透肥皂液的毛巾捂住口鼻以减少吸入,A正确;
B.在NaOH酚酞溶液中加入新制氯水,红色褪去,可能是由于氯水中的HCl和HClO均能中和碱,使酚酞褪色,不能单独证明含有HClO,B错误;
C.HCl气体通入AgNO3溶液会生成AgCl白色沉淀,Cl2通入水中也会生成Cl-,同样产生白色沉淀,因此无法区分是否混有Cl2,C错误;
D.Fe可在Cl2中剧烈燃烧生成氯化铁,氯化铁溶于水呈现黄色,D错误;
故选A。
4.(2025-2026高一上·山东省济宁市第一中学·期中)中学6种常见物质转化关系如图所示,已知X、Y、Z及b均含有同一种元素,且单质X在常温、常压下为黄绿色气体,Y的水溶液是一种强酸,下列说法不正确的是
A. Y与Z反应不能得到X B. b为漂白液的有效成分
C. X与a反应是工业制取Y的重要途径之一 D. 以上物质中b、c和Y都是电解质
【答案】A
【解析】已知X、Y、Z及b均含有同一种元素,且单质X在常温、常压下为黄绿色气体,则X为,Y的水溶液是一种强酸,则Y为HCl,单质a为,与氧化物c反应生成弱酸Z,则弱酸Z为HClO,氧化物c为,且Y与钠盐b反应生成弱酸Z,则钠盐b为NaClO,据此分析回答。
【解析】
【解析】A.由分析可知,Y为HCl,Z 为HClO,Y与Z的反应是,可生成X(),A错误;
B.由分析可知,b为NaClO,漂白液的有效成分是NaClO,B正确;
C.由分析可知,X是,a为,Y为HCl, 是工业制HCl的途径,C正确;
D.电解质是在水中或熔融下能导电的化合物,b是NaClO属于电解质,c是H2O是电解质,Y是HCl也属于电解质,D正确;
故选A。
5.(2025-2026高一上·山东淄博四校·期中)下列说法正确的是
①和长期置于空气中,最终产物相同
②钠的化学性质活泼,可从硫酸铜溶液中置换出铜
③碳酸氢钠溶液可用于治疗胃病
④氯气、液氯、氯水是同一种物质,均可以储存在钢瓶中
⑤钠、氢气都能在氯气中燃烧生成白雾
⑥久置的氯水,因氯气几乎完全挥发掉,剩下的就是水
⑦的检验方法:先加稀硫酸酸化,再加硝酸银溶液,观察实验现象
⑧新制氯水可以使干燥的有色布条褪色
A. ②④⑦ B. ①③⑧ C. ③④⑤ D. ①②⑧
【答案】B
【解析】①和水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠先得水再风化失水最终还是碳酸钠,和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠先得水再风化失水最终还是碳酸钠,最终产物相同,故① 正确;
② 钠投入硫酸铜溶液中,先是金属钠和水的反应生成氢氧化钠和氢气,其次是生成的氢氧化钠和硫酸铜之间的反应,生成氢氧化铜蓝色沉淀,故② 错误;
③ 碳酸氢钠溶液可以和胃酸反应,所以可用于治疗因胃酸过多导致的胃病,故③ 正确;
④ 氯气和液氯是同一物质。氯水是氯气溶解于水中形成的混合物(当然还有一部分与水发生反应了),氯水与液氯和氯气不属于同一种物质,故④ 错误;
⑤ 钠在氯气中燃烧生成固体小颗粒烟,氢气在氯气中燃烧生成雾,故⑤ 错误;
⑥ 氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸不稳定,见光易分解而生成盐酸,所以久置的氯水中含有大量盐酸,故⑥ 错误;
⑦的检验方法:先加稀硝酸酸化,再加硝酸银溶液,有白色沉淀,即含有,反之,不含有,故⑦ 错误;
⑧ 新制氯水中含有次氯酸,具有氧化性,可以使干燥的有色布条褪色,故⑧ 正确;
综上所述:① ③ ⑧ 正确;答案选B。
6.(2025-2026高一上·山东省实验中学·期中)有六种常见物质转化关系如图所示,已知X、Y、Z及b均含有同一种元素,且单质X在常温、常压下为黄绿色气体,Y的水溶液是一种强酸,下列说法错误的是
A. b为漂白液的有效成分 B. 以上物质中b、c和Y都是电解质
C. 工业上生产Y的条件是光照 D. Z溶液长时间放置酸性增强
【答案】C
【解析】已知X、Y、Z及b均含有同一种元素,且单质X在常温、常压下为黄绿色气体,则X为Cl2,Y的水溶液是一种强酸,则Y为HCl,单质a为H2,Cl2与氧化物c反应生成弱酸Z,则弱酸Z为HClO,氧化物c为H2O,且Y与钠盐b反应生成弱酸Z,则钠盐b为NaClO,据此分析回答。
【解析】
A.由分析可知,b为NaClO,漂白液的有效成分是NaClO,A正确;
B.由分析可知,b为NaClO、c为H2O、Y为HCl均为电解质,B正确;
C.工业上生产Y是通过氢气和氯气在点燃条件下反应,C错误;
D.Z为HClO,长时间放置会分解生成氯化氢和氧气,氯化氢是强酸,故酸性增强,D正确;
故选C。
7.(2025-2026高一上·山东省青岛市第五十八中学·期中)工业上把Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液。某化学小组在一定温度下将氯气缓缓通入NaOH溶液中,模拟实验得到ClO-、等离子的物质的量n与反应时间t的关系曲线如下图所示,下列说法正确的是
A. 参加反应所需NaOH与氯气的物质的量之比一定为1︰1
B. a点时溶液中n(NaCl)︰n(NaClO3)︰n(NaClO)=2︰1︰1
C. t2~t4,ClO-的物质的量下降的原因可能是
D. 缓缓通入氯气的目的是使氯气与NaOH溶液充分反应
【答案】C
【解析】A.溶液中溶质为NaCl、NaClO、NaClO3,n(Na)=n(Cl),则参加反应所需要NaOH与氯气的物质的量之比一定为2:1,A错误;
B.a点时,Cl2通入NaOH溶液中,反应得到含有ClO−与物质的量之比为1:1的溶液,根据得失电子守恒配平方程式为:4Cl2+8NaOH=6NaCl+NaClO3+NaClO+4H2O,溶液中n(NaCl):n(NaClO3):n(NaClO)=6:1:1,B错误;
C.由图可知,浓度增大,ClO−浓度减小,结合电子转移守恒,可能是ClO−发生歧化反应:,C正确;
D.缓缓通入氯气的目的主要是控制反应速率,避免局部温度过高,若通入过快,反应放热会使温度升高,导致ClO−歧化生成,影响漂白液的主要成分的产率,D错误;
故选C。
8.(2025-2026高一上·山东省泰安第一中学·期中)为满足饮用水消毒的高要求确保饮用水品质,某自来水厂对原有的液氯消毒设备进行改造,引进了全新的次氯酸钠消毒设备。与传统的液氯消毒相比,次氯酸钠消毒具有安全、可靠、运行成本低、消毒效果好的特点。某化学兴趣小组在实验室利用氯气制备84消毒液并对84消毒液的性质进行探究,请回答下列问题:
(一)实验室制备84消毒液。
已知:次氯酸钠的沸点:,其水溶液具有碱性,制备次氯酸钠的反应是放热反应,温度过高会生成更高价态的和另外一种盐。
(1)装置乙中长颈漏斗的作用是 ,饱和氯化钠的作用是 。
(2)装置丁中碱石灰的作用是: 。
(3)该反应需要控制温度在以下,写出一种(除搅拌外)控制该反应温度的操作方法 ,书写温度高于以上的另一个副反应化学方程式 。
(4)该兴趣小组的同学将二氧化锰、浓硫酸以及氯化钠固体混合加热,也成功制得了氯气,这利用了浓硫酸的 性质,应选择以下哪套装置 。
(二)84消毒液的探究
(5)兴趣小组中某同学通过查阅资料得知,直接使用84消毒液的效果不如经过勾兑的效果好,原因是勾兑后会产生一定量的HClO,其氧化性更强。直接将次氯酸钠加入水中就可产生次氯酸,请写出勾兑84消毒液时反应的化学方程式 ;
(6)该兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中次氯酸分解的产物,如图所示:
通过图像分析,请写出次氯酸分解的化学方程式: 。
【答案】(1)① 平衡气压 ② 吸收氯气中的氯化氢气体 (2)吸收多余 (3)① 缓慢滴加盐酸,控制氯气与氢氧化钠反应速率或三颈烧瓶下方用冷水浴降温(答一条即可) ② (4)① 酸性、难挥发性 ② c (5) (6)
【解析】高锰酸钾固体和浓盐酸反应生成氯气,氯气中含有氯化氢,通过饱和食盐水去除氯化氢;氯气通入饱和氢氧化钠溶液中,生成氯化钠和次氯酸钠,最后用碱石灰吸收氯气,防止污染,据此解答。
(1)装置乙中长颈漏斗与外界大气相通,其作用是平衡气压,当装置内气体压强过大时,气体可将长颈漏斗中的液体压上去,从而平衡气压。由于浓盐酸具有挥发性,制备的氯气中混有HCl气体,HCl极易溶于水,而氯气在饱和食盐水中溶解度小,所以饱和食盐水的作用是除去Cl2中HCl气体。
(2)氯气有毒,属于污染性气体,碱石灰能与氯气反应,所以装置丁中碱石灰的作用是吸收尾气中氯气,防止污染空气。
(3)该反应需要控制温度在40℃以下,可采用的操作方法是用冷水浴降温或缓慢滴加盐酸,减慢氯气的生成速率,从而减慢氯气与氢氧化钠的反应速率,使反应放热更缓慢,利于控制温度。温度高于40℃时,氯气与氢氧化钠溶液反应生成NaClO3和NaCl,化学方程式为:。
(4)将二氧化锰、浓硫酸以及氯化钠固体混合加热制氯气,发生反应的化学方程式为,在这个反应中浓硫酸体现了难挥发性、酸性,因为浓硫酸难挥发,能与氯化钠反应生成氯化氢气体,进而与二氧化锰反应制得氯气。该反应的反应物为固体和液体,需要加热条件,所以应选择装置c。
(5)勾兑时,84消毒液的有效成分会与空气中的二氧化碳和水反应生成氧化性更强的次氯酸,其化学方程式为。
(6)从图像分析可知,随着时间推移,溶液中氢离子浓度增大,说明酸性增强;氯离子浓度增大且有氧气产生,所以次氯酸光照分解生成盐酸和氧气,根据化学反应规律,其化学方程式为: 。
考点03 氯气的制法
1.(2025-2026高一上·山东临沂·期中)熔点为190℃,沸点为182.7℃,在177.8℃升华,遇水则迅速水解生成氢氧化铝。某同学利用如下装置(部分夹持仪器已略)制备无水;其中能达到相应实验目的的是
A.制取氯气
B.干燥氯气
C.制取并收集
D.收集少量氯气备用
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】A.二氧化锰和浓盐酸需要在加热调节下才能反应生成氯气,A错误;
B.氯气能够和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥氯气,B错误;
C.将干燥后的Cl2导入盛有铝丝并加热的管中反应,生成的AlCl3因易升华而在冷却部位凝华收集,碱石灰可以防止空气中的水分进入,以免AlCl3水解生成氢氧化铝,C正确;
D.收集氯气的装置不能密封,D错误;
故选C。
2.(2025-2026高一上·山东省青岛市第五十八中学·期中)实验室加热分解氯酸钾(二氧化锰作催化剂)制氧气,并且利用其废渣制氯气,下列图示装置和原理不能达到目的的是
A.制备氧气
B.收集氧气
C.制备氯气
D.尾气吸收
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】A.氯酸钾在二氧化锰催化下分解生成氯化钾和氧气,故A正确;
B.氧气不易溶于水,可用排水法收集氧气,故B正确;
C.二氧化锰和浓盐酸加热生成氯化锰、氯气和水,可制取氯气,故C正确;
D.氯气是有毒气体,能与NaOH溶液反应,尾气吸收应该选用NaOH溶液,故D错误;
故选D。
3.(2025-2026高一上·山东日照·期中)下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 氨水与稀盐酸反应:
B. 氯酸钾与浓盐酸反应制取氯气:
C. 过氧化钠与水反应制取
D. 硫酸氢钠溶液与少量反应:
【答案】D
【解析】A.一水合氨是弱碱,不能拆成OH⁻,正确离子方程式为,A错误;
B.氯酸钾与浓盐酸反应中,(+5价)和Cl⁻(-1价)生成Cl2(0价),电子守恒要求与Cl⁻的物质的量比为1:5,但选项B中为1:3,得失电子不守恒,正确的离子方程式为,B错误;
C.过氧化钠与水反应的正确离子方程式为,选项C的化学计量数未配平,C错误;
D.硫酸氢钠完全离解为H⁺、和Na⁺,少量Ba(OH)2提供Ba2+和OH⁻,反应生成BaSO4沉淀和H2O,离子方程式符合电荷守恒和原子守恒,D正确;
故选D。
4.(2025-2026高一上·山东聊城·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)。下列说法正确的是
已知:溴单质的水溶液为橙色,。
A. 将装置A中换成,也能达到实验目的
B. 装置B的作用是除去HCl及作安全瓶
C. 装置C中可以看到有色布条I不褪色,布条Ⅱ褪色
D. 装置D中溶液由无色变为橙色后,打开D中活塞使液体进入E中,振荡后E中液体变蓝色,可证明氧化性
【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.装置A是氯气制备装置,实验室用MnO2与浓盐酸加热制氯气,所以将KMnO4换成MnO2不合理,A错误;
B.装置B中的长颈漏斗可以起到平衡压强的作用,作安全瓶;饱和食盐水可以除去氯气中的HCl,B正确;
C.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,C错误;
D.装置D中溶液由无色变为橙色,可证明氧化性;打开D中活塞使液体进入E中,振荡后E中液体变蓝色,因进入E的液体中可能含有未反应的,故不能证明氧化性,D错误;
故答案选B。
5.(2025-2026高一上·山东省枣庄市第三中学·期中)回答下列问题:
(1)已知单质硫可以与热的氢氧化钠溶液反应生成两种盐,其中一种是亚硫酸盐,写出离子反应方程式: 。
(2)浓盐酸可以用于实验室制取氯气,其中一种制备方法的化学方程式为(浓),用单线桥法标明电子转移的方向和数目: 。
(3)高铁酸钾(极易溶于水)是优良的多功能水处理剂,其原理如图所示。
①根据上述原理分析,作水处理剂时,的作用有 和净水剂。
②净水利用了胶体的性质,请写出胶体制备的化学方程式 。
(4)高铁酸盐是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,工业上可用湿法制备高铁酸钾
③___________;
④
反应③中氧化剂是 ,氧化产物是 。反应③中横线处应填 。
【答案】(1)3S+6OH-(浓) 2S2-+ +3H2O (2) (3)① 消毒剂 ② (4)① NaClO ② Na2FeO4 ③ NaCl
【解析】(1)单质硫可以与热的氢氧化钠溶液反应生成两种盐,其中一种是亚硫酸盐,则另一种盐是硫化钠,离子方程式为3S+6OH-(浓) 2S2-+ +3H2O。
(2)反应(浓)中Cr元素化合价由+6价降低为+3价,Cl元素化合价由-1价升高到0价,反应中共转移6个电子,单线桥法标明电子转移的方向和数目为。
(3)①具有强氧化性,可以做消毒剂和净水剂,故答案为消毒剂。
②胶体制备是氯化铁在沸水中制取的,化学方程式为: 。
(4)反应③ 中Fe元素化合价由+3价升高到+6价,Cl元素化合价肯定降低,由+1价降低到-1价,被还原,做氧化剂,故氧化剂是NaClO,氧化产物是Na2FeO4,根据原子守恒可知横线处的产物是NaCl。故答案为NaClO;Na2FeO4;NaCl。
6.(2025-2026高一上·山东省百师联盟·期中)氯气是一种重要的化工原料,自来水的消毒、农药生产、药物合成都需要它。某学生设计如图所示的实验装置,利用氯气与潮湿的熟石灰反应制取少量漂白粉(该反应放热),回答下列问题:
已知:难溶于饱和食盐水,HCl易溶于饱和食盐水。
(1)装置A中反应的离子方程式为 ;漂白粉在U形管中产生,其反应的化学方程式为 。
(2)装置C的作用是 。
(3)此实验所得漂白粉的有效成分偏低,该学生经分析并查阅资料发现,主要原因是在U形管中还存在两个副反应:
①温度较高时氯气与熟石灰反应生成,为避免此副反应的发生,可采取的措施是 。
②试判断另一个副反应: (用化学方程式表示),为避免此副反应的发生,可以在装置A与B之间连接一个装有 的洗气瓶。
【答案】(1)① ② (2)吸收多余的氯气,防止污染空气 (3)① 冷却B装置 ② ③ 饱和食盐水
【解析】分析装置图,由题给信息可知,装置A为氯气的发生装置,装置B中与熟石灰反应制备漂白粉,装置C是尾气吸收装置。
(1)实验室制取氯气的离子方程式为 ,熟石灰的主要成分是,与反应生成、和,反应的化学方程式为:;
(2)有毒,不能直接排放到空气中,能与NaOH溶液反应,因此装置C中用NaOH溶液来吸收,防止污染空气;
(3)① 根据题给信息,温度较高时发生副反应生成,因此可以通过降低温度来避免副反应的发生,可采取的措施为冷却B装置;
② 浓盐酸具有挥发性,因此制得的中混有HCl气体,HCl能与发生反应:,从而影响了漂白粉的制备。根据题给信息:氯气难溶于饱和食盐水,HCl易溶于饱和食盐水,可以在装置A、B之间连接一个装有饱和食盐水的洗气瓶,用于除去混在中的HCl。
7.(2025-2026高一上·山东省青岛市第五十八中学·期中)三氯化硼(BCl3),主要用作半导体硅的掺杂源或有机合成催化剂。某兴趣小组用氯气和硼为原料,采用下列装置(部分装置可重复使用)制备BCl3。
已知:
①BCl3的沸点为12.5℃,熔点为-107.3℃;遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和盐酸;
②2B+6HCl
2BCl3+3H2;
③B单质在加热条件下会被氧气氧化为B2O3。
请回答下列问题:
(1)用二氧化锰固体与浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式为: 。
(2)装从左到右的接口连接顺序为a→ fg →j。
(3)装置E中的试剂为 。如果拆去E装置,可能的后果是 。
(4)B中冰水的作用是 。
(5)D装置中发生反应前先通入一段时间的氯气,排尽装置中的空气。若缺少此步骤,则造成的结果是 。
(6)BCl3固体遇空气产生白雾的化学反应方程式为: 。
【答案】(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O (2)① ih→de ② bc(或cb)→de (3)① 饱和食盐水 ② 硼粉与HCl气体反应生成H2,加热H2与Cl2的混合气体易发生爆炸 (4)冷却BCl3蒸气,使其液化 (5)加热条件下,B单质会被空气中的氯气氧化生成B2O3,使产品不纯 (6)BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl↑
【解析】根据装置:由A中二氧化锰固体与浓盐酸反应制氯气,制得的氯气混有HCl和水蒸气,可以由E中饱和食盐水吸收HCl气体,由C中浓硫酸吸水干燥;BCl3遇水剧烈反应生成硼酸和盐酸,因此发生反应前需要先通入一段时间的氯气,排尽装置中的空气(水蒸气),干燥纯净的氯气与硼粉在D中发生反应;BCl3的沸点为12.5℃,熔点为−107.3℃,可以用B中冰水冷凝产物BCl3并收集,F中NaOH可以吸收尾气,防止污染空气,为防止F中的水蒸气进入B装置,在B和F之间连接一个C干燥装置,据此分析解答。
(1)A装置用二氧化锰固体与浓盐酸反应制氯气,反应的方程式为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)根据分析,A制备氯气,E中饱和食盐水吸收HCl气体,C中浓硫酸吸水干燥,为保证除杂充分,导气管均长进短出,干燥纯净的氯气与硼粉在D中发生反应,用B中冰水冷凝产物BCl3并收集,F中NaOH吸收尾气,防止污染空气,为防止F中的水蒸气进入B装置,在B和F之间连接一个C干燥装置,故连接顺序为:a→ih→de→fg(或gf)→bc(或cb)→de→j,故答案为ih→d,bc(或cb)→de;
(3)装置E中为饱和食盐水,可以除去氯气中的HCl气体,若拆去E装置,硼粉与HCl气体反应生成H2,加热H2与Cl2的混合气体易发生爆炸;
(4)BCl3的沸点为12.5 ℃,所以B中冰水的作用是冷凝产物BCl3;
(5)D装置中发生反应前先通入一段时间的氯气,排尽装置中的空气。若缺少此步骤,氧气与硼粉会生成B2O3,使产品不纯,故答案为:会生成B2O3,使产品不纯。
(6)BCl3固体遇空气产生白雾的化学反应方程式为BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl↑。
8.(2025-2026高一上·山东临沂·期中)如图所示,是一个用二氧化锰与浓盐酸制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置,其中各试剂瓶装的试剂为:B(紫色石蕊试液)、C(碘化钾淀粉溶液)、D(水)、F(石灰乳)。
(1)A是氯气发生装置,其中盛放二氧化锰的仪器名称是 ,生成氯气的离子方程式是 。
(2)实验开始时,先点燃A处酒精灯,让氯气充满整个装置,再点燃E处酒精灯,下列装置中的现象是:B ;C 。
(3)在E装置的硬质玻璃管内盛有碳粉,发生氧化还原反应,一种产物属于酸性氧化物且能使饱和碳酸钠溶液变浑浊,写出E中的反应的化学方程式为 。
(4)装置F中反应的化学方程式为 。
(5)若将D中的水换成氢氧化钠溶液,溶液中不但有NaClO还有,其物质的量之比为1:2,则该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为: 。
(6)氯气能用于水的杀菌消毒,在碱性条件下可将废水中的氧化为无毒的物质,请写出该反应的离子方程式 。
【答案】(1)① 圆底烧瓶 ② (2)① 紫色石蕊试液由紫色变为红色,再变为无色 ② 溶液变蓝 (3) (4) (5)11:3 (6)
【解析】实验开始时,点燃A处酒精灯,生成氯气,让氯气充满整个装置,氯气通入B装置,紫色石蕊试液变红色,氯气又与水作用生成HClO,具有漂白作用,使红色褪去,C(碘化钾淀粉溶液)中通入氯气反应生成碘单质遇淀粉变蓝,反应的离子方程式为:Cl2+2I-=I2+2Cl-,氯气通入E时与硬质玻璃管内盛放的碳粉,发生氧化还原反应,生成氯化氢和二氧化碳,F(石灰乳)中氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙,以此解答。
(1)A是氯气发生装置,其中盛放二氧化锰的仪器名称是圆底烧瓶,二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水,离子方程式为: 。
(2)由分析可知,B中Cl2和紫色石蕊试液反应生成HCl和HClO,溶液呈酸性,紫色石蕊试液由紫色变为红色,HClO具有漂白性,红色褪去;C(碘化钾淀粉溶液)中通入氯气反应生成碘单质遇淀粉变蓝,反应的离子方程式为:Cl2+2I-=I2+2Cl-。
(3)在E装置的硬质玻璃管内盛有碳粉,发生氧化还原反应,一种产物属于酸性氧化物且能使饱和碳酸钠溶液变浑浊,该气体为CO2,C元素化合价上升,则Cl元素化合价下降,有HCl生成,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为: 。
(4)装置F中氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙,化学方程式为:。
(5)该反应中氯气既是氧化剂又是还原剂。反应生成NaClO和的个数之比为1:2,设其个数分别为1和2,还原剂Cl2的个数为1.5,Cl2~NaClO~2e-、Cl2~NaClO3~5e-,则其失去的电子数为:1×1+2×5=11,根据得失电子守恒可得,反应过程中,氧化剂得到的电子数也为11个,且作氧化剂的氯元素化合价均由0价降为-1价,故氧化剂Cl2的个数为5.5,因此氧化剂和还原剂的物质的量之比为5.5:1.5=11:3。
(6)氯气能用于水的杀菌消毒,在碱性条件下可将废水中的氧化为无毒的物质为和N2,Cl元素由0价下降到-1价,产物中存在Cl-,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:。
9.(2025-2026高一上·山东省实验中学·期中)工业上采用向500-600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。某化学活动小组用如图所示的装置(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁。查阅有关资料,氯化铁的部分性质为:熔点306℃、沸点315℃、易升华、易吸收空气中的水分而潮解。请回答下列问题:
已知:装置A中,用与浓盐酸反应制取氯气。
(1)仪器D中装的药品可以是 (填字母),该药品的作用是 。
A. B.碱石灰 C. D.浓硫酸
(2)水槽中应盛放冷水,目的是 。
(3)将上述产品0.6 g配成溶液,利用已知浓度的硝酸银来测定Cl-含量。现需配制0.5 mol/L的溶液,配制步骤如下:①将容量瓶塞盖好,充分摇匀;②将烧杯中的溶液小心的注入容量瓶中;③继续向容量瓶中加水至距刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管加水至刻度线;④用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次;并将每次洗涤的溶液转入容量瓶中,振荡;⑤用天平准确称取一定质量的固体,放入烧杯,用适量蒸馏水溶解。回答下列问题:上述实验步骤的正确顺序为 (填序号),某同学3次测定所消耗的溶液的体积分别为:20.00 mL、20.10 mL、19.90 mL,计算该样品中氯元素的质量分数为 %(结果精确到小数点后两位)。
(4)对比氯化铁中氯元素的质量分数为65.54%,说明该产品中含有杂质。若要得到较纯净的无水氯化铁,实验装置可进行的改进措施是 。
【答案】(1)① B ② 吸收未反应完的Cl2,同时防止空气中水进入装置C中导致氯化铁水解 (2)使氯化铁蒸气冷凝为固体,便于收集 (3)① ⑤ ② ④ ③ ① ② 59.17 (4)在A、B装置之间增加饱和食盐水装置,吸收氯化氢气体
【解析】由实验装置可知:在A中发生反应:KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O,B中浓硫酸干燥氯气,在硬质玻璃管中发生反应:2Fe+3Cl2 2FeCl3,水槽中用冰水进行冷却,C中收集到FeCl3,D为盛有干燥剂的干燥管,因氯气有毒,且氯化铁易吸收空气中的水分而潮解,因此D中的干燥剂需吸收未反应的氯气,且能防止空气中水进入装置C中导致氯化铁潮解,据此分析解题。
(1)根据分析可知,干燥管D中盛有的试剂应可以吸收未反应完的氯气,同时也具有干燥作用,用以防止空气中的水分进入C装置中,符合条件的试剂是碱石灰,P2O5和CaCl2均不能吸收氯气,球形干燥管通常放入固体干燥剂,不能放入浓硫酸,故合理选项是B;
(2)由题给信息可知,氯化铁易升华,冷水可使氯化铁蒸气冷凝为固体,便于收集;
(3)根据配制一定物质的量浓度溶液的步骤是:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴签,可知上述配制溶液步骤的先后顺序为⑤ ② ④ ③ ① ;
根据测定数值可知:三次实验都有效,平均消耗AgNO3溶液的体积是=20.00 mL,根据Ag++Cl-=AgCl↓,n(Ag+)=0.5 mol/L×20.00×10-3 L=0.01 mol,n(Cl-)=n(Ag+)=0.01 mol,m(Cl-)=0.01 mol×35.5 g/mol=0.355 g,故该样品中氯元素的质量分数为×100%≈59.17%;
(4)产品中含有杂质FeCl2,这是由于浓盐酸具有挥发性,使制取的Cl2中含有杂质HCl,在加热时Fe与HCl反应产生了FeCl2。为避免产生氯化亚铁杂质,制取得到较纯净的无水氯化铁,可在A、B装置之间增加饱和食盐水装置,吸收氯化氢气体。
考点04 氯及其化合物价类二维图
1.(2025-2026高一上·山东师范大学附属中学·期中)(多选)如图为氯及其化合物的“价-类”二维图。下列说法正确的是
A. 6种物质中属于电解质的有5种
B. 漂白液和漂白粉的有效成分均是⑥
C. ⑥溶液比④溶液稳定
D. ③的漂白能力和消毒能力比②强,使用起来更安全
【答案】CD
【解析】根据氯及其化合物的“价—类”二维图可知,① 为HCl,② 为Cl2,③ 为ClO2,④ 为HClO,⑤ 为NaCl;⑥ 为NaClO;
【解析】
A.电解质是在水溶液里或熔融状态下本身能电离而导电的化合物;6种物质中属于电解质的有HCl、HClO、NaCl、NaClO,共4种,A错误;
B.漂白液和漂白粉的有效成分分别为次氯酸钠、次氯酸钙,B错误;
C.次氯酸容易见光分解,而次氯酸钠较稳定,C正确;
D.ClO2其氧化性比氯气强,漂白和消毒效率更高,且不产生易致癌的有机氯化物,使用起来更安全,D正确;
故选CD。
2.(2025-2026高一上·山东省济南第一中学·期中)“价-类”二维图以元素化合价为纵坐标,以物质类别为横坐标,具有直观、线索清晰、引导性强等特点,碳元素的“价-类”二维图如图所示。
下列有关说法错误的是
A. 物质a完全燃烧时,每生成1 mol d会转移个电子
B. 物质b和d反应时,b是还原剂
C. 物质c既能被氧化,又能被还原
D. 物质e一定不能与氯化钡溶液发生反应
【答案】D
【解析】根据碳元素的“价-类”二维图,a是CH4、b是C单质、c是CO、d是CO2、e是碳酸盐。
【解析】
A.CH4完全燃烧时,碳元素化合价由-4升高为+4,每生成1mol CO2会转移个电子,故A正确;
B.C和CO2反应生成CO,b中碳元素化合价升高,C是还原剂,故B正确;
C.CO中C元素化合价为+2,C元素化合价既能升高又能降低,所以CO既能被氧化,又能被还原,故C正确;
D.e是碳酸盐,碳酸钠能与氯化钡溶液发生反应生成碳酸钡沉淀,故D错误;
选D。
3.(2025-2026高一上·山东潍坊·期中)氯及其化合物的“价—类”二维图如下。下列说法错误的是
A. 均为强酸
B. a中氯元素为最低价,所以a只有还原性
C. a的水溶液可以和c的水溶液生成物质b
D. d为酸性氧化物
【答案】B
【解析】由图可知,-1价的氢化物a为HCl,0价的单质b为,+7价的氧化物d为、含氧酸e为,+1价的正盐c为NaClO等。
【解析】
A.a氢化物是,e是含氧酸且的化合价为价,是高氯酸,这两种都是强酸,A正确;
B.a是,由金属铁的反应为,在这个反应中,做氧化剂,H的化合价由价变成0价,体现a的氧化性,B错误;
C.a是,c为,两者水溶液发生反应,可生成,C正确;
D.d为,它是高氯酸的酸酐,与水反应会生成高氯酸,反应方程式:,因此为酸性氧化物,D正确;
故答案选B。
4.(2025-2026高一上·山东淄博四校·期中)如图为氯及其化合物的“价-类”二维图。下列说法正确的是
A. 6种物质中属于强电解质的有5种
B. ②转化为①需要加入还原剂
C. 新制的氯水中只含有②、④两种分子
D. 酸性条件下⑤与⑥反应的离子方程式是
【答案】D
【解析】根据氯元素的价类二维图可以推知,① 为HCl,氯元素为-1价,属于氢化物;② 为Cl2,属于单质,氯元素的化合价为0;③ 为ClO2,氯元素的化合价为+4价,属于氧化物;④ 为HClO,氯元素为+1价,属于弱酸;⑤ 为NaCl,氯元素为-1价,属于钠盐;⑥ 为NaClO,氯元素为+1价,属于钠盐,据此回答。
【解析】
A.上述6种物质,属于电解质的有氯化氢、次氯酸、氯化钠、次氯酸钠,共4种,A错误;
B.氯气与水反应可有实现Cl2转化为HCl,该反应不需要加入还原剂,B错误;
C.新制的氯水中只含有Cl2、HClO和H2O三种分子,C错误;
D.⑤ 为NaCl,⑥ 为NaClO,二者在酸性条件下发生氧化还原反应生成氯气,反应的离子方程式为:,D正确;
故选D。
5.(2025-2026高一上·山东日照·期中)氯及其化合物的“价—类”二维图如下。下列说法错误的是
A. 图中属于酸的物质有3种
B. 物质②的漂白能力和消毒能力比氯气强
C. 若④为漂白粉的有效成分,④与空气作用会生成③
D. 与热的溶液反应生成和⑤,与⑤的物质的量之比为
【答案】D
【解析】根据氯及其化合物的“价—类”二维图可知,① 为HCl,② 为ClO2,③ 为HClO,④ 为NaClO,⑤ 为NaClO3,以此解题。
【解析】
A.根据氯及其化合物的“价—类”二维图可知,图中属于酸的物质有HCl,HClO,HClO4,共3种,A正确;
B.结合分析可知,物质② 是ClO2,其氧化性比氯气强,漂白和消毒效率更高,且不产生易致癌的有机氯化物,B正确;
C.漂白粉的有效成分④ 是次氯酸钙,可以和空气中的二氧化碳、水反应生成物质③ 次氯酸,方程式为,C正确;
D.结合分析可知,⑤ 为NaClO3,与热的溶液反应的方程式为: ,该反应中与⑤ 的物质的量之比为,D错误;
故选D。
6.(2025-2026高一上·山东济南·期中)核心元素化合价和物质类别是研究物质性质和转化的思路。氯元素的“价-类”二维图如图所示。
回答下列问题:
(1)①②的转化通常需加入 (填“氧化剂”或“还原剂”),由②与NaOH溶液反应制备⑥的离子方程式为 ,若制备出的⑥,则需要标准状况下的② L。
(2)将②通入石灰乳中,可以制备漂白粉,漂白粉的有效成分为 (填名称)。
(3)④可用于杀菌消毒,但不稳定,原因为 (用化学方程式解释)。
(4)下列说法正确的是___________。
A. ②、③均可用于自来水的消毒
B. 在充满干燥的物质②的集气瓶中放入有色鲜花,鲜花褪色,则说明物质②具有漂白性
C. ②和Fe反应的产物是
D. 氯水在空气中长期放置酸性会增强
【答案】(1)① 氧化剂 ② ③ (2)次氯酸钙 (3)2HClO (4)AD
【解析】本题以氯元素的“价-类”二维图为载体,首先需要对图像中标注的1~6物质进行准确定位:①为-1价的氢化物HCl, ②为0价的单质,,③为+4价的氧化物,④为+1价的酸HClO,,⑥为+1价的盐(次氯酸盐,如NaClO)。明确物质对应关系后,代表氯元素化合价升高的氧化过程,需添加氧化剂;②在碱性溶液中发生歧化反应生成;②与石灰乳反应生成漂白粉的有效成分次氯酸钙;④次氯酸因不稳定易见光分解。最后结合氯气与二氧化氯的消毒性能、干燥氯气只有与水作用才具漂白性的本质、氯气与变价金属铁的反应规律,以及氯水见光分解酸性增强的事实,对各选项进行逐一排查。
(1)①② 的转化是氯元素化合价升高,通常需加入氧化剂,由②与NaOH溶液反应制备⑥的离子方程式为:,若制备出的NaClO,物质的量,则需要的物质的量为,标准状况下的体积,故答案为:氧化剂;;;
(2)将② 通入石灰乳中,可以制备漂白粉,漂白粉的有效成分是,名称为次氯酸钙;
(3)④ 为HClO可用于杀菌消毒,但不稳定,原因是次氯酸见光分解生成氯化氢和氧气,反应的化学方程式:2HClO ;
(4)A.② 为,氯气和水反应生成了次氯酸具有强氧化性,③ 为,具有强氧化性,均可用于自来水的消毒,故A正确;
B.在充满干燥的物质的集气瓶中放入有色鲜花,鲜花褪色,是氯气和水反应生成了次氯酸具有漂白性,不能说明物质具有漂白性,故B错误;
C.和Fe反应的产物是,故C错误;
D.氯水在空气中长期放置,溶液中次氯酸见光分解,2HClO ,溶液酸性会增强,故D正确;
故选AD。
7.(2025-2026高一上·山东省青岛第一中学·期中)Ⅰ、手持技术:利用便携设备辅助学习,实现数据实时采集与分析,提升学习效率与互动性。价类二维图:以化合价和物质类别为轴,直观展示元素及其化合物的关系图。它们都是化学研究中常利用的图像。
(1)某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测,下列图像变化最不可能是其检测结果的是 (电导率是表示物质传导电流能力强弱的一种测量值)。
(2)如图所示是用手持技术测定的“84消毒液”的ORP值(数值越大,氧化能力越强)随pH和温度t的变化情况。请回答下列问题:“84消毒液”使用时的最佳pH和温度依次是 。请写出制“84消毒液”的离子方程式 。
(3)如下图,向含和的100 g混合溶液中,逐滴加入溶质质量分数为10%的溶液,参加反应的溶液质量与生成沉淀质量关系如图[仅考虑沉淀为]。
若M点时溶液中溶质的密度为1.053 g/mL,求M点时溶质的物质的量浓度 mol/L(只列出计算式)。
Ⅱ、一定量氢气在氯气中燃烧,所得混合物用100 mL 3.00 mol/L的溶液恰好完全吸收,检测到反应后溶液中有、和。测得溶液中含有的物质的量为0.250 mol,的物质的量为0.0300 mol。
(4)所得溶液中的物质的量为 。
(5)请写出所得混合物中氯气与溶液反应的总离子方程式
(6)所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比 。
【答案】(1)图3 (2)① 5.5、20℃ ② (3) (4)0.02 mol (5) (6)
【解析】(1)新制氯水中存在,不稳定易分解为和,随反应进行溶液中离子浓度持续增大,电导率应升高,图3显示电导率随时间降低,不符合变化规律。
(2)ORP数值越大氧化能力越强,由图可知pH越小(5.5)、温度越低(20℃)ORP越高,结合使用时避免生成有毒的要求,最佳pH为弱酸性至中性,最佳温度为室温;84消毒液由和溶液反应制得,配平可得离子方程式。
(3)M点溶质只有,由钠元素守恒;溶液总质量为,溶液体积,故。
(4)溶液中电荷守恒:,其中,代入数据得。
(5)与的反应为歧化反应,电子守恒得歧化生成的,再结合原子守恒、电荷守恒配平得到总离子方程式。
(6)总氯原子物质的量等于所有含氯阴离子物质的量之和,故;与反应生成的对应,故,。
本题以手持技术图像和价类二维图为情境,核心落点是“氯及其化合物”的性质与转化。解题时要抓住氯元素价态变化:新制氯水中含 Cl₂、HCl、HClO,HClO 不稳定分解,使溶液酸性和离子浓度发生变化;84 消毒液的有效成分为 NaClO,其氧化能力受 pH 和温度影响,制备时 Cl₂ 与碱反应生成 Cl⁻ 和 ClO⁻;氯气被碱液吸收时可能生成 Cl⁻、ClO⁻、ClO₃⁻,需结合电荷守恒、元素守恒和电子守恒进行计算。此类题不要被“手持技术”“图像”情境带偏,本质仍是氯元素价态转化、离子方程式书写和氧化还原计算。
考点05 氯及其化合物综合题
1.(2025-2026高一上·山东省枣庄市第三中学·期中)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备和,并探究性质。
回答下列问题:
(1)盛放浓盐酸的仪器名称是 ,浓盐酸与反应的化学反应方程式为 ,在该反应中浓盐酸体现性质是 ,a中的试剂为 。
(2)b中采用的加热方式优点 ,c中化学反应的离子方程式是 ,采用冰水浴冷却的目的是 。
(3)探究NaClO性质
①滴入石蕊溶液,中所得溶液呈蓝色,说明D中溶液呈 性(酸、碱)。
②Ⅰ中溶液褪色的原因是因为反应生成了 (写物质的化学式)。
(4)通过上述实验可知,影响氧化还原反应的因素有 。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② ③ 酸性、还原性 ④ 饱和食盐水 (2)① 加热温度恒定且均匀 ② ③ 避免副反应发生 (3)① 碱 ② HClO (4)溶液的酸碱性
【解析】浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯气,生成的气体通入饱和食盐水中除去氯气中混有的HCl,然后通入热的KOH溶液中反应生成氯酸钾和氯化钾,另一部分氯气通入冷的NaOH中,反应生成次氯酸钠和氯化钠,最后用氢氧化钠吸收过量的氯气防止污染;
(1)盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗;二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水: ,反应中部分HCl生成盐氯化锰,体现酸性,部分HCl被氧化为氯气,体现HCl还原性;饱和食盐水可以溶解氯气中的HCl,同时能降低氯气在水中的溶解度,减少氯气溶解损失,故a中的试剂为饱和食盐水;
(2)由图,b中采用的加热方式为水浴加热,优点加热温度恒定且均匀,c中化学反应为氯气和氢氧化钠生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式是,氯气与热的碱溶液生成氯酸盐和氯化物,在温度低时更有利于生成次氯酸盐,因此为得到NaClO,需将氯气通入冷的NaOH溶液中,以避免副反应发生;
(3)① 次氯酸钠溶液显碱性,加紫色石蕊溶液后溶液变蓝色,故说明D中溶液呈碱性;
② 加入硫酸,使得溶液中氢离子浓度增大,次氯酸钠和氢离子生成氧化性更强的次氯酸,会将石蕊氧化使其褪色,故答案为HClO;
(4)由实验I、Ⅱ、Ⅲ现象对比可知,三者中加入的酸的量不同,溶液中氢离子浓度不同,使得次氯酸钠的氧化性有差异,由此可知溶液的酸碱性会影响物质的氧化性,从而影响氧化还原反应,故答案为:溶液的酸碱性。
2.(2025-2026高一上·山东省济宁市第一中学·期中)某学习小组围绕氯及其化合物开展系列实验探究。以Cl2O为原料制备HClO并研究HClO性质。已知:i.常温常压下,Cl2O是一种黄绿色气体,易溶于水且与水反应生成HClO。ii.将氯气和空气(不参与反应)通入足量的Na2CO3溶液,发生反应生成Cl2O,同时得到NaHCO3和NaCl。iii.Cl2易溶于CCl4而Cl2O不易溶于CCl4。
(1)装置①中盛放MnO2的仪器名称为 。
(2)各装置的连接顺序为①→___________(填字母序号)。
A. ②→④→③→⑤ B. ④→②→③→⑤ C. ③→④→②→⑤ D. ④→③→②→⑤
(3)若①装置中撤掉酒精灯,氧化剂可换成___________(填字母序号)
A. 氯酸钾 B. 次氯酸钠 C. 溴单质 D. 高锰酸钾
(4)写出②中发生反应的化学方程式: 。
(5)装置④除吸收Cl2中的HCl,还能___________(填字母序号)。
A. 防倒吸 B. 吸收Cl2O
C. 将空气、氯气混合均匀 D. 通过观察气泡调节气体流速
(6)若实验过程中装置③(四氯化碳)中液体变为黄绿色,其原因可能是 。
(7)实验结束后,取少量制得的HClO溶液于试管中,滴加紫色石蕊试液,可能观察到的现象是 。
【答案】(1)圆底烧瓶 (2)B (3)BD (4)2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3 (5)CD (6)装置① 中滴加浓盐酸的速度太快导致产生Cl2的速率太快,装置② 中来不及反应 (7)紫色石蕊试液先变红后褪色
【解析】该实验目的是制备高浓度纯净HClO并研究其性质,原理是Cl2O与水反应生成HClO,装置① 是浓盐酸与二氧化锰共热反应生成氯气的发生装置,装置④ 是饱和食盐水除去氯气中混有的HCl,之后将Cl2、空气混合通入盛有一定浓度的碳酸钠溶液的装置② 中生成Cl2O,接着将气体通入装置③ ,用足量CCl4吸收过量的Cl2,最后用装置⑤ 中的水吸收Cl2O并与水反应生成HClO,据此分析解题。
(1)由题干实验装置图可知,装置① 中盛放MnO2的仪器名称为圆底烧瓶,故答案为:圆底烧瓶;
(2)根据分析,装置① 制备Cl2、装置④ 除去Cl2中的HCl、装置② 为制备Cl2O、装置③ 用足量CCl4吸收过量的Cl2、最后用装置⑤ 中的水吸收Cl2O并与水反应生成HClO,即各装置的连接顺序为① ④ ② ③ ⑤ ,故答案为:B;
(3)KClO3和浓盐酸反应需要加热才能制得Cl2、溴单质不能与浓盐酸反应制得Cl2、NaClO、KMnO4都能在常温下与浓盐酸反应制得Cl2,反应原理分别为:NaClO+2HCl(浓)=NaCl+Cl2↑+H2O,2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O,即若① 装置中撤掉酒精灯,氧化剂可换成次氯酸钠和高锰酸钾,故答案为:BD;
(4)根据分析,结合已知条件ⅱ,推出② 中发生潮湿的Cl2与Na2CO3反应生成Cl2O与NaHCO3,其中氯元素化合价由0升高到+1,应该还有化合价降低,即Cl2发生歧化反应,还有NaCl生成,配平反应为2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3,故答案为:2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3;
(5)装置④ 中饱和食盐水可以吸收Cl2中的HCl,装置中长导管通入了空气,故同时可以将空气、氯气混合均匀,并通过观察气泡调节气体流速,故答案为:CD;
(6)由题干信息ⅲ:Cl2易溶于CCl4而Cl2O不易溶于CCl4可知,若实验过程中装置③(四氯化碳)中液体变为黄绿色,即CCl4中溶解较多的Cl2,其原因可能是装置① 中滴加浓盐酸的速度太快导致产生Cl2的速率太快,装置② 中来不及反应,故答案为:装置① 中滴加浓盐酸的速度太快导致产生Cl2的速率太快,装置② 中来不及反应;
(7)已知HClO具有酸性和强氧化性,故实验结束后,取少量制得的HClO溶液于试管中,滴加紫色石蕊试液,可能观察到的现象是紫色石蕊试液先变红后褪色,故答案为:紫色石蕊试液先变红后褪色。
3.(2025-2026高一上·山东日照·期中)阅读科普短文,回答下列问题:
氯碱工业以①饱和食盐水为原料,通过电解制得产品②和③固体,同时获得副产品④。氯碱工业的产品可作为原料用于其他工业,如生产⑤、⑥84消毒液、⑦氨气等;也可用于吸收工业废气中的⑧等。
(1)上述物质中,属于电解质的是 (填标号,下同);能导电的是 。
(2)常温常压下,含有相同数目氢原子的④与⑦的体积比为 。
(3)(标准状况)②与足量石灰乳反应制漂白粉,转移电子的物质的量为 。
(4)②与⑧同时通入水中能反应生成两种强酸,离子方程式为 。
(5)②与⑦一定条件下可发生反应:,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(6)电解饱和食盐水的化学方程式为 。
【答案】(1)① ③ ⑤ ② ① ⑥ (2) (3)0.5 (4) (5) (6)
【解析】(1)① 饱和食盐水,存在自由移动的离子,导电,属于混合物,不是电解质也不是非电解质;
②不存在自由移动的离子,不导电,也不电离,是单质;
③固体中不存在自由移动的离子,不导电,是电解质;
④不存在自由移动的离子,不导电,也不电离,是单质;
⑤ 液态不存在自由移动的离子,不导电,溶于水导电,是电解质;
⑥84消毒液中存在自由移动的离子,能导电,属于混合物,不是电解质也不是非电解质;
⑦ 氨气不存在自由移动的离子,不导电,也不电离,是非电解质;
综上所述,属于电解质的是③ ⑤ ;能导电的是① ⑥ ;
(2)一个分子中含有2个H,一个氨气分子中含有3个H,所以含有相同数目氢原子的④ 与⑦ 物质的量之比为,常温常压下,含有相同数目氢原子的④ 与⑦ 的体积比为等物物质的量之比,为3:2;
(3)氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,,氯气既是氧化剂,又是还原剂,氯气的还原产物是氯离子,氧化产物为次氯酸根,消耗1 mol 氯气,反应中就转移1 mol 电子。标准状况下气体是0.5 mol,则转移电子是0.5 mol;
(4)Cl2与SO2在水溶液中发生氧化还原反应,生成两种强酸,离子方程式为;
(5)该反应3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2,在反应中N的化合价由-3价升高到0价,NH3为还原剂;Cl的化合价由0价变为-1价,Cl2是氧化剂,每生成1 mol N2需要2 mol NH3,NH3部分被氧化,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2;
(6)电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠,化学方程式为 。
4.(2025-2026高一上·山东青岛四·期中)核心元素化合价和物质类别是研究物质性质和转化的思路。氯元素的价类二维关系如图所示。
回答下列问题:
(1)物质a的化学式为 。
(2)常温下,与KOH溶液反应的化学方程式为 ,反应每消耗2.8 g KOH,消耗体积为 L(标准状况下)。
(3)c为一元强酸,与锌反应的离子方程式为 。
(4)84消毒液与洁厕灵混合使用产生,该反应的离子方程式为 。
(5)某游泳池常用NaClO抑制藻类生长,工作人员一次错用了消毒,导致藻类疯长。已知两种物质能反应产生氧气,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1) (2)① ② 0.56 (3) (4) (5)
【解析】根据价类二维关系图可知,a是;b是;c是。
(1)物质a的化学式为。
(2)与KOH溶液反应,生成次氯酸钾、氯化钾和水,化学方程式为:。2.8 g KOH为,根据方程式计量关系可知,消耗的物质的量是,标准状况下体积为。
(3)是一元强酸,是强电解质,与锌反应的离子方程式为:。
(4)84消毒液主要成分是次氯酸钠,洁厕灵(主要成分为盐酸),二者发生归中反应,离子方程式为:。
(5)NaClO在该反应中作氧化剂,作还原剂,该反应的化学方程式为:。
5.(2025-2026高一上·山东青岛四·期中)氯的含氧酸盐在工业领域有广泛应用。设计实验制备和NaClO的装置如图。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ,甲装置中反应的离子方程式为 。
(2)乙装置的作用是 (请说明所用试剂及其作用)。
(3)装置丙中反应的化学方程式为 ,该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
(4)装置丁冷却的目的是 。
(5)装置戊的作用是吸收多余的氯气,可选用试剂___________(填标号)。
A. 饱和食盐水
B. NaOH
C. 溶液
D. 浓硫酸
【答案】(1)① 分液漏斗 ② (2)用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢气体 (3)① ② 5:1 (4)避免温度升高后生成 (5)BC
【解析】甲中浓盐酸和KMnO4反应制取Cl2,浓盐酸易挥发,所以生成的Cl2中混有挥发出来的HCl气体,装置乙中盛放饱和食盐水,饱和食盐水溶解HCl,抑制Cl2溶解,所以饱和食盐水洗去HCl,装置丙中氯气与KOH溶液水浴加热反应,得到KClO3,过量的氯气进入装置丁中,与NaOH溶液在冰水浴条件下反应得到NaClO,装置戊中的溶液吸收尾气。
(1)仪器a名称是分液漏斗;甲装置中反应的离子方程式为 ;
(2)装置乙中盛放饱和食盐水,用于除去氯气中的HCl;
(3)Cl2与KOH在加热条件下发生歧化反应,得到KCl、KClO3和水,化学方程式为 ;氯气生成氯化钾时,氯元素由0价降低为-1价,此部分氯气作氧化剂,氯气生成氯酸钾时,氯元素由0价升高为+5价,此部分氯气作还原剂,则该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为5:1;
(4)装置丁冷却的目的是防止氯气和NaOH在较高温度下生成NaClO3;
(5)可用氢氧化钠溶液、Na2SO3溶液吸收氯气,饱和食盐水、浓硫酸和氯气不反应,故选BC。
6.(2025-2026高一上·山东聊城·期中)一氧化二氯()是一种氯化剂和氧化剂,呈黄棕色且具有强烈刺激性气味,有毒。受热易分解,易溶于水,是一种酸性氧化物,遇有机物易燃烧或爆炸。利用如下图装置可制备少量。
已知的部分性质如下表:
熔点
沸点
制备方法
回答下列问题:
(1)装置甲中仪器B的名称是 。
(2)写出装置甲中制备的化学方程式 。
(3)对于该实验下列说法正确的是 。
A.向丁处导管中通入的空气要提前干燥的原因是易溶于水且与水发生反应
B.装置戊中采用水浴而不采用更高温度的原因是温度过高会使分解
C.已知氨的沸点为,熔点为,则装置己中收集到的产物为固体
(4)尾气中除外还有一种有毒气体A,写出A与NaOH溶液反应的离子方程式 。
(5)为验证新制氯水中HClO光照分解的产物。将新制的氯水加入三颈烧瓶内,将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈烧瓶中如下图所示,用强光照射氯水,进行实验并采集数据,获得相关变化曲线。
若证明氯水中HClO在光照下发生了分解反应,则图中纵坐标表示的物理量不能是_______。
A. 氢离子的浓度 B. 氯离子的浓度 C. 氯水的pH D. 氧气的体积分数
(6)某兴趣小组为探究新制氯水与氢氧化钠溶液的反应,向含有1~2滴酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴加入新制氯水,滴至某时刻时,发现溶液颜色突然褪去。该小组对褪色原因提出了两种假设。
假设1:新制氯水呈酸性,氯水中的酸中和了NaOH溶液,溶液碱性减弱;
假设2:新制氯水中的HClO有强氧化性,氧化了酚酞。
请设计一个简单的实验以验证褪色的原因是假设1还是假设2。 。
【答案】(1)圆底烧瓶 (2) (3)AB (4) (5)C (6)向褪色后的溶液中滴加几滴NaOH溶液,若恢复红色则证明假设1正确;若仍为无色则证明假设2正确
【解析】装置甲中,二氧化锰和浓盐酸在加热条件下,反应生成氯气,装置乙是除去氯气中混有的HCl,装置丙是干燥氯气,装置丁通入干燥的空气,和氯气混合,通入装置戊中,发生反应,生成,最后通过装置己中液氨对进行冷凝,尾气中含有、,可以通过氢氧化钠溶液吸收处理。据此分析。
(1)装置甲中仪器B的名称是圆底烧瓶。
(2)装置甲中制备的化学方程式为 。
(3)A.易溶于水且与水发生反应,所以通入的空气要提前干燥,防止与水反应,A正确;
B.温度过高会使分解,所以装置戊采用水浴而不采用更高温度,B正确;
C.氨的沸点为,熔点为,装置己中液氨的作用是对产物进行冷凝,故装置己中收集到的产物为液体,C错误;
故答案选AB。
(4)根据分析可知尾气中除外还有一种有毒气体A为,所以与NaOH溶液反应的离子方程式为。
(5)A.HClO是弱电解质,分解生成强电解质HCl,溶液中氢离子浓度增大,与图像相符,A不符合题意;
B.HClO是弱电解质,分解生成强电解质HCl,溶液中氯离子浓度增大,与图像相符,B不符合题意;
C.HClO是弱电解质,分解生成强电解质HCl,溶液中氢离子浓度增大,故氯水的pH减小,与图像不相符,C符合题意;
D.HClO分解生成,则氧气的体积分数增大,与图像相符,D不符合题意;
故答案选C。
(6)验证褪色的原因是假设1还是假设2,该实验可设计为:向褪色后的溶液中滴加几滴NaOH溶液,若恢复红色则证明假设1正确;若仍为无色则证明假设2正确。
7.(2025-2026高一上·山东淄博四校·期中)实验室利用下图所示装置(夹持、加热仪器略)将氯气通入熔融硫黄制备产品
已知:的沸点为 ,热稳定性较差,遇水会发生反应:;②氯气在饱和食盐水中的溶解度比较小。回答下列问题:
(1)A中发生的离子方程式 。
(2)装置C 的名称为 ;作用为 。
(3)按气流方向各装置由左向右的连接顺序为A→ (填大写字母)。
(4)装置D中所加试剂名称为 。
(5)该实验结束时要通氮气,则通氮气的理由是 。
(6)已知产品 能与 反应生成 该实验制得产品12.86g(杂质只有,将其溶于水,经过滤、洗涤、干燥后得淡黄色固体S单质4.16g,则产品中 的物质的量为 mol。
【答案】(1) (2)① 球形干燥管 ② 吸收氯气并防止空气中的水进入装置 (3)AEDBFC (4)浓硫酸 (5)将装置中残存的氯气排出,用碱石灰吸收 (6)0.08
【解析】A制取氯气含有HCl和水蒸气,E装置的作用是除去HCl气体,D的作用是干燥氯气,B是反应制得粗品,F是收集产品,C装置的作用是吸收空气中的水蒸气和尾气处理,据此分析;
(1)A中发生的是实验室制氯气,离子方程式: ;
(2)由装置图可知,装置C的名称为球形干燥管;其作用为吸收氯气,防止其进入空气中,造成空气污染,同时防止空气中的水蒸气进入装置;
(3)A制取氯气含有HCl和水蒸气,E装置的作用是除去HCl气体,D是干燥氯气,B是反应制得粗品,F是收集产品,C装置的作用是吸收空气中的水蒸气和尾气处理,按气流方向各装置由左向右的连接顺序为AEDBFC;
(4)装置D的作用是干燥氯气,故装的试剂名称为浓硫酸;
(5)该实验结束时要通氮气,则通氮气的理由是:将装置中残存的氯气排出,防止污染空气,用碱石灰吸收;
(6)已知能与H2O反应生成S、SO2和HCl:,也能与水反应生成S、SO2和HCl:;设、物质的量分别为a、b,则135a+103b=12.86,×32+×32=4.16,a=0.08 mol。
8.(2025-2026高一上·山东烟台·期中)氯化亚砜(,)主要用于农药、医药、染料的生产。实验室用干燥纯净的、和制备的装置如下(加热及夹持装置略):
已知:沸点为,遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并有气体产生;的沸点为,且与互溶。
回答下列问题:
(1)装置甲中发生反应的离子方程式为 ;“试剂”为 ;“浓硫酸”的作用是 。
(2)仪器的名称为 ;“碱石灰”的作用是 。
(3)装置丁需要无水环境,原因是 (用化学方程式解释)。
(4)若反应中向过量中通入的体积为(标况下),的体积为(标况下),则的理论产量为 。
【答案】(1)① 2MnO+16H++10Cl-= 2Mn2++5Cl2↑+8H2O ② 饱和食盐水 ③ 干燥Cl2 (2)① 圆底烧瓶 ② 吸收Cl2、SO2,防止污染空气,同时吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入装置丁导致SOCl2水解 (3)SOCl2+H2O= SO2↑+2HCl↑ (4)119
【解析】由实验装置图可知,装置甲中高锰酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气,装置乙中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置丙中盛有的浓硫酸用于干燥氯气,装置丁中氯气与二氧化硫与二氯化硫反应制备SOCl2,其中球形冷凝管用于冷凝回流挥发出的SOCl2,盛有碱石灰的干燥管用于吸收氯气、二氧化硫,防止污染空气,同时吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入装置丁导致SOCl2水解。
(1)由分析可知,装置甲中发生的反应为高锰酸钾固体与浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为:2MnO+16H++10Cl-= 2Mn2++5Cl2↑+8H2O;装置乙中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体;装置丙中盛有的浓硫酸用于干燥氯气;
(2)由实验装置图可知,仪器A为圆底烧瓶;盛有碱石灰的干燥管用于吸收氯气、二氧化硫,防止污染空气,同时吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入装置丁导致SOCl2水解;
(3)装置丁需要无水环境是因为SOCl2能与水反应生成二氧化硫和氯化氢,反应的化学方程式为:SOCl2+H2O= SO2↑+2HCl↑;
(4)由题意可知,制备SOCl2的反应为:SO2+ Cl2+SCl2=2SOCl2,题意可知,二氧化硫、氯气的物质的量分别为:=0.6mol、=0.5mol,则反应中二氧化硫过量,反应生成SOCl2的质量为:2×0.5mol×119g/mol=119g。
试卷第1页,共3页
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