高中化学人教版(2019)必修第一册 第二章第二节 氯及其化合物
一、单选题
1.(2019高一上·榆林期中)自来水可用氯气进行消毒,如在实验室用自来水配制下列物质的溶液,不会产生明显的药品变质问题的是( )
A.AgNO3 B.NaOH C.Na2CO3 D.FeCl3
2.(2019高一上·榆林期中)下列关于氯水的叙述中正确的是( )
A.新制氯水中只含有Cl2和H2O两种分子
B.新制氯水可以使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C.氯气、液氯和氯水是同一种物质
D.氯水放置数天后pH变大
3.(2020高一上·西安期末)氯气是一种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.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.氯气能与水反应生成HClO和HCl,久置氯水最终变为稀盐酸
C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现雾状;光照H2和Cl2的混合气体时,因迅速化合而爆炸
D.通常状况下,干燥的氯气能和Fe反应
4.(2020高一下·奉化期中)实验室用下图所示装置制备干燥纯净的氯气,并进行氯气的性质实验。下列说法中错误的是( )
A.装置C的作用是除去氯气中的杂质HCl
B.装置F中的现象为有白色沉淀产生
C.实验结束时,应先熄灭酒精灯,再将导管移出装有液体的集气瓶或烧杯
D.该实验中体现了浓盐酸的还原性和酸性
5.(2019高一上·榆林期中)用漂白粉溶液浸泡过的有色布条,如果晾置在空气中,过了一段时间,其漂白效果会更好的原因可能是( )
A.漂白粉与氧气反应了
B.有色布条与氧气反应了
C.漂白粉跟空气中的 CO2反应生成了较多量的 HClO
D.漂白粉溶液蒸发掉部分水,其浓度增大
6.(2019高一上·榆林期中)下列说法错误的是( )
①钠、氢气都能在氯气中燃烧生成白色烟雾
②铜丝在氯气中燃烧,生成蓝绿色的氯化铜
③液氯就是氯气的水溶液,它能使干燥的有色布条褪色
④久置的氯水,因氯气几乎完全挥发掉,剩下的就是水
A.① B.①和② C.①和④ D.①②③④
7.(2019高一上·大足期末)如图所示:若关闭Ⅰ阀,打开Ⅱ阀,让潮湿的氯气经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色;若关闭Ⅱ阀打开Ⅰ阀,再通入这种气体,布条褪色。甲瓶中所盛的试剂不可能是( )
A.浓H2SO4 B.NaOH溶液 C.NaCl溶液 D.Ca(OH)2溶液
8.(2019高一上·集宁期末)列关于氯气的实验装置能达到实验目的的是( )
①可用于氯气的收集 ②若气球干瘪,证明Cl2可与NaOH反应 ③可证明氯气具有漂白性 ④可用于实验室中氯气的尾气吸收
A.①② B.①③ C.②③ D.①④
9.(2019高一上·从江期末)将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中,当日光照射相当一段时间后,试管中最后剩余的气体约占试管容积的( )
A.2/3 B.1/2 C.1/3 D.1/4
10.(2019高一上·从江期末)下列说法中,错误的是:( )
①金属钠、氢气都能在氯气中燃烧,生成白色的烟雾;②铜丝在氯气中燃烧,生成蓝绿色的氯化铜;③液氯就是氯气的水溶液,它能使干燥的有色布条褪色;④久置的氯水,因氯气几乎完全挥发掉,剩下的就是水
A.① B.①② C.①③④ D.①②③④
11.(2019高一上·温州期末)已知:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O.如图所示,将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置,实验时将浓盐酸滴在 KClO3 晶体上,并用表面皿盖好。下表中由实验现象得出的结论完全正确的是 ( )
选项 实验现象 结论
A 滴有 KSCN 的 FeCl2 溶液变红色 Cl2 具有还原性
B 滴有酚酞的 NaOH 溶液褪色 Cl2 具有酸性
C 淀粉 KI 溶液中变蓝色 Cl2 具有氧化性
D 石蕊溶液先变为红色后褪色 Cl2 具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
12.(2019高二下·上海期中)向下列物质的水溶液中加入AgNO3,有白色沉淀产生的是( )
A.CH3Cl B.NaCl C.KClO3 D.CCl4
13.(2019高一下·深圳开学考)下列说法正确的是( )
A.Cl-和Cl2都有毒
B.将AgNO3溶液滴入甲溶液中,若出现白色沉淀,则说明甲溶液中含有Cl-
C.将NaCl溶液滴入AgNO3溶液中或将Cl2通入AgNO3溶液中均会出现白色沉淀
D.含Cl-的溶液和氯水一样均呈黄绿色
二、实验探究题
14.(2019高一上·榆林期中)氯水中含有多种成分,因而具有多种性质,根据氯水分别与如图四种物质作用(四种物质与氯水的重合部分代表物质间的反应,且氯水足量),请回答下列问题:
(1)能证明氯水具有漂白性的是 (填“a”“b”“c”“d”或“e”)。
(2)反应c过程中的现象是 ,反应e的化学方程式为 ,反应b的化学方程式为 。
(3)久置的氯水最终会变成 ,用化学反应方程式表示为 。
(4)实验室保存氯水的方法是 。
15.(2019高一下·长春期中)某课外小组在实验室用二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气,并进行氯气性质的研究。
(1)该小组同学欲用下图所示仪器及试剂制备并收集纯净、干燥的氯气。
①用不到的仪器是 (填大写字母)
②将各仪器按先后顺序连接起来,应该是: (用导管口处的字母表示)。
③浓盐酸与二氧化锰反应的离子方程式
④ C的作用 ,D的作用 ,E中倒置漏斗的作用是
(2)该小组同学设计如下所示装置探究氯气的氧化性。
① 通少量Cl2时,G中的现象是 ,原因是 (用化学方程式表示)
② H中的现象是 。
③ 烧杯中NaOH溶液的作用是
16.(2018高一上·宜昌期末)实验室用下述装置制取氯气,并用氯气进行下列实验。看图回答下列问题:
(1)A、B两仪器的名称:A ,B 。
(2)洗气装置C是为了除去Cl2中的HCl气体,D是为了干燥Cl2,则C、D中应分别放入下列溶液中的C ;D 。
①NaOH溶液 ②饱和食盐水 ③AgNO3溶液 ④浓H2SO4
(3)E 中为红色干布条,F 中为红色湿布条,可观察到的现象是 。
(4)G是浸有淀粉KI溶液的棉花球,G处现象是棉花球表面变成 。反应的离子方程式是 ,H是浸有NaBr溶液的棉花球,H处现象是棉花球表面变成 。
(5)P处为尾气吸收装置,可选用下列装置中的 。
三、综合题
17.(2019高一上·太原期末)氯气是一种重要的化工原料,它的发现和研究经历了以下几个阶段。
(1)1774 年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是二氧化锰)时,将软锰矿与浓盐酸混合并加热,无意间制得了氯气,此反应中氯元素被 (填“氧化”或“还原”)
(2)贝托莱发现,氯气能溶于水,向此溶液中滴加紫色石蕊溶液,观察到的现象是 。
(3)泰纳将氯气通入石灰水,并一步步改进,制得了我们现在常用的漂白粉,漂白粉的有效成分是 。
(4)盖吕萨克发现氯气能与金属反应。氯气与铝反应的化学方程式是 。
(5)1810 年,戴维经过大量实验研究,确认氯气是一种单质,且有毒。实验室吸收氯气的常用方法是 (用化学方程式表示)
18.(2019高一上·临高期中)如图为实验室制取纯净、干燥的氯气,并验证氯气性质的装置。其中E瓶放有干燥红色布条;F中为红色的铜网,其右端出气管口放有脱脂棉。
(1)装置C中盛装的溶液是 ,D中试剂的作用是 。
(2)写出F中反应的化学反应方程式: ,其反应现象为 。
(3)H中的试剂为 ,用来吸收多余氯气。该反应的离子方程式为 。
19.(2019高一上·从江期末)常温下,A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体,A、B、C、D、E都含X元素,其转化关系如图所示:
(1)请分别写出下列物质的化学式(如为溶液请填溶质的化学式):A 、B 、D 。
(2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式(请注明反应条件):A+H2O(离子方程式): ;A+NaOH(离子方程式): ;D→A(化学方程式): 。
20.(2018高一上·桂林期中)某固体物质可能由K2SO4、KI、NaCl、CuCl2、CaCl2、Na2CO3中的一种或几种组成。依次进行下列五步实验。观察到的现象如下:
①混合物加水得无色透明溶液;
②向上述溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,将该沉淀滤出,并将滤液分成两份;
③上述白色沉淀可完全溶于稀盐酸;
④往一份滤液中滴加氯水并加入CCl4,振荡后静置CCl4层呈无色(氯水能将I-氧化为I2);
⑤往另一份滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该沉淀不溶于稀硝酸。
由此可推断出:
(1)写出③中白色沉淀可完全溶于稀盐酸的离子方程式 。
(2)写出⑤中生成白色沉淀的离子方程式 。
(3)该固体中一定含有 ;无法确定是否含有的是 。
(4)确定该物质是否存在的方法是 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A. AgNO3与自来水中Cl-反应生成AgCl沉淀而变质,A不符合题意;
B. NaOH与自来水中Cl2、HClO、H+反应而变质,B不符合题意;
C. Na2CO3与自来水中H+反应生成HCO3-而变质,C不符合题意;
D. FeCl3与自来水无明显化学反应,不会变质,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】新制氯水中有水分子、次氯酸分子、氯离子、次氯酸根离子、氢离子,分析选项中的物质能否与这些微粒发生反应即可。
2.【答案】B
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A. 新制氯水中含有Cl2、H2O和HClO三种分子,A项不符合题意;
B. 新制氯水呈酸性,HClO有漂白性,故能使蓝色石蕊试纸先变红后褪色,B项符合题意;
C. 氯气、液氯是同一物质的两种不同状态,属于纯净物;而氯水是氯气的水溶液,属于混合物,C项不符合题意;
D. 氯水放置过程中,HClO分解成HCl和O2,故溶液pH变小,D项不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.新制氯水中有Cl2、H2O和HClO三种分子;
B.新制氯水中的盐酸有酸性,次氯酸具有漂白性;
C.氯气、液氯都是氯气,而氯水是混合物,是氯气的水溶液;
D.长时间放置氯水,次氯酸分解生成氧气和盐酸,酸性增强。
3.【答案】D
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】A.铜丝在氯气中剧烈燃烧,产生棕黄色的烟,选项正确,A不符合题意;
B.氯气能与H2O反应生成HCl和HClO,HClO不稳定,见光易分解产生HCl和O2,因此久置氯水最终变为稀盐酸,选项正确,B不符合题意;
C.纯净的H2在Cl2中燃烧,产生苍白色火焰,瓶口呈雾状,光照条件下,H2和Cl2反应发生爆炸,选项正确,C不符合题意;
D.常温下,干燥的Cl2与铁不反应,选项错误,D符合题意;
故答案为:D
【分析】此题是对氯气性质的考查,结合氯气的性质进行分析即可。
4.【答案】C
【知识点】氯气的化学性质;氯气的实验室制法
【解析】【解答】A.因为HCl极易溶于水,用饱和的食盐水既可除去氯气中的杂质HCl,又可降低氯气在水中的溶解度,A不符合题意;
B.过量的Cl2进入AgNO3溶液会发生Cl2+H2OHCl+HClO反应,有Cl-产生,则Cl-+Ag+=AgCl↓,F中的现象为有白色沉淀产生,B不符合题意;
C.实验结束时,先熄灭酒精灯,再将导管移出装有液体的集气瓶或烧杯,会因为装置内压强变小,外界压强大而产生倒吸现象,就出现实验危险,C符合题意;
D.因为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,在反应中有4摩尔HCl参加反应,只生成了1摩尔Cl2,氯元素化合价升高,体现还原性,还生成了MnCl2,体现了酸性,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A.HCl用饱和食盐水除去;
B.Cl2会和溶液中的水反应产生盐酸,盐酸和硝酸银反应产生硝酸银沉淀,所以会产生白色沉淀;
C.实验结束时,应先撤去导管,再撤掉酒精灯,防止倒吸;
D.二氧化锰和盐酸反应制取氯气,体现了盐酸的酸性和还原性。
5.【答案】C
【知识点】氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】漂白粉主要成分为CaCl2、Ca(ClO)2,其中Ca(ClO)2能与酸反应生成有强氧化性的HClO(漂白性),故能漂白某些有色物质。因HClO酸性弱于碳酸(H2CO3),漂白粉溶液在空气中发生反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,增大了HClO浓度使漂白性增强。
故答案为:C。
【分析】漂白粉的有效成分是次氯酸钙,在空气中与碳酸反应会生成次氯酸,漂白效果会增强。
6.【答案】D
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】①Na在Cl2中燃烧时生成白色烟,无雾产生,氢气在氯气中燃烧生成白雾,无烟产生;
②CuCl2为棕黄色固体;
③液氯为液态的氯气,为纯净物,不能使干燥的有色布条退色;
④久置的氯水中,因HClO分解,已变为稀盐酸。
综上所述,①②③④均不符合题意,
故答案为:D
【分析】①氢气在氧气中燃烧发出淡蓝色的火焰,无烟;
②氯化铜为棕黄色;
③液氯是氯气的液体存在形式,是单质;
④久置的氯水主要成分是盐酸。
7.【答案】C
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.氯气经过浓硫酸被干燥,干燥的氯气不能使有色布条褪色,故A不选;
B.氯气通过NaOH溶液被吸收,气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色,故B不选;
C.而通过饱和NaCl溶液后,湿润的氯气可将红色布条漂白,故C选;
D.氯气通过Ca(OH)2溶液被吸收,气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色,故D不选;答案选C。
【分析】若关闭Ⅰ阀,打开Ⅱ阀,让一种含有氯气的气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色,若关闭Ⅱ阀打开Ⅰ阀,再通入这种气体,布条褪色,则可能有两种情况:一是氯气在甲中被干燥,二是氯气被吸收。据此分析解答。
8.【答案】D
【知识点】氯气的化学性质;氯气的物理性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】①这个装置是向上排空气收集气体的方法,氯气的密度比空气大,该装置可用于氯气的收集,①装置能达到实验目的;
②若气球干瘪,说明平底烧瓶中气体压强比瓶外压强大。而Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O反应气体体积减小,气压减小,所以Cl2与NaOH反应气球会膨胀,②装置不能达到实验目的;
③潮湿布条中的水与干燥的Cl2反应生成HClO,HClO能漂白有色布条,所以该实验无法证明氯气具有漂白性,③装置不能达到实验目的;
④Cl2与NaOH反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,该反应不再产生有毒气体,所以NaOH溶液可用于实验室中氯气的尾气吸收,④装置能达到实验目的;
故答案为:D。
【分析】事实上,Cl2没有漂白性,HClO才有漂白性。
9.【答案】B
【知识点】氯气的物理性质
【解析】【解答】本题主要考查氯气的性质。氯气溶于水发生反应:Cl2+H2O HCl+HClO。由于次氯酸不稳定,遇光易分解生成氯化氢和氧气,即2HClO 2HCl+O2↑。所以总的反应相对于是2Cl2+2H2O=4HCl+O2↑,所以长时间照射后,试管中最后剩余气体的体积占试管容积的1/2,B符合题意。
故答案为:B
【分析】注意氯气可以和水反应生成次氯酸,次氯酸不稳定,易分解,从而导致反应Cl2+H2O HCl+HClO往正反应方向进行,而HCl溶于水,最后只剩余O2,计算O2体积即可。
10.【答案】D
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】①烟是固体小颗粒,雾是小液滴,钠在氯气中燃烧生成固体小颗粒烟,氢气在氯气中燃烧生成雾,故①错误;
②铜丝在氯气中燃烧,产物是氯化铜,生成大量棕黄色的烟,故②错错误;
③液氯是液态氯是纯净物,氯水是氯气的水溶液,是混合物,能使有色布条褪色的是氯水不是液氯,故③错误;
④Cl2+H2OHCl+HClO、2HClO 2HCl+O2↑,所以久置的氯水,剩下的是稀盐酸,故④错误;D符合题意。
故答案为:D
【分析】①注意烟和雾是有区别的;
②熟记铜在氯气中的燃烧现象;
③液氯是纯净物,不能使干燥不调褪色;氯水是混合物,两者成分不同;
④氯水久置后成分已完全。
11.【答案】C
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】A、将浓盐酸滴在KClO3晶体上,有Cl2生成,Cl2具有强氧化性,能氧化FeCl2生成FeCl3,A不符合题意;
B、Cl2与水反应生成HCl和具有强氧化性的HClO,能氧化酚酞而使酚酞溶液褪色,B不符合题意;
C、Cl2具有强氧化性,与KI反应生成I2,淀粉溶液变蓝,C符合题意;
D、Cl2与水反应生成HCl和具有强氧化性的HClO,溶液呈酸性并具有强氧化性,能使石蕊试液先变红后褪色,表现出HClO的漂白性,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.该实验体现了Cl2的氧化性;
B.溶液褪色可能是HClO的氧化性,也可能是发生酸碱中和反应;
C.Cl2具有氧化性,能将I-氧化成I2,使淀粉变蓝;
D.变红体现了氯水的酸性,褪色体现了HClO的氧化性;
12.【答案】B
【知识点】氯离子的检验
【解析】【解答】A.CH3Cl是共价化合物,非电解质,水中不电离,A不符合题意;
B. NaCl是强电解质,在水中可以电离出Cl-,与Ag+反应生成白色的AgCl沉淀,B符合题意;
C. KClO3是强电解质,在水中可以电离出ClO3-,但不与Ag+生成沉淀,C不符合题意;
D. CCl4是共价化合物,非电解质,水中不电离,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】 AgNO3溶液和含有氯离子的溶液反应可以产生白色的氯化银沉淀,发生的离子反应为Ag++Cl-=AgCl↓.
13.【答案】C
【知识点】氯气的化学性质;氯气的物理性质;氯离子的检验
【解析】【解答】A.Cl2是一种有毒气体,而Cl-无毒,A不符合题意;
B.Ag+能与Cl-、SO42-形成沉淀,故甲溶液中可能含有Cl-或SO42-,B不符合题意;
C.Cl2能与水反应生成HCl和HClO,故将Cl2通入AgNO3溶液中,能形成AgCl沉淀,C符合题意;
D.含Cl-的溶液可能为无色溶液,如NaCl溶液为无色溶液,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.Cl-无毒;
B.该白色沉淀可能为:AgCl、Ag2SO4;
C.Cl2能与水反应生成HCl和HClO;
D.含Cl-的溶液可能为无色溶液;
14.【答案】(1)d
(2)有白色沉淀生成;Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
(3)盐酸;2HClO 2HCl+O2↑
(4)密封保存在棕色试剂瓶中,置于阴凉处
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】(1)氯水中HClO有漂白性(强氧化性),能漂白某些有色物质。氯水能使石蕊试液先变红(酸性)、后褪色(HClO有漂白性),
故答案为:填d。
(2)反应c是氯水中Cl-与硝酸银溶液的反应:Ag++Cl-=AgCl↓,故有白色沉淀。反应e是氯水与氢氧化钠溶液反应,化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。反应b是氯水中H+与碳酸钠溶液反应,化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
(3)氯水久置过程中,次氯酸最终完全分解变成稀盐酸,化学方程式为2HClO 2HCl+O2↑。
(4)因次氯酸见光易分解,故实验室将氯水密封保存在棕色试剂瓶中,置于阴凉处。
【分析】(1)氯水中的次氯酸具有漂白性,能使石蕊试液褪色;
(2)硝酸银与氯离子反应,氢氧化钠与氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,碳酸钠与氯水中的盐酸反应;
(3)氯水中的次氯酸分解,最终变为盐酸;
(4)次氯酸见光分解,应用棕色试剂瓶保存。
15.【答案】(1)F;adcfgbch;MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O;除去Cl2中的HCl;干燥氯气;防止倒吸
(2)溶液变蓝色;Cl2 + 2KI = 2KCl + I2;出现白色沉淀;吸收Cl2,防止污染空气
【知识点】氯气的化学性质;氯气的实验室制法
【解析】【解答】(1)①根据上述分析,装置A为制备氯气的装置,装置C除去氯化氢,装置D除去水蒸气;装置B收集氯气;装置E吸收尾气中氯气,防止污染,用不到的仪器是装置F,故答案为:F;
②根据上述分析,各仪器连接的先后顺序为adcfgbch,故答案为:adcfgbch;
③浓盐酸与二氧化锰反应的离子方程式为MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O,故答案为:MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O;
④ 根据上述分析,C的作用为除去Cl2中的HCl,D的作用为干燥氯气,E中倒置漏斗可以防止倒吸,故答案为:除去Cl2中的HCl;干燥氯气;防止倒吸;
(2)① 通少量Cl2时,氯气与碘化钾发生置换反应,Cl2 + 2KI = 2KCl + I2,碘遇到淀粉变蓝色,故答案为:溶液变蓝色;Cl2 + 2KI = 2KCl + I2;
② 氯气具有强氧化性,能够将亚硫酸氧化生成硫酸,硫酸与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀,故答案为:出现白色沉淀;
③氯气有毒,烧杯中NaOH溶液可以吸收多余的氯气,防止污染,故答案为:吸收Cl2,防止污染空气。
【分析】(1)此题是对实验室制取氯气的考查,结合实验室制取氯气的相关知识进行分析即可;
(2)此题是对氯气性质的考查,结合氯气的性质进行分析即可。
16.【答案】(1)分液漏斗;圆底烧瓶
(2)②;④
(3)E中无变化,F中红色布条褪色
(4)蓝色;2I-+Cl2=2Cl-+I2;橙色
(5)D
【知识点】氯气的化学性质;氯气的实验室制法;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】(1)装置图中仪器作用和图形可知是利用A分液漏斗向B烧瓶中加入浓盐酸加热反应生成氯气的发生装置;(2)从发生装置出来的氯气中含有杂质HCl和水蒸气,先通过盛有饱和食盐水的C洗气瓶除去HCl,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶D除去氯气中的水蒸气;(3)氯气不具有漂白性,所以干燥的有色布条不褪色,E中无变化;氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,所以湿润的有色布条褪色,F中红色布条褪色;(4)氯气氧化性强于碘,能够氧化碘离子生成单质碘,离子方程式为:2I-+Cl2=2Cl-+I2;碘遇到淀粉变蓝;氯气氧化性强于溴,能够氧化溴离子生成单质溴,溴水呈橙色;(5)因为Cl2有毒,所以氯气需要用碱液吸收,氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;为了防倒吸,选择D装置,答案选D。
【分析】
第一步分析各装置用途:AB氯制备气;C和D:氯气的净化;E和F:氯气和氯水的漂白性对比试验;G和H:氯气的氧化性(卤素单质间的置换)P尾气处理
第二步,根据各小项条件解题。
(1)氯气的发生装置(哪些仪器?);
(2)除杂质(HCl和水蒸气)
(3)氯气不具有漂白性,氯水(次氯酸)有漂白性
(4)氯气氧化性强于碘和溴
(5)因为Cl2有毒,用氢氧化钠尾气处理(导致漏斗作用:防倒吸)
17.【答案】(1)氧化
(2)溶液先变红,后褪色
(3)Ca(ClO)2
(4)2Al+3Cl2 2AlCl3
(5)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】(1)将软锰矿与浓盐酸混合并加热,无意间制得了氯气,此反应中氯元素化合价从-1价升高到0价,失去电子,发生氧化反应,被氧化;(2)氯气能溶于水,所得溶液是氯水,氯水显酸性,同时还含有次氯酸还具有漂白性,则向此溶液中滴加紫色石蕊溶液,观察到的现象是溶液先变红,后褪色。(3)将氯气通入石灰水得到漂白粉,生成物是氯化钙和次氯酸钙,因此漂白粉是由氯化钙和次氯酸钙组成的混合物,漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2。(4)氯气与铝反应生成氯化铝,反应的化学方程式是2Al+3Cl2 2AlCl3。(5)氯气有毒,实验室一般用氢氧化钠溶液吸收氯气,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
【分析】(1)根据氯元素的化合价变化分析;(2)根据氯水的性质分析判断;(3)根据漂白粉的制备原理分析;(4)铝在氯气中燃烧生成氯化铝;(5)根据氯气能与氢氧化钠溶液反应解答。
18.【答案】(1)饱和食盐水;吸收氯气中混有的水蒸气
(2)Cu+Cl2 CuCl2;棕黄色的烟
(3)氢氧化钠溶液;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【知识点】氯气的化学性质;氯气的实验室制法
【解析】【解答】(1)由于浓盐酸具有挥发性,且反应在溶液中进行,因此反应生成Cl2中混合HCl和H2O(g)杂质,Cl2不溶于饱和食盐水中,因此C装置中溶液为饱和NaCl溶液,用于除去Cl2中混有的HCl;D装置中盛装的为浓硫酸,用于干燥Cl2;
(2)Cl2具有强氧化性,能与Cu反应生成CuCl2,该反应的化学方程式为:Cu+Cl2CuCl2,实验现象为:产生棕黄色的烟;
(3)Cl2是一种有毒气体,能被碱溶液吸收,因此H中的试剂为NaOH溶液,发生反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
【分析】(1)Cl2的制备过程中会产生杂质气体HCl和H2O(g),C、D装置为除杂装置,据此确定C中试剂和D的作用;
(2)Cl2具有强氧化性,能与Cu反应生成CuCl2,据此写出反应的化学方程式和确定反应现象;
(3)Cl2是一种有毒气体,实验过程中,应用NaOH溶液进行尾气吸收;
19.【答案】(1)Cl2;HClO;HCl
(2)Cl2+H2O=H++Cl-+HClO;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】依据转化关系图分析,常温下,A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体,判断为Cl2,A、B、C、D、E都含X元素,B为HClO,D为HCl,C为NaCl,E为NaClO。(1)据上所述可知A为Cl2、B为HClO,D为HCl;(2)Cl与H2O反应产生HCl和HClO,反应的离子方程式是:Cl2+H2O=HCl+HClO;
Cl与NaOH溶液反应,产生NaCl、NaClO和H2O,反应离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
MnO2与浓盐酸在加热条件下,发生反应产生MnCl2、Cl2和水,反应的化学方程式为:4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O。
【分析】常温下,A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体,判断为Cl2,A、B、C、D、E都含X元素,B为HClO,D为HCl,C为NaCl,E为NaClO,依据推断出的物质结合物质性质回答问题。
20.【答案】(1)BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑
(2)Ag++Cl-=AgCl↓
(3)Na2CO3;NaCl
(4)取①所得溶液,滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,若出现白色沉淀,说明原固体中有NaCl,反之则无
【知识点】氯离子的检验;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)实验③中产生的白色沉淀为BaCO3,与稀盐酸反应生成可溶于水的BaCl2、H2O和CO2,该反应的离子方程式为: BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑;
(2)实验⑤产生的沉淀为AgCl沉淀,该反应的离子方程式为: Ag++Cl-=AgCl↓;
(3)由分析可知,该固体中一定含有Na2CO3;无法确定是否含有NaCl;
(4)为确定溶液中是否含有NaCl,应取实验①所得溶液加入硝酸银溶液,通过是否产生沉淀,证明是否含有NaCl;
【分析】实验①得到无色透明溶液,说明固体物质中一定不含有CuCl2;实验②③说明该沉淀可溶于稀盐酸,故沉淀为BaCO3,不含BaSO4,说明固体物质中一定含有Na2CO3,一定不含有K2SO4;且固体物质中一定不含有CaCl2;实验④说明固体物质中一定不含有KI;实验⑤说明原固体物质中含有Cl-,但不一定含有NaCl。据此结合设问进行作答。
高中化学人教版(2019)必修第一册 第二章第二节 氯及其化合物
一、单选题
1.(2019高一上·榆林期中)自来水可用氯气进行消毒,如在实验室用自来水配制下列物质的溶液,不会产生明显的药品变质问题的是( )
A.AgNO3 B.NaOH C.Na2CO3 D.FeCl3
【答案】D
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A. AgNO3与自来水中Cl-反应生成AgCl沉淀而变质,A不符合题意;
B. NaOH与自来水中Cl2、HClO、H+反应而变质,B不符合题意;
C. Na2CO3与自来水中H+反应生成HCO3-而变质,C不符合题意;
D. FeCl3与自来水无明显化学反应,不会变质,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】新制氯水中有水分子、次氯酸分子、氯离子、次氯酸根离子、氢离子,分析选项中的物质能否与这些微粒发生反应即可。
2.(2019高一上·榆林期中)下列关于氯水的叙述中正确的是( )
A.新制氯水中只含有Cl2和H2O两种分子
B.新制氯水可以使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C.氯气、液氯和氯水是同一种物质
D.氯水放置数天后pH变大
【答案】B
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A. 新制氯水中含有Cl2、H2O和HClO三种分子,A项不符合题意;
B. 新制氯水呈酸性,HClO有漂白性,故能使蓝色石蕊试纸先变红后褪色,B项符合题意;
C. 氯气、液氯是同一物质的两种不同状态,属于纯净物;而氯水是氯气的水溶液,属于混合物,C项不符合题意;
D. 氯水放置过程中,HClO分解成HCl和O2,故溶液pH变小,D项不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.新制氯水中有Cl2、H2O和HClO三种分子;
B.新制氯水中的盐酸有酸性,次氯酸具有漂白性;
C.氯气、液氯都是氯气,而氯水是混合物,是氯气的水溶液;
D.长时间放置氯水,次氯酸分解生成氧气和盐酸,酸性增强。
3.(2020高一上·西安期末)氯气是一种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.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.氯气能与水反应生成HClO和HCl,久置氯水最终变为稀盐酸
C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现雾状;光照H2和Cl2的混合气体时,因迅速化合而爆炸
D.通常状况下,干燥的氯气能和Fe反应
【答案】D
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】A.铜丝在氯气中剧烈燃烧,产生棕黄色的烟,选项正确,A不符合题意;
B.氯气能与H2O反应生成HCl和HClO,HClO不稳定,见光易分解产生HCl和O2,因此久置氯水最终变为稀盐酸,选项正确,B不符合题意;
C.纯净的H2在Cl2中燃烧,产生苍白色火焰,瓶口呈雾状,光照条件下,H2和Cl2反应发生爆炸,选项正确,C不符合题意;
D.常温下,干燥的Cl2与铁不反应,选项错误,D符合题意;
故答案为:D
【分析】此题是对氯气性质的考查,结合氯气的性质进行分析即可。
4.(2020高一下·奉化期中)实验室用下图所示装置制备干燥纯净的氯气,并进行氯气的性质实验。下列说法中错误的是( )
A.装置C的作用是除去氯气中的杂质HCl
B.装置F中的现象为有白色沉淀产生
C.实验结束时,应先熄灭酒精灯,再将导管移出装有液体的集气瓶或烧杯
D.该实验中体现了浓盐酸的还原性和酸性
【答案】C
【知识点】氯气的化学性质;氯气的实验室制法
【解析】【解答】A.因为HCl极易溶于水,用饱和的食盐水既可除去氯气中的杂质HCl,又可降低氯气在水中的溶解度,A不符合题意;
B.过量的Cl2进入AgNO3溶液会发生Cl2+H2OHCl+HClO反应,有Cl-产生,则Cl-+Ag+=AgCl↓,F中的现象为有白色沉淀产生,B不符合题意;
C.实验结束时,先熄灭酒精灯,再将导管移出装有液体的集气瓶或烧杯,会因为装置内压强变小,外界压强大而产生倒吸现象,就出现实验危险,C符合题意;
D.因为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,在反应中有4摩尔HCl参加反应,只生成了1摩尔Cl2,氯元素化合价升高,体现还原性,还生成了MnCl2,体现了酸性,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A.HCl用饱和食盐水除去;
B.Cl2会和溶液中的水反应产生盐酸,盐酸和硝酸银反应产生硝酸银沉淀,所以会产生白色沉淀;
C.实验结束时,应先撤去导管,再撤掉酒精灯,防止倒吸;
D.二氧化锰和盐酸反应制取氯气,体现了盐酸的酸性和还原性。
5.(2019高一上·榆林期中)用漂白粉溶液浸泡过的有色布条,如果晾置在空气中,过了一段时间,其漂白效果会更好的原因可能是( )
A.漂白粉与氧气反应了
B.有色布条与氧气反应了
C.漂白粉跟空气中的 CO2反应生成了较多量的 HClO
D.漂白粉溶液蒸发掉部分水,其浓度增大
【答案】C
【知识点】氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】漂白粉主要成分为CaCl2、Ca(ClO)2,其中Ca(ClO)2能与酸反应生成有强氧化性的HClO(漂白性),故能漂白某些有色物质。因HClO酸性弱于碳酸(H2CO3),漂白粉溶液在空气中发生反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,增大了HClO浓度使漂白性增强。
故答案为:C。
【分析】漂白粉的有效成分是次氯酸钙,在空气中与碳酸反应会生成次氯酸,漂白效果会增强。
6.(2019高一上·榆林期中)下列说法错误的是( )
①钠、氢气都能在氯气中燃烧生成白色烟雾
②铜丝在氯气中燃烧,生成蓝绿色的氯化铜
③液氯就是氯气的水溶液,它能使干燥的有色布条褪色
④久置的氯水,因氯气几乎完全挥发掉,剩下的就是水
A.① B.①和② C.①和④ D.①②③④
【答案】D
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】①Na在Cl2中燃烧时生成白色烟,无雾产生,氢气在氯气中燃烧生成白雾,无烟产生;
②CuCl2为棕黄色固体;
③液氯为液态的氯气,为纯净物,不能使干燥的有色布条退色;
④久置的氯水中,因HClO分解,已变为稀盐酸。
综上所述,①②③④均不符合题意,
故答案为:D
【分析】①氢气在氧气中燃烧发出淡蓝色的火焰,无烟;
②氯化铜为棕黄色;
③液氯是氯气的液体存在形式,是单质;
④久置的氯水主要成分是盐酸。
7.(2019高一上·大足期末)如图所示:若关闭Ⅰ阀,打开Ⅱ阀,让潮湿的氯气经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色;若关闭Ⅱ阀打开Ⅰ阀,再通入这种气体,布条褪色。甲瓶中所盛的试剂不可能是( )
A.浓H2SO4 B.NaOH溶液 C.NaCl溶液 D.Ca(OH)2溶液
【答案】C
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.氯气经过浓硫酸被干燥,干燥的氯气不能使有色布条褪色,故A不选;
B.氯气通过NaOH溶液被吸收,气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色,故B不选;
C.而通过饱和NaCl溶液后,湿润的氯气可将红色布条漂白,故C选;
D.氯气通过Ca(OH)2溶液被吸收,气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色,故D不选;答案选C。
【分析】若关闭Ⅰ阀,打开Ⅱ阀,让一种含有氯气的气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色,若关闭Ⅱ阀打开Ⅰ阀,再通入这种气体,布条褪色,则可能有两种情况:一是氯气在甲中被干燥,二是氯气被吸收。据此分析解答。
8.(2019高一上·集宁期末)列关于氯气的实验装置能达到实验目的的是( )
①可用于氯气的收集 ②若气球干瘪,证明Cl2可与NaOH反应 ③可证明氯气具有漂白性 ④可用于实验室中氯气的尾气吸收
A.①② B.①③ C.②③ D.①④
【答案】D
【知识点】氯气的化学性质;氯气的物理性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】①这个装置是向上排空气收集气体的方法,氯气的密度比空气大,该装置可用于氯气的收集,①装置能达到实验目的;
②若气球干瘪,说明平底烧瓶中气体压强比瓶外压强大。而Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O反应气体体积减小,气压减小,所以Cl2与NaOH反应气球会膨胀,②装置不能达到实验目的;
③潮湿布条中的水与干燥的Cl2反应生成HClO,HClO能漂白有色布条,所以该实验无法证明氯气具有漂白性,③装置不能达到实验目的;
④Cl2与NaOH反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,该反应不再产生有毒气体,所以NaOH溶液可用于实验室中氯气的尾气吸收,④装置能达到实验目的;
故答案为:D。
【分析】事实上,Cl2没有漂白性,HClO才有漂白性。
9.(2019高一上·从江期末)将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中,当日光照射相当一段时间后,试管中最后剩余的气体约占试管容积的( )
A.2/3 B.1/2 C.1/3 D.1/4
【答案】B
【知识点】氯气的物理性质
【解析】【解答】本题主要考查氯气的性质。氯气溶于水发生反应:Cl2+H2O HCl+HClO。由于次氯酸不稳定,遇光易分解生成氯化氢和氧气,即2HClO 2HCl+O2↑。所以总的反应相对于是2Cl2+2H2O=4HCl+O2↑,所以长时间照射后,试管中最后剩余气体的体积占试管容积的1/2,B符合题意。
故答案为:B
【分析】注意氯气可以和水反应生成次氯酸,次氯酸不稳定,易分解,从而导致反应Cl2+H2O HCl+HClO往正反应方向进行,而HCl溶于水,最后只剩余O2,计算O2体积即可。
10.(2019高一上·从江期末)下列说法中,错误的是:( )
①金属钠、氢气都能在氯气中燃烧,生成白色的烟雾;②铜丝在氯气中燃烧,生成蓝绿色的氯化铜;③液氯就是氯气的水溶液,它能使干燥的有色布条褪色;④久置的氯水,因氯气几乎完全挥发掉,剩下的就是水
A.① B.①② C.①③④ D.①②③④
【答案】D
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】①烟是固体小颗粒,雾是小液滴,钠在氯气中燃烧生成固体小颗粒烟,氢气在氯气中燃烧生成雾,故①错误;
②铜丝在氯气中燃烧,产物是氯化铜,生成大量棕黄色的烟,故②错错误;
③液氯是液态氯是纯净物,氯水是氯气的水溶液,是混合物,能使有色布条褪色的是氯水不是液氯,故③错误;
④Cl2+H2OHCl+HClO、2HClO 2HCl+O2↑,所以久置的氯水,剩下的是稀盐酸,故④错误;D符合题意。
故答案为:D
【分析】①注意烟和雾是有区别的;
②熟记铜在氯气中的燃烧现象;
③液氯是纯净物,不能使干燥不调褪色;氯水是混合物,两者成分不同;
④氯水久置后成分已完全。
11.(2019高一上·温州期末)已知:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O.如图所示,将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置,实验时将浓盐酸滴在 KClO3 晶体上,并用表面皿盖好。下表中由实验现象得出的结论完全正确的是 ( )
选项 实验现象 结论
A 滴有 KSCN 的 FeCl2 溶液变红色 Cl2 具有还原性
B 滴有酚酞的 NaOH 溶液褪色 Cl2 具有酸性
C 淀粉 KI 溶液中变蓝色 Cl2 具有氧化性
D 石蕊溶液先变为红色后褪色 Cl2 具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】A、将浓盐酸滴在KClO3晶体上,有Cl2生成,Cl2具有强氧化性,能氧化FeCl2生成FeCl3,A不符合题意;
B、Cl2与水反应生成HCl和具有强氧化性的HClO,能氧化酚酞而使酚酞溶液褪色,B不符合题意;
C、Cl2具有强氧化性,与KI反应生成I2,淀粉溶液变蓝,C符合题意;
D、Cl2与水反应生成HCl和具有强氧化性的HClO,溶液呈酸性并具有强氧化性,能使石蕊试液先变红后褪色,表现出HClO的漂白性,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.该实验体现了Cl2的氧化性;
B.溶液褪色可能是HClO的氧化性,也可能是发生酸碱中和反应;
C.Cl2具有氧化性,能将I-氧化成I2,使淀粉变蓝;
D.变红体现了氯水的酸性,褪色体现了HClO的氧化性;
12.(2019高二下·上海期中)向下列物质的水溶液中加入AgNO3,有白色沉淀产生的是( )
A.CH3Cl B.NaCl C.KClO3 D.CCl4
【答案】B
【知识点】氯离子的检验
【解析】【解答】A.CH3Cl是共价化合物,非电解质,水中不电离,A不符合题意;
B. NaCl是强电解质,在水中可以电离出Cl-,与Ag+反应生成白色的AgCl沉淀,B符合题意;
C. KClO3是强电解质,在水中可以电离出ClO3-,但不与Ag+生成沉淀,C不符合题意;
D. CCl4是共价化合物,非电解质,水中不电离,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】 AgNO3溶液和含有氯离子的溶液反应可以产生白色的氯化银沉淀,发生的离子反应为Ag++Cl-=AgCl↓.
13.(2019高一下·深圳开学考)下列说法正确的是( )
A.Cl-和Cl2都有毒
B.将AgNO3溶液滴入甲溶液中,若出现白色沉淀,则说明甲溶液中含有Cl-
C.将NaCl溶液滴入AgNO3溶液中或将Cl2通入AgNO3溶液中均会出现白色沉淀
D.含Cl-的溶液和氯水一样均呈黄绿色
【答案】C
【知识点】氯气的化学性质;氯气的物理性质;氯离子的检验
【解析】【解答】A.Cl2是一种有毒气体,而Cl-无毒,A不符合题意;
B.Ag+能与Cl-、SO42-形成沉淀,故甲溶液中可能含有Cl-或SO42-,B不符合题意;
C.Cl2能与水反应生成HCl和HClO,故将Cl2通入AgNO3溶液中,能形成AgCl沉淀,C符合题意;
D.含Cl-的溶液可能为无色溶液,如NaCl溶液为无色溶液,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.Cl-无毒;
B.该白色沉淀可能为:AgCl、Ag2SO4;
C.Cl2能与水反应生成HCl和HClO;
D.含Cl-的溶液可能为无色溶液;
二、实验探究题
14.(2019高一上·榆林期中)氯水中含有多种成分,因而具有多种性质,根据氯水分别与如图四种物质作用(四种物质与氯水的重合部分代表物质间的反应,且氯水足量),请回答下列问题:
(1)能证明氯水具有漂白性的是 (填“a”“b”“c”“d”或“e”)。
(2)反应c过程中的现象是 ,反应e的化学方程式为 ,反应b的化学方程式为 。
(3)久置的氯水最终会变成 ,用化学反应方程式表示为 。
(4)实验室保存氯水的方法是 。
【答案】(1)d
(2)有白色沉淀生成;Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
(3)盐酸;2HClO 2HCl+O2↑
(4)密封保存在棕色试剂瓶中,置于阴凉处
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】(1)氯水中HClO有漂白性(强氧化性),能漂白某些有色物质。氯水能使石蕊试液先变红(酸性)、后褪色(HClO有漂白性),
故答案为:填d。
(2)反应c是氯水中Cl-与硝酸银溶液的反应:Ag++Cl-=AgCl↓,故有白色沉淀。反应e是氯水与氢氧化钠溶液反应,化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。反应b是氯水中H+与碳酸钠溶液反应,化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
(3)氯水久置过程中,次氯酸最终完全分解变成稀盐酸,化学方程式为2HClO 2HCl+O2↑。
(4)因次氯酸见光易分解,故实验室将氯水密封保存在棕色试剂瓶中,置于阴凉处。
【分析】(1)氯水中的次氯酸具有漂白性,能使石蕊试液褪色;
(2)硝酸银与氯离子反应,氢氧化钠与氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,碳酸钠与氯水中的盐酸反应;
(3)氯水中的次氯酸分解,最终变为盐酸;
(4)次氯酸见光分解,应用棕色试剂瓶保存。
15.(2019高一下·长春期中)某课外小组在实验室用二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气,并进行氯气性质的研究。
(1)该小组同学欲用下图所示仪器及试剂制备并收集纯净、干燥的氯气。
①用不到的仪器是 (填大写字母)
②将各仪器按先后顺序连接起来,应该是: (用导管口处的字母表示)。
③浓盐酸与二氧化锰反应的离子方程式
④ C的作用 ,D的作用 ,E中倒置漏斗的作用是
(2)该小组同学设计如下所示装置探究氯气的氧化性。
① 通少量Cl2时,G中的现象是 ,原因是 (用化学方程式表示)
② H中的现象是 。
③ 烧杯中NaOH溶液的作用是
【答案】(1)F;adcfgbch;MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O;除去Cl2中的HCl;干燥氯气;防止倒吸
(2)溶液变蓝色;Cl2 + 2KI = 2KCl + I2;出现白色沉淀;吸收Cl2,防止污染空气
【知识点】氯气的化学性质;氯气的实验室制法
【解析】【解答】(1)①根据上述分析,装置A为制备氯气的装置,装置C除去氯化氢,装置D除去水蒸气;装置B收集氯气;装置E吸收尾气中氯气,防止污染,用不到的仪器是装置F,故答案为:F;
②根据上述分析,各仪器连接的先后顺序为adcfgbch,故答案为:adcfgbch;
③浓盐酸与二氧化锰反应的离子方程式为MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O,故答案为:MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O;
④ 根据上述分析,C的作用为除去Cl2中的HCl,D的作用为干燥氯气,E中倒置漏斗可以防止倒吸,故答案为:除去Cl2中的HCl;干燥氯气;防止倒吸;
(2)① 通少量Cl2时,氯气与碘化钾发生置换反应,Cl2 + 2KI = 2KCl + I2,碘遇到淀粉变蓝色,故答案为:溶液变蓝色;Cl2 + 2KI = 2KCl + I2;
② 氯气具有强氧化性,能够将亚硫酸氧化生成硫酸,硫酸与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀,故答案为:出现白色沉淀;
③氯气有毒,烧杯中NaOH溶液可以吸收多余的氯气,防止污染,故答案为:吸收Cl2,防止污染空气。
【分析】(1)此题是对实验室制取氯气的考查,结合实验室制取氯气的相关知识进行分析即可;
(2)此题是对氯气性质的考查,结合氯气的性质进行分析即可。
16.(2018高一上·宜昌期末)实验室用下述装置制取氯气,并用氯气进行下列实验。看图回答下列问题:
(1)A、B两仪器的名称:A ,B 。
(2)洗气装置C是为了除去Cl2中的HCl气体,D是为了干燥Cl2,则C、D中应分别放入下列溶液中的C ;D 。
①NaOH溶液 ②饱和食盐水 ③AgNO3溶液 ④浓H2SO4
(3)E 中为红色干布条,F 中为红色湿布条,可观察到的现象是 。
(4)G是浸有淀粉KI溶液的棉花球,G处现象是棉花球表面变成 。反应的离子方程式是 ,H是浸有NaBr溶液的棉花球,H处现象是棉花球表面变成 。
(5)P处为尾气吸收装置,可选用下列装置中的 。
【答案】(1)分液漏斗;圆底烧瓶
(2)②;④
(3)E中无变化,F中红色布条褪色
(4)蓝色;2I-+Cl2=2Cl-+I2;橙色
(5)D
【知识点】氯气的化学性质;氯气的实验室制法;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】(1)装置图中仪器作用和图形可知是利用A分液漏斗向B烧瓶中加入浓盐酸加热反应生成氯气的发生装置;(2)从发生装置出来的氯气中含有杂质HCl和水蒸气,先通过盛有饱和食盐水的C洗气瓶除去HCl,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶D除去氯气中的水蒸气;(3)氯气不具有漂白性,所以干燥的有色布条不褪色,E中无变化;氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,所以湿润的有色布条褪色,F中红色布条褪色;(4)氯气氧化性强于碘,能够氧化碘离子生成单质碘,离子方程式为:2I-+Cl2=2Cl-+I2;碘遇到淀粉变蓝;氯气氧化性强于溴,能够氧化溴离子生成单质溴,溴水呈橙色;(5)因为Cl2有毒,所以氯气需要用碱液吸收,氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;为了防倒吸,选择D装置,答案选D。
【分析】
第一步分析各装置用途:AB氯制备气;C和D:氯气的净化;E和F:氯气和氯水的漂白性对比试验;G和H:氯气的氧化性(卤素单质间的置换)P尾气处理
第二步,根据各小项条件解题。
(1)氯气的发生装置(哪些仪器?);
(2)除杂质(HCl和水蒸气)
(3)氯气不具有漂白性,氯水(次氯酸)有漂白性
(4)氯气氧化性强于碘和溴
(5)因为Cl2有毒,用氢氧化钠尾气处理(导致漏斗作用:防倒吸)
三、综合题
17.(2019高一上·太原期末)氯气是一种重要的化工原料,它的发现和研究经历了以下几个阶段。
(1)1774 年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是二氧化锰)时,将软锰矿与浓盐酸混合并加热,无意间制得了氯气,此反应中氯元素被 (填“氧化”或“还原”)
(2)贝托莱发现,氯气能溶于水,向此溶液中滴加紫色石蕊溶液,观察到的现象是 。
(3)泰纳将氯气通入石灰水,并一步步改进,制得了我们现在常用的漂白粉,漂白粉的有效成分是 。
(4)盖吕萨克发现氯气能与金属反应。氯气与铝反应的化学方程式是 。
(5)1810 年,戴维经过大量实验研究,确认氯气是一种单质,且有毒。实验室吸收氯气的常用方法是 (用化学方程式表示)
【答案】(1)氧化
(2)溶液先变红,后褪色
(3)Ca(ClO)2
(4)2Al+3Cl2 2AlCl3
(5)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】(1)将软锰矿与浓盐酸混合并加热,无意间制得了氯气,此反应中氯元素化合价从-1价升高到0价,失去电子,发生氧化反应,被氧化;(2)氯气能溶于水,所得溶液是氯水,氯水显酸性,同时还含有次氯酸还具有漂白性,则向此溶液中滴加紫色石蕊溶液,观察到的现象是溶液先变红,后褪色。(3)将氯气通入石灰水得到漂白粉,生成物是氯化钙和次氯酸钙,因此漂白粉是由氯化钙和次氯酸钙组成的混合物,漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2。(4)氯气与铝反应生成氯化铝,反应的化学方程式是2Al+3Cl2 2AlCl3。(5)氯气有毒,实验室一般用氢氧化钠溶液吸收氯气,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
【分析】(1)根据氯元素的化合价变化分析;(2)根据氯水的性质分析判断;(3)根据漂白粉的制备原理分析;(4)铝在氯气中燃烧生成氯化铝;(5)根据氯气能与氢氧化钠溶液反应解答。
18.(2019高一上·临高期中)如图为实验室制取纯净、干燥的氯气,并验证氯气性质的装置。其中E瓶放有干燥红色布条;F中为红色的铜网,其右端出气管口放有脱脂棉。
(1)装置C中盛装的溶液是 ,D中试剂的作用是 。
(2)写出F中反应的化学反应方程式: ,其反应现象为 。
(3)H中的试剂为 ,用来吸收多余氯气。该反应的离子方程式为 。
【答案】(1)饱和食盐水;吸收氯气中混有的水蒸气
(2)Cu+Cl2 CuCl2;棕黄色的烟
(3)氢氧化钠溶液;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【知识点】氯气的化学性质;氯气的实验室制法
【解析】【解答】(1)由于浓盐酸具有挥发性,且反应在溶液中进行,因此反应生成Cl2中混合HCl和H2O(g)杂质,Cl2不溶于饱和食盐水中,因此C装置中溶液为饱和NaCl溶液,用于除去Cl2中混有的HCl;D装置中盛装的为浓硫酸,用于干燥Cl2;
(2)Cl2具有强氧化性,能与Cu反应生成CuCl2,该反应的化学方程式为:Cu+Cl2CuCl2,实验现象为:产生棕黄色的烟;
(3)Cl2是一种有毒气体,能被碱溶液吸收,因此H中的试剂为NaOH溶液,发生反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
【分析】(1)Cl2的制备过程中会产生杂质气体HCl和H2O(g),C、D装置为除杂装置,据此确定C中试剂和D的作用;
(2)Cl2具有强氧化性,能与Cu反应生成CuCl2,据此写出反应的化学方程式和确定反应现象;
(3)Cl2是一种有毒气体,实验过程中,应用NaOH溶液进行尾气吸收;
19.(2019高一上·从江期末)常温下,A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体,A、B、C、D、E都含X元素,其转化关系如图所示:
(1)请分别写出下列物质的化学式(如为溶液请填溶质的化学式):A 、B 、D 。
(2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式(请注明反应条件):A+H2O(离子方程式): ;A+NaOH(离子方程式): ;D→A(化学方程式): 。
【答案】(1)Cl2;HClO;HCl
(2)Cl2+H2O=H++Cl-+HClO;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】依据转化关系图分析,常温下,A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体,判断为Cl2,A、B、C、D、E都含X元素,B为HClO,D为HCl,C为NaCl,E为NaClO。(1)据上所述可知A为Cl2、B为HClO,D为HCl;(2)Cl与H2O反应产生HCl和HClO,反应的离子方程式是:Cl2+H2O=HCl+HClO;
Cl与NaOH溶液反应,产生NaCl、NaClO和H2O,反应离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
MnO2与浓盐酸在加热条件下,发生反应产生MnCl2、Cl2和水,反应的化学方程式为:4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O。
【分析】常温下,A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体,判断为Cl2,A、B、C、D、E都含X元素,B为HClO,D为HCl,C为NaCl,E为NaClO,依据推断出的物质结合物质性质回答问题。
20.(2018高一上·桂林期中)某固体物质可能由K2SO4、KI、NaCl、CuCl2、CaCl2、Na2CO3中的一种或几种组成。依次进行下列五步实验。观察到的现象如下:
①混合物加水得无色透明溶液;
②向上述溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,将该沉淀滤出,并将滤液分成两份;
③上述白色沉淀可完全溶于稀盐酸;
④往一份滤液中滴加氯水并加入CCl4,振荡后静置CCl4层呈无色(氯水能将I-氧化为I2);
⑤往另一份滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该沉淀不溶于稀硝酸。
由此可推断出:
(1)写出③中白色沉淀可完全溶于稀盐酸的离子方程式 。
(2)写出⑤中生成白色沉淀的离子方程式 。
(3)该固体中一定含有 ;无法确定是否含有的是 。
(4)确定该物质是否存在的方法是 。
【答案】(1)BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑
(2)Ag++Cl-=AgCl↓
(3)Na2CO3;NaCl
(4)取①所得溶液,滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,若出现白色沉淀,说明原固体中有NaCl,反之则无
【知识点】氯离子的检验;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)实验③中产生的白色沉淀为BaCO3,与稀盐酸反应生成可溶于水的BaCl2、H2O和CO2,该反应的离子方程式为: BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑;
(2)实验⑤产生的沉淀为AgCl沉淀,该反应的离子方程式为: Ag++Cl-=AgCl↓;
(3)由分析可知,该固体中一定含有Na2CO3;无法确定是否含有NaCl;
(4)为确定溶液中是否含有NaCl,应取实验①所得溶液加入硝酸银溶液,通过是否产生沉淀,证明是否含有NaCl;
【分析】实验①得到无色透明溶液,说明固体物质中一定不含有CuCl2;实验②③说明该沉淀可溶于稀盐酸,故沉淀为BaCO3,不含BaSO4,说明固体物质中一定含有Na2CO3,一定不含有K2SO4;且固体物质中一定不含有CaCl2;实验④说明固体物质中一定不含有KI;实验⑤说明原固体物质中含有Cl-,但不一定含有NaCl。据此结合设问进行作答。