2.2氯及其化合物++期末专题复习——2021-2022学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
展开2.2氯及其化合物——专题复习
一、选择题(共20题)
1.下列关于氯水的叙述,正确的是
A.新制氯水中只含Cl2和H2O分子
B.新制氯水可使紫色石蕊溶液先变红后褪色
C.光照新制氯水有气泡逸出,该气体是Cl2
D.新制氯水在密闭无色玻璃瓶中放置数天后酸性将减弱
2.下列关于氯水的叙述,正确的是
A.新制氯水中只含Cl2和H2O分子
B.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C.光照氯水有气泡逸出,该气体是O2
D.氯水久置后,由于Cl2挥发,酸性减弱
3.在抗击新冠病毒过程中,需要使用大量消毒剂,下列关于含氯消毒剂的说法正确的是
A.漂白粉是纯净物,漂白液是混合物
B.漂白粉的有效成分是次氯酸钙
C.工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉
D.漂白粉可以暴露在空气中保存
4.下列氯化物中,既能由金属和氯气直接化合制得,又能由金属和盐酸反应制得的是
A.CuCl2 B.FeCl2 C.MgCl2 D.FeCl3
5.下列有关漂白粉的说法正确的是
A.工业上制备漂白粉是将氯气通入石灰水制得的
B.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
C.漂白粉中的Ca(ClO)2和CaCl2都具有漂白性
D.漂白粉在空气中容易失效的原因是次氯酸钙不稳定,易分解
6.三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛,其熔点为33 ℃,沸点为73℃,遇水易反应。实验室可用图装置(甲为氯气制备装置,部分夹持装置已略去)制取ICl3,制备的反应原理:I2+3Cl2=2ICl3。下列说法正确的是
A.装置甲盛浓盐酸的装置叫长颈漏斗
B.装置丙中氯化钙的作用是干燥Cl2
C.装置丁中生成ICl3,碘元素的化合价为-3价
D.装置戊的作用是氯气的尾气处理,可以用澄清石灰水代替
7.下列物质间的转化(条件未列出)通过一步反应不能实现的是
A. B.
C. D.
8.下列“实验方案”不宜用于完成“实验目的”的是
选项
实验目的
实验方案
A
确认Fe(OH)3胶体是否制备成功
用可见光束照射
B
确认金属活泼性:Na>Mg
用Na、Mg分别与水反应
C
检验K2CO3中是否混有KCl
加入过量的稀盐酸后,再滴加硝酸银溶液
D
确认Cl2无漂白作用
将有色纸条放入干燥的Cl2中
A.A B.B C.C D.D
9.关于非金属含氧酸及其盐的性质,下列说法正确的是
A.浓盐酸可与MnO2反应,稀盐酸与MnO2不反应,说明浓盐酸酸性更强
B.反应2NaBrO3+Cl2=2NaClO3+Br2能够发生,说明Cl的非金属性强于Br
C.CUS不溶于稀硫酸,但能溶于稀硝酸,说明稀硝酸氧化性强于稀硫酸
D.850℃时碳酸钙可以分解,碳酸钠不分解,说明钠盐比钙盐稳定
10.从海藻中提取单质碘时,可先将海藻晒干、灼烧成灰,然后按下图进行实验:
已知步骤②发生的主要化学反应为。下列说法错误的是
A.步骤①中有两次使用玻璃棒,分别起不同的作用
B.步骤②发生的既是置换反应,又是氧化还原反应
C.步骤③需要的有机层应从分液漏斗的上层倒出
D.步骤④通过蒸馏从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,若加热后发现忘了加沸石应当停止加热,冷却后再补加
11.下列物质的转化可以一步完成的是
A.SiO2→H2SiO3 B.Cl2→Ca(ClO)2
C.S→SO3 D.NH3→HNO3
12.二氧化氯(ClO2)是自来水常用的消毒剂。某实验小组设计以乙醇为溶剂,利用NaClO3,和HCl为原料制备ClO2,反应原理为:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。反应的装置如图所示(部分夹持装置已略去):
已知:ClO2常温下为黄绿色气体,11℃时液化成红棕色液体,易溶于水,ClO2溶于碱溶液生成亚氯酸盐和氯酸盐。
下列说法错误的是
A.A装置中仪器甲的名称为三颈烧瓶
B.冰水浴的作用是收集ClO2,同时分离出Cl2
C.装置C可以吸收ClO2和Cl2,同时防倒吸
D.可以用湿润的淀粉一碘化钾试纸检验ClO2中是否存在Cl2
13.化学与生活密切相关。下列说法正确的是
A.非处方药的包装上印有“OTC”标示,在酒化酶的作用下葡萄糖水解为乙醇和二氧化碳
B.“84”消毒液是以NaClO为有效成分的消毒液,与医用酒精混合可以提升消毒效果
C.新冠病毒颗粒直径在80~120nm之间,在空气中能形成气溶胶,可较远距离传播
D.天然气不完全燃烧会产生有毒气体,使用含磷冼涤剂不会造成水体污染
14.下列实验事实及解释该过程的离子方程式正确的是
A.漂白粉加水溶解后,有效成分在水中电离方程式为:CaCl2 = Ca2+ +2Cl-
B.向漂白粉水溶液中通入过量CO2,离子方程式:Ca2+ +2ClO-+CO2+H2O=2HClO+CaCO3↓
C.将少量氯气通入到足量的FeI2溶液中,滴入几滴淀粉溶液,溶液变蓝:2Fe2++Cl2+2I-= 4Cl-+I2+2 Fe3+
D.工业上用石灰乳吸收Cl2制备漂白粉: Cl2 +Ca(OH)2 =Ca2+ +Cl-+ClO-+ H2O
15.实验室用还原制备金属W的装置如图所示(粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气),下列说法正确的是
A.①、②、③中依次盛装溶液、浓、焦性没食子酸溶液
B.装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
C.结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热
D.管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度
16.用如图装置进行实验:加热钠至熔化后,停止加热并通入氯气,钠剧烈燃烧。以下叙述错误的是
A.钠剧烈燃烧时产生黄色火焰
B.产生的白烟是氯化钠固体小颗粒
C.棉花球处发生的离子反应式
D.在反应后的棉花球上滴加酚酞溶液,先变红,后局部褪色
17.以下关于氯气的叙述中,不正确的是
A.不易燃烧 B.黄绿色 C.有毒 D.不溶于水
18.如图所示。在A处通入氯气。关闭B阀时,C处的红布条看不到明显现象;当打开B阀后。C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液不可能是
A.浓硫酸 B.NaOH溶液 C.H2O D.饱和食盐水
19.下图是一种实验某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 通入干燥的氯气,C中湿润的红色布条褪色;当关闭B时,C处湿润的红色布条颜色无变化。则D瓶中盛有的溶液可以是( )
A.浓硫酸 B.饱和氯化钠溶液
C.浓氢氧化钠溶液 D.氢氧化钙悬浊液
20.在探究新制饱和氯水成分和性质的实验中,根据实验现象推测的有关结论中错误的是
A.向氯水中滴入紫色石蕊溶液看到其先变红后褪色,推测氯水中含有Cl2分子
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,推测氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入碳酸钠粉末,有气泡产生,推测氯水中含有H+
D.新制氯水在光照的条件下,可以产生气体,该气体是氯气
二、综合题(共4题)
21.《我在故宫修文物》展示了专家精湛的技艺和对传统文化的热爱与坚守也令人体会到化学方法在文物保护中的巨大作用。某博物馆修复出土铁器的过程如下:
(1)检测锈蚀产物
锈蚀产物的主要成分为、、、FeOCl。
铁器在具有、________(填化学式)等环境中易被腐蚀。
(2)分析腐蚀原理
一般认为,铁器腐蚀经过了如下循环:
①Fe转化为;
②在自然环境中形成,该物质中铁元素的化合价为________;
③和反应形成致密的保护层;
④保护层被氧化为,如此往复。请配平化学方程式:
________________________________。
(3)研究发现,对铁的腐蚀有严重影响。化学修复过程为脱氯,还原形成保护层,方法如下:
将铁器浸没在盛有0.5 mol/L Na2SO3和0.5 mol/L NaOH的混合溶液的容器中,缓慢加热,使温度保持在60-90℃。一段时间后,取出器物,用NaOH溶液洗涤至无。
①检测洗涤液中是否含有的方法是_________。
②脱氯反应:。离子反应的本质是溶液中某些离子的浓度降低,则溶解度________(填“>”“<”或“=”)。
③写出还原形成的离子方程式_____________
22.某溶液可能含有H+、K+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Cl-、SO、CO
(1)取该溶液20 mL,加入NaOH溶液,只产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入1.0 mol·L-1NaOH溶液的体积之间的关系如图所示;水样中一定含有的阳离子是___________,其物质的量之比是_________,并可排除______的存在。
(2)另取该溶液20 mL,加足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。试根据上述实验推测Cl-是否存在?___ (填“是”或“否”)。
(3)无法确定的离子是______,可通过____________方法确定其是否存在。
23.(1)用双线桥法表示出下列反应的电子转移方向和数目。
①3S+6KOHK2SO3+2K2S+3H2O__________________________
②2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2________________________________
(2)现用如图所示的装置制取饱和氯水,请回答有关问题:
①写出装置甲中发生反应的化学方程式:_________________________。
②装置乙的作用是:______________________。
③若丁装置中为NaOH与酚酞的混合溶液,将氯气通入丁装置中,溶液红色褪去,则推测可能的原因是:
a.________________________________________;
b.________________________________________。
24.含氯化合物在日常生活中有多种用途,根据要求完成下列问题:
(1)漂粉精的成分是____________,工业上使用漂粉精时,会加入少量的稀盐酸,以加快其漂白速率,发生反应的方程式为___________。家庭中使用漂白粉时,不加酸也可漂白,反应的化学方程式为______。
(2)84消毒液的成分为NaClO,写出氯气与NaOH反应的化学方程式:___________。工业上制取的原理为:NaCl+H2ONaClO+H2↑,标出电子转移数目和方向_________。
(3)日常生活中84消毒液若与洁厕灵(较浓的盐酸)混用,发生反应:NaClO+2HCl→NaCl+Cl2+H2O,该反应的氧化剂为___________,被氧化的元素为______。若反应中电子转移为1.5 mol,生成的氯气为_______mol。
(4)亚氯酸钠(NaClO2)与盐酸反应也可制取Cl2,尝试写出反应的化学方程式(不需配平):_______。
(5)向KOH溶液中通入11.2 L(标准状况)氯气恰好完全反应生成三种含氯盐:0.7 mol KCl、0.2 mol KClO和X。则X是___________。
a.0.1 mol KClO4 b.0.1 mol KClO3
c.0.2 mol KClO2 d.0.1 mol KClO2
答案解析部分
1.B
【详解】
A.新制氯水中存在平衡:、,则氯水中含有的微粒有:氯气分子、水分子、次氯酸分子、氢离子、氯离子、次氯酸根离子、水电离产生的氢氧根离子,A错误;
B.新制氯水中含有氢离子和次氯酸,氢离子具有酸性,能使蓝色石蕊试纸变红,次氯酸具有漂白性,能使变红后的试纸褪色,B正确;
C.次氯酸光照条件下分解生成和氧气,化学方程式为:↑,无氯气逸出,C错误;
D.新制氯水中存在平衡:,次氯酸光照条件下分解生成和氧气,化学方程式为:↑ ,次氯酸是弱酸而是强酸,所以新制氯水在密闭无色玻璃瓶中放置数天后酸性将增强,D错误;
故选B。
2.BC
【详解】
A.氯气与水发生:Cl2+H2O=HCl+HClO,HClO为弱酸,氯水中含有Cl2、HClO和H2O等分子,故A错误;
B.HCl可使蓝色石蕊试纸先变红,HClO可使蓝色石蕊试纸褪色,故B正确;
C.HClO不稳定,见光分解,发生:2HClO2HCl+O2↑,生成氧气,故C正确;
D.HClO不稳定,分解生成HCl,溶液pH减小,酸性增强,故D错误;
故选BC。
3.B
【详解】
A.漂白粉是主要成分为氯化钙与次氯酸钙组成的混合物,A项错误;
B.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,B项正确;
C.工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉,C项错误;
D.漂白粉中次氯酸钙和空气中的二氧化碳、水反应生成碳酸钙和次氯酸,次氯酸不稳定生成盐酸和氧气,故漂白粉不能暴露在空气中保存,D项错误;
答案选B。
4.C
【详解】
A.Cu与盐酸不反应,故A不选;
B.Fe与氯气反应生成氯化铁,故B不选;
C.Mg与氯气或盐酸均反应生成氯化镁,故C选;
D.Fe与盐酸反应生成氯化亚铁,故D不选。
答案选C。
5.B
【详解】
A.石灰水的浓度较小,工业上制备漂白粉是将氯气通入石灰乳中制得的,故A错误;
B.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漂白粉,故B正确;
C.Ca(ClO)2可生成具有漂白性的次氯酸,氯化钙不具有漂白性,故C错误;
D.次氯酸钙与二氧化碳、水反应生成碳酸钙和次氯酸,次氯酸见光分解,从而失效,故D错误;
故选B。
6.B
【分析】
甲中用KMnO4和浓盐酸反应制取氯气,制出的Cl2中含有HCl和水蒸气,乙中用饱和食盐水除去挥发出的HCl,丙中CaCl2为干燥剂,丁中Cl2与碘单质反应得到ICl3,戊中碱石灰可以吸收未反应的Cl2,同时也能防止空气的水蒸气进入反应装置中。
【详解】
A.分液漏斗有旋塞,而长颈漏斗没有,根据仪器的外观可知,装置甲盛浓盐酸的装置为分液漏斗,A错误;
B.根据分析,装置丙中氯化钙的作用是干燥Cl2,B正确;
C.氯的氧化性强于碘,因此氯作氧化剂得电子,呈负价,又因为氯最低为-1价,则ICl3中碘为+3价,C错误;
D.根据分析,碱石灰用于吸收尾气,并防止空气的水蒸气进入反应装置中,澄清石灰水中Ca(OH)2浓度很低,且能产生水蒸气,因此不能用澄清石灰水代替碱石灰,D错误;
故选B。
7.B
【详解】
A.Cu和氯气反应得到CuCl2,再与Fe反应得到FeCl2,能一步转化,A不选;
B.氯气和Na反应得到NaCl,但NaCl无法一步得到Na2O,B选;
C.C和氧气反应得到CO2,CO2与Ba(OH) 2溶液反应得到BaCO3,能一步转化,C不选;
D.Na和水反应得到NaOH,NaOH再与CO2反应得到Na2CO3,能一步转化,D不选;
故选:B。
8.C
【详解】
A.向沸水中滴加饱和FeCl3溶液,可生成氢氧化铁胶体,胶体具有丁达尔效应,用可见光束照射可确认Fe(OH)3胶体是否制备成功,故A正确;
B.金属性越强,与水反应越剧烈,因此用Na、Mg分别与水反应,可确认金属活泼性:Na>Mg,故B正确;
C.加入过量的稀盐酸后,引入了氯离子,因此再滴加硝酸银溶液,不能检验K2CO3中是否混有KCl,故C错误;
D.干燥的氯气不能使干燥的红布条褪色,可证明实验结论,故D正确;
故选C。
9.C
【详解】
A.浓盐酸可与MnO2反应,稀盐酸与MnO2不反应,说明浓盐酸还原性更强,A错误;
B.反应2NaBrO3+Cl2=2NaClO3+Br2能够发生,说明NaBrO3的氧化性比Cl2、NaClO3强,但不能说明Cl的非金属性强于Br,B错误;
C.CUS不溶于稀硫酸,但能溶于稀硝酸,说明稀硝酸能够氧化CUS,而稀硫酸不能够氧化CUS,故稀硝酸的氧化性强于稀硫酸,C正确;
D.850℃时碳酸钙可以分解,碳酸钠不分解,说明碳酸的钠盐比钙盐更稳定,而不能说钠盐比钙盐稳定,D错误;
故合理选项是C。
10.C
【详解】
A.步骤①中有两次使用玻璃棒,第一次起到搅拌的作用,使反应更充分,第二次起到引流的作用,A项正确;
B.步骤②发生的反应为Cl2+2I-=2Cl-+I2,该反应既是置换反应,又是氧化还原反应,B项正确;
C.的密度大于水,应从分液漏斗下口放出,C项错误;
D.通过蒸馏从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,若加热后发现忘了加沸石应当停止加热,待冷却后,补加沸石,再次加热,D项正确;
答案选C。
11.B
【详解】
A.SiO2不能与水反应,故一步不能转化,故A不符合题意;
B.Cl2可以与氢氧化钙反应生成CaCl2、Ca(ClO)2与水,故可以一步转化,故B符合题意;
C.硫和氧气反应生成二氧化硫,一步不能生成三氧化硫,故B不符合题意;
D.氨气不能一步被氧化到硝酸,故D不符合题意;
故选B。
12.D
【分析】
NaClO3和HCl在A中反应产生ClO2和Cl2,用B中冰水浴冷凝使ClO2液化,同时分离出Cl2,用C吸收残余的ClO2和Cl2,防止污染空气。
【详解】
A.由装置图可知A装置中仪器甲的名称为三颈烧瓶,A正确;
B.ClO2常温下为黄绿色气体,11℃时液化成红棕色液体,因此B中冰水浴的作用是使ClO2液化,从而收集ClO2,同时分离出Cl2,B正确;
C.氯气能与碱反应,由题意可知ClO2溶于碱溶液,二者都有毒,因此装置C可以吸收ClO2和Cl2,由C的结构可知同时可防倒吸,C正确;
D.ClO2中Cl为+4价,比氯气中Cl价态高,因此ClO2氧化性强于氯气,ClO2能氧化碘化钾产生碘单质,因此不能用湿润的淀粉一碘化钾试纸检验ClO2中是否存在Cl2,D错误;
选D。
13.C
【详解】
A.非处方药的包装上印有“OTC”标示,在酒化酶的作用下葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳,不是水解,故A错误;
B.NaClO溶液具有强氧化性,酒精与“84”消毒液混合会发生氧化还原反应,使消毒效果降低,故B错误;
C.新冠病毒颗粒直径在80~120nm之间,因此在空气中能形成气溶胶,可较远距离传播,故C正确;
D.天然气的主要成分是甲烷,不完全燃烧会产生有毒气体CO,使用含磷冼涤剂会造成水体污染,故D错误;
故选C。
14.D
【详解】
A.漂白粉加水溶解后,有效成分是次氯酸在水中电离方程式为HClO H++ClO-,A错误;
B.向漂白粉水溶液中通入过量CO2,反应生成碳酸氢钠,所以反应的离子方程式为:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO,B错误;
C.还原性为I->Fe2+>I2,由题意可知,滴入几滴淀粉溶液,溶液变蓝,说明有碘单质,若亚铁离子不反应,则为Cl2+2I-=2Cl-+I2,C错误;
D.石灰乳吸收Cl2反应生成氯化钙与次氯酸钙,为 Cl2 +Ca(OH)2 =Ca2+ +Cl-+ClO-+ H2O,D正确;
故选D。
15.D
【分析】
H2还原WO3制备金属W,装置Q用于制备氢气,因盐酸易挥发,则①、②、③应分别用于除去HCl、H2S、氧气和水,得到干燥的氢气与WO3在加热条件下制备W,实验结束后应先停止加热再停止通入氢气,以避免W被重新氧化,以此解答该题。
【详解】
A.气体从焦性没食子酸溶液中逸出,得到的氢气混有水蒸气,应最后通过浓硫酸干燥,故A错误;
B.装置Q优点是随开随用,随关随停,仅适用于块状固体和液体的反应,且装置不能加热;故该装置不能用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气,因为二氧化锰是粉末状固体,且该反应需要加热,故B错误;
C.实验结束后应先停止加热再停止通入氢气,使W处在氢气的氛围中冷却,以避免W被重新氧化,故C错误;
D.点燃酒精灯进行加热前,应检验氢气的纯度,以避免不纯的氢气发生爆炸,可点燃气体,通过声音判断气体浓度,声音越尖锐,氢气的纯度越低,故D正确;
答案选D。
16.C
【详解】
A.钠燃烧时火焰为黄色,故A正确;
B.氯气性质活泼,易与活泼金属钠发生化合反应生成NaCl,反应时有大量白烟,所以白烟是氯化钠微晶分散在空气中形成,故B正确;
C.氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故C错误;
D.反应后的棉花球上存在NaOH和NaClO,滴加酚酞溶液,有碱性的NaOH所以溶液先变红,有漂白性的NaClO所以局部褪色,故D正确;
故选:C。
17.AD
【详解】
氯气是黄绿色的有毒气体,能溶于水,在室温下,1体积水能够溶解2体积的氯气,氯气能够支持物质燃烧,但其本身不能燃烧,故题干说法中错误的选项是AD。
18.CD
【分析】
在A处通入氯气,关闭B阀时,C处的红布条看不到明显现象,而当打开B阀后,C处的红布条逐渐褪色,可知A通入的为湿润的氯气,D中溶液可吸收氯气或干燥氯气,以此来解答。
【详解】
A.浓硫酸可干燥氯气,关闭B阀时,C处的红布条看不到明显现象,故A可能;
B.氯气与NaOH反应,关闭B阀时,C处的红布条看不到明显现象,故B可能;
C.氯气通入水中,出来的是湿润的氯气,则关闭B阀时,C处的红布条褪色,故C不可能;
D.饱和食盐水不能吸收或干燥氯气,则关闭B阀时,C处的红布条褪色,故D不可能;
故选CD。
19.CD
【分析】
先打开B,在A处通入干燥氯气,氯气与C中湿润的红色布条上的水反应产生HClO而使布条的红色褪色;当关闭B时,C处湿润的红色布条颜色无变化,说明D中的溶液会与氯气反应。
【详解】
由信息可知,D中的溶液会与氯气反应,而不能使C处湿润的红色布条。
A.浓硫酸可干燥氯气,氯气与C处湿润的红色布条上的水反应产生HClO而使布条褪色,A不符合题意;
B.氯气与氯化钠溶液不反应,能与水反应生成HClO而使C处湿润的红色布条褪色,B不符合题意;
C.氯气与浓NaOH溶液反应而消耗,因此不能再使C处湿润的红色布条褪色,C符合题意;
D.氯气与石灰乳反应被消耗,因此不能再使C处湿润的红色布条褪色,D符合题意;
故答案为CD。
20.AD
【详解】
A.氯水滴入紫色石蕊试液,观察到紫色石蕊试液先变红后褪色,含H+显酸性,溶液变红,含HClO具有漂白性,后来溶液褪色,不能推测氯水中含有Cl2分子,故A错误;
B.溶液与硝酸银反应产生白色沉淀,只能是氯离子与银离子反应得到的AgCl白色沉淀,说明氯水中含有Cl-,故B正确;
C.溶液呈酸性,碳酸钠与酸反应,+2H+=H2O+CO2↑,因此向氯水中加入碳酸钠粉末,有气泡产生,可以推测氯水中含有H+,故C正确;
D.新制氯水在光照的条件下,发生反应2HClO2HCl+O2↑,产生的气体为氧气,故D错误;
故选AD。
21.H2O +3 4 1 6 12 取少量最后一次洗涤液于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若无白色沉淀产生说明洗涤液中无Cl- > 16123。
【分析】
(1)根据铁锈蚀产物的化学式可知,铁的锈蚀是空气、水与铁共同作用的结果;
(2)②化合物中元素化合价代数和为0,据此计算;
④反应中O2中O元素的化合价降低4,Fe3O4中3个Fe的化合价共升高1,根据化合价升降守恒可知,Fe3O4的计量数为4,O2的计量数为1,结合原子守恒配平;
(3)①实验室常用硝酸酸化的AgNO3溶液检验Cl-;
②化学反应有从溶解度小的物质转化为溶解度更小的趋势;
③Na2SO3还原FeO(OH)形成Fe3O4的反应中还生成Na2SO4,其中S的化合价升高2,3个Fe的化合价共降低1,根据化合价升降守恒、电荷守恒和原子守恒写出离子方程式。
【详解】
(1)铁器在潮湿的环境中和氧气发生电化腐蚀生成铁锈,铁器在具有O2、H2O等环境中容易被腐蚀;
(2)②根据化合物中元素化合价代数和为0计算FeO(OH)中铁元素的化合价为+3;
④反应中O2中O元素的化合价降低4,Fe3O4中3个Fe的化合价共升高1,根据化合价升降守恒可知,Fe3O4的计量数为4,O2的计量数为1,结合原子守恒配平得到反应的化学方程式为:4Fe3O4+O2+6H2O=12FeO(OH),故方程式系数由前到后分别是:4、1、6、12;
(3)①检验Cl-常用硝酸酸化的硝酸银溶液根据AgCl的不溶性进行检验,操作为:取少量洗涤液于试管中,加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,说明洗涤液中无Cl-;
②化学反应有从溶解度小的物质转化为溶解度更小的趋势,由于不溶物FeOCl→FeO(OH),说明物质的溶解度:FeOCl>FeO(OH),即FeO(OH)的溶解度小;
③Na2SO3还原FeO(OH)生成Fe3O4和Na2SO4,其中S的化合价升高2,3个Fe的化合价共降低1,所以FeO(OH)的计量数为6,Fe3O4的计量数为2,结合电荷守恒、原子守恒得到离子方程式为16123。
22.H+、 Al3+ 、Mg2+ 2:2:1 Fe3+、CO32- 是 K+ 焰色反应
【详解】
试题分析:(1)加入10 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液没有沉淀生成,说明原溶液含有H+,且H+物质的量是0.01mol;加入NaOH溶液,只产生白色沉淀,说明没有Fe3+,加入过量的氢氧化钠,沉淀先增多后减少,且不能完全溶解,说明原溶液含有Mg2+、Al3+;加入10 mL 50mLNaOH溶液发生的反应是 ; ,加入50 mL 60mLNaOH溶液发生的反应是;Mg2+、Al3+与CO32-不能共存,所以一定不含CO32-;(2)另取该溶液20 mL,加足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀,该沉淀是硫酸钡,物质的量是0.02mol,所以原溶液含有0.02mol SO;根据电荷守恒推测Cl-是否存在;(3)K+ 可以通过焰色反应检验。
解析:(1)加入10 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液没有沉淀生成,说明原溶液含有H+,且H+物质的量是0.01mol;加入NaOH溶液,只产生白色沉淀,说明没有Fe3+,加入过量的氢氧化钠,沉淀先增多后减少,且不能完全溶解,说明原溶液含有Mg2+、Al3+;加入10 mL 50mLNaOH溶液发生的反应是 ; ,加入50 mL 60mLNaOH溶液发生的反应是;根据以上分析,消耗氢氧化钠0.01mol,根据元素守恒可知原溶液含有0.01molAl3+; 、 共消耗氢氧化钠0.04mol, 0.01molAl3+通过反应消耗0.03mol氢氧化钠,所以消耗氢氧化钠0.01mol,原溶液含有0.005mol Mg2+;水样中一定含有的阳离子是H+、 Al3+ 、Mg2+,其物质的量之比是0.01:0.01:0.005=2:2:1,Mg2+、Al3+与CO32-不能共存,所以一定不含CO32-,可排除Fe3+、CO32-的存在;(2)另取该溶液20 mL,加足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀,该沉淀是硫酸钡,物质的量是0.02mol,所以原溶液含有0.02mol SO;H+、 Al3+ 、Mg2+所带正电荷总数=0.01+0.01 +0.005=0.05mol,SO所带负电荷总数是0.02mol=0.04mol,根据电荷守恒,一定含有Cl-;(3)根据以上分析,无法确定的离子是K+ ,可以通过焰色反应检验K+是否存在。
23. 4HCl(浓) + MnO2 MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O 除去氯气中混有的氯化氢气体杂质 氯气与NaOH反应,将NaOH反应了,溶液褪色 HClO的漂白性,使溶液褪色
【详解】
试题分析:(1) ①3S+6KOHK2SO3+2K2S+3H2O的反应中,硫原子化合价由0变为+4,硫原子化合价由0变为-2,化合价升降的最小公倍数是4,所以转移电子数是4;②2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2的反应中,铜元素失去2个电子,铁元素得到2个电子;
(2)①甲中二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气、氯化锰、水;
②甲中生成的氯气含有杂质氯化氢。
③NaOH与酚酞的混合溶液呈红色,将氯气通入丁装置中,氯气消耗氢氧化钠,氯气与水反应的产物次氯酸具有漂白作用。
解析:(1) ①3S+6KOHK2SO3+2K2S+3H2O的反应中,硫原子化合价由0变为+4,硫原子化合价由0变为-2,化合价升降的最小公倍数是4,所以转移电子数是4,用双线桥表示出反应的电子转移方向和数目是;②2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2的反应中,铜元素失去2个电子,铁元素得到2个电子,用双线桥表示出反应的电子转移方向和数目是;
(2)①甲中二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气、氯化锰、水,反应方程式是4HCl(浓) + MnO2 MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O;
②甲中生成的氯气含有杂质氯化氢,饱和食盐水的作用是除去氯气中的氯化氢。
③NaOH与酚酞的混合溶液呈红色,将氯气通入丁装置中,氯气消耗氢氧化钠,氯气与水反应的产物次氯酸具有漂白作用。所以溶液红色褪去的可能原因是a.氯气与NaOH反应,将NaOH反应了,溶液褪色;b. HClO的漂白性,使溶液褪色。
24.Ca(ClO)2、CaCl2 Ca(ClO)2+2HCl→CaCl2+2HClO Ca(ClO)2+CO2+H2O→CaCO3↓+2HClO Cl2+2NaOH→NaCl+NaClO+H2O NaClO -1价的Cl 1.5 NaClO2+4HCl→NaCl+2Cl2↑+2H2O b
【分析】
氯气与石灰乳反应产生CaCl2、Ca(ClO)2,CaCl2、Ca(ClO)2的混合物为漂白粉。利用酸性:HCl>H2CO3>HClO,结合复分解反应的规律,分析漂白粉使用时加入盐酸或不加入盐酸时物质对化学反应的影响;氯气与NaOH反应产生NaCl、NaClO、H2O,该反应用于制取84消毒液。利用电子守恒、原子守恒分析氯气与碱反应产生的物质及其物质的量;含有氯元素的化合物会发生归中反应,根据氧化还原反应的规律分析判断物质的作用,表示电子转移,并进行有关计算。
【详解】
(1)氯气与石灰乳反应用于制取漂白精,二者反应产生CaCl2、Ca(ClO)2,故漂白精的成分是CaCl2、Ca(ClO)2;工业上使用漂粉精时,加入少量的稀盐酸,以加快其漂白速率,是由于酸性HCl>HClO,HCl与漂白精的有效成分Ca(ClO)2发生反应,该反应的化学方程式为Ca(ClO)2+2HCl→CaCl2+2HClO;家庭中使用漂白粉时,不加酸也可漂白,是由于空气中含有CO2气体,气体在水中溶解,发生化学反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O→CaCO3↓+2HClO;
(2)84消毒液的成分为NaClO,氯气与NaOH溶液反应产生NaCl、NaClO、H2O,反应的化学方程式:Cl2+2NaOH→NaCl+NaClO+H2O;在反应NaCl+H2ONaClO+H2↑中,H元素化合价由反应前H2O中的+1价变为反应后H2中的0价,化合价降低,得到电子2×e-;Cl元素化合价由反应前NaCl中的-1价变为反应后NaClO中的+1价,化合价升高,失去电子2e-,所以电子转移数目和方向用单线桥法表示为;
(3)在反应NaClO+2HCl→NaCl+Cl2↑+H2O中,Cl元素化合价由反应前NaClO中的+1价变为反应后Cl2中的0价,化合价降低,得到电子1e-,所以NaClO为氧化剂;Cl元素化合价由反应前HCl中的-1价变为反应后Cl2中的0价,化合价升高,失去电子1e-,所以HCl为还原剂,其中被氧化的元素为-1价的Cl元素。根据方程式可知:每反应产生1 mol Cl2,转移1 mol电子,则若反应中电子转移为1.5 mol,生成的氯气的物质的量为1.5 mol;
(4)亚氯酸钠(NaClO2)与盐酸反应也会发生归中反应制取Cl2,根据原子守恒、电子守恒,可得该反应的化学方程式为:NaClO2+4HCl→NaCl+2Cl2↑+2H2O;
(5)11.2 L标准状况下的氯气的物质的量是0.5 mol,该氯气与KOH溶液发生反应,由于反应产生0.7 mol KCl、0.2 mol KClO,所以根据氯元素守恒,可知X的物质的量为:0.5 mol×2-0.7 mol-0.2 mol=0.1 mol,设X中Cl的化合价为+x价,由电子得失守恒分析可知:0.7×1=0.2×1+0.1x,即x=+5,故X中氯的化合价为+5价,即X为KClO3,其物质的量为0.1 mol,故合理选项是
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