2.2 氯及其化合物(培优专练)化学人教版必修第一册
2026-10-09
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内容正文:
2.2 氯及其化合物
目 录
攻题型 定点突破,夯实要点
题型1 氯的存在及氯气物理性质
题型2 氯气的化学性质及氯离子的检验
题型3 氯水成分及性质探究
题型4 氯气与碱反应及氯气的用途
题型5 漂白剂的制备及保存
题型6 氯气的实验室制法
题型7 氯的氧化物
题型8 实验探究综合
练综合 融会贯通,拓展提升
题型1 氯的存在及氯气物理性质
1.【氯的存在】下列说法中,错误的是
A.氯气是一种黄绿色有毒气体,密度比空气大
B.氯气常用于制备漂白粉等杀菌消毒剂
C.新制氯水具有漂白作用,是因为Cl2具有漂白性
D.氯元素在自然界中以化合态存在
【答案】C
【详解】A.氯气常温下为黄绿色有毒气体,其相对分子质量为71,大于空气的平均相对分子质量29,密度比空气大,A正确;
B.工业上常用氯气与石灰乳反应制备漂白粉,反应为,漂白粉可作杀菌消毒剂,B正确;
C.新制氯水的漂白性是因为与水反应生成的具有强氧化性,本身不具有漂白性,C错误;
D.氯气化学性质活泼,易与其他物质发生反应,自然界中氯元素均以化合态存在,D正确;
故选C。
2.【氯气的物理性质】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
【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。
题型2 氯气的化学性质
1.【氯气的化学性质】下列有关Cl2的说法中,错误的是
A.Cl2是一种黄绿色的有毒气体
B.Cl2可以贮存在钢瓶中,说明Cl2与Fe不反应
C.纯净的H2可以在 Cl2中安静地燃烧,生成HCl
D.Cl2可以使湿润的有色布条褪色
【答案】B
【详解】A.的物理性质为黄绿色、有刺激性气味的有毒气体,A正确;
B.常温下,干燥的与不反应,因此可贮存在钢瓶中,但点燃或加热条件下二者可反应生成,并非与完全不反应,B错误;
C.纯净的可以在中安静燃烧,产生苍白色火焰,反应生成,C正确;
D.会和湿润布条中的水反应生成具有漂白性的,因此可使湿润的有色布条褪色,D正确;
故选B。
2.【氯气与金属的化合反应】下列金属氯化物既可以用金属单质与氯气发生化合反应制得,又可以用金属单质与盐酸反应制得的是
A.CuCl2 B.FeCl3 C.FeCl2 D.MgCl2
【答案】D
【详解】A.Cu与化合可生成,但Cu金属活动性排在H之后,不能与盐酸反应,A不符合题意;
B.Fe与化合生成,但Fe与盐酸反应只能生成,无法得到,B不符合题意;
C.Fe与盐酸反应可生成,但具有强氧化性,Fe与化合只能生成,无法得到,C不符合题意;
D.Mg与发生化合反应生成,Mg金属活动性排在H之前,与盐酸反应也生成,D符合题意;
答案选D。
3.【氯气与金属、非金属单质反应的现象】自被发现至今,已在医药、农药、化学工业等方面获得广泛应用。下列关于性质的说法正确的是
A.纯净的在中燃烧发出淡蓝色火焰
B.金属钠在中燃烧,发出黄光,产生棕黄色的烟
C.铜丝在中剧烈燃烧,产物为
D.铁丝在中的燃烧产物溶于水,可形成浅绿色溶液
【答案】C
【详解】A.纯净的在中燃烧发出苍白色火焰,淡蓝色是在中燃烧的火焰颜色,A错误;
B.金属钠在中燃烧生成,产生白烟,棕黄色烟是铜在中燃烧的现象,B错误;
C.氧化性较强,可将氧化为+2价,铜丝在中燃烧产物为,C正确;
D.铁丝在中燃烧产物为,溶于水形成含的黄色溶液,浅绿色是溶液的颜色,D错误;
故选C。
4. 【氯气反应的方程式】下列过程对应的离子方程式正确的是
A.溶液中通入:
B.溶液中滴加NaOH溶液:
C.冷的石灰乳中通入:
D.NaCl溶液中滴加溶液:↓
【答案】D
【详解】A.该离子方程式电荷不守恒,左侧总电荷为,右侧总电荷为,正确应为,A错误;
B.是弱酸的酸式酸根,不能拆分为和,正确应为,B错误;
C.石灰乳为的悬浊液,不能拆写为,应保留化学式,正确应为,C错误;
D.和均为强电解质完全电离,反应实质是与结合生成沉淀,离子方程式书写无误,D正确;
故选D。
5. 【氯气性质探究及氯离子的检验】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
【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。
题型3 氯水成分及性质探究
1.【氯水的成分及性质】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
【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。
2.【氯水的漂白性】某同学用下图所示的实验装置研究的性质。下列说法正确的是
A.浓硫酸的作用是除去氯气中的HCl
B.干燥的有色布条和湿润的有色布条均褪色
C.此实验现象可证明湿润的氯气具有漂白性
D.方框内可以放置装有水的洗气瓶吸收尾气
【答案】C
【详解】A.浓硫酸具有吸水性,本实验中作用是除去中的水蒸气,除去杂质需用饱和食盐水,A错误;
B.干燥的不具有漂白性,起漂白作用的是与水反应生成的,因此干燥的有色布条不褪色,仅湿润的有色布条褪色,B错误;
C.实验中干燥有色布条不褪色、湿润有色布条褪色,对比可证明湿润的氯气具有漂白性,C正确;
D.在水中溶解度较小,水无法完全吸收尾气,应选用溶液吸收尾气,D错误;
故答案选C。
3.【新制氯水和久置氯水的性质探究】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
【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。
题型4 氯气与碱反应及氯气的用途
1.
【氯气与氢氧化钠反应】已知氯气和溶液在一定温度下能发生化学反应,某温度下,将氯气通入溶液中,反应得到、和的混合溶液,经测定与的个数比为,则氯气与氢氧化钠反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数比为
A.2∶1 B.4∶1 C.3∶1 D.21∶5
【答案】A
【详解】设的个数为3,的个数为1,则被氧化的氯原子总个数为,失电子总个数为;根据得失电子守恒,被还原的氯原子(生成,每个得1个电子)的个数为8,二者个数比为,故选A。
2.【氯气的用途】下列反应不适合用于工业生产的是
A.电解饱和食盐水制氯
B.钠在氯气中燃烧制氯化钠
C.氯气与石灰乳反应制漂白粉
D.氢气与氯气点燃生成氯化氢,氯化氢溶于水制盐酸
【答案】B
【详解】A.电解饱和水溶液制取是氯碱工业的核心反应,原料来源丰富、成本低,适合工业生产,A不符合题意;
B.自然界中存在大量(如海水、岩盐等),可通过物理提纯低成本获得,而金属的制备成本极高,用在中燃烧制经济效益极低,不适合工业生产,B符合题意;
C.与石灰乳(主要成分为)反应制漂白粉是工业生产漂白粉的常规方法,原料廉价易得、反应条件温和,适合工业生产,C不符合题意;
D.与点燃生成,溶于水制盐酸是工业制盐酸的主流工艺,反应可控、产物纯度高,适合工业生产,D不符合题意;
故选B。
题型5 漂白剂的制备及保存
1.【漂白剂的制备】下列关于含氯消毒剂的解释不正确的是
A.“84”消毒液不能与洁厕灵混合使用:
B. 工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉:
C. 氯水应避光保存的原因是:
D. 向Ca(ClO)2溶液中通入适量CO2可增强漂白效果:
【答案】C
【详解】A.“84”消毒液有效成分为,洁厕灵主要成分为,两者混合发生归中反应生成有毒,给出的离子方程式书写正确,A正确;
B.工业上将通入石灰乳制取漂白粉,给出的化学方程式书写正确,B正确;
C.见光分解的正确反应为,选项给出的反应产物错误,C错误;
D.与、反应生成漂白性更强的,可增强漂白效果,给出的化学方程式书写正确,D正确;
故选C。
2.【漂白剂的漂白原理及保存】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
【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。
题型6 氯气的实验室制法
1.【氯气的实验室制法】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
【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。
2.【氯气的制备及性质探究】探究是培养创新精神和实践能力的手段。用如图装置探究氯气的性质,图中三支试管口均放置浸有溶液的棉花。下列对实验现象的分析正确的是
A.①中淀粉KI试纸变蓝
B.②中产生白色沉淀,说明氯气与水反应生成
C.一段时间后向③中加入溶液,有血红色沉淀生成
D.④溶液先变红后褪色,说明氯气具有酸性和漂白性
【答案】A
【详解】A.的氧化性强于,可与发生置换反应生成,淀粉遇变蓝,A正确;
B.浓盐酸具有挥发性,生成的中混有挥发出的,也可电离出与反应生成白色沉淀,无法证明与水反应生成,B错误;
C.可将氧化为,与反应生成血红色络合物,并非沉淀,C错误;
D.与水反应生成和,使溶液呈酸性令紫色石蕊变红,具有漂白性使溶液褪色,本身不具有酸性和漂白性,D错误;
答案选A。
题型7 氯的氧化物
1.【二氧化氯】、常用于漂白、消毒,有着重要的应用价值。下列说法正确的是
A.和均具有漂白性
B.实验室可采用如图所示装置来收集
C.加热条件下,可用稀盐酸与反应来制取
D.加热条件下,少量与足量铁粉反应,所得生成物仅为
【答案】D
【详解】A.干燥的本身不具有漂白性,其漂白作用来自与水反应生成的,因此本身无漂白性,故A错误;
B.密度大于空气,应采用向上排空气法收集,即长导管进气、短导管出气,题图装置为短管进气,无法收集,故B错误;
C.在加热条件下只能与浓盐酸反应制取,稀盐酸还原性不足,无法与反应生成,故C错误;
D.氧化性较强,加热条件下与反应时,无论是否过量,该气相反应的产物均为,故D正确;
选D。
2.【氯及其化合物价类二维图】氯及其化合物种类繁多,如图为部分含氯物质的“价-类”二维图。下列推断不合理的是
A.A、D、E、F都是强酸
B.A可与E反应生成B
C.B、C均可作为自来水的消毒剂
D.既可被氧化,也可被还原
【答案】A
【分析】首先根据价-类二维图确定各物质:A为,B为,C为,D为,E为,F为。
【详解】A.D为,属于弱酸,因此A、D、E、F不都是强酸,推断不合理,A符合题意;
B.与可发生归中反应:,生成,推断合理,B不符合题意;
C.溶于生成的次氯酸、都具有强氧化性,均可作为自来水的消毒剂,推断合理,C不符合题意;
D.中为价,处于氯元素的中间价态,化合价既可升高也可降低,因此既可被氧化也可被还原,推断合理,D不符合题意;
故本题选A。
题型8 实验探究综合
1.【氯的含氧酸盐制备】氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备和NaClO,探究其氧化还原性质。查资料:氯气与碱反应,温度不同产物不同。回答下列问题:
(1)盛放二氧化锰粉末的仪器名称是______;烧瓶内发生反应的离子方程式是______。
(2)a中的试剂为______;b中采用的加热方式是______;c中采用冰水浴冷却的目的是______。
(3)d中可选用的试剂是______(填标号)。
A.饱和食盐水 B.NaOH C.溶液 D.浓硫酸
(4)实验中有同学发现二氧化锰粉末和浓盐酸的反应随着盐酸浓度的降低,反应会停止。针对上述现象小组同学对“影响氯气生成的原因”进行了讨论,提出假设:
假设1:浓度降低影响氯气的生成。 假设2:____________。
并设计实验方案进行验证:(本题限选试剂:浓、NaCl固体、粉末、稀盐酸)
步骤
实验操作
预测现象和结论
①
向不再产生氯气的装置中,加入______继续加热
若有黄绿色气体生成,则假设1成立
②
____________
若有黄绿色气体生成,则假设2成立
(5)实验室检验的步骤是:______。
【答案】(1) 圆底烧瓶
(2) 饱和食盐水 水浴加热 控制温度,避免生成,保证生成NaClO
(3)B
(4) 浓度降低影响氯气的生成 NaCl固体 向不再产生氯气的装置中,加入浓,继续加热
(5)取少量待测液于试管中,滴加稀硝酸酸化,再滴加溶液,若产生白色沉淀,则证明含有
【分析】二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应产生氯气,气流中还夹带挥发出的HCl。HCl会消耗后续装置中的碱,故气体应先经过a除去HCl。净化后的氯气进入b,与受热的KOH溶液反应生成和KCl;未反应的氯气再进入c,与低温下的NaOH溶液反应生成NaClO和NaCl。剩余氯气有毒,需要在d中吸收,防止污染空气。
【详解】(1)图中盛放二氧化锰粉末的仪器具有球形底部和较窄的瓶颈,其名称为圆底烧瓶。二氧化锰与浓盐酸共热,二氧化锰将氧化为,自身被还原为。锰元素由+4价降至+2价,每消耗1个需有2个被氧化;再配平氢、氧原子及电荷,得到离子方程式为;
(2)制得的氯气中混有挥发出的HCl,a中的气体从长导管进入液体,再从短导管导出。饱和食盐水能吸收HCl,同时减少氯气的溶解损失,故a中的试剂为饱和食盐水。b中的试管浸在盛水的烧杯中,酒精灯通过加热烧杯中的水使试管内液体受热,因此采用水浴加热。题目说明氯气与碱反应的产物随温度改变,b在加热条件下用于制备氯酸盐,而c用于制备NaClO。低温下发生反应,故c采用冰水浴冷却,是为了控制温度,避免生成,保证生成NaClO;
(3)A.d用于吸收剩余氯气,饱和食盐水能减少氯气的溶解,不能有效吸收氯气尾气,A错误;
B.NaOH能与氯气反应,将氯气转化为盐,反应为,可以用于吸收氯气尾气,B正确;
C.溶液不能通过与氯气反应来有效吸收氯气尾气,C错误;
D.浓硫酸可用于干燥氯气,不能用于有效吸收氯气尾气,D错误;
故选B;
(4)盐酸浓度降低时,溶液中和的浓度均降低,而二者都是制取氯气时需要消耗的反应物。题目已提出浓度降低影响氯气生成的假设,因此另一假设为浓度降低影响氯气的生成。验证时,应分别改变这两种离子的浓度。
①向停止产生氯气的装置中加入NaCl固体,可增大浓度而不引入;继续加热,若重新产生黄绿色气体,则支持假设1,故应加入NaCl固体。
②浓可以增大溶液中的浓度,同时不引入。因此,验证假设2的操作为:向不再产生氯气的装置中,加入浓,继续加热;若重新产生黄绿色气体,则支持假设2;
(5)
与反应生成不溶于稀硝酸的白色AgCl沉淀,反应为。检验前用稀硝酸酸化,可以排除等离子的干扰,且不会引入。因此,检验步骤为:取少量待测液于试管中,滴加稀硝酸酸化,再滴加溶液,若产生白色沉淀,则证明含有。
2.【综合探究】某小组设计实验制备K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)、Na2FeO4(高铁酸钠)并利用生成的Cl2进行相关实验,装置如图所示。
回答下列问题:
(1)仪器a的作用是_______________________;仪器b的名称是____________。
(2)装置A中利用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2,则装置A可选择___________(填代号)。
(3)装置B中盛放的试剂是饱和食盐水,其作用是______________________________________。
(4)装置C中发生反应的化学方程式为________________________________________________。
(5)制备高铁酸钠的过程是:关闭K1,打开K2,向三颈烧瓶中加入过量的NaOH溶液,充分反应后,打开K1,关闭K2,红褐色固体逐渐变为紫色溶液。写出Fe(OH)3、NaClO和NaOH反应生成Na2FeO4的离子方程式:____________________________________________。
(6)实验结束后,向装置F中滴加酚酞溶液,溶液先变红色,后褪色。关于“褪色”原因,该小组同学提出如下两种假设:
假设1:酚酞被氧化;
假设2:NaOH被消耗。
请你设计实验探究上述假设正误:___________________________________________________(包括实验步骤、现象和结论)。
【答案】(1) 平衡气压(合理即可) 分液漏斗
(2)乙
(3)除去氯气中的HCl(合理即可)
(4)
(5)
(6)取少量褪色后的溶液于试管中,滴加NaOH溶液,若溶液变红色,则假设2成立,反之,则假设1成立(或取少量褪色后的溶液于试管中,滴加酚酞溶液,若溶液变红色,则假设1成立,反之,则假设2成立)(合理即可)
【分析】装置A产生的氯气通过装置B 除去氯气中混有的氯化氢气体后,通入装置C中,与反应制备;关闭K1,打开K2,向三颈烧瓶中加入过量的NaOH溶液,充分反应生成后,打开K1,关闭K2,通入氯气,氯气先与NaOH发生歧化反应生成NaClO和NaCl,生成的NaClO与、NaOH反应制备,装置E用于吸收氯气并检验氯气是否足量,装置F中氢氧化钠溶液用于吸收多余的氯气,防止空气污染。
【详解】(1)仪器a为长颈漏斗,连通C装置内外气压,作用为平衡气压,避免装置内压强过大,同时可以防止倒吸;仪器b带有活塞,名称为分液漏斗。
(2)用MnO2和浓盐酸反应制备Cl2,反应物是固态和液体浓盐酸,反应需要加热,属于“固液加热型”的气体发生装置,甲无加热装置,丙为固体加热制气装置,只有乙装置满足固液加热反应条件,故选择乙。
(3)浓盐酸易挥发,制得的Cl2混有HCl,HCl极易溶于水,饱和食盐水可以降低的溶解度,同时吸收HCl。
(4)装置C中作氧化剂,将中的+2价Fe氧化为+3价,生成目标产物,本身被还原为,根据电子得失守恒、原子守恒配平化学反应方程式为。
(5)、、反应生成,Fe元素从+3价升高到+6价,Cl元素由+1价降低至-1价,结合强碱性环境下配平得到离子方程式为。
(6)控制变量验证:若只是NaOH被消耗,补充OH⁻后酚酞仍可显色;若酚酞已被氧化变质,即使补充足量OH⁻溶液也不会恢复红色,故实验方案为取少量褪色后的溶液于试管中,滴加NaOH溶液,若溶液变红色,则假设2成立,反之,则假设1成立(或取少量褪色后的溶液于试管中,滴加酚酞溶液,若溶液变红色,则假设1成立,反之,则假设2成立)。
限时:45分钟 满分:100分
一、选择题(每题4分,共12题,共48分)
1.氯元素在不同的物质中可显不同的化合价。下列物质中氯元素显+1价的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.属于单质,单质中元素化合价为0,氯元素显0价,A错误;
B.中钠元素显+1价,氧元素显-2价,设氯元素化合价为,根据化合物中正负化合价代数和为0,可得,解得,B正确;
C.中氢元素显+1价,设氯元素化合价为,根据化合物中正负化合价代数和为0,可得,解得,C错误;
D.中钾元素显+1价,氧元素显-2价,设氯元素化合价为,根据化合物中正负化合价代数和为0,可得,解得,D错误;
故选B。
2.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
【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。
3.在给定条件下,下列物质间所示的转化不能实现的是
A. B.浓
C. D.
【答案】C
【详解】A.光照条件下发生分解反应生成和,转化能实现,A不符合题意;
B.浓与在加热条件下反应生成,是实验室制备氯气的经典反应,转化能实现,B不符合题意;
C.具有强氧化性,与变价金属在点燃条件下反应只能生成高价态氯化物,无法得到,转化不能实现,C符合题意;
D.与发生歧化反应生成、和,可得到,转化能实现,D不符合题意;
故选C。
4.下列有关生活场景中常见物质的说法不正确的是
A.84消毒液(主要成分是)需要避光保存
B.纯碱也被称为小苏打,可用作食用碱或工业用碱
C.漂白粉一般由氯气和冷的石灰乳反应制得,可用于棉、麻、纸张的漂白
D.漂白粉在开启后应当密闭保存,以防变质
【答案】B
【详解】A.NaClO与空气中的CO2、H2O反应生成的HClO不稳定,见光易分解,因此84消毒液需要避光保存,A正确;
B.纯碱是Na2CO3的俗称,小苏打是NaHCO3的俗称,二者是不同物质,不能称纯碱为小苏打,B错误;
C.漂白粉由氯气和冷石灰乳反应制得,漂白粉的有效成分次氯酸钙可生成具有漂白性的HClO,可用于棉、麻、纸张的漂白,C正确;
D.漂白粉的有效成分会和空气中的、反应生成HClO,HClO易分解变质,因此开启后需要密闭保存,D正确;
故答案选B。
5.下列有关氯及其化合物说法正确的是
A.ClO2具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
B.漂白粉的有效成分是CaCl2
C.钠在氯气中燃烧,发出黄色火焰,产生白色烟雾
D.可将氯气通入热的石灰乳中制漂白粉
【答案】A
【详解】A.具有强氧化性,可使蛋白质变性,能够用于自来水的杀菌消毒,A正确;
B.漂白粉的主要成分是和,有效成分为,B错误;
C.钠在氯气中燃烧生成氯化钠固体小颗粒,产生白烟,无雾(雾为液态小液滴),C错误;
D.氯气通入冷的石灰乳中才能制得漂白粉,热的石灰乳会和氯气发生副反应生成氯酸盐杂质,D错误;
故选A。
6.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
【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。
7.下列关于实验室制备的描述均正确的是
A.制
B.除去中的
C.收集
D.吸收尾气中的
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.与稀盐酸加热不发生反应,实验室制备需使用浓盐酸与共热,A错误;
B.饱和溶液会与、均发生反应,既吸收也消耗,还会引入杂质,除去中的应选用饱和食盐水,B错误;
C.密度大于空气,使用向上排空气法收集,装置为短进长出,收集不到,C错误;
D.在水中溶解度较小,水无法完全吸收尾气中的,应选用溶液吸收尾气,D正确;
故选D。
8.生活中处处蕴含化学原理。下列相关场景中发生反应的离子方程式书写正确的是
A.向石灰乳中通入氯气制备漂白粉:
B.用小苏打治疗胃酸过多:
C.用食醋检验牙膏中的碳酸钙:
D.用漂白粉漂洗衣服:
【答案】D
【详解】A.石灰乳是的悬浊液,大部分以固体形式存在,书写离子方程式时不能拆为OH-,正确离子方程式为:,A错误;
B.小苏打是碳酸氢钠,其阴离子为,不能拆分为,正确离子方程式为,B错误;
C.食醋的主要成分是弱电解质,不能拆为,正确离子方程式为:,C错误;
D.漂白粉有效成分为,与空气中、发生强酸制弱酸的反应,生成具有漂白性的,该离子方程式书写符合规则,D正确;
故选D。
9.如图装置小车静止于光滑水平面,向试管中加入下列试剂,不能使小车向左移动的是
A.碳酸氢钠和氢氧化钠 B.高锰酸钾和浓盐酸
C.铁粉和硫酸氢钠溶液 D.过氧化钠和硫酸铜溶液
【答案】A
【详解】A.向如图装置的试管中加入试剂能使小车向左移动,说明试管中发生反应并且生成了大量气体。碳酸氢钠和氢氧化钠反应不生成气体,A符合题意;
B.高锰酸钾和浓盐酸在常温下生成氯气,B不符合题意;
C.铁粉和硫酸氢钠溶液反应生成氢气,C不符合题意;
D.过氧化钠和硫酸铜溶液反应,首先过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,D不符合题意;
故选A。
10.利用传感器和信息处理终端对氯水的光照实验进行数据采集与分析得到以下图象,相关说法不正确的是
A.图一可为光照过程中氯水的pH值变化情况
B.图二可为光照过程氯水中氯离子浓度的变化情况
C.图三可为光照过程中氯气在瓶中的体积分数
D.氯水应保存在配有玻璃塞的棕色细口瓶中
【答案】C
【分析】氯水中存在平衡:,光照时:,的消耗使第一个反应向正向移动,有更多的生成,减少,生成更多的,以此解答。
【详解】A.由分析,光照会有更多的生成,为强酸,则溶液的 pH 下降,A正确;
B.光照过程中,分解生成,增加的同时也增加,浓度应提高,B正确;
C.光照使反应向正反应进行的程度更大,消耗更多的,的浓度降低,C错误;
D.光照能够使氯水中的分解,因此氯水应保存在玻璃塞的棕色瓶中,避免阳光直射, D正确;
故选C。
11.实验室可以用与浓盐酸反应制取,化学方程式为。现用如图所示装置制取纯净的无水(部分仪器和夹持装置已略去)。下列说法正确的是
A.装置B中的试剂是饱和食盐水,目的是除去HCl气体
B.实验过程中,硬质玻璃管中产生大量绿色的烟
C.实验时,应该先加热装置D,再打开装置A中分液漏斗的活塞
D.将装置A中的直接换为,也可完成该实验
【答案】A
【分析】装置A为氯气发生装置,利用常温下与浓盐酸的反应制取,生成的中混有HCl杂质和水蒸气;后续依次通过B、C两个洗气装置完成气体净化,之后纯净干燥的进入装置D中与加热的铜粉反应制备无水,最后装置E用于吸收尾气中多余的,防止污染空气。
【详解】A.制得的中混有浓盐酸挥发的,装置B中盛放饱和食盐水,既可除去,又能降低的溶解度,符合“先除杂后干燥”的除杂顺序,A正确;
B.铜在氯气中燃烧生成固体,硬质玻璃管中产生的是棕黄色的烟,不是绿色的烟,B错误;
C.若先加热装置D,装置内空气中的会与铜反应生成杂质,应先打开A中分液漏斗活塞,用生成的排尽装置内空气后再加热D,C错误;
D.与浓盐酸反应制取需要加热,装置A无加热装置,直接替换为无法制得,不能完成实验,D错误;
故选A。
12.如图为氯的单质及其化合物的“价—类”二维图。下列说法错误的是
A.液态b可用钢瓶储存
B.d为弱酸,可用pH试纸测定其溶液pH
C.浓的a溶液与浓的f溶液不能混合使用
D.c的有效氯约为b的2.63倍(有效氯指单位质量的消毒剂的转移电子数,且c、b作消毒剂时自身被还原成Cl-)
【答案】B
【详解】A.b为,常温下干燥与不反应,液态可用钢瓶储存,A正确;
B.d为,属于弱酸,但具有强氧化性,可漂白pH试纸,无法用pH试纸测定其溶液pH,B错误;
C.a为,f为次氯酸盐,浓盐酸与浓次氯酸盐溶液混合时发生归中反应生成有毒的:,不能混合使用,C正确;
D.c为,单位质量转移电子数为,单位质量转移电子数为,二者比值为,即有效氯约为的2.63倍,D正确;
故选B。
二、非选择题(共3题,共52分,除标注外,每空2分)
13.钠、氯及其化合物有如图转化关系,淡黄色物质可在潜水艇中作为氧气的来源,常被用作供氧剂,N常用来杀菌消毒。请按要求填空:
(1)淡黄色物质常用于呼吸面具中,写出M与水反应的化学方程式__________________。
(2),,,久置空气中最终都变为___________________(填化学式)。
(3)已知金属钠在二氧化碳中燃烧生成碳酸钠和一种黑色固体,请写出该反应的化学方程式____________________________。
(4)“84”消毒液的有效成分为,它是一种高效消毒剂。洁厕灵主要成分是盐酸。若将二者混合后使用,就会产生对人体有严重危害的有毒气体,请用化学方程式说明二者不能混合使用的原因_____________________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】根据题干信息和转化关系图可知,淡黄色物质M可在潜水艇中作为氧气的来源,常被用作供氧剂,故M为过氧化钠;氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,且N常用来杀菌消毒,故N为次氯酸钠。
【详解】(1)淡黄色物质M为,其与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的化学方程式为:。
(2)空气中含有氧气、水蒸气和二氧化碳。、、、暴露在空气中,会依次发生氧化、水化以及与二氧化碳的反应,中间产物可能包含等,但久置风化后最终都会转化为最稳定的固体碳酸钠,化学式为。
(3)金属钠在二氧化碳中燃烧,生成碳酸钠和一种黑色固体。根据元素守恒可知,该黑色固体为碳单质,该反应的化学方程式为:。
(4)“84”消毒液的有效成分N为,洁厕灵的主要成分是盐酸()。次氯酸钠具有强氧化性,盐酸具有还原性,二者混合会发生氧化还原反应(归中反应),生成有毒的氯气,因此不能混合使用。反应的化学方程式为:。
14.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
【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 。
15.离子反应常用于物质检验。回答下列问题:
Ⅰ.有一包白色固体粉末,其中可能含有、、、中的一种或几种,现做以下实验:
ⅰ.取少量粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成,过滤,所得滤液呈无色;
ⅱ.向ⅰ的沉淀物中加入足量稀盐酸,固体完全溶解,并有气泡产生;
ⅲ.取少量ⅱ的溶液,滴入稀硫酸,有白色沉淀产生;
ⅳ.取少量ⅱ的溶液,加入足量溶液,有白色沉淀产生。
(1)写出步骤ⅱ中反应的离子方程式:_________________________________________________________。
(2)写出步骤ⅳ中反应的离子方程式:________________________________________________________。
(3)原白色粉末中一定含有的物质是________(填化学式,下同),可能含有的物质是________。
Ⅱ.多组分溶液的离子检验需要合理规划实验步骤。
(4)以检验某澄清溶液中是否存在、和为例,可选的试剂有:硫酸、稀硝酸、硝酸银、硝酸钡、盐酸、氯化钡。设计实验步骤如下:
实验步骤
实验操作
实验目的
①
向溶液中滴加过量的________(填化学式,下同)溶液
检验并除去
②
继续向①的溶液中加入稍过量的________溶液
________
③
过滤,再向滤液中加入________溶液
________
【答案】(1)
(2)
(3) 、
(4) 检验并除去 检验
【详解】(1)步骤ⅰ中加水有白色沉淀,可能为、或。步骤ⅱ中向沉淀加足量稀盐酸,固体完全溶解且有气泡产生,说明沉淀为碳酸盐,且一定不含;若沉淀中含有,加入盐酸会转化为不溶于酸的沉淀,固体无法完全溶解,因此,沉淀只能是,说明原粉末中一定含有和,一定不含,步骤ⅲ中取ⅱ的溶液滴加稀硫酸,产生 白色沉淀,进一步证实了的存在,所以步骤ⅱ中离子方程式为;
(2)步骤ⅱ中加入了稀盐酸,已经向溶液中引入了,步骤ⅳ中取ⅱ的溶液加入产生白色沉淀,所以步骤ⅳ中反应的离子方程式为;
(3)步骤ⅳ中取ⅱ的溶液加入产生白色沉淀,由于步骤ⅱ中加入了稀盐酸,已经向溶液中引入了,因此必然会生成沉淀,这无法证明原粉末中是否含有。故为可能含有的物质,再由上述分析得一定含有、;
(4)检验溶液中的、 和时,需合理安排试剂的添加顺序,以避免阴离子间的相互干扰;①首先应加入过量的稀 检验并除去,产生气泡,此处不能使用盐酸或硫酸,否则会引入待测的或;②接着向溶液中加入稍过量的 溶液,目的是检验并除去,产生白色沉淀,此处不能使用,以免引入干扰后续检验;③过滤除去沉淀后,再向滤液中加入溶液,目的是检验,产生白色沉淀。
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2.2 氯及其化合物
目 录
攻题型 定点突破,夯实要点
题型1 氯的存在及氯气物理性质
题型2 氯气的化学性质及氯离子的检验
题型3 氯水成分及性质探究
题型4 氯气与碱反应及氯气的用途
题型5 漂白剂的制备及保存
题型6 氯气的实验室制法
题型7 氯的氧化物
题型8 实验探究综合
练综合 融会贯通,拓展提升
题型1 氯的存在及氯气物理性质
1.【氯的存在】下列说法中,错误的是
A.氯气是一种黄绿色有毒气体,密度比空气大
B.氯气常用于制备漂白粉等杀菌消毒剂
C.新制氯水具有漂白作用,是因为Cl2具有漂白性
D.氯元素在自然界中以化合态存在
2.【氯气的物理性质】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
题型2 氯气的化学性质
1.【氯气的化学性质】下列有关Cl2的说法中,错误的是
A.Cl2是一种黄绿色的有毒气体
B.Cl2可以贮存在钢瓶中,说明Cl2与Fe不反应
C.纯净的H2可以在 Cl2中安静地燃烧,生成HCl
D.Cl2可以使湿润的有色布条褪色
2.【氯气与金属的化合反应】下列金属氯化物既可以用金属单质与氯气发生化合反应制得,又可以用金属单质与盐酸反应制得的是
A.CuCl2 B.FeCl3 C.FeCl2 D.MgCl2
3.【氯气与金属、非金属单质反应的现象】自被发现至今,已在医药、农药、化学工业等方面获得广泛应用。下列关于性质的说法正确的是
A.纯净的在中燃烧发出淡蓝色火焰
B.金属钠在中燃烧,发出黄光,产生棕黄色的烟
C.铜丝在中剧烈燃烧,产物为
D.铁丝在中的燃烧产物溶于水,可形成浅绿色溶液
4. 【氯气反应的方程式】下列过程对应的离子方程式正确的是
A.溶液中通入:
B.溶液中滴加NaOH溶液:
C.冷的石灰乳中通入:
D.NaCl溶液中滴加溶液:↓
5. 【氯气性质探究及氯离子的检验】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__________________________。
题型3 氯水成分及性质探究
1.【氯水的成分及性质】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
2.【氯水的漂白性】某同学用下图所示的实验装置研究的性质。下列说法正确的是
A.浓硫酸的作用是除去氯气中的HCl
B.干燥的有色布条和湿润的有色布条均褪色
C.此实验现象可证明湿润的氯气具有漂白性
D.方框内可以放置装有水的洗气瓶吸收尾气
3.【新制氯水和久置氯水的性质探究】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
题型4 氯气与碱反应及氯气的用途
1.
【氯气与氢氧化钠反应】已知氯气和溶液在一定温度下能发生化学反应,某温度下,将氯气通入溶液中,反应得到、和的混合溶液,经测定与的个数比为,则氯气与氢氧化钠反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数比为
A.2∶1 B.4∶1 C.3∶1 D.21∶5
2.【氯气的用途】下列反应不适合用于工业生产的是
A.电解饱和食盐水制氯
B.钠在氯气中燃烧制氯化钠
C.氯气与石灰乳反应制漂白粉
D.氢气与氯气点燃生成氯化氢,氯化氢溶于水制盐酸
题型5 漂白剂的制备及保存
1.【漂白剂的制备】下列关于含氯消毒剂的解释不正确的是
A.“84”消毒液不能与洁厕灵混合使用:
B. 工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉:
C. 氯水应避光保存的原因是:
D. 向Ca(ClO)2溶液中通入适量CO2可增强漂白效果:
2.【漂白剂的漂白原理及保存】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
题型6 氯气的实验室制法
1.【氯气的实验室制法】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
2.【氯气的制备及性质探究】探究是培养创新精神和实践能力的手段。用如图装置探究氯气的性质,图中三支试管口均放置浸有溶液的棉花。下列对实验现象的分析正确的是
A.①中淀粉KI试纸变蓝
B.②中产生白色沉淀,说明氯气与水反应生成
C.一段时间后向③中加入溶液,有血红色沉淀生成
D.④溶液先变红后褪色,说明氯气具有酸性和漂白性
题型7 氯的氧化物
1.【二氧化氯】、常用于漂白、消毒,有着重要的应用价值。下列说法正确的是
A.和均具有漂白性
B.实验室可采用如图所示装置来收集
C.加热条件下,可用稀盐酸与反应来制取
D.加热条件下,少量与足量铁粉反应,所得生成物仅为
2.【氯及其化合物价类二维图】氯及其化合物种类繁多,如图为部分含氯物质的“价-类”二维图。下列推断不合理的是
A.A、D、E、F都是强酸
B.A可与E反应生成B
C.B、C均可作为自来水的消毒剂
D.既可被氧化,也可被还原
题型8 实验探究综合
1.【氯的含氧酸盐制备】氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备和NaClO,探究其氧化还原性质。查资料:氯气与碱反应,温度不同产物不同。回答下列问题:
(1)盛放二氧化锰粉末的仪器名称是______;烧瓶内发生反应的离子方程式是______。
(2)a中的试剂为______;b中采用的加热方式是______;c中采用冰水浴冷却的目的是______。
(3)d中可选用的试剂是______(填标号)。
A.饱和食盐水 B.NaOH C.溶液 D.浓硫酸
(4)实验中有同学发现二氧化锰粉末和浓盐酸的反应随着盐酸浓度的降低,反应会停止。针对上述现象小组同学对“影响氯气生成的原因”进行了讨论,提出假设:
假设1:浓度降低影响氯气的生成。 假设2:____________。
并设计实验方案进行验证:(本题限选试剂:浓、NaCl固体、粉末、稀盐酸)
步骤
实验操作
预测现象和结论
①
向不再产生氯气的装置中,加入______继续加热
若有黄绿色气体生成,则假设1成立
②
____________
若有黄绿色气体生成,则假设2成立
(5)实验室检验的步骤是:______。
2.【综合探究】某小组设计实验制备K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)、Na2FeO4(高铁酸钠)并利用生成的Cl2进行相关实验,装置如图所示。
回答下列问题:
(1)仪器a的作用是_______________________;仪器b的名称是____________。
(2)装置A中利用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2,则装置A可选择___________(填代号)。
(3)装置B中盛放的试剂是饱和食盐水,其作用是______________________________________。
(4)装置C中发生反应的化学方程式为________________________________________________。
(5)制备高铁酸钠的过程是:关闭K1,打开K2,向三颈烧瓶中加入过量的NaOH溶液,充分反应后,打开K1,关闭K2,红褐色固体逐渐变为紫色溶液。写出Fe(OH)3、NaClO和NaOH反应生成Na2FeO4的离子方程式:____________________________________________。
(6)实验结束后,向装置F中滴加酚酞溶液,溶液先变红色,后褪色。关于“褪色”原因,该小组同学提出如下两种假设:
假设1:酚酞被氧化;
假设2:NaOH被消耗。
请你设计实验探究上述假设正误:___________________________________________________(包括实验步骤、现象和结论)。
限时:45分钟 满分:100分
一、选择题(每题4分,共12题,共48分)
1.氯元素在不同的物质中可显不同的化合价。下列物质中氯元素显+1价的是
A. B. C. D.
2.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
3.在给定条件下,下列物质间所示的转化不能实现的是
A. B.浓
C. D.
4.下列有关生活场景中常见物质的说法不正确的是
A.84消毒液(主要成分是)需要避光保存
B.纯碱也被称为小苏打,可用作食用碱或工业用碱
C.漂白粉一般由氯气和冷的石灰乳反应制得,可用于棉、麻、纸张的漂白
D.漂白粉在开启后应当密闭保存,以防变质
5.下列有关氯及其化合物说法正确的是
A.ClO2具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
B.漂白粉的有效成分是CaCl2
C.钠在氯气中燃烧,发出黄色火焰,产生白色烟雾
D.可将氯气通入热的石灰乳中制漂白粉
6.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
7.下列关于实验室制备的描述均正确的是
A.制
B.除去中的
C.收集
D.吸收尾气中的
A.A B.B C.C D.D
8.生活中处处蕴含化学原理。下列相关场景中发生反应的离子方程式书写正确的是
A.向石灰乳中通入氯气制备漂白粉:
B.用小苏打治疗胃酸过多:
C.用食醋检验牙膏中的碳酸钙:
D.用漂白粉漂洗衣服:
9.如图装置小车静止于光滑水平面,向试管中加入下列试剂,不能使小车向左移动的是
A.碳酸氢钠和氢氧化钠 B.高锰酸钾和浓盐酸
C.铁粉和硫酸氢钠溶液 D.过氧化钠和硫酸铜溶液
10.利用传感器和信息处理终端对氯水的光照实验进行数据采集与分析得到以下图象,相关说法不正确的是
A.图一可为光照过程中氯水的pH值变化情况
B.图二可为光照过程氯水中氯离子浓度的变化情况
C.图三可为光照过程中氯气在瓶中的体积分数
D.氯水应保存在配有玻璃塞的棕色细口瓶中
11.实验室可以用与浓盐酸反应制取,化学方程式为。现用如图所示装置制取纯净的无水(部分仪器和夹持装置已略去)。下列说法正确的是
A.装置B中的试剂是饱和食盐水,目的是除去HCl气体
B.实验过程中,硬质玻璃管中产生大量绿色的烟
C.实验时,应该先加热装置D,再打开装置A中分液漏斗的活塞
D.将装置A中的直接换为,也可完成该实验
12.如图为氯的单质及其化合物的“价—类”二维图。下列说法错误的是
A.液态b可用钢瓶储存
B.d为弱酸,可用pH试纸测定其溶液pH
C.浓的a溶液与浓的f溶液不能混合使用
D.c的有效氯约为b的2.63倍(有效氯指单位质量的消毒剂的转移电子数,且c、b作消毒剂时自身被还原成Cl-)
二、非选择题(共3题,共52分,除标注外,每空2分)
13.钠、氯及其化合物有如图转化关系,淡黄色物质可在潜水艇中作为氧气的来源,常被用作供氧剂,N常用来杀菌消毒。请按要求填空:
(1)淡黄色物质常用于呼吸面具中,写出M与水反应的化学方程式__________________。
(2),,,久置空气中最终都变为___________________(填化学式)。
(3)已知金属钠在二氧化碳中燃烧生成碳酸钠和一种黑色固体,请写出该反应的化学方程式____________________________。
(4)“84”消毒液的有效成分为,它是一种高效消毒剂。洁厕灵主要成分是盐酸。若将二者混合后使用,就会产生对人体有严重危害的有毒气体,请用化学方程式说明二者不能混合使用的原因_____________________。
14.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。
15.离子反应常用于物质检验。回答下列问题:
Ⅰ.有一包白色固体粉末,其中可能含有、、、中的一种或几种,现做以下实验:
ⅰ.取少量粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成,过滤,所得滤液呈无色;
ⅱ.向ⅰ的沉淀物中加入足量稀盐酸,固体完全溶解,并有气泡产生;
ⅲ.取少量ⅱ的溶液,滴入稀硫酸,有白色沉淀产生;
ⅳ.取少量ⅱ的溶液,加入足量溶液,有白色沉淀产生。
(1)写出步骤ⅱ中反应的离子方程式:_________________________________________________________。
(2)写出步骤ⅳ中反应的离子方程式:________________________________________________________。
(3)原白色粉末中一定含有的物质是________(填化学式,下同),可能含有的物质是________。
Ⅱ.多组分溶液的离子检验需要合理规划实验步骤。
(4)以检验某澄清溶液中是否存在、和为例,可选的试剂有:硫酸、稀硝酸、硝酸银、硝酸钡、盐酸、氯化钡。设计实验步骤如下:
实验步骤
实验操作
实验目的
①
向溶液中滴加过量的________(填化学式,下同)溶液
检验并除去
②
继续向①的溶液中加入稍过量的________溶液
________
③
过滤,再向滤液中加入________溶液
________
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2.2 氯及其化合物
题型1 氯的存在及氯气物理性质
1.C
2.B
题型2 氯气的化学性质及氯离子的检验
1.B
2.D
3.C
4.D
5. (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
题型3 氯水成分及性质探究
1.A
2.C
3.C
题型4 氯气与碱反应及氯气的用途
1.A
2.B
题型5 漂白剂的制备及保存
1.C
2.B
题型6 氯气的实验室制法
1.D
2.A
题型7 氯的氧化物
1.D
2.A
题型8 实验探究综合
1.(1)圆底烧瓶
(2)饱和食盐水 水浴加热 控制温度,避免生成,保证生成NaClO
(3)B
(4)浓度降低影响氯气的生成 NaCl固体 向不再产生氯气的装置中,加入浓,继续加热
(5)取少量待测液于试管中,滴加稀硝酸酸化,再滴加溶液,若产生白色沉淀,则证明含有
2.(1)平衡气压(合理即可) 分液漏斗
(2)乙
(3)除去氯气中的HCl(合理即可)
(4)
(5)
(6)取少量褪色后的溶液于试管中,滴加NaOH溶液,若溶液变红色,则假设2成立,反之,则假设1成立(或取少量褪色后的溶液于试管中,滴加酚酞溶液,若溶液变红色,则假设1成立,反之,则假设2成立)(合理即可)
1.B
2.B
3.C
4.B
5.A
6.B
7.D
8.D
9.A
10.C
11.A
12.B
13.(1)(3分)
(2)
(3)(3分)
(4)(3分)
14.(1)B
(2) 1;4;1;1;2
(3)(3分)
(4)(3分)
(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(3分)
(6) 11.175(4分)
15.(1)(3分)
(2)(3分)
(3) 、
(4) 检验并除去 检验
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