内容正文:
第6讲 氯及其化合物
【考向预测】
高考对氯及其化合物板块,主要以选择题、工业流程及实验填空题形式考查,结合生活应用、化工生产、环境处理情境,重点考查物质性质、氧化还原反应实质、物质转化规律、实验操作与综合定量分析。
一、选择题考向
以基础实验现象、微粒性质、陌生含氯化合物反应和物质转化为载体,考查氯气的理化性质、氯水的多重微粒性质与漂白原理、次氯酸盐的强氧化性与水解性质、卤族元素递变规律、氯离子检验方法,侧重离子方程式正误判断、离子共存、阿伏伽德罗常数辨析、基础概念正误判断与简单氧化还原计算。
二、非选择题考向
结合氯气实验室制备实验、含氯消毒剂工业生产、海水提溴提氯化工流程、废水处理工艺,考查含氯物质相互转化、气体除杂提纯、实验装置分析与改进、氧化还原方程式书写、异常实验现象分析,依托得失电子守恒、元素守恒开展含氯反应定量计算,融合电化学、离子反应、物质分离提纯知识点,综合考查信息提取与知识迁移应用能力。
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知识梳理
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题型预览
)热点题型一:氯气的物理性质
热点题型二:氯气的化学性质
热点题型三:氯水的成分和性质
热点题型四:氯气的实验室制法
热点题型五:氯离子的检验
热点题型六:次氯酸、次氯酸盐的性质及应用
热点题型一、氯气的物理性质
【知识清单】
1.氯元素的存在
在自然界里,氯元素以化合态存在,游离态的氯只能通过人工方法制得。氯元素是最重要的“成盐元素”,主要以NaCl的形式存在于海水和陆地的盐矿中。海洋中含盐3%,主要是NaCl,还含有MgCl2、MgSO4等盐类,致使海水既咸又苦,不能直接饮用。
人体体液中的Na+和Cl―对于调节体液的物理和化学特性,保证体内正常的生理活动和功能发挥着重要作用。人体每天必须经过食物和食盐来补充人体所缺失的Na+和Cl-。
2.氯气的物理性质
氯气是一种黄绿色、具有强烈刺激性气味的有毒气体,在低温和加压情况下可以转化为液态(液氯)和固态。氯气能溶于水,25°C 时,1体积的水可以溶解2体积的氯气,所得水溶液称为氯水。
在实验室闻氯气气味时,应该用手轻轻在瓶口扇动,仅使极少量的氯气飘过鼻孔,如右图所示,闻其他气体的气味时也应采用这种方法。
注意:应注意气体溶解度的表示方法与固体不同,固体的溶解度是在一定温度下,溶液达到饱和状态时,100g溶剂(水)中溶解的溶质的质量(g)。气体的溶解度用体积比表示,与温度、压强有关,如常温(25°C)常压下,氯气可以1∶2溶解于水,应理解为1L水中可溶解2L的氯气或1体积水中可溶解2体积的氯气。
1.(25-26高一上·广东汕头·阶段检测)关于钠、氯及其化合物,下列说法正确的是
A.钠和氯元素在自然界中均存在游离态
B.金属Na应保存于煤油或石蜡油中,新制氯水应盛放在棕色试剂瓶中避光保存
C.钠在氯气中燃烧产生白色的烟雾
D.工业上电解熔融NaCl制备金属钠时,Na元素发生了氧化反应
2.(25-26高一上·山东青岛·阶段检测)下列说法中,正确的是
A.用10 ml量筒量取8.00 ml浓硫酸。
B.在坩埚中进行钠在空气中的燃烧实验。
C.铜丝在氯气中燃烧,生成蓝色的氯化铜。
D.氯元素在自然界中既有游离态又有化合态存在。
3.(专题06 氯及其化合物(期中真题汇编,湖南专用)高一化学上学期)下列有关实验现象或操作的描述错误的是
A.新制氯水呈浅黄绿色,说明氯水中存在
B.氢气在氯气中燃烧,产生淡蓝色火焰
C.灼热的铜丝在氯气中燃烧,产生棕黄色烟
D.闻氯气的气味:用手在瓶口轻轻地扇动,使极少量气体飘进鼻孔
4.(26-27高三上·河北衡水·阶段检测)下列关于实验安全的叙述错误的是
A.大量氯气泄漏时,迅速离开现场,并尽量向高处去
B.少量酒精洒在桌面上燃烧起来,立即用湿抹布盖灭
C.闻化学药品气味时,应用手在瓶口轻轻扇动,使极少量气体飘进鼻孔
D.稀释浓硫酸时,将水沿烧杯内壁缓慢注入浓硫酸中,并不断搅拌
5.(25-26高一上·四川成都·期末)下列关于含氯物质的叙述正确的是
A.通常情况下氯气呈黄绿色,有刺激性气味,极易溶于水
B.红热的铜丝可以在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟
C.氯水能够杀菌,可用于食品消毒
D.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧生成氯化氢,发出淡蓝色火焰
6.(24-25高一上·云南怒江·期末)有关的性质,下列说法不正确的是
A.常温下是黄绿色气体 B.纯净的在中安静地燃烧,发出苍白色火焰
C.能与反应生成 D.液氯可以储存在钢瓶中
热点题型二、氯气的化学性质
【知识清单】
要点诠释:
氯是第17号元素,其原子的最外层有7个电子,在化学反应过程中很容易得一个电子形成氯离子(Cl—)即达到8个电子的稳定结构,表现为典型的非金属性。氯气是双原子分子,其分子虽已达到8电子稳定结构但不是最稳定状态,在一定条件下易与其他物质发生化学反应,通常做氧化剂,且是强氧化剂。氯气非常活泼,因而在自然界中无游离态的氯存在,化合态的氯主要以-1价的氯化物形式存在于自然界中。
1.与金属的反应
大多数金属在点燃或灼热的条件下,都能与氯气发生反应生成氯化物。对于有变价的金属元素和氯气发生反应时生成其高价氯化物。如Fe与Cl2反应不管Fe是否过量都只能生成FeCl3。
Cl2+2Na2NaCl
3Cl2+2Fe2FeCl3
Cl2+CuCuCl2
但在常温下干燥的氯气不与铁反应,所以可以将液氯储存在钢瓶里。
2.与非金属反应
H2+Cl22HCl。
现象:氢气在氯气中安静燃烧,发出苍白色火焰,瓶口上方有白雾。
注意:(1)光照H2和Cl2的混合气体时,会发生爆炸,因此工业生产是用点燃的方法来生产盐酸,绝对不能用光照的方法。(2)工业盐酸呈黄色是因其中混有FeCl3。
3.与水反应
(1)氯气与水反应的情况
在常温下,溶于水中的部分Cl2与水发生反应,生成盐酸(HCl)和次氯酸(HClO):Cl2+H2O==HCl+HClO。
Cl2既被氧化又被还原,氧化剂、还原剂都是Cl2。
7.(25-26高一上·广东茂名·阶段检测)如图是氢气在氯气中燃烧的示意图。下列有关该实验的说法错误的是
A.集气瓶中氯气有刺激性气味 B.氢气在氯气中燃烧火焰呈无色
C.燃烧过程中集气瓶口会产生大量白雾 D.该实验能充分说明燃烧不一定有氧气参加
8.(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测)氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性,下列叙述中不正确的是
A.铁与氯气在加热的条件下生成氯化铁
B.氯气具有漂白性
C.氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸,光照新制氯水有气泡逸出,该气体是氧气
D.纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰
9.(24-25高一上·安徽宿州·期末)某课外学习小组同学在玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已吸净煤油),玻璃管尾部塞一团浸有碱溶液的棉花球,其简易装置如图所示(夹持仪器已省略)。先给钠预热,待钠熔成光亮小球时,撤去热源,通入氯气,可见钠剧烈燃烧,产生大量白烟。下列有关叙述错误的是
A.钠熔成光亮小球时发生了化学变化 B.燃烧不一定要有氧气参加
C.反应产生的大量白烟是氯化钠颗粒 D.浸有碱溶液的棉花球用于吸收过量的
10.(25-26高一下·陕西汉中·开学考试)某学生以铁丝和氯气为原料进行如图三个实验。下列分析正确的是
A.实验①反应时火焰为紫色
B.实验①铁丝过量时燃烧产物为
C.实验③反应制得的氢氧化铁胶体为纯净物
D.实验②、③得到的分散系中分散质粒子的直径大小:②<③
11.(26-27高一上·浙江台州·开学考试)某化学兴趣小组从某品牌“除氯净水壶”的说明书中得知,其滤芯中含有“亚硫酸钙”成分,用于去除自来水中的余氯(Cl2)。查阅资料:与在溶液中会发生反应,产物为和。下列关于该反应的说法正确的是
A.该反应属于置换反应 B.该反应说明具有氧化性
C.在反应中失去电子 D.发生了还原反应
12.(25-26高一上·河南周口·阶段检测)按要求完成下列各题:
(1)试写出下列反应的化学方程式
①Na与Cl2点燃:__________________________。
②氯气与铁反应:__________________________。
③氯气与铜反应:__________________________。
(2)写出氯气与氢气反应的化学方程式____________________。纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,发出________色火焰。在瓶口出现________。
(3)氯气是一种重要的化工原料,在工农业生产、生活中有着重要的应用。一旦氯气泄漏,会造成多人伤亡,附近绿地全部枯黄。翻落的氯槽罐被移至水池,除在水池里注入大量水外还按比例注入稍过量的NaOH溶液,使氯气快速与之反应,最终使事故得以控制。请回答下列问题:
①将泄漏的液氯罐淹没到水池中,观察到水池中的“水”呈_______色。
②写出氯气与水反应的化学方程式____________________________。
③若在生产中遇贮氯罐意外泄漏,应_______(填“顺风”或“逆风”)疏散。
(4)NaClO中各元素的化合价分别是:Na_______、Cl_______、O________。
(5)实验室制取氯气所用的药品是__________和________,反应条件是_________。反应的化学方程式为________________________________________。
热点题型三、氯水的成分和性质
【知识清单】
1.氯水及液氯的区别
液氯
新制氯水
久置氯水
成分
Cl2
Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-
H+、Cl-、H2O
分类
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性、漂白性
酸性
要点诠释:
氯水久置,会因HClO的分解导致其中的Cl2全部与H2O反应,HClO完全分解成盐酸和O2,使溶液酸性增强,失去强氧化性而变质(久置氯水实为极稀的盐酸)。
2.氯水的性质
氯水的多种成分决定了它具有多重性质:
①Cl2的强氧化性;②HCl的强酸性;③HClO的强氧化性、弱酸性;④Cl-的性质。
在不同的反应中,氯水起作用的成分不同,现列表如下:
所加试剂
参与反应的微粒
实验现象
离子方程式或解释
AgNO3溶液
Cl-
白色沉淀
Cl-+Ag+==AgCl↓
Na2CO3固体
H+
有气泡产生
2H++CO32-==CO2↑+H2O
有色布条
HClO
布条颜色褪去
发生氧化还原反应
FeCl2溶液
Cl2
溶液变棕黄色
2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-
石蕊溶液
HClO、H+
先变红后褪色
酸性和漂白性
镁粉
Cl2、H+
氯水的颜色褪去并有气泡产生
Mg+Cl2==Mg2++2Cl-
Mg+2H+==Mg2++H2↑
13.(24-25高一上·湖南湘潭·期末)下列关于氯水的叙述正确的是
A.新制氯水具有漂白性
B.氯气、氯水、液氯的化学成分相同
C.向氯水中滴加稀盐酸后,再滴加溶液,有白色沉淀产生,则说明氯水中一定含
D.新制氯水需保存在密闭的无色玻璃瓶中
14.(26-27高一上·浙江宁波·开学考试)下列物质中,既含有氯分子,又含有氯离子的是
A.氯化钠溶液 B.久置氯水 C.新制氯水 D.液氯
15.(25-26高一上·安徽六安·期末)下列各组离子在新制氯水中能大量共存的是
A. B.
C. D.
16.(学易金卷:高一化学上学期第一次月考(山东专用,鲁科版))在新制氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是
A.新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明溶液中有HCl分子存在
B.用强光照射新制氯水一段时间后,溶液pH增大,说明溶液中有HCl存在
C.将铁片加入新制氯水中,有无色气泡产生,说明溶液中有HCl存在
D.氯水久置后,漂白性和酸性均减弱
17.(25-26高一上·河南焦作·期末)为探究新制氯水的成分和性质,某同学设计并完成了下列实验:
实验编号
实验操作
实验现象
①
取2 mL新制氯水于试管中,滴加足量溶液
产生白色沉淀
②
取少量新制氯水于试管中,滴加淀粉-KI溶液
溶液变为蓝色
③
取2 mL新制氯水于试管中,置于光照下一段时间,再滴加足量溶液
产生的白色沉淀比①中多
④
取2 mL新制氯水于试管中,加入粉末
有气泡产生,气体无色无味
下列说法错误的是
A.实验①证明新制氯水中含有,说明与发生了反应
B.实验②中溶液变蓝,一定是氯水中的直接将氧化成所致
C.实验③中白色沉淀增多的原因是HClO见光分解生成了HCl
D.实验④说明新制氯水中含有
18.(24-25高一上·河北石家庄·期末)用强光照射氯水,测得氯水的pH、氯离子浓度、气体中氧气体积分数与时间的关系如图所示,下列叙述正确的是
A.由图(1)可知,光照下氯水的酸性减弱
B.由图(2)可知,光照下氯水中HClO浓度增大
C.由图(3)可知,光照下水分解生成了
D.由实验可知,氯水不宜长期存放,短期使用应贮存于棕色试剂瓶中
19.(25-26高一上·湖北黄冈·阶段检测)下列说法不正确的是
A.光照氯水有气泡逸出,该气体是O2
B.新制氯水呈黄绿色是因为其中存在Cl2
C.久置氯水遇AgNO3溶液会产生白色沉淀
D.新制氯水经光照一段时间逸出Cl2,酸性减弱
热点题型四、氯气的实验室制法
【知识清单】
1、原理:
MnO2+4HCl (浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
或:2KMnO4+16HCl (浓)==2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
注:若用KMnO4制Cl2,则不需加热。
2、发生装置: 固+液加热型
3、净化:将气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶
4、干燥:将气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶
5、收集:用向上排空气法或排饱和食盐水法。
6、尾气吸收:用NaOH溶液吸收多余的氯气,防止污染空气。
注:Ca(OH)2的溶解度太小,所以尾气吸收时不用石灰水,而用NaOH溶液。
7、验满方法
①将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。
②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸先变红后褪色,则证明已集满。
20.(25-26高一上·山东济宁·阶段检测)设计如下实验制备、收集纯净干燥的氯气,并探究其性质,其中b为湿润的蓝色石蕊试纸。下列说法错误的是
A.戊中NaOH溶液可以用澄清石灰水代替
B.该装置中存在两处错误
C.甲中为饱和食盐水、乙中为浓硫酸
D.装置错误改正后进行实验,b先变红,一段时间后褪色
21.(25-26高一上·陕西渭南·期末)实验室用如图所示装置制备纯净干燥的,下列说法错误的是
A.发生装置中烧瓶内发生的反应为
B.除杂装置中①盛放饱和食盐水,②盛放浓硫酸
C.收集装置中应为a导管长,b导管短
D.尾气处理装置中,若使用澄清石灰水,吸收效果优于溶液
22.(25-26高一上·山东济宁·期末)兴趣小组欲用下图装置检验反应的产物(部分加热和夹持装置略),下列说法错误的是
A.a中反应体现了浓的高沸点难挥发性
B.d中试剂用来检验
C.e中试剂可以为浓
D.f中溶液变浑浊,则证明有生成
23.(25-26高一上·陕西渭南·期末)纯净干燥的氯气与熔融金属锡反应可制备SnCl4,化学小组的同学设计了如下实验装置进行制备。
已知:①金属锡熔点为231℃,化学活泼性与铁相似;②SnCl4的沸点为114℃;③SnCl4易与水反应。
回答下列问题:
(1)装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的化学方程式为______________。
(2)装置Ⅱ中的试剂名称是______________,装置V的作用是______________。
(3)导管a的作用是______________。
(4)制备SnCl4的化学方程式为______________。
(5)装置VI最好选用下列装置中的______________(填字母),其作用为______________。
(6)为了顺利完成实验,点燃酒精灯的正确操作是______________(填字母)。
A.先点燃Ⅰ处酒精灯,后点燃Ⅳ处酒精灯
B.先点燃Ⅳ处酒精灯,后点燃Ⅰ处酒精灯
C.同时点燃Ⅰ、Ⅳ两处酒精灯
(7)反应前Ⅳ中Sn的质量为17.85g,实验结束后在V中收集到31.3g SnCl4,则SnCl4的产率约为______________(精确到0.1%)。
24.(25-26高一上·广东潮州·期末)氯气广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。某兴趣小组在实验室制备纯净的氯气并研究氯气的性质、应用。装置如下:
(1)盛浓盐酸的仪器的名称为______,写出A中反应的化学方程式为_________________。
(2)装置B的作用是____________,装置C中的试剂为______。
(3)a,b均为红色布条,其中a为干燥的,b为湿润的。根据a和b中的现象可以得到的结论是____________。
(4)装置D中NaOH溶液的作用是____________。
(5)工业生产中常用Cl2与石灰乳反应制取漂白粉,反应的化学方程式为__________________。
25.(25-26高一上·江西赣州·期末)是一种广谱、高效的灭菌剂。
(一)在实验室中以和空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入碳酸钠溶液中来制备,再用水吸收制备次氯酸溶液(装置如图所示)。
已知:常温下,是棕黄色、有刺激性气味的气体,以上分解。
(1)装置B中的试剂为__________________,装置E中仪器X的名称为__________________。
(2)装置C制备同时生成一种酸式盐的离子反应方程式是___________________________________。
(3)装置D最好避光的原因是_____________________________________________。
(4)可用E装置模拟工业制备漂白粉,其离子反应方程式为_________________________________________。
(二)用溶液配制反应中所需的溶液。
(5)用量筒量取_________溶液。
(6)配制过程中,下列情况会引起溶液浓度偏低的是_________。
A.量取浓溶液时俯视液面 B.未冷却就移液
C.定容时仰视刻度线 D.量取浓溶液后未洗涤量筒
热点题型五、氯离子的检验
【知识清单】
1.试剂:稀硝酸、AgNO3溶液。
2.操作:取待测液2mL加入试管中,先滴入少量稀硝酸,然后再滴入AgNO3溶液。
3.现象及结论:产生白色沉淀,该溶液中含有Cl-。
4.原理:Ag++Cl-==AgCl↓。
要点诠释:
(1)加稀硝酸的目的是排除CO32-的干扰,因为Ag2CO3是可以溶于稀硝酸的白色不溶物。因此,鉴定时可以将加试剂的顺序颠倒,即可以先加AgNO3,再加稀硝酸。若生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,同样可以证明溶液中有Cl-。
(2)不用稀盐酸、稀硫酸酸化,否则引入Cl-、SO42-产生干扰。
26.(24-25高一上·山西·期末)某同学准备用新制氯水做如下实验,对预期的实验现象、新制氯水中起直接作用的主要微粒的分析不完全正确的是
选项
所加试剂
实验现象
主要微粒
A
无
新制氯水颜色为黄绿色
B
紫色石蕊试液
紫色石蕊试液先变红后褪色
、
C
固体
产生气泡
D
溶液
产生白色沉淀
A.A B.B C.C D.D
27.(24-25高一上·广东·期末)自来水出厂前,水质检验员需对水中的进行检测。实验室检验的试剂是
A.溶液 B.稀盐酸和溶液
C.稀硝酸和溶液 D.稀硝酸和溶液
28.(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测)某些离子的检验方法及结论一定正确的是
A.通过焰色试验,观察到火焰呈黄色,则溶液中一定有,可能有
B.加入稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则一定有
C.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸沉淀不消失,一定有
D.氯水中先加入盐酸酸化,再加入溶液产生白色沉淀,说明溶液中有存在
热点题型六:次氯酸、次氯酸盐的性质及应用
【知识清单】
1.次氯酸
(1)强氧化性:HClO中+1价Cl表现出很强的得电子能力,得电子还原成Cl-,其氧化性比Cl2还强。HClO以其强氧化性杀死水中的病菌,起到消毒的作用,还能使染料和有机物质褪色而具有漂白作用。
(2)弱酸性:HClO是一元弱酸,酸性比碳酸还弱,在水中只有少部分发生电离:HClOH++ClO-。
(3)不稳定性:HClO只存在于水溶液中,在光照下易分解放出氧气:2HClO2HCl+O2↑。
2.次氯酸盐
Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O(可作漂白液,有效成分为NaClO)。
2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。漂白粉(或漂粉精)的有效成分均为Ca(ClO)2。
84消毒液(拓展):有效成分为NaClO,溶液具有碱性和强氧化性。它与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合会立即产生氯气,其离子方程式是ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O。
用途:杀菌、消毒。
29.(26-27高一上·北京昌平·阶段检测)碱溶液中都含有,因此不同的碱表现出一些共同的性质,是碱的类别通性。下列关于氢氧化钠性质的描述中不属于碱的类别通性的是
A.能使紫色石蕊溶液变蓝色
B.氢氧化钠能与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠
C.能与盐酸溶液反应生成水
D.能与氯化铜溶液反应生成蓝色沉淀
30.(25-26高一上·云南曲靖·期末)(多选)下列关于氯气及其化合物的说法中,正确的是
A.氯气有毒,但可用于自来水消毒
B.氯气与铁反应生成FeCl3
C.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
D.氯气通入NaOH溶液中可制得漂白液
31.(25-26高一上·浙江绍兴·期末)次氯酸钠是“84”消毒液的主要成分,下列说法正确的是
A.“84”消毒液是电解质
B.NaClO在水溶液中能电离产生
C.次氯酸钠既可以作消毒剂,也可以作漂白剂
D.“84”消毒液和洁厕灵(主要成分是稀盐酸)同时使用能增强杀菌效果
32.(26-27高一上·山东菏泽·阶段检测)下列说法中不正确的是
A.漂白粉和84消毒液都是混合物,两者都不可以长期保存
B.漂白粉中含有次氯酸,所以漂白粉能使有机色质褪色
C.工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉
D.漂白粉在空气中容易失效的原因是易与空气中的和反应生成不稳定的
33.(25-26高二上·云南文山·期末)部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是
A.洁厕灵与“84”消毒液不能混用的原因是a与f反应生成b
B.c为有毒物质,不可用于自来水消毒
C.将b通入澄清石灰水,可以制取漂白粉
D.b转化d,必须加入氧化剂才能实现
34.(25-26高一上·江西赣州·期末)利用“价类二维图”研究物质的性质,是一种有效的学习方法。如图是氯元素及其化合物的二维图的部分信息,下列说法不正确的是
A.b、d均可用于自来水消毒
B.用pH试纸测定f溶液的酸碱性
C.不需要还原剂也可实验的转化
D.气体a溢出到空气中易产生白雾
35.(26-27高一上·陕西渭南·阶段检测)书写有关化学方程式
(1)过氧化钠做供氧剂的原因(写出2个化学方程式)______________;______________。
(2)制取漂白粉的化学方程式______________。
(3)氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式______________。
(4)漂白粉长时间暴露在空气中就会失去效用,失效原因是(写出2个化学方程式)______________;______________。
(5)将钠投入到溶液中,写出化学方程式______________
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课后提升
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查漏补缺
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1.(25-26高一上·四川广元·阶段检测)下列关于氯的说法正确的是
A.氯气泄漏,可用浸有NaOH溶液的毛巾捂住口鼻,逃离现场
B.向新制氯水中滴入几滴石蕊溶液,溶液先变红后褪色
C.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成白色的烟
D.氯元素在自然界中既有游离态又有化合态存在
2.(2.4微项目——科学使用含氯消毒剂夯实基础)下列有关图中物质的说法错误的是
A.可用作发酵粉
B.有效成分为Ca(ClO)2
C.液氯不能储存于钢瓶中
D.用作呼吸面具中的供氧剂
A.A B.B C.C D.D
3.(24-25高一上·四川宜宾·期末)下列有关实验现象和结论的描述不正确的是
A.Na受热先熔化然后与氧气剧烈反应,发出黄色火焰
B.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色的火焰
C.取少量待测液于试管中,加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀产生,说明溶液中有Cl-
D.将氯气通入装有干燥有色布条的集气瓶中,发现布条褪色,说明氯气具有漂白性
4.(25-26高一上·重庆·期末)在进行“氢气在氯气中燃烧”实验中,不需要标注的图标是
A. B. C. D.
5.(专题02 化学实验基础(期中真题汇编,广东专用)高一化学上学期)安全和规范意识是重要的化学学科素养。下列叙述或做法不合理的是
A.实验后未用完的钠能放回原试剂瓶
B.金属钠着火,不可以使用泡沫灭火器
C.做“钠与水的反应”实验,可近距离俯视观察烧杯
D.液氯常温下不与铁反应,可以储存在钢瓶中
6.(24-25高一上·云南昭通·期末)新制氯水中含有多种成分,现有四支盛有新制氯水的试管,分别进行下列操作,所对应的实验现象及得出的推论均正确的是
选项
操作
实验现象
推论
A
往试管内滴加酚酞溶液
溶液变红
新制氯水中含有
B
观察溶液颜色
溶液呈黄绿色
新制氯水中含有
C
往试管内滴加品红(一种色素)溶液
溶液先变红后褪色
具有漂白性
D
往试管内滴加溶液
无白色沉淀
氯水中无
A.A B.B C.C D.D
7.(25-26高一上·湖北武汉·期末)如图为氯元素的“价—类”二维图,下列说法错误的是
A.甲可以通过一步反应生成乙 B.丙对应的镁盐为
C.丁对应的钾盐可用于实验室制取氧气 D.戊中氯元素只具有氧化性
8.(25-26高一上·山西朔州·期末)“价一类”二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。下图为氯元素的“价—类”二维图,下列说法错误的是
A.和在一定条件下可以反应生成
B.和强碱溶液在一定条件下反应可以转化为和,则和的物质的量之比为
C.是安全、高效的绿色消毒剂,但仍需规范使用
D.不能用同一个离子方程式表示、与溶液的反应
9.(25-26高一上·贵州毕节·阶段检测)有科学家提出,使用氯气对自来水消毒时,氯气会与水中的有机物发生反应,生成的有机氯化物可能对人体有害,下列说法正确的是
A.自来水的消毒还可以用和
B.向氯水中滴加紫色石蕊溶液,现象是溶液变红不褪色
C.能使湿润的有色布条褪色,则氯气具有漂白性
D.氯水久置酸性会减弱
10.(25-26高一上·吉林延边·期末)下列关于物质工业制备的说法正确的是
A.钠单质:通过电解NaCl溶液制得
B.纯碱工业:向NaCl溶液中通入足量制得
C.盐酸:与燃烧生成HCl溶于水制得
D.漂白粉:通过与澄清石灰水反应制得
11.(26-27高一上·陕西渭南·阶段检测)某研究性学习小组欲探究氯气的化学性质,设计如图所示的实验装置。
已知:该装置气密性良好;铜粉放在耐高温托盘内(防止硬质玻璃管炸裂)。请回答下列问题:
(1)为防止铜与空气中的氧气反应,在加热之前应该进行的操作为______________。
(2)当观察到溶液中出现白色沉淀时,点燃酒精灯加热;写出溶液中生成白色沉淀的化学方程式:__________________________________________________。
(3)硬质玻璃管中的反应现象为__________________,反应的化学方程式为__________________________________________。
(4)装置中空试管的作用是______________________________________。
(5)烧杯中氢氧化钠溶液的作用是__________________________。
12.(26-27高一上·云南·阶段检测)消毒剂在生产、生活中有极其重要的作用,开发具有广谱、高效、低毒特性的杀菌剂和消毒剂是今后发展的趋势。请回答下列问题:
Ⅰ.曾经,世界各国的饮用水消毒剂主要为。实验室常用加热固体和浓盐酸的混合物来制取,反应的化学方程式为(浓)(未配平)。
(1)某同学在实验室利用该反应制取少量,发生装置应选用__________(填标号)。
A. B. C.
(2)配平化学方程式:_____________。
(浓)。
该反应中,被氧化的与未被氧化的的质量之比为________。
Ⅱ.是一种广谱型消毒剂,目前已逐渐取代成为新的自来水消毒剂。工业上常用和的混合溶液加酸化制取,该反应的氧化剂和还原剂的化学计量数之比为。
(3)写出该反应的化学方程式:_____________________________________________________________。
Ⅲ.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的一种方法的化学原理可用化学方程式表示为。高铁酸钠在水中电离出的具有强氧化性,能杀死水中的细菌,起到消毒的作用;其溶于水产生的胶体能吸附水中的悬浮杂质并使其沉降,达到净水效果。
(4)写出高铁酸钠在水中的电离方程式:_____________________________________。
(5)设计简单实验方案鉴别溶液和胶体:__________________________________________________________________________________________。
(6)用上述方法制取时,理论上被还原的_________(填化学式)的质量为_________g。
13.(25-26高一上·广东汕头·期末)高铁酸钾具有高效的消毒作用,为一种新型非氯高效消毒剂。已知:易溶于水、微溶于浓碱溶液,不溶于乙醇,在0~5℃的强碱性溶液中较稳定。
I.湿法制备高铁酸钾方法如下。
原理:实验室中常用KClO在强碱性介质中与反应制备。
(1)制取KClO溶液的装置如图所示。
装置A中反应的化学方程式为________________;B装置的作用为除去氯气中的HCl,B中的溶液为_________。
(2)制备溶液时原料可用氯气与氢氧化钠反应制得(该反应为放热反应),若没有采取降温措施,会生成杂质。现将通入溶液中,反应得到、、的混合液,经测定与的物质的量之比为3:1,则与溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为___________。
(3)写出在强碱性介质中与反应生成溶液的离子方程式:________________________________。
__________________________________________
(4)制取高铁酸钾晶体。将装置C中制得的溶液转移到大烧杯中,依次加入一定量的1mol/L KOH溶液和饱和溶液,搅拌,充分反应,再向反应后的溶液中加入_________,搅拌至大量晶体析出,静置、过滤,用_________洗涤,干燥。
Ⅱ.干法制备高铁酸钾的主要反应为:
(5)该反应中的还原剂是_______,每生成1mol 转移_______个电子(阿伏加德罗常数的值用NA表示)。
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光照
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第6讲 氯及其化合物
【考向预测】
高考对氯及其化合物板块,主要以选择题、工业流程及实验填空题形式考查,结合生活应用、化工生产、环境处理情境,重点考查物质性质、氧化还原反应实质、物质转化规律、实验操作与综合定量分析。
一、选择题考向
以基础实验现象、微粒性质、陌生含氯化合物反应和物质转化为载体,考查氯气的理化性质、氯水的多重微粒性质与漂白原理、次氯酸盐的强氧化性与水解性质、卤族元素递变规律、氯离子检验方法,侧重离子方程式正误判断、离子共存、阿伏伽德罗常数辨析、基础概念正误判断与简单氧化还原计算。
二、非选择题考向
结合氯气实验室制备实验、含氯消毒剂工业生产、海水提溴提氯化工流程、废水处理工艺,考查含氯物质相互转化、气体除杂提纯、实验装置分析与改进、氧化还原方程式书写、异常实验现象分析,依托得失电子守恒、元素守恒开展含氯反应定量计算,融合电化学、离子反应、物质分离提纯知识点,综合考查信息提取与知识迁移应用能力。
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知识梳理
·
题型预览
)热点题型一:氯气的物理性质
热点题型二:氯气的化学性质
热点题型三:氯水的成分和性质
热点题型四:氯气的实验室制法
热点题型五:氯离子的检验
热点题型六:次氯酸、次氯酸盐的性质及应用
热点题型一、氯气的物理性质
【知识清单】
1.氯元素的存在
在自然界里,氯元素以化合态存在,游离态的氯只能通过人工方法制得。氯元素是最重要的“成盐元素”,主要以NaCl的形式存在于海水和陆地的盐矿中。海洋中含盐3%,主要是NaCl,还含有MgCl2、MgSO4等盐类,致使海水既咸又苦,不能直接饮用。
人体体液中的Na+和Cl―对于调节体液的物理和化学特性,保证体内正常的生理活动和功能发挥着重要作用。人体每天必须经过食物和食盐来补充人体所缺失的Na+和Cl-。
2.氯气的物理性质
氯气是一种黄绿色、具有强烈刺激性气味的有毒气体,在低温和加压情况下可以转化为液态(液氯)和固态。氯气能溶于水,25°C 时,1体积的水可以溶解2体积的氯气,所得水溶液称为氯水。
在实验室闻氯气气味时,应该用手轻轻在瓶口扇动,仅使极少量的氯气飘过鼻孔,如右图所示,闻其他气体的气味时也应采用这种方法。
注意:应注意气体溶解度的表示方法与固体不同,固体的溶解度是在一定温度下,溶液达到饱和状态时,100g溶剂(水)中溶解的溶质的质量(g)。气体的溶解度用体积比表示,与温度、压强有关,如常温(25°C)常压下,氯气可以1∶2溶解于水,应理解为1L水中可溶解2L的氯气或1体积水中可溶解2体积的氯气。
1.(25-26高一上·广东汕头·阶段检测)关于钠、氯及其化合物,下列说法正确的是
A.钠和氯元素在自然界中均存在游离态
B.金属Na应保存于煤油或石蜡油中,新制氯水应盛放在棕色试剂瓶中避光保存
C.钠在氯气中燃烧产生白色的烟雾
D.工业上电解熔融NaCl制备金属钠时,Na元素发生了氧化反应
【答案】B
【知识点】卤素在自然界的存在、次氯酸及其性质和用途、氯气与金属单质的反应、金属元素的存在及分布、钠单质的保存与用途、氧化反应、还原反应的判断
【详解】A. 钠、氯元素在自然界中均以化合态存在,A错误;
B. 金属钠易与空气中的氧气和水反应,应保存于煤油或石蜡油中;新制氯水中的次氯酸见光易分解,应用棕色试剂瓶避光保存,B正确;
C. 钠在氯气中燃烧生成固体氯化钠,产生白烟而不是烟雾,C错误;
D. 电解熔融氯化钠时,钠元素的化合价由+1价降低到0价,发生还原反应,D错误;
故选B。
2.(25-26高一上·山东青岛·阶段检测)下列说法中,正确的是
A.用10 ml量筒量取8.00 ml浓硫酸。
B.在坩埚中进行钠在空气中的燃烧实验。
C.铜丝在氯气中燃烧,生成蓝色的氯化铜。
D.氯元素在自然界中既有游离态又有化合态存在。
【答案】B
【知识点】卤素在自然界的存在、氯气与金属单质的反应、钠与氧气等非金属的反应、常用仪器及使用方法
【详解】A.10 量筒的精确度为0.1 ,无法量取精度为0.01 的8.00 浓硫酸,A错误;
B.坩埚耐高温,可承受钠燃烧的高温,能用于钠在空气中的燃烧实验,B正确;
C.铜丝在氯气中燃烧生成棕黄色的固体,蓝色是水溶液的颜色,C错误;
D.性质活泼,易与其他物质发生反应,氯元素在自然界中仅以化合态存在,无游离态,D错误;
故选B。
3.(专题06 氯及其化合物(期中真题汇编,湖南专用)高一化学上学期)下列有关实验现象或操作的描述错误的是
A.新制氯水呈浅黄绿色,说明氯水中存在
B.氢气在氯气中燃烧,产生淡蓝色火焰
C.灼热的铜丝在氯气中燃烧,产生棕黄色烟
D.闻氯气的气味:用手在瓶口轻轻地扇动,使极少量气体飘进鼻孔
【答案】B
【知识点】氯气的物理性质、氯气与非金属单质的反应、氯气与金属单质的反应、氯水的性质
【详解】A.新制氯水的浅黄绿色,来自氯气分子的特征颜色,说明氯水中存在未完全和水反应的,A正确;
B.氢气在氯气中燃烧产生的是苍白色火焰,B错误;
C.灼热铜丝在氯气中燃烧生成棕黄色的无水氯化铜固体小颗粒,对应现象为棕黄色烟,C正确;
D.氯气有毒,闻其气味时需采用“扇闻法”,用手在瓶口轻轻扇动,仅让极少量气体飘入鼻孔,D正确;
故选B。
4.(26-27高三上·河北衡水·阶段检测)下列关于实验安全的叙述错误的是
A.大量氯气泄漏时,迅速离开现场,并尽量向高处去
B.少量酒精洒在桌面上燃烧起来,立即用湿抹布盖灭
C.闻化学药品气味时,应用手在瓶口轻轻扇动,使极少量气体飘进鼻孔
D.稀释浓硫酸时,将水沿烧杯内壁缓慢注入浓硫酸中,并不断搅拌
【答案】D
【知识点】氯气的物理性质、实验安全防护
【详解】A.的密度大于空气,泄漏时低处浓度更高,因此要迅速撤离到高处,A正确;
B.少量酒精在桌面燃烧时,用湿抹布覆盖可以隔绝空气同时降温,达到灭火目的,B正确;
C.闻化学药品气味时采用扇闻法,仅使极少量气体进入鼻孔,避免吸入过量有毒气体,C正确;
D.浓硫酸密度大于水且溶于水会释放大量热,若将水注入浓硫酸中,水会浮在浓硫酸表面暴沸飞溅,引发安全事故,正确操作为将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中并不断搅拌,D错误;
故选D。
5.(25-26高一上·四川成都·期末)下列关于含氯物质的叙述正确的是
A.通常情况下氯气呈黄绿色,有刺激性气味,极易溶于水
B.红热的铜丝可以在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟
C.氯水能够杀菌,可用于食品消毒
D.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧生成氯化氢,发出淡蓝色火焰
【答案】B
【知识点】氯气的物理性质、氯气与非金属单质的反应、氯气与金属单质的反应、氯水的性质
【详解】A.通常情况下氯气呈黄绿色,有刺激性气味,1体积水约溶解2体积氯气,属于能溶于水,并非极易溶于水,A错误;
B.红热的铜丝可以在氯气中燃烧,发生反应,生成棕黄色的氯化铜固体小颗粒,即产生棕黄色的烟,B正确;
C.氯水中的次氯酸具有氧化性能够杀菌,但氯水具有腐蚀性且残留有毒物质,不可用于食品消毒,C错误;
D.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧生成氯化氢,发出苍白色火焰,而非淡蓝色火焰,D错误。
6.(24-25高一上·云南怒江·期末)有关的性质,下列说法不正确的是
A.常温下是黄绿色气体 B.纯净的在中安静地燃烧,发出苍白色火焰
C.能与反应生成 D.液氯可以储存在钢瓶中
【答案】C
【知识点】氯气的物理性质、氯气与非金属单质的反应、氯气与金属单质的反应
【详解】A.常温下氯气为黄绿色有刺激性气味的气体,A正确;
B.纯净的氢气能在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,B正确;
C.氯气具有强氧化性,与变价金属铁反应时只能生成氯化铁,不能生成氯化亚铁,C错误;
D.常温下干燥的氯气与铁不发生反应,所以液氯可以储存在钢瓶中,D正确;
故选C。
热点题型二、氯气的化学性质
【知识清单】
要点诠释:
氯是第17号元素,其原子的最外层有7个电子,在化学反应过程中很容易得一个电子形成氯离子(Cl—)即达到8个电子的稳定结构,表现为典型的非金属性。氯气是双原子分子,其分子虽已达到8电子稳定结构但不是最稳定状态,在一定条件下易与其他物质发生化学反应,通常做氧化剂,且是强氧化剂。氯气非常活泼,因而在自然界中无游离态的氯存在,化合态的氯主要以-1价的氯化物形式存在于自然界中。
1.与金属的反应
大多数金属在点燃或灼热的条件下,都能与氯气发生反应生成氯化物。对于有变价的金属元素和氯气发生反应时生成其高价氯化物。如Fe与Cl2反应不管Fe是否过量都只能生成FeCl3。
Cl2+2Na2NaCl
3Cl2+2Fe2FeCl3
Cl2+CuCuCl2
但在常温下干燥的氯气不与铁反应,所以可以将液氯储存在钢瓶里。
2.与非金属反应
H2+Cl22HCl。
现象:氢气在氯气中安静燃烧,发出苍白色火焰,瓶口上方有白雾。
注意:(1)光照H2和Cl2的混合气体时,会发生爆炸,因此工业生产是用点燃的方法来生产盐酸,绝对不能用光照的方法。(2)工业盐酸呈黄色是因其中混有FeCl3。
3.与水反应
(1)氯气与水反应的情况
在常温下,溶于水中的部分Cl2与水发生反应,生成盐酸(HCl)和次氯酸(HClO):Cl2+H2O==HCl+HClO。
Cl2既被氧化又被还原,氧化剂、还原剂都是Cl2。
7.(25-26高一上·广东茂名·阶段检测)如图是氢气在氯气中燃烧的示意图。下列有关该实验的说法错误的是
A.集气瓶中氯气有刺激性气味 B.氢气在氯气中燃烧火焰呈无色
C.燃烧过程中集气瓶口会产生大量白雾 D.该实验能充分说明燃烧不一定有氧气参加
【答案】B
【知识点】氯气的物理性质、氯气与非金属单质的反应
【详解】A.氯气有刺激性气味,A正确;
B.在中燃烧火焰呈苍白色,B错误;
C.氯气和氢气燃烧生成HCl气体,HCl在集气瓶口与空气中的水蒸气凝结成小液滴,产生大量白雾,C正确;
D.该实验中氢气在氯气中燃烧,没有氧气参加,充分说明燃烧不一定有氧气参加,D正确;
故选B。
8.(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测)氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性,下列叙述中不正确的是
A.铁与氯气在加热的条件下生成氯化铁
B.氯气具有漂白性
C.氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸,光照新制氯水有气泡逸出,该气体是氧气
D.纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰
【答案】B
【知识点】次氯酸及其性质和用途、氯气与非金属单质的反应、氯气与金属单质的反应、氯水的性质
【详解】A.氧化性较强,加热时与反应生成正三价铁的氯化物,A正确;
B.氯气本身不具有漂白性,具有漂白性的是氯气与水反应生成的,B错误;
C.能与水发生反应,新制氯水中的不稳定,光照下分解:,逸出的气泡为,C正确;
D.纯净的在中能安静燃烧,发出苍白色火焰,D正确;
故选B。
9.(24-25高一上·安徽宿州·期末)某课外学习小组同学在玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已吸净煤油),玻璃管尾部塞一团浸有碱溶液的棉花球,其简易装置如图所示(夹持仪器已省略)。先给钠预热,待钠熔成光亮小球时,撤去热源,通入氯气,可见钠剧烈燃烧,产生大量白烟。下列有关叙述错误的是
A.钠熔成光亮小球时发生了化学变化 B.燃烧不一定要有氧气参加
C.反应产生的大量白烟是氯化钠颗粒 D.浸有碱溶液的棉花球用于吸收过量的
【答案】A
【知识点】物理变化与化学变化、氯气与金属单质的反应、钠的物理性质、钠与氧气等非金属的反应、氯气和碱溶液的反应
【详解】A.钠熔化时,只发生物理变化,A错误;
B.Na在中也可燃烧,B正确;
C.Na与反应生成NaCl固体小颗粒,出现白烟,C正确;
D.碱液可与反应,常用于尾气吸收,D正确;
故本题选A。
10.(25-26高一下·陕西汉中·开学考试)某学生以铁丝和氯气为原料进行如图三个实验。下列分析正确的是
A.实验①反应时火焰为紫色
B.实验①铁丝过量时燃烧产物为
C.实验③反应制得的氢氧化铁胶体为纯净物
D.实验②、③得到的分散系中分散质粒子的直径大小:②<③
【答案】D
【知识点】分散系概念及组成、胶体的定义及分类、胶体的制备、氯气与金属单质的反应、铁与非金属单质反应
【详解】A.铁在氯气中燃烧产生棕褐色的烟,无紫色火焰,A错误;
B.氯气氧化性较强,铁丝在氯气中燃烧时,无论铁丝是否过量,反应产物均为,B错误;
C.胶体属于分散系,由分散质和分散剂组成,属于混合物,C错误;
D.实验②得到的是溶液,分散质粒子直径小于1 nm,实验③得到的是氢氧化铁胶体,分散质粒子直径为1~100 nm,因此分散质粒子的直径大小:②<③,D正确;
故选D。
11.(26-27高一上·浙江台州·开学考试)某化学兴趣小组从某品牌“除氯净水壶”的说明书中得知,其滤芯中含有“亚硫酸钙”成分,用于去除自来水中的余氯(Cl2)。查阅资料:与在溶液中会发生反应,产物为和。下列关于该反应的说法正确的是
A.该反应属于置换反应 B.该反应说明具有氧化性
C.在反应中失去电子 D.发生了还原反应
【答案】B
【知识点】四种基本反应类型、氧化还原反应定义、本质及特征、氧化还原反应在生活、生产中的应用、氯气与还原性化合物的反应、氧化剂、还原剂的判断
【详解】A.置换反应的定义是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,该反应产物和均为化合物,无新单质生成,不属于置换反应,A错误;
B.反应中中元素化合价从0价降低为-1价,得电子作氧化剂,说明具有氧化性,B正确;
C.中元素化合价降低,在反应中得到电子,而非失去电子,C错误;
D.中元素化合价从+4价升高为+6价,失电子发生氧化反应,而非还原反应,D错误;
故选B。
12.(25-26高一上·河南周口·阶段检测)按要求完成下列各题:
(1)试写出下列反应的化学方程式
①Na与Cl2点燃:__________________________。
②氯气与铁反应:__________________________。
③氯气与铜反应:__________________________。
(2)写出氯气与氢气反应的化学方程式____________________。纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,发出________色火焰。在瓶口出现________。
(3)氯气是一种重要的化工原料,在工农业生产、生活中有着重要的应用。一旦氯气泄漏,会造成多人伤亡,附近绿地全部枯黄。翻落的氯槽罐被移至水池,除在水池里注入大量水外还按比例注入稍过量的NaOH溶液,使氯气快速与之反应,最终使事故得以控制。请回答下列问题:
①将泄漏的液氯罐淹没到水池中,观察到水池中的“水”呈_______色。
②写出氯气与水反应的化学方程式____________________________。
③若在生产中遇贮氯罐意外泄漏,应_______(填“顺风”或“逆风”)疏散。
(4)NaClO中各元素的化合价分别是:Na_______、Cl_______、O________。
(5)实验室制取氯气所用的药品是__________和________,反应条件是_________。反应的化学方程式为________________________________________。
【答案】(1)
(2)
苍白
白雾
(3)
浅黄绿
逆风
(4)
(5)
二氧化锰(或)
浓盐酸(或浓)
加热
【知识点】氯气的物理性质、氯气的实验室制法、氯气与非金属单质的反应、氯气与金属单质的反应、化学式与化合价、氯气和水的反应
【详解】(1)氯气为强氧化剂,与变价金属反应时将金属氧化到最高价态,根据得失电子守恒、原子守恒配平即可得到对应反应方程式;①Na与Cl2点燃:;②氯气与铁反应:;③氯气与铜反应:。
(2)氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,火焰为特征的苍白色;氯化氢极易与空气中水蒸气结合形成盐酸小液滴,因此瓶口出现白雾;化学方程式:。
(3)①氯气为黄绿色气体,部分溶于水后使溶液显浅黄绿色;
②氯气与水发生歧化反应,生成盐酸和次氯酸,化学方程式为;
③ 氯气密度大于空气,泄漏后会沿顺风方向扩散,因此需逆风疏散。
(4)化合物中各元素正负化合价代数和为0,Na作为活泼金属通常显价,O通常显价,计算可得Cl的化合价为。
(5)实验室利用二氧化锰的氧化性氧化浓盐酸中的氯离子制取氯气,反应需要加热,根据氧化还原反应规律配平即可得到反应方程式:。
热点题型三、氯水的成分和性质
【知识清单】
1.氯水及液氯的区别
液氯
新制氯水
久置氯水
成分
Cl2
Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-
H+、Cl-、H2O
分类
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性、漂白性
酸性
要点诠释:
氯水久置,会因HClO的分解导致其中的Cl2全部与H2O反应,HClO完全分解成盐酸和O2,使溶液酸性增强,失去强氧化性而变质(久置氯水实为极稀的盐酸)。
2.氯水的性质
氯水的多种成分决定了它具有多重性质:
①Cl2的强氧化性;②HCl的强酸性;③HClO的强氧化性、弱酸性;④Cl-的性质。
在不同的反应中,氯水起作用的成分不同,现列表如下:
所加试剂
参与反应的微粒
实验现象
离子方程式或解释
AgNO3溶液
Cl-
白色沉淀
Cl-+Ag+==AgCl↓
Na2CO3固体
H+
有气泡产生
2H++CO32-==CO2↑+H2O
有色布条
HClO
布条颜色褪去
发生氧化还原反应
FeCl2溶液
Cl2
溶液变棕黄色
2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-
石蕊溶液
HClO、H+
先变红后褪色
酸性和漂白性
镁粉
Cl2、H+
氯水的颜色褪去并有气泡产生
Mg+Cl2==Mg2++2Cl-
Mg+2H+==Mg2++H2↑
13.(24-25高一上·湖南湘潭·期末)下列关于氯水的叙述正确的是
A.新制氯水具有漂白性
B.氯气、氯水、液氯的化学成分相同
C.向氯水中滴加稀盐酸后,再滴加溶液,有白色沉淀产生,则说明氯水中一定含
D.新制氯水需保存在密闭的无色玻璃瓶中
【答案】A
【知识点】次氯酸及其性质和用途、氯水的成分及检验、氯水的性质、常见阴离子的检验、氯气和水的反应
【详解】A.新制氯水中含有,具有强氧化性,可漂白有色物质,因此新制氯水具有漂白性,A正确;
B.氯气和液氯均为只含的纯净物,氯水是氯气的水溶液,为含、、、、等多种微粒的混合物,三者化学成分不同,B错误;
C.滴加的稀盐酸本身会电离出,与反应生成,因此白色沉淀的可能来自加入的稀盐酸,无法证明氯水中一定含有,C错误;
D.新制氯水中的见光易分解,因此需保存在密闭的棕色玻璃瓶中,D错误;
故选A。
14.(26-27高一上·浙江宁波·开学考试)下列物质中,既含有氯分子,又含有氯离子的是
A.氯化钠溶液 B.久置氯水 C.新制氯水 D.液氯
【答案】C
【知识点】次氯酸及其性质和用途、氯水的成分及检验、氯水的性质、新制氯水与久置氯水的区别、氯气和水的反应
【详解】A.氯化钠溶液中溶质为,仅电离出和,不含分子,A不符合题意;
B.久置氯水中完全分解,最终为稀盐酸,仅含,不含分子,B不符合题意;
C.新制氯水中存在与水的可逆反应,部分未参与反应,同时反应生成的电离出,既含分子又含,C符合题意;
D.液氯是液态的单质,仅含分子,不含,D不符合题意;
故选C。
15.(25-26高一上·安徽六安·期末)下列各组离子在新制氯水中能大量共存的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】离子反应的发生条件、限定条件下的离子共存、氯水的成分及检验
【详解】A.均不与氯水中的等成分反应,本身是氯水的成分,能大量共存,A正确;
B.与会生成AgCl沉淀,氯水中含大量,B错误;
C.与氯水中的反应生成水,且与生成沉淀,不能共存,C错误;
D.与氯水中的反应生成和,无法共存,D错误。
故答案选A。
16.(学易金卷:高一化学上学期第一次月考(山东专用,鲁科版))在新制氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是
A.新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明溶液中有HCl分子存在
B.用强光照射新制氯水一段时间后,溶液pH增大,说明溶液中有HCl存在
C.将铁片加入新制氯水中,有无色气泡产生,说明溶液中有HCl存在
D.氯水久置后,漂白性和酸性均减弱
【答案】C
【知识点】次氯酸及其性质和用途、氯水的成分及检验、氯水的性质、氯水性质实验探究、新制氯水与久置氯水的区别
【详解】A.HCl呈无色,新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明溶液中存在Cl2,A错误;
B.用强光照射新制氯水一段时间后,因为溶液中的HClO见光分解生成HCl和氧气,使溶液酸性增强,而氯气溶于水后本身存在HCl,B错误;
C.铁片溶于新制氯水后有气泡产生,说明其中含有HCl,该气体为氢气,C正确;
D.氯水中存在反应:,新制氯水久置后,其中具有漂白性的次氯酸发生分解:,所以氯水久置后漂白性减弱、酸性增强,D错误;
故选C。
17.(25-26高一上·河南焦作·期末)为探究新制氯水的成分和性质,某同学设计并完成了下列实验:
实验编号
实验操作
实验现象
①
取2 mL新制氯水于试管中,滴加足量溶液
产生白色沉淀
②
取少量新制氯水于试管中,滴加淀粉-KI溶液
溶液变为蓝色
③
取2 mL新制氯水于试管中,置于光照下一段时间,再滴加足量溶液
产生的白色沉淀比①中多
④
取2 mL新制氯水于试管中,加入粉末
有气泡产生,气体无色无味
下列说法错误的是
A.实验①证明新制氯水中含有,说明与发生了反应
B.实验②中溶液变蓝,一定是氯水中的直接将氧化成所致
C.实验③中白色沉淀增多的原因是HClO见光分解生成了HCl
D.实验④说明新制氯水中含有
【答案】B
【知识点】次氯酸及其性质和用途、氯水的成分及检验、氯水的性质、氯水性质实验探究、物质性质的探究
【详解】A.实验①说明新制氯水中含有,证明与发生了反应,A项正确;
B.新制氯水中含和HClO,两者都具有氧化性,因此实验②不能证明一定是由直接将氧化所致,B项错误;
C.实验③中白色沉淀增多的原因是,生成的电离出更多,因此和反应生成的沉淀比实验①更多,C项正确;
D.加入粉末,发生反应,说明新制氯水中存在,D项正确;
故选B。
18.(24-25高一上·河北石家庄·期末)用强光照射氯水,测得氯水的pH、氯离子浓度、气体中氧气体积分数与时间的关系如图所示,下列叙述正确的是
A.由图(1)可知,光照下氯水的酸性减弱
B.由图(2)可知,光照下氯水中HClO浓度增大
C.由图(3)可知,光照下水分解生成了
D.由实验可知,氯水不宜长期存放,短期使用应贮存于棕色试剂瓶中
【答案】D
【知识点】次氯酸及其性质和用途、氯水的成分及检验、氯水的性质、氯水性质实验探究、新制氯水与久置氯水的区别
【分析】氯水中,氯气与水发生:Cl2+H2O⇌HClO+HCl,溶液中含有Cl2、HClO、H2O等分子,含有H+、ClO-、Cl-等离子,氯水具有酸性和强氧化性,其中HClO见光易分解而变质,以此解答。
【详解】A.图(1)显示光照时氯水的随时间延长逐渐减小,说明溶液中增大,酸性增强,A错误;
B.图(2)显示浓度随光照时间延长逐渐增大,原因是光照分解生成,电离出,该过程消耗,故浓度减小,B错误;
C.光照条件下是分解生成,不是水分解生成,C错误;
D.氯水中的见光易分解,因此氯水不宜长期存放,短期使用应贮存于棕色试剂瓶中避光保存,D正确;
答案选D。
19.(25-26高一上·湖北黄冈·阶段检测)下列说法不正确的是
A.光照氯水有气泡逸出,该气体是O2
B.新制氯水呈黄绿色是因为其中存在Cl2
C.久置氯水遇AgNO3溶液会产生白色沉淀
D.新制氯水经光照一段时间逸出Cl2,酸性减弱
【答案】D
【知识点】次氯酸及其性质和用途、氯水的成分及检验、氯水的性质、新制氯水与久置氯水的区别、氯离子的检验
【详解】A.氯水中的在光照条件下发生分解反应:,逸出的气体为,A正确;
B.新制氯水中含有分子,因此溶液呈黄绿色,B正确;
C.久置氯水中氯气和水反应,电离产生,完全分解,最终成为稀盐酸,溶液中含有大量,遇溶液发生反应,产生白色沉淀,C正确;
D.新制氯水光照时,是分解产生,无逸出,且分解生成强酸,溶液中浓度增大,酸性增强,D错误;
故答案选D。
热点题型四、氯气的实验室制法
【知识清单】
1、原理:
MnO2+4HCl (浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
或:2KMnO4+16HCl (浓)==2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
注:若用KMnO4制Cl2,则不需加热。
2、发生装置: 固+液加热型
3、净化:将气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶
4、干燥:将气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶
5、收集:用向上排空气法或排饱和食盐水法。
6、尾气吸收:用NaOH溶液吸收多余的氯气,防止污染空气。
注:Ca(OH)2的溶解度太小,所以尾气吸收时不用石灰水,而用NaOH溶液。
7、验满方法
①将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。
②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸先变红后褪色,则证明已集满。
20.(25-26高一上·山东济宁·阶段检测)设计如下实验制备、收集纯净干燥的氯气,并探究其性质,其中b为湿润的蓝色石蕊试纸。下列说法错误的是
A.戊中NaOH溶液可以用澄清石灰水代替
B.该装置中存在两处错误
C.甲中为饱和食盐水、乙中为浓硫酸
D.装置错误改正后进行实验,b先变红,一段时间后褪色
【答案】A
【知识点】次氯酸及其性质和用途、氯气的实验室制法、氯水的性质、实验方案评价
【详解】A.澄清石灰水中溶解度较小,其溶液浓度很低,无法完全吸收尾气中的,不能代替溶液,A错误;
B.装置存在两处错误:一是丙装置收集氯气时,因氯气密度大于空气,应长管进短管出,而装置中为短进长出;二是装置戊是尾气吸收装置,不能是密封装置,B正确;
C.制得的氯气中混有和水蒸气,先通过饱和食盐水除去,再通过浓硫酸干燥得到纯净干燥的氯气,故甲中为饱和食盐水、乙中为浓硫酸,C正确;
D.氯气与湿润试纸中的水反应生成和,显酸性使试纸变红,具有漂白性使试纸褪色,故b先变红,一段时间后褪色,D正确;
故答案选A。
21.(25-26高一上·陕西渭南·期末)实验室用如图所示装置制备纯净干燥的,下列说法错误的是
A.发生装置中烧瓶内发生的反应为
B.除杂装置中①盛放饱和食盐水,②盛放浓硫酸
C.收集装置中应为a导管长,b导管短
D.尾气处理装置中,若使用澄清石灰水,吸收效果优于溶液
【答案】D
【知识点】氯气的物理性质、氯气的实验室制法、浓硫酸的吸水性、常见气体的制备与收集、氯气和碱溶液的反应、气体的净化和干燥
【分析】发生装置中,二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制得氯气,由于浓盐酸易挥发,逸出的氯气混有氯化氢和水蒸气。要获得纯净干燥的氯气,应先在①中除去氯化氢,再在②中除去水蒸气,避免干燥后的气体再次带入水蒸气。净化后的氯气进入收集瓶,多余的氯气通入尾气处理装置中的碱液,防止污染空气。
【详解】A.发生装置中盛有二氧化锰,加入浓盐酸并用酒精灯加热,二者反应生成氯化锰、氯气和水,反应方程式为,A正确;
B.制得的氯气混有氯化氢和水蒸气。氯化氢极易溶于水,①中盛放饱和食盐水既能除去氯化氢,又能减少氯气的溶解损失;浓硫酸具有吸水性且不与氯气反应,②中盛放浓硫酸可除去水蒸气,从而得到纯净干燥的氯气,B正确;
C.a导管连接前面的干燥装置,是进气管;b导管连接尾气处理装置,是出气管。氯气的密度比空气大,应采用向上排空气法收集,使氯气从集气瓶下部进入,将空气从瓶口附近排出,因此a导管应伸至接近瓶底,b导管应略伸入瓶内,即a导管长、b导管短,C正确;
D.氢氧化钙微溶于水,澄清石灰水中的浓度较小,吸收氯气的能力有限;易溶于水,实验室通常用其溶液吸收多余的氯气,反应方程式为。因此,改用澄清石灰水不能获得更好的吸收效果,D错误;
故选D。
22.(25-26高一上·山东济宁·期末)兴趣小组欲用下图装置检验反应的产物(部分加热和夹持装置略),下列说法错误的是
A.a中反应体现了浓的高沸点难挥发性
B.d中试剂用来检验
C.e中试剂可以为浓
D.f中溶液变浑浊,则证明有生成
【答案】D
【知识点】氯气的实验室制法、浓硫酸的强氧化性、常见无机物的制备、常见气体的检验、实验方案评价
【详解】A.a中浓硫酸和NaCl固体加热制备HCl,利用难挥发性酸制易挥发性酸的原理,体现浓的高沸点难挥发性,A正确;
B.b为干燥装置,进入c的气体已经过干燥,d中无水遇水变蓝,可检验装置c中反应生成的,B正确;
C.e为干燥装置,浓与、、均不反应,可放在e中,C正确;
D.未反应的也能将氧化为单质使溶液变浑浊,因此f中溶液变浑浊不能证明一定有生成,D错误;
故选D。
23.(25-26高一上·陕西渭南·期末)纯净干燥的氯气与熔融金属锡反应可制备SnCl4,化学小组的同学设计了如下实验装置进行制备。
已知:①金属锡熔点为231℃,化学活泼性与铁相似;②SnCl4的沸点为114℃;③SnCl4易与水反应。
回答下列问题:
(1)装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的化学方程式为______________。
(2)装置Ⅱ中的试剂名称是______________,装置V的作用是______________。
(3)导管a的作用是______________。
(4)制备SnCl4的化学方程式为______________。
(5)装置VI最好选用下列装置中的______________(填字母),其作用为______________。
(6)为了顺利完成实验,点燃酒精灯的正确操作是______________(填字母)。
A.先点燃Ⅰ处酒精灯,后点燃Ⅳ处酒精灯
B.先点燃Ⅳ处酒精灯,后点燃Ⅰ处酒精灯
C.同时点燃Ⅰ、Ⅳ两处酒精灯
(7)反应前Ⅳ中Sn的质量为17.85g,实验结束后在V中收集到31.3g SnCl4,则SnCl4的产率约为______________(精确到0.1%)。
【答案】(1)
(2) 饱和食盐水 冷凝并收集SnCl4
(3)平衡压强,使浓盐酸能够顺利滴下
(4)
(5) C 吸收尾气Cl2、防止外界水蒸气进入装置V中与SnCl4反应
(6)A
(7)79.9%
【知识点】氯气的实验室制法、常见无机物的制备、探究物质组成或测量物质的含量、物质制备的探究
【详解】(1)实验室用二氧化锰与浓盐酸加热制备氯气,反应的化学方程式为:;
(2)装置II的作用是除去氯气中混有的氯化氢气体,选用的试剂是饱和食盐水(饱和氯化钠溶液);装置V中冰水浴的作用是冷凝并收集(使气态液化);
(3)导管a连接分液漏斗和烧瓶,作用是平衡压强,使浓盐酸能够顺利滴下;
(4)锡与氯气在加热条件下反应生成四氯化锡,化学方程式为:;
(5)由于易与水反应,装置VI需要同时满足两个要求:吸收多余氯气、防止空气中的水蒸气进入装置V。选项C(碱石灰)符合要求,碱石灰既能吸收氯气,又能隔绝空气中的水蒸气。选C,作用是吸收多余的氯气,防止污染空气;同时防止空气中的水蒸气进入装置V,避免与水反应;
(6)实验时需先点燃I处酒精灯,利用生成的氯气排尽装置内的空气,防止锡与空气中的氧气反应,之后再点燃IV处酒精灯,因此选A;
(7)首先计算锡的物质的量:的摩尔质量约为,。根据反应,理论上生成的物质的量为,的摩尔质量为,理论质量为。产率为。
24.(25-26高一上·广东潮州·期末)氯气广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。某兴趣小组在实验室制备纯净的氯气并研究氯气的性质、应用。装置如下:
(1)盛浓盐酸的仪器的名称为______,写出A中反应的化学方程式为_________________。
(2)装置B的作用是____________,装置C中的试剂为______。
(3)a,b均为红色布条,其中a为干燥的,b为湿润的。根据a和b中的现象可以得到的结论是____________。
(4)装置D中NaOH溶液的作用是____________。
(5)工业生产中常用Cl2与石灰乳反应制取漂白粉,反应的化学方程式为__________________。
【答案】(1) 分液漏斗
(2) 除去氯气中混有的氯化氢(或)气体 浓硫酸
(3)干燥的氯气没有漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸(或氯水)具有漂白性
(4)吸收多余的氯气(或尾气处理),防止污染空气
(5)
【知识点】次氯酸及其性质和用途、氯气的实验室制法、漂白粉和漂粉精的制备原理、常见无机物的制备
【分析】本实验在装置A中用二氧化锰与浓盐酸加热制取氯气;装置B中饱和食盐水用于除去氯气中混有的氯化氢;装置C中浓硫酸用于干燥氯气;再用干燥的红色布条a和湿润的红色布条b检验氯气的漂白性;装置D用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,防止污染空气。
【详解】(1)观察装置A可知,盛放浓盐酸的带有活塞的仪器是分液漏斗。实验室制备氯气的原理是二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应,生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为:。
(2)浓盐酸易挥发,导致生成的氯气中混有气体。为了制备纯净的氯气,需要先通过盛有饱和食盐水的装置B来除去气体(氯气在饱和食盐水中的溶解度很小,而极易溶于水)。随后,气体需要通过装置C进行干燥,常用的液体干燥剂是浓硫酸。
(3)实验中,干燥的红色布条a不褪色,说明干燥的氯气分子本身不具备漂白性;而湿润的红色布条b褪色,是因为氯气与水反应生成了盐酸和次氯酸(),次氯酸具有强氧化性,能使有色物质褪色。由此可得出结论:干燥的氯气无漂白性,次氯酸(或氯水)有漂白性。
(4)氯气是一种有毒气体,直接排放会污染环境。氯气能与碱反应生成盐和水,因此装置D中溶液的作用是吸收未反应完的氯气,进行尾气处理。
(5)工业上制取漂白粉的原理是将氯气通入石灰乳中,氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,其中次氯酸钙是漂白粉的有效成分。反应的化学方程式为:。
25.(25-26高一上·江西赣州·期末)是一种广谱、高效的灭菌剂。
(一)在实验室中以和空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入碳酸钠溶液中来制备,再用水吸收制备次氯酸溶液(装置如图所示)。
已知:常温下,是棕黄色、有刺激性气味的气体,以上分解。
(1)装置B中的试剂为__________________,装置E中仪器X的名称为__________________。
(2)装置C制备同时生成一种酸式盐的离子反应方程式是___________________________________。
(3)装置D最好避光的原因是_____________________________________________。
(4)可用E装置模拟工业制备漂白粉,其离子反应方程式为_________________________________________。
(二)用溶液配制反应中所需的溶液。
(5)用量筒量取_________溶液。
(6)配制过程中,下列情况会引起溶液浓度偏低的是_________。
A.量取浓溶液时俯视液面 B.未冷却就移液
C.定容时仰视刻度线 D.量取浓溶液后未洗涤量筒
【答案】(1)
饱和食盐水(或饱和NaCl溶液)
锥形瓶
(2)
(3)
生成的次氯酸见光易分解
(4)
(5)
25.0
(6)AC
【知识点】氯气的实验室制法、常用仪器及使用方法、常见无机物的制备、物质制备的探究
【分析】装置A中浓盐酸与MnO2在加热的条件下反应生成Cl2,B中盛放饱和食盐水,除去Cl2中的HCl,同时与空气混合,C中Cl2和空气(不参与反应)按体积比1:3混合通入碳酸钠溶液中来制备Cl2O,已知:常温下,Cl2O是棕黄色、有刺激性气味的气体,42℃以上分解,为防止Cl2O分解,采用冰水浴,D中用水吸Cl2O制备次氯酸溶液,E装置用来吸收尾气。
【详解】(1)A装置制备Cl2,氯气中混有HCl杂质,装置B作用除去Cl2中的HCl气体,试剂为饱和食盐水;
E中仪器X:锥形瓶;
(2)反应物:Cl2、;产物:Cl2O、酸式盐,还有Cl-; 配平: 2Cl2+2+H2O=Cl2O+2+2Cl-;
(3)D用水吸收Cl2O制备HClO(次氯酸),HClO见光易分解:2HClO 2HCl + O2↑,避光防止次氯酸分解;
(4)工业制漂白粉:Cl2通入石灰乳Ca(OH)2;石灰乳不能拆:Cl2+Ca(OH)2=Ca2++Cl-+ClO-+H2O;
(5)容量瓶没有90 mL规格,选用100 mL容量瓶;根据稀释定律:c1V1=c2V2,设c1=8.00 mol/L,c2=2.00 mol/L,V2=100 mL=0.10L,求V1;8.00 mol/L×V1 = 2.00 mol/L×0.10 L,V1=0.02500L=25.00mL;
(6)公式:c=;
A.量取浓溶液时俯视液面:量取的浓溶液体积偏小,溶质n偏小,浓度偏低;A符合题意;
B.未冷却就移液:溶液热胀,定容冷却后体积V偏小,浓度偏高;B不符合题意;
C.定容时仰视刻度线:加水加多,溶液体积V偏大,浓度偏低;C符合题意;
D.量取浓溶液后未洗涤量筒:量筒残留本身不需要洗涤,无影响;D不符合题意;
故选AC。
热点题型五、氯离子的检验
【知识清单】
1.试剂:稀硝酸、AgNO3溶液。
2.操作:取待测液2mL加入试管中,先滴入少量稀硝酸,然后再滴入AgNO3溶液。
3.现象及结论:产生白色沉淀,该溶液中含有Cl-。
4.原理:Ag++Cl-==AgCl↓。
要点诠释:
(1)加稀硝酸的目的是排除CO32-的干扰,因为Ag2CO3是可以溶于稀硝酸的白色不溶物。因此,鉴定时可以将加试剂的顺序颠倒,即可以先加AgNO3,再加稀硝酸。若生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,同样可以证明溶液中有Cl-。
(2)不用稀盐酸、稀硫酸酸化,否则引入Cl-、SO42-产生干扰。
26.(24-25高一上·山西·期末)某同学准备用新制氯水做如下实验,对预期的实验现象、新制氯水中起直接作用的主要微粒的分析不完全正确的是
选项
所加试剂
实验现象
主要微粒
A
无
新制氯水颜色为黄绿色
B
紫色石蕊试液
紫色石蕊试液先变红后褪色
、
C
固体
产生气泡
D
溶液
产生白色沉淀
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】次氯酸及其性质和用途、氯水的成分及检验、氯水的性质、氯水性质实验探究、氯离子的检验
【详解】A.氯气为黄绿色,则新制氯水溶有氯气,呈黄绿色,A正确;
B.紫色石蕊试液遇氯水先变红后褪色,说明氯水具有酸性、漂白性,起作用的微粒有,B错误;
C.氯气与水反应生成的HCl是强酸,能电离出,能与反应,生成气体,C正确;
D.氯气与水反应生成的HCl在水中能电离出,能与反应,生成AgCl沉淀,D正确;
故选B。
27.(24-25高一上·广东·期末)自来水出厂前,水质检验员需对水中的进行检测。实验室检验的试剂是
A.溶液 B.稀盐酸和溶液
C.稀硝酸和溶液 D.稀硝酸和溶液
【答案】C
【知识点】离子反应在化合物组成的分析、鉴定的应用、卤素离子及其检验、常见阴离子的检验、氯离子的检验
【详解】A.仅加入溶液,等离子也可与反应生成白色沉淀,无法确定是否含,A错误;
B.稀盐酸中本身含有,会引入待测离子干扰检验,无论原溶液是否含都会生成沉淀,B错误;
C.先加稀硝酸可排除、等干扰离子,再加溶液,若产生白色沉淀则证明存在,C正确;
D.稀硝酸和溶液中不含,无法与反应生成特征沉淀,不能检验,D错误;
故选C。
28.(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测)某些离子的检验方法及结论一定正确的是
A.通过焰色试验,观察到火焰呈黄色,则溶液中一定有,可能有
B.加入稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则一定有
C.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸沉淀不消失,一定有
D.氯水中先加入盐酸酸化,再加入溶液产生白色沉淀,说明溶液中有存在
【答案】A
【知识点】焰色试验、常见阳离子的检验、常见阴离子的检验、氯离子的检验
【详解】A.钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色为浅紫色,黄色会掩盖浅紫色,因此观察到黄色火焰,可确定溶液中一定有,若要确定是否含,需透过蓝色钴玻璃观察,因此可能有,A正确;
B.与稀盐酸反应也能产生无色无味的,使澄清石灰水变浑浊,因此无法确定一定有,B错误;
C.若原溶液中含有,加入氯化钡时会生成不溶于盐酸的白色沉淀,因此无法确定一定有,C错误;
D.氯水中本身含有,且加入的盐酸也会引入,因此生成白色沉淀无法说明原溶液中有存在,D错误;
故选A。
热点题型六:次氯酸、次氯酸盐的性质及应用
【知识清单】
1.次氯酸
(1)强氧化性:HClO中+1价Cl表现出很强的得电子能力,得电子还原成Cl-,其氧化性比Cl2还强。HClO以其强氧化性杀死水中的病菌,起到消毒的作用,还能使染料和有机物质褪色而具有漂白作用。
(2)弱酸性:HClO是一元弱酸,酸性比碳酸还弱,在水中只有少部分发生电离:HClOH++ClO-。
(3)不稳定性:HClO只存在于水溶液中,在光照下易分解放出氧气:2HClO2HCl+O2↑。
2.次氯酸盐
Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O(可作漂白液,有效成分为NaClO)。
2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。漂白粉(或漂粉精)的有效成分均为Ca(ClO)2。
84消毒液(拓展):有效成分为NaClO,溶液具有碱性和强氧化性。它与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合会立即产生氯气,其离子方程式是ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O。
用途:杀菌、消毒。
29.(26-27高一上·北京昌平·阶段检测)碱溶液中都含有,因此不同的碱表现出一些共同的性质,是碱的类别通性。下列关于氢氧化钠性质的描述中不属于碱的类别通性的是
A.能使紫色石蕊溶液变蓝色
B.氢氧化钠能与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠
C.能与盐酸溶液反应生成水
D.能与氯化铜溶液反应生成蓝色沉淀
【答案】B
【知识点】酸、碱、盐、氧化物、离子反应的发生条件、氯气与还原性化合物的反应、次氯酸盐的性质和用途、氯气和碱溶液的反应
【详解】A.碱溶液中均含有,都能使紫色石蕊溶液变蓝,属于碱的类别通性,A不符合题意;
B.碱的通性包括与酸碱指示剂作用、与酸发生中和反应、与酸性氧化物反应生成盐和水、与部分可溶性盐反应生成新碱和新盐,与氯气反应不属于碱的通性范畴,且并非所有碱都能与氯气发生该类反应,不属于碱的类别通性,B符合题意;
C.所有碱均可与盐酸发生中和反应,本质为,属于碱的类别通性,C不符合题意;
D.可溶性碱溶液中的均可与氯化铜溶液中的结合生成蓝色沉淀,属于碱的类别通性,D不符合题意;
故选B。
30.(25-26高一上·云南曲靖·期末)(多选)下列关于氯气及其化合物的说法中,正确的是
A.氯气有毒,但可用于自来水消毒
B.氯气与铁反应生成FeCl3
C.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
D.氯气通入NaOH溶液中可制得漂白液
【答案】ABCD
【知识点】氯气的用途、氯气与金属单质的反应、次氯酸盐的性质和用途、漂白粉和漂粉精的制备原理、氯气和碱溶液的反应
【详解】A.氯气是有毒气体,其与水反应生成的次氯酸具有强氧化性可杀灭水中细菌,控制合理用量时可用于自来水消毒,A正确;
B.氯气具有强氧化性,与铁在点燃条件下反应时将铁氧化为+3价,生成,B正确;
C.漂白粉为氯化钙和次氯酸钙的混合物,其中有效成分为,C正确;
D.氯气通入溶液中发生反应,有效成分为次氯酸钠的产物即为漂白液,D正确;
故选ABCD。
31.(25-26高一上·浙江绍兴·期末)次氯酸钠是“84”消毒液的主要成分,下列说法正确的是
A.“84”消毒液是电解质
B.NaClO在水溶液中能电离产生
C.次氯酸钠既可以作消毒剂,也可以作漂白剂
D.“84”消毒液和洁厕灵(主要成分是稀盐酸)同时使用能增强杀菌效果
【答案】C
【知识点】电解质、非电解质概念、非电解质、电解质物质类别判断、电离方程式、次氯酸盐的性质和用途、化学科学对人类文明发展的意义
【详解】A.电解质是在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,“84”消毒液是混合物,不属于电解质,A错误;
B.属于强电解质,在水溶液中电离产生和,不会电离出,B错误;
C.次氯酸钠具有强氧化性,可使蛋白质变性起到消毒作用,也可氧化有色物质起到漂白作用,因此既可以作消毒剂,也可以作漂白剂,C正确;
D.“84”消毒液中的和洁厕灵中的在酸性条件下会发生反应,生成有毒的,不能同时使用,D错误;
故答案选C。
32.(26-27高一上·山东菏泽·阶段检测)下列说法中不正确的是
A.漂白粉和84消毒液都是混合物,两者都不可以长期保存
B.漂白粉中含有次氯酸,所以漂白粉能使有机色质褪色
C.工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉
D.漂白粉在空气中容易失效的原因是易与空气中的和反应生成不稳定的
【答案】B
【知识点】次氯酸及其性质和用途、次氯酸盐的性质和用途、漂白粉和漂粉精的制备原理、漂白粉的变质原因及检验
【详解】A.漂白粉的主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2,84消毒液为含NaClO等物质的水溶液,二者均为混合物,且有效成分久置会逐渐减少,均不宜长期保存,A正确;
B.漂白粉的有效成分是,其中不含次氯酸。在水和二氧化碳作用下可生成次氯酸:。次氯酸具有强氧化性,能使有机色质褪色,B错误;
C.石灰乳中的与氯气反应可生成漂白粉的主要成分:,C正确;
D.漂白粉中的与空气中的二氧化碳和水反应生成不稳定的次氯酸:。次氯酸见光易分解:。有效成分逐渐被消耗,漂白粉容易失效,D正确;
故选B。
33.(25-26高二上·云南文山·期末)部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是
A.洁厕灵与“84”消毒液不能混用的原因是a与f反应生成b
B.c为有毒物质,不可用于自来水消毒
C.将b通入澄清石灰水,可以制取漂白粉
D.b转化d,必须加入氧化剂才能实现
【答案】A
【知识点】酸、碱、盐、氧化物、次氯酸盐的性质和用途、漂白粉和漂粉精的制备原理、歧化反应与归中反应、氯气和水的反应
【分析】根据图中横纵坐标的意义可知,a为HCl、b为Cl2、c为ClO2、d为HClO、e为氯酸盐,氯元素的存在形式为、f为次氯酸盐,氯元素的存在形式为、g为;
【详解】A.洁厕灵主要成分为(即a),“84”消毒液主要成分为次氯酸盐(即f类),二者发生归中反应生成有毒的(即b),因此不能混用,A正确;
B.c为,是常用的高效自来水消毒剂,可用于自来水消毒,B错误;
C.工业上是将(即b)通入石灰乳制取漂白粉,澄清石灰水溶质浓度极低,无法用于制取漂白粉,C错误;
D.(即b)与水发生歧化反应即可生成(即d),该反应中既是氧化剂又是还原剂,不需要额外加入氧化剂,D错误;
故答案选A。
34.(25-26高一上·江西赣州·期末)利用“价类二维图”研究物质的性质,是一种有效的学习方法。如图是氯元素及其化合物的二维图的部分信息,下列说法不正确的是
A.b、d均可用于自来水消毒
B.用pH试纸测定f溶液的酸碱性
C.不需要还原剂也可实验的转化
D.气体a溢出到空气中易产生白雾
【答案】B
【知识点】酸、碱、盐、氧化物、次氯酸及其性质和用途、氯水的性质、次氯酸盐的性质和用途
【分析】首先根据价类二维图确定各物质:a为HCl,b为Cl2,d为ClO2,f为HClO,g为、k为KClO3,i为KCl;
【详解】A.b为Cl2、d为ClO2,二者均具有强氧化性,均可用于自来水消毒,A正确;
B.f为HClO,HClO具有漂白性,可漂白pH试纸,无法用pH试纸测定其溶液的酸碱性,B错误;
C.k为KClO3,i为KCl,KClO3受热发生歧化反应可直接分解生成KCl,不需要额外加入还原剂,C正确;
D.a为HCl,HCl易挥发,溢出到空气中结合水蒸气形成盐酸小液滴,易产生白雾,D正确;
故选B。
35.(26-27高一上·陕西渭南·阶段检测)书写有关化学方程式
(1)过氧化钠做供氧剂的原因(写出2个化学方程式)______________;______________。
(2)制取漂白粉的化学方程式______________。
(3)氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式______________。
(4)漂白粉长时间暴露在空气中就会失去效用,失效原因是(写出2个化学方程式)______________;______________。
(5)将钠投入到溶液中,写出化学方程式______________
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(或分步书写:、)
【知识点】次氯酸盐的性质和用途、漂白粉和漂粉精的制备原理、钠与盐溶液的反应、过氧化钠与水的反应、过氧化钠和二氧化碳反应
【详解】(1)过氧化钠作供氧剂的原理是可与人体呼出的、分别发生氧化还原反应生成,适用于呼吸面具、潜水艇等缺氧场景,,;
(2)工业制取漂白粉的原料为氯气和石灰乳(),该反应为歧化反应,氯元素部分降为-1价生成,部分升为+1价生成有效成分,配平后得到对应方程式。
(3)与溶液发生歧化反应,氯元素部分化合价降低为-1价生成,部分升高为+1价生成,同时生成水,该反应可用于制备漂白液或吸收氯气尾气。
(4)漂白粉有效成分为,暴露在空气中时,根据强酸制弱酸规律,与空气中的、反应生成,;不稳定,光照条件下分解为和,失去漂白氧化性,因此漂白粉失效,。
(5) 钠是极活泼金属,投入盐溶液时不会直接置换金属阳离子,优先与水反应生成和,,生成的再与发生复分解反应生成沉淀,,总反应为。
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课后提升
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查漏补缺
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1.(25-26高一上·四川广元·阶段检测)下列关于氯的说法正确的是
A.氯气泄漏,可用浸有NaOH溶液的毛巾捂住口鼻,逃离现场
B.向新制氯水中滴入几滴石蕊溶液,溶液先变红后褪色
C.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成白色的烟
D.氯元素在自然界中既有游离态又有化合态存在
【答案】B
【知识点】氯及其化合物、卤素在自然界的存在、次氯酸及其性质和用途、氯气与金属单质的反应、氯水的性质
【详解】A.为强腐蚀性强碱,会损伤皮肤,氯气泄漏应使用浸有肥皂水等弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻,A错误;
B.新制氯水中含有使溶液呈酸性,可使石蕊溶液变红,同时含有的具有漂白性,可将变红的石蕊溶液漂白褪色,因此现象为先变红后褪色,B正确;
C.红热铜丝在氯气中燃烧生成,产生棕黄色的烟,而非白色烟,C错误;
D.氯元素化学性质活泼,在自然界中仅以化合态存在,无游离态,D错误;
故选B。
2.(2.4微项目——科学使用含氯消毒剂夯实基础)下列有关图中物质的说法错误的是
A.可用作发酵粉
B.有效成分为Ca(ClO)2
C.液氯不能储存于钢瓶中
D.用作呼吸面具中的供氧剂
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】氯气的物理性质、次氯酸盐的性质和用途、过氧化钠的物理性质、组成、结构及用途、过氧化钠和二氧化碳反应、碳酸氢钠的俗称、物理性质及用途
【详解】A.该物质为(小苏打),受热易分解或与酸反应生成气体,可使面食膨松,可用作发酵粉,A正确;
B.漂白粉是和的混合物,有效成分为,B正确;
C.常温下与铁不发生反应,因此液氯可以储存于钢瓶中,C错误;
D.该物质为,可与、反应生成,可用作呼吸面具中的供氧剂,D正确;
故答案为C。
3.(24-25高一上·四川宜宾·期末)下列有关实验现象和结论的描述不正确的是
A.Na受热先熔化然后与氧气剧烈反应,发出黄色火焰
B.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色的火焰
C.取少量待测液于试管中,加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀产生,说明溶液中有Cl-
D.将氯气通入装有干燥有色布条的集气瓶中,发现布条褪色,说明氯气具有漂白性
【答案】D
【知识点】次氯酸及其性质和用途、氯气与非金属单质的反应、钠与氧气等非金属的反应、氯离子的检验
【详解】A.钠的熔点较低,受热时先熔化,后与氧气剧烈反应生成过氧化钠,钠的焰色为黄色,因此发出黄色火焰,A正确;
B.纯净的在中燃烧反应平缓,安静燃烧,火焰呈苍白色,B正确;
C.加足量硝酸酸化可排除等干扰离子,加入溶液产生的白色沉淀为,可说明溶液中含,C正确;
D.干燥的氯气不具有漂白性,氯气与水反应生成的才具有漂白性,因此干燥氯气不能使干燥有色布条褪色,现象和结论均错误,D错误;
故选D。
4.(25-26高一上·重庆·期末)在进行“氢气在氯气中燃烧”实验中,不需要标注的图标是
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】氯气与非金属单质的反应、常见危险化学品的使用标识、实验安全防护
【详解】A.该图标为护目镜标识,实验涉及有毒、有腐蚀性的、,需要该标注,A需要;
B.该图标为当心触电标识,本实验为氢气在氯气中燃烧,无需使用电器设备,不需要该标注,B不需要;
C.该图标为注意通风标识,有毒,实验需在通风环境中进行,需要该标注,C需要;
D.该图标为洗手标识,、具有腐蚀性,实验后需洗手,需要该标注,D需要;
选B。
5.(专题02 化学实验基础(期中真题汇编,广东专用)高一化学上学期)安全和规范意识是重要的化学学科素养。下列叙述或做法不合理的是
A.实验后未用完的钠能放回原试剂瓶
B.金属钠着火,不可以使用泡沫灭火器
C.做“钠与水的反应”实验,可近距离俯视观察烧杯
D.液氯常温下不与铁反应,可以储存在钢瓶中
【答案】C
【知识点】氯气与金属单质的反应、钠单质的保存与用途、钠与氧气等非金属的反应、钠与水反应原理
【详解】A.一般药品未用完的放到废液缸,而钠易与空气中的水蒸气、氧气反应,实验后未用完的钠能放回原试剂瓶中,A正确;
B.金属钠着火,钠与氧气反应生成的过氧化钠与泡沫灭火器产生的二氧化碳反应产生的氧气,具有助燃性,使得火势更旺,金属钠着火,不可以使用泡沫灭火器,B正确;
C.钠与水的反应放出反应剧烈且放出大量的热,从安全角度考虑不可近距离俯视观察烧杯,C错误;
D.液氯与铁常温下不反应,可以将液氯储存在钢瓶中方便运输,D正确;
故选C。
6.(24-25高一上·云南昭通·期末)新制氯水中含有多种成分,现有四支盛有新制氯水的试管,分别进行下列操作,所对应的实验现象及得出的推论均正确的是
选项
操作
实验现象
推论
A
往试管内滴加酚酞溶液
溶液变红
新制氯水中含有
B
观察溶液颜色
溶液呈黄绿色
新制氯水中含有
C
往试管内滴加品红(一种色素)溶液
溶液先变红后褪色
具有漂白性
D
往试管内滴加溶液
无白色沉淀
氯水中无
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】次氯酸及其性质和用途、氯水的成分及检验、氯水的性质、氯离子的检验
【详解】A.新制氯水显酸性,滴加酚酞后溶液不变红,表中实验现象错误;新制氯水中确实含有,A错误;
B.新制氯水呈黄绿色,是因为其中含有,表中实验现象与推论均正确,B正确;
C.品红因HClO的漂白作用而褪色,具有漂白性的是HClO而不是,表中推论错误,C错误;
D.新制氯水中含有,滴加溶液会生成AgCl白色沉淀,表中实验现象与推论均错误,D错误;
故选B。
7.(25-26高一上·湖北武汉·期末)如图为氯元素的“价—类”二维图,下列说法错误的是
A.甲可以通过一步反应生成乙 B.丙对应的镁盐为
C.丁对应的钾盐可用于实验室制取氧气 D.戊中氯元素只具有氧化性
【答案】B
【知识点】酸、碱、盐、氧化物、次氯酸及其性质和用途、次氯酸盐的性质和用途
【分析】依据氯元素的化合价及物质所属类别,可推出甲、乙、丙、丁、戊分别为Cl2、HClO、次氯酸盐、氯酸盐、HClO4,据此作答。
【详解】A.甲为,乙为,与水反应可一步生成,A正确;
B.丙为+1价氯对应的盐(次氯酸盐),对应的镁盐为,中氯元素为-1价,不属于丙对应的盐,B错误;
C.丁为+5价氯对应的盐(氯酸盐),其钾盐为,可在催化、加热条件下分解制取氧气,是实验室制氧气的常用方法,C正确;
D.戊中氯元素为+7价,是氯元素的最高价态,只能得电子化合价降低,因此只具有氧化性,D正确;
故答案选B。
8.(25-26高一上·山西朔州·期末)“价一类”二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。下图为氯元素的“价—类”二维图,下列说法错误的是
A.和在一定条件下可以反应生成
B.和强碱溶液在一定条件下反应可以转化为和,则和的物质的量之比为
C.是安全、高效的绿色消毒剂,但仍需规范使用
D.不能用同一个离子方程式表示、与溶液的反应
【答案】B
【知识点】离子反应的发生及书写、氯及其化合物、次氯酸及其性质和用途
【详解】首先确定各对应物质:X为(-1价氯的氢化物),Y为(0价氯单质),Z为(+4价氯的氧化物),M为(+1价含氧酸),N为(+7价含氧酸),P为-1价氯的盐(如),Q为+1价氯的盐(如),K为+5价氯的盐(如),以此解答。
A.与氯酸盐可发生归中反应生成,例如反应,A正确;
B.与热强碱反应生成氯化物和氯酸盐,离子方程式为,P(氯化物)和K(氯酸盐)的物质的量之比为,不是,B错误;
C.Z为,是安全高效的绿色消毒剂,但具有强氧化性,仍需规范使用,C正确;
D.是弱酸,与反应的离子方程式为;是强酸,与反应的离子方程式为,二者离子方程式不同,D正确;
答案选B。
9.(25-26高一上·贵州毕节·阶段检测)有科学家提出,使用氯气对自来水消毒时,氯气会与水中的有机物发生反应,生成的有机氯化物可能对人体有害,下列说法正确的是
A.自来水的消毒还可以用和
B.向氯水中滴加紫色石蕊溶液,现象是溶液变红不褪色
C.能使湿润的有色布条褪色,则氯气具有漂白性
D.氯水久置酸性会减弱
【答案】A
【知识点】次氯酸及其性质和用途、氯水的性质、新制氯水与久置氯水的区别、臭氧、氯的氧化物、氯气和水的反应
【详解】A.和均具有强氧化性,可用于自来水消毒,A正确;
B.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,其反应为。氯水中的酸性物质先使紫色石蕊溶液变红,随后HClO因具有强氧化性而使有色物质褪色,完整现象应为先变红后褪色,B错误;
C.干燥的不能使干燥的有色布条褪色。湿润条件下,先与水反应生成HClO,真正使有色布条褪色的是具有强氧化性的HClO,不能由该现象得出氯气具有漂白性,C错误;
D.氯水久置时,HClO逐渐分解,反应为。生成的HCl是强酸,因此氯水久置后酸性增强,不是减弱,D错误;
故选A。
10.(25-26高一上·吉林延边·期末)下列关于物质工业制备的说法正确的是
A.钠单质:通过电解NaCl溶液制得
B.纯碱工业:向NaCl溶液中通入足量制得
C.盐酸:与燃烧生成HCl溶于水制得
D.漂白粉:通过与澄清石灰水反应制得
【答案】C
【知识点】氯气的工业制法、漂白粉和漂粉精的制备原理、常见金属的冶炼、纯碱的生产
【详解】A.工业上制备钠单质是通过电解熔融NaCl或NaOH,而不是电解NaCl溶液,因为电解NaCl溶液会生成NaOH、H2和Cl2,无法得到钠单质,A错误;
B.工业上制备纯碱(Na2CO3)采用氨碱法(索尔维法),涉及向氨化的NaCl溶液中通入CO2生成NaHCO3,再加热分解得到Na2CO3,而非直接向NaCl溶液中通入CO2,B错误;
C.工业上制备盐酸是通过电解食盐水产生的H2和Cl2燃烧生成HCl,再将HCl溶于水制得,该方法符合实际工业生产,C正确;
D.工业上制备漂白粉是用Cl2与石灰乳反应,而非澄清石灰水,因为澄清石灰水中Ca(OH)2浓度太低,反应效率低,D错误;
故选C。
11.(26-27高一上·陕西渭南·阶段检测)某研究性学习小组欲探究氯气的化学性质,设计如图所示的实验装置。
已知:该装置气密性良好;铜粉放在耐高温托盘内(防止硬质玻璃管炸裂)。请回答下列问题:
(1)为防止铜与空气中的氧气反应,在加热之前应该进行的操作为______________。
(2)当观察到溶液中出现白色沉淀时,点燃酒精灯加热;写出溶液中生成白色沉淀的化学方程式:__________________________________________________。
(3)硬质玻璃管中的反应现象为__________________,反应的化学方程式为__________________________________________。
(4)装置中空试管的作用是______________________________________。
(5)烧杯中氢氧化钠溶液的作用是__________________________。
【答案】(1)通入氯气排尽装置中的空气
(2)、
(3) 剧烈反应,产生棕黄色的烟
(4)防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中,使硬质玻璃管炸裂
(5)吸收尾气中的氯气,防止污染空气
【知识点】氯气与金属单质的反应、物质性质的探究、氯气和碱溶液的反应、仪器的组装和气密性检查、物质的加热、氯气和水的反应
【分析】硬质玻璃管为反应装置,Cu和氯气在加热条件下产生CuCl2。空试管为防倒吸装置,目的是防止试管中的水倒吸入硬质玻璃管,导致其炸裂。水的作用是溶解CuCl2粉尘,避免其进入后续试剂。紫色石蕊试液和AgNO3溶液均可检验Cl2,Cl2溶于水产生HCl和HClO,使紫色石蕊试液先变红再褪色,AgNO3溶液内产生白色沉淀。NaOH溶液为尾气吸收装置,避免Cl2泄漏污染空气。
【详解】(1)为防止铜与空气中的氧气反应,在加热之前应该进行的操作应该为:通入氯气排尽装置中的空气;
(2)Cl2溶于水产生HCl和HClO,HCl电离出Cl-与Ag+结合形成AgCl沉淀,两个步骤的化学方程式分别为、;
(3)Cu和氯气在加热条件下剧烈反应,产生棕黄色的烟;该反应的化学方程式为;
(4)空试管为防倒吸装置,目的是防止试管中的水倒吸入硬质玻璃管,导致其炸裂;
(5)NaOH溶液为尾气吸收装置,作用是吸收尾气中的氯气,避免Cl2泄漏污染空气。
12.(26-27高一上·云南·阶段检测)消毒剂在生产、生活中有极其重要的作用,开发具有广谱、高效、低毒特性的杀菌剂和消毒剂是今后发展的趋势。请回答下列问题:
Ⅰ.曾经,世界各国的饮用水消毒剂主要为。实验室常用加热固体和浓盐酸的混合物来制取,反应的化学方程式为(浓)(未配平)。
(1)某同学在实验室利用该反应制取少量,发生装置应选用__________(填标号)。
A. B. C.
(2)配平化学方程式:_____________。
(浓)。
该反应中,被氧化的与未被氧化的的质量之比为________。
Ⅱ.是一种广谱型消毒剂,目前已逐渐取代成为新的自来水消毒剂。工业上常用和的混合溶液加酸化制取,该反应的氧化剂和还原剂的化学计量数之比为。
(3)写出该反应的化学方程式:_____________________________________________________________。
Ⅲ.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的一种方法的化学原理可用化学方程式表示为。高铁酸钠在水中电离出的具有强氧化性,能杀死水中的细菌,起到消毒的作用;其溶于水产生的胶体能吸附水中的悬浮杂质并使其沉降,达到净水效果。
(4)写出高铁酸钠在水中的电离方程式:_____________________________________。
(5)设计简单实验方案鉴别溶液和胶体:__________________________________________________________________________________________。
(6)用上述方法制取时,理论上被还原的_________(填化学式)的质量为_________g。
【答案】(1)B
(2)
1;4;1;1;2
(3)
(4)
(5)
用一束可见光分别照射两种液体,从侧面观察,若看到一条光亮的“通路”,则该液体为 胶体,无此现象的为 溶液
(6)
11.175
【知识点】胶体的性质和应用、电离方程式、氯气的实验室制法
【详解】(1) 实验室制取氯气使用的是二氧化锰(固体)和浓盐酸(液体),且需要在加热条件下进行,属于“固液加热型”反应。A装置为固固加热型,C装置为固液常温型,B装置为固液加热型,故选B;
(2)在反应过程中, 元素化合价由 +4 降至 +2,一个得2个电子,部分 元素化合价由 -1 升至 0,每生成1个 失2个电子,根据得失电子守恒,配平后的方程式为:,反应中,每消耗 ,有 转化为 (化合价升高,被氧化),另外 转化为 (化合价不变,未被氧化,起酸性作用),因此被氧化的 与未被氧化的 的物质的量之比为 ,质量之比也为 ;
(3)反应中 为氧化剂, 化合价从 +5 降至 +4, 为还原剂,化合价从 +4升至+6,已知氧化剂和还原剂化学计量数之比为 ,结合原子守恒可推断生成物还有 和 ,故化学方程式为:;
(4)高铁酸钠是可溶性盐,属于强电解质,在水中完全电离出钠离子和高铁酸根离子,电离方程式为:;
(5)鉴别溶液和胶体最简单、最常用的方法是利用胶体的丁达尔效应,具体操作为:用一束可见光分别照射两种液体,从侧面观察,若有光亮的“通路”,则为 胶体,若无此现象,则为 溶液;
(6)在反应 中, 中的 元素化合价由 +1 降低到 -1,作氧化剂,被还原, 的摩尔质量为 , 的物质的量为 ,根据化学方程式可知,生成 需要消耗 ,则生成 理论上需要消耗 , 的摩尔质量为 ,故被还原的 的质量为 。
13.(25-26高一上·广东汕头·期末)高铁酸钾具有高效的消毒作用,为一种新型非氯高效消毒剂。已知:易溶于水、微溶于浓碱溶液,不溶于乙醇,在0~5℃的强碱性溶液中较稳定。
I.湿法制备高铁酸钾方法如下。
原理:实验室中常用KClO在强碱性介质中与反应制备。
(1)制取KClO溶液的装置如图所示。
装置A中反应的化学方程式为________________;B装置的作用为除去氯气中的HCl,B中的溶液为_________。
(2)制备溶液时原料可用氯气与氢氧化钠反应制得(该反应为放热反应),若没有采取降温措施,会生成杂质。现将通入溶液中,反应得到、、的混合液,经测定与的物质的量之比为3:1,则与溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为___________。
(3)写出在强碱性介质中与反应生成溶液的离子方程式:________________________________。
__________________________________________
(4)制取高铁酸钾晶体。将装置C中制得的溶液转移到大烧杯中,依次加入一定量的1mol/L KOH溶液和饱和溶液,搅拌,充分反应,再向反应后的溶液中加入_________,搅拌至大量晶体析出,静置、过滤,用_________洗涤,干燥。
Ⅱ.干法制备高铁酸钾的主要反应为:
(5)该反应中的还原剂是_______,每生成1mol 转移_______个电子(阿伏加德罗常数的值用NA表示)。
【答案】(1) 饱和食盐水
(2)2:1
(3)
(4) KOH固体 乙醇
(5) 和
【知识点】基于氧化还原反应守恒规律的计算、氯气的实验室制法、常见无机物的制备
【详解】(1)①装置A中发生的是与浓盐酸在加热条件下的反应,反应中被还原为,被氧化为,故反应为;
②装置B内的液体需要能够除去氯气中的,一般选用饱和溶液,高浓度的可以抑制氯气经过时发生水解反应,但不影响水溶液对的有效吸收;
(2)不妨假设,,那么氧化的氯元素物质的量为,在氧化部分的价态变化中从价被氧化为价,从价被氧化为价,总共转移的电子数即为,在还原部分的价态变化中,只包含元素从价被还原为价的部分,那么还原的氯元素物质的量为,故;
(3)观察反应中的价态变化,元素由价被氧化为中的价,元素由中的价被还原为价,价态变化比为3:2,故前的系数与前的系数之比应为2:3,此时观察方程式中左侧总电荷高于右侧,氧原子数少于右侧,由于体系为强碱性介质,故考虑在方程左侧补,那么右侧就应该补,随即将方程完全配平即可;
(4)①根据题干信息,易溶于水、微溶于浓碱溶液,向反应后的溶液体系中投入碱,使溶液成为强碱性体系,就可以降低溶解度,使大量晶体析出;
②洗涤的过程中,应当保证洗涤剂能够带走杂质且的质量不因溶解而损失,根据题干信息,不溶于乙醇,故可以选用乙醇作为洗涤剂;
(5)①观察反应中的价态变化,元素由的价被氧化为中的价,中的元素部分由价被氧化为中的价,部分由价被还原为和中的价,还原剂具有还原性,在反应中被氧化,因此该反应中的还原剂应为和;
②考虑反应中被氧化的部分,生成,有元素由价被氧化为价,该部分转移电子,同时生成,有1mol元素由价被氧化为价,该部分转移电子,合计转移电子 ,也即个。
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