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第二单元 海水中的重要元素——钠和氯
第二节 氯及其化合物(二)
一、基础巩固
1.下列有关化学反应的叙述正确的是( )
A.高温下SiO 与C反应得到高纯硅
2
B.Fe在Cl 中燃烧生成FeCl
2 2
C.氯水在光照条件下生成O
2
D.S在O 中燃烧生成SO
2 3
【答案】C
【解析】A.高温下SiO 与C反应得到粗硅,故A错误;
2
B.铁在氯气中燃烧生成氯化铁,故B错误;
C.氯水中含有次氯酸,次氯酸不稳定,见光分解生成氧气和氯化氢,故C正确;
D.硫在氧气中燃烧生成产物为二氧化硫,故D错误;
故选:C。
2.金属跟氯气反应,不能直接制得的是( )
A.氯化铜 B.氯化亚铁 C.氯化镁 D.氯化钾
【答案】B
【解析】A.Cu与氯气反应生成氯化铜,故A不选;
B.Fe与氯气反应生成FeCl ,不能生成氯化亚铁,故B选;
3
C.Mg与氯气反应生成MgCl ,故C不选;
2
D.K与氯气反应生成氯化钾,故D不选;
故选:B。
3.下列说法正确的是( )
A.氯气具有强氧化性,能与铁反应生成FeCl ,所以液氯不可用钢瓶储存
3
B.有浓硫酸参与的反应都是氧化还原反应
C.硅酸钠溶液俗称“水玻璃”,长期露置在空气中生成乳白色凝胶状沉淀D.硫在足量空气中燃烧生成大量SO
3
【答案】B
【解析】A.Cu与氯气反应生成氯化铜,故A不选;
B.Fe与氯气反应生成FeCl ,不能生成氯化亚铁,故B选;
3
C.Mg与氯气反应生成MgCl ,故C不选;
2
D.K与氯气反应生成氯化钾,故D不选;
故选:B。
4.元素及其化合物丰富了物质世界,下列说法正确的是( )
A.常温下铁在冷的浓硫酸中会钝化,所以常温下铁与浓硫酸不反应
B.稀Na CO 溶液和稀H SO 溶液相互滴加的现象相同,而氨水与FeCl 溶液相互滴加现象不同
2 3 2 4 3
C.金属比非金属易失电子,所以金属可以置换非金属,而非金属不能置换金属
D.工业上常用石灰乳和氯气来制备漂白粉,漂白粉的有效成份是Ca(ClO)
2
【答案】D
【解析】A.常温下,Fe和冷的浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步被氧化,该现象
为钝化现象,不是Fe和浓硫酸不反应,故A错误;
B.稀Na CO 溶液滴加稀H SO 溶液时反应方程式2H++CO 2﹣=CO ↑+H O,稀H SO 溶液滴加稀
2 3 2 4 3 2 2 2 4
Na CO 溶液时离子反应方程式为CO 2﹣+H+=HCO ﹣,所以现象不同;氨水和氯化铁溶液相互滴加时
2 3 3 3
立即生成红褐色沉淀,所以现象相同,故B错误;
C.非金属能置换金属单质,如H +CuO Cu+H O,故C错误;
2 2
D.氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应方程式为 2Cl +2Ca(OH) =CaCl +Ca
2 2 2
(ClO) +2H O,漂白粉的有效成分是Ca(ClO) ,主要成分是CaCl 和Ca(ClO) ,故D正确;
2 2 2 2 2
故选:D。
5.下列不是黄绿色的是( )
A.氯化氢 B.氯水 C.液氯 D.氯气
【答案】D
【解析】A.常温下,Fe和冷的浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步被氧化,该现象
为钝化现象,不是Fe和浓硫酸不反应,故A错误;
B.稀Na CO 溶液滴加稀H SO 溶液时反应方程式2H++CO 2﹣=CO ↑+H O,稀H SO 溶液滴加稀
2 3 2 4 3 2 2 2 4
Na CO 溶液时离子反应方程式为CO 2﹣+H+=HCO ﹣,所以现象不同;氨水和氯化铁溶液相互滴加时
2 3 3 3
立即生成红褐色沉淀,所以现象相同,故B错误;C.非金属能置换金属单质,如H +CuO Cu+H O,故C错误;
2 2
D.氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应方程式为 2Cl +2Ca(OH) =CaCl +Ca
2 2 2
(ClO) +2H O,漂白粉的有效成分是Ca(ClO) ,主要成分是CaCl 和Ca(ClO) ,故D正确;
2 2 2 2 2
故选:D。
6.实验室中利用如图所示装置制取少量漂白粉,下列说法正确的是( )
A.装置A中可用长颈漏斗代替分液漏斗
B.装置A、B之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶有利于提高漂白粉的纯度
C.装置B的消石灰可用Ca(OH) 悬浊液代替,有利于反应物之间充分反应
2
D.将装置C中的NaOH溶液换成澄清石灰水有利于降低实验成本
【答案】B
【解析】A.装置A制备氯气,需要加热而且浓盐酸易挥发,所以不能用长颈漏斗代替分液漏斗,故A
错误;
B.浓盐酸易挥发,从A出来的气体含有氯气和氯化氢、水蒸气,装置A、B之间增加盛有饱和食盐水
的洗气瓶可以除去氯化氢,减少氯化钙的生成,有利于提高漂白粉的纯度,故B正确;
C.装置B盛放固体干燥剂,不适用于盛放液体试剂或者悬浊液,故C错误;
D.氢氧化钙微溶于水,溶液中含有氢氧根离子浓度较低,造成尾气吸收不充分,故D错误;
故选:B。
7.(1)新制氯水有刺激性气味、呈浅黄绿色,可用于杀菌消毒、漂白等。使氯水中呈现浅黄绿色的分子
是 ,起杀菌消毒作用,光照易分解的分子是 。
(2)铝元素是地壳中含量最多的的金属元素,应用广泛。金属铝既能与酸反应又能与强碱反应,请写
出铝与强碱反应的离子方程式 。
(3)在反应2NaCl+2H O 2NaOH+H ↑+Cl ↑中,
2 2 2
请用双线桥法标出电子转移的方向和数目。
①在该反应中,氧化剂是 ,还原剂是 。
②【答案】(1)Cl
2
;HClO(2)2Al+2OH﹣+2H O=2AlO ﹣+3H ↑;
2 2 2
(3) ; 水;氯化钠
① ②
【解析】(1)氯气溶于水发生反应Cl +H O HCl+HClO,新制氯水含有Cl 、H O、HClO、H+、Cl﹣
2 2 2 2
等粒子,则使氯水中呈现浅黄绿色的分子是⇌氯气;其中次氯酸分子不稳定见光易分解,故答案为:
Cl ;HClO;
2
(2)铝与强碱反应生成偏铝酸盐和氢气,反应的离子方程式为:2Al+2OH﹣+2H O=2AlO ﹣+3H ↑,
2 2 2
故答案为:2Al+2OH﹣+2H O=2AlO ﹣+3H ↑;
2 2 2
(3)在反应2NaCl+2H O 2NaOH+H ↑+Cl ↑中,氯化钠中氯元素的化合价升高是还原剂,水
2 2 2
中的氢元素化合价降低是氧化剂,
氯化钠中氯元素由﹣1价升高到0价,水中氢元素由+1价降低为0价,线桥法标出电转移的方向和数目
为: ,
故答案为: ; 水;氯化钠。
① ②
二、拓展提升
8.氯、硫、氮元素广泛存在于自然界中,对人类生命和生活具有重要意义。
(1)氯气的颜色 。
(2)浓硫酸具有: 酸性, 强氧化性, 吸水性, 脱水性,下列各现象硫酸所表现出的性质为
(填序号):干燥氯①气 ②,使蔗糖变黑③ ,吸④收氨气 ,与铜反应 。
【答案】(1)黄绿色;(2) ; ; ; 。
【解析③】(④1)氯①气是①一②种黄绿色有毒气体;
(2)浓硫酸具有: 酸性 强氧化性 吸水性 脱水性,下列现象硫酸所表现出的性质为:干燥
氯气是利用浓硫酸的① 吸水性②;使蔗糖变③黑是利用④浓硫酸的 脱水性;氨气是碱性气体,浓硫酸吸收
氨气利用的是浓硫酸③的 酸性;与铜反应生成硫酸铜、二④氧化硫和水,反应的化学方程式为:
①
Cu+2H SO (浓) CuSO +SO ↑+2H O,在该反应中浓硫酸体现了的 酸性 强氧化性。
2 4 4 2 2
① ②
9.新冠病毒爆发期间,各类消毒剂大显身手,ClO 泡腾片就是一种,使用时将其投入水中即可产生ClO
2 2
对水体、环境消毒。 已知ClO 是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体,实验室制备 ClO 的原理是
2 2
用亚氯酸钠固体与氯气反应:2NaClO +Cl ═2ClO +2NaCl.如图是实验室用于制备和收集一定量纯净
2 2 2
的ClO 的装置(某些夹持装置和垫持用品省略)。其中E中盛有CCl 液体(用于除去ClO 中的未反
2 4 2
应的Cl )。
2
(1)仪器P的名称是 。
(2)写出装置A中烧瓶内发生反应的离子方程式 。
(3)B装置中所盛试剂是 。
(4)F为ClO 收集装置,应选用的装置是 (从 中选择),其中与E装置导管相连的导
2
管口是 (填导管口的字母) ①②③
(5)相同条件下,ClO 的消毒能力是Cl 的 倍(以等物质的量的消毒剂得电子的数目计算)
2 2
【答案】(1)分液漏斗;
(2)MnO +4H++2Cl﹣ Mn2++Cl ↑+2H O;
2 2 2
(3)饱和食盐水;
(4) ;d;
(5)②2.5。
【解析】(1)实验室用浓盐酸和MnO 在加热条件下反应制备Cl ,浓盐酸应盛装在分液漏斗中,由图
2 2
可知,仪器P的名称是分液漏斗。(2)浓盐酸和 MnO 在加热条件下反应制备 Cl ,反应的方程式为 MnO +4HCl(浓)
2 2 2
MnCl +Cl ↑+2H O,装置 A 中烧瓶内发生反应的离子方程式为 MnO +4H++2Cl﹣ Mn2+
2 2 2 2
+Cl ↑+2H O。
2 2
(3)生成的氯气中混有HCl和水,为制备纯净干燥的氯气,根据氯气不溶于饱和食盐水的性质,可用
饱和食盐水除去气体中混有的HCl杂质,然后用浓硫酸干燥除去水。
(4)F为ClO 收集装置,因气体的密度比空气密度大,应选用的装置(如图 2)是 ,其中与E装置
2
导管相连的导管口是d。 ②
(5)ClO 和Cl 在消毒时自身均被还原为Cl﹣,1molClO 被还原为Cl﹣,要得5mol电子,每molC1 被
2 2 2 2
还原为Cl﹣,要得2mol电子,根据电子转移数目相等可知等体积的C1O 的消毒能是Cl 的2.5倍。
2 2
10.为了证明在实验室制备Cl 的过程中会有水蒸气和HCl挥发出来,甲同学设计了如图所示的实验装置,
2
按要求回答问题:
(1)请根据甲同学的意图,连接相应的装置,接口顺序:b接 , 接 , 接
a。
(2)U形管中所盛试剂的化学式为 。
(3)装置 中CCl 的作用是 。
4
(4)乙同③学认为甲同学的实验有缺陷,不能证明最终通入AgNO
3
溶液的气体只有一种。为了确保实验
结论的可靠性,证明最终通入AgNO 溶液的气体只有一种,乙同学提出在某个装置之后再加装置 .
3
你认为装置 应加在 (填装置序号)之后,瓶中可以放入 。 ⑤
(5)若取过⑤量的MnO
2
与一定体积的浓盐酸(含溶质HCl为0.4 mol)制备Cl
2
(假设HCl的挥发不计,
装置气密性良好),则制备的Cl 总小于0.1 mol的原因是 。
2
【答案】(1)e;f;d;c;
(2)无水CuSO ;
4
(3)吸收Cl ;
2(4) 、 ;湿润的淀粉KI试纸(或湿润的有色布条);
(5)③随着反①应进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应停止。
【解析】(1)分析装置可知装置 是制备氯气的发生装置, 过装置 中的硫酸铜检验是否有水生
成,通过装置 的四氯化碳吸收氯①气,剩余气通过硝酸银溶液①吸收HCl④生成白色沉淀说明气体中含有
氯化氢气体,连③接相应的装置,接口顺序:befdca。
(2)无水硫酸铜与水反应生成蓝色五水合硫酸铜晶体,可用来检验水。
(3)氯气易溶于四氯化碳溶液,可用来吸收氯气。
(4) 装置用来检验HCl气体,为了确保实验结论的可靠性,应排除氯气的干扰,在 吸收氯气之
后要检①验氯气是否完全除去,根据氯气具有强氧化性的性质,可用湿润的淀粉KI试纸检③验,如不变色
说明已经完全除去。
(5)若取过量的MnO 与一定体积的浓盐酸(含溶质HCl为0.4 mol)制备Cl (假设HCl的挥发不计,
2 2
装置气密性良好),则制备的Cl 总小于0.1 mol的原因是随着反应进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应停
2
止,。