2027届高三化学一轮复习讲义:氯及其化合物
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内容正文:
正确的方向+高效的学习方法=目标成绩
2027届高三一轮复习:Cl元素及其化合物性质
知识点回顾:
一、氯气的性质
1.原子结构与存在:17号元素,电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁵,最外层7个电子,易得1个电子,单质具有强氧化性;自然界中氯只以化合态存在(如海水、盐矿中的Cl⁻)。
2.物理性质:通常为黄绿色、有刺激性气味的有毒气体;密度比空气大;能溶于水(1体积水约溶解2体积氯气);易液化。收集:向上排空气法或排饱和食盐水法,不能用排水法。
3.化学性质(强氧化性):
(1)与金属(变价金属被氧化到最高价):2Na+Cl₂=(点燃)=2NaCl(白烟);Cu+Cl₂=(点燃)=CuCl₂(棕黄色烟,溶于水得蓝绿色溶液);2Fe+3Cl₂=(点燃)=2FeCl₃(棕黄色烟,不生成FeCl₂)。
(2)与非金属:纯净的H₂在Cl₂中安静燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾;H₂与Cl₂混合气体光照时发生爆炸:H₂+Cl₂=(光照或点燃)=2HCl。磷在Cl₂中燃烧:Cl₂不足:2P+3Cl₂=(点燃)=2PCl₃(白雾);Cl₂充足:2P+5Cl₂=(点燃)=2PCl₅(白烟)。
(3)与水:Cl₂+H₂O⇌HCl+HClO(可逆的歧化反应),该反应是氯水成分复杂、氯气能使湿润有色布条褪色的原因。
(4)与碱:与NaOH溶液(吸收氯气尾气、制84消毒液):Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O;与石灰乳(制漂白粉):2Cl₂+2Ca(OH)₂=Ca(ClO)₂+CaCl₂+2H₂O。
(5)与还原性物质:Cl₂+2FeCl₂=2FeCl₃;Cl₂+2KI=2KCl+I₂;Cl₂+Na₂SO₃+H₂O=2HCl+Na₂SO₄;Cl₂+H₂S=2HCl+S↓。
二、氯水的成分与性质
表1 新制氯水中微粒及其性质
微粒
含量
性质(应用)
Cl₂
较多
黄绿色;强氧化性(能与Fe²⁺、I⁻、SO₃²⁻、SO₂等还原性物质反应)
HClO
少量
弱酸性;强氧化性,漂白、杀菌消毒;不稳定,见光分解
H₂O
绝大部分
溶剂;能与Na等活泼金属反应
H⁺、Cl⁻
较多
强酸性(由盐酸电离);Cl⁻遇Ag⁺生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
ClO⁻、OH⁻
极少量
ClO⁻具有漂白性;溶液显强酸性(HCl完全电离决定)
1.成分记忆:"三分子四离子"——H₂O、Cl₂、HClO;H⁺、Cl⁻、ClO⁻、OH⁻。
2.性质对应:①由Cl₂决定:呈黄绿色,具有强氧化性;②由H⁺决定:使紫色石蕊试液变红;③由HClO决定:漂白性、杀菌消毒,光照分解2HClO=(光照)=2HCl+O₂↑;④由Cl⁻决定:滴加AgNO₃溶液产生白色沉淀。氯气使紫色石蕊试液先变红后褪色。
3.易混辨析:液氯是纯净物(只含Cl₂分子);氯水是混合物;久置氯水因HClO分解而变为稀盐酸(无色、无漂白性)。干燥的氯气没有漂白性,起漂白作用的是HClO(或ClO⁻)。
三、次氯酸与含氯漂白剂
1.HClO的性质:①弱酸性:酸性HCl>H₂CO₃>HClO(HClO是比碳酸还弱的酸);②强氧化性:漂白有机色素、杀菌消毒(氧化性漂白,永久性);③不稳定性:2HClO=(光照)=2HCl+O₂↑,故氯水、漂白粉需避光密封保存。
2.漂白粉:成分Ca(ClO)₂和CaCl₂,有效成分是Ca(ClO)₂;漂白原理:Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO(碳酸酸性强于次氯酸);变质:露置空气中最终转化为CaCO₃,故需密封避光保存。
表2 常见漂白性物质对比
类别
代表物质
漂白原理
特点
氧化型
HClO、NaClO、Ca(ClO)₂、湿润的Cl₂、Na₂O₂、H₂O₂
将有色物质氧化为无色物质
永久性漂白,不可逆
化合型
SO₂
与有色物质化合生成不稳定的无色物质
暂时性漂白,加热可恢复
吸附型
活性炭
吸附色素
物理过程
注意:干燥的Cl₂、液氯均无漂白性;SO₂不能漂白酸碱指示剂(能使石蕊只变红不褪色),而HClO能使石蕊先变红后褪色——这是鉴别SO₂与Cl₂(湿润)的常用方法。
四、氯气的实验室制法
1.反应原理:MnO₂+4HCl(浓)=(Δ)=MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O。必须用浓盐酸(稀盐酸不反应),随反应进行盐酸变稀后反应停止;也可用KMnO₄、KClO₃、Ca(ClO)₂等强氧化剂与浓盐酸反应(不需加热),如2KMnO₄+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O。
表3 氯气制备装置的关键环节(发生→净化→收集→尾气)
环节
试剂(方法)
目的(原因)
除杂
饱和食盐水
除去Cl₂中混有的HCl气体
干燥
浓硫酸(或无水CaCl₂)
除去水蒸气,得到干燥氯气
收集
向上排空气法或排饱和食盐水法
Cl₂密度比空气大;Cl₂在饱和食盐水中溶解度很小
尾气处理
NaOH溶液
Cl₂有毒,用NaOH溶液吸收防止污染空气
2.验满:将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近瓶口,试纸变蓝,说明已收集满(或湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色)。
3.注意事项:①先检查装置气密性再装药品;②不能用排水法收集(Cl₂能溶于水且与水反应);③尾气吸收用NaOH溶液而不用澄清石灰水(石灰水中Ca(OH)₂浓度小,吸收不完全);④加热时用小火缓缓加热,防止盐酸大量挥发。
五、氯及其化合物的转化与卤素
1.价态转化规律:Cl⁻→(强氧化剂或电解)→Cl₂→(与碱)→ClO⁻→(遇酸)→HClO→(光照)→HCl(Cl⁻)。中间价态Cl₂遇强氧化剂被氧化(如与热的浓NaOH溶液:3Cl₂+6NaOH=(Δ)=5NaCl+NaClO₃+3H₂O,歧化反应);不同价态同种元素间归中:KClO₃+6HCl(浓)=KCl+3Cl₂↑+3H₂O。
2.84消毒液与洁厕灵不能混用:NaClO+2HCl=NaCl+Cl₂↑+H₂O(归中反应生成有毒的氯气)。
表4 卤族元素单质性质递变(F₂→Cl₂→Br₂→I₂)
单质
颜色状态(常温)
与水反应
氧化性
对应离子还原性
F₂
淡黄绿色气体
剧烈:2F₂+2H₂O=4HF+O₂
最强
F⁻最弱
Cl₂
黄绿色气体
缓慢、可逆
强
Cl⁻较弱
Br₂
深红棕色液体
缓慢
较强
Br⁻较强
I₂
紫黑色固体
极微弱
较弱
I⁻最强
3.卤素要点:①氧化性F₂>Cl₂>Br₂>I₂,离子还原性F⁻<Cl⁻<Br⁻<I⁻;②F₂只有0、-1价,无正价、无含氧酸;③Br₂易挥发,保存时加水液封;I₂易升华,遇淀粉变蓝;④AgX(X=Cl、Br、I)均不溶于稀硝酸,颜色依次为白、淡黄、黄色(AgF可溶);⑤卤素单质间的置换:Cl₂+2NaBr=2NaCl+Br₂、Br₂+2KI=2KBr+I₂;⑥检验X⁻:先加稀硝酸酸化,再加AgNO₃溶液,观察沉淀颜色。
六、易错警示
(1)"液氯、新制氯水、久置氯水"成分不同:液氯只含Cl₂分子;新制氯水为"三分子四离子";久置氯水即稀盐酸。
(2)干燥的氯气不能漂白有色布条,HClO才具有漂白性;氯气使湿润有色布条褪色。
(3)Cl₂与Fe、Cu等变价金属反应生成最高价氯化物(FeCl₃、CuCl₂);Fe与盐酸反应才生成FeCl₂。
(4)漂白粉的成分是Ca(ClO)₂和CaCl₂,有效成分是Ca(ClO)₂;失效最终产物是CaCO₃。
(5)1 mol Cl₂与水完全反应转移1 mol电子,但该反应可逆且有限度,实际转移电子数小于1 mol。
(6)HClO是弱酸,离子方程式中不拆写;酸性HCl>H₂CO₃>HClO,故Ca(ClO)₂溶液中通入过量CO₂生成HClO和HCO₃⁻(不生成CaCO₃沉淀)。
(7)检验Cl⁻必须先用稀硝酸酸化排除CO₃²⁻、SO₃²⁻等干扰,不能用盐酸酸化。
(8)氯气与热的浓NaOH溶液发生歧化生成NaCl和NaClO₃,与冷的NaOH溶液生成NaCl和NaClO。
典型例题:
例1.判断下列说法的正误。
①液氯与氯水的成分相同(×)
②干燥的氯气能使有色布条褪色(×)
③氯气与铁反应生成FeCl₂(×)
④漂白粉的有效成分是次氯酸钙(√)
⑤新制氯水中滴加AgNO₃溶液产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl⁻(√)
⑥氯气与NaOH溶液反应时,Cl₂只作氧化剂(×)
⑦将Cl₂通入紫色石蕊试液,先变红后褪色(√)
⑧久置的氯水就是稀盐酸(√)
【解析】①液氯为纯净物只含Cl₂分子,氯水为混合物,错误;②干燥的Cl₂无漂白性,起漂白作用的是HClO,错误;③Cl₂氧化性强,将Fe氧化为最高价FeCl₃,错误;④漂白粉有效成分为Ca(ClO)₂,正确;⑤氯水中含Cl⁻,与Ag⁺生成AgCl白色沉淀,正确;⑥Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O为歧化反应,Cl₂既作氧化剂又作还原剂,错误;⑦氯水中H⁺使石蕊变红,HClO使其褪色,正确;⑧HClO见光分解,久置氯水即稀盐酸,正确。
例2.下列物质的性质与用途具有对应关系的是(B)
A.氯气有毒,可用于自来水的杀菌消毒
B.次氯酸具有强氧化性,可用于漂白纸张和织物
C.盐酸具有挥发性,可用于除去铁件表面的铁锈
D.氯气具有还原性,可用于制造漂白粉
【解析】A项氯气用于杀菌消毒是利用其强氧化性,与其毒性无关;B项HClO的强氧化性可将有色物质氧化为无色物质,对应正确;C项除铁锈利用盐酸的酸性;D项Cl₂制漂白粉体现的是强氧化性(歧化反应)。故选B。
例3.氯及其化合物应用广泛,下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( A )
A.MnO2有氧化性,可用于实验室制氯气 B.ClO2易溶于水,可用于自来水消毒
C.HClO不稳定,可用于棉、麻漂白 D.Cl2有还原性,可用于从海水中提取溴
解析 :实验室由MnO2与浓盐酸共热制取Cl2,反应生成MnCl2,锰元素化合价降低,MnO2作氧化剂,体现其氧化性,A正确;ClO2具有强的氧化性,能够使蛋白质变性,可用于自来水消毒,与ClO2易溶于水的性质无关,B错误;次氯酸可用作棉、麻的漂白剂,是利用次氯酸的强氧化性,与其稳定性无关,C错误;海水提取溴是利用氯气能氧化Br-得到:2Br-+Cl2Br2+2Cl-,氯元素化合价降低,Cl2有氧化性,D错误。故选A。
例4.为除去下列物质(括号内为杂质),所选试剂或方法正确的是(B)
A.Cl₂(HCl):将气体通过盛NaOH溶液的洗气瓶
B.Cl₂(HCl):将气体通过盛饱和食盐水的洗气瓶
C.Cl₂(H₂O):将气体通过盛碱石灰的干燥管
D.FeCl₂溶液(FeCl₃):向溶液中通入足量Cl₂
【解析】A项NaOH溶液将Cl₂和HCl同时吸收,错误;B项HCl极易溶于水,Cl₂在饱和食盐水中溶解度很小,既除杂又不损耗Cl₂,正确;C项碱石灰呈碱性,会吸收Cl₂,应改用无水CaCl₂或浓硫酸,错误;D项通入Cl₂会将FeCl₂氧化为FeCl₃,除杂试剂应加足量铁粉后过滤,错误。故选B。
例5.下列关于氯水的叙述正确的是(B)
A.新制氯水中只含Cl₂和H₂O
B.氯水能使紫色石蕊试液先变红后褪色,说明氯水中既含H⁺又含HClO
C.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl₂
D.氯水是无色液体
【解析】A项新制氯水为"三分子四离子"的混合物,错误;B项变红说明有H⁺(盐酸),褪色说明有HClO,正确;C项光照时2HClO=2HCl+O₂↑,逸出气体为O₂,错误;D项新制氯水因溶有Cl₂而呈浅黄绿色,错误。故选B。
例6.下列制备并收集干燥、纯净氯气的方案中,合理的是(A)
A.MnO₂与浓盐酸共热,产生的气体依次通过盛饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶,再向上排空气法收集
B.KMnO₄与浓盐酸反应,产生的气体通过盛NaOH溶液的洗气瓶,再排空气法收集
C.MnO₂与稀盐酸共热,产生的气体通过盛浓硫酸的洗气瓶,再向上排空气法收集
D.KMnO₄与浓盐酸反应,产生的气体通过盛浓硫酸的洗气瓶,再向下排空气法收集
【解析】A项先经饱和食盐水除去HCl,再经浓硫酸干燥,向上排空气法收集,方案完整合理;B项NaOH溶液会把Cl₂一并吸收,错误;C项稀盐酸不与MnO₂反应,无法制得Cl₂,错误;D项Cl₂密度比空气大,应向上排空气法收集,错误。故选A。
例7.氯气性质的微型实验装置如图所示。①是浓盐酸,⑥是高锰酸钾,②~⑤是滤纸条,依次滴有石蕊溶液、淀粉KI溶液、KBr溶液、含KSCN的FeCl2溶液,实验时滴入浓盐酸,下列说法不正确的是( )
A.产生氯气的离子方程式为2MnO₄⁻+16H⁺+10Cl⁻=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O
B.⑤处变红色,发生的反应为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
C.②处先变红后褪色,说明氯气溶于水后,溶液有酸性和漂白性
D.③处变蓝色,④处变橙色,说明氧化性:Cl2>Br2>I2
解析 高锰酸钾和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气,离子方程式为2MnO₄⁻+16H⁺+10Cl⁻=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O,A正确;氯气将氯化亚铁氧化为氯化铁,铁离子遇到KSCN溶液显红色,发生的反应依次为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,B正确;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,石蕊溶液先变红后褪色,C正确;氯气和碘化钾反应生成碘单质,淀粉遇碘单质变蓝色,说明氧化性:Cl2>I2,氯气和溴化钾反应生成溴单质,溶液变橙色,说明氧化性:Cl2>Br2,但不能说明氧化性:Br2>I2,D错误。故选D。
例8.部分常见含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是( )
A.a既可被氧化,也可被还原
B.d的浓溶液可与c的固体反应生成b与e
C.实验室可通过加热MnO2与d的浓溶液制得a
D.可存在a→c→e→d→b→a的循环转化关系
解析 由题干信息可知,物质a、b、c、d、e分别为Cl2、NaCl、NaClO、HCl、HClO。a为Cl2,其中Cl元素的化合价为0价,既可以升高也可以降低,故既可被氧化,也可被还原,A正确;由于反应ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O,故d的浓溶液即浓盐酸不可与c的固体即NaClO反应生成NaCl与HClO,B错误;实验室可通过加热MnO2与d的浓溶液即浓盐酸制得a即Cl2:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,C正确;可存在a→c→e→d→b→a的循环转化关系即Cl2ClO-HClOHClCl-Cl2,D正确。故选B。
例9.X、Y、Z、W四种主族元素,原子序数依次增大,且均不大于20,四种元素核电荷数之和为46,X、Y两种元素能够形成两种化合物,其中一种化合物被称为生命的源泉。Z元素是一种重要的“成盐元素”,其形成的一种盐在海水中含量最高,其单质通过电解该盐溶液获得。下列关于四种元素说法错误的是( C )
A.X2Y2、ZY2、W(ZY)2均是常见的杀菌消毒剂,三者作用原理相同
B.WX2中X元素的检验方法可以将WX2固体置于氧气流中灼烧并将产物通过无水硫酸铜
C.WZ2、WY2两种化合物中阴阳离子个数比均为2:1
D.XZY属于弱电解质,且具有强氧化性
例10.下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.
B.
C.
D.
【详解】A. Cu和浓硫酸加热时才能生成SO2,故A错误;
B. NaClO溶液中通入CO2气体生成HClO,HClO光照分解生成O2,故B错误;
C. Ca(ClO)2溶液中加入浓盐酸发生氧化还原反应生成Cl2,Fe在氯气中燃烧生成FeCl3,故C正确;
D. MnO2和浓盐酸加热时才能生成Cl2,故D错误;
答案选C。
巩固提升:
1.下列关于氯及其化合物的说法正确的是(D)
A.氯气是黄绿色气体,无毒,有刺激性气味
B.氯气能与水反应,所以氯水中只含有H⁺和Cl⁻
C.次氯酸钠具有酸性,可以漂白织物
D.漂白粉露置在空气中会变质,最终主要成分变为CaCO₃
【解析】A项Cl₂有毒;B项氯水为"三分子四离子"的混合物;C项NaClO漂白是利用其强氧化性而非酸性;D项漂白粉与CO₂、H₂O作用最终转化为CaCO₃,正确。故选D。
2.下列离子方程式书写正确的是(B)
A.氯气溶于水:Cl₂+H₂O=2H⁺+Cl⁻+ClO⁻
B.氯气通入NaOH溶液:Cl₂+2OH⁻=Cl⁻+ClO⁻+H₂O
C.次氯酸钙溶液中通入过量CO₂:Ca²⁺+2ClO⁻+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO
D.用石灰乳吸收氯气:Cl₂+2OH⁻=Cl⁻+ClO⁻+H₂O
【解析】A项HClO为弱酸不能拆开,且反应可逆,应为Cl₂+H₂O⇌H⁺+Cl⁻+HClO;B项正确;C项CO₂过量时生成HCO₃⁻而非CaCO₃,应为ClO⁻+CO₂+H₂O=HClO+HCO₃⁻;D项石灰乳中Ca(OH)₂应写化学式。故选B。
3.84消毒液(主要成分NaClO)与洁厕灵(主要成分盐酸)混合会产生有毒气体,反应为NaClO+2HCl=NaCl+Cl₂↑+H₂O。下列说法错误的是(C)
A.该反应是归中反应
B.反应中盐酸作还原剂
C.反应中盐酸既作氧化剂又作还原剂
D.每生成1 mol Cl₂,转移1 mol电子
【解析】NaClO中+1价氯与HCl中-1价氯归中生成0价Cl₂;盐酸中Cl被氧化,盐酸作还原剂,C错误;NaClO作氧化剂;每生成1 mol Cl₂,由1 mol Cl⁻失电子、1 mol+1价Cl得电子,转移1 mol电子。故选C。
4.下列关于卤族元素的说法正确的是(A)
A.单质的氧化性:F₂>Cl₂>Br₂>I₂
B.气态氢化物的稳定性:HI>HBr>HCl>HF
C.对应阴离子的还原性:F⁻>Cl⁻>Br⁻>I⁻
D.卤素单质与水反应均生成氢卤酸和次卤酸
【解析】同主族自上而下非金属性减弱,单质氧化性减弱、阴离子还原性增强、氢化物稳定性减弱,A正确、B和C错误;F₂与水剧烈反应生成HF和O₂,不生成次氟酸,D错误。故选A。
5.检验某溶液中是否含有Cl⁻,下列操作正确的是(C)
A.向溶液中加入AgNO₃溶液,观察是否有白色沉淀生成
B.先向溶液中加稀盐酸酸化,再加入AgNO₃溶液
C.先向溶液中加稀硝酸酸化,再加入AgNO₃溶液,观察是否产生白色沉淀
D.向溶液中加入AgNO₃和盐酸的混合溶液
【解析】检验Cl⁻应先用稀硝酸酸化排除CO₃²⁻等干扰,再加AgNO₃溶液;A项未酸化,CO₃²⁻等会产生干扰;B、D项引入Cl⁻造成干扰。故选C。
6.在标准状况下,将a L H₂与b L Cl₂混合,光照充分反应后恢复至原状态,所得气体的体积为(A)
A.(a+b) L
B.2b L
C.2a L
D.无法确定
【解析】H₂+Cl₂=(光照)=2HCl,反应前后气体分子数不变,无论哪种气体过量,同温同压下气体总体积不变,仍为(a+b) L。故选A。
7.某同学将新制氯水分别滴加到下列溶液中,现象描述与结论均正确的是(D)
A.滴入AgNO₃溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有大量Cl₂分子
B.滴入紫色石蕊试液,溶液变蓝后褪色
C.滴入FeCl₂溶液,产生白色沉淀
D.滴入淀粉碘化钾溶液,溶液变蓝,说明氯水中含有Cl₂
【解析】A项白色沉淀为AgCl,说明氯水中含有Cl⁻;B项应先变红后褪色;C项Cl₂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺,溶液变黄;D项Cl₂氧化I⁻生成I₂使淀粉变蓝,正确。故选D。
8.将0.15 mol Cl₂缓慢通入100 mL 2.0 mol·L⁻¹的NaOH溶液中充分反应(不加热),下列说法正确的是(D)
A.反应中Cl₂只作氧化剂
B.反应后溶液中n(Cl⁻)=0.2 mol
C.反应后溶液呈酸性
D.反应后溶液中c(Cl⁻)=c(ClO⁻)
【解析】n(NaOH)=0.2 mol<0.3 mol,Cl₂过量。按Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O,消耗0.1 mol Cl₂,生成0.1 mol NaCl和0.1 mol NaClO,剩余0.05 mol Cl₂(部分溶解);该反应为歧化反应,Cl₂既作氧化剂又作还原剂,A错误;n(Cl⁻)=0.1 mol,B错误;反应后溶液含NaClO,水解显碱性,C错误;同一体积中n(Cl⁻)=n(ClO⁻),D正确。故选D。
9.实验室用MnO₂与浓盐酸共热制备氯气,下列仪器或用品中不需要的是(D)
A.分液漏斗
B.酒精灯
C.饱和食盐水
D.碱式滴定管
【解析】制备需圆底烧瓶、分液漏斗(加浓盐酸)、酒精灯(加热);净化需饱和食盐水(除HCl)和浓硫酸(干燥);碱式滴定管用于滴定实验,本实验不需要。故选D。
10.下列"类比"合理的是(A)
A.Cl₂与水反应生成盐酸和次氯酸,则Br₂与水反应生成氢溴酸和次溴酸
B.NaClO溶液与CO₂反应生成NaHCO₃和HClO,则NaClO溶液与SO₂反应生成NaHSO₃和HClO
C.Fe与Cl₂反应生成FeCl₃,则Fe与盐酸反应也生成FeCl₃
D.Ca(ClO)₂与CO₂、H₂O反应生成CaCO₃和HClO,则Ca(ClO)₂与SO₂、H₂O反应生成CaSO₃和HClO
【解析】Br₂与水类比Cl₂与水,正确;B项SO₂具有还原性,被HClO氧化,应生成NaHSO₄(或Na₂SO₄)和HCl;C项Fe与盐酸反应生成FeCl₂;D项SO₂具有还原性,被氧化为CaSO₄。故选A。
11.ClO2和NaClO2均具有漂白性,工业上由ClO2气体制取NaClO2固体的工艺流程如图所示,下列说法错误的是( B )
A.通入的空气可将发生器中产生的ClO2全部驱赶到吸收器中
B.吸收器中生成NaClO2的离子方程式为2ClO2+H2O22Cl+2H++O2
C.步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥
D.工业上将ClO2气体制成NaClO2固体,其主要目的是便于贮存和运输
解析 吸收器中ClO2、双氧水和NaOH溶液反应,混合液呈碱性,离子方程式应为2ClO2+H2O2+2OH-2Cl+2H2O+O2,B错误;冷却结晶后,要经过滤、洗涤、干燥得到NaClO2固体,C正确;ClO2和NaClO2均具有漂白性,将ClO2气体制成NaClO2固体,便于贮存和运输,D正确。故选B。
12.漂白粉露置在空气中会逐渐变质,最终主要成分变为CaCO₃。下列说法错误的是(C)
A.变质过程中发生反应:Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO
B.变质过程中发生反应:2HClO=(光照)=2HCl+O₂↑
C.变质过程中氯元素的化合价由+1价变为0价
D.漂白粉应密封避光保存
【解析】Ca(ClO)₂先与空气中CO₂、H₂O反应生成HClO,HClO见光分解为HCl,HCl再与Ca(ClO)₂(或CaCO₃)继续作用,氯元素最终以-1价(CaCl₂)形式存在,化合价由+1变为-1,C错误。故选C。
13.下列实验方案能达到相应实验目的的是(B)
A.用湿润的淀粉碘化钾试纸检验Cl₂中是否混有HCl
B.用饱和食盐水除去Cl₂中的HCl气体
C.直接向氯水中滴加AgNO₃溶液,检验氯水中含有Cl⁻
D.用pH试纸测定氯水的pH
【解析】A项试纸遇Cl₂变蓝,不能检验HCl;B项正确;C项未用稀硝酸酸化,无法排除其他离子干扰;D项氯水具有漂白性,会将pH试纸漂白,无法读数。故选B。
14.某同学向SO2和Cl2的混合气体中加入品红溶液,振荡,溶液褪色,将此无色溶液分成三份,依次进行实验,实验操作和实验现象记录如下:
序号
①
②
③
实验操作
实验现象
溶液不变红,试纸不变蓝
溶液不变红,试纸褪色
生成白色沉淀
下列实验分析中,不正确的是( C )
A.①说明Cl2被完全消耗,③中白色沉淀为BaSO4
B.②中试纸褪色的原因是SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI
C.③中若将BaCl2溶液换成Ba(NO3)2溶液,也能说明SO2被Cl2氧化为S
D.该实验说明,品红溶液和SO2均被氧化
解析 ①中湿润的淀粉KI试纸不变蓝,说明溶液中不含Cl2,则Cl2被完全消耗,③中白色沉淀为BaSO4,A正确;②中实验现象说明二氧化硫过量,加热后二氧化硫与碘水发生氧化还原反应:SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI,试纸褪色,B正确;硝酸根离子能将亚硫酸根离子氧化,故③中若将BaCl2溶液换成Ba(NO3)2溶液,不能说明SO2被Cl2氧化为S,C错误;加热后溶液均未恢复至红色,证明品红溶液和SO2均被氧化,D正确。故选C。
15.有一固体混合物,可能由K2CO3、NaNO2、FeCl3、KClO3、AgNO3混合而成,为检验它的成分做了如下实验:取固体加入足量的稀硝酸中,搅拌充分反应,得到无色透明溶液,同时有黄绿色气体和白色沉淀生成(已知NaNO2不能被稀硝酸氧化)。以下判断正确的是( )
A.一定含有KClO3、NaNO2、AgNO3,不能确定是否含有FeCl3
B.一定含有KClO3,且在反应过程中可能被还原生成了两种还原产物
C.另取适量固体加水溶解,若出现白色沉淀,即可证明K2CO3的存在
D.将反应产生的所有气体通入少量澄清石灰水,若未变浑浊,可证明K2CO3不存在
【详解】
A.由以上分析可知,固体混合物中一定含有KClO3、NaNO2、AgNO3,一定不含有FeCl3,A不正确;
B.分析结果显示,固体混合物中一定含有KClO3,且在反应过程中被还原为Cl2、KCl两种还原产物,B正确;
C.另取适量固体加水溶解,因为KClO3被NaNO2还原为Cl-,所以即便出现白色沉淀,也不能证明K2CO3的存在,C不正确;
D.将反应产生的所有气体通入少量澄清石灰水,因为Cl2与水反应生成的HCl能中和澄清石灰水中的Ca(OH)2,所以即便存在K2CO3,也不产生浑浊现象,无法证明K2CO3是否存在,D不正确;
故选B。
16.Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。一种制取Cl2O的装置如图所示。
已知:Cl2O的熔点为-116℃,沸点为3.8℃;Cl2的沸点为-34.6℃;HgO+2Cl2===HgCl2+Cl2O。
下列说法中不正确的是( )
A.装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸
B.通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减小爆炸危险
C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O
D.装置④与⑤之间不用橡胶管连接,是为了防止橡胶管燃烧和爆炸
【详解】
A.装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水、浓硫酸,保证进入④中试剂无水,因Cl2O易溶于水且会与水反应生成次氯酸,故A正确;
B.通干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减少爆炸危险,减少实验危险程度,故B正确;
C.由沸点可知⑤中冷却分离,最后出来的气体为空气及过量的Cl2,Cl2O在⑤中转化为液态,故C错误;
D.因Cl2O与有机物或还原剂接触会发生燃烧并爆炸,则④⑤之间不用橡皮管连接,为了防止橡皮管燃烧和爆炸,故D正确;
答案选C。
17.下列推论中正确的是( )
A.由Cl2能置换出Br2证明非金属性Cl>Br,由工业制粗硅的反应也能证明非金属性C>Si
B.乙醇能被过量酸性高锰酸钾氧化成乙酸,则乙二醇也能被过量酸性高锰酸钾氧化成乙二酸
C.Al3+与S2-在溶液中可发生相互促进的水解反应生成沉淀和气体,Fe2+与S2-也是如此
D.浓硫酸可以干燥氯化氢气体,则也能干燥氟化氢气体
【解析】选D。工业制粗硅的反应中,C生成CO,发生氧化反应,作还原剂,所以C表现还原性,而非金属性属于氧化性,故A错误;乙二醇可被酸性高锰酸钾氧化成乙二酸,但高锰酸钾过量,会继续氧化成二氧化碳和水,故B错误;Fe2+与S2-发生复分解反应生成FeS沉淀,没有发生水解相互促进反应,故C错误;氯化氢、氟化氢均是酸性气体,均为还原性较弱的气体,可以用浓硫酸干燥,故D正确。
18.海洋是巨大的资源宝库,从海水中提取的氯化钠是一种重要的化工原料。下列说法正确的是( )
A.利用日光和风力使海水蒸干,可以获得大量纯净氯化钠
B.工业上通过电解饱和氯化钠溶液来制取金属钠
C.氯化钠在日常生活中可用作调味剂,也可用作防腐剂
D.向饱和氯化钠溶液先通入过量CO2,再通入氨气,会析出大量NaHCO3固体
【解析】选C。A项,海水晒盐是生产氯化钠的方法之一,但如果将海水晒干,会使氯化钠中混有很多杂质,故错误;B项,金属钠是通过电解熔融氯化钠制得,电解饱和氯化钠溶液得到NaOH、H2、Cl2,错误;C项,氯化钠在日常生活中可用作调味剂,也可用作防腐剂(如腌制咸菜等),正确;D项,工业上以氯化钠为原料生产NaHCO3,应向饱和氯化钠溶液通入过量氨气,再通入CO2,这样才能在溶液中获得较大浓度的钠离子和碳酸氢根离子,有利于NaHCO3的析出,错误。
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2027届高三一轮复习:Cl元素及其化合物性质
知识点回顾:
一、氯气的性质
1.原子结构与存在:17号元素,电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁵,最外层7个电子,易得1个电子,单质具有强氧化性;自然界中氯只以化合态存在(如海水、盐矿中的Cl⁻)。
2.物理性质:通常为黄绿色、有刺激性气味的有毒气体;密度比空气大;能溶于水(1体积水约溶解2体积氯气);易液化。收集:向上排空气法或排饱和食盐水法,不能用排水法。
3.化学性质(强氧化性):
(1)与金属(变价金属被氧化到最高价):2Na+Cl₂=(点燃)=2NaCl(白烟);Cu+Cl₂=(点燃)=CuCl₂(棕黄色烟,溶于水得蓝绿色溶液);2Fe+3Cl₂=(点燃)=2FeCl₃(棕黄色烟,不生成FeCl₂)。
(2)与非金属:纯净的H₂在Cl₂中安静燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾;H₂与Cl₂混合气体光照时发生爆炸:H₂+Cl₂=(光照或点燃)=2HCl。磷在Cl₂中燃烧:2P+3Cl₂=(点燃)=2PCl₃(白雾)、PCl₅(白烟)。
(3)与水:Cl₂+H₂O⇌HCl+HClO(可逆的歧化反应),该反应是氯水成分复杂、氯气能使湿润有色布条褪色的原因。
(4)与碱:与NaOH溶液(吸收氯气尾气、制84消毒液):Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O;与石灰乳(制漂白粉):2Cl₂+2Ca(OH)₂=Ca(ClO)₂+CaCl₂+2H₂O。
(5)与还原性物质:Cl₂+2FeCl₂=2FeCl₃;Cl₂+2KI=2KCl+I₂;Cl₂+Na₂SO₃+H₂O=2HCl+Na₂SO₄;Cl₂+H₂S=2HCl+S↓。
二、氯水的成分与性质
表1 新制氯水中微粒及其性质
微粒
含量
性质(应用)
Cl₂
少量
黄绿色;强氧化性(能与Fe²⁺、I⁻、SO₃²⁻、SO₂等还原性物质反应)
HClO
少量
弱酸性;强氧化性,漂白、杀菌消毒;不稳定,见光分解
H₂O
绝大部分
溶剂;能与Na等活泼金属反应
H⁺、Cl⁻
较多
强酸性(由盐酸电离);Cl⁻遇Ag⁺生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
ClO⁻、OH⁻
极少量
ClO⁻具有漂白性;溶液显极弱碱性
1.成分记忆:"三分子四离子"——H₂O、Cl₂、HClO;H⁺、Cl⁻、ClO⁻、OH⁻。
2.性质对应:①由Cl₂决定:呈黄绿色,具有强氧化性;②由H⁺决定:使紫色石蕊试液变红;③由HClO决定:漂白性、杀菌消毒,光照分解2HClO=(光照)=2HCl+O₂↑;④由Cl⁻决定:滴加AgNO₃溶液产生白色沉淀。氯气使紫色石蕊试液先变红后褪色。
3.易混辨析:液氯是纯净物(只含Cl₂分子);氯水是混合物;久置氯水因HClO分解而变为稀盐酸(无色、无漂白性)。干燥的氯气没有漂白性,起漂白作用的是HClO(或ClO⁻)。
三、次氯酸与含氯漂白剂
1.HClO的性质:①弱酸性:酸性HCl>H₂CO₃>HClO(HClO是比碳酸还弱的酸);②强氧化性:漂白有机色素、杀菌消毒(氧化性漂白,永久性);③不稳定性:2HClO=(光照)=2HCl+O₂↑,故氯水、漂白粉需避光密封保存。
2.漂白粉:成分Ca(ClO)₂和CaCl₂,有效成分是Ca(ClO)₂;漂白原理:Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO(碳酸酸性强于次氯酸);变质:露置空气中最终转化为CaCO₃,故需密封避光保存。
表2 常见漂白性物质对比
类别
代表物质
漂白原理
特点
氧化型
HClO、NaClO、Ca(ClO)₂、湿润的Cl₂、Na₂O₂、H₂O₂
将有色物质氧化为无色物质
永久性漂白,不可逆
化合型
SO₂
与有色物质化合生成不稳定的无色物质
暂时性漂白,加热可恢复
吸附型
活性炭
吸附色素
物理过程
注意:干燥的Cl₂、液氯均无漂白性;SO₂不能漂白酸碱指示剂(能使石蕊只变红不褪色),而HClO能使石蕊先变红后褪色——这是鉴别SO₂与Cl₂(湿润)的常用方法。
四、氯气的实验室制法
1.反应原理:MnO₂+4HCl(浓)=(Δ)=MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O。必须用浓盐酸(稀盐酸不反应),随反应进行盐酸变稀后反应停止;也可用KMnO₄、KClO₃、Ca(ClO)₂等强氧化剂与浓盐酸反应(不需加热),如2KMnO₄+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O。
表3 氯气制备装置的关键环节(发生→净化→收集→尾气)
环节
试剂(方法)
目的(原因)
除杂
饱和食盐水
除去Cl₂中混有的HCl气体
干燥
浓硫酸(或无水CaCl₂)
除去水蒸气,得到干燥氯气
收集
向上排空气法或排饱和食盐水法
Cl₂密度比空气大;Cl₂在饱和食盐水中溶解度很小
尾气处理
NaOH溶液
Cl₂有毒,用NaOH溶液吸收防止污染空气
2.验满:将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近瓶口,试纸变蓝,说明已收集满(或湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色)。
3.注意事项:①先检查装置气密性再装药品;②不能用排水法收集(Cl₂能溶于水且与水反应);③尾气吸收用NaOH溶液而不用澄清石灰水(石灰水中Ca(OH)₂浓度小,吸收不完全);④加热时用小火缓缓加热,防止盐酸大量挥发。
五、氯及其化合物的转化与卤素
1.价态转化规律:Cl⁻→(强氧化剂或电解)→Cl₂→(与碱)→ClO⁻→(遇酸)→HClO→(光照)→HCl(Cl⁻)。中间价态Cl₂遇强氧化剂被氧化(如与热的浓NaOH溶液:3Cl₂+6NaOH=(Δ)=5NaCl+NaClO₃+3H₂O,歧化反应);不同价态同种元素间归中:KClO₃+6HCl(浓)=KCl+3Cl₂↑+3H₂O。
2.84消毒液与洁厕灵不能混用:NaClO+2HCl=NaCl+Cl₂↑+H₂O(归中反应生成有毒的氯气)。
表4 卤族元素单质性质递变(F₂→Cl₂→Br₂→I₂)
单质
颜色状态(常温)
与水反应
氧化性
对应离子还原性
F₂
淡黄绿色气体
剧烈:2F₂+2H₂O=4HF+O₂
最强
F⁻最弱
Cl₂
黄绿色气体
缓慢、可逆
强
Cl⁻较弱
Br₂
深红棕色液体
缓慢
较强
Br⁻较强
I₂
紫黑色固体
极微弱
较弱
I⁻最强
3.卤素要点:①氧化性F₂>Cl₂>Br₂>I₂,离子还原性F⁻<Cl⁻<Br⁻<I⁻;②F₂只有0、-1价,无正价、无含氧酸;③Br₂易挥发,保存时加水液封;I₂易升华,遇淀粉变蓝;④AgX(X=Cl、Br、I)均不溶于稀硝酸,颜色依次为白、淡黄、黄色(AgF可溶);⑤卤素单质间的置换:Cl₂+2NaBr=2NaCl+Br₂、Br₂+2KI=2KBr+I₂;⑥检验X⁻:先加稀硝酸酸化,再加AgNO₃溶液,观察沉淀颜色。
六、易错警示
(1)"液氯、新制氯水、久置氯水"成分不同:液氯只含Cl₂分子;新制氯水为"三分子四离子";久置氯水即稀盐酸。
(2)干燥的氯气不能漂白有色布条,HClO才具有漂白性;氯气使湿润有色布条褪色。
(3)Cl₂与Fe、Cu等变价金属反应生成最高价氯化物(FeCl₃、CuCl₂);Fe与盐酸反应才生成FeCl₂。
(4)漂白粉的成分是Ca(ClO)₂和CaCl₂,有效成分是Ca(ClO)₂;失效最终产物是CaCO₃。
(5)1 mol Cl₂与水完全反应转移1 mol电子,但该反应可逆且有限度,实际转移电子数小于1 mol。
(6)HClO是弱酸,离子方程式中不拆写;酸性HCl>H₂CO₃>HClO,故Ca(ClO)₂溶液中通入过量CO₂生成HClO和HCO₃⁻(不生成CaCO₃沉淀)。
(7)检验Cl⁻必须先用稀硝酸酸化排除CO₃²⁻、SO₃²⁻等干扰,不能用盐酸酸化。
(8)氯气与热的浓NaOH溶液发生歧化生成NaCl和NaClO₃,与冷的NaOH溶液生成NaCl和NaClO。
典型例题:
例1.判断下列说法的正误。
①液氯与氯水的成分相同( )
②干燥的氯气能使有色布条褪色( )
③氯气与铁反应生成FeCl₂( )
④漂白粉的有效成分是次氯酸钙( )
⑤新制氯水中滴加AgNO₃溶液产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl⁻( )
⑥氯气与NaOH溶液反应时,Cl₂只作氧化剂( )
⑦将Cl₂通入紫色石蕊试液,先变红后褪色( )
⑧久置的氯水就是稀盐酸( )
例2.下列物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.氯气有毒,可用于自来水的杀菌消毒
B.次氯酸具有强氧化性,可用于漂白纸张和织物
C.盐酸具有挥发性,可用于除去铁件表面的铁锈
D.氯气具有还原性,可用于制造漂白粉
例3.氯及其化合物应用广泛,下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.MnO2有氧化性,可用于实验室制氯气 B.ClO2易溶于水,可用于自来水消毒
C.HClO不稳定,可用于棉、麻漂白 D.Cl2有还原性,可用于从海水中提取溴
例4.为除去下列物质(括号内为杂质),所选试剂或方法正确的是( )
A.Cl₂(HCl):将气体通过盛NaOH溶液的洗气瓶
B.Cl₂(HCl):将气体通过盛饱和食盐水的洗气瓶
C.Cl₂(H₂O):将气体通过盛碱石灰的干燥管
D.FeCl₂溶液(FeCl₃):向溶液中通入足量Cl₂
例5.下列关于氯水的叙述正确的是( )
A.新制氯水中只含Cl₂和H₂O
B.氯水能使紫色石蕊试液先变红后褪色,说明氯水中既含H⁺又含HClO
C.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl₂
D.氯水是无色液体
例6.下列制备并收集干燥、纯净氯气的方案中,合理的是( )
A.MnO₂与浓盐酸共热,产生的气体依次通过盛饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶,再向上排空气法收集
B.KMnO₄与浓盐酸反应,产生的气体通过盛NaOH溶液的洗气瓶,再排空气法收集
C.MnO₂与稀盐酸共热,产生的气体通过盛浓硫酸的洗气瓶,再向上排空气法收集
D.KMnO₄与浓盐酸反应,产生的气体通过盛浓硫酸的洗气瓶,再向下排空气法收集
例7.氯气性质的微型实验装置如图所示。①是浓盐酸,⑥是高锰酸钾,②~⑤是滤纸条,依次滴有石蕊溶液、淀粉KI溶液、KBr溶液、含KSCN的FeCl2溶液,实验时滴入浓盐酸,下列说法不正确的是( )
A.产生氯气的离子方程式为16H++10Cl-+2Mn2Mn2++5Cl2↑+8H2O
B.⑤处变红色,发生的反应为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
C.②处先变红后褪色,说明氯气溶于水后,溶液有酸性和漂白性
D.③处变蓝色,④处变橙色,说明氧化性:Cl2>Br2>I2
例8.部分常见含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是( )
A.a既可被氧化,也可被还原
B.d的浓溶液可与c的固体反应生成b与e
C.实验室可通过加热MnO2与d的浓溶液制得a
D.可存在a→c→e→d→b→a的循环转化关系
例9.X、Y、Z、W四种主族元素,原子序数依次增大,且均不大于20,四种元素核电荷数之和为46,X、Y两种元素能够形成两种化合物,其中一种化合物被称为生命的源泉。Z元素是一种重要的“成盐元素”,其形成的一种盐在海水中含量最高,其单质通过电解该盐溶液获得。下列关于四种元素说法错误的是( )
A.X2Y2、ZY2、W(ZY)2均是常见的杀菌消毒剂,三者作用原理相同
B.WX2中X元素的检验方法可以将WX2固体置于氧气流中灼烧并将产物通过无水硫酸铜
C.WZ2、WY2两种化合物中阴阳离子个数比均为2:1
D.XZY属于弱电解质,且具有强氧化性
例10.下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.
B.
C.
D.
巩固提升:
1.下列关于氯及其化合物的说法正确的是( )
A.氯气是黄绿色气体,无毒,有刺激性气味
B.氯气能与水反应,所以氯水中只含有H⁺和Cl⁻
C.次氯酸钠具有酸性,可以漂白织物
D.漂白粉露置在空气中会变质,最终主要成分变为CaCO₃
2.下列离子方程式书写正确的是( )
A.氯气溶于水:Cl₂+H₂O=2H⁺+Cl⁻+ClO⁻
B.氯气通入NaOH溶液:Cl₂+2OH⁻=Cl⁻+ClO⁻+H₂O
C.次氯酸钙溶液中通入过量CO₂:Ca²⁺+2ClO⁻+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO
D.用石灰乳吸收氯气:Cl₂+2OH⁻=Cl⁻+ClO⁻+H₂O
3.84消毒液(主要成分NaClO)与洁厕灵(主要成分盐酸)混合会产生有毒气体,反应为NaClO+2HCl=NaCl+Cl₂↑+H₂O。下列说法错误的是( )
A.该反应是归中反应
B.反应中盐酸作还原剂
C.反应中盐酸既作氧化剂又作还原剂
D.每生成1 mol Cl₂,转移1 mol电子
4.下列关于卤族元素的说法正确的是( )
A.单质的氧化性:F₂>Cl₂>Br₂>I₂
B.气态氢化物的稳定性:HI>HBr>HCl>HF
C.对应阴离子的还原性:F⁻>Cl⁻>Br⁻>I⁻
D.卤素单质与水反应均生成氢卤酸和次卤酸
5.检验某溶液中是否含有Cl⁻,下列操作正确的是( )
A.向溶液中加入AgNO₃溶液,观察是否有白色沉淀生成
B.先向溶液中加稀盐酸酸化,再加入AgNO₃溶液
C.先向溶液中加稀硝酸酸化,再加入AgNO₃溶液,观察是否产生白色沉淀
D.向溶液中加入AgNO₃和盐酸的混合溶液
6.在标准状况下,将a L H₂与b L Cl₂混合,光照充分反应后恢复至原状态,所得气体的体积为( )
A.(a+b) L B.2b L C.2a L D.无法确定
7.某同学将新制氯水分别滴加到下列溶液中,现象描述与结论均正确的是( )
A.滴入AgNO₃溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有大量Cl₂分子
B.滴入紫色石蕊试液,溶液变蓝后褪色
C.滴入FeCl₂溶液,产生白色沉淀
D.滴入淀粉碘化钾溶液,溶液变蓝,说明氯水中含有Cl₂
8.将0.15 mol Cl₂缓慢通入100 mL 2.0 mol·L⁻¹的NaOH溶液中充分反应(不加热),下列说法正确的是( )
A.反应中Cl₂只作氧化剂
B.反应后溶液中n(Cl⁻)=0.2 mol
C.反应后溶液呈酸性
D.反应后溶液中c(Cl⁻)=c(ClO⁻)
9.实验室用MnO₂与浓盐酸共热制备氯气,下列仪器或用品中不需要的是( )
A.分液漏斗
B.酒精灯
C.饱和食盐水
D.碱式滴定管
10.下列"类比"合理的是( )
A.Cl₂与水反应生成盐酸和次氯酸,则Br₂与水反应生成氢溴酸和次溴酸
B.NaClO溶液与CO₂反应生成NaHCO₃和HClO,则NaClO溶液与SO₂反应生成NaHSO₃和HClO
C.Fe与Cl₂反应生成FeCl₃,则Fe与盐酸反应也生成FeCl₃
D.Ca(ClO)₂与CO₂、H₂O反应生成CaCO₃和HClO,则Ca(ClO)₂与SO₂、H₂O反应生成CaSO₃和HClO
11.ClO2和NaClO2均具有漂白性,工业上由ClO2气体制取NaClO2固体的工艺流程如图所示,下列说法错误的是( )
A.通入的空气可将发生器中产生的ClO2全部驱赶到吸收器中
B.吸收器中生成NaClO2的离子方程式为2ClO2+H2O22Cl+2H++O2
C.步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥
D.工业上将ClO2气体制成NaClO2固体,其主要目的是便于贮存和运输
12.漂白粉露置在空气中会逐渐变质,最终主要成分变为CaCO₃。下列说法错误的是( )
A.变质过程中发生反应:Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO
B.变质过程中发生反应:2HClO=(光照)=2HCl+O₂↑
C.变质过程中氯元素的化合价由+1价变为0价
D.漂白粉应密封避光保存
13.下列实验方案能达到相应实验目的的是( )
A.用湿润的淀粉碘化钾试纸检验Cl₂中是否混有HCl
B.用饱和食盐水除去Cl₂中的HCl气体
C.直接向氯水中滴加AgNO₃溶液,检验氯水中含有Cl⁻
D.用pH试纸测定氯水的pH
14.某同学向SO2和Cl2的混合气体中加入品红溶液,振荡,溶液褪色,将此无色溶液分成三份,依次进行实验,实验操作和实验现象记录如下:
序号
①
②
③
实验操作
实验现象
溶液不变红,试纸不变蓝
溶液不变红,试纸褪色
生成白色沉淀
下列实验分析中,不正确的是( )
A.①说明Cl2被完全消耗,③中白色沉淀为BaSO4
B.②中试纸褪色的原因是SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI
C.③中若将BaCl2溶液换成Ba(NO3)2溶液,也能说明SO2被Cl2氧化为S
D.该实验说明,品红溶液和SO2均被氧化
15.有一固体混合物,可能由K2CO3、NaNO2、FeCl3、KClO3、AgNO3混合而成,为检验它的成分做了如下实验:取固体加入足量的稀硝酸中,搅拌充分反应,得到无色透明溶液,同时有黄绿色气体和白色沉淀生成(已知NaNO2不能被稀硝酸氧化)。以下判断正确的是( )
A.一定含有KClO3、NaNO2、AgNO3,不能确定是否含有FeCl3
B.一定含有KClO3,且在反应过程中可能被还原生成了两种还原产物
C.另取适量固体加水溶解,若出现白色沉淀,即可证明K2CO3的存在
D.将反应产生的所有气体通入少量澄清石灰水,若未变浑浊,可证明K2CO3不存在
16.Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。一种制取Cl2O的装置如图所示。
已知:Cl2O的熔点为-116℃,沸点为3.8℃;Cl2的沸点为-34.6℃;HgO+2Cl2===HgCl2+Cl2O。
下列说法中不正确的是( )
A.装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸
B.通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减小爆炸危险
C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O
D.装置④与⑤之间不用橡胶管连接,是为了防止橡胶管燃烧和爆炸
17.下列推论中正确的是( )
A.由Cl2能置换出Br2证明非金属性Cl>Br,由工业制粗硅的反应也能证明非金属性C>Si
B.乙醇能被过量酸性高锰酸钾氧化成乙酸,则乙二醇也能被过量酸性高锰酸钾氧化成乙二酸
C.Al3+与S2-在溶液中可发生相互促进的水解反应生成沉淀和气体,Fe2+与S2-也是如此
D.浓硫酸可以干燥氯化氢气体,则也能干燥氟化氢气体
18.海洋是巨大的资源宝库,从海水中提取的氯化钠是一种重要的化工原料。下列说法正确的是( )
A.利用日光和风力使海水蒸干,可以获得大量纯净氯化钠
B.工业上通过电解饱和氯化钠溶液来制取金属钠
C.氯化钠在日常生活中可用作调味剂,也可用作防腐剂
D.向饱和氯化钠溶液先通入过量CO2,再通入氨气,会析出大量NaHCO3固体
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