第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验
◆ 知识点一 氯气的实验室制取
1.下列关于实验室制氯气的说法中错误的是 ( )
A.该反应是一个氧化还原反应,其中二氧化锰是氧化剂
B.HCl表现还原性和酸性
C.该反应的离子方程式为MnO2+4H++4Cl-MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的
2.实验室制备氯气的反应为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,其装置如图所示,下列有关说法正确的是 ( )
A.盛装浓盐酸的仪器为长颈漏斗
B.可用向下排空气法收集氯气
C.制取的氯气中会混有HCl和水蒸气
D.可用该制备氯气的装置来制备氢气
3.[2024·浙江湖州二中月考] 利用如图所示装置制备氯气并除杂,下列说法正确的是 ( )
A.装置甲中MnO2足量时,盐酸不可能被完全消耗
B.利用装置乙除去氯气中的HCl
C.利用装置丙干燥氯气
D.利用装置丁吸收尾气
4.实验室用下列两种方法制氯气:①用含146 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应,②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气 ( )
A.①比②多 B.②比①多
C.一样多 D.无法比较
5.欲用如图所示装置制备干燥的氯气,下列相关说法中正确的是 ( )
A.甲中烧瓶内装入的固体是MnO2
B.按气流方向,装置的连接顺序为a→e→d→c→b→g→f→c→b→h
C.装置乙可干燥氯气,也可防止装置戊中水蒸气进入集气瓶
D.可用干燥的淀粉碘化钾试纸检验氯气
6.某实验小组进行Cl2的制备和性质探究,下列装置和药品能实现相应实验目的的是 ( )
A.利用甲制备Cl2
B.利用乙除去Cl2中混有的HCl杂质
C.利用丙探究Cl2无漂白性
D.利用丁观察Cl2和H2燃烧反应的火焰颜色
◆ 知识点二 氯离子(Cl-)的检验
7.检验某溶液中是否含有Cl-,正确的操作是 ( )
A.取样,滴加AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成
B.取样,先加足量的稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明溶液中含有Cl-
C.取样,先加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,再加稀盐酸,沉淀不溶解,则证明溶液中含有Cl-
D.取样,先加稀盐酸酸化,再加AgNO3溶液,有白色沉淀,则证明溶液中含有Cl-
8.在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,有无色无味的气体生成,将该气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,由此判断该溶液中可能含有 ( )
A.Cl-、S B.Cl-、N
C.Cl-、C D.Cl-、OH-
9.能证明某溶液中含有NaCl的是 ( )
A.焰色试验时火焰呈黄色
B.溶液有咸味
C.取少量溶液于试管中,滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液,出现白色沉淀
D.焰色试验时火焰呈黄色,同时又能与稀硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀
10.自来水厂常用氯气对生活用水进行杀菌消毒。市场上有些不法商贩为牟取暴利,用这样的自来水冒充纯净水(离子的浓度非常低)出售,给人们的生活造成了一定的不良影响。在下列化学试剂中,可以用于鉴别这种自来水和纯净水的是 ( )
A.酚酞溶液 B.氯化钡溶液
C.氢氧化钠溶液 D.硝酸银溶液
11.有一包白色固体,它可能含有KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种,现进行如下实验:
①溶于水,得无色溶液;
②向上述溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀;
③再滴加稀硝酸,沉淀减少但不完全消失,同时有气泡生成。
根据上述现象判断:
(1)白色固体一定含有的成分是 ,可能含有的成分是 。
(2)写出上述实验中有关反应的离子方程式: 。
12.某化学实验小组利用如图所示装置制备Cl2并进行性质验证,已知常温下浓盐酸与氯酸钾能反应生成Cl2。下列说法正确的是 ( )
A.①处湿润的红色布条褪色说明Cl2具有漂白性
B.②处紫色石蕊溶液先变红说明新制氯水具有酸性
C.③处小试管中液体逐渐变成浅黄绿色说明Cl2能溶于水
D.④处出现白烟说明Cl2性质活泼
13.实验室用如图所示装置制取氯气,并用氯气进行实验,D中为红色湿布条,E中为蘸有NaBr溶液的棉花团。已知溴水为橙黄色,实验中观察到E中棉花团变黄色,F中棉花团变蓝色。下列说法错误的是( )
A.装置A中反应的离子方程式:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
B.装置B中盛有饱和食盐水,C中试剂的作用是除去Cl2中的H2O(g)
C.装置D中红色布条褪色,原因是Cl2与水反应生成了HClO
D.根据装置E和F中实验现象,可得出氧化性:Cl2>Br2>I2
14.FeCl3易与水反应、易升华,是化学反应中常用的催化剂。实验室用如图所示装置制备少量FeCl3。下列说法正确的是 ( )
已知:产率=×100%
A.按气流方向,上述装置合理的连接顺序为A→E→C→B→D
B.实验时,应先点燃B处酒精灯,再点燃A处酒精灯
C.冷水的作用是将FeCl3蒸气转变为固体,D装置可以用E装置代替
D.若铁屑质量为11.2 g,反应制得26.0 g FeCl3,则该实验中FeCl3的产率为80%
15.为鉴别Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl和NH4NO3五瓶无标签溶液,取四支试管,每支试管分别装入上述一种溶液,再向上述试管中加入少许剩下的一种溶液,下列叙述错误的是 ( )
A.若有三支试管出现沉淀时,则后加入的是AgNO3溶液
B.全部没有明显现象时,则后加入的是NH4NO3
C.一支试管出现气泡,两支试管出现沉淀时,则后加入的是HCl溶液
D.若只有两支试管出现沉淀,其余两支试管无明显现象时,则后加入的是BaCl2溶液
16.实验室制备的Cl2中会混有HCl,某同学设计了如图所示的实验装置进行验证,按要求回答下列问题。
(1)实验室利用MnO2制备Cl2,反应的离子方程式为 。
(2)所需实验装置从左至右的连接顺序为 。(填装置序号)
(3)装置③中铜网的作用 (用化学方程式表示)。
(4)有同学提出该装置存在缺陷,为排除干扰,在气体通入装置①之前,要加装一个检验装置⑤,以证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种,装置⑤中应放入 。
17.[2023·浙江黄岩中学期末] 氯的含氧酸盐具有较强的氧化性,能够杀菌消毒。某化学兴趣小组用氯气和相应的碱溶液反应制取NaClO和KClO3,制备装置如图所示(部分夹持仪器略去)。已知:
①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
②氯气与碱反应,温度较高时生成Cl,温度较低时生成ClO-。
(1)在实验开始之前,应当进行的操作是 。
(2)装置B中的试剂为 。
(3)a溶液是 ,原因是 。
(4)如果缺少装置B,对制取NaClO和KClO3的影响是 。
(5)装置E的作用是 ,写出所发生反应的化学方程式: 。 ]
第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验
1.C [解析] 由MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑可知,二氧化锰是氧化剂,HCl中氯元素部分化合价升高,HCl既表现还原性,又表现酸性;氯化锰是可溶于水的盐,在离子方程式中应写成离子符号。
2.C [解析] 盛装浓盐酸的仪器为分液漏斗,A错误;氯气的密度比空气大,应用向上排空气法收集,B错误;加热过程中浓盐酸会挥发,也有水蒸气产生,C正确;较活泼的金属与酸反应制备氢气不需要加热,D错误。
3.A [解析] 随着反应的进行,浓盐酸变稀到一定程度,反应会停止,A正确;NaOH溶液与氯气、HCl均会反应,B错误;洗气时应从长导管进气,C错误;澄清石灰水浓度太小,吸收尾气氯气的效果不好,应用NaOH溶液,D错误。
4.B [解析] 浓盐酸与MnO2反应的化学方程式是MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,稀盐酸和MnO2不反应,①用含146 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应,HCl不能完全反应,所得氯气的质量小于71 g;②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应,MnO2能完全反应,所得氯气的质量为71 g,②比①得到的氯气多,故选B。
5.C [解析] MnO2与浓盐酸反应需要加热,装置甲没有加热装置,A错误;收集Cl2的方法应为向上排空气法,装置的连接顺序为a→e→d→c→b→f→g→c→b→h,B错误;装置乙是干燥装置,实验目的是制得干燥的氯气,装置乙要用到两次,既要除去Cl2中的水蒸气,又要防止戊中的水蒸气进入集气瓶,C正确;检验氯气需要湿润的淀粉碘化钾试纸,D错误。
6.B [解析] MnO2与浓盐酸在常温下不反应,必须加热,缺少酒精灯,A错误;制取的Cl2中混有HCl,将其通过盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶除去HCl,B正确;鲜花中含有水分,能与Cl2反应生成HCl和HClO,故鲜花褪色,不能证明Cl2无漂白性,C错误;应将H2通过导管通入盛有Cl2的集气瓶,并点火燃烧,D错误。
7.B [解析] 取样,滴加AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,该沉淀可能是氯化银、碳酸银、硫酸银等,原溶液中不一定有Cl-,故不选A;取样,先加足量的稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,该沉淀一定是氯化银,则证明溶液中含有Cl-,故选B;取样,先加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该沉淀可能是碳酸银,再加稀盐酸,碳酸银转化为氯化银沉淀,原溶液中不一定有Cl-,故不选C;取样,先加稀盐酸酸化,引入氯离子,再加AgNO3溶液,生成氯化银沉淀,原溶液中不一定有Cl-,故不选D。
8.C [解析] 根据题给现象,生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸,且产生使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中可能存在C和Cl-。
9.D [解析] 要证明含有Na+,则进行焰色试验,火焰为黄色;要证明含有Cl-,则加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液后生成白色沉淀。
10.D [解析] Cl2消毒过的自来水中含有HCl和HClO,用AgNO3溶液即可鉴别,产生白色沉淀的是自来水,不产生沉淀的是纯净水。
11.(1)KCl和K2CO3 KNO3
(2)Ag++Cl-AgCl↓、2Ag++CAg2CO3↓、Ag2CO3+2H+2Ag++H2O+CO2↑
[解析] 由②产生白色沉淀知,可能含有K2CO3和KCl中的一种或两种;由③沉淀减少且有气泡生成可知,一定含有K2CO3;由沉淀不完全消失可知,一定含有KCl。
12.C [解析] ①处湿润的红色布条褪色,其原因是Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白性,干燥的Cl2无漂白性,A错误;浓盐酸易挥发出HCl,②处紫色石蕊溶液先变红,不能证明氯水具有酸性,B错误;③处小试管中液体逐渐变成浅黄绿色,其原因是反应生成的Cl2溶于其中所致,C正确;Cu与Cl2反应生成CuCl2固体,产生棕黄色的烟,D错误。
13.D [解析] 装置A中MnO2与浓盐酸在加热条件下发生反应生成氯气,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,A正确;装置B中盛装饱和食盐水,用于除去HCl杂质,装置C中用浓硫酸干燥氯气,装置G用于吸收尾气,B正确;氯气与水反应生成的HClO具有漂白性,则D中红色湿布条褪色,C正确;E中氯气与NaBr反应生成溴,则E中棉花团变黄色,F中氯气与KI反应生成I2,淀粉遇碘变蓝,则F中棉花团变蓝色,氯气与NaBr、KI均能反应,但该实验不能比较Br2、I2的氧化性强弱,D错误。
14.D [解析] 装置A用于制备Cl2,产生气体先通过饱和食盐水除去HCl,再通过浓硫酸除去水蒸气;装置B中铁屑与干燥Cl2在加热条件下反应生成FeCl3并收集在置于冷水的集气瓶中,装置D中碱石灰用于吸收Cl2尾气,故装置连接顺序为A→C→E→B→D,A错误。实验时先点燃A处酒精灯,利用产生的Cl2排出装置内的空气,待装置中充满黄绿色气体时,再点燃B处酒精灯,B错误。浓硫酸不能吸收Cl2尾气,故D装置不能用E装置代替,C错误。若铁屑质量为11.2 g,根据反应方程式,理论上生成FeCl3的质量为32.5 g,故FeCl3的产率为×100%=80%,D正确。
15.C [解析] 因为AgNO3溶液与Na2CO3、BaCl2、HCl反应均有白色沉淀生成,AgNO3和NH4NO3溶液不反应,A正确;NH4NO3和剩余4种溶液均不反应,B正确;加入HCl溶液后,一种(Na2CO3)溶液出现气泡,一种(AgNO3)溶液出现沉淀,其他没有现象,C错误;加入BaCl2溶液,则Na2CO3、AgNO3两种溶液产生沉淀,其他没有现象,D正确。
16.(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)②④③①
(3)Cl2+CuCuCl2
(4)湿润的淀粉-KI试纸(或湿润的有色布条)
[解析] (1)实验室用浓盐酸与二氧化锰加热制氯气,另外还生成氯化锰和水,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。(2)若验证实验室制得的Cl2中混有HCl,要先用浓硫酸干燥,然后用灼热的铜消耗完氯气,最后用硝酸银溶液检验HCl的存在,所以连接顺序为②④③①。(3)装置③中铜网的作用主要是除去氯气,化学反应方程式为Cl2+CuCuCl2。(4)根据(1)中的分析可知,如果铜没有将氯气完全吸收,气体最终通入AgNO3溶液中,产生的沉淀就不一定是氯化氢与AgNO3反应产生的,所以为了确保实验结论的可靠性,应排除氯气的干扰,在气体通入装置①之前,要加装一个检验装置⑤用于检验氯气是否除尽,以证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种,所以装置⑤中应放入湿润的淀粉-KI试纸(或湿润的有色布条)。
17.(1)检查装置气密性 (2)饱和食盐水
(3)KOH溶液 氯气与碱反应,温度较高时生成Cl,C处采用水浴加热,可制取KClO3
(4)降低KClO3、NaClO的产率
(5)吸收多余氯气,防止污染空气
Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O
[解析] MnO2与浓盐酸混合加热,发生氧化还原反应制取Cl2。浓盐酸具有挥发性,制取得到的Cl2中含有杂质HCl,可通过饱和NaCl溶液除去。在装置C中,Cl2与热KOH溶液反应产生KCl、KClO3、H2O;剩余的Cl2与装置D中的NaOH溶液在低温下反应生成NaCl和NaClO。为避免污染空气,多余的Cl2经过装置E中的NaOH溶液吸收处理,然后排放。第二节 氯及其化合物
第1课时 氯气的性质
◆ 知识点一 氯气与金属、非金属单质的反应
1.[2004·浙江镇海中学月考] 下列有关Cl2的说法中,不正确的是 ( )
A.Cl2是一种黄绿色的有毒气体
B.干燥的Cl2可保存在钢瓶中
C.铁丝在Cl2中加热生成FeCl3
D.氯气和液氯是两种不同的物质
2.下列氯化物中,既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金属和盐酸反应制得的是 ( )
A.CuCl2 B.FeCl3
C.FeCl2 D.AlCl3
3.为了探究氯气的性质,进行了以下四个实验。下列说法错误的是 ( )
A.四个实验中氯气均表现氧化性
B.可以用坩埚钳夹住灼烧后的钠立刻放入充满氯气的集气瓶中
C.金属铁和铜在实验中均燃烧得到高价态的金属氯化物
D.氢气需要先验纯再通入氯气中点燃
◆ 知识点二 氯气与水的反应
4.[2024·浙江宁波北仑中学月考] 下列有关氯水的说法错误的是 ( )
A.新制氯水呈浅黄绿色
B.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生
C.向氯水中滴加AgNO3溶液,有白色沉淀产生
D.向新制氯水中滴加少量紫色石蕊溶液,溶液最终呈红色
5.[2024·浙江台州八校联盟联考] 如图所示,将潮湿的Cl2通过甲装置后,再通过放有干燥红色布条的乙装置,红色布条不褪色,则甲装置中所盛试剂可能是( )
①浓硫酸 ②NaOH溶液 ③水 ④饱和食盐水
A.①④ B.②③
C.①② D.②③④
6.[2024·浙江杭州地区月考] 某兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中氯水的pH、氯水中氯离子的浓度、广口瓶中氧气的体积分数的变化,实验结果如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.氯水呈黄绿色,说明氯水中存在Cl2、HCl、HClO
B.从图中相关曲线变化可知在光照过程中溶液的导电能力逐渐增强
C.氯水的pH随光照时间增加而减小,说明光照可减少氢离子的浓度
D.光照过程中O2体积分数逐渐增加,说明发生了氧化还原反应,其中O2为还原产物
7.[2024·浙江黄岩中学月考] 某同学在pH试纸上滴几滴新制氯水,现象如图所示,有关该实验的说法中正确的是 ( )
A.该实验说明Cl2具有漂白性
B.该实验说明H+扩散速率比HClO快
C.将实验后的pH试纸在酒精灯上微热,试纸又恢复为原来的颜色
D.若用久置的氯水进行实验,现象相同
◆ 知识点三 氯气与碱的反应
8.“84”消毒液的有效成分为NaClO。下列有关“84”消毒液的说法正确的是 ( )
A.“84”消毒液属于纯净物
B.“84”消毒液除能杀菌消毒外,还可作漂白剂
C.“84”消毒液中的NaClO比较稳定,不需密封保存
D.“84”消毒液杀菌消毒过程中,并未发生氧化还原反应
9.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.漂白粉被氧化了
B.有色布条被空气中的氧气氧化了
C.漂白粉跟空气中的CO2反应充分,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
10.某品牌“84”消毒液使用说明的一部分如图所示,下列说法错误的是 ( )
主要成分:次氯酸钠(NaClO)
注意事项:
①本品为外用消毒剂,不可内服。
②本品对金属制品有腐蚀作用,对棉纺织品有漂白脱色作用。
③密闭、避光、避热、置于阴凉处保存。
A. 用pH试纸检验该溶液,试纸变蓝
B.“84”消毒液不能用不锈钢容器盛放
C.NaClO与双氧水的消毒原理相同
D.该溶液具有强氧化性,故可用于杀菌消毒
11.[2023·浙江杭州S9联盟期中] 曾有报道,在清洗卫生间时,因混合使用“84”消毒液(主要成分是NaClO)与“洁厕灵”(主要成分是稀盐酸)而发生氯气中毒事件。现利用如图所示装置探究“84”消毒液与“洁厕灵”的反应,将注射器中的“洁厕灵”注入试管中,以下说法错误的是 ( )
A.可观察到试管内产生黄绿色气体
B.湿润pH试纸先变红,后褪色
C.湿润的淀粉-KI试纸变蓝色
D.棉花团蘸有的溶液A是饱和NaCl溶液,其作用是防止氯气外逸
12.[2023·浙江黄岩中学期末] 用试管和胶头滴管完成“84”消毒液(主要成分为NaClO)的氧化性和漂白性的探究,下列对比实验现象的分析不正确的是( )
对比实 验操作 ①1 mL蒸馏水+“84”消毒液+石蕊溶液 ②1 mL较稀硫酸+“84”消毒液+石蕊溶液 ③1 mL较浓硫酸+“84”消毒液+石蕊溶液
实验 现象 混合后溶液pH=9.9,短时间内未褪色,一段时间后蓝色褪去 混合后溶液pH=5.0,蓝色迅速褪去,无气体产生 混合后溶液pH=3.2,蓝色迅速褪去,并产生大量气体,该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
A.对比实验①和②,②中蓝色迅速褪去的原因是发生反应:H++ClO-HClO
B.实验③中产生的气体是Cl2,由HClO分解得到:2HClOCl2↑+H2O
C.对比实验①②③,溶液的pH可能会影响ClO-的氧化性或Cl-的还原性
D.加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但不能加入过多酸
13.[2024·浙江台州书生中学期中] 某兴趣小组用如图所示实验装置(部分夹持仪器已略去)制取并探究Cl2的性质,装置(Ⅰ)中发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
[实验探究]
(1)装置(Ⅰ)中仪器a的名称是 。
(2)装置(Ⅱ)中浓硫酸的作用是 。
(3)实验进行一段时间后,装置(Ⅲ)中的实验现象与分析:
①对甲、乙两处红纸花颜色变化的描述正确的是 (填标号)。
A.甲不褪色,乙褪色
B.甲褪色,乙不褪色
②对比甲、乙两处实验现象,可知具有漂白性的物质是 (填“Cl2”或“HClO”)。
③丙处淀粉KI试纸变为蓝色,其中Cl2和KI发生反应,补充完整下面的化学方程式:Cl2+2KI2KCl+ 。
(4)从实验安全和环境保护的角度考虑,该实验存在的一个明显缺陷是 。
(5)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-三种微粒所占百分数与pH的关系如图所示,则用Cl2处理饮用水时,溶液pH的最佳控制范围是 。
14.某化学兴趣小组的同学买来一瓶“84”消毒液,请大家与他们一同来研讨以下问题:
(1)此瓶“84”消毒液的说明书上这样写道:“本品为无色液体,呈碱性……”请你推测它的有效成分是 。
A.Cl2 B.H2O2
C.NaClO D.KMnO4
(2)该化学兴趣小组的同学在瓷碗中盛放20 mL该“84”消毒液,露置在阳光充足的室内,他们对“84”消毒液的消毒效果和组成成分的变化进行了研究,得出数据如图所示。
从图甲和乙中数据可得知“84”消毒液暴露在空气中半小时后,其主要溶质是 ,用化学方程式表示其中变化的主要原因:NaClO+CO2+H2OHClO+NaHCO3、 、 。
(3)该化学兴趣小组的同学选了紫色石蕊溶液对“84”消毒液的性质进行实验探究,请你帮助他们完成实验报告:
实验操作 预期现象 结论
该化学实验小组的同学上网查询有关“84”消毒液的信息时,发现这样一则消息:有一家庭主妇把“84”消毒液和清洁剂(呈酸性、含Cl-)都倒出一些混合在一起,进行刷洗。一会儿,她就晕倒在房间里。这几位同学感到迷惑不解。请你用离子方程式帮助他们解开这一悬念: 。
第二节 氯及其化合物
第1课时 氯气的性质
1.D [解析] Cl2是一种黄绿色的有毒气体,故A正确;干燥的Cl2不能与铁反应,所以可保存在钢瓶中,故B正确;Cl2的氧化性很强,能够把铁氧化为+3价,生成FeCl3,故C正确;液氯是液态的氯气,都是Cl2,是同一种物质,故D错误。
2.D [解析] Cl2具有强氧化性,与变价金属Fe反应只能生成FeCl3,不能生成FeCl2;Cu是不活泼金属,不能与盐酸反应;Fe与盐酸反应生成FeCl2,不能生成FeCl3。
3.B [解析] 氯气与Na、Fe、Cu和H2反应,生成金属氯化物或HCl,Cl2均是氧化剂,表现氧化性,A正确;钠的熔点较低,受热熔化,不能用坩埚钳夹住,B错误;Cl2具有强氧化性,与变价金属Fe、Cu反应时,生成高价态金属氯化物FeCl3和CuCl2,C正确;若氢气中混有空气,则点燃易发生爆炸,故氢气要先检验纯度,D正确。
4.D [解析] 新制氯水中含有氯气,氯气为黄绿色气体,故呈浅黄绿色,故A正确;氯水中含氯气和水生成的盐酸,盐酸和碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,故加入NaHCO3粉末,有气泡产生,故B正确;氯水中含氯气和水生成的盐酸,向氯水中滴加AgNO3溶液,银离子和氯离子生成白色沉淀,故C正确;氯气和水生成的次氯酸具有漂白性,能使有色物质褪色,故最终溶液显无色,故D错误。
5.C [解析] 干燥的氯气没有漂白性,潮湿的Cl2中含有漂白性的次氯酸,可使干燥的有色红布条褪色,但通过甲装置后,再通过放有干燥红色布条的乙装置,红色布条不褪色,说明甲装置可干燥氯气,也可吸收氯气,从而使气体不再具有漂白性。根据上述分析可知,装置甲中可放置浓硫酸干燥氯气或氢氧化钠溶液吸收氯气,均可达到实验目的,但水、饱和食盐水均不能达到实验目的,故C符合题意。
6.B [解析] 氯水呈黄绿色,说明氯水中存在氯气分子,无法说明HCl和HClO的存在,A错误;光照过程中氯水的pH逐渐减小,氢离子浓度增大,同时氯离子浓度也增大,光照过程中溶液的导电能力逐渐增强,B正确;氯水的pH随光照时间增加而减小,说明光照可以增大氢离子的浓度,C错误;光照过程中氧气的体积分数逐渐增加,是因为发生了反应2HClO2HCl+O2↑,该反应为氧化还原反应,HClO中的O失电子被氧化生成氧气,氧气为氧化产物,D错误。
7.B [解析] 氯水中含有的HClO具有强氧化性,可漂白pH试纸,Cl2无漂白性,A错误;外圈呈浅红色,内部呈白色,说明H+扩散速率比HClO快,B正确;HClO的强氧化性漂白是永久性的,将pH试纸微热,试纸不会恢复原来的颜色,C错误;久置的氯水因HClO分解生成HCl和O2,只有酸性、无漂白性,故pH试纸只变红,现象不同,D错误。
8.B [解析] “84”消毒液为次氯酸钠、氯化钠的水溶液,属于混合物,A错误;次氯酸钠具有强氧化性,因此“84”消毒液除能杀菌消毒外,还可作漂白剂,B正确;“84”消毒液在空气中久置,先发生反应CO2+H2O+NaClONaHCO3+HClO,后发生反应2HClO2HCl+O2↑,从而使其变质,需密封保存,C错误;利用次氯酸钠的强氧化性来杀菌消毒,该过程中发生氧化还原反应,D错误。
9.C [解析] 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+H2OCaCO3↓+2HClO,增大HClO浓度,使漂白性增强。
10.A [解析] “84”消毒液中的NaClO具有强氧化性,能漂白pH试纸,用pH试纸检验该溶液,试纸会被漂白,A错误;“84”消毒液对金属制品有腐蚀作用,不能用不锈钢容器盛放,B正确; NaClO、H2O2漂白都是因为有强氧化性,C正确;该溶液具有强氧化性,故可用于杀菌消毒,D正确。
11.D [解析] “洁厕灵”的主要成分是稀盐酸,“84”消毒液中的次氯酸钠与稀盐酸发生氧化还原反应会产生黄绿色的氯气,A正确;氯气溶于水会形成盐酸和漂白性的次氯酸,使湿润的pH试纸先变红后褪色,B正确;氯气遇到KI会发生氧化还原反应Cl2+2I-2Cl-+I2,产生的碘单质会使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色,C正确;次氯酸钠与盐酸反应后有氯气产生,氯气有毒,不能随意排放到空气中,棉花团蘸取NaOH溶液,其作用是吸收生成的氯气,防止逸出造成环境污染,饱和氯化钠溶液会降低氯气在水中的溶解度,达不到实验目的,D错误。
12.B [解析] 实验②中加入稀硫酸,蓝色迅速褪去,可能原因是ClO-和H+结合生成HClO,溶液的漂白能力增强,A正确;实验③中产生的气体是Cl2,Cl-和ClO-在酸性较强的条件下发生反应:2H++Cl-+ClO-Cl2↑+H2O,B错误;对比实验①②③,pH=5.0时,ClO-氧化性较pH=9.9时强,pH=3.2时,ClO-氧化性强,且Cl-的还原性增强,被氧化为Cl2,溶液pH的大小会影响反应过程,会影响ClO-的氧化性或Cl-的还原性,C正确;加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但酸的浓度过大会产生污染性气体Cl2,故需要调控到合适的pH才能安全使用,D正确。
13.(1)分液漏斗 (2)干燥氯气
(3)①A ②HClO ③I2
(4)缺少尾气(Cl2)吸收装置
(5)3~5.5
[解析] (2)浓硫酸作为干燥剂,除去氯气中的水蒸气。(3)干燥氯气没有漂白性,潮湿氯气会产生HClO,具有漂白性,则甲中干燥红纸花不褪色,乙中潮湿红纸花褪色。(4)氯气有毒,可用NaOH溶液吸收,装置末端缺少尾气处理装置。(5)Cl2处理饮用水时,HClO浓度越大,杀菌能力越强,由图可知溶液pH的最佳控制范围为3~5.5。
14.(1)C
(2)氯化钠(或NaCl) 2HClO2HCl+O2↑
HCl+NaHCO3CO2↑+H2O+NaCl
(3)取一干净试管,加入1~2 mL“84”消毒液,然后滴加几滴紫色石蕊溶液 溶液先变蓝后褪色 “84”消毒液具有碱性和氧化性(或漂白性)
(4)ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O
[解析] (1)通过“本品为无色液体”即可排除Cl2和KMnO4;通过“呈碱性”可知为NaClO。(2)从图甲和乙中数据可知“84”消毒液暴露在空气中半小时后,消毒效果几乎为零,溶液pH接近7,溶液中的主要溶质应该是氯化钠,所发生反应的化学方程式为NaClO+CO2+H2OHClO+NaHCO3,2HClO2HCl+O2↑,HCl+NaHCO3CO2↑+H2O+NaCl。(3)“84”消毒液具有碱性和氧化性(或漂白性)。取一干净试管,加入1~2 mL“84”消毒液,然后滴加几滴紫色石蕊溶液,溶液会先变蓝后褪色。(4) “84”消毒液主要成分是次氯酸钠,清洁剂呈酸性、含Cl-,二者混合,ClO-在酸性条件下氧化Cl-生成氯气,发生反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O。
