基础课时12 氯气的性质
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(一)氯气与金属、非金属单质的反应
1.(2023·日照五莲一中高一月考)当足量的Cl2或盐酸分别与下列金属反应时，均有MCl2型化合物生成的是( )
A.Al B.Mg
C.Cu D.Ag
2.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.氯气是无色，有刺激性气味的气体
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.氢气在氯气中燃烧，火焰呈苍白色
3.如图所示实验装置，烧瓶内充满氯气，底部有一层细沙(不参与反应)，在细沙上放一小块钠，再用滴管从a口滴下几滴水，恰好落在钠块上，瓶内剧烈反应。下列对此实验的说法，不正确的是( )
A.所充氯气应用向上排空气法收集
B.玻璃导管具有平衡气压的作用
C.烧瓶中氯气与两种物质发生了反应
D.反应中，烧瓶内充满了白色烟雾
(二)氯气与水、碱的反应
4.实验表明：将氯水滴加到蓝色石蕊试纸上，试纸上会出现如图所示的半径慢慢扩大的内外两个圆环，且两环颜色不同，下列有关说法不正确的是( )
A.此实验表明氯水具有酸性、漂白性
B.内环呈白色外环呈红色或浅红色
C.氯水中形成次氯酸的反应中还原产物是HClO
D.内外环上颜色的差异表明此变化过程中，盐酸与指示剂的反应比氧化还原反应快
5.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
6.如图所示，从A处通入新制备的Cl2，关闭B时，C处的干燥红色布条看不到明显现象，当打开B后，C处红色布条逐渐褪色，D瓶中装的溶液不可能是( )
A.浓硫酸 B.NaOH溶液
C.KI溶液 D.饱和NaCl溶液
7.(1)在某防空防灾演习现场，模拟一起大客车与一辆装有氯气的槽罐车发生追尾事故，造成槽罐翻落、氯气泄露。人防办立即指挥专业救援队在事发地点，测定风向，进行事故处置。引导大客车上的乘客________(填序号)
a.顺风向高处转移 b.顺风向低处转移
c.逆风向高处转移 d.逆风向低处转移
(2)如图所示，将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有潮湿有色布条的广口瓶，可观察到的现象是____________________________________________
________________________________________________________________。
(3)为防止氯气尾气污染空气，根据氯气的性质，可用NaOH溶液吸收多余的氯气，原理是(用离子方程式表示)___________________________________________
__________________________________________________________________。
根据这一原理，工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉，漂白粉的有效成分是________(填化学式)，长期露置于空气中的漂白粉会失效的原因，用化学反应方程式可表示为___________________________________________
_________________________________________________________________。
B级 素养培优练
8.用图1所示装置向装有一瓶氯气的集气瓶中添加适量的蒸馏水，振荡，先利用注射器滴加NaOH溶液，再利用注射器滴加稀盐酸，用压强传感器测得集气瓶内的压强随时间变化的曲线如图2所示。下列说法错误的是( )
A.阶段①说明氯气溶于水，溶于水的氯气全部与水反应
B.阶段②的压强变小，该过程发生了氧化还原反应
C.阶段③发生反应的离子方程式为Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
D.若将Cl2换成CO2，所得的压强变化趋势与图2相似
9.向氯水中加入下列物质，表中现象及解释均正确的是( )
选项 加入物质 现象 解释
A AgNO3溶液 有白色沉淀生成 氯水中含有Cl－
B 石蕊溶液 显红色 氯水中有盐酸
C CaCO3 有气体放出 盐酸、次氯酸酸性比碳酸强
D 有色布条 有色布条褪色 Cl2有漂白性
10.已知：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，如图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好。已知KSCN遇Fe3＋会生成红色的物质。
(1)在KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O反应中________(填化学式)是氧化剂，氧化剂与还原剂个数之比为________。
(2)滴有KSCN的FeCl2溶液变为________色。
(3)滴有酚酞的NaOH溶液颜色变化为________。
(4)紫色石蕊溶液颜色变化为先变红后褪色，褪色是因为________有漂白性。
(5)淀粉 KI溶液变为蓝色，用离子方程式表示反应原理：___________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
11.冬季是流感高发季节，口罩作为防护工具，可以有效防止飞沫的传播。除了佩戴口罩，还需要加强对隔离场所的消毒。常用的消毒剂有双氧水、医用酒精以及含氯消毒剂。其中含氯消毒剂的家族最庞大、应用最广泛。
(1)“84”消毒液是一种常用消毒剂，写出工业上用氯气制备“84”消毒液的化学方程式：______________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)二氧化氯是一种高效消毒剂。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：___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
② ClO2在杀菌消毒过程中会产生少量副产物亚氯酸盐(ClO)，需将其转化为Cl－除去，下列试剂中可将ClO转化为Cl－的是________(填字母)。
a.O3 b.FeSO4
c.KI d.KMnO4
③相同条件下，ClO2的消毒能力是相同分子数的Cl2的________倍 (假设ClO2、Cl2全部都被还原为Cl－，没有其他的含氯产物生成)。
(3)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的消毒剂和漂白剂。Mathieson法制备亚氯酸钠的流程如图：
①写出反应Ⅰ的化学方程式：_______________________________________
______________________________________________________________。
②反应Ⅱ生成的氧化产物是________(写化学式)。
基础课时12 氯气的性质
1.B [铝与氯气或盐酸反应均生成氯化铝,A错误;氯气、盐酸与镁反应,均生成氯化镁,B正确;铜不与盐酸反应,C错误;氯气与银反应生成氯化银,盐酸不与银反应,D错误。]
2.B [钠、铁、铜和氢气在氯气中燃烧分别生成氯化钠、氯化铁、氯化铜、氯化氢气体,Cl的化合价均降低为-1价,氯气均表现出氧化性,故A正确; 氯气是黄绿色、有刺激性气味的气体,故B错误; 氯气与变价金属反应生成高价的金属氯化物,铁在氯气中的反应为2Fe+3Cl22FeCl3,铜在氯气中反应为Cu+Cl2CuCl2,故C正确; 氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体,火焰呈苍白色,故D正确。]
3.C [氯气密度比空气大,应用向上排空气法收集,故A正确; 玻璃导管与大气相连,具有平衡气压的作用,故B正确; Na与水反应生成氢氧化钠和氢气放热,同时Na、水、氢气、氢氧化钠均与氯气反应,故C错误; 钠与水反应放出大量的热使钠与氯气反应生成氯化钠固体颗粒,氯气与氢气反应有HCl生成,与水蒸气结合,故为白色烟雾,故D正确。]
4.C [由氯水的成分和实验现象可知,该实验能表明氯水具有酸性、漂白性,A正确;内环呈白色外环呈红色或浅红色,内环是HClO起作用,外环是H+起作用,B正确;Cl2+H2OHCl+HClO,还原产物是HCl,HClO是氧化产物,C错误。]
5.A [氯气是气体,不便于保存和运输,将气体转化为较稳定的固体物质便于保存和运输,所以工业上将氯气制成漂白粉,A正确;工业上用氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,石灰水中氢氧化钙浓度太低,生产的漂白粉太少,不经济,B错误;“84”消毒液的有效成分是NaClO,NaClO与洁厕灵所含成分盐酸反应可生成氯气,因此“84”消毒液与洁厕灵不能混用,C错误;Ca(ClO)2可生成具有漂白性的次氯酸,氯化钙不具有漂白性,D错误。]
6.D [浓硫酸具有吸水性,氯气通过浓硫酸得到干燥的氯气,C中红色布条无明显现象,故A与题意不符;氯气通过NaOH溶液,与氢氧化钠反应,关闭B时,C处的红色布条看不到明显现象,故B与题意不符;氯气通过KI溶液,与KI溶液反应,关闭B时,C处的红色布条看不到明显现象,故C与题意不符;氯气与饱和食盐水不反应,进入C的为潮湿的氯气,关闭B时,C处红色布条逐渐褪色,故D符合题意。]
7.(1)c (2)干燥的有色布条无明显变化,湿润的有色布条褪色
(3)Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O Ca(ClO)2
Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO,2HClO2HCl+O2↑
解析 (1)氯气有毒,且氯气的密度大于空气的密度,因此引导大客车上的乘客逆风高处转移,选项c正确。(2)氯气本身不具有漂白性,干燥的氯气不能使干燥的有色布条褪色,氯气遇到水产生次氯酸,次氯酸具有强氧化性,具有漂白性,氯气能使湿润有色布条褪色。(3)Cl2能与NaOH发生歧化反应,其离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O;漂白粉的成分是CaCl2和Ca(ClO)2,其有效成分是Ca(ClO)2;碳酸的酸性强于次氯酸,漂白粉长期露置于空气中发生Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO,2HClO2HCl+O2↑。
8.A [A项,阶段①说明氯气溶于水,但溶于水的氯气只是部分与水反应生成盐酸和次氯酸,错误;B项,阶段②的压强变小,是因为氯气和氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠、氯化钠和水,该过程发生了氧化还原反应,正确;C项,阶段③压强又逐渐增大,说明有气体生成,该气体是氯气,发生反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+Cl2↑+H2O,正确;D项,若将Cl2换成CO2,二氧化碳能溶于水,但溶解度不大,加入氢氧化钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,最后加入盐酸又产生二氧化碳,因此所得的压强变化趋势与图2相似,正确。]
9.A [氯水中存在Cl-,和Ag+结合生成白色沉淀,离子反应为Cl-+Ag+AgCl↓,故A正确;氯水中有盐酸,故存在H+,能使石蕊显红色,氯水中存在HClO具有漂白性,所以溶液先变红后褪色,故B错误;氯水中有盐酸,故存在H+,能与CaCO3反应生成氯化钙、水和二氧化碳,但次氯酸不和CaCO3反应,故C错误;氯水中存在HClO,具有漂白性,能够使有色布条褪色,而Cl2不具有漂白性,故D错误。]
10.(1)KClO3 1∶5 (2)红 (3)溶液红色褪去 (4)HClO(或次氯酸) (5)Cl2+2I-I2+2Cl-
解析 (1)在KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2↑+3H2O反应中,KClO3中Cl元素的化合价由+5价→0,被还原,为氧化剂,HCl中Cl元素的化合价由-1→0,被氧化,为还原剂,其中6个HCl生成1个KCl,被氧化的HCl为5个,则氧化剂与还原剂个数之比为1∶5。(2)生成的氯气遇到滴有KSCN的FeCl2溶液,氯气能将亚铁离子氧化为铁离子,KSCN溶液遇铁离子变红。(4)氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,酸使石蕊变红,次氯酸使其褪色,则溶液先变红后褪色,能说明次氯酸具有漂白性。(5)生成的氯气遇到淀粉 KI溶液,氯气能将碘离子氧化为碘单质,淀粉溶液遇碘单质变蓝,反应的离子方程式为Cl2+2I-I2+2Cl-。
11.(1)Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
(2)①+2H2O+2NaCl
②bc ③2.5
(3)①2NaClO3+H2SO4+SO22NaHSO4+2ClO2 ②O2
解析 (2)②Cl转化为Cl-,氯元素由+3价变为-1价,Cl作氧化剂,被还原,需要外加还原剂,故选bc。③ClO2生成氯离子,化合价由+4价变为-1价,故共转移5个电子,Cl2生成氯离子,化合价由0价变成-1价,共转移2个电子,故ClO2的消毒能力是等分子数Cl2的2.5倍。(3)①根据图示可知反应物为NaClO3、H2SO4、SO2,生成物为NaHSO4、ClO2,结合得失电子守恒、原子守恒可得反应的化学方程式为2NaClO3+ H2SO4+SO22NaHSO4+2ClO2。②由图示可得反应Ⅱ的反应为ClO2+H2O2+NaOHNaClO2+其他产物,可以分析氯元素的化合价由+4变为+3,是氧化剂,被还原,故NaClO2为还原产物,则H2O2为还原剂,其中氧元素的化合价由-1价变为0价,故氧化产物为O2。基础课时13 氯气的实验室制法 氯离子的检验
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(一)氯离子的检验
1.能证明某溶液中含有NaCl的是( )
A.焰色试验是黄色
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.焰色试验是黄色，同时又能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀
2.向某未知溶液中加入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，将气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。由此判断该溶液中含有( )
A.Cl－、SO B.Cl－、NO
C.Cl－、CO D.Cl－、OH－
3.用如图所示方法，检验某固体中是否含有Cl－，下列说法正确的是( )
A.①是BaCl2溶液，②是稀盐酸
B.①是稀盐酸，②是稀BaCl2溶液
C.①是稀硝酸，②是AgNO3溶液
D.①是稀硫酸，②是AgNO3溶液
(二)氯气的实验室制法
4.实验室用MnO2和浓盐酸制Cl2时，有如下操作：①连好装置，检查气密性；②缓缓加热；③加入MnO2粉末；④从装有浓盐酸的分液漏斗中加入浓盐酸；⑤将多余氯气用NaOH溶液吸收；⑥用向上排气收集氯气。顺序正确的是( )
A.①②③④⑥⑤ B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤
5.已知：常温下把浓盐酸滴到KMnO4固体上可产生Cl2。下列所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是( )
A.a—b—c—d—e—f—g—h
B.a—e—d—c—b—h—i—g
C.a—d—e—c—b—h—i—g
D.a—c—b—d—e—h—i—f
6.已知：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，I2遇淀粉溶液变蓝色。
实验室常用二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气，用如图装置可制备纯净、干燥的氯气，并验证其部分性质。
试回答下列问题：
(1)A中发生反应的化学方程式是_______________________________________
________________________________________________________________。
(2)C、D中所用试剂分别是________、________。
(3)B中出现的现象是_____________________________________________
_______________________________________________________________。
(4)请用离子方程式表示F中NaOH溶液的作用：
____________________________________________________________________。
B级 素养培优练
7.现有盐酸、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液和氯水四种溶液，可用来区别它们的一种试剂是( )
A.AgNO3溶液 B.酚酞溶液
C.紫色石蕊溶液 D.饱和食盐水
8.实验室利用如图所示装置制备干燥、纯净的氯气。下列有关叙述不正确的是( )
A.本实验操作顺序：检验装置气密性→添加固体药品→添加液体药品→加热
B.装置Ⅱ、Ⅲ中的试剂依次为浓硫酸、饱和NaCl溶液
C.氯气密度比空气大，故装置Ⅳ中长导管进气，短导管出气
D.装置Ⅴ中反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
9.某同学用以下装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( )
A.图Ⅰ：若MnO2过量，则HCl可全部消耗完
B.图Ⅱ：证明新制氯水只具有酸性
C.图Ⅲ：产生了棕红色的烟
D.图Ⅳ：湿润的有色布条褪色
10.如图所示，是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置，其中各试剂瓶装的试剂为：B(AgNO3溶液)、C(氯化亚铁溶液)、D(碘化钾淀粉溶液)、E(水)、H(紫色石蕊试液)。
(1)A是氯气发生装置，蒸馏烧瓶中盛放MnO2固体，其化学反应方程式是____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(2)实验开始时，先点燃A处酒精灯，打开分液漏斗旋塞和Ⅰ处活塞，让氯气充满整个装置，再点燃G处酒精灯，下列装置中的现象是：
B_________________________________________________________________；
D_______________________________________________________________。
请写出C中发生反应的化学方程式_________________________________
______________________________________________________________。
(3)在G装置的硬质玻璃管内盛有碳粉，发生氧化还原反应，一种产物能使H处紫色石蕊试液变红，另一产物能使澄清石灰水变浑浊，写出G中的反应的化学方程式____________________________________________________________
______________________________________________________________。
(4)在H处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是___________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(5)G处反应完毕后关闭分液漏斗旋塞，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有氯气产生，此时应该怎样操作_______________________________________
__________________________________________________________________；
装置Ⅰ中的现象是__________________________________________________
_________________________________________________________________。
(6)若将E中的水换成氢氧化钠溶液，溶液中不但有NaClO还有NaClO3，其个数之比为1∶2，则氧化剂和还原剂的个数之比为________。
11.一氧化二氯(Cl2O)为国际公认的高效安全灭菌消毒剂之一，其部分性质如下：
物理性质 化学性质
常温下，Cl2O是棕黄色有刺激性气味的气体；熔点：－120.6 ℃；沸点2.0 ℃ Cl2O热稳定性差，常温下即可分解；易溶于水，同时反应生成次氯酸。
实验室制备原理：2Na2CO3＋H2O＋2Cl2===2NaCl＋2NaHCO3＋Cl2O。
现用如图所示装置设计实验制备少量Cl2O。(已知实验室制Cl2的方法：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O)
(1)仪器组装完成、加药品前应进行的实验操作为________。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为_________________________________
_________________________________________________________________。
(3)装置B中盛放的试剂是________溶液。
(4)E装置中冰水混合物的作用________________________________________
_______________________________________________________________。
(5)反应结束后，请设计简单实验证明装置C中的残留固体中含有NaCl，___________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
基础课时13 氯气的实验室制法 氯离子的检验
1.D [要证明含有Na+,则焰色试验为黄色;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,则D正确。]
2.C [加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,说明有部分沉淀不溶解,则溶液中含有Cl-,有无色无味且使澄清石灰水变浑浊的气体生成,则溶液中含有C。]
3.C [氯离子的特征离子反应是可以和银离子反应生成不溶于硝酸的白色沉淀,氯离子的检验方法是:向待测液中滴加硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,如果出现白色沉淀,则含有氯离子,①是BaCl2溶液或①是稀盐酸,引入氯离子,①是稀硫酸,②是AgNO3溶液,无氯离子,硫酸银微溶干扰检验,C正确。]
4.D [制取氯气的正确操作步骤:先连接装置、检查气密性,然后装入药品:先向烧瓶中装入二氧化锰,再从装有浓盐酸的分液漏斗中加入浓盐酸,下一步进行加热制取、收集氯气,由于氯气有毒,最后需要进行尾气吸收,故正确的排序为①③④②⑥⑤,故选D。]
5.B [按制气→除HCl→除H2O→制备FeCl3→吸收Cl2顺序连接,则B项正确。]
6.(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)饱和食盐水 浓硫酸
(3)溶液由无色变为蓝色
(4)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
解析 (1)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有HCl和水蒸气两种杂质,氯气在饱和食盐水中的溶解度较小,浓硫酸可以干燥氯气,所以C、D中所用试剂分别是饱和食盐水、浓硫酸。(3)B中出现的现象是溶液由无色变为蓝色。(4)Cl2有毒,需进行尾气处理,氯气与NaOH溶液的反应是Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。
7.C [盐酸能使紫色石蕊溶液变红;NaCl溶液遇紫色石蕊溶液无明显现象;NaOH溶液能使紫色石蕊溶液变蓝;氯水能使紫色石蕊溶液先变红,后褪色,则C正确。]
8.B [本实验的操作顺序:检验装置气密性→在圆底烧瓶中添加固体药品二氧化锰→通过分液漏斗添加液体药品浓盐酸→加热制取氯气,净化干燥后收集,且注意尾气处理,A项正确;装置Ⅱ、Ⅲ中的试剂依次为饱和NaCl溶液、浓硫酸,以除去氯气中的氯化氢气体和干燥氯气,B项不正确;氯气密度比空气大,故装置Ⅳ中长导管进气,短导管出气,利用向上排空气法收集,C项正确;装置Ⅴ中多余的氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O, D项正确。]
9.D [MnO2和浓盐酸在加热条件下反应,随着反应的进行,浓盐酸浓度变小,MnO2不与稀盐酸反应,即使MnO2过量,HCl也不能全部消耗完,A错误;不仅能证明新制氯水具有酸性,还可以证明新制氯水具有漂白性,B错误;铜丝在Cl2中燃烧,生成棕黄色的烟,C错误;Cl2与H2O反应生成HClO,a中布条不褪色,b中湿润布条褪色,证明Cl2没有漂白性,具有漂白性的HClO使有色布条褪色,D正确。]
10.(1)MnO2+4HClMnCl2+2H2O+Cl2↑
(2)产生白色沉淀 溶液变蓝 2FeCl2+Cl22FeCl3
(3)C+2H2O+2Cl2CO2+4HCl
(4)G中生成的HCl使紫色石蕊试液变红色,剩余的氯气与水作用生成次氯酸,起漂白作用,使红色褪去
(5)关闭Ⅰ处活塞 Ⅰ处b瓶内液面下降,c中液面上升
(6)11∶3
解析 实验开始时,打开分液漏斗旋塞和Ⅰ处活塞,加入浓盐酸后关闭分液漏斗旋塞,点燃A处酒精灯,生成氯气,让氯气充满整个装置,通入B装置AgNO3溶液中,有白色沉淀AgCl生成;通入C装置氯化亚铁溶液中,发生氧化还原反应生成氯化铁,反应的离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-;D中通入氯气反应生成碘单质遇淀粉变蓝,反应的离子方程式为Cl2+2I-I2+2Cl-;氯气通入G时与硬质玻璃管内盛放的碳粉发生氧化还原反应,生成氯化氢和二氧化碳,H处的紫色石蕊试液变红色;剩余的氯气与水作用生成HClO,具有漂白作用,使红色褪去;为了防止氯气外溢,关闭Ⅰ处活塞,气体压强增大,b 瓶内液面下降,c处液面上升,起到储气作用。(1)MnO2与浓盐酸反应生成MnCl2、H2O和Cl2,该反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑;(2)氯气溶于水后产生HCl和HClO,其中Cl-能与Ag+结合成AgCl沉淀,故B中现象为产生白色沉淀;由于氯气具有氧化性,能将I-氧化成I2,淀粉遇碘变蓝色,故D中的现象为溶液变为蓝色;氯气具有氧化性,C中Fe2+具有还原性,二者可发生氧化还原反应,该反应的化学方程式为2FeCl2+Cl22FeCl3;(3)“ 一种产物能使H处紫色石蕊试液变红 ”则说明该产物的水溶液显酸性,结合元素守恒可知,产物为HCl;“ 另一产物能使澄清石灰水变浑浊 ”则该产物为CO2,故该反应的化学方程式为C+2H2O+2Cl2CO2+4HCl;(4)实验过程中生成的HCl使紫色石蕊试液变红色;剩余的氯气与水作用生成HClO,具有漂白作用,使红色褪去;(5)实验结束后,由于余热会继续产生氯气,此时应关闭Ⅰ中活塞,产生的氯气不通过后续装置,防止造成空气污染;此时可观察到Ⅰ中b瓶内液面下降,c中液面上升;(6)该反应中氯气既是氧化剂又是还原剂。反应生成NaClO和NaClO3的个数之比为1∶2,设其个数分别为1和2,则其失去的电子数为1×1+2×5=11,故还原剂的Cl2个数为1.5;根据得失电子守恒可得,反应过程中,氧化剂得到的电子数也为11个,且做氧化剂的氯元素化合价均由0价降为-1价,故氧化剂的Cl2个数为5.5;因此氧化剂和还原剂的个数之比为5.5∶1.5=11∶3。
11.(1)检查装置的气密性 (2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑ (3)饱和食盐水 (4)使Cl2O冷凝收集且防止Cl2O分解 (5)取少量反应后的固体于试管中,加水溶解,加足量的稀HNO3至无气体产生,再加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,证明原固体中存在氯化钠
解析 利用A装置通过反应MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑制取Cl2,由于浓盐酸具有挥发性,制取的氯气中混有HCl,为防止干扰Cl2O的制取,需要先用装置B除去HCl杂质,再利用装置C发生反应2Na2CO3+H2O+2Cl22NaCl+2NaHCO3+Cl2O制取Cl2O,由于Cl2O易溶于水,同时与水反应生成次氯酸,所以收集前要通过D装置干燥,再利用装置E收集Cl2O,并验证其沸点低、易液化的特点,同时由于氯气、Cl2O都是大气污染物,最后要用G装置进行尾气处理;(1)该实验有气体制取并参与反应,加药品前应检查装置的气密性;(2)装置A为制取氯气,二氧化锰和浓盐酸加热生成氯化锰、水、氯气:MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑;(3)装置B是除去Cl2中的杂质HCl气体的,为减少Cl2的溶解消耗,B中盛有饱和食盐水;(4)Cl2O的沸点低、易液化且热稳定性差,常温下即可分解;E装置中冰水混合物的作用使Cl2O冷凝收集且防止Cl2O分解;(5)氯离子和银离子能生成不溶于酸的氯化银沉淀;检验氯化钠的实验方案为:取少量反应后的固体于试管中,加水溶解,加足量的稀HNO3至无气体产生,再加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,证明原固体中存在氯化钠。提升课时6 氯及其化合物的复习提升
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(一)氯气的性质及应用
1.生活中难免会遇到一些突发事件，我们要善于利用学过的知识，采取科学、有效的方法保护自己。如果发生了氯气泄漏，以下自救得当的是( )
A.用沾小苏打水的毛巾捂住口鼻撤退
B.向地势低的地方撤离
C.观察风向，顺风撤离
D.在室内放一盆水
2.某同学用下列装置进行有关Cl2的实验。下列说法不正确的是( )
A B
若气球变瘪，证明Cl2可与NaOH溶液反应 证明氯气无漂白作用，氯水有漂白作用
C D
剧烈燃烧，产生大量白烟 证明Cl2可溶于水
3.无水三氯化铁(FeCl3)是一种重要的有机合成催化剂，利用如图装置可制备。
已知：①FeCl3具有强烈的吸水性，能吸收空气中的水分而潮解；②FeCl3在100 ℃左右易升华。
下列说法不正确的是( )
A.A中浓硫酸的作用是干燥Cl2
B.B中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为3Cl2＋2Fe2FeCl3
C.实验时可观察到硬质玻璃管中产生蓝色的烟雾，铁粉逐渐减少
D.C中冷水的作用是冷凝FeCl3
(二)氯与次氯酸的性质
4.“氯气对水一心一意，水偏弄成三分四离”其中“三分四离”指的是新制氯水中的七种微粒。下列实验现象和结论一致的是( )
A.新制氯水使紫色石蕊溶液先变红后褪色，说明有氯气分子和H＋存在
B.向新制氯水中加入饱和NaHCO3溶液，有无色气体产生，说明有HClO存在
C.向新制氯水中加入饱和NaHCO3溶液，有无色气体产生，说明氯气和水反应生成了HCl
D.向新制氯水中加入NaOH溶液，氯水黄绿色消失，说明氯水中的氯气分子与氢氧化钠直接反应
5.利用传感器和信息处理终端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.图二可为光照过程氯水中氯离子数目的变化情况
C.图三可为光照过程中氯气在瓶中的体积分数
D.氯水应保存在配有玻璃塞的棕色细口瓶中
(三)氯气的实验室制备及应用
6.实验室利用如图所示装置制备氯气，图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是( )
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
7.某化学兴趣小组模拟设计了如下的实验装置(夹持仪器已略去)。下列说法错误的是( )
A.当三颈烧瓶中充满黄绿色气体时，把d中的H2O加入三颈烧瓶，发现红色布条颜色褪去
B.干燥管c中无水CaCl2的作用是干燥氯气和除去挥发的HCl，可以用碱石灰代替固体CaCl2
C.拆除装置前，把f中NaOH溶液加入三颈烧瓶中可以消除余氯对环境的影响
D.已知2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，该反应中浓盐酸体现还原性和酸性的个数之比为5∶3
(四)氯及其化合物的转化关系
8.“价—类”二维图是一种重要的学习工具，氯的“价—类”二维图如图。下列说法错误的是( )
A.a→b需要加氧化剂
B.f→d可以加稀硫酸
C.b和烧碱反应可得e和f
D.c不能用作自来水消毒剂
9.如图是氯元素的“价—类”二维图，下列有关物质a～e的说法合理的是( )
A.干燥的b无漂白性，故不能使有色鲜花褪色
B.气体c可能有强氧化性，且可用向下排空气法收集
C.d的化学式为HClO2，可由ClO2和水通过化合反应得到
D.一定条件下a和e可能发生反应得到b
10.如图是氯元素的“价—类”二维图，下列分析正确的是( )
A.已知ClONO2与水发生非氧化还原反应生成两种酸，那么这两种酸均为强酸
B.HClO具有强氧化性，是常见漂白液、消毒液的主要成分
C.工业上常用5NaClO2＋4HCl(稀)===5NaCl＋4ClO2↑＋2H2O制备ClO2，该反应氧化产物与还原产物之比为4∶5
D.常用于炸药的某种强氧化剂在“价—类”二维图中的位置为(盐，＋5)
(五)常见含氯消毒剂及制备
11.漂白粉、“84”消毒液等含氯消毒剂常用于杀灭病毒，下列说法错误的是( )
A.漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2
B.工业上制“84”消毒液的原理为2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
C.工业上制取漂白粉是将Cl2通入石灰乳中
D.洁厕灵(含盐酸)不能与“84”消毒液混用的原因是两种溶液混合时产生的HClO易分解
12.下列关于氯及其化合物说法正确的是( )
A.过量Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应：2HCO＋2OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O＋CO
B.洁厕灵不能与“84”消毒液混用，原因是两种溶液混合产生的HClO易分解
C.漂白粉在空气中久置变质是因为漂白物中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3
D.氯气可以使湿润的有色布条褪色，实际起漂白作用的物质是次氯酸，而不是氯气
13.为检验某漂白粉是否变质，进行下列探究实验：
实验1：取5 g漂白粉样品于烧杯中，加足量蒸馏水并搅拌，观察到有固体不溶解。
实验2：静置，取少量实验1的上层清液于试管中。放入红色花瓣，观察到花瓣褪色。
实验3：另取5 g漂白粉样品于试管中，滴加浓盐酸，观察到有气体产生。
下列说法错误的是( )
A.工业上将氯气通入冷的石灰乳中制得漂白粉
B.实验1和实验2说明该漂白粉已部分变质
C.实验3中产生的气体只有氯气
D.实验3中下列反应的电子转移可表示为
14.以化合价为纵坐标，物质类别为横坐标的图像称为“价—类”二维图。如图是氯元素的部分“价—类”二维图。
回答下列问题：
(1)Cl2呈________色，工业上干燥的Cl2贮存在__________中。
(2)Y的化学式为______________。已知反应：2ClO2＋2NaOH===NaClO2＋NaClO3＋H2O，则 ClO2__________(填“是”或“不是”)酸性氧化物。
(3)Cl2转化成Z和HCl的离子方程式为_______________________________
________________________________________________________________。
(4)实验室制备Cl2的化学方程式为_________________________________
_______________________________________________________________。
(5)除去Cl2中的HCl和水蒸气杂质，依次通过的试剂是________、________。
(6)已知酸性强弱：H2CO3＞HClO＞HCO。向一定量的漂白液中通入少量CO2气体，发生反应的离子方程式为___________________________________
__________________________________________________________________。
B级 素养培优练
15.“价—类”二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。氯元素的“价—类”二维图如图所示，下列说法不正确的是( )
A.物质a可由H2在b中点燃得到
B.物质b与水反应可以得到d
C.物质d是漂白粉的有效成分
D.可溶性e中的阴离子可用AgNO3溶液和稀硝酸检验
16.“价—类”二维图是学习元素化合物知识的重要模型和工具，如图为氯元素的“价—类”二维图，下列说法不正确的是( )
A.A的类别是单质
B.B和C在反应中均只作氧化剂
C.C的钾盐可用于实验室制备O2
D.分子数相同的B和HClO的消毒效率不同(两者做消毒剂时均被还原为Cl－)
17.分类是认识和研究物质及其变化的一种常用的科学方法。依据物质类别和元素价态可以对物质的性质进行解释和预测。以下为含氯物质的“价—类”二维图，请回答下列问题：
(1)a物质的化学式为________，b属于________(填“酸性”或“碱性”)氧化物。
(2)用Cl2O消毒水时，Cl2O还可将水中的Fe2＋转化为Fe3＋，Fe3＋再生成Fe(OH)3胶体，说明Cl2O具有________性，在此水处理过程中生成的Fe(OH)3胶体有________作用。
(3)工业上可以用反应2NaClO3＋H2SO4＋SO2===2ClO2＋2NaHSO4制备ClO2，用单线桥法标出电子转移的数目和方向。
(4)实验室制取氯气时，下列装置能达到相应实验目的是________。
A.制备Cl2 B.除去Cl2 中的HCl C.收集 Cl2 D.尾气处理
写出实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气的离子方程式：__________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(5)阅读资料，回答相关问题。
资料：人们常用“84”消毒液进行消毒。“84”消毒液的名称源于北京某医院在1984年研制成功的一种高效含氯消毒液。“84”消毒液呈无色或淡黄色，可由Cl2与NaOH溶液反应制得，其主要成分为NaClO、NaCl。
①Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式是________________________________
_________________________________________________________________。
②“84”消毒液不能与洁厕灵(含盐酸)混用，混用会产生氯气，写出反应的离子方程式：_____________________________________________________________
_________________________________________________________________。
18.Ⅰ.元素的“价—类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型工具，也是发展证据推理与模型认知这一科学核心素养的重要途径。如图为氯元素的“价—类”二维图，回答下列问题：
(1)实验室常用的制取Cl2的离子方程式为_________________________________________________________________
_____________________________________________________________。
(2)写出Cl2与Fe在加热条件反应的化学方程式：
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
Ⅱ.ClO2又称百毒净，易溶于水，可用于水的净化和纸张、纺织品的漂白。用如图所示装置(部分夹持装置和加热装置省略)制备并探究的某些性质。A装置中发生反应的化学方程式为2NaClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋Na2SO4＋2CO2↑＋2H2O。
回答下列问题：
(3)关闭弹簧夹②，打开弹簧夹①③，通空气一段时间后，ClO2与装置C中物质反应生成了NaClO2、水和某种气体，写出该反应的化学方程式：____________________________________________________________________
_________________________________________________________________，
该反应体现了H2O2的________性。若关闭弹簧夹③，打开弹簧夹②，B中可观察到的现象为______________________________________________________
______________________________________________________________。
(4)D装置的作用是__________________________________________________。
19.某实验小组制取“84”消毒液(主要成分为NaClO)并探究其性质。
[查阅资料]①常温下：16HCl(浓)＋2KMnO4===2MnCl2＋8H2O＋2KCl＋5Cl2↑；②苯为有机物，密度比水小且不溶于水；③氯、溴、碘的单质均易溶于有机溶剂。
Ⅰ.制取NaClO的装置如图1所示(夹持装置略)：
(1)仪器a的名称为________________。
(2)装置B中发生反应的化学方程式为_______________________________
____________________________________________________________。
(3)上述装置存在一个缺陷，会导致“84”消毒液的产率降低，改进的方法是_________________________________________________________________。
Ⅱ.探究“84”消毒液的性质：
(4)为验证“84”消毒液的某些性质，实验小组设计图2实验方案。观察到试管1中溶液不褪色；试管2中溶液变蓝，短时间内无明显现象；试管3中溶液先变蓝，通入CO2后，溶液快速褪色。
①试管1的作用是__________________________________________________。
②由试管2、3的现象可得到的结论是___________________________________________________________________。
③若将试管3中通入的CO2换成盐酸也可达到相同的效果，且速度更快，但有可能产生Cl2而带来不良的实验后果，试写出产生Cl2的化学方程式：____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
提升课时6 氯及其化合物的复习提升
1.A [小苏打为NaHCO3,其水溶液显碱性,能吸收氯气,故A正确;氯气密度比空气大,应向地势高的地方撤离,故B错误;逆风撤离,才可以脱离氯气笼罩,故C错误;氯气虽然能溶于水,但在水中溶解度较小,故D错误。]
2.A [氯气与氢氧化钠反应,圆底烧瓶中的气体减少,气压降低,气球膨胀,故A错误; 干燥的有色布条不褪色,说明氯气无漂白作用,湿润的布条褪色,说明氯气溶于水得到的氯水具有漂白作用,故B正确; Na在氯气中剧烈燃烧,生成NaCl固体颗粒,产生白烟,故C正确; 氯气和水反应生成HCl、HClO导致试管内压强减小,外界大气压不变,水会进入试管内,故D正确。]
3.C [浓硫酸具有吸水性,在A中浓硫酸的作用是干燥Cl2,A正确;Cl2具有强氧化性,在B中硬质玻璃管内,发生反应的化学方程式:3Cl2+2Fe2FeCl3,B正确;FeCl3是棕褐色固体物质,因此实验时可观察到硬质玻璃管中产生棕褐色的烟,铁粉逐渐减少,C错误;由于FeCl3在100 ℃左右易升华,因此装置C中冷水的作用是冷凝FeCl3,便于固体物质的收集,D正确。]
4.C [氯气和水反应生成HCl和次氯酸,HCl使紫色石蕊溶液变红,次氯酸具有强氧化性,能够使红色褪去,这不是氯气分子的性质,A错误;HClO的酸性比碳酸的酸性弱,不能与NaHCO3反应生成气体,新制氯水中与NaHCO3反应生成气体的是HCl,B错误;由于酸性:HCl>H2CO3>HClO,所以向新制氯水中加入饱和NaHCO3溶液,有无色气体产生,说明氯气和水反应生成了HCl,反应产生的气体是CO2,C正确;新制氯水和NaOH溶液反应,不断消耗原溶液中的HCl和次氯酸,使得氯气分子继续与水反应生成HCl和次氯酸,最终氯水褪为无色,而不是氯气直接与氢氧化钠反应,D错误。]
5.C [光照会有更多的HCl生成,HCl为强酸,则溶液的pH下降,A选项正确;光照过程中,HClO分解生成HCl,Cl-数目应增多,B选项正确;光照会消耗更多的Cl2,Cl2的数目减少,C选项错误;光照能够使氯水中的HClO分解,因此氯水应保存在配有玻璃塞的棕色瓶中,避免阳光直射,D选项正确。]
6.C [①发生装置正确,②除去HCl应用饱和食盐水,不能用NaOH溶液,③干燥装置中气体应从长管进短管出,④尾气处理要用饱和NaOH溶液,不能用澄清石灰水,则C正确。]
7.B [氯气和水反应生成次氯酸,有漂白性,则把d中的H2O加入三颈烧瓶后红色布条颜色会褪去,A正确;氯化钙不能除去挥发的HCl,另外碱石灰可以和氯气反应,B错误;氯气可以和氢氧化钠反应,可以用氢氧化钠除去没有反应完的氯气,C正确;根据方程式可知,10个氯化氢做还原剂,6个氯化氢中的氯的化合价没有发生变化,体现酸性,故反应中浓盐酸体现还原性和酸性的个数之比为5∶3,D正确。]
8.D [根据图知,a为HCl、b为Cl2、c为ClO2、d为HClO、e为NaCl、f为NaClO、g为NaClO3。A.HCl→Cl2氯元素化合价升高,需要加氧化剂,故A正确;B.NaClO中加稀硫酸可以制得HClO,故B正确;C.Cl2与烧碱反应生成NaCl、NaClO和水,反应的化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,故C正确;D.ClO2具有强氧化性,能使细菌或病毒变性,可用作自来水消毒剂,故D错误。]
9.D [A.b为氯气,干燥氯气无漂白性,次氯酸具有漂白性,但有色鲜花中含水,两者接触可产生次氯酸使其褪色,故A错误;B.c为Cl2O,其中氯元素化合价为+1,可能有强氧化性,但相对分子质量比空气大,应用向上排空气法收集,故B错误;C.d为HClO2,其中氯元素化合价为+3,不能由ClO2和水通过化合反应得到,故C错误;D.一定条件下HCl和NaClO3可能发生反应得到Cl2,故D正确。]
10.D [A.ClONO2中Cl元素化合价为+1价、N元素化合价为+5价,ClONO2与水发生非氧化还原反应生成两种酸,这两种酸为HClO、HNO3,HClO为弱酸,故A错误;B.HClO具有强氧化性和漂白性,但HClO不稳定,光照易分解,所以常见漂白液、消毒液的主要成分次氯酸盐而不是HClO,故B错误;C.该反应中Cl元素的化合价由+3价变为-1价、+4价,其中有的NaClO2作氧化剂,的NaClO2作还原剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶4,氧化剂对应的产物是还原产物、还原剂对应的产物是氧化产物,所以氧化产物和还原产物的物质的量之比为4∶1,故C错误;D.高价态的物质具有强氧化性,则常用于炸药的某种强氧化剂在“价—类”二维图中的位置为(盐,+5),故D正确。]
11.D [A.氯气与石灰乳反应制备漂白粉,则漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分为Ca(ClO)2,故A正确;B.氯气与NaOH溶液反应制备“84”消毒液,反应的化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,故B正确;C.将Cl2通入冷的石灰乳中制漂白粉,反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,故C正确;D.洁厕灵主要成分是盐酸、“84”消毒液主要成分是次氯酸钠,二者混合会生成有毒的氯气,所以二者不能混用,故D错误。]
12.D [A.过量Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应,生成碳酸钙、碳酸氢钠和水,离子方程式为HC+OH-+Ca2+CaCO3↓+H2O,故A错误;B.洁厕灵不能与“84”消毒液混用,原因是两种溶液,发生归中反应,产生了有毒的Cl2,故B错误;C.漂白粉在空气中久置变质是因为漂白物中的Ca(ClO)2与空气中的CO2、水反应生成CaCO3和次氯酸,故C错误;D.氯气可以与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白作用,可以使湿润的有色布条褪色,氯气本身没有漂白性,故D正确。]
13.C [A.工业上将氯气通入冷的石灰乳中制得漂白粉,故A正确;B.实验1和实验2说明该漂白粉已部分变质,故B正确;C.实验3中产生的气体有氯气和二氧化碳,故C错误;D.实验3中发生的氧化还原反应为次氯酸钙和浓盐酸反应生成氯气、氯化钙和水,氯元素化合价+1价和-1价归中到0价,,故D正确。]
14.(1)黄绿 钢瓶
(2)Cl2O7 不是 (3)Cl2+H2OH++Cl-+HClO
(4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(5)饱和食盐水 浓硫酸
(6)CO2+H2O+ClO-HClO+HC。
解析 (1)氯气为黄绿色气体,常温下储存在钢瓶中。(2)Y的化学式为Cl2O7,已知反应:2ClO2+2NaOHNaClO2+NaClO3+H2O,则 ClO2不是酸性氧化物。(3)Cl2转化成Z和HCl的离子方程式为Cl2+H2OH++Cl-+HClO。(4)实验室制备Cl2的原理是固体二氧化锰和浓盐酸加热反应生成,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(5)除去Cl2中的HCl和水蒸气杂质,依次通过的试剂是饱和食盐水、浓硫酸,除去氯气中的HCl、水蒸气。(6)已知酸性强弱:H2CO3>HClO>HC,向一定量的漂白液中通入少量CO2气体,发生反应的离子方程式为CO2+H2O+ClO-HClO+HC。
15.C [A.a点为HCl,可由H2在Cl2中点燃得到,故A正确;B.b点为Cl2,d点为HClO,b与水反应可得d,故B正确;C.d点为HClO,漂白粉的有效成分是次氯酸钙,故C错误;D.e点对应的阴离子为Cl-,可用硝酸银和稀硝酸检验,故D正确。]
16.B [“价—类”二维图分析可知,A为单质,B为+4价氧化物,为ClO2,C为+5价的盐,可以为NaClO3。A.由“价—类”二维图分析可知,A的类别是单质,故A正确;B.B和C中氯元素的化合价处于中间价态,既可以升高,也可以降低,在反应中即可作氧化剂,也可以做还原剂,故B错误;C.C的钾盐为KClO3,KClO3在MnO2做催化剂加热分解生成KCl和氧气,可用于实验室制备O2,故C正确;D.分子数相同的ClO2和HClO做消毒剂,两者做消毒剂时均被还原为Cl-,ClO2~Cl-~5e-,HClO~Cl-~2e-,由电子守恒可知,消毒效率不相同,故D正确。]
17.(1)HCl 酸性 (2)氧化 吸附
(3)
(4)B MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(5)①2NaOH+Cl2NaClO+NaCl+H2O
②ClO-+Cl-+2H+Cl2+H2O
解析 (1)a是氯元素的氢化物,a物质的化学式为HCl;b是氯元素+7价氧化物,b是Cl2O7,属于酸性氧化物。(2)用Cl2O消毒水时,Cl2O还可将水中的Fe2+转化为Fe3+,铁元素化合价升高发生氧化反应,说明Cl2O具有氧化性,Fe3+再生成Fe(OH)3胶体,生成的Fe(OH)3胶体吸附水中的杂质。(3)2NaClO3+H2SO4+SO22ClO2+2NaHSO4反应,NaClO3中Cl元素化合价由+5降低为+4、SO2中S元素化合价由+4升高为+6,用单线桥法标出电子转移的数目和方向为。(4)A.二氧化锰和浓盐酸反应需要加热,故不选A;B.用饱和食盐水除氯气中的氯化氢、用浓硫酸干燥氯气,故选B;C.用向上排空气法收集氯气,该装置没有出气口,故不选C;D.氢氧化钙溶液的浓度小,吸收氯气的量少,应该用氢氧化钠溶液吸收氯气,故不选D;选B。二氧化锰与浓盐酸加热生成氯气、氯化锰、水,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。(5)①Cl2与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠、水,反应的化学方程式是2NaOH+Cl2NaClO+NaCl+H2O。②“84”消毒液与洁厕灵混用,盐酸和次氯酸钠反应生成氯化钠、氯气、水,反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+Cl2+H2O。
18.(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)2Fe+3Cl22FeCl3
(3)2NaOH+H2O2+2ClO22NaClO2+O2+2H2O 还原 红色布条褪色
(4)尾气处理并防止倒吸
解析 A装置由过量浓硫酸、草酸和NaClO3反应生成ClO2、硫酸钠、二氧化碳和水,反应为2NaClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+Na2SO4+2CO2↑+2H2O,关闭止水夹②,打开止水夹①③,通空气一段时间,ClO2与NaOH和H2O2在C中反应:2NaOH+H2O2+2ClO22NaClO2+O2+2H2O,控制温度38 ℃~60 ℃下进行减压蒸发结晶可得晶体NaClO2,关闭止水夹③,打开止水夹②,ClO2有强氧化性,使B中红色布条褪色,用D中NaOH溶液吸收尾气。(1)浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气、水,二氧化锰、氯气、水在离子反应中应保留化学式,离子反应方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。(2)Cl2与Fe在加热条件反应生成氯化铁,方程式为2Fe+3Cl22FeCl3。(3)关闭止水夹②,打开止水夹①③,通空气一段时间后,装置C中生成了NaClO2和气体,2NaOH+H2O2+2ClO22NaClO2+O2+2H2O,该反应中体现了H2O2的还原性,若关闭止水夹③,打开止水夹②,ClO2有强氧化性,使B中红色布条褪色。(4)根据分析可知,D中的NaOH溶液吸收尾气并防止倒吸。
19.(1)分液漏斗 (2)Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
(3)在A、B之间安装一个装有饱和食盐水的洗气瓶
(4)①作对比实验 ②NaClO溶液呈碱性且能与酸反应,生成的HClO具有漂白性 ③NaClO+2HClNaCl+Cl2↑+H2O
解析 (2)装置B中发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。(3)Cl2中混有的HCl,也会消耗NaOH,从而导致“84”消毒液的产率降低,所以应在A、B间安装除去Cl2中HCl的装置,改进的方法是在A、B之间安装一个装有饱和食盐水的洗气瓶。(4)①试管1中只加入蒸馏水,是便于与试管2、3中反应作对比,表明不是水的作用。②试管2中溶液变蓝,短时间内无明显现象,表明“84”消毒液显碱性,但氧化性较弱;试管3中溶液先变蓝,通入CO2后,溶液快速褪色,表明反应生成的HClO具有漂白性,从而得到的结论是NaClO溶液呈碱性且能与酸反应,生成的HClO具有漂白性。
