2026-2027年高中化学必修1第2章海水中的重要元素-钠和氯第2节氯及其化合物

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2026-2027年高中化学必修1第2章海水中的重要元素-钠和氯第2节氯及其化合物第1课时氯气的性质
第二节 氯及其化合物
第1课时 氯气的性质
题型 氯气的性质
▌例1 (25-26高一上·山西大同·期中)是一种重要的化工原料。下列关于的叙述正确的是
A.是有刺激性气味的无色气体
B.红热的铁丝在氯气中燃烧生成
C.泄漏时,人员应往地势较高处疏散
D.纯净的可以在中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰
【答案】C
【解析】A.氯气是有刺激性气味的黄绿色气体,A项错误;
B.红热的铁丝在氯气中燃烧生成,B项错误;
C.氯气有毒且密度比空气大,故人员应向地势较高处疏散,C项正确;
D.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,D项错误。
故选C。
▌对点练1-1(25-26高一上·四川成都·期中)某化学实验小组利用下图所示装置制备Cl2 并进行性质验证,下列说法中正确的是(提示:KClO3+6HCl = 3Cl2 ↑ +KCl + 3H2O )
A.①处小试管中溶液逐渐变成浅黄绿色说明Cl2 能溶于水
B.②处石蕊试液先变红后褪色,说明新制氯水具有酸性和漂白性
C.③处湿润的红色布条褪色说明 Cl2 具有漂白性
D.④处出现棕黄色的烟说明生成 CuCl
【答案】A
【分析】由提示可知,KClO3+6HCl=3Cl2 ↑+KCl+3H2O,②处石蕊试液先变红后褪色,是因为酸能使石蕊试液变红,可能是浓盐酸挥发出的HCl,也可能是氯气与水反应生成的HCl,后褪色是因为氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,使石蕊试液褪色,③处湿润的红色布条褪色,也是由于次氯酸具有漂白性,④处氯气与铜片在加热条件下反应生成氯化铜,多余的氯气被氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气,据此分析回答。
【解析】A.①处小试管中盛有水,为黄绿色气体,溶液变为浅黄绿色说明能溶于水,A正确;
B.制备时,浓盐酸易挥发,生成的中混有杂质,②处石蕊试液变红无法证明是新制氯水的酸性,因此不能得出新制氯水具有酸性和漂白性的结论,B错误;
C.本身不具有漂白性,③处湿润的红色布条褪色是与水反应生成的次氯酸具有漂白性导致的,C错误;
D.与在加热条件下反应生成,棕黄色的烟为固体小颗粒,不是,D错误;
故选A。
▌对点练1-2(24-25高一上·广东广州·期中)下列化学反应的离子方程式正确的是
A.氯气通入水中:
B.氯气通入石灰乳中制漂白粉:
C.向NaOH溶液中通入过量二氧化碳:
D.过氧化钠投入冷水中:
【答案】C
【解析】A.次氯酸()是弱电解质,离子方程式中不能拆分为离子,且该反应为可逆反应,正确离子方程式为,A错误;
B.石灰乳为悬浊态,不能拆分为,应保留化学式,正确离子方程式为:,B错误;
C.过量与反应生成碳酸氢钠,离子方程式满足电荷、原子守恒,书写正确,C正确;
D.离子方程式未配平,原子不守恒,正确的离子方程式为,D错误;
故答案选C。
题型 含氯漂白剂的作用原理
▌例2 (25-26高一上·四川资阳·期中)漂白液和漂白粉在生活中有着广泛的应用,下列有关其说法正确的是
A.用氯气制漂白粉的主要目的是使其转变为较稳定、便于贮存的Ca(ClO)2
B.工业上漂白粉是由氯气通入石灰水中制得的
C.“84”消毒液与洁厕灵(主要成分为盐酸)可以混用进行杀菌消毒
D.漂白粉中的 Ca(ClO)2和 CaCl2都具有漂白性
【答案】A
【解析】A.氯气为气体,不便储存和运输,将其转化为较稳定的固体便于保存运输,因此工业上将氯气制成漂白粉,A正确;
B.工业上制备漂白粉是将氯气通入冷的石灰乳(主要成分为)中,石灰水中浓度极低,无法用于工业生产,B错误;
C.“84”消毒液的有效成分为,与洁厕灵中的盐酸反应会生成有毒的氯气,因此二者不能混用,C错误;
D.漂白粉中只有可反应生成具有漂白性的,不具有漂白性,D错误;
故答案选A。
▌对点练2-1(24-25高一上·福建福州·期中)“84”消毒液和洁厕灵是大多数家庭必备的生活用品。“84”消毒液的有效成分为次氯酸钠(NaClO),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,就会对人体产生严重的危害,发生的反应如下:,下列说法不正确的是
A.反应物盐酸体现了酸性和还原性
B.用双线桥法分析上述反应如图所示:
C.“84”消毒液中的NaClO在常温下比HClO稳定
D.“84”消毒液可以用于白色衣物的漂白
【答案】B
【解析】A.2分子参与反应,其中1个化合价不变生成盐体现酸性,1个化合价从-1升高到0体现还原性,因此盐酸体现酸性和还原性,A不符合题意;
B.该反应为归中反应,中+1价得到变为中0价,中仅1个-1价失去变为中0价,另一个化合价不变进入,图示双线桥的电子转移数目、指向均错误,正确的是,B错误,符合题意;
C.不稳定,常温下见光易分解,稳定性强于,C不符合题意;
D.“84”消毒液有效成分可反应生成具有漂白性的,能漂白白色衣物上的有色污渍,不会造成白色衣物褪色,D不符合题意;
答案选B。
▌对点练2-2(25-26高一上·广东汕头·期中)下列陈述I和陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项 陈述I 陈述Ⅱ
A 漂白粉在空气中久置变质 漂白粉中的与反应生成
B 将氯气通入装有湿润的红色纸条的广口瓶中,红色纸条褪色 氯气具有漂白性
C 洁厕灵(主要成分为浓盐酸)与“84”消毒液(主要成分为)混用生成气体 两种溶液混合产生的易分解
D 向新制氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液先变红后褪色 新制氯水有酸性和漂白性
【答案】D
【解析】A.漂白粉久置变质是因为其中的与空气中的、反应生成和,次氯酸见光易分解;与不反应,陈述Ⅱ错误,A不符合题意;
B.湿润的红色纸条褪色是因为与水反应生成的具有漂白性,本身无漂白性,陈述Ⅱ错误,B不符合题意;
C.洁厕灵和84消毒液混用发生反应,生成的气体是,与分解无关,陈述Ⅱ错误,C不符合题意;
D.新制氯水中含和,电离出使溶液呈酸性,可使紫色石蕊试液变红,具有漂白性,可使变红的溶液褪色,陈述I和Ⅱ均正确且存在因果关系,D符合题意;
故答案选D。
题型 次氯酸的性质及氯水的成分与性质
▌例3(24-25高一上·福建厦门·期中)某学习小组拟用手持技术对光照过程中密闭容器内的新制饱和氯水的变化进行检测,下列图像正确的是
A.图甲氯水的电导率随时间的变化
B.图乙液面上方氧气体积分数随时间的变化
C.图丙氯水的pH随时间的变化
D.图丁溶液中氯离子浓度随时间的变化
【答案】A
【解析】A.次氯酸在光照条件下生成盐酸和氧气,弱酸次氯酸变为强酸盐酸,溶液导电性增强,A正确;
B.次氯酸在光照条件下生成盐酸和氧气,液面上方氧气体积分数增大,B错误;
C.次氯酸在光照条件下生成盐酸和氧气,弱酸次氯酸变为强酸盐酸,溶液酸性增强,pH减小,C错误;
D.次氯酸在光照条件下生成盐酸和氧气,氯离子浓度增大,D错误;
故选A。
▌对点练3-1(25-26高一上·宁夏银川·期中)下列有关氯水成分实验和结论错误的是
A.为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照
B.向氯水中滴加硝酸酸化的溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有
C.向氯水中加入粉末,有气泡产生,说明氯水中含有
D.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有,久置氯水最终变为稀盐酸
【答案】A
【解析】A.新制氯水中含有强氧化性的,会将试纸漂白,无法准确测定其,该实验方法错误,A错误;
B.氯水中含有,滴加硝酸酸化的溶液会生成不溶于硝酸的白色沉淀,可证明存在,B正确;
C.氯水中含有,可与反应生成气体,产生气泡说明存在,C正确;
D.为浅黄绿色气体,氯水呈浅黄绿色说明含有;久置氯水中与水的反应逐渐进行完全,分解生成和,最终变为稀盐酸,D正确;
故选A。
▌对点练3-2(25-26高一上·山西大同·期中)已知处理饮用水时,HClO是起到最主要消毒作用的物质。25℃时,氯水中(溶于水的氯气分子)、、三种微粒所占百分数与pH的关系如图所示。下列相关说法错误的是
A.与水反应的离子方程式为
B.时,pH越低,氯水中分子所占百分数越高
C.用强光照射氯水,溶液酸性增强,杀菌能力增强
D.用处理饮用水时,溶液的pH最好控制在
【答案】C
【解析】A.HClO为弱酸,离子方程式中不能拆,与水反应的离子方程式为,A项正确;
B.由图可知,时,pH越低,氯水中分子所占百分数越高,B项正确;
C.强光照射氯水,HClO分解成HCl和,溶液酸性增强,杀菌能力减弱,C项错误;
D.由图可知,时,溶液中HClO浓度最大,杀菌消毒效果最好,D项正确。
故选C。
基础通关
1.(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)氯气溶于水发生反应Cl2+H2O HCl+HClO,该反应相关微粒的化学用语和性质中,正确的是
A.氯原子的结构示意图:
B.Cl2的水溶液能导电,因此Cl2属于电解质
C.该反应中H2O既不做氧化剂也不做还原剂
D.HCl有酸性,不能与NaHCO3溶液反应生成CO2气体
【答案】C
【解析】A.给出的结构示意图核外电子数为18,是氯离子的结构示意图,氯原子核外电子数为17、最外层电子数为7,正确示意图为,A错误;
B.电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,是单质,既不属于电解质也不属于非电解质,B错误;
C.该反应中只有元素化合价发生变化,属于歧化反应,中、元素化合价均不变,既不作氧化剂也不作还原剂,C正确;
D.是强酸,酸性强于碳酸,可与反应生成气体,D错误;
故选C。
2.(25-26高一上·河北邢台·期中)氯气在工业上有重要用途,下列关于氯气性质的描述错误的是
A.过量的在中燃烧,生成
B.红热的铜丝在中剧烈燃烧,产生棕黄色的烟
C.能与水反应生成和,久置氯水最终会变为盐酸
D.纯净的在中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现雾状
【答案】A
【解析】A.氧化性较强,金属在中燃烧生成对应高价氯化物,无论是否过量,燃烧产物均为,A错误;
B.红热的铜丝在中剧烈燃烧,生成棕黄色的固体小颗粒,现象为产生棕黄色烟,B正确;
C.与水发生可逆反应,不稳定见光易分解为和,久置氯水最终变为稀盐酸,C正确;
D.纯净的在中安静燃烧,发出苍白色火焰,生成的气体在集气瓶口遇空气中水蒸气形成盐酸小液滴,瓶口呈现雾状,D正确;
故选A。
3.(25-26高一上·北京顺义·期中)下列关于氯气或其水溶液的说法不正确的是
A.新制氯水显淡黄绿色,因其含有氯分子 B.氯气的密度比空气大
C.久置氯水的pH大于新制氯水 D.液氯能贮存在钢瓶中
【答案】C
【解析】A.新制氯水中溶解有未反应的,氯分子为黄绿色,因此新制氯水显淡黄绿色,A正确;
B.同温同压下气体密度与摩尔质量成正比,的摩尔质量为,空气平均摩尔质量约为,因此的密度比空气大,B正确;
C.新制氯水中含弱酸,久置时分解为强酸和,溶液酸性增强,减小,因此久置氯水的小于新制氯水,C错误;
D.常温及低温下和铁不发生反应,因此液氯可贮存在钢瓶中,D正确;
故答案选C。
4.(23-24高一上·山东聊城·期中)下列关于氯气的叙述不正确的是
A.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味、有毒的气体
B.氯气溶于水得到浅黄绿色的氯水,该过程涉及化学变化
C.氯气化学性质活泼,因此自然界中不存在游离态的氯元素
D.氢气在盛有氯气的集气瓶中燃烧,发出淡蓝色火焰
【答案】D
【解析】A.氯气的物理性质为黄绿色、有刺激性气味的有毒气体;该叙述符合氯气的实际性质,A正确;
B.氯气溶于水时发生化学反应:;生成的氯水因溶解未反应的氯气而呈浅黄绿色;该过程涉及化学变化,B正确;
C.氯气化学性质活泼,易与其他物质发生反应形成化合态;因此自然界中不存在游离态的氯元素,C正确;
D.氢气在氯气中燃烧时,反应方程式为;实验现象为发出苍白色火焰,并非淡蓝色火焰,D错误;
故选D。
5.(25-26高一上·广东深圳·期中)下列有关氯及其化合物的说法错误的是
A.液氯可用钢罐保存
B.工业上将氯气通入饱和石灰水中制取漂白粉
C.可用饱和碳酸氢钠溶液吸收二氧化碳中混有的氯化氢
D.ClO2、O3都是新型的自来水消毒剂
【答案】B
【解析】A.常温下干燥的与铁不发生反应,因此液氯可以用钢罐储存运输,A正确;
B.工业上制取漂白粉是将通入石灰乳中,微溶于水,饱和石灰水的溶质浓度极低,不适合工业大规模生产,B错误;
C.杂质可与饱和溶液反应生成,且饱和溶液可降低的溶解度,减少目标产物损耗,C正确;
D.、都具有强氧化性,消毒效率高且副产物危害小,均为新型自来水消毒剂,D正确;
故选B。
6.(25-26高一上·四川成都·期中)数字化实验是利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集和分析。将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入盛有氯水的试剂瓶中,用强光照射氯水测得的实验数据如下图。下列说法正确的是
A.由图甲可知:随着反应的进行溶液酸性逐渐减弱
B.由图乙可推知氯离子浓度增加主要源于新制的氯水中在强光照下逐渐被氧化为
C.由图丙可推知光照可催化水分解产生
D.150 s时溶液的导电能力强于0 s时溶液的导电能力
【答案】D
【解析】A.图甲中氯水的随反应进行逐渐减小,说明浓度增大,溶液酸性逐渐增强,A错误;
B.转化为时元素化合价从0价降低为-1价,被还原,且氯离子浓度升高主要是因为分解生成强电解质、同时与水的反应平衡正向移动,B错误;
C.图丙中氧气体积分数升高是因为光照分解生成,光照条件下水不会分解产生,C错误;
D.溶液导电能力与离子浓度正相关,150 s时溶液中、等离子浓度远大于0 s时,故150 s时溶液的导电能力强于0 s时,D正确;
故选D。
7.(24-25高一上·山东济南·阶段检测)下列叙述中,正确的个数是
①氯水、液氯是状态不同的同一种物质,均属于纯净物
②测定新制氯水的时,用玻璃棒蘸取液体滴在试纸上,与标准比色卡对照即可
③漂粉精在空气中容易失效的原因是次氯酸钙不稳定,易分解
④氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有分子
⑤通常状况下氯气不能和反应,所以可以用铁质容器储存氯气
⑥久置氯水、漂白粉、84消毒液均有漂白性,且漂白原理相同
⑦液氯、新制氯水、盐酸酸化的漂白粉、氯气的溶液均可使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【解析】①氯水是的水溶液,属于混合物,液氯是液态,为纯净物,二者不是同一种物质,①错误;
②新制氯水含具有漂白性的,会漂白试纸,无法用试纸测定其,②错误;
③漂粉精失效的原因是次氯酸钙和空气中、反应生成,不稳定易分解,次氯酸钙本身性质稳定,③错误;
④为黄绿色气体,氯水呈浅黄绿色说明氯水中含有分子,④正确;
⑤常温干燥条件下和不反应,因此可以用铁质容器储存氯气,⑤正确;
⑥久置氯水中完全分解为和,没有漂白性,⑥错误;
⑦液氯、氯气的溶液中均只有分子,无和,不能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,⑦错误;
故只有④⑤是正确的,正确的数量为2个,故答案为A。
8.(25-26高一上·河北石家庄·期中)下列有关氯气及氯水的说法正确的是
A.氯水和液氯都是混合物
B.工业上将氯气通入饱和石灰水中制取漂白粉
C.加入盐酸酸化,再加入硝酸银溶液产生白色沉淀,说明氯水中有存在
D.向氯水中加入粉末,有气泡产生,说明氯水中含有
【答案】D
【解析】A.氯水是氯气的水溶液,氯水中含有、、、、、等成分,属于混合物,但是液氯的成分只有,属于纯净物,A错误;
B.饱和石灰水的溶质溶解度很小,工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉,B错误;
C.加入的盐酸本身就引入了,即使原溶液不含,也会和硝酸银反应生成白色沉淀,无法证明氯水中原本存在,检验氯水中应该用硝酸酸化,C错误;
D.与反应会生成气体,向氯水中加有气泡产生,利用强酸制弱酸的原理,说明氯水中存在,D正确;
故选D。
9.(25-26高一上·福建龙岩·阶段检测)下图是一种试验某种气体化学性质的实验装置,图中B为开关。如先打开B,在A处通入未经干燥氯气,C中红色布条褪色;当关闭B时,C处红色布条看不到明显变化。则D瓶盛的溶液可能是
①饱和食盐水 ②水 ③溶液 ④浓硫酸
A.②④ B.①③ C.①② D.③④
【答案】D
【解析】① 氯气在饱和食盐水中溶解度很小,且饱和食盐水不能干燥气体,通过D后进入C的仍是湿润的氯气,会使布条褪色,与题意不符,错误;
② 氯气通过水后,出来的气体仍然是湿润的氯气,会使C中布条褪色,与题意不符,错误;
③ 氯气能与NaOH溶液反应而被吸收 ,没有氯气进入C,布条不褪色,符合题意,正确;
④ 浓硫酸是干燥剂,能吸收氯气中的水蒸气,通过D后进入C的是干燥的氯气,干燥的氯气不具有漂白性,布条不褪色,符合题意,正确;
符合题意的为③和④,故答案选D。
素养提升
10.(25-26高一上·广东东莞·期中)如图为氯及其化合物的“价类二维图”,下列说法正确的是
A.b能使有色鲜花褪色,说明b有漂白性 B.b可同时转化为c和a所对应的酸
C.a、b与足量Fe反应产物都是 D.d与a的水溶液混合常用于环境消毒
【答案】B
【分析】首先确定各物质:a为,b为,c为,d为次氯酸盐,e为氯化物。
【解析】A.本身无漂白性,使有色鲜花褪色的是和水反应生成的,A错误;
B.和水发生歧化反应:,可同时生成a对应的酸和c对应的酸,B正确;
C.和足量反应产物为,但氧化性强,和反应的产物为,和用量无关,C错误;
D.次氯酸盐和盐酸混合会发生归中反应生成有毒的,不能用于环境消毒,D错误;
故答案选B。
11.(25-26高一上·山东临沂·期中)25℃时,在浓NaOH溶液中通入过量Cl2,充分反应后,可通过调控温度从反应后的固液混合物中获得和固体。已知:,,溶解度(S)随温度变化关系如下图。
下列说法错误的是
A.通入Cl2后发生反应:
B.25℃时,随反应进行先析出
C.将反应后的固液混合物过滤,滤液降温可析出固体
D.Cl2能使滴有酚酞的溶液褪色,可推出Cl2具有漂白性
【答案】D
【解析】A.与冷的浓溶液发生歧化反应,生成、和,给出的反应方程式符合反应事实,A正确;
B.时的溶解度远小于,反应生成等物质的量的和,先达到饱和析出,B正确;
C.过滤除去析出的后,滤液中浓度较高,且溶解度随温度降低显著减小,降温时会结晶析出,C正确;
D.本身无漂白性,溶液褪色的原因一是与反应消耗使溶液碱性减弱,二是反应生成的具有漂白性将酚酞漂白,不能推出具有漂白性,D错误;
故选D。
12.(多选)(25-26高一上·广东佛山·期中)图中a、b、c、d、e、f为含氯元素的物质,下列说法错误的是
A.a溶液的酸性比d溶液的酸性弱 B.c能用于自来水消毒
C.e可做氧化剂 D.b性质活泼,因此b不可以保存在钢瓶中
【答案】AD
【分析】首先根据价类二维图推断各物质:a为(氯化氢,氢化物,为价),b为(氯气,单质,为价),c为(二氧化氯,氧化物,为价),d为(次氯酸,酸,为价),e为氯酸盐(如,为价),f为次氯酸盐(如,为价)。
【解析】A.等浓度时,是强酸完全电离,是弱酸部分电离,故a溶液酸性强于d溶液,A说法错误;
B.具有强氧化性,是常见的自来水消毒剂,B正确;
C.e中为价,化合价可降低,具有氧化性,可作氧化剂,C正确;
D.常温下干燥的与不反应,工业上常用钢瓶储存液氯,D错误;
故选AD。
13.(25-26高一上·天津·期中)氯是我们熟悉的典型非金属元素,研究它们的性质对于生产、生活、科研具有重要意义。回答下列问题:
(1)如图所示,在A处通入未经干燥的Cl2,当B处的弹簧夹关闭,C处的干燥红布条看不到明显现象;当B处弹簧夹打开,C处的干燥红布条逐渐褪色。D瓶中盛放的溶液可能是___________。
(2)常温下将Cl2通入NaOH溶液中,可得到一种漂白液。上述反应的离子方程式为___________,该漂白液的有效成分是___________。
(3)氯气通入石灰乳中制漂白粉的化学方程式为___________。
(4)工业生产中常用氨气检查输送氯气的管道是否有Cl2泄漏。若Cl2有泄漏,可以观察到有大量的白烟生成(为NH4Cl固体),同时会生成一种空气中含量最多的物质,试写出该反应的化学方程式___________。
【答案】(1)浓硫酸或溶液
(2)
(3)
(4)
【解析】(1)图中实验证明了经过D瓶中的溶液后不能使干燥红布条褪色,浓硫酸具有吸水性,干燥的不能使干燥红布条褪色;被吸收后也不能使干燥红布条褪色,因此D瓶中盛放的溶液可能是浓硫酸或溶液;
(2)在常温下,将通入溶液中,可以得到以为有效成分的漂白液,反应化学方程式为:,所对应的离子方程式为:;
(3)氯气通入石灰乳中制漂白粉的化学方程式为:;
(4)具有强氧化性,氨气具有还原性,二者反应生成和一种空气中含量最多的物质(),根据氧化还原反应化合价升降守恒及物料守恒可知,反应方程式为:。
迁移创新
14.(25-26高一上·福建宁德·期中)从物质类别和元素化合价两个维度研究物质的性质及转化是重要的化学学习方法。氯及其化合物有重要用途,以下是氯元素的“价-类”二维图的部分信息。请回答下列问题:
(1)根据图中信息写出Y、Z的化学式:___________、___________。
(2)已知高氯酸()是强酸,写出高氯酸与锌反应的化学方程式:___________。
(3)已知反应,则___________(填“是”或“不是”)酸性氧化物。次磷酸()是一种精细磷化工产品,已知是一元酸,则为___________(填“正盐”或“酸式盐”)。
(4)下列有关氯气的叙述中,不正确的是___________(填字母)。
a.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体
b.氯气可溶于水
c.氯气的密度比空气小
d.氯气、液氯和氯水是同一种物质
(5)NaClO是“84”消毒液的有效成分,可用氢氧化钠溶液和反应制备“84”消毒液,该反应的化学方程式为___________。“84”消毒液的功能有___________(填字母)。
a.环境消毒 b.器物杀菌 c.织物漂白 d.发酵食物
【答案】(1) HClO
(2)
(3)不是 正盐
(4)cd
(5) abc
【解析】(1)Y对应的是+7价Cl的氧化物,化学式为;Z对应的是+1价Cl的酸,化学式为HClO。
(2)高氯酸()是强酸,则高氯酸与锌反应的化学方程式为。
(3)酸性氧化物是与碱反应只生成一种盐的氧化物,故不是酸性氧化物;
次磷酸()是一元酸,即电离时只有一个H电离出,则若电离只能电离出和,故为正盐。
(4)a.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体,a正确;
b.氯气可溶于水,b正确;
c.氯气的相对分子质量比29大,故密度比空气大,c错误;
d.氯气、液氯是氯单质的不同状态是纯净物,氯水是氯气的水溶液属于混合物,故三者不是同一种物质,d错误;
故选cd。
(5)用氢氧化钠溶液和反应制备“84”消毒液,该反应的化学方程式为;
“84”消毒液因其具有强氧化性,可对环境消毒、器物杀菌、织物漂白;但不可用于发酵食物,故选abc。
15.(25-26高一上·安徽阜阳·阶段检测)利用氯元素价类二维图,可以从不同角度研究含氯物质的性质及其转化关系。回答下列问题:
(1)②为______(写化学式),写出③的一种用途:__________________。
(2)常温下,①可与溶液反应生成③和④,请写出该反应的化学方程式:____________,该反应也是漂白液的制备原理,漂白液的有效成分为____________(填化学式)。
(3)控制温度,①可与溶液反应生成,该化合物中Cl元素的化合价为____________。
(4)向新制氯水中加入紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色,褪色是因为新制氯水中存在____________(填化学式),久置的氯水漂白性减弱,同时酸性增强,是因为____________(用化学方程式表示)。
(5)氯气因为诸多原因,不再适宜用作城市自来水的消毒剂,上述价类二维图中______可作为新型城市自来水消毒剂(填化学式)。
【答案】(1)
作调味品(或配制生理盐水、工业生产原料等,合理即可)
(2)
(3)
+5
(4)
(5)
【分析】根据价类二维图,①为,②为,③为,④为,由此解答;
【解析】(1)由分析可知,②为;③为,它的常见用途包括作调味品、配制生理盐水等。
(2)常温下与发生歧化反应,0价氯元素一部分被还原为-1价生成,一部分被氧化为+1价生成,因此化学方程式为;漂白液的有效成分为次氯酸钠;
(3)化合物中正负化合价代数和为0,为+1价,为-2价,设化合价为,可得,解得;
(4)新制氯水中的具有强氧化性,能够漂白有色物质,因此石蕊溶液褪色;不稳定,久置时见光分解为强酸,同时被消耗,因此氯水漂白性减弱、酸性增强,化学方程式为;
(5)具有强氧化性,消毒效率远高于,且消毒过程中不易产生对人体有害的有机氯代物,是常用的新型自来水消毒剂。
16.(25-26高一上·山东菏泽·阶段检测)某实验小组以冷的石灰乳和氯气为原料制备漂白粉的过程如下:在三颈烧瓶和烧杯中(实验装置如图)均加入一定量石灰乳,通入氯气和空气,反应20 min。停止通入气体,充分搅拌,取出糊状物,避光,晾干,密封保存。
(1)石灰乳和氯气反应的化学方程式为_______________________________________。
(2)最右侧烧杯中盛放的应为__________________,其作用是___________________________。
(3)石灰乳吸收氯气放出热量,实验中控温的方法是__________________。
(4)该实验小组将饱和氯水慢慢滴入含有酚酞的NaOH溶液中,当滴到最后一滴时红色突然褪去。分析实验中红色褪去的原因时,他们产生了分歧。甲认为是氯水中的酸与NaOH溶液发生了中和反应,碱性减弱而使溶液褪色;乙认为是_____________________________________________________________________。
丙同学设计了如下实验:取褪色后的溶液于试管中,向其中滴加足量______(填化学式)溶液,溶液不变红,证明乙同学的分析是正确的。
(5)漂白粉长时间暴露在空气中会变质,涉及的化学方程式为__________________________________。
【答案】(1)
(2)石灰乳 吸收未反应的氯气,防止污染环境,同时生成漂白粉,提高氯气的利用率
(3)冷水浴(或冰水浴)
(4)氯水中含有次氯酸,次氯酸具有漂白性,使溶液褪色
(5)、
【分析】三颈烧瓶中氯气与石灰乳反应制备漂白粉,氯气有毒,烧杯中可盛放石灰乳,吸收未反应的氯气,防止污染环境,同时生成漂白粉,提高氯气的利用率。
【解析】(1)石灰乳和氯气反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,化学方程式为:;
(2)最右侧烧杯中盛放的应为:石灰乳,作用为:吸收未反应的氯气,防止污染环境,同时生成漂白粉,提高氯气的利用率;
(3)石灰乳吸收氯气放出热量,实验中控温的方法是:冷水浴(或冰水浴);
(4)含有酚酞的NaOH溶液显红色,滴入饱和氯水后,溶液褪色的原因:可能是氯水中的酸与NaOH溶液发生了中和反应,也有可能是氯水中含有次氯酸,次氯酸具有漂白性,使溶液褪色;丙设计实验确定原因,可继续滴加足量NaOH溶液,若恢复红色,则甲正确,若不恢复红色,则乙正确。故:取褪色后的溶液于试管中,向其中滴加足量NaOH溶液,溶液不变红,证明乙同学的分析是正确的;
(5)漂白粉长时间暴露在空气中,与空气中的水和二氧化碳反应生成碳酸钙、次氯酸,次氯酸见光分解,涉及的化学方程式为:、。
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2026-2027年高中化学必修1第2章海水中的重要元素-钠和氯第2节氯及其化合物第1课时氯气的性质
第二节 氯及其化合物
第1课时 氯气的性质
题型 氯气的性质
▌例1 (25-26高一上·山西大同·期中)是一种重要的化工原料。下列关于的叙述正确的是
A.是有刺激性气味的无色气体
B.红热的铁丝在氯气中燃烧生成
C.泄漏时,人员应往地势较高处疏散
D.纯净的可以在中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰
▌对点练1-1(25-26高一上·四川成都·期中)某化学实验小组利用下图所示装置制备Cl2 并进行性质验证,下列说法中正确的是(提示:KClO3+6HCl = 3Cl2 ↑ +KCl + 3H2O )
A.①处小试管中溶液逐渐变成浅黄绿色说明Cl2 能溶于水
B.②处石蕊试液先变红后褪色,说明新制氯水具有酸性和漂白性
C.③处湿润的红色布条褪色说明 Cl2 具有漂白性
D.④处出现棕黄色的烟说明生成 CuCl
▌对点练1-2(24-25高一上·广东广州·期中)下列化学反应的离子方程式正确的是
A.氯气通入水中:
B.氯气通入石灰乳中制漂白粉:
C.向NaOH溶液中通入过量二氧化碳:
D.过氧化钠投入冷水中:
题型 含氯漂白剂的作用原理
▌例2 (25-26高一上·四川资阳·期中)漂白液和漂白粉在生活中有着广泛的应用,下列有关其说法正确的是
A.用氯气制漂白粉的主要目的是使其转变为较稳定、便于贮存的Ca(ClO)2
B.工业上漂白粉是由氯气通入石灰水中制得的
C.“84”消毒液与洁厕灵(主要成分为盐酸)可以混用进行杀菌消毒
D.漂白粉中的 Ca(ClO)2和 CaCl2都具有漂白性
▌对点练2-1(24-25高一上·福建福州·期中)“84”消毒液和洁厕灵是大多数家庭必备的生活用品。“84”消毒液的有效成分为次氯酸钠(NaClO),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,就会对人体产生严重的危害,发生的反应如下:,下列说法不正确的是
A.反应物盐酸体现了酸性和还原性
B.用双线桥法分析上述反应如图所示:
C.“84”消毒液中的NaClO在常温下比HClO稳定
D.“84”消毒液可以用于白色衣物的漂白
▌对点练2-2(25-26高一上·广东汕头·期中)下列陈述I和陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项 陈述I 陈述Ⅱ
A 漂白粉在空气中久置变质 漂白粉中的与反应生成
B 将氯气通入装有湿润的红色纸条的广口瓶中,红色纸条褪色 氯气具有漂白性
C 洁厕灵(主要成分为浓盐酸)与“84”消毒液(主要成分为)混用生成气体 两种溶液混合产生的易分解
D 向新制氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液先变红后褪色 新制氯水有酸性和漂白性
题型 次氯酸的性质及氯水的成分与性质
▌例3(24-25高一上·福建厦门·期中)某学习小组拟用手持技术对光照过程中密闭容器内的新制饱和氯水的变化进行检测,下列图像正确的是
A.图甲氯水的电导率随时间的变化
B.图乙液面上方氧气体积分数随时间的变化
C.图丙氯水的pH随时间的变化
D.图丁溶液中氯离子浓度随时间的变化
▌对点练3-1(25-26高一上·宁夏银川·期中)下列有关氯水成分实验和结论错误的是
A.为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照
B.向氯水中滴加硝酸酸化的溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有
C.向氯水中加入粉末,有气泡产生,说明氯水中含有
D.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有,久置氯水最终变为稀盐酸
▌对点练3-2(25-26高一上·山西大同·期中)已知处理饮用水时,HClO是起到最主要消毒作用的物质。25℃时,氯水中(溶于水的氯气分子)、、三种微粒所占百分数与pH的关系如图所示。下列相关说法错误的是
A.与水反应的离子方程式为
B.时,pH越低,氯水中分子所占百分数越高
C.用强光照射氯水,溶液酸性增强,杀菌能力增强
D.用处理饮用水时,溶液的pH最好控制在
基础通关
1.(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)氯气溶于水发生反应Cl2+H2O HCl+HClO,该反应相关微粒的化学用语和性质中,正确的是
A.氯原子的结构示意图:
B.Cl2的水溶液能导电,因此Cl2属于电解质
C.该反应中H2O既不做氧化剂也不做还原剂
D.HCl有酸性,不能与NaHCO3溶液反应生成CO2气体
2.(25-26高一上·河北邢台·期中)氯气在工业上有重要用途,下列关于氯气性质的描述错误的是
A.过量的在中燃烧,生成
B.红热的铜丝在中剧烈燃烧,产生棕黄色的烟
C.能与水反应生成和,久置氯水最终会变为盐酸
D.纯净的在中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现雾状
3.(25-26高一上·北京顺义·期中)下列关于氯气或其水溶液的说法不正确的是
A.新制氯水显淡黄绿色,因其含有氯分子 B.氯气的密度比空气大
C.久置氯水的pH大于新制氯水 D.液氯能贮存在钢瓶中
4.(23-24高一上·山东聊城·期中)下列关于氯气的叙述不正确的是
A.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味、有毒的气体
B.氯气溶于水得到浅黄绿色的氯水,该过程涉及化学变化
C.氯气化学性质活泼,因此自然界中不存在游离态的氯元素
D.氢气在盛有氯气的集气瓶中燃烧,发出淡蓝色火焰
5.(25-26高一上·广东深圳·期中)下列有关氯及其化合物的说法错误的是
A.液氯可用钢罐保存
B.工业上将氯气通入饱和石灰水中制取漂白粉
C.可用饱和碳酸氢钠溶液吸收二氧化碳中混有的氯化氢
D.ClO2、O3都是新型的自来水消毒剂
6.(25-26高一上·四川成都·期中)数字化实验是利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集和分析。将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入盛有氯水的试剂瓶中,用强光照射氯水测得的实验数据如下图。下列说法正确的是
A.由图甲可知:随着反应的进行溶液酸性逐渐减弱
B.由图乙可推知氯离子浓度增加主要源于新制的氯水中在强光照下逐渐被氧化为
C.由图丙可推知光照可催化水分解产生
D.150 s时溶液的导电能力强于0 s时溶液的导电能力
7.(24-25高一上·山东济南·阶段检测)下列叙述中,正确的个数是
①氯水、液氯是状态不同的同一种物质,均属于纯净物
②测定新制氯水的时,用玻璃棒蘸取液体滴在试纸上,与标准比色卡对照即可
③漂粉精在空气中容易失效的原因是次氯酸钙不稳定,易分解
④氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有分子
⑤通常状况下氯气不能和反应,所以可以用铁质容器储存氯气
⑥久置氯水、漂白粉、84消毒液均有漂白性,且漂白原理相同
⑦液氯、新制氯水、盐酸酸化的漂白粉、氯气的溶液均可使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色
A.2 B.3 C.4 D.5
8.(25-26高一上·河北石家庄·期中)下列有关氯气及氯水的说法正确的是
A.氯水和液氯都是混合物
B.工业上将氯气通入饱和石灰水中制取漂白粉
C.加入盐酸酸化,再加入硝酸银溶液产生白色沉淀,说明氯水中有存在
D.向氯水中加入粉末,有气泡产生,说明氯水中含有
9.(25-26高一上·福建龙岩·阶段检测)下图是一种试验某种气体化学性质的实验装置,图中B为开关。如先打开B,在A处通入未经干燥氯气,C中红色布条褪色;当关闭B时,C处红色布条看不到明显变化。则D瓶盛的溶液可能是
①饱和食盐水 ②水 ③溶液 ④浓硫酸
A.②④ B.①③ C.①② D.③④
素养提升
10.(25-26高一上·广东东莞·期中)如图为氯及其化合物的“价类二维图”,下列说法正确的是
A.b能使有色鲜花褪色,说明b有漂白性 B.b可同时转化为c和a所对应的酸
C.a、b与足量Fe反应产物都是 D.d与a的水溶液混合常用于环境消毒
11.(25-26高一上·山东临沂·期中)25℃时,在浓NaOH溶液中通入过量Cl2,充分反应后,可通过调控温度从反应后的固液混合物中获得和固体。已知:,,溶解度(S)随温度变化关系如下图。
下列说法错误的是
A.通入Cl2后发生反应:
B.25℃时,随反应进行先析出
C.将反应后的固液混合物过滤,滤液降温可析出固体
D.Cl2能使滴有酚酞的溶液褪色,可推出Cl2具有漂白性
12.(多选)(25-26高一上·广东佛山·期中)图中a、b、c、d、e、f为含氯元素的物质,下列说法错误的是
A.a溶液的酸性比d溶液的酸性弱 B.c能用于自来水消毒
C.e可做氧化剂 D.b性质活泼,因此b不可以保存在钢瓶中
13.(25-26高一上·天津·期中)氯是我们熟悉的典型非金属元素,研究它们的性质对于生产、生活、科研具有重要意义。回答下列问题:
(1)如图所示,在A处通入未经干燥的Cl2,当B处的弹簧夹关闭,C处的干燥红布条看不到明显现象;当B处弹簧夹打开,C处的干燥红布条逐渐褪色。D瓶中盛放的溶液可能是___________。
(2)常温下将Cl2通入NaOH溶液中,可得到一种漂白液。上述反应的离子方程式为___________,该漂白液的有效成分是___________。
(3)氯气通入石灰乳中制漂白粉的化学方程式为___________。
(4)工业生产中常用氨气检查输送氯气的管道是否有Cl2泄漏。若Cl2有泄漏,可以观察到有大量的白烟生成(为NH4Cl固体),同时会生成一种空气中含量最多的物质,试写出该反应的化学方程式___________。
迁移创新
14.(25-26高一上·福建宁德·期中)从物质类别和元素化合价两个维度研究物质的性质及转化是重要的化学学习方法。氯及其化合物有重要用途,以下是氯元素的“价-类”二维图的部分信息。请回答下列问题:
(1)根据图中信息写出Y、Z的化学式:___________、___________。
(2)已知高氯酸()是强酸,写出高氯酸与锌反应的化学方程式:___________。
(3)已知反应,则___________(填“是”或“不是”)酸性氧化物。次磷酸()是一种精细磷化工产品,已知是一元酸,则为___________(填“正盐”或“酸式盐”)。
(4)下列有关氯气的叙述中,不正确的是___________(填字母)。
a.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体
b.氯气可溶于水
c.氯气的密度比空气小
d.氯气、液氯和氯水是同一种物质
(5)NaClO是“84”消毒液的有效成分,可用氢氧化钠溶液和反应制备“84”消毒液,该反应的化学方程式为___________。“84”消毒液的功能有___________(填字母)。
a.环境消毒 b.器物杀菌 c.织物漂白 d.发酵食物
15.(25-26高一上·安徽阜阳·阶段检测)利用氯元素价类二维图,可以从不同角度研究含氯物质的性质及其转化关系。回答下列问题:
(1)②为______(写化学式),写出③的一种用途:__________________。
(2)常温下,①可与溶液反应生成③和④,请写出该反应的化学方程式:____________,该反应也是漂白液的制备原理,漂白液的有效成分为____________(填化学式)。
(3)控制温度,①可与溶液反应生成,该化合物中Cl元素的化合价为____________。
(4)向新制氯水中加入紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色,褪色是因为新制氯水中存在____________(填化学式),久置的氯水漂白性减弱,同时酸性增强,是因为____________(用化学方程式表示)。
(5)氯气因为诸多原因,不再适宜用作城市自来水的消毒剂,上述价类二维图中______可作为新型城市自来水消毒剂(填化学式)。
16.(25-26高一上·山东菏泽·阶段检测)某实验小组以冷的石灰乳和氯气为原料制备漂白粉的过程如下:在三颈烧瓶和烧杯中(实验装置如图)均加入一定量石灰乳,通入氯气和空气,反应20 min。停止通入气体,充分搅拌,取出糊状物,避光,晾干,密封保存。
(1)石灰乳和氯气反应的化学方程式为_______________________________________。
(2)最右侧烧杯中盛放的应为__________________,其作用是___________________________。
(3)石灰乳吸收氯气放出热量,实验中控温的方法是__________________。
(4)该实验小组将饱和氯水慢慢滴入含有酚酞的NaOH溶液中,当滴到最后一滴时红色突然褪去。分析实验中红色褪去的原因时,他们产生了分歧。甲认为是氯水中的酸与NaOH溶液发生了中和反应,碱性减弱而使溶液褪色;乙认为是_____________________________________________________________________。
丙同学设计了如下实验:取褪色后的溶液于试管中,向其中滴加足量______(填化学式)溶液,溶液不变红,证明乙同学的分析是正确的。
(5)漂白粉长时间暴露在空气中会变质,涉及的化学方程式为__________________________________。
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2026-2027年高中化学必修1第2章海水中的重要元素-钠和氯第2节氯及其化合物第2课时氯气的实验室制法
第二节 氯及其化合物
第2课时 氯气的实验室制法
题型 氯气的实验室制法
▌例1(25-26高一上·河北保定·期中)化工园区某车间需制备少量氯气并处理尾气,实验室模拟该流程为:实验室制氯气→除杂→干燥→收集→通入含酚酞的NaOH溶液,观察到溶液红色迅速褪去。下列关于该实验的说法正确的是
A.实验室制氯气的原理为:MnO2+4HCl(浓)=MnCl2 + Cl2↑+2H2O
B.试剂X是NaOH溶液
C.装置的连接顺序是E→CD→AB→GH→F
D.滴有酚酞的NaOH溶液褪色的原因可能是碱性减弱,也可能是强氧化性物质破坏了酚酞的结构
【答案】D
【解析】A.实验室用和浓盐酸制氯气需要加热条件,该反应方程式缺少加热符号,A错误;
B.试剂X的作用是除去中混有的杂质,应选用饱和食盐水,溶液会与反应,不能用于该除杂过程,B错误;
C.装置连接需遵循“制气→除杂→干燥→收集→尾气处理”的顺序,密度大于空气,收集时应长进短出(H进G出),正确顺序为,C错误;
D.通入溶液后与水反应生成和,和可中和使溶液碱性减弱导致褪色,同时具有强氧化性,可破坏酚酞的有机结构导致漂白褪色,两种原因均有可能,D正确;
故选D。
▌对点练1-1(25-26高一上·安徽阜阳·期中)实验室制备和收集氯气的常用装置如下图。
(1)图中A的仪器名称是___________,图中收集氯气的装置序号是(填字母)___________。
(2)利用该装置制备氯气的化学方程式为___________。
(3)实验过程中,饱和食盐水、浓硫酸和NaOH溶液的作用分别是___________、__________、__________。
(4)实验中,用含氯化氢146 g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应___________(填“能”或“不能”)得到1mol的氯气,原因是___________。
【答案】(1)分液漏斗 E
(2)
(3)除去氯气中混有的氯化氢气体 干燥氯气(或除去水蒸气) 吸收多余的氯气,防止污染环境
(4)不能 随着反应的进行,浓盐酸浓度逐渐降低变为稀盐酸,稀盐酸与二氧化锰不反应
【解析】(1)仪器A为添加液体的分液漏斗;氯气密度大于空气,需用向上排空气法收集,装置E为长管进短管出的向上排空气装置,对应收集氯气的装置。
(2)该装置为二氧化锰和浓盐酸加热制备氯气的经典发生装置,反应生成氯化锰、氯气和水,化学方程式为:
(3)氯气在饱和食盐水中溶解度很小,但混有的HCl杂质极易溶于饱和食盐水,因此饱和食盐水用于除HCl;浓硫酸具有吸水性,可干燥氯气;氯气有毒,NaOH可以和氯气反应,用于尾气处理,避免污染环境。
(4)146 g HCl物质的量为,若4 mol浓HCl完全反应理论生成1 mol ,但二氧化锰只能和浓盐酸在加热条件下反应,随着反应进行,盐酸浓度不断降低变为稀盐酸后反应不再进行,因此HCl无法完全消耗,不能得到1 mol氯气。
▌对点练1-2(25-26高一上·福建南平·期中)为了制取并收集干燥的氯气,同学们设计了如图所示实验装置(部分夹持装置省略)。
请回答下列问题:
(1)仪器X的名称为___________,装置丁的作用是___________。
(2)写出装置甲中生成氯气反应的化学方程式:___________。该反应中,浓盐酸表现出的性质有___________(填标号)。
A.氧化性 B.还原性 C.酸性 D.可燃性
(3)该实验装置正确的接口连接顺序:a→___________(填接口字母,每个装置只能使用1次)→h。
(4)装置戊的作用是___________(用化学方程式表示)。
(5)某同学用该实验装置收集了一瓶干燥的氯气,并将一张湿润的紫色石蕊试纸放入这瓶氯气中,可观察到的实验现象为___________,出现该实验现象的原因是___________。
【答案】(1)分液漏斗 除去Cl2中的HCl
(2) BC
(3)f→g→b→c→d→e或fgbcde
(4)
(5)湿润的紫色石蕊试纸先逐渐变红,后颜色逐渐褪去 Cl2与水反应生成的HCl使湿润的紫色石蕊试纸变红,生成的HClO具有漂白性,使变红的试纸褪色
【分析】实验室制取通常采用与浓盐酸混合在甲装置中加热获得:,生成中通常混有HCl气体,可以通入装置丁的饱和食盐水中除去HCl,然后再通入装置乙的浓硫酸中干燥,干燥通入装置丙中采用向上排空气法收集,最后剩余的通入装置戊的NaOH溶液中吸收,防止污染空气,据此分析解答。
【解析】(1)根据实验装置图,可知仪器X的名称为:分液漏斗;根据分析,装置丁的作用是:除去中的HCl;
(2)根据分析,装置甲是制取氯气,则发生反应的方程式为:;根据方程式,每4个HCl参与反应,只有2个被氧化为单质,作还原剂;另2个的化合价不变,作酸性使用,则所给的四个选项中,符合的选项为:BC;
(3)根据分析,要制取并收集到干燥的氯气,接口连接顺序为:f→g→b→c→d→e或fgbcde;
(4)属于有毒有污染的气体,能与碱发生反应,因此可用装置戊的NaOH溶液中吸收,反应的化学方程式为:;
(5)湿润石蕊试纸接触氯气时,Cl2和水反应生成强酸HCl使石蕊变红,同时生成的HClO具有强漂白性,会将有色的石蕊氧化为无色物质,因此现象为先变红后褪色。
题型 氯气的制取和含氯物质性质的综合考查
▌例2(25-26高一上·广东深圳·期中)实验小组以氯气和亚氯酸钠(NaClO2)为原料制备二氧化氯(ClO2)并探究其性质。
资料:i.ClO2为黄绿色气体,易溶于水且水溶液为黄绿色,难溶于CCl4;ClO2不稳定,当体积分数大于10%时,易发生爆炸。
ii.CCl4为无色液体,密度比水大,且与水不互溶。
iii.Cl2易溶于CCl4中,溶解后呈黄绿色。
【实验一:制备ClO2】如下图所示实验,实验过程中持续通入N2使C中生成的ClO2逸出。(加热及夹持装置已略去)
(1)盛放浓盐酸的装置名称为________________________。装置A中发生的化学反应方程式为____________________________________。
(2)装置D中CCl4溶液的作用是________________________。实验过程中,需持续不断通入N2,除了使装置C中的ClO2逸出,还可能的原因是________________________。
(3)装置C中制备ClO2反应的化学方程式为____________________________________。
【实验二:探究ClO2的性质】
将实验一中收集到的气体处理后得到纯净的ClO2,进行下表所示实验。
实验a 将ClO2通入NaCl溶液,溶液变为黄绿色。加入少量CCl4振荡,静置后溶液分层,上层溶液为黄绿色,下层溶液为无色。
实验b 将ClO2通入HCl溶液,溶液变为黄绿色。加入少量CCl4振荡,静置。溶液分层,上层溶液为浅黄绿色,下层溶液为黄绿色。
(4)实验二中,证明ClO2能氧化Cl-产生Cl2的现象是________________________。
(5)由实验a、实验b现象的差异说明ClO2的氧化性强弱可能与____________有关。
【答案】(1)分液漏斗
(2)除去中混有的 稀释,防止其体积分数大于10%时发生爆炸
(3)
(4)实验b中下层溶液为黄绿色
(5)溶液的酸碱性
【解析】(1)A装置中盛有浓盐酸的仪器名称是分液漏斗;A装置中浓盐酸与加热生成,反应的化学方程式为;
(2)由分析可知,D装置中的作用是溶解剩余的;根据资料信息,不稳定,当体积分数大于10%时,易发生爆炸,通入氮气的原因还有避免因装置内体积分数过高而引起爆炸;
(3)装置C中得电子生成NaCl,失电子生成,则为氧化剂,为氧化产物,制备的反应为;
(4)实验b中,溶液分层,上层溶液为浅黄绿色,下层溶液为黄绿色,表明有剩余,同时生成。则实验b中,通过实验b中下层溶液为黄绿色的现象证
明能氧化产生;
(5)实验a在中性溶液中发生,实验b在酸性溶液中发生,则由实验a、实验b现象的差异,得到的和,氧化性强弱关系相反,可能的原因是溶液的酸碱性不同;
▌对点练2-1(25-26高一上·辽宁丹东·期中)氯元素是非常重要的非金属元素,某化学活动社团为了探究氯气的制法、性质和用途,设计了如下实验装置。
已知:常温下,无水氯化铝为白色晶体,易吸收水分变质,在178℃升华。
回答下列问题:
(1)盛装的仪器A的名称为______。
(2)实验开始时先点燃______(填“A”或“I”)处酒精灯。
(3)该实验室制取氯气反应的离子方程式为______。
(4)B装置中盛放的试剂是______。
(5)广口瓶C、E中,有色布条褪色的是______(填“C”或“E”)。
(6)装置F可用于制漂白粉,漂白粉的有效成分是______(填化学式)。
(7)K中为碱石灰(氢氧化钠和氧化钙的混合物),其作用除吸收多余的外,还有______。
【答案】(1)圆底烧瓶
(2)A
(3)
(4)饱和食盐水
(5)C
(6)
(7)防止空气中的水蒸气进入氯化铝的制备和收集器
【分析】该实验为氯气的制备和验证氯气性质,装置A中利用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制备氯气;装置B是利用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢;装置C中的通入的氯气中含有水蒸气,氯气和水反应生成具有漂白性的次氯酸,因此C中的有色布条褪色;而装置D中浓硫酸吸收了氯气中的水蒸气,干燥的氯气无漂白性,因此E中的有色布条不褪色;装置F是利用石灰乳()和氯气制备漂白粉;装置G为尾气吸收装置;装置H是利用浓硫酸吸收了氯气中的水蒸气,装置I中铝和氯气发生反应生成氯化铝,由于氯化铝升华会进入装置J中,装置K的作用是吸收多余的氯气,并且防止空气中的水蒸气进入装置J中导致氯化铝变质,由此解答;
【解析】(1)盛装二氧化锰的仪器名称为圆底烧瓶;
(2)装置中的空气中含有的水蒸气会导致氯化铝变质,因此需要先进行氯气的制备反应,用氯气排尽装置的空气,然后再进行氯气和铝的反应,因此应先点燃A处酒精灯;
(3)实验室制备氯气是利用浓硫酸和二氧化锰进行反应,因此该反应的离子方程式为;
(4)由分析可知,装置B的作用是除去氯气中的氯化氢,因此B中盛放的试剂为饱和食盐水;
(5)由分析可知,C的有色布条褪色,E中的有色布条不会褪色;
(6)装置F中利用石灰乳和氯气制备漂白粉,反应为,漂白粉的主要成分为氯化钙和次氯酸钙,但是漂白粉主要是利用次氯酸钙溶于水产生的次氯酸的强氧化性进行漂白,因此漂白粉的有效成分为;
(7)由分析可知,装置K的作用是吸收多余的氯气,并且防止空气中的水蒸气进入装置J中导致氯化铝变质。
▌对点练2-2(25-26高一上·广东佛山·期中)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,并探究NaClO的性质。
已知:不同温度下,Cl2在碱中歧化的产物不同。
回答下列问题:
(1)装置A用于制Cl2,装有MnO2的仪器名称是___________,反应的化学方程式是___________。
(2)装置B的作用是___________。
(3)C中反应的化学方程式为___________。
(4)D中采用冰水浴冷却的目的是___________。
(5)探究NaClO的性质。
①解释Ⅰ中溶液褪色的原因___________。
②Ⅲ中产生黄绿色气体的原因是___________(用离子方程式表示)。
【答案】(1)圆底烧瓶
(2)除去中混有的气体,防止其干扰后续和的制备
(3)
(4)避免生成(或有利于生成)
(5)① 发生反应,生成的具有漂白性,能漂白石蕊
②
【分析】最左侧A为制取氯气装置,B为除杂装置,用饱和食盐水除氯化氢,装置C用来制取,装置D 用来制取NaClO,装置E用来吸收多余的氯气,防止污染大气,以此解题;
【解析】(1)装有的仪器为常见的圆底烧瓶;二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气,反应方程式为。
(2)B中饱和食盐水的作用是吸收中的,防止其干扰、的制备;
(3)由题意可知C中氯气参加反应氯气和氢氧化钾生成氯酸钾,方程式为:;
(4)氢氧化钠与氯气反应有多种情况,温度高时生成,采用冰水浴冷却的目的是:避免生成(或有利于生成),提高产品的纯度;
(5)①HClO具有漂白性,导致I中溶液褪色,故答案为:发生反应,生成的具有漂白性,能漂白石蕊;
②次氯酸根与氯离子在强酸性溶液中发生反应:,产生黄绿色气体;
题型 氯离子的检验
▌例3(25-26高一上·宁夏吴忠·期中)下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的是
实验操作及现象 实验结论
A 向某溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成 该溶液中一定含有Cl-
B 向某溶液中加入稀硫酸,产生无色无味气体通入澄清石灰水变浑浊 该溶液中一定含有
C 向某溶液中先加入稀盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成 该溶液中一定含有
D 向某溶液中滴加澄清石灰水,产生白色沉淀 该溶液中一定含或
【答案】C
【解析】A.加入溶液产生的白色沉淀可能为、等,未加稀硝酸排除干扰离子,无法确定一定含有,A错误;
B.加入稀硫酸产生的无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体为,溶液中可能含有或,无法确定一定含有,B错误;
C.先加稀盐酸无明显现象,可排除、、等干扰离子,再加溶液生成的白色沉淀为,说明溶液中一定含有,C正确;
D.滴加澄清石灰水产生的白色沉淀可能为、等,无法确定一定含或,D错误;
故选C。
▌对点练3-1(25-26高一上·重庆·期中)某无色澄清溶液中可能含有大量、、中的若干种。取一定体积的上述溶液,进行了如下实验,下列说法不正确的是
A.不用实验可以知道,该溶液中一定不含
B.取上述原溶液,加入稀盐酸,有气泡。可知,该溶液中一定不含、,一定含有,不确定是否有、、
C.要确定上述原溶液中是否还有,不能取B选项中实验后的溶液检验
D.取上述原溶液滴加酚酞溶液,呈红色,不能证明原溶液中含有
【答案】B
【解析】A.为黄色,为紫红色,无色澄清溶液中不可能存在这两种有色离子,无需实验即可判断,A正确;
B.加入稀盐酸有气泡,说明溶液中一定含,与、会生成沉淀无法共存,故一定不含、;溶液呈电中性,阳离子仅剩余,故一定含,选项中称不确定是否有的说法错误,B错误;
C.B选项实验中加入了稀盐酸,引入了外源,若取反应后溶液检验,无法证明原溶液是否含,C正确;
D.溶液中存在,溶液显碱性,可使酚酞溶液变红,故滴加酚酞变红不能证明原溶液含,D正确;
故选B。
▌对点练3-2(25-26高一上·云南·期中)下列有关实验现象、操作及结论都正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 向饱和碳酸钠溶液中通入足量二氧化碳气体,有固体析出 碳酸钠与气体反应生成了难溶物质
B 将氯气通入紫色石蕊试液中,溶液先变红后褪色 氯气既有酸性又有漂白性
C 取一块绿豆大小的钠放在盛有水的烧杯中,钠浮在水面上,四处游动 钠的密度比水小,生成的气体推动钠做无规则运动
D 向某溶液中滴加硝酸银溶液,生成白色沉淀 该溶液中一定含有
【答案】C
【解析】A.向饱和溶液中通入足量,反应生成,析出固体是因为溶解度小于,且反应消耗水、溶质质量增大,并非生成难溶物质,A错误;
B.通入紫色石蕊试液,与水反应生成和,电离出使溶液变红,具有漂白性使溶液褪色,本身无酸性和漂白性,B错误;
C.钠浮在水面上可证明钠的密度比水小,钠与水反应生成,气体流动推动钠四处游动,现象与结论对应,C正确;
D.滴加溶液生成的白色沉淀可能是等,未加稀硝酸排除干扰离子,不能证明溶液一定含,D错误;
故选C。
基础通关
1.(24-25高一上·江苏南京·期中)下列实验室制备氯气的实验装置及用途错误的是
A.制备装置 B.除杂装置
C.收集装置 D.尾气处理装置
【答案】B
【解析】A.实验室用与浓盐酸加热反应制备,图示为固液加热型发生装置,符合制备要求,A正确;
B.除去中的杂质应选用饱和食盐水,饱和小苏打()溶液会与、反应,引入新杂质,B错误;
C.密度大于空气,可采用向上排空气法收集,图示倒置装置短管进气、长管出气,可将空气从瓶内上方排出,能收集,C正确;
D.可与溶液反应,用溶液可吸收多余氯气,且装置“长进短出”,能充分吸收尾气,D正确;
故选B。
2.(25-26高一上·陕西咸阳·期中)某研究小组制备并收集Cl2,装置如下图所示。
下列说法错误的是
A.装置a烧瓶内的反应体现了浓盐酸的酸性和还原性
B.装置b中用饱和食盐水吸收挥发的HCl气体
C.装置c收集氯气时导管连接错误,应为长管进气、短管出气
D.装置d烧杯中为水,用于吸收尾气
【答案】D
【解析】A.MnO2与浓盐酸加热反应时,部分Cl-价态不变生成盐MnCl2,体现酸性;部分Cl 化合价升高生成Cl2,体现还原性,A正确;
B.HCl极易溶于饱和食盐水,且Cl2在饱和食盐水中溶解度很低,故装置b中饱和食盐水可除去挥发的HCl,B正确;
C.Cl2密度大于空气,需用向上排空气法收集,应长管进气、短管出气,图中装置c导管连接错误,C正确;
D.Cl2在水中溶解度较小,不能用水完全吸收尾气,应使用NaOH溶液吸收,D错误;
故选D。
3.(25-26高一上·山东青岛·阶段检测)氯的多种含氧酸盐均可用于杀菌、消毒。实验室中利用下图装置(部分夹持装置省略)制备和。下列说法错误的是
已知:(浓)
A.装置a的作用是除去中的
B.盛放粉末的仪器名称是圆底烧瓶
C.装置c中采用冰水浴冷却的目的是防止生成
D.装置d的作用是吸收,锥形瓶中的试剂可用澄清石灰水
【答案】D
【分析】本实验利用与浓盐酸加热反应制取,生成的氯气混有杂质与水蒸气,装置盛装饱和食盐水除去;氯气先通入装置热的溶液,加热条件下与反应生成;随后氯气进入冰水冷却的装置,低温下与反应生成;装置为尾气处理装置,吸收多余氯气,防止污染空气。
【解析】A.浓盐酸具有挥发性,制得的中混有杂质,装置中盛放饱和食盐水,可以除去中的,A正确;
B.盛放粉末的反应容器名称为圆底烧瓶,B正确;
C.氯气与碱反应产物受温度影响很大,低温条件下与反应生成,温度较高时容易生成,装置冰水浴冷却,目的就是控制低温,防止生成,C正确;
D.装置用于吸收尾气,澄清石灰水中溶解度很小,溶液中溶质浓度低,无法充分吸收氯气,不能选用澄清石灰水,应当使用浓溶液,D错误;
故选D。
4.(25-26高一上·广东广州·期中)下列有关(Cl2制备、净化及尾气处理的实验过程中(“→”表示气流方向),所需装置和试剂均正确的是
A.制备Cl2 B.干燥Cl2
C.收集Cl2 D.尾气处理
【答案】B
【解析】A.和浓盐酸反应制备需要加热,装置缺少酒精灯,无法发生反应,A错误;
B.浓硫酸具有吸水性且不与反应,洗气装置采用长进短出的方式,可充分干燥,B正确;
C.密度大于空气,应采用向上排空气法(长进短出)收集,该装置短进长出不能收集到纯净的,C错误;
D.在水中溶解度较小,用水吸收尾气不充分,可选用溶液进行尾气处理,D错误;
故答案选B。
5.(25-26高一上·山西长治·期中)常温下,和浓盐酸反应生成。某小组利用如图装置制备,并检验的性质。已知淀粉遇碘变蓝色。实验操作:先打开、,关闭,当甲中有明显变色时关闭,打开,当丙中红色溶液变为无色时关闭。
下列叙述正确的是
A.甲中溶液变蓝色时,可证明氧化性:
B.乙中石蕊试纸先变红色,后褪色,可证明和反应生成HCl和HClO
C.若向丙中无色溶液滴加足量NaOH溶液后仍为无色,则说明酚酞被氧化
D.其他条件不变,如果用替换,实验现象相同
【答案】C
【解析】A.甲中溶液变蓝是因为将氧化为,根据氧化剂氧化性大于氧化产物,可知氧化性,A错误;
B.浓盐酸易挥发,反应生成的中混有气体,也可使湿润石蕊试纸变红,无法证明变红是与反应生成的导致的,B错误;
C.丙中溶液褪色有两种可能:一是被酸性物质中和导致碱性消失,二是酚酞被强氧化性的氧化。若滴加足量溶液后仍为无色,说明酚酞已经被氧化无法恢复显色,C正确;
D.与浓盐酸反应生成需要加热,常温下二者不反应,无生成,实验现象不同,D错误;
答案选C。
6.(25-26高一上·山东济宁·期中)实验室可以用和浓盐酸反应制取,反应的化学方程式为(浓)。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)。下列说法不正确的是
A.装置B中试剂是饱和食盐水,目的是除去HCl气体
B.实验过程中,硬质玻璃管中产生大量棕黄色的烟
C.为了充分反应,实验开始时,应先加热装置D,再打开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】C
【分析】A装置用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气,制得的氯气中会混有会挥发出的HCl和水蒸气,B装置中的试剂是饱和食盐水用来除去HCl,装置C中试剂是浓硫酸,目的是干燥氯气,保证进入D装置的是纯净的氯气与铜进而制得氯化铜,最后的E装置盛装的试剂是NaOH,用来吸收多余的氯气,据此解答。
【解析】A.装置B中试剂为饱和食盐水,可除去 中混有的挥发的 杂质,A正确;
B.铜在氯气中加热反应生成氯化铜,实验过程中硬质玻璃管内产生大量棕黄色的烟,B正确;
C.若先加热装置D,装置内空气中的氧气会与铜反应生成氧化铜杂质,应先打开A中分液漏斗的活塞,待氯气排尽装置内空气后再加热D,C错误;
D. 与浓盐酸常温下即可反应生成 ,将装置A中的 换为 也可完成实验,D正确;
故选C。
7.(25-26高一上·江西·期中)工业上采用电解饱和食盐水的方法制备:。下列说法正确的是
A.发生了氧化反应
B.若消耗,则会生成还原产物
C.纯净的能在中安静地燃烧,产生大量白烟
D.该反应的电子转移情况可表示为
【答案】B
【分析】由方程式可知,反应中氯元素的化合价升高被氧化,氯化钠是反应的还原剂,发生氧化反应,氯气是氧化产物;氢元素的化合价降低被还原,水是氧化剂,发生还原反应,氢气是还原产物;反应转移电子的数目为2。
【解析】A.由分析可知,水是反应的氧化剂,发生还原反应,A错误;
B.由方程式可知,消耗36 g水时,生成氢气的质量为:××2 g/mol=2 g,B正确;
C.纯净的氢气能在氯气中安静地燃烧生成氯化氢,氯化氢与空气中的水蒸气形成盐酸小液滴,从而产生大量的白雾,C错误;
D.由分析可知,氯化钠是反应的还原剂,水是氧化剂,反应转移电子的数目为2,则表示反应电子转移情况的单线桥为:,D错误;
故选B。
8.(25-26高一上·山东德州·阶段检测)实验室用下列装置制备无水AlCl3(183℃升华,遇潮湿空气易产生大量白雾)。下列说法正确的是
A.b、c、f中依次盛装浓硫酸、饱和食盐水、浓硫酸
B.e装置中的收集器必须保持干燥
C.实验开始时应先点燃d处酒精灯,再点燃a处酒精灯
D.该实验装置缺少尾气处理装置
【答案】B
【解析】A.a装置制得的中混有和水蒸气,需先通过b中饱和食盐水除去,再通过c中浓硫酸干燥,f中盛装浓硫酸防止外界水蒸气进入e装置,因此试剂顺序错误,A错误;
B.已知无水遇潮湿空气易水解产生大量白雾,因此e装置的收集器必须保持干燥,B正确;
C.若先点燃d处酒精灯,装置内空气中的会与反应生成杂质,应先点燃a处酒精灯,利用生成的排尽装置内空气后再点燃d处酒精灯,C错误;
D.g中盛有溶液,可吸收过量的有毒,属于尾气处理装置,实验装置不缺少尾气处理装置,D错误;
故选B。
9.(25-26高三上·广东佛山·阶段检测)利用如图装置进行实验:打开K1、K2,一定时间后,a中溶液变蓝;关闭K1,打开K3,数分钟后f中产生白色沉淀。下列说法错误的是
A.a中现象体现了I-的还原性
B.b中浓盐酸既体现还原性又体现酸性
C.c、d中分别装饱和食盐水、浓硫酸
D.f中产生白色沉淀,说明e中发生了取代反应
【答案】D
【分析】根据装置图可判断装置b利用浓盐酸和次氯酸钠混合反应制备氯气,装置a中淀粉碘化钾溶液检验氯气的氧化性,生成的氯气中混有挥发出的氯化氢以及水蒸气,装置c和d依次除去氯化氢和水蒸气,装置e验证氯气和苯的取代反应,装置f氯离子和银离子反应生成氯化银白色沉淀,据此解答。
【解析】A.a中Cl2+2I-=2Cl-+I2,I-被氧化为I2,体现了I-的还原性,A正确;
B.b中的反应:NaClO+2HCl(浓)=NaCl+Cl2+H2O。一部分HCl被氧化为Cl2,体现还原性;另一部分HCl生成NaCl,体现酸性,B正确;
C.制得的Cl2混有HCl和水蒸气:c中饱和食盐水除去HCl,d中浓硫酸干燥氯气,C正确;
D.Cl2能与水反应生成HCl,Cl2也能挥发进入f中与AgNO3生成AgCl白色沉淀; 即使氯气和苯在铁的作用下没有发生取代反应,挥发出来的Cl2也会使f中产生沉淀,因此不能证明e中发生了取代反应,D错误。
故答案选D。
素养提升
10.(25-26高一上·重庆·期中)一氧化二氯(Cl2O)是一种工业上常用的氯化剂和氧化剂,还可用作灭菌剂和漂白剂。常压下,Cl2O的熔点为-120.6℃,沸点为3.5℃,遇水会发生反应。某化学实验小组用纯碱和氯气利用下图中装置制备Cl2O(夹持装置、冷却装置和加热装置均略去)。
回答下列问题:
(1)A中盛放浓盐酸的仪器名称是______,其中浓盐酸体现了______性。
(2)装置的正确连接顺序是______(填标号)。
A.ahifgdecbjk B.afghidecbjk C.aihgfdebcjk D.ahifgdebcjk
(3)装置C中Cl2O的制备反应中的固体产物为NaHCO3和NaCl,写出该反应的化学方程式______。
(4)①研究表明,装置B中Cl2O的收率与装置C的温度和纯碱的含水量的关系如下表所示:
温度/℃ 纯碱中含水量/% Cl2O的收率/%
0~10 5.44 67.85
0~10 7.88 89.26
10~20 8.0 64.24
30~40 10.25 52.63
30~40 12.5 30.38
本实验中适宜选用的温度范围和纯碱的含水量分别为______、______。
②Cl2O产率随纯碱含水量变化呈先升后降趋势,试分析其内在原因______________________________。
(5)装置F中碱石灰的作用为________________________。
(6)Cl2O是市场上一种比较理想的饮用水消毒剂,Cl2O和Cl2在消毒时自身均被还原为Cl-;则Cl2O的消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)是等质量的Cl2的约______倍(结果保留一位小数)。
【答案】(1)分液漏斗 酸性和还原性
(2)A
(3)2Cl2 +2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl
(4)0~10℃ 7.88% 含水量较低时,增加水量提供了合成Cl2O所必需的反应物,生成速率加快,收率提高;含水量较高时,Cl2O与水反应,收率降低
(5)吸收过量的Cl2,防止污染空气,防止空气中的水蒸气进入装置B
(6)1.6
【解析】(1)A中盛放浓盐酸的仪器为分液漏斗;A装置是MnO2和浓盐酸加热制Cl2的反应:,浓盐酸中部分Cl元素化合价升高被氧化,体现还原性,部分Cl形成盐MnCl2,体现酸性。
(2)A制备Cl2→饱和食盐水除Cl2中混有的HCl杂质(洗气长进短出,a接h、i接f)→浓硫酸干燥Cl2(f接g)→通入C中和潮湿纯碱反应制备Cl2O→B用冰盐冷却收集Cl2O(Cl2O沸点3.5℃,冰盐浴将其液化)→最后接F碱石灰处理尾气、同时隔绝水蒸气防止Cl2O遇水反应,接口顺序为ahifgdecbjk,对应选项A
(3)反应物为Cl2、Na2CO3,已知固体产物为NaHCO3和NaCl,结合Cl元素价态变化(部分Cl降为-1价,部分升为+1价生成Cl2O),结合原子守恒可知需要反应物中有H2O参与,配平得到该方程式为:2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+2NaCl+Cl2 O
(4)对比表格数据,温度为0~10℃、纯碱含水量7.88%时,Cl2O的收率达到最高89.26%,是实验的适宜条件。
(5)碱石灰为碱性干燥剂,既可以和酸性的Cl 反应处理尾气,又能阻挡外界水汽,防止Cl2O遇水变质。
(6)消毒时Cl2O中Cl为+1价,全部被还原为-1价,1 mol Cl2O(质量87g)共得到4 mol电子,单位质量得电子数为;1 mol Cl2(质量71g)被还原为Cl 共得到2 mol电子,单位质量得电子数为;二者比值为。
11.(25-26高一上·重庆·期中)如图为实验室用软锰矿(主要成分为)制取纯净、干燥的氯气,并验证氯气性质的装置。其中瓶放有干燥红色布条;中为铁粉,其右端出气管口放有脱脂棉。
(1)仪器A的名称为_____(填名称),写出B中反应的离子方程式_________。
(2)装置C中盛装的溶液是_____,D中试剂的作用是_________。
(3)E中的红色布条是否褪色?_____,写出F中反应的化学方程式:_________。
(4)H中的试剂用来吸收多余氯气,该装置还可以制备“84”消毒液。写出H中发生反应的离子方程式_________。
(5)洁厕剂(含HCl)与“84”消毒液混用会产生有毒气体,写出发生反应的离子方程式_________。
【答案】(1)分液漏斗
(2)饱和溶液 除去中的水蒸气
(3)否
(4)
(5)
【分析】本实验装置用于制取纯净、干燥的氯气,并验证其化学性质及进行尾气处理。装置A(分液漏斗)盛放浓盐酸,装置B(圆底烧瓶)中盛放软锰矿(主要成分),二者在加热条件下反应生成氯气。由于浓盐酸易挥发,制得的氯气中混有和水蒸气;装置C盛装饱和食盐水,用于除去氯气中的杂质;装置D盛装浓硫酸,用于干燥氯气;装置E中放入干燥红色布条,用于验证干燥的氯气是否具有漂白性;装置F中铁粉与氯气在加热条件下反应生成氯化铁;装置G为收集或防倒吸的缓冲装置;装置H盛装溶液,用于吸收尾气,防止氯气污染环境。
【解析】(1)根据仪器构造可知,仪器A的名称为分液漏斗;
B中发生二氧化锰与浓盐酸加热制取氯气的反应,生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为。
(2)由于浓盐酸具有挥发性,生成的氯气中混有气体,需用饱和食盐水除去,故装置C中盛装的溶液是饱和食盐水;
装置D中盛装浓硫酸,其作用是吸收水蒸气,干燥氯气。
(3)干燥的氯气不具有漂白性,不能使干燥的红色布条褪色,故E中的红色布条不褪色(否);
F中铁与氯气在加热条件下发生化合反应生成氯化铁,化学方程式为。
(4)H中用溶液吸收多余的氯气,反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,该反应也是工业制备“84”消毒液的原理,发生反应的离子方程式为。
(5)洁厕剂中含有盐酸(提供和),“84”消毒液的有效成分是(提供),二者混用会发生氧化还原归中反应,生成有毒的氯气,发生反应的离子方程式为。
迁移创新
12.(25-26高一上·广东东莞·期中)氯元素可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备NaClO和并探究其性质。回答下列问题:
已知:
(1)b中的试剂为______________________________,导管a的作用为_____________________________。
(2)圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为____________________________________________。
(3)d中采用冰水浴冷却的目的是_______________,d中反应的离子方程式为___________________________。
(4)e的作用是吸收多余的氯气,可选用试剂____________(填字母序号)溶液。
A.HCl B.NaOH C.NaCl D.
(5)为探究NaClO溶液的性质,该小组还进行了以下实验:
i.取装置d(另外检验到装置d中已无NaOH剩余,也无溶解的)中溶液于试管中,滴入几滴紫色石蕊试液,________________________(填现象),表明NaClO具有碱性和漂白性。
ii.取装置d中溶液于试管中,滴入稀溶液,光照,产生无色气泡
iii.取装置d中溶液于试管中,滴入几滴淀粉KI溶液,溶液变蓝(已知淀粉遇变蓝色)
①步骤i观察到的实验现象为_________________________________________________。
②步骤ii中光照产生无色气泡的原因是___________________________________(用离子方程式表示)。
③步骤iii说明NaClO具有___________性。
【答案】(1)饱和食盐水 平衡分液漏斗和圆底烧瓶内的压强,使浓盐酸能够顺利滴下
(2)
(3)防止生成
(4)BD
(5)溶液先变蓝,后褪至无色 氧化
【分析】该实验为制备NaClO和并探究其性质,先利用二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下制备氯气;氯气中混有氯化氢,装置b的作用是除去氯气中的氯化氢;装置c中是利用氯气和氢氧化钾在水浴加热条件下制备氯酸钾;装置d是利用氯气和氢氧化钠在冰水浴条件下制备次氯酸钠;装置e是吸收多余的氯气,防止污染环境,由此解答;
【解析】(1)由分析可知,装置b的作用是除去氯气中的氯化氢,因此试剂为饱和食盐水;导管a是为了平衡分液漏斗和圆底烧瓶内的压强,使浓盐酸能够顺利滴下;
(2)由分析可知,圆底烧瓶中是二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下制备氯气,因此化学方程式为
(3)根据已知反应可知,如果氢氧化钠的溶液温度过高可能发生类似反应生成,因此采用冰水浴;由分析可知,装置d是利用氯气和氢氧化钠在冰水浴条件下制备次氯酸钠,因此离子方程式为;
(4)装置e的作用是吸收多余的氯气;
A.HCl不和氯气发生反应,因此无法吸收氯气,A不符合题意;
B.NaOH可以和氯气发生反应,因此可以吸收氯气,B符合题意;
C.NaCl不和氯气发生反应,因此无法吸收氯气,C不符合题意;
D.可以和氯气发生氧化还原反应,因此可以吸收氯气,D符合题意;
故选BD;
(5)i.装置d中已无NaOH剩余,也无溶解的,主要成分为和,由于得到的结论为有碱性和漂白性,因此滴入几滴紫色石蕊试液后,开始会由于显碱性,溶液变蓝,后续因为的漂白性,溶液又褪色,因此实验现象为溶液先变蓝,后褪至无色;
ii.在酸性条件下转化为,光照下分解生成氯化氢和氧气,因此离子方程式为;
iii.已知淀粉遇变蓝色,滴入几滴淀粉KI溶液,溶液变蓝,说明将KI氧化为,表现为氧化性。
13.(24-25高一上·广东广州·期中)已知三氯化铁的熔点为306℃,沸点为315℃,易升华且易溶于水。某小组同学欲制备FeCl3并对其性质进行研究。
Ⅰ制备FeCl3
某兴趣小组采用以下装置制备FeCl3。
(1)仪器X的名称是______,写出A中发生反应的化学方程式为__________________________。
(2)装置B中溶液为______,C的作用是__________________________。
(3)加热时,先点燃装置______(填A或D)的酒精灯,当________时,再点燃另一装置酒精灯。
(4)写出装置D制备FeCl3的化学方程式__________________________。
ⅡFeCl3性质探究
小组同学对无水FeCl3能否分解产生Cl2,进行了如图实验探究。
(5)甲同学认为装置B中湿润的淀粉-KI试纸变蓝即可证明无水FeCl3能分解产生Cl2,乙同学认为不能得出此结论,理由是__________________________(用离子方程式表示,答出一点即可)。
乙同学提出了改进意见,用如图所示装置进行实验:
(6)装置F中饱和食盐水的作用是______________________________________;
(7)加热一段时间后,装置G中__________________________(填现象),说明FeCl3已经开始分解了。
【答案】(1)圆底烧瓶
(2)饱和食盐水 干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)
(3)A 装置D的玻璃管内出现大量黄绿色气体
(4)
(5)或(答出一点即可)
(6)除去氯气中混有的
(7)湿润的有色布条褪色
【分析】本题考查无水氯化铁的制备及性质探究。
Ⅰ制备:装置A利用二氧化锰与浓盐酸加热制备氯气,由于浓盐酸易挥发,制得的氯气中含有氯化氢和水蒸气,装置B中盛放饱和食盐水除去氯化氢,装置C中盛放浓硫酸干燥氯气;装置D中铁粉与氯气在加热条件下反应生成氯化铁;氯化铁易升华,装置E用于收集氯化铁;氯气有毒,不能直接排放,装置F中碱石灰用于吸收未反应的氯气,同时防止空气中的水蒸气进入装置E使氯化铁潮解。
Ⅱ性质探究:探究无水能否分解产生。由于易升华,且具有氧化性,能将氧化为,同时装置内空气中的在酸性条件下也能氧化,因此不能直接用湿润的淀粉-试纸检验。改进后的装置中,先通入排尽装置内的空气,排除的干扰;加热分解后,混合气体经过装置F(饱和食盐水)除去升华的蒸气,再通入装置G中,若生成了,与水反应生成具有漂白性的,能使湿润的有色布条褪色。
【解析】(1)根据仪器构造可知,仪器X为圆底烧瓶;装置A中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,化学方程式为。
(2)浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢气体,装置B中溶液为饱和食盐水,用于除去氯气中的氯化氢;装置C中盛放浓硫酸,作用是干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)。
(3)为防止铁粉与装置内的空气(氧气)反应,应先利用生成的氯气排尽装置内的空气,故先点燃装置A的酒精灯,当观察到硬质玻璃管(或装置D)中充满黄绿色气体时,说明空气已排尽,再点燃装置D的酒精灯。
(4)装置D中铁粉与氯气在加热条件下反应生成氯化铁,化学方程式为。
(5)装置中含有空气,空气中的氧气在酸性条件下能将碘离子氧化为碘单质,离子方程式为;此外,氯化铁易升华,氯化铁蒸气进入装置B中,铁离子也能将碘离子氧化为碘单质,离子方程式为。因此,试纸变蓝不能证明一定生成了氯气。
(6)氯化铁易升华,会对氯气的检验造成干扰,装置F中饱和食盐水的作用是除去混合气体中的蒸气。
(7)若分解产生氯气,氯气进入装置G中与水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,能使湿润的有色布条褪色,据此现象可说明已经开始分解。
14.(24-25高一上·广东中山·期中)某化学活动小组设计如下图所示(部分夹持装置已略去)实验装置,以探究潮湿的与反应得到的固体物质的成分。
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式:_____________________________________________。
(2)盛放试剂X的仪器的名称__________________。
(3)试剂Y的名称__________________。
(4)写出装置E吸收氯气的离子方程式__________________________________________________。
(5)已知:通入一定量的氯气后,测得D中有一种常温下为黄红色的气体,其为含氯的氧化物。可以确定的是C中含有氯元素的盐只有一种,且含有,现对C中反应后固体的成分进行猜想和探究。
Ⅰ.提出合理假设。
假设1:存在两种成分:和物质W;
假设2:存在三种成分:、和物质W
则上述假设中物质W为_________(填化学式)。
Ⅱ.设计方案,进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。
限选实验试剂:稀、稀、溶液、溶液、溶液。
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:取C中的少量固体样品于试管中,滴加蒸馏水至固体溶解,将所得溶液分别置于A、B试管中。
步骤2:向A试管中滴入几滴_________溶液。 ①若无明显现象,证明固体中不含②若出现白色沉淀,证明固体中含有。
步骤3:向B试管中_________。(填操作) 若溶液中出现白色沉淀,则证明含有氯元素的盐;结合步骤2中①,则假设1成立;结合步骤2中②,则假设2成立。
(6)若假设1成立,已知C中有7.1gCl2参加反应。可推知潮湿的与反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)
(2)分液漏斗
(3)饱和食盐水
(4)
(5)NaCl 溶液 滴加过量的稀,然后再滴加少量溶液
(6)
【分析】根据题意可知该实验是探究潮湿的氯气和碳酸钠反应的固体产物的成分,所以本实验起始的制备装置是用MnO2和浓盐酸加热反应制备氯气,然后通过装置B除去氯气中的HCl气体,潮湿的氯气进入装置C和干燥的固体反应,装置D中收集到了反应后生成的黄红色的含氯氧化物气体,最后用装置E中的NaOH溶液除去多余的氯气尾气。
【解析】(1)由分析可知,装置A是制备氯气的,实验室用MnO2和浓盐酸加热反应制备氯气,化学方程式为。
(2)试剂X是加入烧瓶的浓盐酸,盛装在带活塞、可逐滴加液的标准仪器中,名称为分液漏斗。
(3)装置B中试剂Y的作用是除去氯气中的HCl气体,所以试剂Y是饱和食盐水。
(4)装置E中NaOH溶液的作用是除去多余的氯气尾气,反应的离子方程式为:。
(5)根据氧化还原反应得失电子守恒,氯气和碳酸钠反应生成了含氯的黄红色氧化物,因为含氯氧化物中氧元素一定是-2价,所以Cl元素一定是正价,反应中氯气中有氯元素失去电子化合价升高,由题可知产物中有或,反应中只有氯元素的化合价发生变化,根据氧化还原反应本质,一定有氯元素得到电子化合价降低,所以物质W中一定含有,根据元素守恒只能是NaCl。
该步骤是在含有的情况下检验是否含有,可以利用和反应生成碳酸钡白色沉淀的性质检验,可以选择溶液,不能用溶液,因为溶液也可以使生成碳酸钡白色沉淀。
由上题可知物质W是NaCl,所以步骤3是为了检验Cl ,检验Cl 需要先加过量稀硝酸排除碳酸根、碳酸氢根的干扰,再加入少量硝酸银溶液,若生成AgCl白色沉淀即可证明含氯盐NaCl的存在。
(6)由实验图片可知参与反应的碳酸钠是10.6g,10.6g 的物质的量为=0.1mol,参与反应的氯气是7.1g,7.1g Cl2的物质的量为=0.1mol,10.6g 的物质的量为0.1mol,因此可知参与反应的氯气和的物质的量之比是1:1,结合假设1的产物为、NaCl和黄红色氯氧化物,根据原子守恒和得失电子守恒配平得到该反应式。
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2026-2027年高中化学必修1第2章海水中的重要元素-钠和氯第2节氯及其化合物第2课时氯气的实验室制法
第二节 氯及其化合物
第2课时 氯气的实验室制法
题型 氯气的实验室制法
▌例1(25-26高一上·河北保定·期中)化工园区某车间需制备少量氯气并处理尾气,实验室模拟该流程为:实验室制氯气→除杂→干燥→收集→通入含酚酞的NaOH溶液,观察到溶液红色迅速褪去。下列关于该实验的说法正确的是
A.实验室制氯气的原理为:MnO2+4HCl(浓)=MnCl2 + Cl2↑+2H2O
B.试剂X是NaOH溶液
C.装置的连接顺序是E→CD→AB→GH→F
D.滴有酚酞的NaOH溶液褪色的原因可能是碱性减弱,也可能是强氧化性物质破坏了酚酞的结构
▌对点练1-1(25-26高一上·安徽阜阳·期中)实验室制备和收集氯气的常用装置如下图。
(1)图中A的仪器名称是___________,图中收集氯气的装置序号是(填字母)___________。
(2)利用该装置制备氯气的化学方程式为___________。
(3)实验过程中,饱和食盐水、浓硫酸和NaOH溶液的作用分别是___________、__________、__________。
(4)实验中,用含氯化氢146 g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应___________(填“能”或“不能”)得到1mol的氯气,原因是___________。
▌对点练1-2(25-26高一上·福建南平·期中)为了制取并收集干燥的氯气,同学们设计了如图所示实验装置(部分夹持装置省略)。
请回答下列问题:
(1)仪器X的名称为___________,装置丁的作用是___________。
(2)写出装置甲中生成氯气反应的化学方程式:___________。该反应中,浓盐酸表现出的性质有___________(填标号)。
A.氧化性 B.还原性 C.酸性 D.可燃性
(3)该实验装置正确的接口连接顺序:a→___________(填接口字母,每个装置只能使用1次)→h。
(4)装置戊的作用是___________(用化学方程式表示)。
(5)某同学用该实验装置收集了一瓶干燥的氯气,并将一张湿润的紫色石蕊试纸放入这瓶氯气中,可观察到的实验现象为___________,出现该实验现象的原因是___________。
题型 氯气的制取和含氯物质性质的综合考查
▌例2(25-26高一上·广东深圳·期中)实验小组以氯气和亚氯酸钠(NaClO2)为原料制备二氧化氯(ClO2)并探究其性质。
资料:i.ClO2为黄绿色气体,易溶于水且水溶液为黄绿色,难溶于CCl4;ClO2不稳定,当体积分数大于10%时,易发生爆炸。
ii.CCl4为无色液体,密度比水大,且与水不互溶。
iii.Cl2易溶于CCl4中,溶解后呈黄绿色。
【实验一:制备ClO2】如下图所示实验,实验过程中持续通入N2使C中生成的ClO2逸出。(加热及夹持装置已略去)
(1)盛放浓盐酸的装置名称为________________________。装置A中发生的化学反应方程式为____________________________________。
(2)装置D中CCl4溶液的作用是________________________。实验过程中,需持续不断通入N2,除了使装置C中的ClO2逸出,还可能的原因是________________________。
(3)装置C中制备ClO2反应的化学方程式为____________________________________。
【实验二:探究ClO2的性质】
将实验一中收集到的气体处理后得到纯净的ClO2,进行下表所示实验。
实验a 将ClO2通入NaCl溶液,溶液变为黄绿色。加入少量CCl4振荡,静置后溶液分层,上层溶液为黄绿色,下层溶液为无色。
实验b 将ClO2通入HCl溶液,溶液变为黄绿色。加入少量CCl4振荡,静置。溶液分层,上层溶液为浅黄绿色,下层溶液为黄绿色。
(4)实验二中,证明ClO2能氧化Cl-产生Cl2的现象是________________________。
(5)由实验a、实验b现象的差异说明ClO2的氧化性强弱可能与____________有关。
▌对点练2-1(25-26高一上·辽宁丹东·期中)氯元素是非常重要的非金属元素,某化学活动社团为了探究氯气的制法、性质和用途,设计了如下实验装置。
已知:常温下,无水氯化铝为白色晶体,易吸收水分变质,在178℃升华。
回答下列问题:
(1)盛装的仪器A的名称为______。
(2)实验开始时先点燃______(填“A”或“I”)处酒精灯。
(3)该实验室制取氯气反应的离子方程式为______。
(4)B装置中盛放的试剂是______。
(5)广口瓶C、E中,有色布条褪色的是______(填“C”或“E”)。
(6)装置F可用于制漂白粉,漂白粉的有效成分是______(填化学式)。
(7)K中为碱石灰(氢氧化钠和氧化钙的混合物),其作用除吸收多余的外,还有______。
▌对点练2-2(25-26高一上·广东佛山·期中)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,并探究NaClO的性质。
已知:不同温度下,Cl2在碱中歧化的产物不同。
回答下列问题:
(1)装置A用于制Cl2,装有MnO2的仪器名称是___________,反应的化学方程式是___________。
(2)装置B的作用是___________。
(3)C中反应的化学方程式为___________。
(4)D中采用冰水浴冷却的目的是___________。
(5)探究NaClO的性质。
①解释Ⅰ中溶液褪色的原因___________。
②Ⅲ中产生黄绿色气体的原因是___________(用离子方程式表示)。
题型 氯离子的检验
▌例3(25-26高一上·宁夏吴忠·期中)下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的是
实验操作及现象 实验结论
A 向某溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成 该溶液中一定含有Cl-
B 向某溶液中加入稀硫酸,产生无色无味气体通入澄清石灰水变浑浊 该溶液中一定含有
C 向某溶液中先加入稀盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成 该溶液中一定含有
D 向某溶液中滴加澄清石灰水,产生白色沉淀 该溶液中一定含或
▌对点练3-1(25-26高一上·重庆·期中)某无色澄清溶液中可能含有大量、、中的若干种。取一定体积的上述溶液,进行了如下实验,下列说法不正确的是
A.不用实验可以知道,该溶液中一定不含
B.取上述原溶液,加入稀盐酸,有气泡。可知,该溶液中一定不含、,一定含有,不确定是否有、、
C.要确定上述原溶液中是否还有,不能取B选项中实验后的溶液检验
D.取上述原溶液滴加酚酞溶液,呈红色,不能证明原溶液中含有
▌对点练3-2(25-26高一上·云南·期中)下列有关实验现象、操作及结论都正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 向饱和碳酸钠溶液中通入足量二氧化碳气体,有固体析出 碳酸钠与气体反应生成了难溶物质
B 将氯气通入紫色石蕊试液中,溶液先变红后褪色 氯气既有酸性又有漂白性
C 取一块绿豆大小的钠放在盛有水的烧杯中,钠浮在水面上,四处游动 钠的密度比水小,生成的气体推动钠做无规则运动
D 向某溶液中滴加硝酸银溶液,生成白色沉淀 该溶液中一定含有
基础通关
1.(24-25高一上·江苏南京·期中)下列实验室制备氯气的实验装置及用途错误的是
A.制备装置 B.除杂装置
C.收集装置 D.尾气处理装置
2.(25-26高一上·陕西咸阳·期中)某研究小组制备并收集Cl2,装置如下图所示。
下列说法错误的是
A.装置a烧瓶内的反应体现了浓盐酸的酸性和还原性
B.装置b中用饱和食盐水吸收挥发的HCl气体
C.装置c收集氯气时导管连接错误,应为长管进气、短管出气
D.装置d烧杯中为水,用于吸收尾气
3.(25-26高一上·山东青岛·阶段检测)氯的多种含氧酸盐均可用于杀菌、消毒。实验室中利用下图装置(部分夹持装置省略)制备和。下列说法错误的是
已知:(浓)
A.装置a的作用是除去中的
B.盛放粉末的仪器名称是圆底烧瓶
C.装置c中采用冰水浴冷却的目的是防止生成
D.装置d的作用是吸收,锥形瓶中的试剂可用澄清石灰水
4.(25-26高一上·广东广州·期中)下列有关(Cl2制备、净化及尾气处理的实验过程中(“→”表示气流方向),所需装置和试剂均正确的是
A.制备Cl2 B.干燥Cl2
C.收集Cl2 D.尾气处理
5.(25-26高一上·山西长治·期中)常温下,和浓盐酸反应生成。某小组利用如图装置制备,并检验的性质。已知淀粉遇碘变蓝色。实验操作:先打开、,关闭,当甲中有明显变色时关闭,打开,当丙中红色溶液变为无色时关闭。
下列叙述正确的是
A.甲中溶液变蓝色时,可证明氧化性:
B.乙中石蕊试纸先变红色,后褪色,可证明和反应生成HCl和HClO
C.若向丙中无色溶液滴加足量NaOH溶液后仍为无色,则说明酚酞被氧化
D.其他条件不变,如果用替换,实验现象相同
6.(25-26高一上·山东济宁·期中)实验室可以用和浓盐酸反应制取,反应的化学方程式为(浓)。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)。下列说法不正确的是
A.装置B中试剂是饱和食盐水,目的是除去HCl气体
B.实验过程中,硬质玻璃管中产生大量棕黄色的烟
C.为了充分反应,实验开始时,应先加热装置D,再打开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
7.(25-26高一上·江西·期中)工业上采用电解饱和食盐水的方法制备:。下列说法正确的是
A.发生了氧化反应
B.若消耗,则会生成还原产物
C.纯净的能在中安静地燃烧,产生大量白烟
D.该反应的电子转移情况可表示为
8.(25-26高一上·山东德州·阶段检测)实验室用下列装置制备无水AlCl3(183℃升华,遇潮湿空气易产生大量白雾)。下列说法正确的是
A.b、c、f中依次盛装浓硫酸、饱和食盐水、浓硫酸
B.e装置中的收集器必须保持干燥
C.实验开始时应先点燃d处酒精灯,再点燃a处酒精灯
D.该实验装置缺少尾气处理装置
9.(25-26高三上·广东佛山·阶段检测)利用如图装置进行实验:打开K1、K2,一定时间后,a中溶液变蓝;关闭K1,打开K3,数分钟后f中产生白色沉淀。下列说法错误的是
A.a中现象体现了I-的还原性
B.b中浓盐酸既体现还原性又体现酸性
C.c、d中分别装饱和食盐水、浓硫酸
D.f中产生白色沉淀,说明e中发生了取代反应
素养提升
10.(25-26高一上·重庆·期中)一氧化二氯(Cl2O)是一种工业上常用的氯化剂和氧化剂,还可用作灭菌剂和漂白剂。常压下,Cl2O的熔点为-120.6℃,沸点为3.5℃,遇水会发生反应。某化学实验小组用纯碱和氯气利用下图中装置制备Cl2O(夹持装置、冷却装置和加热装置均略去)。
回答下列问题:
(1)A中盛放浓盐酸的仪器名称是______,其中浓盐酸体现了______性。
(2)装置的正确连接顺序是______(填标号)。
A.ahifgdecbjk B.afghidecbjk C.aihgfdebcjk D.ahifgdebcjk
(3)装置C中Cl2O的制备反应中的固体产物为NaHCO3和NaCl,写出该反应的化学方程式______。
(4)①研究表明,装置B中Cl2O的收率与装置C的温度和纯碱的含水量的关系如下表所示:
温度/℃ 纯碱中含水量/% Cl2O的收率/%
0~10 5.44 67.85
0~10 7.88 89.26
10~20 8.0 64.24
30~40 10.25 52.63
30~40 12.5 30.38
本实验中适宜选用的温度范围和纯碱的含水量分别为______、______。
②Cl2O产率随纯碱含水量变化呈先升后降趋势,试分析其内在原因______________________________。
(5)装置F中碱石灰的作用为________________________。
(6)Cl2O是市场上一种比较理想的饮用水消毒剂,Cl2O和Cl2在消毒时自身均被还原为Cl-;则Cl2O的消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)是等质量的Cl2的约______倍(结果保留一位小数)。
11.(25-26高一上·重庆·期中)如图为实验室用软锰矿(主要成分为)制取纯净、干燥的氯气,并验证氯气性质的装置。其中瓶放有干燥红色布条;中为铁粉,其右端出气管口放有脱脂棉。
(1)仪器A的名称为_____(填名称),写出B中反应的离子方程式_________。
(2)装置C中盛装的溶液是_____,D中试剂的作用是_________。
(3)E中的红色布条是否褪色?_____,写出F中反应的化学方程式:_________。
(4)H中的试剂用来吸收多余氯气,该装置还可以制备“84”消毒液。写出H中发生反应的离子方程式_________。
(5)洁厕剂(含HCl)与“84”消毒液混用会产生有毒气体,写出发生反应的离子方程式_________。
迁移创新
12.(25-26高一上·广东东莞·期中)氯元素可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备NaClO和并探究其性质。回答下列问题:
已知:
(1)b中的试剂为______________________________,导管a的作用为_____________________________。
(2)圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为____________________________________________。
(3)d中采用冰水浴冷却的目的是_______________,d中反应的离子方程式为___________________________。
(4)e的作用是吸收多余的氯气,可选用试剂____________(填字母序号)溶液。
A.HCl B.NaOH C.NaCl D.
(5)为探究NaClO溶液的性质,该小组还进行了以下实验:
i.取装置d(另外检验到装置d中已无NaOH剩余,也无溶解的)中溶液于试管中,滴入几滴紫色石蕊试液,________________________(填现象),表明NaClO具有碱性和漂白性。
ii.取装置d中溶液于试管中,滴入稀溶液,光照,产生无色气泡
iii.取装置d中溶液于试管中,滴入几滴淀粉KI溶液,溶液变蓝(已知淀粉遇变蓝色)
①步骤i观察到的实验现象为_________________________________________________。
②步骤ii中光照产生无色气泡的原因是___________________________________(用离子方程式表示)。
③步骤iii说明NaClO具有___________性。
13.(24-25高一上·广东广州·期中)已知三氯化铁的熔点为306℃,沸点为315℃,易升华且易溶于水。某小组同学欲制备FeCl3并对其性质进行研究。
Ⅰ制备FeCl3
某兴趣小组采用以下装置制备FeCl3。
(1)仪器X的名称是______,写出A中发生反应的化学方程式为__________________________。
(2)装置B中溶液为______,C的作用是__________________________。
(3)加热时,先点燃装置______(填A或D)的酒精灯,当________时,再点燃另一装置酒精灯。
(4)写出装置D制备FeCl3的化学方程式__________________________。
ⅡFeCl3性质探究
小组同学对无水FeCl3能否分解产生Cl2,进行了如图实验探究。
(5)甲同学认为装置B中湿润的淀粉-KI试纸变蓝即可证明无水FeCl3能分解产生Cl2,乙同学认为不能得出此结论,理由是__________________________(用离子方程式表示,答出一点即可)。
乙同学提出了改进意见,用如图所示装置进行实验:
(6)装置F中饱和食盐水的作用是______________________________________;
(7)加热一段时间后,装置G中__________________________(填现象),说明FeCl3已经开始分解了。
14.(24-25高一上·广东中山·期中)某化学活动小组设计如下图所示(部分夹持装置已略去)实验装置,以探究潮湿的与反应得到的固体物质的成分。
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式:_____________________________________________。
(2)盛放试剂X的仪器的名称__________________。
(3)试剂Y的名称__________________。
(4)写出装置E吸收氯气的离子方程式__________________________________________________。
(5)已知:通入一定量的氯气后,测得D中有一种常温下为黄红色的气体,其为含氯的氧化物。可以确定的是C中含有氯元素的盐只有一种,且含有,现对C中反应后固体的成分进行猜想和探究。
Ⅰ.提出合理假设。
假设1:存在两种成分:和物质W;
假设2:存在三种成分:、和物质W
则上述假设中物质W为_________(填化学式)。
Ⅱ.设计方案,进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。
限选实验试剂:稀、稀、溶液、溶液、溶液。
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:取C中的少量固体样品于试管中,滴加蒸馏水至固体溶解,将所得溶液分别置于A、B试管中。
步骤2:向A试管中滴入几滴_________溶液。 ①若无明显现象,证明固体中不含②若出现白色沉淀,证明固体中含有。
步骤3:向B试管中_________。(填操作) 若溶液中出现白色沉淀,则证明含有氯元素的盐;结合步骤2中①,则假设1成立;结合步骤2中②,则假设2成立。
(6)若假设1成立,已知C中有7.1gCl2参加反应。可推知潮湿的与反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________。
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2026-2027年高中化学必修1第2章海水中的重要元素-钠和氯第2节氯及其化合物题型突破
▌题型01 氯气与单质的反应
【典例1】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
【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。
【变式1-1】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。
【变式1-2】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。
【变式1-3】氯气在工业上有重要用途,下列关于氯气性质的描述错误的是
A.过量的在中燃烧,生成
B.红热的铜丝在中剧烈燃烧,产生棕黄色的烟
C.能与水反应生成和,久置氯水最终会变为盐酸
D.纯净的在中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现雾状
【答案】A
【详解】A.氧化性较强,金属在中燃烧生成对应高价氯化物,无论是否过量,燃烧产物均为,A错误;
B.红热的铜丝在中剧烈燃烧,生成棕黄色的固体小颗粒,现象为产生棕黄色烟,B正确;
C.与水发生可逆反应,不稳定见光易分解为和,久置氯水最终变为稀盐酸,C正确;
D.纯净的在中安静燃烧,发出苍白色火焰,生成的气体在集气瓶口遇空气中水蒸气形成盐酸小液滴,瓶口呈现雾状,D正确;
故选A。
▌题型02 氯气与水和碱的反应
【典例2】(25-26高一上·江苏宿迁·阶段检测)阅读下列材料,完成下面小题:
氯及其化合物应用广泛。Cl2在化学工业上用于生产漂白粉、氯化铁、盐酸等化工产品;实验室可由MnO2与浓盐酸共热制取氯气,工业上电解饱和食盐水制取氯气;在加热条件下,氯气与NaOH溶液反应生成NaClO3;NaClO3可用于制ClO2,ClO2常用于自来水消毒;次氯酸可作棉、麻等的漂白剂。
下列反应的离子方程式正确的是
A.氯气与KOH溶液加热条件下反应:
B.电解饱和NaCl溶液的反应:
C.MnO2与浓盐酸共热制取氯气:
D.Cl2通入水中制氯水:
【答案】 A
【详解】A.加热条件下与强碱反应生成和,该离子方程式电荷守恒、原子守恒、得失电子守恒,A正确;
B.电解饱和溶液时反应物为弱电解质,不能拆分为,正确离子方程式为,B错误;
C.浓盐酸为强酸,在离子方程式中应拆分为和,正确离子方程式为,C错误;
D.为弱电解质,不能拆分为和,正确离子方程式为,D错误;
故选A。
【变式2-1】(25-25高一上·陕西宝鸡·期中)在反应中,还原剂与氧化剂的物质的量之比为
A.1:5 B.1:3 C.5:1 D.3:1
【答案】A
【详解】该反应为歧化反应,既是氧化剂又是还原剂:3 mol 含6 mol 原子,其中1 mol 化合价升高被氧化,对应0.5 mol 作还原剂;5 mol 化合价降低被还原,对应2.5 mol 作氧化剂,还原剂与氧化剂物质的量之比为,A正确;
故答案选A。
【变式2-2】(24-25高一上·广西南宁·期中)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.与水反应:
B.向饱和溶液中逐滴滴加少量稀盐酸:
C.少量澄清石灰水和溶液反应:
D.溶液与溶液反应:
【答案】B
【详解】A.是强电解质,在离子方程式中需拆分为和,且与水的反应为可逆反应,正确离子方程式为,A错误;
B.向饱和溶液中滴加少量稀盐酸时,与少量反应生成,离子方程式书写正确,B正确;
C.少量澄清石灰水与溶液反应时,完全反应,会与反应生成和,正确离子方程式为,选项漏写了参与的反应,C错误;
D.与反应时,除了与生成沉淀,与还会生成沉淀,正确离子方程式为,选项漏写了沉淀的生成,D错误;
故选B。
【变式2-3】(25-26高一上·江西上饶·阶段检测)实验室制备一瓶纯净氯气的反应装置如图所示。关于实验操作或叙述正确的是
A.a装置中盛装盐酸的仪器叫长颈漏斗
B.b、c中所盛试剂依次为浓硫酸、饱和食盐水
C.d中黄绿色气体从下往上逐渐充满整个集气瓶
D.e中NaOH溶液可用浓硫酸代替
【答案】C
【详解】A.a装置中盛装盐酸的仪器带有活塞,为分液漏斗,长颈漏斗无活塞,A错误;
B.制得的中混有和水蒸气,应先通过饱和食盐水除去,再通过浓硫酸干燥,故b、c中试剂依次为饱和食盐水、浓硫酸,B错误;
C.为黄绿色气体,密度大于空气,用向上排空气法收集,因此d中黄绿色气体从下往上逐渐充满整个集气瓶,C正确;
D.e中溶液的作用是吸收尾气,浓硫酸与不反应,无法吸收,不能代替溶液,D错误;
故选C。
▌题型03 氯气的实验室制法
【典例3】(25-26高一上·新疆阿克苏·阶段检测)实验室制取并检验氯气性质时,下列操作规范的是
A.收集氯气时,导管应伸到集气瓶底部
B.检验氯气是否收集满,用干燥的淀粉KI试纸
C.多余氯气直接排放到空气中
D.实验结束后,先熄灭酒精灯再从水中取出导管
【答案】A
【详解】A.氯气密度大于空气,采用向上排空气法收集时,导管伸到集气瓶底部可排尽瓶内空气,得到较纯净的氯气,A正确;
B.干燥的无法和干燥的反应置换出,不能使淀粉变色,验满需使用湿润的淀粉试纸,B错误;
C.氯气有毒,直接排放会污染空气,多余氯气需用碱液吸收处理,C错误;
D.先熄灭酒精灯再取出导管,会因装置内温度降低、压强减小发生倒吸,导致热的试管炸裂,应先取出导管再熄灭酒精灯,D错误;
答案选A。
【变式3-1】(24-25高一上·江苏无锡·期中)实验室制取氯气通常采用MnO2与浓盐酸反应制取,下列说法中错误的是
A.该反应是一个氧化还原反应,其中二氧化锰是氧化剂
B.瑞典化学家舍勒最先发现的
C.通过该反应可直接得到纯净的氯气
D.HCl表现还原性和酸性
【答案】C
【详解】A.反应的化学方程式为,Mn、Cl元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,其中Mn元素化合价降低、得电子,是氧化剂,A正确;
B.瑞典化学家舍勒最先通过该反应发现氯气,B正确;
C.浓盐酸具有挥发性,反应生成的中混有挥发的和水蒸气,需要经过除杂操作才能得到纯净的,无法直接获得纯净氯气,C错误;
D.反应中部分中的Cl元素化合价升高,体现还原性,另一部分Cl元素化合价不变,生成盐,体现酸性,D正确;
故选C。
【变式3-2】(25-26高一上·广西南宁·阶段检测)在制备和收集的实验过程中,下列装置正确的是
A.制备 B.除去混合气中的
C.排空气法收集 D.尾气吸收
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.实验室用与浓盐酸共热制备,该装置缺少加热仪器酒精灯,无法发生反应制取,A错误;
B.与饱和溶液反应会生成新杂质,且溶于水生成的酸也会与反应消耗,应选用饱和食盐水除去中的,B错误;
C.密度大于空气,用向上排空气法收集时应从长导管进气、短导管出气,该装置进气方向错误,C错误;
D.有毒,可与溶液反应被吸收,倒置的漏斗能防止倒吸,该装置合理,D正确;
故选D。
【变式3-3】(25-26高一上·江西上饶·阶段检测)实验室制备一瓶纯净氯气的反应装置如图所示。关于实验操作或叙述正确的是
A.a装置中盛装盐酸的仪器叫长颈漏斗
B.b、c中所盛试剂依次为浓硫酸、饱和食盐水
C.d中黄绿色气体从下往上逐渐充满整个集气瓶
D.e中NaOH溶液可用浓硫酸代替
【答案】C
【详解】A.a装置中盛装盐酸的仪器带有活塞,为分液漏斗,长颈漏斗无活塞,A错误;
B.制得的中混有和水蒸气,应先通过饱和食盐水除去,再通过浓硫酸干燥,故b、c中试剂依次为饱和食盐水、浓硫酸,B错误;
C.为黄绿色气体,密度大于空气,用向上排空气法收集,因此d中黄绿色气体从下往上逐渐充满整个集气瓶,C正确;
D.e中溶液的作用是吸收尾气,浓硫酸与不反应,无法吸收,不能代替溶液,D错误;
故选C。
▌题型04 新制氯水的性质
【典例4】(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测)下列说法正确的是
A.新制氯水中含有3种分子,3种离子
B.氯水显酸性,可以用pH试纸测定氯水的pH
C.漂白粉应该敞口保存、因为这样可以产生更多次氯酸,增强漂白效果
D.在光照条件下,新制氯水中会有气泡冒出
【答案】D
【详解】A.新制氯水中含、、3种分子,含、、、共4种离子,A错误;
B.氯水中的具有漂白性,会使pH试纸褪色,无法用pH试纸测定氯水的pH,B错误;
C.漂白粉敞口保存时,会与空气中的、反应生成,见光易分解,会导致漂白粉变质失效,因此漂白粉需密封保存,C错误;
D.新制氯水中的在光照条件下发生分解反应,释放出,因此有气泡冒出,D正确;
故答案选D。
【变式4-1】(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
【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。
【变式4-2】(25-26高一上·河南郑州·阶段检测)实验表明:将氯水滴加到一片蓝色石蕊试纸上,会出现如图所示的半径慢慢扩大的内外两个圆环,下列有关说法中正确的是
A.内环呈白色,体现了氯水的酸性
B.外环呈现的红色主要由HClO与石蕊作用形成
C.内外环上颜色差异的原因可能是比HClO扩散速度快
D.将该蓝色石蕊试纸放入干燥的氯气中也能出现相同的现象
【答案】C
【详解】A.内环呈白色是因为具有强氧化性,将有色物质漂白,体现的是氯水的漂白性而非酸性,A错误;
B.外环呈红色是因为氯水中的使蓝色石蕊显红色,不是的作用,B错误;
C.外环为红色、内环为白色,说明扩散速度更快,先扩散到外环使石蕊变红,扩散较慢,在内环将石蕊漂白为白色,该解释合理,C正确;
D.干燥的氯气无法与水反应生成和,不能使干燥蓝色石蕊试纸先变红后漂白,不会出现相同现象,D错误;
故选C。
【变式4-3】(25-26高一上·宁夏吴忠·阶段检测)数字化实验将传感器,数据采集器和计算机相连,可利用信息技术对化学实验进行数据的采集和分析。利用数字化实验对氯水的光照实验进行数据采集与分析,得到以下图像。相关说法不正确的是
A.图一可为光照过程中氯水的pH变化情况
B.为检验氯水的酸性,可以用紫色石蕊试剂,滴加紫色石蕊试剂后溶液变红
C.图三中氧气体积分数增大的原因是次氯酸在光照条件下分解产生了
D.氯水保存在棕色细口瓶中
【答案】B
【详解】A.光照过程中分解,生成,溶液酸性增强,逐渐降低,和图一的变化趋势一致,A正确;
B.氯水中同时含有和,的酸性会使紫色石蕊试剂变红,但具有漂白性,会将变红的溶液漂白,最终现象为先变红后褪色,B错误;
C.光照条件下发生反应,生成的使氧气体积分数增大,和图三的变化趋势一致,C正确;
D.氯水中的见光易分解,因此氯水需要保存在棕色细口瓶中避光存放,D正确;
故选B。
▌题型05 漂白粉和漂白液的制取
【典例5】(25-26高一上·北京·阶段检测)工业上将氯气通入石灰乳中制备漂白粉。下列说法不正确的是
A.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,应密封并置于阴凉处保存
B.制备漂白粉的化学方程式为:
C.漂白粉溶液与洁厕灵(含HCl)不能混用,用离子方程式解释原因:
D.漂白粉相较于次氯酸的优势有:稳定性更高,更容易保存
【答案】C
【详解】A.漂白粉的有效成分为,易与空气中的、反应生成不稳定的,易分解,故需密封置于阴凉处保存,A不符合题意;
B.工业上用氯气与石灰乳反应制备漂白粉,反应的化学方程式为,B不符合题意;
C.洁厕灵含,与漂白粉混合时为酸性环境,与发生归中反应生成,正确离子方程式为,选项中离子方程式生成,不符合酸性反应条件,C符合题意;
D.次氯酸不稳定,易分解,漂白粉为盐类,稳定性更高,更易储存,D不符合题意;
故答案选C。
【变式5-1】(23-24高一上·云南文山·阶段检测)下列说法不正确的是
A.漂白液的有效成分是NaClO,漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
B.新制氯水保存在棕色瓶中
C.液氯是纯净物
D.可用pH试纸准确测定新制氯水的pH
【答案】D
【详解】A.漂白液由与溶液反应制得,有效成分为;漂白粉由与石灰乳反应制得,有效成分为,A正确;
B.新制氯水中的见光易发生分解,因此需要保存在棕色瓶中避光存放,B正确;
C.液氯是液态的,仅含一种物质,属于纯净物,C正确;
D.新制氯水中的具有强氧化性和漂白性,会漂白试纸,无法用试纸准确测定其,D错误;
故选D。
【变式5-2】(25-26高一上·四川眉山·阶段检测)是一种化工原料,可以制备多种物质,如下图所示。
下列说法不正确的是
A.纯净的在中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶瓶口有白雾生成
B.在水溶液中和熔融状态下都能导电,但两种情况下自由移动的离子不相同
C.将通入冷的澄清石灰水,可以制得以为有效成分的漂白粉
D.漂白粉失效是由于与空气中的和反应,且生成的见光分解
【答案】C
【详解】A.纯净的在中安静燃烧,发出苍白色火焰,反应生成的与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴,故集气瓶瓶口出现白雾,A正确;
B.是电解质,在水溶液中电离产生水合、水合,熔融状态下电离产生自由移动的和,两种情况自由移动的离子不同,且都能导电,B正确;
C.澄清石灰水中的浓度极低,工业上制漂白粉是将通入冷的石灰乳中,而非澄清石灰水,C错误;
D.漂白粉暴露在空气中时,与空气中的、反应生成,不稳定见光分解为和,导致漂白粉失效,D正确;
故选C。
【变式5-3】(24-25高一上·吉林延边·期中)下列有关漂白粉的说法不正确的是
A.漂白粉可用于游泳池的消毒,是因为它能反应生成
B.漂白粉的漂白原理是具有强氧化性,能将有色物质氧化为无色物质
C.漂白粉在空气中容易失效的原因是不稳定,易分解
D.向漂白粉溶液中通入少量气体,反应的离子方程式为
【答案】C
【详解】A.漂白粉的有效成分为,可与水、二氧化碳反应生成具有强氧化性的,能杀菌消毒,可用于游泳池消毒,A正确;
B.中为+1价,具有强氧化性,漂白过程中+1价的将有色物质氧化为无色物质,其漂白原理基于的强氧化性,B正确;
C.漂白粉在空气中失效的原因是与空气中的、反应生成,不稳定易分解,本身性质较稳定,不易分解,C错误;
D.由于酸性,少量参与反应时生成难溶的,题给离子方程式书写正确,D正确;
故选C。
▌题型06 Cl-的检验
【典例6】(24-25高一上·江苏无锡·期中)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.溶液呈黄绿色,且有刺激性气味,说明有HClO分子存在
B.加入AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有ClO-存在
C.加入NaOH溶液,氯水黄绿色消失,说明有HClO分子存在
D.加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明有HClO存在
【答案】D
【详解】A.为无色物质,氯水呈黄绿色且有刺激性气味是氯水中有分子,A错误;
B.加入溶液产生的白色沉淀为,说明有存在,B错误;
C.氯水的黄绿色来自,加入溶液黄绿色消失是与发生反应,不能说明有存在,C错误;
D.具有漂白性,可使有色布条褪色,该现象能说明有存在,D正确;
故选D。
【变式6-1】(25-26高一上·湖南长沙·期中)实验室模拟水质检验员检验自来水中的含量,正确试剂是
A.稀盐酸、溶液 B.稀硝酸、溶液
C.溶液、溶液 D.稀硫酸、溶液
【答案】B
【详解】A.稀盐酸会引入,干扰自来水中氯离子的检验,A错误;
B.先用稀硝酸酸化可排除等的干扰,再加溶液,若出现白色沉淀,说明产生了,可检验自来水中氯离子,B正确;
C.与硝酸银反应会生成AgOH(易分解为褐色的沉淀)生成,干扰氯离子的检测,C错误;
D.稀硫酸会引入,而可与结合生成微溶物而干扰氯离子的检测,D错误;
故选B。
【变式6-2】(25-26高一上·北京·期末)检验氯化氢气体中是否混有氯气,不可采用的方法是
A.用湿润的有色布条 B.用湿润的红色石蕊试纸
C.将气体通入硝酸银溶液 D.用湿润的碘化钾淀粉试纸
【答案】C
【详解】A.用湿润的有色布条,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,可使湿润有色布条褪色,氯化氢无此现象,可检验氯气存在,A不符合题意;
B.用湿润的红色石蕊试纸,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,可使湿润红色石蕊试纸褪色,氯化氢仅能使试纸变红,可检验氯气存在,B不符合题意;
C.将气体通入硝酸银溶液,氯化氢与氯气溶于水均会产生氯离子,与银离子反应生成氯化银白色沉淀,无法区分是否含氯气,C符合题意;
D.用湿润的碘化钾淀粉试纸,氯气可氧化碘离子生成碘单质,碘单质遇淀粉变蓝,氯化氢无此现象,可检验氯气存在,D不符合题意;
故选C。
【变式6-3】检验某溶液中是否含有,下列操作正确的是
A.取样,先加少量溶液,有白色沉淀生成,再加稀硝酸,看白色沉淀是否消失
B.取样,先加盐酸酸化,再加入溶液,看是否有白色沉淀生成
C.取样,先加稀硝酸酸化,再加入溶液,看是否有白色沉淀生成
D.取样,滴加溶液,看是否有白色沉淀生成
【答案】C
【详解】A.若存在时,亚硫酸银会被稀硝酸氧化为硫酸银沉淀,在酸性条件下也不溶解,存在一定干扰,A错误;
B.加入盐酸酸化时,盐酸本身会电离出,向待测液中引入了氯离子,无法证明原溶液中是否原本存在,B错误;
C.先加稀硝酸酸化,可以除去原溶液中碳酸根、亚硫酸根等干扰氯离子检验的离子,再加入溶液,若生成白色沉淀即可证明原溶液含,C正确;
D.直接滴加溶液,碳酸根等离子也能和银离子反应生成白色沉淀,无法确定沉淀是否为氯化银,不能检验原溶液的,D错误;
故选C。
▌题型07 含氯化合物的转化
【典例7】(24-25高一上·江苏无锡·期中)氯含氯的部分纯净物“价-类”二维图如下,下列说法正确的是
A.在b中安静燃烧,发出苍白色火焰,生成a
B.无法实现a→b→d→a的直接转化
C.b有强氧化性,液态b不能用钢瓶储存
D.a~f均为电解质,它们的水溶液均可导电
【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+5价氯酸盐,f为次氯酸盐;
【详解】A.在中安静燃烧,发出苍白色火焰,反应生成,A正确;
B.可与强氧化剂(如、)反应生成,与水直接反应生成,光照分解生成,可实现的直接转化,B错误;
C.常温下干燥的与不反应,液态可以用钢瓶储存,C错误;
D.电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,b为,属于单质,既不是电解质也不是非电解质,D错误;
答案选A。
【变式7-1】(25-26高一上·湖南长沙·期中)利用下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是
A.图I除去中含有的少量 B.图Ⅱ检验化合物中是否含钾元素
C.图Ⅲ制备胶体 D.图Ⅳ测新制氯水的pH
【答案】A
【详解】A.HCl可与饱和溶液反应生成,反应为,且在饱和溶液中溶解度很小,洗气装置导管长进短出操作正确,可达到除杂目的,A正确;
B.焰色试验检验钾元素时,需要透过蓝色钴玻璃滤去钠元素的黄光干扰,图中未使用蓝色钴玻璃,无法检验钾元素,B错误;
C.制备胶体应将饱和溶液滴入沸水中,若滴入溶液中会直接生成沉淀,无法得到胶体,C错误;
D.新制氯水中含有具有漂白性的,会漂白pH试纸,无法用pH试纸测定其pH,D错误;
故选A。
【变式7-2】同学们用如图所示装置探究氯气是否具有漂白性。下列说法正确的是
A.与浓盐酸的反应中,电子由Mn向Cl转移
B.无水氯化钙可以换成碱石灰
C.实验中可观察到湿润的红布条褪色,干燥的红布条颜色未出现明显变化
D.与NaOH溶液的反应中,只作氧化剂
【答案】C
【详解】A.与浓盐酸反应中,元素化合价降低得电子,元素化合价升高失电子,电子由向转移,A错误;
B.碱石灰是碱性干燥剂,可与发生反应,不能用于干燥,故无法替换无水氯化钙,B错误;
C.湿润的红布条处,与水反应生成具有漂白性的,布条褪色;经过无水氯化钙干燥后,干燥无漂白性,干燥红布条无明显变化,C正确;
D.与反应时,元素化合价既升高又降低,既作氧化剂又作还原剂,D错误;
故选C。
【变式7-3】利用下图所示装置进行实验,先向W形管中通入N2,一段时间后,再用注射器向其中加入浓盐酸,当Cl2充满整个W形管后点燃酒精灯。下列说法错误的是
A.①处为KMnO4固体
B.②处试纸变蓝,说明Cl2具有氧化性
C.③处可观察到钠块剧烈燃烧,且产生大量白烟
D.④处碱石灰的主要作用是防止空气中的CO2、水蒸气与钠反应
【答案】D
【详解】A.由实验装置图可知,①处为高锰酸钾固体,用于与浓盐酸反应制备氯气,A项正确;
B.②处的湿润的淀粉-碘化钾试纸用于验证氯气的氧化性,B项正确;
C.③处的钠块与氯气共热反应制备氯化钠,会有大量的白烟产生,C项正确;
D.④处的碱石灰用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,D项错误;
故答案为D。
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2026-2027年高中化学必修1第2章海水中的重要元素-钠和氯第2节氯及其化合物题型突破
▌题型01 氯气与单质的反应
【典例1】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
【变式1-1】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
【变式1-2】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
【变式1-3】氯气在工业上有重要用途,下列关于氯气性质的描述错误的是
A.过量的在中燃烧,生成
B.红热的铜丝在中剧烈燃烧,产生棕黄色的烟
C.能与水反应生成和,久置氯水最终会变为盐酸
D.纯净的在中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现雾状
▌题型02 氯气与水和碱的反应
【典例2】(25-26高一上·江苏宿迁·阶段检测)阅读下列材料,完成下面小题:
氯及其化合物应用广泛。Cl2在化学工业上用于生产漂白粉、氯化铁、盐酸等化工产品;实验室可由MnO2与浓盐酸共热制取氯气,工业上电解饱和食盐水制取氯气;在加热条件下,氯气与NaOH溶液反应生成NaClO3;NaClO3可用于制ClO2,ClO2常用于自来水消毒;次氯酸可作棉、麻等的漂白剂。
下列反应的离子方程式正确的是
A.氯气与KOH溶液加热条件下反应:
B.电解饱和NaCl溶液的反应:
C.MnO2与浓盐酸共热制取氯气:
D.Cl2通入水中制氯水:
【变式2-1】(25-25高一上·陕西宝鸡·期中)在反应中,还原剂与氧化剂的物质的量之比为
A.1:5 B.1:3 C.5:1 D.3:1
【变式2-2】(24-25高一上·广西南宁·期中)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.与水反应:
B.向饱和溶液中逐滴滴加少量稀盐酸:
C.少量澄清石灰水和溶液反应:
D.溶液与溶液反应:
【变式2-3】(25-26高一上·江西上饶·阶段检测)实验室制备一瓶纯净氯气的反应装置如图所示。关于实验操作或叙述正确的是
A.a装置中盛装盐酸的仪器叫长颈漏斗
B.b、c中所盛试剂依次为浓硫酸、饱和食盐水
C.d中黄绿色气体从下往上逐渐充满整个集气瓶
D.e中NaOH溶液可用浓硫酸代替
▌题型03 氯气的实验室制法
【典例3】(25-26高一上·新疆阿克苏·阶段检测)实验室制取并检验氯气性质时,下列操作规范的是
A.收集氯气时,导管应伸到集气瓶底部
B.检验氯气是否收集满,用干燥的淀粉KI试纸
C.多余氯气直接排放到空气中
D.实验结束后,先熄灭酒精灯再从水中取出导管
【变式3-1】(24-25高一上·江苏无锡·期中)实验室制取氯气通常采用MnO2与浓盐酸反应制取,下列说法中错误的是
A.该反应是一个氧化还原反应,其中二氧化锰是氧化剂
B.瑞典化学家舍勒最先发现的
C.通过该反应可直接得到纯净的氯气
D.HCl表现还原性和酸性
【变式3-2】(25-26高一上·广西南宁·阶段检测)在制备和收集的实验过程中,下列装置正确的是
A.制备 B.除去混合气中的
C.排空气法收集 D.尾气吸收
A.A B.B C.C D.D
【变式3-3】(25-26高一上·江西上饶·阶段检测)实验室制备一瓶纯净氯气的反应装置如图所示。关于实验操作或叙述正确的是
A.a装置中盛装盐酸的仪器叫长颈漏斗
B.b、c中所盛试剂依次为浓硫酸、饱和食盐水
C.d中黄绿色气体从下往上逐渐充满整个集气瓶
D.e中NaOH溶液可用浓硫酸代替
▌题型04 新制氯水的性质
【典例4】(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测)下列说法正确的是
A.新制氯水中含有3种分子,3种离子
B.氯水显酸性,可以用pH试纸测定氯水的pH
C.漂白粉应该敞口保存、因为这样可以产生更多次氯酸,增强漂白效果
D.在光照条件下,新制氯水中会有气泡冒出
【变式4-1】(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
【变式4-2】(25-26高一上·河南郑州·阶段检测)实验表明:将氯水滴加到一片蓝色石蕊试纸上,会出现如图所示的半径慢慢扩大的内外两个圆环,下列有关说法中正确的是
A.内环呈白色,体现了氯水的酸性
B.外环呈现的红色主要由HClO与石蕊作用形成
C.内外环上颜色差异的原因可能是比HClO扩散速度快
D.将该蓝色石蕊试纸放入干燥的氯气中也能出现相同的现象
【变式4-3】(25-26高一上·宁夏吴忠·阶段检测)数字化实验将传感器,数据采集器和计算机相连,可利用信息技术对化学实验进行数据的采集和分析。利用数字化实验对氯水的光照实验进行数据采集与分析,得到以下图像。相关说法不正确的是
A.图一可为光照过程中氯水的pH变化情况
B.为检验氯水的酸性,可以用紫色石蕊试剂,滴加紫色石蕊试剂后溶液变红
C.图三中氧气体积分数增大的原因是次氯酸在光照条件下分解产生了
D.氯水保存在棕色细口瓶中
▌题型05 漂白粉和漂白液的制取
【典例5】(25-26高一上·北京·阶段检测)工业上将氯气通入石灰乳中制备漂白粉。下列说法不正确的是
A.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,应密封并置于阴凉处保存
B.制备漂白粉的化学方程式为:
C.漂白粉溶液与洁厕灵(含HCl)不能混用,用离子方程式解释原因:
D.漂白粉相较于次氯酸的优势有:稳定性更高,更容易保存
【变式5-1】(23-24高一上·云南文山·阶段检测)下列说法不正确的是
A.漂白液的有效成分是NaClO,漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
B.新制氯水保存在棕色瓶中
C.液氯是纯净物
D.可用pH试纸准确测定新制氯水的pH
【变式5-2】(25-26高一上·四川眉山·阶段检测)是一种化工原料,可以制备多种物质,如下图所示。
下列说法不正确的是
A.纯净的在中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶瓶口有白雾生成
B.在水溶液中和熔融状态下都能导电,但两种情况下自由移动的离子不相同
C.将通入冷的澄清石灰水,可以制得以为有效成分的漂白粉
D.漂白粉失效是由于与空气中的和反应,且生成的见光分解
【变式5-3】(24-25高一上·吉林延边·期中)下列有关漂白粉的说法不正确的是
A.漂白粉可用于游泳池的消毒,是因为它能反应生成
B.漂白粉的漂白原理是具有强氧化性,能将有色物质氧化为无色物质
C.漂白粉在空气中容易失效的原因是不稳定,易分解
D.向漂白粉溶液中通入少量气体,反应的离子方程式为
▌题型06 Cl-的检验
【典例6】(24-25高一上·江苏无锡·期中)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.溶液呈黄绿色,且有刺激性气味,说明有HClO分子存在
B.加入AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有ClO-存在
C.加入NaOH溶液,氯水黄绿色消失,说明有HClO分子存在
D.加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明有HClO存在
【变式6-1】(25-26高一上·湖南长沙·期中)实验室模拟水质检验员检验自来水中的含量,正确试剂是
A.稀盐酸、溶液 B.稀硝酸、溶液
C.溶液、溶液 D.稀硫酸、溶液
【变式6-2】(25-26高一上·北京·期末)检验氯化氢气体中是否混有氯气,不可采用的方法是
A.用湿润的有色布条 B.用湿润的红色石蕊试纸
C.将气体通入硝酸银溶液 D.用湿润的碘化钾淀粉试纸
【变式6-3】检验某溶液中是否含有,下列操作正确的是
A.取样,先加少量溶液,有白色沉淀生成,再加稀硝酸,看白色沉淀是否消失
B.取样,先加盐酸酸化,再加入溶液,看是否有白色沉淀生成
C.取样,先加稀硝酸酸化,再加入溶液,看是否有白色沉淀生成
D.取样,滴加溶液,看是否有白色沉淀生成
▌题型07 含氯化合物的转化
【典例7】(24-25高一上·江苏无锡·期中)氯含氯的部分纯净物“价-类”二维图如下,下列说法正确的是
A.在b中安静燃烧,发出苍白色火焰,生成a
B.无法实现a→b→d→a的直接转化
C.b有强氧化性,液态b不能用钢瓶储存
D.a~f均为电解质,它们的水溶液均可导电
【变式7-1】(25-26高一上·湖南长沙·期中)利用下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是
A.图I除去中含有的少量 B.图Ⅱ检验化合物中是否含钾元素
C.图Ⅲ制备胶体 D.图Ⅳ测新制氯水的pH
【变式7-2】同学们用如图所示装置探究氯气是否具有漂白性。下列说法正确的是
A.与浓盐酸的反应中,电子由Mn向Cl转移
B.无水氯化钙可以换成碱石灰
C.实验中可观察到湿润的红布条褪色,干燥的红布条颜色未出现明显变化
D.与NaOH溶液的反应中,只作氧化剂
【变式7-3】利用下图所示装置进行实验,先向W形管中通入N2,一段时间后,再用注射器向其中加入浓盐酸,当Cl2充满整个W形管后点燃酒精灯。下列说法错误的是
A.①处为KMnO4固体
B.②处试纸变蓝,说明Cl2具有氧化性
C.③处可观察到钠块剧烈燃烧,且产生大量白烟
D.④处碱石灰的主要作用是防止空气中的CO2、水蒸气与钠反应
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