1.(2023·廣東深圳期末)如圖所示實驗裝置,燒瓶內(nèi)充滿氯氣,底部有一層細沙(不參與反應(yīng)),玻璃導管下口b處塞有一小塊鈉。從a口伸入一根細鐵絲把鈉塊捅下去,再用滴管從管口滴下一滴水,恰好落在鈉塊上,立即劇烈反應(yīng)。下列說法正確的是( )
A.燒瓶中所有反應(yīng)都屬于氧化還原反應(yīng)
B.反應(yīng)中,燒瓶內(nèi)產(chǎn)生大量白色煙霧
C.燒瓶內(nèi)的壓強先變大后變小
D.金屬鈉最終轉(zhuǎn)化為NaOH、NaCl兩種物質(zhì)
2.(2023·廣東廣州三模)某溶液的主要成分為NaClO(含有一定量的NaOH),既能殺菌消毒又能漂白。下列用來解釋事實的離子方程式不正確的是( )
A.該溶液可用NaOH溶液吸收Cl2制備:Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
B.該溶液與潔廁靈(主要成分為HCl)混合產(chǎn)生Cl2:2H++Cl-+ClO-Cl2↑+H2O
C.該溶液與過氧化氫溶液混合產(chǎn)生O2:2ClO-+H2O22Cl-+O2↑+2OH-
D.該溶液加白醋可增強漂白作用:CH3COOH+ClO-HClO+CH3COO-
3.氯氣性質(zhì)的微型實驗裝置如圖所示。①是濃鹽酸,⑥是高錳酸鉀,②~⑤是濾紙條,依次滴有石蕊溶液、淀粉KI溶液、KBr溶液、含KSCN的FeCl2溶液,實驗時滴入濃鹽酸,下列說法不正確的是( )
A.產(chǎn)生氯氣的離子方程式為16H++10Cl-+2Mn2Mn2++5Cl2↑+8H2O
B.⑤處變紅色,發(fā)生的反應(yīng)為2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
C.②處先變紅后褪色,說明氯氣溶于水后,溶液有酸性和漂白性
D.③處變藍色,④處變橙色,說明氧化性:Cl2>Br2>I2
4.(2023·廣東韶關(guān)期末)氯元素的化合價與其形成的常見物質(zhì)種類的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )
A.c和d都具有漂白性
B.b和e兩種溶液混合,能夠生成c
C.同濃度b水溶液的酸性比d強,d的酸性比碳酸強
D.以e為有效成分的消毒劑可以消毒有色衣物、瓷磚、地板等
5.(2023·廣東汕頭期末)某?；瘜W興趣小組為研究氯氣的性質(zhì)并模擬工業(yè)制備漂白粉,設(shè)計了下列裝置進行實驗。已知:
①A中反應(yīng)為KClO3+6HCl(濃)KCl+3Cl2↑+3H2O;
②石灰乳的主要成分為Ca(OH)2,其他雜質(zhì)不參與反應(yīng)。
(1)實驗結(jié)束后,立即將B中溶液滴幾滴在紫色石蕊試紙上,可觀察到的現(xiàn)象是 。
(2)裝置C的實驗?zāi)康氖球炞C氯氣是否具有漂白性,為此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處依次放入的物質(zhì)正確的是 (填字母)。
(3)待E中物質(zhì)完全反應(yīng)后,經(jīng)過一系列加工處理,得到漂白粉樣品,其主要成分為 (填化學式)。
(4)F裝置的作用是 (用離子方程式表示)。
(5)含氯消毒劑在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的用途。
①已知KMnO4的摩爾質(zhì)量為158 g· ml-1,其與濃鹽酸反應(yīng)的化學方程式如下,該反應(yīng)也可以用來制取氯氣:2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;15.8 g KMnO4參與上述反應(yīng),產(chǎn)生的Cl2在標準狀況下的體積為 L。
②常溫下,氯氣與燒堿溶液反應(yīng)得“84”消毒液,NaClO是“84”消毒液的有效成分。浸泡衣物時加入“84”消毒液,在空氣中放置一段時間漂白效果更好,原因用離子方程式表示為 (已知酸性:H2CO3>HClO>HC)。
層次2綜合性
6.(2024·廣東六校第一次聯(lián)考)二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色、易溶于水的氣體,常用于飲用水消毒。下列有關(guān)ClO2的制備與殺菌的說法不合理的是( )
A.NaClO2在酸性條件下歧化生成ClO2和NaCl,則n(氧化劑)∶n(還原劑)=1∶4
B.ClO2在強堿性環(huán)境中使用失效,可能的原因是2ClO2+2OH-Cl+Cl+H2O
C.可用飽和食鹽水除去ClO2中的NH3
D.等物質(zhì)的量的ClO2殺菌效果比Cl2強
7.ClO2和NaClO2均具有漂白性,工業(yè)上由ClO2氣體制取NaClO2固體的工藝流程如圖所示,下列說法錯誤的是( )
A.通入的空氣可將發(fā)生器中產(chǎn)生的ClO2全部驅(qū)趕到吸收器中
B.吸收器中生成NaClO2的離子方程式為2ClO2+H2O22Cl+2H++O2
C.步驟a的操作包括過濾、洗滌和干燥
D.工業(yè)上將ClO2氣體制成NaClO2固體,其主要目的是便于貯存和運輸
8.(2023·廣東廣州期末)部分含氯物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖所示,下列說法不正確的是( )
A.a氣體溶于水可制得液氯
B.b通入冷的石灰乳中可制得漂白粉
C.c可用于自來水消毒
D.存在a→b→d→a的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系
9.某同學向SO2和Cl2的混合氣體中加入品紅溶液,振蕩,溶液褪色,將此無色溶液分成三份,依次進行實驗,實驗操作和實驗現(xiàn)象記錄如下:
下列實驗分析中,不正確的是( )
A.①說明Cl2被完全消耗,③中白色沉淀為BaSO4
B.②中試紙褪色的原因是SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI
C.③中若將BaCl2溶液換成Ba(NO3)2溶液,也能說明SO2被Cl2氧化為S
D.該實驗說明,品紅溶液和SO2均被氧化
10.某研究小組為了探究NaClO溶液的性質(zhì),設(shè)計了下列實驗,并記錄實驗現(xiàn)象。
下列相關(guān)判斷中錯誤的是( )
A.實驗①:發(fā)生的反應(yīng)為Ag++ClO-+H2OAgCl↓+2OH-
B.實驗②:無色氣體為O2
C.實驗③:還原性強弱順序為Fe2+>Cl-
D.實驗④:ClO-與Al3+的水解相互促進
層次3創(chuàng)新性
11.(2024·福建泉州第一次質(zhì)檢)常溫常壓下,Cl2O為棕黃色氣體(沸點為3.8 ℃),42 ℃以上會分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并與水反應(yīng)生成HClO。現(xiàn)將氯氣和空氣(不參與反應(yīng))按體積比1∶3混合通入含水8%的碳酸鈉中制備Cl2O,并用水吸收后得次氯酸溶液。
下列說法不正確的是( )
A.裝置的連接順序為①→④→②→③→⑤
B.裝置②應(yīng)采用水控溫,防止反應(yīng)放熱引起Cl2O分解
C.氯氣直接溶于水制備次氯酸溶液的方法,比本題目的方法簡便且次氯酸更純、濃度更高
D.兩處多孔球泡的作用均是為了加快反應(yīng)速率
12.某研究性學習小組查閱資料得知,漂白粉與硫酸溶液反應(yīng)可制取氯氣,化學方程式為Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO42CaSO4+2Cl2↑+2H2O,他們設(shè)計如圖實驗裝置制取氯氣并驗證其性質(zhì)。請回答下列問題:
(1)該實驗中A部分的裝置是 (填字母)。
(2)裝置B中的現(xiàn)象是 。
(3)請寫出裝置D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式: ,裝置E的作用是 。
(4)請幫助他們設(shè)計一個實驗,證明洗氣瓶C中的亞硫酸鈉已被氧化(簡述實驗步驟): 。
(5)制取Cl2的方法有多種,若A部分的裝置是a,請再寫出一種制備方法:
(用化學方程式表示)。
第14講 氯及其化合物
1.B 解析 燒瓶中HCl和NaOH的反應(yīng)無化合價變化,是非氧化還原反應(yīng),A錯誤;鈉與水反應(yīng)有氫氣生成,且放出熱量,放出的熱量使氫氣、鈉分別與氯氣反應(yīng)生成HCl氣體、NaCl固體,白煙為NaCl固體,而HCl與水蒸氣結(jié)合形成白霧,B正確;長玻璃導管可以平衡燒瓶內(nèi)外壓強,C錯誤;體系中有氯氣與NaOH的反應(yīng),所以金屬鈉可能轉(zhuǎn)化為NaClO,D錯誤。
2.C 解析 NaClO溶液可用NaOH溶液吸收Cl2制備:Cl-+ClO-+H2O,A正確;次氯酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、氯氣和水,離子方程式為2H++Cl-+ClO-Cl2↑+H2O,B正確;NaClO溶液與過氧化氫溶液混合產(chǎn)生O2:ClO-+H2O2Cl-+O2↑+H2O,C錯誤;NaClO溶液加白醋可生成次氯酸,增強漂白作用:CH3COOH+ClO-HClO+CH3COO-,D正確。
3.D 解析 高錳酸鉀和濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣,離子方程式為16H++10Cl-+2Mn2Mn2++5Cl2↑+8H2O,A正確;氯氣將氯化亞鐵氧化為氯化鐵,鐵離子遇到KSCN溶液顯紅色,發(fā)生的反應(yīng)依次為2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,B正確;氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸,石蕊溶液先變紅后褪色,C正確;氯氣和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì),淀粉遇碘單質(zhì)變藍色,說明氧化性:Cl2>I2,氯氣和溴化鉀反應(yīng)生成溴單質(zhì),溶液變橙色,說明氧化性:Cl2>Br2,但不能說明氧化性:Br2>I2,D錯誤。
4.B 解析 結(jié)合價—類二維圖分析:a為含Cl-的鹽、b為HCl、c為Cl2、d為HClO、e為含ClO-的鹽。Cl2沒有漂白性,次氯酸有漂白性,A錯誤;e為含ClO-的鹽、b為HCl,兩者可以發(fā)生價態(tài)歸中反應(yīng)生成Cl2,B正確;鹽酸是強酸,碳酸、次氯酸是弱酸,碳酸的酸性大于次氯酸,C錯誤;次氯酸鹽有強氧化性,可殺菌消毒,可以用于瓷磚、大理石地面的消毒,次氯酸鹽有漂白性,不能用于有色衣物的消毒,D錯誤。
5.答案 (1)先變紅后褪色 (2)C (3)Ca(ClO)2
(4)Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O
(5)①5.6 ②ClO-+H2O+CO2HClO+HC
解析 濃鹽酸與氯酸鉀反應(yīng)生成氯氣,氯氣中含有揮發(fā)出的HCl,用水吸收氯氣中HCl,再將氯氣通入放有濕潤的有色布條的Ⅰ中,檢驗氯氣能否使其褪色,再通入盛有濃硫酸的試劑瓶Ⅱ中干燥氯氣,再通入放有干燥的有色布條的Ⅲ中,檢驗氯氣能否使其褪色,D中濃硫酸防止水蒸氣進入Ⅲ中,然后將氯氣通入石灰乳中制取漂白粉,最后用NaOH溶液吸收多余的氯氣防止污染空氣。
(1)B中溶液為新制氯水,含有鹽酸,能使紫色石蕊試紙變紅,含有HClO,能使試紙褪色,因此滴到紫色石蕊試紙上可觀察到試紙先變紅后褪色。
(2)由以上分析可知:C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處依次放入濕潤的有色布條、濃硫酸、干燥的有色布條。
(3)E中氯氣與石灰乳反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣,其中Ca(ClO)2具有強氧化性,是漂白粉的有效成分。
(4)F中氯氣與NaOH反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉,反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O。
(5)由反應(yīng)可得關(guān)系式:
2KMnO4 ~ 5Cl2
2ml5ml
x
x=0.25ml,產(chǎn)生的Cl2在標準狀況下的體積為0.25ml×22.4L·ml-1=5.6L。
“84”消毒液在空氣中放置一段時間后,因碳酸酸性強于HClO,次氯酸鈉能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成HClO,發(fā)生反應(yīng):ClO-+H2O+CO2HClO+HC;反應(yīng)后溶液中HClO濃度增大,漂白性增強。
6.C 解析 酸性條件下Cl發(fā)生歧化反應(yīng),生成Cl-和ClO2,可寫出離子方程式:4H++5ClCl-+4ClO2↑+2H2O,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶4,A正確;ClO2易溶于水,不能用飽和食鹽水除雜,C錯誤;等物質(zhì)的量的ClO2作氧化劑時得電子數(shù)比Cl2得電子數(shù)多,殺菌效果更好,D正確。
7.B 解析 吸收器中ClO2、雙氧水和NaOH溶液反應(yīng),混合液呈堿性,離子方程式應(yīng)為2ClO2+H2O2+2OH-2Cl+2H2O+O2,B錯誤;冷卻結(jié)晶后,要經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到NaClO2固體,C正確;ClO2和NaClO2均具有漂白性,將ClO2氣體制成NaClO2固體,便于貯存和運輸,D正確。
8.A 解析 a氣體為HCl,溶于水為鹽酸而不是得到液氯,A不正確;b為氯氣,通入冷的石灰乳中可制得漂白粉,B正確;c為+4價氯形成的氧化物ClO2,具有氧化性,可用于自來水消毒,C正確;a、b、d為鹽酸、氯氣、次氯酸,濃鹽酸和二氧化錳加熱生成氯氣、氯氣和水生成次氯酸、次氯酸分解能生成鹽酸,存在a→b→d→a的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系,D正確。
9.C 解析 ①中濕潤的淀粉KI試紙不變藍,說明溶液中不含Cl2,則Cl2被完全消耗,③中白色沉淀為BaSO4,A正確;②中實驗現(xiàn)象說明二氧化硫過量,加熱后二氧化硫與碘水發(fā)生氧化還原反應(yīng):SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI,試紙褪色,B正確;硝酸根離子能將亞硫酸根離子氧化,故③中若將BaCl2溶液換成Ba(NO3)2溶液,不能說明SO2被Cl2氧化為S,C錯誤;加熱后溶液均未恢復(fù)至紅色,證明品紅溶液和SO2均被氧化,D正確。
10.A 解析 實驗①中離子方程式?jīng)]有還原劑,不可能將ClO-還原為Cl-,A錯誤;反應(yīng)生成HClO,光照分解產(chǎn)生O2,會產(chǎn)生氣泡,B正確;實驗③中ClO-將Fe2+氧化為Fe3+,而ClO-則被還原為Cl-,故還原性:Fe2+>Cl-,C正確;實驗④中產(chǎn)生的白色沉淀應(yīng)為Al(OH)3,說明ClO-與Al3+的水解相互促進,D正確。
11.C 解析 Cl2O在42℃以上會分解生成氯氣和氧氣,為防止反應(yīng)放熱后溫度過高導致Cl2O分解,裝置②需放在冷水中,B正確;與用氯氣直接溶于水制備次氯酸溶液相比,氯氣在水中的溶解度小于Cl2O,與水反應(yīng)得到的次氯酸中混有鹽酸,所得次氯酸的濃度小于Cl2O與水反應(yīng)得到的次氯酸溶液,且反應(yīng)中氯元素的利用率也小于Cl2O與水的反應(yīng),C錯誤;多孔球泡可以使反應(yīng)物充分接觸,增大反應(yīng)物接觸面積,故其作用是加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)充分進行,D正確。
12.答案 (1)b (2)溶液變藍色
(3)Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+ 吸收多余的Cl2,防止污染空氣
(4)取少量C中溶液于小試管中,加入足量稀鹽酸,充分振蕩后滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成且沉淀不消失,則證明C中亞硫酸鈉已被氧化
(5)2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O(其他合理答案均可)
解析 (1)從化學方程式可知反應(yīng)物是固體和液體,反應(yīng)條件是加熱,所以應(yīng)選固液混合加熱型裝置。
(2)氯氣具有強氧化性,與碘化鉀發(fā)生反應(yīng):2KI+Cl22KCl+I2,淀粉遇碘變藍色。
(3)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+;裝置E的作用是吸收多余的Cl2,防止污染空氣。
(4)亞硫酸鈉被氧化生成硫酸鈉,只要驗證S的存在就可證明亞硫酸鈉已經(jīng)被氧化,檢驗S的存在選用稀鹽酸和氯化鋇溶液。
(5)實驗室通過裝置a制備氯氣,可以用高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng),反應(yīng)的化學方程式為2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
編號
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
A
干燥的有色布條
堿石灰
濕潤的有色布條
B
干燥的有色布條
濃硫酸
濕潤的有色布條
C
濕潤的有色布條
濃硫酸
干燥的有色布條
D
濕潤的有色布條
堿石灰
干燥的有色布條
序號
①
②
③
實驗操作
實驗現(xiàn)象
溶液不變紅,試紙不變藍
溶液不變紅,試紙褪色
生成白色沉淀
實驗序號
試管試劑
實驗現(xiàn)象
①
飽和Ag2SO4溶液
產(chǎn)生白色沉淀
②
CH3COOH溶液
光照管壁有無色氣泡產(chǎn)生
③
0.2 ml·L-1 FeSO4酸性溶液和KSCN溶液
溶液變紅
④
0.2 ml·L-1 AlCl3溶液
產(chǎn)生白色沉淀

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