2.2氯及其化合物同步练习高一上学期化学人教版(2019)必修第一册(含解析)

2.2 氯及其化合物同步练习
一、单选题
1.在实验室利用浓盐酸和MnO2制氯气,制备装置中应安装分液漏斗而不能使用长颈漏斗,有关理由叙述错误的是(  )
A.防止氯气扩散到空气中造成污染
B.便于控制加入盐酸的量
C.长颈漏斗不便于添加液体
D.尽量避免HCl挥发到空气中
2.有关氯元素,下列叙述正确的是(  )
A.Cl2的化学性质活泼,与H2混合后会立即发生爆炸
B.光照下,新制氯水会产生气泡,该气体是Cl2
C.若发生Cl2泄漏,应立即向高处转移
D.漂白粉比HClO稳定,可露置在空气中长期保存
3.用自来水养金鱼时,通常先将自来水经日晒一段时间后,再注入鱼缸,其目的是(  )
A.利用紫外线杀死水中的细菌 B.提高水温,有利于金鱼生长
C.增加水中氧气的含量 D.促使水中的次氯酸分解
4.下列有关“实验操作”、“现象”及“实验结论”都正确的是(  )
选项 实验操作 现象 实验结论
A 将湿润的有色布条放入充满氯气的集气瓶中 布条褪色 氯气具有漂白性
B 向KMnO4溶液中滴加某溶液,振荡 紫红色褪去 该溶液一定是KI溶液
C 向CaCl2溶液中通入适量CO2 产生白色沉淀 白色沉淀为CaCO3
D 向包有Na2O2粉末的脱脂棉滴几滴水 脱脂棉剧烈燃烧 Na2O2与水反应放热且有O2生成
A.A B.B C.C D.D
5.用氯气消毒过的自来水配制下列溶液时,会使所配溶液的溶质发生变化的是(  )
①NaOH ②AgNO3③Na2CO3④NaBr ⑤FeCl2.
A.只有①② B.只有①④⑤ C.只有②④⑤ D.①②③④⑤
6.氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl2 + 2NH3 = N2 + 6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是(  )
A.若管道漏气遇氨就会产生白烟 B.该反应利用了Cl2的强氧化性
C.生成1 mol N2有3 mol 电子转移 D.该反应不属于复分解反应
7.如图,某兴趣小组设计如下装置进行氯气与金属钠的反应,先将钠预热,待钠熔融成小球时,撤火,并通入氯气即发生反应,下列叙述中错误的是(  )
A.钠着火剧烈燃烧产生黄色的火焰
B.反应产生的大量白烟是氯化钠固体
C.棉球①的作用是吸收过量氯气防止产生污染
D.棉球②变蓝色则证明氯气已被碱液完全吸收
8.下列实验现象与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是(  )
A.铁片加入新制氯水中,有无色气泡产生(H+)
B.将NaHCO3固体加入新制氯水中,有无色气泡产生(HClO)
C.向新制氯水中滴加石蕊溶液,溶液先变红后褪色(H+、HClO)
D.滴加AgNO3溶液有白色沉淀产生(Cl-)
9.下列关于氯气性质的描述中,错误的是(  )
A.无色气体 B.有刺激性气味
C.相同条件下密度比空气的大 D.能与水反应
10.下列说法正确的是(  )
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、KMnO4(H+)、石蕊溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.SO2和Cl2等物质的量混合后同时通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好
二、多选题
11.常温下,将Cl2缓慢通入100mL水中至饱和,然后向所得饱和氯水中逐滴加入0.1mol/L NaOH溶液,整个过程中pH的变化如图所示.下列有关叙述正确的是(  )

A.用pH试纸测①处c(H+)约为②处c (H+)的两倍
B.可依据②处数据计算所溶解的n(Cl2)
C.③处表示溶液中,c(Na+)=c(ClO﹣)+c(Cl﹣)
D.曲线③④段有离子反应:HClO+OH﹣→ClO﹣+H2O
12.下列叙述正确的是(  )
A.将氯气通入盛有湿润有色布条的集气瓶,有色布条褪色,说明氯气具有漂白性。
B.蘸取某溶液做焰色试验时,观察火焰颜色为黄色,说明溶液中不含钾元素。
C.新制氯水和久置氯水都是混合物,而液氯是纯净物。
D.钠可以从熔融状态下硫酸铜置换出铜,是因为钠具有较强的还原性
三、填空题
13.将几滴KSCN(SCN﹣是“类卤离子”,与卤素离子性质相似)溶液加入到硫酸酸化的硫酸铁溶液中,溶液变成红色.向该红色溶液中加入适量氯水,红色褪去.对于该溶液红色褪去的原因,你的猜想是   ;请设计一个简单的实验来证明你的猜想:   .
14.回答下列氯气的相关问题:
(1)将紫色石蕊试液滴入新制的氯水,现象是    ,起作用的微粒是    .
(2)某生应用下图所示方法研究物质的性质,其中气体A的主要成分是氯气,杂质是空气和水蒸气.回答下列问题:
①该项研究(实验)的主要目的是   
②浓硫酸的作用是    .与研究目的直接相关的实验现象是    
③从物质性质的方面来看,这样的实验设计还存在事故隐患,事故表现是   .请在图D处以图的形式表明克服事故隐患的措施    ,写出化学方程式    .
(3)漂白粉是用Cl2与石灰乳反应来制取的,制取反应的化学方程式为    .漂白粉在空气中保存不当能失效,请用方程式表示原理     .
15.通常状态下,在100mL的针筒里充有80mL的氯气,观察针筒里的现象是   ;铁在氯气中剧烈燃烧的产物在水溶液中的电离方程式:   .
16.常温下,氯气是    色、有    气味的气体,它的水溶液叫做    ,其中含有    ,所以它有     作用.
四、综合题
17.某兴趣小组利用下列装置,进行与氯气相关的实验。
请回答:
(1)写出实验室用上述方法制取氯气的化学方程式   。
(2)利用该原理和装置①进行实验,制得的氯气中往往含有的杂质可依次通入到   、   除去。
(3)装置②中出现白色沉淀,据此现象能否推测装置①中生成Cl2   (填“能”或者“否”),请说明理由   。
(4)实验室从海带中提取碘的就是利用装置③的原理,请写出该溶液中发生反应的离子反应方程式   。
(5)图中④所示的溶液是为了减少对环境的污染,请写出该溶液中发生反应的离子反应方程式   。
18.洪灾过后,饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。
(1)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,化学反应方程式为   
(2)漂白粉的有效成分是(填化式)   。
(3)漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,化学反应方程式为   。
(4)反应(1)和反应(3)中,属于氧化还原反应的是(填编号)   
19.游泳池水中的氯气含量应该控制在0.5~1.0 mg·L-1之间。
(1)写出氯气溶于水的化学方程式:   。溶于水后的哪种物质可杀菌消毒:   (写化学式)。
(2)如图显示一星期中每天19时游泳池水中的氯气含量,哪几天19时使用游泳池不安全?   。
(3)你认为哪几天的天气炎热、阳光强烈?   ,说出一种理由   。
(4)若把一片紫色的花瓣放入氯水中,可观察到的现象是    (花瓣所含色素性质与石蕊相似)。
(5)小型游泳池通常使用次氯酸钠溶液而非氯气给池水消毒,用化学方程式说明工业上如何生产次氯酸钠:   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】氯气的实验室制法
【解析】【解答】分液漏斗的作用是防止氯气扩散,防止浓盐酸挥发,可以控制浓盐酸的加入量;长颈漏斗可以添加液体,但不能控制加入量,易造成氯化氢和生成的氯气气体扩散到空气中污染空气;故选C。
【分析】本题考查实验室中氯气的制取方法,正确解答本题的关键是明确分液漏斗和长颈漏斗的区别。
2.【答案】C
【知识点】氯气的化学性质;氯气的物理性质
【解析】【解答】A.氯气和氢气在光照条件下混合才会产生爆炸,纯净的氯气与氢气点燃时可以安静的燃烧,故A不符合题意;
B.新制氯水中有HClO,次氯酸光照条件下分解生成盐酸和氧气,故B不符合题意;
C.氯气有毒且密度比空气的大,因此若氯气发生泄漏,应立即用湿毛巾捂住口鼻,并向高处转移,故C符合题意;
D.漂白粉不可露置在空气中,,,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.氯气和氢气在光照下混合会发生爆炸;
B.光照下,新制氯水中的次氯酸分解为盐酸和氧气;
D.次氯酸钙可以和空气成分反应生成不稳定的次氯酸。
3.【答案】D
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】解:自来水在Cl2消毒中发生反应:Cl2+H2O=HCl+HClO,次氯酸见光分解,放在阳光里晒一下就是为了将次氯酸分解使盐酸挥发出去,2HClO 2HCl+O2↑以免将金鱼致死.故选:D.
【分析】根据自来水一般都是通入氯气消毒,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸:Cl2+H2O HCl+HClO,次氯酸见光分解.
4.【答案】D
【知识点】氧化还原反应;氯气的化学性质;钠的氧化物
【解析】【解答】A.氯气本身不具有漂白性,布条褪色是因为氯气和水反应生成了具有漂白性的次氯酸,故A不符合题意;
B.向KMnO4溶液中滴加某溶液,振荡,紫红色褪去,说明高锰酸根被还原,但该还原剂不一定是KI,常见的还原剂有很多,如亚硫酸钠溶液等,故B不符合题意;
C.碳酸的酸性弱于盐酸,所以二氧化碳和氯化钙溶液不反应,故C不符合题意;
D.向包有Na2O2粉末的脱脂棉滴几滴水,脱脂棉剧烈燃烧,说明该反应放出热量使温度达到脱脂棉的着火点,剧烈燃烧说明氧气浓度较大,该反应产生氧气,故D符合题意;
故答案为D。
【分析】A.氯气与水反应的产物具有漂白性
B.高锰酸钾溶液褪色,说明加入 的是还原性物质不一定是碘化钾溶液
C.碳酸的酸性弱于盐酸,不能反应
D.过氧化钠与水反应放热并产生氧气使其燃烧
5.【答案】D
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】解:①氯水中含有H+,H+能与OH﹣反应生成水,则会使所配的溶液的溶质发生变化,故①正确;②氯水中含有Cl﹣,Cl﹣能与Ag+生成AgCl,则会使所配的溶液的溶质发生变化,故②正确;③氯水中含有H+,H+能与CO32﹣反应生成水和CO2,则会使所配的溶液的溶质发生变化,故③正确;④氯水中含有Cl2,Cl2能与Br﹣生成Br2和Cl﹣,则会使所配的溶液的溶质发生变化,故④正确;⑤氯水中含有氯气,氯气能够与二价铁离子反应生成三价铁离子,则会使所配溶液的溶质发生变化,故⑤正确;
故选:D.
【分析】氯水中含有H+、Cl2、HClO、ClO﹣、Cl﹣等微粒,根据Ag+与Cl﹣反应,H+与弱酸根离子、氢氧根离子反应,亚铁离子具有还原性,能被氧化等来解答.
6.【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】解:A、NH3和HCl发生反应生成NH4Cl,有白烟生成,故A说法符合题意;
B、氯气的化合价降低,氯气作氧化剂,故B说法符合题意;
C、生成1mol氮气,转移电子物质的量为1×2×3mol=6mol,故C说法不符合题意;
D、此反应属于置换反应,故D说法符合题意。
故答案为:C
【分析】本题抓住“3Cl2 + 2NH3 = N2 + 6HCl”及“检查氯气管道是否漏气”结合氯气的化学性质解题。
7.【答案】D
【知识点】氯气的化学性质;钠的化学性质
【解析】【解答】A.钠与氯气在加热时发生着火剧烈燃烧,产生黄色的火焰,同时得到白色固体,正确;B.钠与氯气在加热时发生反应产生NaCl白色固体,该物质在气体中扩散,形成大量白烟,正确;C.棉球①吸有大量的碱液,可以与氯气发生反应,防止其污染空气,所以其作用是吸收过量氯气防止产生污染,正确;D.棉球②变蓝色则证明氯气与KI发生反应产生了I2,说明氯气未被碱液完全吸收,错误。
【分析】A、根据焰色反应,钠燃烧为黄色;
B、氯气可以和钠反应生成白烟,为氯化钠;
C、氯气可以和氢氧化钠反应;
D、若变为蓝色,证明有氯气的存在,可以和碘离子反应生成碘单质。
8.【答案】B
【知识点】氯离子的检验;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.氯水显酸性,能与铁片反应生成H2气体,反应离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,故A项不选;
B.氯水显酸性,能与NaHCO3反应生成CO2气体,反应离子方程式为 +H+=CO2↑+H2O,故B项选;
C.氯水中含有H+能使紫色石蕊变红,氯水中含有的HClO能使红色石蕊褪色,故C项不选;
D.Cl-与Ag+能够发生复分解反应生成白色沉淀AgCl,反应离子方程式为Cl-+Ag+=AgCl↓,故D项不选;
故答案为B。
【分析】氯气与水反应,离子方程式为Cl2+H2O H++Cl-+HClO,新制氯水中含:HClO、Cl2、H+、Cl-、ClO-、H2O,HClO、Cl2具有氧化性,其中HClO具有漂白性,H+具有酸性,据此分析解答。
9.【答案】A
【知识点】氯气的化学性质;氯气的物理性质
【解析】【解答】A.氯气为黄绿色气体,故A符合题意;
B.氯气具有刺激性气味,故B不符合题意;
C.氯气的相对分子质量为71,空气的平均相对分子质量约为29,相同条件下,气体的密度之比等于其相对分子质量之比,故相同条件下氯气的密度比空气的大,故C不符合题意;
D.氯气可以与水反应生成HCl和HClO,故D不符合题意;
故答案为A。
【分析】熟记卤族物质的颜色逐渐变深: F2淡黄绿色 、 Cl2黄绿色、Br2红棕色 I2紫褐色
10.【答案】B
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】A、SO2使溴水、KMnO4(H+)褪色是利用了还原性,使品红褪色是由于漂白性,SO2不能使指示剂褪色,故A错误;
B、能使品红褪色的物质有很多,不仅仅是SO2,还有氯气等,所以能使品红溶液褪色的不一定是SO2,故B正确;
C、活性炭是吸附漂白,漂白粉、Na2O2是氧化漂白,SO2是生成不稳定的无色物质,所以其原理不相同,故C错误;
D、SO2和Cl2等物质的量混合后在溶液中发生反应:SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl,从而失去漂白能力,所以漂白效果减弱,故D错误;
故选B.
【分析】A、SO2使溴水、KMnO4(H+)褪色是利用了还原性,使品红褪色是由于漂白性;
B、能使品红褪色的物质有很多,不仅仅是SO2,还有氯气等;
C、活性炭是吸附漂白,漂白粉、Na2O2是氧化漂白,SO2是生成不稳定的无色物质;
D、SO2和Cl2等物质的量混合后在溶液中发生反应:SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl,两者都没有漂白能力.
11.【答案】C,D
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】A.①处到②处是氯气的溶解平衡:Cl2+H2O H++Cl﹣+HClO向右进行的过程,酸性逐渐增强,氢离子浓度逐渐增大,但不是2倍的关系,故A错误;
B.②点所示溶液中发生反应:Cl2+H2O H++Cl﹣+HClO,HClO为弱电解质,部分电离,无法根据pH计算参加反应的氯气,故B错误;
C.氯气与氢氧化钠恰好反应完全溶液为氯化钠、次氯酸钠溶液,溶液呈碱性,③点所示溶液中发生反应:HCl+NaOH═NaCl+H2O、HClO+NaOH═NaClO+H2O,溶液呈中性,c(H+)=c(OH﹣),根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)═c(ClO﹣)+c(Cl﹣)+c(OH﹣),所以c(Na+)=c(ClO﹣)+c(Cl﹣),故C正确;
D.曲线③④段发生反应:HCl+NaOH═NaCl+H2O、HClO+NaOH═NaClO+H2O,离子反应分别为:H++OH﹣=H2O、HClO+OH﹣═H2O+ClO﹣,故D正确;
故选CD.
【分析】整个过程发生的反应为Cl2+H2O HCl+HClO、HCl+NaOH═NaCl+H2O、HClO+NaOH═NaClO+H2O,①点所示溶液中发生反应:Cl2+H2O H++Cl﹣+HClO,②点所示溶液中发生反应:Cl2+H2O H++Cl﹣+HClO,HClO为弱电解质,部分电离,溶液中存在的粒子有:H+、Cl﹣、ClO﹣、OH﹣,H2O、HClO、Cl2,③点所示溶液中发生反应:HCl+NaOH═NaCl+H2O、HClO+NaOH═NaClO+H2O,溶液呈中性,则c(H+)=c(OH﹣),④点溶液呈碱性,根据溶液的酸碱性结合盐类水解等知识分析解答.
12.【答案】C,D
【知识点】钠的化学性质;焰色反应;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.Cl2不具有漂白性,使湿润的有色布条褪色的是Cl2与H2O反应生成的HClO,A不符合题意;
B.焰色反应观察火焰为黄色时,说明原溶液中一定含有Na元素,但不能说明是否含有钾元素,B不符合题意;
C.新制氯水和久置氯水中都含有多种物质,属于混合物,而液氯是指液态的氯气,只含有一种物质,属于纯净物,C符合题意;
D.熔融状态下,Na能与CuSO4发生置换反应生成Cu,说明金属活动性Na>Cu,D符合题意;
故答案为:CD
【分析】A.Cl2不具有漂白性;
B.焰色反应时,观察钾元素的焰色时,需透过蓝色钴玻璃观察;
C.氯水中含有多种物质,液氯中只含有一种物质;
D.熔融状态下,Na能与CuSO4发生置换反应;
13.【答案】Cl2将SCN﹣氧化成(SCN)2;取褪色后的溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液再次变红,则猜想成立
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】解:SCN﹣是“类卤离子”,与卤素离子性质相似,所以SCN﹣具有还原性,遇氯水,氯水具有强氧化性,即Cl2将SCN﹣氧化成(SCN)2;可以取褪色后的溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,观察溶液颜色的变化,
故答案为:Cl2将SCN﹣氧化成(SCN)2;取褪色后的溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液再次变红,则猜想成立.
【分析】SCN﹣是“类卤离子”,与卤素离子性质相似,所以SCN﹣具有还原性,遇氯水发生氧化反应,由此分析解答;
14.【答案】溶液先变红后褪色;HCl和HClO;探究氯气具有漂白性的条件;吸收气体A中的水;B干燥布条不褪色,C湿润的布条褪色;没有尾气处理装置,造成环境污染;;Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O;2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;CO2+Ca(ClO)2+H2O=CaCO3+2HClO;2HClO2HCl+O2↑
【知识点】氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】(1)新制的氯水中含HCl、HClO,则石蕊试液滴加到新制的氯水中,石蕊遇酸变红色,然后被HClO漂白,则观察到褪色,即溶液先变红后褪色,故答案为:溶液先变红后褪色;HCl和HClO;
(2)①本实验为对比实验,将氯气分别于干燥布条和湿润布条进行比较,不难看出实验目的是探究氯气具有漂白性的条件,故答案为:探究氯气具有漂白性的条件;
②浓硫酸具有吸水性,常用作干燥剂,本试验中起到吸收气体C中的水的作用,燥氯气不具有漂白性,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,
故答案为:吸收气体A中的水;B干燥布条不褪色,C湿润的布条褪色;
③氯气有毒,应进行尾气处理,不能随意排放到空气中,一般用NaOH溶液吸收多余的氯气,其反应的方程式为:Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O,氯气有毒,应进行尾气处理,不能随意排放到空气中,应加尾气处理装置,如图,
故答案为:没有尾气处理装置,造成环境污染;Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O;;
(3)以氯气和石灰乳为原料制造漂白粉,反应生成CaCl2、Ca(ClO)2、H2O,该反应为2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,
漂白粉久置空气中,与水、二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸,次氯酸分解而使其漂白失效,发生的反应为CO2+Ca(ClO)2+H2O=CaCO3+2HClO、2HClO2HCl+O2↑,
故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;CO2+Ca(ClO)2+H2O=CaCO3+2HClO;2HClO2HCl+O2↑.
【分析】本实验的目的是探究氯气具有漂白性的条件下,干燥氯气不具有漂白性,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,氯气有毒,应进行尾气处理,不能随意排放到空气中,一般用NaOH溶液吸收氯气.
15.【答案】针筒里充满黄绿色的气体;FeCl3=Fe3++3Cl﹣
【知识点】氯气的化学性质;电离方程式的书写
【解析】【解答】解:通常状态下,在100mL的针筒里充有80mL的氯气,现象是针筒里充满黄绿色的气体,铁与氯气剧烈燃烧的产物是氯化铁,氯化铁水溶液电离出氯离子和铁离子,离子方程式为:FeCl3=Fe3++3Cl﹣,故答案为:针筒里充满黄绿色的气体;FeCl3=Fe3++3Cl﹣.
【分析】分子在不断的运动,黄绿色均匀分散到针筒中,氯气和铁反应的产物是氯化铁,氯化铁完全溶于水电离出氯离子和铜离子
16.【答案】无;刺激性;氯水;次氯酸;强氧化
【知识点】氯气的物理性质
【解析】【解答】常温下,氯气是无色、有刺激性气味的气体,它的水溶液叫做氯水,氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,其中含有次氯酸,次氯酸有强氧化作用,
故答案为:无;刺激性;氯水;次氯酸;强氧化.
【分析】氯气是无色、有刺激性气味的气体,它的水溶液叫做氯水,氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,含有次氯酸.
17.【答案】(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2 +Cl2↑+2H2O
(2)饱和食盐水;浓硫酸
(3)否;浓盐酸挥发出来的氯化氢也会和硝酸银反应,也会产生白色沉淀
(4)Cl2+2I-=I2+2Cl-
(5)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)实验室用MnO2与浓盐酸在加热条件下发生反应制取氯气,反应方程式为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2 +Cl2↑+2H2O;(2)利用该原理在装置①进行实验,制得的氯气中含有的杂质是HCl及水蒸气,要先通入到饱和食盐水中除去Cl2、再通过浓硫酸除去水蒸气。(3)由于浓盐酸具有挥发性,挥发出来的氯化氢也会和硝酸银反应,产生白色沉淀,所以装置②中出现白色沉淀,据此现象不能推测装置①中生成Cl2;(4)实验室从海带中提取碘的就是利用装置③的原理,Cl2与KI发生反应产生KCl和I2,反应的离子反应方程式为:Cl2+2I-=I2+2Cl-;(5)图中④所示的溶液是为了减少对环境的污染,在该溶液中Cl2与NaOH溶液反应产生NaCl、NaClO、H2O,发生反应的离子反应方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
【分析】在实验室中是用MnO2与浓盐酸在加热条件下发生反应制取氯气,浓盐酸具有挥发性,因此在制取得到的Cl2中混有杂质HCl及水蒸气,先通过饱和NaCl溶液除去HCl,再通过浓硫酸干燥,然后再进行Cl2与KI溶液的反应,若将制取得到的氯气直接通过AgNO3溶液中,可能是HCl反应产生,也可能是Cl2与水反应得到的HCl反应产生。Cl2有毒,在排放前要经NaOH溶液进行尾气处理后再排放。
18.【答案】(1)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(2)Ca(ClO)2
(3)Ca(ClO) 2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO
(4)(1)
【知识点】氧化还原反应;氯气的化学性质
【解析】【解答】考查氯气的性质、用途和氧化还原反应的判断等。
(1)氯气能被碱液吸收,可用来制取漂白粉,方程式是2Cl2+ 2 Ca(OH)2= Ca(ClO)2+ CaCl2+ 2H2O。
(2)漂白粉的主要成分是次氯酸钙和氯化钙,剩余混合物,有效成分是Ca(ClO)2。
(3)由于碳酸的酸性强于次氯酸的,所以次氯酸钙能吸收空气中的水、CO2生成次氯酸,方程式是Ca(ClO)2+ CO2+ H2O = CaCO3↓+ 2 HClO。
(4)凡是有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应,反应(1)中氯元素的化合价部分升高,部分降低,因此既是氧化剂,也是还原剂,所以反应(1)是氧化还原反应。
【分析】(1)制取漂白粉利用氯气与石灰乳的反应,生成氯化钙、次氯酸钙和水;
(2)漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物,有效成分是次氯酸钙;
(3)次氯酸钙溶液与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和次氯酸;
(4)根据反应中元素化合价是否有变化判断是否属于氧化还原反应.
19.【答案】(1)Cl2+H2O= HCl+HClO;HClO
(2)星期六、星期日
(3)星期四、星期六;天气炎热,阳光强烈,水温升高,游泳池水中的氯气含量下降快
(4)紫色花瓣先变红后褪色
(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)氯气溶于水的化学方程式为:Cl2+H2O= HCl+HClO,溶于水后的HClO有强氧化性,可杀菌消毒;故答案为:Cl2+H2O= HCl+ HClO ;HClO;
(2)由图中数据可知,星期六和星期日19时游泳池中氯气含量低于0.5 mg·L-1,池中水未得到有效的杀菌消毒处理,因此使用游泳池不安全;故答案为:星期六、星期日;
(3)由图中数据可知,星期四、星期六两天水中氯气含量显著降低,表明这两天天气炎热,阳光强烈,水温升高,游泳池水中的氯气含量下降快;故答案为:星期四、星期六;天气炎热,阳光强烈,水温升高,游泳池水中的氯气含量下降快;
(4)紫色的花瓣具有与石蕊相似的性质,而氯水中含有HCl和次氯酸,具有酸性和漂白性,因此能使紫色花瓣先变红后褪色;故答案为:紫色花瓣先变红后褪色;
(5)工业上用氯气与氢氧化钠溶液反应制取次氯酸钠溶液,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH= NaCl+NaClO+H2O,故答案为:Cl2+2NaOH= NaCl+NaClO+H2O。
【分析】(1)氯气溶于水生成次氯酸和氯化氢,其中次氯酸有强氧化性。
(2)氯气含量较高时生成的次氯酸较多,能有效杀菌。
(3)温度升高越大,则氯气含量会显著降低。
(4)氯气溶于水生成次氯酸和氯化氢,次氯酸具有漂白性,盐酸具有酸性,酸能使紫色石蕊溶液变红。
(5)工业上用氯气与氢氧化钠溶液反应制取次氯酸钠溶液。

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