高中化学专题知识复习专题13氯及其化合物.docx
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高中化学专题知识复习专题13氯及其化合物
专题13 氯及其化合物
题组1 氯气的重要性质及应用
1.下列说法正确的是( )
①氯气的性质活泼,它与氢气混合后立即发生爆炸 ②实验室制取氯气时,为了防止环境污染,多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收 ③新制氯水的氧化性强于久置氯水的 ④检验HCl气体中是否混有Cl2,方法是将气体通入硝酸银溶液 ⑤除去HCl气体中的Cl2,可将气体通入饱和食盐水中
A.①②③B.②③④
C.③D.③⑤
2.制备氯化物时,常用两种方法:
①用金属与氯气直接化合制得;
②用金属与盐酸反应制得。
用以上两种方法都可制得的氯化物是( )
A.AlCl3B.FeCl3C.FeCl2D.CuCl2
3.如何除去下列物质中混有的少量杂质
(1)氯化氢中混有氯气:
___________________________________________________;
(2)氧气中混有氯气和水蒸气:
______________________________________________;
(3)氯气中混有氯化氢和二氧化碳:
__________________________________________。
题组2 氯水的成分及性质分析
4.下列物质中,同时含有氯分子、氯离子和氯的含氧化合物的是( )
A.氯水B.液氯C.氯酸钾D.次氯酸钙
5.下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是( )
①氯气 ②液氯 ③新制氯水 ④敞口放置的久置氯水 ⑤盐酸 ⑥用盐酸酸化的漂白粉溶液
A.①②③B.①②③⑥C.③⑥D.③④⑥
6.下列关于氯水的叙述正确的是( )
A.氯水中只含氯分子和水分子
B.新制氯水可使红色石蕊试纸先变蓝后褪色
C.光照氯水有气泡冒出,该气体是氯气
D.氯水放置数天后,pH变小,几乎无漂白性
7.氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出不同的性质。
下列结论正确的是( )
A.加入有色布条,片刻后有色布条褪色,说明有Cl2存在
B.溶液呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2存在
C.先加入盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,说明有Cl-存在
D.加入NaOH溶液,氯水的浅黄绿色消失,说明有HClO存在
8.某学习小组设计以下四个实验探究新制氯水的成分,请根据表格回答问题。
(已知Cl2+2I-===2Cl-+I2)
实验
序号
实验方法
实验现象
结论
①
将氯水滴加到AgNO3溶液中
生成白色沉淀
②
将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中
③
淀粉KI试纸变蓝色
氯水中含
有Cl2
④
将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中
氯水中
含有H+
(1)实验①得出的结论是____________________________________________________。
(2)指出实验②和实验④中的“实验现象”:
②________________________________________________________________________,
④________________________________________________________________________。
(3)实验③中“实验方法”的具体操作过程是__________________________________。
(4)通过实验②的“实验现象”,同学们得出两个不同的结论。
这两个结论可能是:
a.氯水中含有HClO,其漂白作用能使溶液褪色;
b.________________________________________________________________________。
题组3 氯气的实验室制取及应用
9.用向上排空气法可收集Cl2和HCl,现既可用于检验瓶中气体是否集满又可区别两种气体的一种试剂是( )
A.湿润的淀粉碘化钾试纸
B.蘸有浓氨水的玻璃棒
C.湿润的蓝色石蕊试纸
D.湿润的红色石蕊试纸
10.用下列两种方法制取氯气:
①用含氯化氢146克的浓盐酸与足量的二氧化锰反应 ②用87克二氧化锰与足量的浓盐酸反应。
则所得氯气( )
A.②比①多B.①比②多
C.一样多D.无法比较
11.某化学小组用如图所示装置制取氯气。
下列说法正确的是( )
A.该装置图中至少存在三处明显错误
B.该实验中收集氯气的方法不正确
C.如果需要得到干燥纯净的Cl2,只需在气体发生装置和收集装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可
D.含有2molHCl的某浓盐酸与足量MnO2混合,在一定条件下反应,转移1mol电子
12.用21.75gMnO2质量分数为80%的软锰矿与足量浓盐酸完全反应,把生成的气体与足量的H2化合,最后全部通入过量的AgNO3溶液中,求生成AgCl的质量为多少克?
题组4 综合应用
13.写出下列物质与新制氯水反应的现象及离子方程式。
(1)硝酸银溶液________________;现象______________________________________。
(2)溴化钠溶液________________;现象______________________________________。
(3)石灰石____________________;现象______________________________________。
(4)碳酸钠溶液________________;现象______________________________________。
(5)镁粉______________________;现象______________________________________。
14.饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液的方法之一。
某同学运用这一方法,尝试制取HClO溶液并进行了如下定性实验:
①在试管中加入过量的块状碳酸钙,再加入约20mL饱和氯水,充分反应,有少量气泡产生,溶液的黄绿色褪去;
②过滤,将滤液滴在有色布条上,发现其漂白性更强;
③为了确定反应产物,将滤液分为三份,分别进行以下实验:
第一份与石灰水混合,立即产生大量白色沉淀;
第二份与稀盐酸混合,立即产生大量气泡;
第三份加热,看到溶液变混浊且有大量无色气体产生;
经检验,上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。
(1)写出步骤③中第一份及第二份滤液发生反应的离子方程式:
第一份________________________________________________________________________。
第二份________________________________________________________________________。
(2)试根据所学知识推测,在②的滤液中含有的溶质,除了溶解的极少量氯气外,还含有的其他溶质为(写化学式)______________________________________
15.为了探究新制备的饱和氯水的组成和性质而进行了科学实验:
先观察了氯水的外观性质以后,再用胶头滴管将新制备的饱和氯水逐滴滴入含有酚酞的红色NaOH溶液中,边滴边振荡,并连续观察现象,结果溶液的红色逐渐褪去,得无色溶液。
(1)请写出新制备的饱和氯水中含有氯元素的物质的化学式:
____________________。
(2)若不再进行更多的实验,请说明能证明氯水中含有Cl2的主要依据:
__________。
(3)根据预测,实验中溶液红色褪去的原因可能有两种,请用简要的文字说明之:
Ⅰ.________________________________________________________________________。
Ⅱ.________________________________________________________________________。
(4)他们要通过科学实验探究溶液的红色褪去的原因是上述原因中的Ⅰ还是Ⅱ。
[实验步骤]
①取试管内的无色溶液3mL盛于另一支洁净的试管中;
②________________________________________________________________________,振荡试管。
[实验现象及结论]
①若________________,则证明溶液红色褪去的原因是Ⅰ而不是Ⅱ;
②若________________,则证明溶液红色褪去的原因是Ⅱ而不是Ⅰ。
16.某中学化学兴趣小组想测定饱和氯水的pH,并进行氯水的氧化性和制漂白剂等实验。
他们使用如下图装置制取较多量的饱和氯水,回答:
(1)写出仪器的名称:
A__________,B__________。
(2)写出甲、丁装置中发生反应的化学方程式
甲:
________________________________________________________________________。
丁:
________________________________________________________________________。
(3)制取结束时,氯水已饱和的现象是________________________,乙、丙中液体溶质含量最多的微粒分别是________________、________________。
(4)为使制取过程简便并保证制得的氯水纯净,有同学提出如下建议:
①在乙和丙之间增加下图中的a装置,你认为有无必要_________(填“有”或“无”)。
②若撤去乙,直接将甲和丙相连,你认为是否可行?
理由是_____________________
________________________________________________________________________。
③在丙的长导管下口处,接上图中的b,可以提高氯气的吸收效果。
原因是______
________________________________________________________________________。
答案精析
1.C [Cl2具有较强的氧化性,而Fe2+、Br-、SO
都能被Cl2氧化,故C项符合要求。
]
2.A [铝与氯气或盐酸反应均生成AlCl3,但氯气与变价金属反应时生成高价态的氯化物,如与铁反应生成FeCl3,与铜反应生成CuCl2,但铁与盐酸反应生成FeCl2,铜不与盐酸反应。
]
3.
(1)将混合气体通过红热的铜屑(Cu+Cl2CuCl2),气体冷却后可得纯净HCl。
(2)使混合液依次通过盛有NaOH溶液和浓H2SO4的洗气瓶。
(3)将混合气体依次通过饱和食盐水、次氯酸钙固体和浓H2SO4,即可得纯净的Cl2。
解析 (3)关键是寻找既能吸收CO2,又不与Cl2反应的试剂,而在学过的物质中,Ca(ClO)2应符合条件,即:
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,与此同时,还可吸收HCl:
Ca(ClO)2+4HCl===CaCl2+2H2O+2Cl2↑。
4.A [液氯中仅含有氯气分子,氯酸钾和次氯酸钙中仅含有氯的含氧化合物,氯水中同时含有氯分子、氯离子和氯的含氧化合物,A项正确。
]
5.C [做此题应先弄清题中要求:
使干燥蓝色石蕊试纸先变红后褪色,即有酸性和漂白性的物质。
分析①②为纯净物,只含有氯气分子,既无酸性,又无漂白性;④中久置氯水,HClO分解生成了盐酸,只具有酸性而无漂白性;③和⑥既有酸性,又因含有HClO而具有漂白性。
]
6.D [氯水中含多种微粒,除含氯分子和水分子外,还含有次氯酸分子及其它离子;新制氯水显酸性,可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色;次氯酸见光易分解,放出的是氧气;由于次氯酸分解生成盐酸,所以溶液的酸性增强。
]
7.B [A项,氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有的HClO具有强氧化性;C项,由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl-,所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在Cl-;D项,因Cl2、HCl和HClO均能与NaOH溶液反应,所以加入NaOH溶液时氯水颜色消失不能说明其中有HClO存在。
]
8.
(1)氯水中含有Cl-
(2)溶液褪色 有气泡冒出
(3)取一张淀粉KI试纸,置于表面皿或玻璃片上,用洁净的玻璃棒蘸取氯水,滴在试纸上
(4)氯水中含有H+,中和OH-使溶液褪色
解析 本题要注意以下两点:
一是氯水中含有三种分子、四种离子,与不同试剂反应时起作用的微粒不同;二是HClO的漂白作用是不可逆的。
(1)与Ag+结合产生白色沉淀是Cl-的性质;
(2)氯水能使含酚酞的NaOH溶液褪色,氯水中的H+与Na2CO3反应放出CO2气体;
(3)氯水中的Cl2可将KI中的I-氧化成I2使淀粉变蓝;
(4)实验②中的酚酞褪色有两种可能,一是HClO的漂白作用引起的;二是氯水中的H+中和OH-使碱性减弱引起的。
若是中和作用引起的,再加入碱,溶液还会变红;若是HClO的漂白作用引起的,再加入碱,溶液不会再变红。
9.C [检验收集的气体是否充满只在瓶口进行,只要在瓶口有特殊现象出现即可。
A只可用于检验Cl2是否充满,而不能检验HCl气体;B遇两种气体可看到白烟现象,可用于验满,而不能区别;C遇Cl2先变红后褪色,遇HCl气体变红色,既可验满又可区别;D遇HCl气体不变色,所以只可区别二者,而不能用于验满HCl气体。
]
10.A [浓盐酸与MnO2反应的化学方程式为4HCl(浓)+MnO2△,MnCl2+Cl2↑+2H2O,随着反应进行,盐酸浓度逐渐减小,变为稀盐酸后不再与MnO2反应。
①中n(HCl)=146g/36.5g·mol-1=4mol不能完全反应,产生的n(Cl2)<1mol,②中n(MnO2)=87g/87g·mol-1=1mol能完全反应,制得n(Cl2)=1mol。
故产生Cl2的量②>①。
]
11.
(1)MnO2+4H++2Cl-△,Cl2↑+Mn2++2H2O
(2)2mol
解析 根据书写离子方程式的要求,可得到该反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-△,Cl2↑+Mn2++2H2O。
该反应中每有4mol氯化氢参加反应,只有2mol氯化氢被氧化,同时生成1mol氯气。
12.57.4g
解析 根据MnO2+4HCl(浓)△,Cl2↑+MnCl2+2H2O,
Cl2+H2点燃,2HCl,HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3,可得如下关系式:
MnO2~2AgCl↓
1 2
2×
=x
解得,x=0.4mol
可得:
m(AgCl)=n(AgCl)×M(AgCl)
=0.4mol×143.5g·mol-1=57.4g
生成AgCl的质量为57.4g。
13.
(1)Ag++Cl-===AgCl↓ 产生白色沉淀
(2)2Br-+Cl2===Br2+2Cl- 溶液从无色变为橙色
(3)CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑ 固体溶解,有无色气体产生
(4)CO
+2H+===H2O+CO2↑ 产生无色气体
(5)Mg+2H+===Mg2++H2↑ 镁粉溶解,产生无色气体,溶液的浅绿色变浅或消失
解析
(1)氯水中加入硝酸银溶液,其中的Cl-参加化学反应,离子方程式为Ag++Cl-===AgCl↓,反应现象为产生白色沉淀。
(2)氯水中加入溴化钠溶液,参加反应的物质是Cl2,溶液从无色变为橙色,离子方程式为2Br-+Cl2===Br2+2Cl-。
(3)当氯水遇到石灰石时,碳酸钙将与H+发生反应,固体溶解并产生无色气体,离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。
(4)氯水中加入碳酸钠溶液,产生无色气体,离子方程式为CO
+2H+===H2O+CO2↑。
(5)氯水中加入镁粉,镁粉会溶解,产生无色气体,溶液的浅黄绿色变浅或消失。
离子方程式为Mg+2H+===Mg2++H2↑。
14.
(1)Ca2++HCO
+OH-===CaCO3↓+H2O
HCO
+H+===CO2↑+H2O
(2)HClO、Ca(HCO3)2、CaCl2
解析
(1)第一份与石灰水混合,产生大量白色沉淀,其离子方程式为Ca2++HCO
+OH-===CaCO3↓+H2O;第二份加盐酸又产生大量气泡,则发生HCO
+H+===CO2↑+H2O。
(2)因为HClO酸性小于碳酸的酸性,在Cl2+H2OHCl+HClO中加入CaCO3,则生成Ca(HCO3)2、HClO、CaCl2等。
15.
(1)Cl2、HCl(或Cl-)、HClO
(2)氯水显浅黄绿色
(3)Ⅰ.HCl中和了NaOH Ⅱ.HClO氧化了酚酞
(4)[实验步骤]②再向试管内滴加2滴NaOH溶液
[实验现象及结论]①恢复红色 ②仍为无色
解析
(1)由题中信息可知,溶于水中的Cl2,一部分与H2O发生化学反应生成HCl和HClO,另一部分以Cl2的形态溶解于水中。
(2)氯水因Cl2的存在而显浅黄绿色,氯水显浅黄绿色就是其中含有Cl2的依据。
(3)溶液的红色是酚酞与NaOH溶液相互作用的结果。
若没有酚酞,NaOH溶液呈无色;若没有NaOH,酚酞溶液也呈无色。
由“
(1)”中的分析可知,新制的氯水中既含有以显强酸性为主的HCl,又含有以显强氧化性(漂白性)为主的HClO。
(4)可滴加NaOH溶液来验证红色褪去的原因。
滴入少量NaOH后溶液显红色,说明还存在酚酞,红色褪去的原因是HCl和HClO与NaOH发生了反应;若加入NaOH不再显红色,说明溶液中不存在酚酞,即酚酞已被HClO氧化。
16.
(1)分液漏斗 圆底烧瓶
(2)MnO2+4HCl(浓)△,MnCl2+Cl2↑+2H2O
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(3)液体及液体上方呈黄绿色 Cl- Cl2
(4)①无 ②否 大量的HCl被吸收于丙中,影响氯水的pH测定
③增大了氯气与H2O的接触面积,提高了氯气的吸收速率
解析
(2)甲中是以加热方式制氯气,其方程式为MnO2+4HCl(浓)△,MnCl2+Cl2↑+2H2O,丁中Cl2与Ca(OH)2反应生成Ca(ClO)2、CaCl2和H2O。
(3)氯水的主要成分是氯气,因此当烧瓶内液体及上方气体为黄绿色时,证明氯气和H2O反应已达饱和状态。
乙主要吸收挥发出的HCl,其主要微粒是Cl-。
(4)因氯气与H2O反应,通入丙前干燥不必要;撤去乙,HCl溶解于丙,影响氯水的pH测定;接b装置增大氯气与水的接触面积,提高了氯气的吸收速率。
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- 高中化学 专题 知识 复习 13 及其 化合物