第2讲氯及其重要化合物

1、第 2 讲氯及其重要化合物课时训练练知能、提成绩限时测评( 时间:40 分钟)测控导航表考点易中Cl 2 的性质及其制取1,710,13HClO及其盐的性质2,3综合应用4,5,68,9,11,12,14基础过关1.(2013 河北衡水中学调研 ) 化学物质的泄漏给居民生活和环境造成严重污染。下列有关说法正确的是(C)A. 液氨是纯净物 , 而氯水是电解质 , 漂白粉是混合物B. 氯气可用作消毒剂和漂白剂, 是因为氯气分子具有强氧化性C.随着化合价的升高 , 氯的含氧酸的酸性逐渐增强D.双氧水被称为绿色氧化剂, 是因为其还原产物为O2, 对环境没有污染解析 : 氯水是混合物 , 不属于电解质

2、,A 错误 ; 氯气可用作消毒剂和漂白剂 , 是因为氯气与水反应生成的 HClO具有强氧化性 ,B 错误 ; 双氧水被称为绿色氧化剂 , 是因为其还原产物为 H2O,对环境没有污染 ,D错误。2. 用玻璃棒蘸取新制氯水滴在pH 试纸中部 , 观察到的现象是 (B)解析 :pH 试纸呈黄色 , 遇新制氯水中的盐酸变红, 而后又被强氧化剂HClO氧化至无色。3.(2013 三明质检 ) 将紫色石蕊试液滴入 NaOH溶液中 , 溶液变蓝色 , 再通入氯气 , 溶液由蓝色先变成红色 , 最后颜色慢慢退去 , 其原因是(B)氯气有漂白性 氯气与 NaOH溶液反应 氯气的水溶液呈酸性次氯酸有漂白性 氯化钠

3、有漂白性 A. B. C. D. 解析 : 通入的 Cl 2 与 NaOH反应 , 碱性消失 , 多余的氯气又与水反应生成HCl 和具有强氧化性的HClO,从而使溶液变红 , 最后又被 HClO氧化为无色。4.(2014 淄博模拟 ) 下列对氯及其化合物的说法正确的是(C)A. 过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁B. 用 pH 试纸测得氯水的 pH=4C.溴化钠溶液中加入少量新制氯水振荡, 再加入少量四氯化碳振荡,静置后 , 上层颜色变浅 , 下层颜色变橙红色D.由 Ca(ClO)2 +CO2+H2OCaCO3+2HClO可推出Ca(ClO) 2+SO2+H2OCaSO3+2HClO解析 :F

4、e 在 Cl 2 中燃烧生成 FeCl3, 其生成物与 Fe 的量无关 ,A 项错误 ;氯水中有漂白性的HClO,可漂白 pH试纸 ,B 项错误 ;NaBr 与氯水中的Cl 2 反应 :2NaBr+Cl 2 2NaCl+Br2,Br 2 被 CCl4 萃取 , 故有上层颜色变浅 , 下层颜色变为橙红色 ,C 项正确 ;D 项中的 CaSO3会被 HClO氧化为 CaSO4, 错误。5.(2013 宁德质检 ) 下列现象或事实能用同一原理解释的是(C)A. 浓硫酸、浓盐酸暴露在空气中浓度降低B. 氯水、活性炭使红墨水褪色C.苯、四氯化碳加入溴水中, 振荡、静置 , 水层颜色变浅D.漂白粉、亚硫酸

5、钠长期暴露在空气中变质解析 : 浓硫酸具有吸水性 , 容易吸收空气中的水蒸气 , 暴露在空气中其浓度降低 , 浓盐酸具有挥发性 , 容易挥发出 HCl, 暴露在空气中其浓度减小 , 两者原理不同 ,A 错; 氯水中 HClO具有漂白性 , 活性炭具有吸附性, 两者均能使红墨水褪色 , 但原理不同 ,B 错; 苯、四氯化碳加入溴水中, 能萃取出溴水中的溴 , 水层颜色变浅 , 两者原理相同 ,C 对; 漂白粉在空气中变质发生复分解反应:Ca(ClO) 2+H2O+CO2 CaCO3+2HClO,NaSO3在空气中变质发生氧化还原反应 :2Na2SO3+O22NaSO4, 两者原理不同 ,D 错。

6、6. 下列图示与内容不相吻合的是(B)解析 : 为了防止吸入过多有毒气体对身体造成伤害, 实验室通常采用图 A 方式闻气味 ,A 正确 ; 氯气能溶于水且与水发生反应 , 故不能用排水法收集 , 且排水法集气时进气管应在水面以上 , 出水管伸到瓶底即短进长出 ,B 不正确 ; 浓硫酸有腐蚀性 ,C 正确 ; 滴入 NaOH溶液后 ,Cl 2与 NaOH反应 , 瓶内气压小于外界大气压, 气球就会鼓起来 ,D 正确。7.(2013 湖南十二校联考 ) 已知 KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl 2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气 , 并实验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元

7、装置 , 其中有错误的是 ( 不考虑单元的夹持装置 )( D )A. 只有和处 B. 只有处C.只有和处 D. 处解析 : 除 Cl 2 中的 HCl 气体应用饱和食盐水 , 错 ; 中进气管应插入液面以下 , 而出气管应在液面以上 ; 中用的是一端封闭的试管 , 实验开始后会导致整套装置中压强增大 , 可能会引起爆炸 , 应采用两端都开放的硬质玻璃管 , 其后再连接尾气吸收装置。8.(2013 龙岩质检 ) 下列实验现象 , 与新制氯水中的某些成分( 括号内物质 ) 没有关系的是 (B)A. 将 NaHCO3固体加入新制氯水中 , 有无色气泡 (H+)B. 使红色布条退色 (HCl)C.向

8、FeCl2 溶液中滴加氯水 , 再滴加 KSCN溶液 , 发现呈红色 (Cl 2)D.滴加 AgNO3溶液生成白色沉淀 (Cl - )解析 : 氯水中存在平衡 ,Cl+-+HO+CO,A+HO H+Cl +HClO,H+HC2222有关系 ;HClO 可漂白有色布条 ,B 没有关系 ;Fe 2+不能使 KSCN溶液变红色, 滴加氯水时 ,2Fe2+Cl23+-3+-2Fe +2Cl,Fe 遇 SCN变红色 ,C 有关系 ;Cl - +Ag+AgCl,D 有关系。9.(2013 福州一中模拟 ) 亚氯酸钠 (NaClO2) 是一种重要的含氯消毒剂 , 主要用于水的消毒以及砂糖、 油脂的漂白与杀菌

9、。 以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图 :已知 : NaClO2 的溶解度随温度升高而增大, 适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O。纯 ClO2 易分解爆炸 , 一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。 160 g ·L-1 NaOH溶液是指 160 g NaOH 固体溶于水所得溶液的体积为1L。(1)160 g·L-1 NaOH溶液的物质的量浓度为。(2) 发生器中鼓入空气的作用可能是( 填序号) 。a. 将SO2氧化成SO3,增强酸性b. 稀释ClO2 以防止爆炸c. 将NaClO3 氧化成ClO2(3) 从“母液”中可回收的主要物质是。(4)

10、吸收塔内的反应的化学方程式为,吸收塔的温度不能超过20 ,其目的是。(5) 在碱性溶液中 NaClO2 比较稳定 , 所以吸收塔中应维持 NaOH稍过量 ,判断 NaOH是否过量的简单实验方法是。(6) 吸收塔中为防止 NaClO2 被还原成 NaCl, 所用还原剂的还原性应适中。除H2O2 外,还可以选择的还原剂是(填序号)。a.Na2O2b.Na2Sc.FeCl2(7) 从吸收塔出来的溶液中得到 NaClO2·3H2O粗晶体的实验操作依次是(填序号)。a. 蒸馏b. 蒸发浓缩c. 灼烧d. 过滤e. 冷却结晶解析 :(1)160g·L-1NaOH溶液表示1 L 氢氧化钠

11、溶液含有160 g NaOH。令溶液体积为 1 L, 则 160 g NaOH 的物质的量为=4 mol, 所以-1。(2)由信息可知 , 纯 ClO 易分解爆炸 , 一般c(NaOH)= =4 mol·L2用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。发生器中鼓入空气的作用应是稀释ClO2 以防止爆炸。(4)根据流程信息可知, 吸收塔内生成NaClO2,所以一定有ClO2NaClO2,化合价降低,被还原;则H2O2 必定被氧化,有氧气产生, 反应方程式为2NaOH+2ClO+H2O22NaClO+2HO+O2。H2O2不稳定,温度过高, 容易分解, 吸收塔的温度不能超过20 ,其目的是防止

12、 H2O2 分解。 (5)NaOH过量则溶液呈碱性 , 但考虑到该溶液有强氧化性 , 选择指示剂或 pH 试纸检验会遇到氧化褪色问题 , 故生产中主要是用 pH 计连续测定溶液的 pH。(6) 还原性太强 , 会将 ClO2 还原为更低价态产物 , 影响 NaClO2 生产 , 同时为方便后续分离提纯 , 加入试剂不能干扰后续生产。 Na2 O2 溶于水相当于 H2O2。Na2S、FeCl2 还原性较强 ,生成物与 NaClO2 分离比较困难。 (7) 从溶液中得到含结晶水的晶体,只能采取蒸发浓缩、冷却结晶方法, 通过过滤得到粗晶体。所以操作顺序为 bed。得到的粗晶体经过重结晶可得到纯度更高

13、的晶体。答案 :(1)4 mol ·L-1(2)b(3)Na 2SO4(4)2NaOH+2ClO+H2O22NaClO+2HO+O2防止 H2O2 分解(5) 用 pH计连续测定吸收塔内溶液的 pH(6)a (7)bed10.(2014 烟台模拟 ) 二氧化锰与浓盐酸混合加热得到氯气 , 如图是制取并探究氯气化学性质的装置图。(1) 圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为。(2) 若要得到干燥纯净的气体 ,B 、C中应分别盛放的试剂为、。(3)E 中若装有 FeCl2 溶液 , 反应的离子方程式为,E中若装有淀粉碘化钾溶液, 能观察到的实验现象是。(4) 实验中发现 : 浓盐酸与 MnO2

14、混合加热生成氯气 , 稀盐酸与 MnO2混合加热不生成氯气。 针对上述现象某化学兴趣小组对 “影响氯气生成的原因”进行了讨论 , 并设计了以下实验方案 :a. 稀盐酸滴入 MnO2中, 然后通入 HCl 气体加热b. 稀盐酸滴入 MnO2中, 然后加入 NaCl 固体加热 c. 稀盐酸滴入 MnO2中, 然后加入浓硫酸加热 d.MnO2 与 NaCl 的浓溶液混合加热e. 浓硫酸与 NaCl 固体、 MnO2固体共热实验 b 的目的是。实验 c 的目的是。实验现象 :a 、c、e 有黄绿色气体生成 ,b 、d 没有黄绿色气体生成。由此得出影响氯气生成的原因是。解析 :(1)MnO 2 与浓盐酸

15、反应的化学方程式为:MnO+4HCl(浓)MnCl+Cl +2HO。(2)用此方法制得的Cl中含有2222HCl 和水蒸气 , 分别用饱和食盐水和浓 HSO除去。 (3)Cl2与 FeCl溶242液反应的离子方程式为 2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl- 。Cl 2 将 KI氧化为单质碘, 单质碘使淀粉变蓝色。 (4) 对比 a、b、c、d、e 五个实验方案可以看出 , 五个实验中都有 MnO2和 Cl - , 只有 a、 c、e 中有较高浓度的 H+,这三个实验产生了 Cl 2,b 、d 中有较高浓度的 Cl - , 但无 H+, 没有产生 Cl 2 , 说明影响 Cl 2 生成的原因是 H

16、+浓度的大小。实验 b 的目的是探究 c(Cl - )对 Cl 2 的生成反应的影响 , 实验 c 的目的是探究 c(H+) 对 Cl 2 的生成反应的影响。答案 :(1)MnO 2+4HCl( 浓)MnCl2+Cl 2+2HO(2) 饱和食盐水 浓硫酸(3)2Fe 2+Cl22Fe3+2Cl-溶液变蓝(4) 探究 Cl - 浓度对 Cl 2 的生成反应的影响探究 H+浓度对 Cl 2 的生成反应的影响c(H+ ) 对反应的影响能力提升11.(2013 宿州一中调研 )“绿色化学实验” 进课堂 , 某化学教师为 “氯气与金属钠反应”设计了如下装置与操作。实验操作 : 钠与氯气反应的装置如图所示

17、 , 将一根玻璃管与氯气发生器相连 , 玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠 ( 已吸净煤油 ), 玻璃管尾部塞一团浸有 NaOH溶液的棉花球。先给钠预热 , 到钠熔融成圆球时 , 撤火 , 通入氯气 , 即可见钠着火燃烧 , 产生大量白烟。以下叙述错误的是 ( C )A. 反应生成的大量白烟是氯化钠晶体B. 玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球是用于吸收过量的氯气,以免其污染空气C.钠着火燃烧产生苍白色火焰D.若在棉花球外侧滴一滴淀粉碘化钾溶液, 据其颜色变化判断氯气是否被 NaOH溶液完全吸收解析 :NaCl 是一种白色固体 , 钠元素的焰色反应呈现黄色, 氯气是一种有毒的气体 , 在实验中

18、要考虑它的尾气吸收。12. 向盛有 Cl 2 的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种 ,经过振荡 , 现象如图所示 , 则甲、乙、丙注入的液体分别是(B) AgNO3溶液 NaOH溶液 水A. B. C. D. 解析 :AgNO3 溶液与氯水中的Cl - 反应生成 AgCl 白色沉淀 , 并促使Cl 2+H2OH+Cl- +HClO平衡右移直至反应完全不再有Cl 2, 所以乙中为 ;NaOH溶液与 Cl 2 反应生成 NaCl 和 NaClO无色溶液 , 所以甲中为 ;氯水的颜色为浅黄绿色, 所以丙中为。13.(2014 山东威海模拟 ) 某研究性学习小组查阅资料得知, 漂白粉与硫酸溶

19、液反应可制取氯气, 化学方程式为Ca(ClO) +CaCl +2HSO2CaSO+2Cl2+2HO2244他们设计下图所示装置制取氯气并验证其性质。试回答 :(1) 该实验中 A 部分的装置是( 填写装置的序号 ) 。(2) 请你帮助他们设计一个实验 , 证明洗气瓶 C中的 Na2SO3已被氧化( 简述实验步骤):。(3) 写出在 D装置中发生反应的离子方程式:。(4) 该实验存在明显的缺陷 , 请你提出改进的方法 :。解析 :(1) 由化学方程式可知漂白粉与硫酸反应制氯气的装置为固液加热装置 , 所以选 b。(2) 验证亚硫酸钠已被氧化 , 即检验其氧化产物 S , 所以用盐酸酸化的氯化钡来

20、检验 , 步骤如下 : 取溶液少许置于洁净的试管中, 向其中滴加稀盐酸至不再产生气体为止, 再向其中滴入氯化钡溶液, 若产生白色沉淀 , 则证明亚硫酸钠被氧化。(3)D 中发生的反应是氯气与碳酸氢钠溶液的反应 : 首先氯气与水反应, 所得产物再与碳酸氢根离子反应 , 反应的离子方程式为+-+CO+HO。Cl +HO H+Cl +HClO,H+HC2222(4) 有毒气体的制备最后要有尾气处理装置 , 所以该实验明显的缺陷是没有尾气处理装置 , 改进方法 : 将尾气通入 NaOH溶液中。答案 :(1)b(2) 取溶液少许置于洁净的试管中 , 向其中滴加稀盐酸至不再产生气体, 再向其中滴入氯化钡溶液 , 若产生白色沉淀 , 则证明亚硫酸钠被氧化(3)Cl 2+H2OH+Cl - +HClO,H+HCCO2+H2O(4) 将尾气通入 NaOH溶液中14.(2013 浙江杭州质量检测 ) 氯水是实验室常需临时配制的一种试剂, 图甲所示的是实验室配制氯水时的一种常用装置 , 图乙是某化学实验小组自行设计的一种配制氯水的装置 ( 图中的鼓气球是一种具有气体单向阀的、可用于向瓶中鼓入空气的仪器 ) 。(1