河北省各地市2022-2023学年高一上学期期末化学试题知识点分类汇编-04氯及其化合物(人教版)
一、多选题
1.(2023秋·河北邯郸·高一校考期末)下列说法正确的是
A.向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液先变红后褪色
B.欲除去中的少量HCl气体,可将此混合气体通入盛有饱和食盐水的洗气瓶
C.漂白粉的主要成分是和,应密封保存
D.实验室用和稀HCl加热法制取时,若有14.6gHCl参加反应,则可制得
2.(2023秋·河北唐山·高一统考期末)利用反应可制备。已知:①和常用于饮用水的消毒;②消毒效率常以单位质量的消毒剂得到的电子数表示。下列有关说法正确的是
A.和均是氧化产物
B.的氧化性强于
C.等物质的量的消毒效率高于
D.若反应中共转移10mol电子,则被氧化的HCl为2mol
3.(2023秋·河北唐山·高一统考期末)常温常压下,向盛有足量溶液A的试管中加入0.1mol固体B,用气球收集产生的气体,并用细线绳扎住,置于无风室内,气球情况如下图所示(忽略线绳和气球质量),表中溶液A、固体B与气球情况的对应关系正确的是
溶液A 固体B 气球情况
A 浓盐酸 甲
B 浓硫酸 铁粉 乙
C 稀硫酸 锌粒 乙
D 溶液 甲
A.A B.B C.C D.D
4.(2023秋·河北保定·高一统考期末)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
5.(2023秋·河北保定·高一统考期末)氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是
A.加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明有Cl2存在
B.溶液呈黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在
C.先加入硝酸酸化,再加入AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl-存在
D.加入NaOH溶液,氯水黄绿色消失,说明有HClO分子存在
二、单选题
6.(2023秋·河北邯郸·高一统考期末)下列关于氯水的叙述正确的是
A.新制氯水中的微粒只含Cl2和H2O
B.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C.光照新制氯水有气泡逸出,该气体是Cl2
D.新制氯水在密闭无色玻璃瓶中放置数天后酸性减弱
7.(2023秋·河北保定·高一统考期末)下列各组离子中,在酸性条件下能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
8.(2023秋·河北石家庄·高一校考期末)下列说法不正确的是
A.生活中使用的漂白粉和钢丝球都是混合物
B.醋酸、纯碱、烧碱、生石灰分别属于酸、碱、盐、氧化物
C.可用过滤法分离由 FeCl3 溶液和氢氧化铁沉淀组成的混合物
D.“84”消毒液属于混合物,液氯、干冰均属于纯净物
9.(2023秋·河北石家庄·高一石家庄二中校考期末)某同学设计用下图的装置制备少量的 (易水解)。下列说法错误的是
A.B装置中所装试剂为饱和的NaCl溶液,其作用是除去氯气中的HCl
B.装置C和F中的试剂均为浓硫酸,其作用是防止水蒸气进入E中
C.用50mL 12 的盐酸与足量的反应,所得氯气可以制取26.7g
D.实验过程中应先点燃A处的酒精灯,待装置中充满黄绿色气体时再点燃D处的酒精灯
10.(2023秋·河北唐山·高一乐亭二中校考期末)下列“实验方案”不宜用于完成“实验目的”的是
选项 实验目的 实验方案
A 确认Fe(OH)3胶体是否制备成功 用可见光束照射
B 确认钠与水反应生成NaOH 向反应后的混合液中滴加酚酞
C 确认金属活泼性:Na>Cu 将金属钠投入CuSO4溶液中
D 确认Cl2无漂白作用 将有色纸条放入干燥的Cl2中
A.A B.B C.C D.D
11.(2023秋·河北保定·高一统考期末)化学与生活、生产及科技密切相关,下列有关说法错误的是
A.为防控新冠病毒,将“84”消毒液与酒精1:1混合,消毒效果更好
B.中国“奋斗者”号载人潜水器的钛合金比纯金属钛具有更高的硬度
C.2022年北京冬奥火种灯采用了很多高科技手段致力于结构创新和节能减碳,火种灯材质采用的铝合金是混合物
D.2021年5月,四川广汉三星堆遗址最新发现的3号祭祀坑的国宝级商代文物“铜顶尊跪坐人像”再惊天下,青铜器的出土表明我国商代已经掌握冶炼铜技术
12.(2023秋·河北唐山·高一乐亭二中校考期末)“84”消毒液在日常生活中广泛使用,该消毒液无色,溶液呈碱性,有漂白作用。它的有效成分是下列物质中的一种,这种物质是
A.NaOH B.NaClO C. D.
13.(2023秋·河北邢台·高一邢台市第二中学校考期末)已知KMnO4与浓HCl在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并试验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是(不考虑①单元装置)
A.只有④处 B.只有②处 C.只有②和③处 D.②③④处
14.(2023秋·河北石家庄·高一石家庄二中校考期末)化学上常用标准电极电势数据φθ(氧化型/还原型)比较物质氧化能力。φθ值越高,氧化型物质氧化能力越强,φθ值与体系pH有关。利用表格所给数据分析,以下说法错误的是
氧化型/还原型 φθ(Co3+/Co2+) φθ(HClO/Cl—
酸性介质 1.84V 1.49V
氧化型/还原型 φθ[Co(OH)3/Co(OH)2] φθ(ClO—/Cl—)
碱性介质 0.17V x
A.推测:x<1.49V
B.Co3O4与浓盐酸发生反应:Co3O4+8H+=Co2++2Co3++4H2O
C.若x=0.81V,碱性条件下可发生反应:2Co(OH)2+NaClO+H2O=2Co(OH)3+NaCl
D.从图中数据可知氧化剂物质的氧化性随着溶液酸性增强而增强
15.(2023秋·河北石家庄·高一校考期末)含氯消毒液(主要成分NaClO)与含氯洁厕灵(主要成分HCl)混用可能会造成中毒,其原因是:NaClO + 2HCl = Cl2↑+ NaCl + H2O ,下列说法中正确的是
A.NaCl的电子式为
B.NaClO只含有离子键
C.当释放2.24L Cl2时,一定有6.02×1022个氯分子扩散到室内
D.使用消毒液时滴加食醋可增强消毒作用,其原因用离子方程式表示为:ClO- + CH3COOH = HClO + CH3COO-
三、实验题
16.(2023春·河北石家庄·高一石家庄一中校考期末)已知三氯化铁的熔点为,沸点为,易溶于水并且有强烈的吸水性,吸收空气里的水分而潮解,某学习小组对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验。
(1)图中装有的仪器名称为 ,A中发生反应的离子方程式为 。
(2)为制取纯净的,装置连接顺序为a→ (用abcdefgh表示)。
(3)B装置中的冷水浴作用是 。
(4)反应一段时间后熄灭酒精灯,冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中,加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡),充分反应后,进行如下实验:
试剂X为: ;淡红色溶液中加入H2O2后溶液红色加深的原因为: (结合离子方程式解释)。
17.(2023秋·河北邢台·高一邢台一中校考期末)铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂。查阅有关资料如下:
【氯化铁】熔点为306℃,沸点为315℃,易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。
【氯化亚铁】熔点为670℃,易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。
某化学活动小组用下图所示的装置(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁。
请回答下列问题。
(1)在装置A中,a管的作用是 ,用与浓盐酸反应制取氯气的化学方程式为 。
(2)仪器D的名称是 ,D中装的药品是碱石灰,其作用是 。
(3)定量分析。取装置C中的产物,按以下步骤进行测定:①称取4.60 g产品溶于过量的稀盐酸中;②加入足量的氯水;③再加入足量NaOH溶液;④过滤、洗涤后灼烧沉淀;⑤称量所得红棕色固体为2.40 g。
则该样品中铁元素的质量分数为 %(保留一位小数)。
(4)用题中所给的装置制得的产品中会含有氯化亚铁杂质,从而导致铁元素含量 (填“相等”“偏高”或“偏低”)。为避免产生氯化亚铁杂质,对题中所给的装置提出一种合理的改进方法: 。
18.(2023秋·河北保定·高一统考期末)作为一种广谱型的消毒剂,将逐渐用来取代成为自来水的消毒剂。已知是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体,实验室制备的原理是用亚氯酸钠固体与氯气反应:。
下图是实验室用于制备和收集一定量较纯净的的装置(某些夹持装置和垫持用品省略)。其中E中盛有液体(用于除去中的未反应的)。
(1)仪器P的名称是 。
(2)写出装置A中烧瓶内发生反应的离子方程式: 。
(3)G瓶的作用是 。
(4)F为收集装置,应选用的装置是 (填序号)
(5)若用的浓盐酸与足量的制备,则被氧化的的物质的量是___________(填序号)。
A. B. C. D.无法判断
19.(2023秋·河北邢台·高一邢台市第二中学校考期末)已知反应NaClO+NaCl+H2SO4Na2SO4+Cl2↑+H2O,为探究氯气的性质,某同学设计了如图所示实验装置。
试回答下列问题:
(1)在该实验中,以下可用于制取氯气的装置是 (填字母)。
(2)装置B、C中依次放入的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色,其原因可能是
(3)写出氯气与NaOH溶液反应的化学方程式: ,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)D中实验现象说明氧化性Cl2 I2(填“>”“<”或“=”),该反应的离子方程式为 。
20.(2023秋·河北承德·高一统考期末)漂白液是一种常用的消毒剂,通常可将通入溶液中制取,某化学兴趣小组想用下列装置制备漂白液并探究漂白液的化学性质。
(1)漂白液的有效成分为 (填化学式),为完成该制备实验请将上述装置的接口按照合理的顺序连接:a→_______→_______→_______→_______→b。
(2)盛装浓盐酸的仪器名称为 ,装置A中制备氯气的离子方程式为 。
(3)若无装置C,则会导致的不良结果为 。
(4)为了探究漂白液的性质,各取少量制备的漂白液于3支试管中,进行下列实验(已知淀粉遇碘变蓝),根据要求完善表格。
实验操作 试剂X 实验现象 推论
紫色石蕊试液 先变蓝,后褪色 ①漂白液具有 性
含淀粉的碘化钾溶液 ② ③漂白液具有 性
溶液 产生黄绿色气体 溶液中发生反应的离子方程式为 。
21.(2023秋·河北石家庄·高一校考期末)又称次氯酸酐,是强氧化剂,极易溶于水,沸点为℃,42℃以上分解为和,高浓度时易爆炸。某学习小组利用和潮湿的碳酸钠反应生成,再用水吸收制备溶液,装置如下,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 ,A中发生反应的离子方程式为 。
(2)实验中须控制与空气(不参与反应)的体积比为,装置B的作用是 (答出两条即可)。
(3)装置C中生成、,反应的化学方程式为 ,为使反应充分进行,实验中采取的措施有 。
(4)若装置C不冷却,则进入装置D中的会大量减少,可能的原因是 。
(5)装置E所盛试剂是 ,作用是 。
22.(2023秋·河北石家庄·高一校考期末)实验室用如下装置制取氯气,并用氯气进行实验。回答下列问题:
(1)A中盛有浓盐酸,B中盛有MnO2,写出反应的离子方程式 。
(2)E中为红色干布条,F中为红色湿布条,可观察到的现象是 ,对比E和F中现象的差异可得出的结论及解释是 。
(3)试管C和D中试剂各为 。
(4)装置G处发生反应的离子方程式为 。
(5)用离子方程式表示试剂X的作用 。
(6)家庭中常用消毒液(主要成分NaClO)与洁厕灵(主要成分盐酸)清洁卫生。某品牌消毒液包装上说明如下图。
①“与洁厕灵同时使用”会产生有毒的氯气,写出反应的离子方程式 。
②需“密闭保存”的原因 。
四、填空题
23.(2023秋·河北石家庄·高一石家庄二中校考期末)2020年突如其来的“新冠病毒”使人们认识到日常杀菌消毒的重要性。氯气、漂白液、漂白粉、二氧化氯都是生活中常用的含氯消毒剂。家庭中常常使用的消毒剂主要是“84“消毒液,可以说化学让生活更美好。
图为“84”消毒液说明书。
说明书 药品名称 84消毒液
主要成分 NaClO,有效氯含量50.00g/L~ 60.00g/L
注意事项 不可与其他洗涤剂或消毒液混合使用
用法用量 稀释后浸泡或洗刷白色衣物,浴缸等1: 200水溶液餐饮具,瓜果等1: 100 水溶液
请回答下列问题。
(1)“84”消毒液的有效氯指的是每升含氯消毒剂的氧化能力(得失电子数)相当于多少克Cl2的氧化能力(Cl均转化为Cl-)。若该“84”消毒液商品的有效氯按56.8g/L计算,该消毒液的NaClO的物质的量浓度是 。
(2)常温下用石灰乳吸收Cl2制备漂白粉。写出该反应的化学方程式 , 若将Cl2通入热的烧碱溶液中,可以得到NaCl、NaClO 和NaClO3的混合液。当混合液中Cl-和的个数比为13 :2时,混合液中ClO-和的个数比为 。
(3)家庭用“84”消毒液用法强调,做家庭物品消毒时,要做适当的稀释,喷洒后也不要急于用清水擦拭,要浸泡,这样效果会更好,家庭消毒马桶时,不可在用洁厕灵(主要成分是盐酸)清洗马桶后,立刻使用“84”消毒液消毒,否则会产生黄绿色的有毒气体,其反应的离子方程式是 。
(4)二氧化氯(ClO2)被联合国世界卫生组织列为A1级高效安全灭菌消毒剂。工业制备ClO2的反应为:2NaClO3 +4HCl =2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl
①用双线桥表示电子转移的方向和数目 。
②ClO2在杀菌消毒过程中会产生少量副产物亚氯酸盐(),需将其转化为C1-除去,下列试剂中可将转化为C1-的是 (填字母)。
a. O3 b. FeSO4 c. KI d. KMnO4
③工业上还可以利用硫铁矿[主要成分为二硫化亚铁(FeS2)]还原氯酸钠(NaClO3)制取二氧化氯。制备的离子方程式为:+FeS2+H+ ClO2+Fe3++ +H2O(未配平),请配平以上反应方程式 。
24.(2023秋·河北石家庄·高一石家庄二中校考期末)饮用水消毒一直是科学家致力研究的课题
(1)Cl2常用于饮用水消毒。Cl2溶于水得到氯水,氯水中HClO的浓度越大杀菌能力越强。已知25℃时,氯水中Cl2(溶于水的氯气分子)、HClO、ClO-三种微粒分别在三者中所占百分数与pH的关系如图。新制饱和氯水pH约为1~2,此时反应的离子方程式为 ,而要达到良好的杀菌效果,Cl2处理饮用水时溶液的pH最佳控制范围是 。
(2)已知溴的性质和氯有一定的相似性,臭氧氧化技术被广泛用于饮用水的处理,但当水中含有Br-时也会产生易致癌的 BrO。
①取含 Br-的水样,向其中投加一定量的 H2O2,再经 O3氧化后,水中溴酸盐(BrO)的含量如图所示
投加过氧化氢,其目的是 ,未投加过氧化氢,臭氧投加量在 0~1.0 mg·L-1时,BrO的浓度为 0 的可能原因是 。
②科研小组在控制其他条件一定时,研究投入H2O2和O3比例 [用n(H2O2)/n(O3)表示]不同时对水样中 Br-浓度的影响,结果如图。在相同时刻,投加 H2O2的反应中 Br-的浓度高于未投加 H2O2的浓度,其可能原因是反应过程中生成的HBrO 被 H2O2还原所致,该反应的化学方程式为 。
③水中BrO能被活性炭有效去除,其去除机理分为两步,第一步是 ;第二步是BrO被活性炭还原为Br-,其反应方程式(未配平)如下:
≡C+BrO→ BrO-+≡CO2①
≡C+BrO-→ Br-+ ≡CO2②
反应的总方程式为:2BrO+ 3 ≡C = 2Br-+ 3 ≡CO2。
其中≡C 代表活性炭表面,≡CO2代表活性炭表面氧化物。
则反应①与反应②中参加反应的≡C 个数之比为 。
五、工业流程题
25.(2023秋·河北石家庄·高一校考期末)微溶于水,不潮解,相对稳定,是一种无机抗菌剂,以菱镁矿(,含少量)为主要原料制备的工业流程如图,请回答下列问题:
(1)中氯元素的化合价为 ,该物质所属物质类别为 。
(2)在酸性溶液中具有杀菌、漂白作用,其原因是 (用离子方程式解释)。
(3)步骤②不能在较高温度下进行,可能的原因是 ,的作用是 (用离子方程式表示)。
(4)操作I所用的玻璃仪器有 。
(5)混合时发生反应的离子方程式为 。
参考答案:
1.BC
【详解】A.久置氯水中,次氯酸分解为氯化氢和氧气,酸性增强,漂白性消失,滴入紫色石蕊试液,溶液变红,但不褪色,A错误;
B.用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢气体,B正确;
C.漂白粉的主要成分是和,容易与空气中的CO2和H2O反应,故应密封保存,C正确;
D.MnO2与稀盐酸不能反应,与浓盐酸在加热条件下可反应生成氯气,当盐酸浓度变稀时反应停止,D错误;
故选BC。
2.BC
【详解】A.根据氧化还原反应中元素化合价的变化规律可知,中+5价Cl元素化合价降低为中+4价,HCl中-1价Cl元素化合价升高为Cl2中0价,故为还原产物,为氧化产物,故A错误;
B.中Cl元素化合价降低,得电子,作氧化剂,为氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故的氧化性强于,故B正确;
C.、的还原产物均为Cl-,则1mol得到5mol电子,1mol得到2mol电子,故等物质的量的消毒效率高于,故C正确;
D.HCl中-1价Cl元素化合价升高为Cl2中0价,即1molHCl失去1mol电子,则若反应中共转移10mol电子,则被氧化的HCl为10mol,故D错误;
故选BC。
3.CD
【详解】A.浓盐酸和二氧化锰在常温下不反应,因此气球中不会收集到氯气,选项A错误;
B.铁粉在浓硫酸中钝化,因此气球中不会收集到二氧化硫,选项B错误;
C.锌粒和稀硫酸反应生成氢气,氢气的密度小于空气,因此气球中收集到的气体为氢气,气球的情况为乙,选项C正确;
D.硫酸氢钠和碳酸氢钠固体反.应生成二氧化碳,二氧化碳的密度大于空气,因此气球中收集到的气体为二氧化碳,气球的情况为甲,选项D正确;
答案选CD。
4.BD
【详解】A.铁和纯氧中点燃生成Fe3O4,A错误;
B.钠和氧气在加热条件下反应生成过氧化钠,过氧化钠和水反应生成NaOH,B正确;
C.HClO光照下反应生成HCl和O2,C错误;
D.过量的二氧化碳与NaOH溶液反应生成NaHCO3,碳酸氢钠和NaOH反应生成碳酸钠,能实现转化,D正确;
故选:BD。
5.BC
【分析】氯气通入溶液中,与水反应发生Cl2+H2OHCl+HClO,氯水中存在Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-,利用离子、分子的性质来分析。
【详解】A.次氯酸具有漂白性,则加入有色布条后,有色布条褪色,说明有HClO分子存在,故A错误;
B.氯气为黄绿色气体,具有刺激性气味,则氯水呈浅黄色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在,故B正确;
C.因AgCl不溶于硝酸,先加入硝酸酸化,再加入AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl 存在,故C正确;
D.氯气和氢氧化钠发生氧化还原反应,氯水黄绿色消失,说明有Cl2分子存在,不能说明有HClO存在,故D错误;
答案选BC。
6.B
【详解】A.Cl2溶于水,并有少量Cl2与水反应产生HCl、HClO。HCl是强酸,完全电离,HClO是弱酸,部分电离,存在电离平衡,故新制氯水中的微粒含有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-及少量OH-,A错误;
B.新制氯水中含有酸HCl、HClO,酸可使蓝色石蕊试纸变为红色,而HClO同时具有强氧化性,又将红色物质氧化变为无色,因此看到蓝色石蕊试纸先变红后褪色,B正确;
C.新制氯水中含有的HClO不稳定,光照分解产生HCl、O2,新制氯水有气泡逸出,该气体是O2,C错误;
D.新制氯水中含有的HClO不稳定,光照易分解,导致氯水颜色变浅,若新制氯水在密闭无色玻璃瓶中放置数天后,HClO分解产生HCl,使HCl的浓度增大,溶液的酸性会增强,D错误;
故合理选项是B。
7.B
【详解】A.碳酸氢根离子与氢离子反应生成水和二氧化碳,不能大量共存,A错误;
B.四种离子可以大量共存,B正确;
C.酸性环境中,次氯酸根离子具有强的氧化性,可以将亚铁离子氧化,C错误;
D.铜离子、铝离子均可以和氢氧根离子反应生成氢氧化物沉淀,D错误;
故选B。
8.B
【详解】A.漂白粉中的主要成分是次氯酸钙和氯化钙,属于混合物,钢丝球为铁的合金,属于混合物,A正确;
B.醋酸、纯碱(碳酸钠)、烧碱(氢氧化钠)、生石灰(氧化钙)分别属于酸、盐、碱、氧化物,B错误;
C.过滤法可以分离固液混合物,用过滤法可以分离由FeCl3溶液和氢氧化铁沉淀组成的混合物,C正确;
D.“84”消毒液主要成分是次氯酸钠和氯化钠,属于混合物,而液氯、干冰均是一种物质组成的,属于纯净物,故D正确;
故答案为:B。
9.C
【分析】制备少量的AlCl3,由实验装置可知,A中浓盐酸与二氧化锰反应加热下反应生成氯气,且稀盐酸与二氧化锰不反应,B中饱和食盐水可除去氯气中的HCl,C中浓硫酸可干燥氯气,D中Al与氯气加热反应生成氯化铝,E中可收集氯化铝,F中浓硫酸可防止G中水蒸气进入E中,G中NaOH溶液吸收尾气,据此分析解题。
【详解】A. 因浓盐酸易挥发,B 装置中所装试剂为饱和 NaCl 溶液,其作用是除去 Cl2中的 HCl,故A正确;
B. 装置 C 和 F 中的试剂均为浓硫酸,其作用是防止水蒸气进入 E 中,防止氯化铝水解,故B正确;
C. 若盐酸完全反应,n(HCl)=0.05molL×12mol/L=0.6mol,MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,可知生成氯气为0.6mol×=0.15mol,由Cl原子守恒可知得到氯化铝为0.15mol×2××133.5g/mol=13.35g,且稀盐酸与浓盐酸不反应,则最终得到氯化铝的质量小于13.35g,故C错误;
D. 实验过程中应先点燃A处的酒精灯,将空气排出后,防止Al与氧气反应,待装置中充满黄绿色气体时再点燃D处的酒精灯,故D正确;
故选C。
10.C
【详解】A.丁达尔现象为胶体特有的性质,用可见光束照射可确认Fe(OH)3胶体的生成,故A正确;
B.氢氧化钠是一元强碱,其溶液能使酚酞试液变红色,向反应后的混合液中滴加酚酞,可确认钠与水反应生成NaOH,故B正确;
C.钠是活泼的金属,极易和水反应生成氢氧化钠和氢气,不能置换出硫酸铜溶液中的铜,不能比较钠和铜的活泼性,故C错误;
D.干燥的Cl2不能使有色纸条褪色,可确认Cl2无漂白作用,故D正确;
故选C。
11.A
【详解】A.“84”消毒液的有效成分NaClO是一种强氧化剂,而酒精(C2H5OH)具有还原性,二者混合会发生化学反应,不能使消毒效果更好,A错误;
B.合金的硬度比组成它的纯金属更高,B正确;
C.合金是金属与金属或金属与非金属组成的混合物,C正确;
D.我国商代已经掌握冶炼铜的技术,D正确;故答案选A。
12.B
【详解】“84”消毒液是用氢氧化钠与氯气反应制备的,2NaOH+Cl2= NaCl + NaClO+H2O,有效成分是NaClO,故选B。
13.D
【分析】实验室可使用KMnO4与浓盐酸反应制备Cl2,2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O,生成的Cl2中含有HCl气体和水蒸气,用饱和食盐水除去HCl,用浓硫酸干燥气体,可得到纯净的Cl2。
【详解】根据分析,①处可以制氯气,①正确;
②处氢氧化钠溶液会把氯气和氯化氢都吸收了,应使用饱和食盐水,②错误;
③处的导管应长进短出,③错误;
④处的试管是封闭的,通入气体因压强增大会导致爆炸,④错误;
综上所述,②③④错误,故选D。
14.B
【详解】A.次氯酸的氧化性强于次氯酸根离子,由题给信息可知,x的值小于1.49V,故A正确;
B.由信息可知,四氧化三钴与浓盐酸反应生成氯化亚钴、氯气和水,反应的离子方程式为Co3O4+8H++2Cl—=3Co2++2Cl2↑+4H2O,故B错误;
C.由信息可知,若x=0.81V,碱性条件下发生的反应为氢氧化亚钴与次氯酸钠溶液反应生成氢氧化钴和氯化钠,反应的化学方程式为2Co(OH)2+NaClO+H2O=2Co(OH)3+NaCl,故C正确;
D.由图中数据可知,氧化剂物质的氧化性与溶液的酸碱性有关,溶液的酸性增强,物质的氧化性增强,故D正确;
故选B。
15.D
【详解】A.NaCl是离子化合物,电子式为,A错误;
B.NaClO中含有离子键和共价键,B错误;
C.不能确定氯气是否在标准状况下,所以当释放2.24L Cl2时,不一定有6.02×1022个氯分子扩散到室内,C错误;
D.使用消毒液时滴加食醋可增强消毒作用,这是由于在酸性溶液中次氯酸根离子转化为次氯酸分子,离子方程式为:ClO- +CH3COOH=HClO+CH3COO-,D正确;
答案选D。
16.(1) 圆底烧瓶 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)a→g→h→d→e→b→c→f
(3)冷凝三氯化铁
(4) KSCN溶液 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,Fe2+被H2O2氧化生成Fe3+,从而增大Fe3+浓度
【分析】由实验装置可知,浓盐酸和二氧化锰加热制备氯气,饱和食盐水出去氯气中的HCl,然后浓硫酸干燥氯气,再发生Fe与氯气的反应制备氯化铁,因氯化铁易水解,则最后连接盛有碱石灰的干燥管,防止空气中的水蒸气进入装置,以此来解答。
【详解】(1)根据仪器构造可知,图中装有MnO2的仪器名称为圆底烧瓶;A中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
(2)浓硫酸具有吸水性能做氯气干燥剂、碱石灰具有碱性而吸收氯气、饱和食盐水吸收氯化氢而抑制氯气溶解,装置排列顺序为气体的制取→洗气→干燥→氯气和铁的反应→尾气处理,装置连接顺序为a→g→h→d→e→b→c→f。
(3)三氯化铁的熔点为306℃,沸点为315℃,B装置中的冷水浴作用是冷凝三氯化铁。
(4)淡黄色溶液加入试剂X后变为淡红色溶液,说明溶液中有三价铁,则可用KSCN溶液检验Fe3+;淡红色溶液中加入H2O2后溶液颜色加深的原因为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,Fe2+被H2O2氧化生成Fe3+,从而增大Fe3+浓度。
17.(1) 平衡装置中压强,使得液体能够顺利滴下
(2) 球形干燥管 吸收尾气、防止空气中水蒸气进入装置C
(3)36.5%
(4) 偏高 在AB装置之间增加饱和食盐水装置吸收氯化氢气体
【分析】与浓盐酸反应生成氯气,通过浓硫酸干燥后和铁反应生成氯化铁,C冷凝收集氯化铁,装置D吸收尾气、防止空气中水蒸气进入装置C;
【详解】(1)在装置A中,a管的作用是平衡装置中压强,使得液体能够顺利滴下;用与浓盐酸反应生成氯气、氯化锰、水,反应的化学方程式为;
(2)根据仪器的构造可知,仪器D的名称是球形干燥管;反应后的尾气中含有有毒气体氯气且氯化铁易吸收空气中的水分而潮解,故D中装的药品是碱石灰,其作用是吸收尾气、防止空气中水蒸气进入装置C;
(3)灼烧后得到红棕色氧化铁,根据铁元素守恒可知,该样品中铁元素的质量分数为;
(4)氯化铁中铁元素含量低于氯化亚铁中铁元素含量,题中所给的装置制得的产品中会含有氯化亚铁杂质,从而导致铁元素含量偏高;工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁,为避免产生氯化亚铁杂质,应该在AB装置之间增加饱和食盐水装置吸收氯化氢气体。
18.(1)分液漏斗
(2)
(3)防倒吸
(4)②
(5)C
【分析】浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制备Cl2,反应的方程式为,经除杂、干燥后在D中与亚氯酸钠固体反应生成ClO2,由于Cl2易溶于CCl4液体,E用于除去ClO2中的未反应的Cl2,最后用向上排空法收集;并注意气体的性质和装置来分析防止倒吸的装置;
【详解】(1)浓盐酸应盛装在分液漏斗中,则P为分液漏斗;
(2)浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制备Cl2,反应为;
(3)ClO2是一种易溶于水的气体,尾气吸收时要防止倒吸(或安全瓶),故G瓶的作用是防倒吸(安全瓶);
(4)ClO2是一种易溶于水的气体,且密度比空气大,应用向上排空气法收集,且进行尾气处理,故用双孔橡皮塞,故答案为②,气体长进短出;
(5)浓盐酸在加热条件下与二氧化锰发生氧化还原反应,但随着反应的进行,盐酸浓度变稀时,不与二氧化锰反应,根据可以知道,若用100mL2mol·L-1的浓盐酸与足量的MnO2制备Cl2,则被氧化的HCl的物质的量<0.1mol,故答案为C。
19.(1)c
(2)Cl2中混有少量H2O(g)
(3) Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 1∶1
(4) > Cl2+2I-=I2+2Cl-
【分析】装置A中产生氯气,B中为红色干布条,Cl2本身没有漂白性,故预设现象为红色干布条不会褪色,C中为红色湿布条,Cl2与H2O反应生成的HClO有强氧化性,Cl2+H2OHCl+HClO,可以漂白红色布条,使红色布条褪色,D中的KI与Cl2发生氧化还原反应生成I2,Cl2 +2KI=2KCl+I2,碘被萃取到四氯化碳中下层出现紫红色,氯水中含盐酸,与E中碳酸氢钠溶液反应释放出二氧化碳气体,由于Cl2有毒,F装置中NaOH用来吸收尾气,离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
【详解】(1)在该实验中,通过反应NaClO+NaCl+H2SO4Na2SO4+Cl2↑+H2O制取氯气,”液+液,加热”制气装置,则以下可用于制取氯气的装置是c。
(2)装置B、C中依次放入的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色,则B中布条也接触到了次氯酸,则其原因可能是Cl2中混有少量H2O(g),二者反应生成了次氯酸。
(3)氯气与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,化学方程式:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,该反应中一半氯元素从0价升高到+1价、另一半氯元素从0价降低到-1价,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1。
(4)据分析,D中发生反应Cl2 +2KI=2KCl+I2,Cl2为氧化剂、I2为氧化产物,按氧化性强弱规律:氧化剂的氧化性大于氧化产物,说明氧化性Cl2>I2,该反应的离子方程式为Cl2+2I-=I2+2Cl-。
20.(1) NaClO c→d→e→f
(2) 分液漏斗
(3)消耗的氢氧化钠更多或其他合理答案
(4) 碱性和漂白 溶液变蓝 氧化
【分析】实验室用二氧化锰和浓盐酸制备Cl2,氯气通入NaOH溶液中可制备次氯酸钠,次氯酸钠为消毒剂主要成分;据此分析解题。
【详解】(1)氯气通入NaOH溶液中可制备次氯酸钠,次氯酸钠为消毒剂主要成分;实验室制备次氯酸钠的顺序依次是Cl2的制备,除杂,次氯酸钠的制备和尾气处理;故答案为NaClO;c→d→e→f;
(2)实验室用二氧化锰和浓盐酸制备Cl2,盛装浓盐酸的仪器名称为分液漏斗,装置A中制备氯气的离子方程式为;故答案为分液漏斗;;
(3)装置C的作用是除去Cl2中HCl,若无装置C,则会导致消耗的氢氧化钠更多;故答案为消耗的氢氧化钠更多或其他合理答案;
(4)①漂白液使紫色石蕊试液先变蓝,说明漂白液显碱性,后褪色说明漂白液的漂白性,故答案为碱性和漂白性;
②③漂白液中的具有氧化性,会氧化具有还原性的,生成,淀粉遇变蓝,因此可以观察到溶液变蓝色;说明漂白液具有氧化性;故答案为溶液变蓝;氧化性;
④制备的漂白液中含有和,加入硫酸溶液后,溶液变为黄绿色,说明有氯气生成,即;故答案为。
21.(1) 分液漏斗 3Cl2↑+3H2O
(2)通过观察B中产生气泡的数目调节气体流速以到达与空气体积比为、除去中的、使气体混合均匀
(3) 搅拌、使用多孔球泡
(4)C中反应放热,温度升高会分解
(5) 碱石灰 吸收未反应的氯气,防止污染空气
【分析】装置A中利用浓盐酸和氯酸钾反应制得的氯气中混有水蒸气和挥发出的HCl,再利用B中饱和食盐水除去氯气中的HCl,氯气再在装置C中与潮湿的碳酸钠反应生成Cl2O,装置D是溶解生成的Cl2O,装置E利用干燥管中盛装的碱石灰吸收尾气,防止污染空气,据此解答。
【详解】(1)根据仪器构造可判断仪器a的名称是分液漏斗,A中制备氯气,发生反应的离子方程式为3Cl2↑+3H2O。
(2)B中盛有饱和食盐水,通过观察B中产生气泡的数目调节气体流速以到达与空气体积比为,同时除去中的、使气体混合均匀;
(3)装置C中生成、,根据原子守恒可知反应的化学方程式为,根据外界条件对反应速率的影响可判断为使反应充分进行,实验中采取的措施有搅拌、使用多孔球泡。
(4)由于C中反应放热,温度升高会分解,属于若装置C不冷却,则进入装置D中的会大量减少。
(5)氯气是大气污染物,需要尾气处理,则装置E所盛试剂是碱石灰,作用是吸收未反应的氯气,防止污染空气。
22. MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+ 2H2O E中干布条不褪色,F中湿布条褪色 Cl2没有漂白性,HClO有漂白性 饱和食盐水、浓硫酸 Cl2+2I-=2Cl-+I2 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+ H2O Cl-+ ClO-+ 2H+= Cl2↑+ H2O NaClO溶液与空气中CO2反应生成HClO,HClO不稳定易分解
【分析】实验室用浓盐酸与二氧化锰加热反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制备的氯气中含有氯化氢、水,依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去杂质,依次通过干燥有色布条、湿润有色布条验证氯气是否具有漂白性,再通过G装置验证氯气的氧化性,氯气有毒,能够与氢氧化钠溶液反应,可以用氢氧化钠溶液吸收尾气。据此分析解答。
【详解】(1)MnO2与浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应生成氯气、氯化锰和水,反应的离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+ 2H2O;
(2)由于氯气本身没有漂白性,氯气与水反应产生了具有漂白性的HClO,而具有漂白性,所以看到的现象是:E中干燥的布条不褪色,F中湿润的布条褪色;
(3)在实验室中用浓盐酸与二氧化锰加热反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,使制备的氯气中混有杂质氯化氢、水蒸气,先通过盛有饱和食盐水的C装置除去HCl杂质,再通过盛有浓硫酸的D装置洗气瓶干燥氯气,除去水蒸气,就可防止水蒸气对氯气漂白性检验造成干扰,以便于检验氯气的性质;
(4)氯气具有强氧化性,在溶液中与碘化钾反应生成单质碘,碘遇到淀粉变蓝,反应的离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2;
(5)氯气有毒不能直接排放到空气中,由于氯气能够与碱反应,产生容易溶于水的物质,所以可以用氢氧化钠溶液作吸收试剂,吸收过量的氯气,反应的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(6) ①家庭中常用消毒液与洁厕灵混合,其中次氯酸根离子与氯离子在酸性条件下会发生氧化还原反应产生有毒的氯气,离子方程式:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O;
②由于酸性H2CO3>HClO,消毒液的有效成分次氯酸钠与空气中的二氧化碳和水反应生成次氯酸,次氯酸不稳定,见光容易分解,所以应该密封保存。
【点睛】本题以氯气的制备为载体考查了氯气的性质、氧化还原反应、尾气的处理等,考查学生分析问题、解决问题的能力,题目综合性较强。
23.(1)0.8mol/L
(2) 3:2
(3)
(4) bc 15ClO+FeS2+14H+=15ClO2↑+Fe3++2SO+7H2O
【详解】(1)Cl元素转化为Cl-时,1molNaClO和Cl2均得到2mol电子,说明二者物质的量相等,若该“84”消毒液商品的有效氯按56.8g/L计算,设溶液的体积为1L,则Cl2的物质的量为:=0.8mol,该消毒液中NaClO的物质的量浓度是:=0.8mol/L。
(2)常温下用石灰乳吸收Cl2制备漂白粉。该反应的化学方程式为:, 若将Cl2通入热的烧碱溶液中,可以得到NaCl、NaClO 和NaClO3的混合液。当混合液中Cl-和的个数比为13 :2时,设Cl-和ClO的个数分别为:13、2,生成13个Cl-时得到13个电子,生成2个ClO时失去10个电子,当生成1个ClO-时失去1个电子,根据得失电子守恒,生成ClO-的个数为3个,则混合液中ClO-和ClO的个数比为3∶2。
(3)84消毒液含次氯酸钠、洁厕灵含盐酸,二者混用,发生氧化还原反应,产生有毒气体氯气,其反应的离子方程式是。
(4)①2NaClO3 +4HCl =2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl反应中只有NaClO3→ClO2时Cl元素化合价降低, 4HCl中2HCl→Cl2时Cl元素的化合价由-1价升为0,则双线桥表示该反应中电子转移的方向和数目为。
②ClO2在杀菌消毒过程中会产生少量副产物亚氯酸盐(),需将其转化为C1-除去,即使被还原,需要加入还原剂,FeSO4和KI可以做还原剂,O3和KMnO4只能做氧化剂;
选bc。
③由未配平的离子方程式可知,反应中铁元素和硫元素的化合价升高被氧化,铁元素从+2价升高到+3价、硫元素从-1价升高到+6价,二硫化亚铁为反应的还原剂,氯元素化合价从+5降低到+4,被还原,氯酸钠是反应的氧化剂,1molFeS2反应失去15mol电子,生成15mol二氧化氯转移15mol电子,则按得失电子数守恒、电荷守恒、元素质量守恒得:反应的离子方程式为15ClO+FeS2+14H+=15ClO2↑+Fe3++2SO+7H2O。
24.(1) Cl2+H2OHClO+H++Cl- 3~5.5
(2) 抑制溴酸盐的生成(或与生成的溴酸盐反应,消耗溴酸盐) O3投加量不足,Br-被O3氧化为HBrO或BrO- HBrO + H2O2=HBr + H2O + O2↑ 活性炭吸附BrO 2∶1
【详解】(1)新制饱和氯水pH约为1~2,这是因为氯气和水反应生成了HCl和HClO,反应的离子方程式为Cl2+H2OHClO+H++Cl-,HClO含量越高杀菌效果越好,Cl2处理饮用水时溶液的pH最佳控制范围是3~5.5。
(2)①H2O2和O3均具有氧化性,结合图象,投加过氧化氢,目的是抑制溴酸盐的生成(或与生成的溴酸盐反应,消耗溴酸盐),未投加过氧化氢,臭氧投加量在 0~1.0 mg·L-1时,BrO的浓度为0的可能原因是O3投加量不足,Br-被O3氧化为HBrO或BrO-。
②反应过程HBrO被还原为HBr,H2O2被氧化生成O2,该反应的化学方程式为HBrO + H2O2=HBr + H2O + O2↑。
③水中BrO能被活性炭有效去除,其去除机理分为两步,第一步是活性炭吸附BrO;第二步是BrO被活性炭还原为Br-;根据≡C+BrO→ BrO-+≡CO2①、≡C+BrO-→ Br-+ ≡CO2②、以及总方程式:2BrO+ 3 ≡C = 2Br-+ 3 ≡CO2。则反应①与反应②中参加反应的≡C 个数之比为2∶1。
25.(1) +1 (碱式)盐
(2)
(3) 在较高温度下易分解
(4)漏斗、烧杯、玻璃棒
(5)↓
【分析】菱镁矿(MgCO3,含少量FeCO3)用稀硫酸溶解,所得溶液中含有硫酸镁、硫酸亚铁及过量的硫酸,再加入过氧化氢将Fe2+氧化为Fe3+,加入MgCO3调节溶液pH,Fe3+使转化为Fe(OH)3沉淀过滤除去,滤液为硫酸镁溶液,向硫酸镁溶液中加入NaClO溶液、NaOH溶液得到,过滤分离,滤液中含有硫酸钠,据此分析作答。
【详解】(1)中Mg是+2价,H是+1价,O是-2价,根据化合价代数和为0可知氯元素的化合价为+1价,该物质还能电离出氢氧根离子,因此所属物质类别为碱式盐。
(2)在酸性溶液中碱式次氯酸镁生成次氯酸:,生成的次氯酸具有强氧化性、漂白性,可以杀菌、漂白;
(3)由于在在较高温度下易分解,所以步骤②不能在较高温度下进行,反应中双氧水氧化亚铁离子,方程式为。
(4)操作I需要通过过滤除去不溶物,则所用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒;
(5)混合时硫酸镁溶液中加入NaClO溶液、NaOH溶液得到,离子方程式为:。
试卷第1页,共3页
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