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第5講氯及其化合物(含答案)【劃重點】2023-2024學年高一化學上學期課后專項突破變式練(人教版2019必修第一冊)

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第5講氯及其化合物(含答案)【劃重點】2023-2024學年高一化學上學期課后專項突破變式練(人教版2019必修第一冊)

資源簡介

第 5 講 氯及其化合物
知識點 1 氯的存在及物理性質
知識點 2 氯氣的化學性質
知識點 3 次氯酸的性質
知識點 4 氯氣的實驗室制法及氯離子(Cl-)的檢驗
知識點 5 氯水的成分與性質
知識點 1:氯的存在及物理性質
【典例 1】下列說法不正確的是(  )
A.氯元素在自然界中存在游離態,只是量極少
B.海水中的氯元素主要以氯化鈉等鹽的形式存在
C.人體的血液中含有氯化鈉,其濃度大約為 0.9%
D.氯化鈉對維持人體的生理功能有著重要作用
【答案】A
【詳解】A.氯氣性質很活潑,在自然界中以化合態存在,少量氯氣可在實驗室制備,故 A 錯誤;
B.海水中含大量的鹽類物質,氯元素主要以 NaCl 等鹽的形式存在,故 B 正確;
C.生理鹽水的溶質是氯化鈉,且質量分數是 0.9%,與人體的血液中含量相同,則人體血液中含有 NaCl,
其濃度大約為 0.9%,故 C 正確;
D.NaCl 為無機鹽,NaCl 對維持人體的生理功能有著重要作用,故 D 正確;
答案選 A。
【典例 2】下列關于氯氣的敘述中正確的是
A.氯氣是無色無臭的氣體
B.氯氣是黃綠色、具有刺激性氣味的氣體
C.氯氣有毒,密度比空氣小
D.氯氣難溶于水,密度比空氣大
【答案】B
【詳解】A.氯氣是黃綠色、具有刺激性氣味的氣體,故 A 錯誤;
B.氯氣是黃綠色、具有刺激性氣味的氣體,故 B 正確;
C.氯氣有毒,密度比空氣大,故 C 錯誤;
D.氯氣能溶于水,密度比空氣大,故 D 錯誤;
選 B。
【變式 1】田鼠要吃掉不少糧食,工作人員用氯氣殺死躲在地洞里的田鼠,利用了氯氣的
A.有毒、密度比空氣小 B.有毒、密度比空氣大
C.易液化 D.氯氣難溶于水,密度比空氣小
【答案】B
【詳解】氯氣的密度比空氣的大,沉到地洞的底部,氯氣有毒,能殺死田鼠, 故答案選 B。
【變式 2】可將氯氣用軟管通到田鼠洞中用于消滅田鼠,這是利用了氯氣下列性質中的
①黃綠色②密度比空氣大③有毒④易液化⑤溶于水
A.①② B.②③ C.①②③ D.③④⑤
【答案】B
【詳解】將氯氣用軟管通到田鼠洞中用于消滅田鼠,這是由于氯氣有毒,密度比空氣大,而與其是否有顏
色及是否易溶于水、是否易液化的性質無關,即有關的性質序號為②③,故合理選項是 B。
【變式 3】下列關于氯氣性質的描述中,不正確的是
A.無色氣體 B.有刺激性氣味
C.相同條件下密度比空氣的大 D.可以制備漂白粉
【答案】A
【詳解】A.氯氣為黃綠色氣體,A 錯誤;
B.氯氣是具有刺激性氣味的氣體,B 正確;
C.氯氣的密度比空氣密度大,C 正確;
D.氯氣能夠與石灰乳反應制備漂白粉,D 正確;
故合理選項是 A。
知識點 2 氯氣的化學性質
【典例 1】氯氣是一種具有重要用途的氣體,下列說法正確的是
A.氯水和液氯均屬于混合物
B.氫氣在氯氣中安靜地燃燒,發出淡藍色火焰
C.液氯和氯水均能使淀粉—KI 溶液變藍( I2 遇淀粉變藍)
D.鐵在氯氣中燃燒時產生棕褐色煙霧,加水得到棕黃色溶液
【答案】C
【詳解】A.氯水屬于混合物,液氯屬于純凈物,A 錯誤;
B.氫氣在氯氣中安靜地燃燒,發出蒼白色火焰,B 錯誤;
C.液氯的氯氣與碘離子反應生成碘單質,能使淀粉—KI 溶液變藍;氯水中含氯氣和次氯酸,能將碘離子
氧化為碘單質,能使淀粉—KI 溶液變藍,C 正確;
D.鐵在氯氣中燃燒時產生紅棕色或棕褐色的煙,加水得到棕黃色溶液,D 錯誤;
故選 C。
【典例 2】下列各溶液中加入試劑后,發生反應的離子方程式書寫正確的是
A -.向 Mg(HCO3)2溶液中滴加足量 NaOH 溶液:Mg2++ HCO3 +OH-=MgCO3↓+H2O
B.向 KClO 溶液中滴加濃鹽酸:ClO—+Cl—+2H+=Cl2↑+H2O
C.向 Ca(ClO) 2+ —2溶液中通入少量 SO2:Ca +SO2+H2O+2ClO =CaSO3↓+2HClO
D.向 FeI2溶液中通入少量 Cl2:2Fe2++Cl =2Fe3+2 +2Cl—
【答案】B
【詳解】A.碳酸氫鎂溶液與足量氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化鎂沉淀、碳酸鈉和水,反應的離子方程式為
Mg2++2 HCO-3 +4OH-=Mg(OH)2↓+2 CO
2-
3 +2H2O,故 A 錯誤;
B.向次氯酸鉀溶液中滴加濃鹽酸發生的反應為次氯酸鉀與濃鹽酸發生氧化還原反應生成氯化鉀、氯氣和水,
反應的離子方程式為 ClO—+Cl—+2H+=Cl2↑+H2O,故 B 正確;
C.向次氯酸鈣溶液中通入少量二氧化硫發生的反應為次氯酸鈣溶液與少量二氧化硫發生氧化還原反應生成
硫酸鈣和鹽酸,反應的離子方程式為 Ca2++SO +H O+2ClO—=CaSO ↓+2Cl—2 2 4 +2H+,故 C 錯誤;
D.碘離子的還原性比亞鐵離子的強,所以向碘化亞鐵溶液中通入少量氯氣發生的反應為碘離子與氯氣反應
生成氯離子和碘,反應的離子方程式為 2I—+Cl2= I2+2Cl—,故 D 錯誤;
故選 B。
【典例 3】化學工業為疫情防控提供了強有力的物質支撐。氯的許多化合物既是重要化工原料,又是高效、
廣譜的滅菌消毒劑。回答下列問題:
(1)氯氣是一種 色的氣體;氯氣與水反應的化學方程式為 ;氯水中滴加少量紫色石蕊試
液的現象是 。
(2)氯氣和石灰乳反應可以制備漂白粉,漂白粉的有效成分是 ;次氯酸鹽與空氣中的二氧化碳和水
蒸氣反應可生成次氯酸,從而發揮漂白和消毒作用,用化學方程式表示漂白粉的漂白和消毒原理 。
(3)二氧化氯(ClO2)是目前國際上公認的新一代的高效、廣譜、安全的殺菌、保鮮劑。一種制備 ClO2的方法
是用 SO2通入硫酸酸化的 NaClO3溶液中,反應的離子方程式為 ;ClO2在殺菌消毒過程中會產生
(ClO - -副產物亞氯酸鹽 2 ),需將其轉化為 Cl-除去。下列試劑中,可將 ClO 轉化為 Cl-2 的是 (填字母
序號)。
a.FeSO4 b.O3 c.KMnO4 d.SO2
(4)84 消毒液與氯氣相比具有貯運方便等優點,用氯氣與燒堿溶液反應制備 84 消毒液的離子方程式
為 ;工業上是將氯氣通入到 30%的 NaOH 溶液中來制備 NaClO 溶液,若 NaClO 溶液中 NaOH 的
質量分數為 1%,則生產 100kg 該溶液需消耗氯氣的質量為 kg(保留整數)。
【答案】(1) 黃綠 Cl2+H2O HCl+HClO 先變紅會褪色
(2) Ca(ClO)2 Ca(ClO)2+CO2+H2O=2HClO+CaCO3↓
(3) SO2+2ClO
- =2ClO +SO 2-3 2 4 ad
(4) Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 20
【解析】(1)
氯氣是一種黃綠色的氣體;氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸,化學方程式為 Cl 2+H2O HCl+HClO;氯
水中有氫離子和次氯酸,故滴加少量紫色石蕊試液的現象是先變紅會褪色;
(2)
氯氣和石灰乳反應可以制備漂白粉,主要成分是氯化鈣和次氯酸鈣,漂白粉的有效成分是 Ca(ClO)2;次氯
酸鈣和水、二氧化碳反應生成碳酸鈣和次氯酸,化學方程式為 Ca(ClO)2+CO2+H2O=2HClO+CaCO3 ;
(3)
根據題意可知 SO2通入硫酸酸化的 NaClO3溶液中生成 ClO2,積極原子守恒產物還有硫酸根,故離子方程式
為 SO2+2ClO
-
3 =2ClO2+SO
2- -
4 ;ClO 2 轉化為 Cl-的過程中,化合價降低,所以需要還原劑,FeSO4 、SO2
符合條件,故選 ad;
(4)
氯氣與燒堿溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,離子方程式為 Cl +2OH-=Cl-2 +ClO-+H2O;工業上將氯氣通
入到 30%的氫氧化鈉溶液中來制備 NaClO 溶液,反應的方程式為 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,設氯氣
80x 80x
為 xkg,則消耗的 NaOH 為 kg ,原氫氧化鈉質量為( +1000 1%)kg ,由 NaOH 質量守恒:原溶液
71 71
80x
為(1000-x)kg,則 +1000 1%=(1000-x) 0.3 ,解得 x=20,消耗氯氣的質量為 20kg。
71
【變式 1】下列關于消殺試劑的說法正確的是
A.臭氧、漂白粉、ClO2都有殺菌消毒的效果
B.“84”消毒液與含 HCl 的潔廁靈混合使用可增強消毒效果
C.工業上將 Cl2通入冷的石灰乳中制備“84” 消毒液
D.酒精作為消殺試劑,一般用 100%的酒精的效果最好
【答案】A
【詳解】A.臭氧、漂白粉、ClO2都具有強氧化性,都具有殺菌消毒的作用,A 正確;
B.“84”消毒液中次氯酸鈉、氯化鈉與含 HCl 的潔廁靈混合使用會發生歸中反應,生成有毒的氯氣,不能增
強消毒效果,B 錯誤;
C.工業上將 Cl2通入冷的石灰乳中制備的是漂白粉,漂白粉的主要成分是次氯酸鈣和氯化鈣,而不是“84”
消毒液的主要成分次氯酸鈉和氯化鈉,C 錯誤;
D.醫療上常用 75%的酒精對人體進行消毒,而不是濃度越高越好,D 錯誤;
答案選 A。
【變式 2】下列有關氯及其化合物的說法正確的是
A.氫氣在氯氣中燃燒,發出蒼白色火焰,瓶口上方有白霧生成
B.測定新制氯水的 pH 操作是用玻璃棒蘸取液體滴在 pH 試紙上,與標準比色卡對照
C.向 FeCl2溶液中滴加氯水,溶液顏色變成棕黃色,說明氯水中含有 HClO
D.漂白粉在空氣中久置變質的原因是漂白粉中的 CaCl2與空氣中的 CO2反應生成 CaCO3
【答案】A
【詳解】A.氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫,發出蒼白色火焰,瓶口上方有白霧生成,故 A 正確;
B.氯水具有漂白性,不能用 pH 試紙測氯水的 pH,故 B 錯誤;
C.向 FeCl2溶液中滴加氯水,發生反應 2FeCl2+Cl2= 2FeCl3,溶液顏色變成棕黃色,說明氯水中含有 Cl2,
故 C 錯誤;
D.漂白粉在空氣中久置變質的原因是漂白粉中的 Ca(ClO)2與空氣中的 CO2反應生成 CaCO3和 HClO,HClO
分解為 HCl 和氧氣,故 D 錯誤;
選 A。
【變式 3】下列關于 Cl2的描述中不正確的是
A.Cl2是一種黃綠色氣體,且有毒
B.紅熱的鐵絲在 Cl2中燃燒,產生棕色的煙
C.H2在 Cl2中燃燒,發出黃色火焰,瓶口出現白煙
D.鈉在 Cl2中燃燒生成白色固體
【答案】C
【詳解】A.Cl2是一種黃綠色氣體,且有毒,A 正確;
B.紅熱的鐵絲在 Cl2中燃燒生成氯化鐵,現象為產生棕色的煙,B 正確;
C.H2在 Cl2中燃燒,發出蒼白色火焰,瓶口出現白霧,C 錯誤;
D.鈉在 Cl2中燃燒生成氯化鈉,現象為生成白色固體,D 正確;
故選 C。
【變式 4】下列有關 Cl2的性質及應用的說法錯誤的是
A.雖然氯氣化學性質活潑,但液氯能用鋼瓶貯存
B.加熱條件下,Cl2與過量 Fe 反應生成 FeCl3
C.可用向下排空氣法收集 Cl2
D.工業上可用氯氣與石灰乳反應制備漂白粉
【答案】C
【詳解】A.雖然氯氣化學性質活潑,但在室溫下干燥 Cl2與 Fe 不能發生反應,故液氯能用鋼瓶貯存,A 正
確;
B.在加熱條件下,Cl2與 Fe 反應生成 FeCl3,與二者相對量的多少無關,B 正確;
C.Cl2的密度比空氣大,故可以使用向上排空氣法收集 Cl2,而不能用向下排空氣法收集 Cl2,C 錯誤;
D.氯氣與石灰乳反應產生氯化鈣、次氯酸鈣和水,氯化鈣、次氯酸鈣的混合物就是漂白粉的主要成分,故
在工業上可用氯氣與石灰乳反應制備漂白粉,D 正確;
故合理選項是 C。
【變式 5】某興趣小組設計如圖所示的裝置進行氯氣與金屬鈉的反應,先將鈉預熱,在鈉熔化成小球時撤去
熱源,并通入氯氣即發生反應(氯氣可與 KI 溶液反應置換出碘單質),下列敘述不正確的是
A.鈉在氯氣中燃燒產生黃色火焰
B.反應產生的大量白煙是氯化鈉固體
C.棉球①的作用是吸收過量氯氣防止產生污染
D.棉球②變藍色則證明氯氣已被堿完全吸收
【答案】D
【詳解】A.鈉在氯氣中燃燒生成氯化鈉,產生大量白煙,火焰為黃色,故 A 正確;
B.鈉在氯氣中燃燒生成氯化鈉,產生大量白煙,火焰為黃色,故 B 正確;
C.氯氣能與堿溶液反應生成氯離子、次氯酸根離子和水,則浸有堿液的棉球用于吸收有毒的氯氣,防止污
染空氣,故 C 正確;
D.浸有淀粉—碘化鉀溶液的棉球變藍色,說明與堿液反應時氯氣過量,過量氯氣與碘化鉀溶液發生置換反
應反生成的碘遇淀粉變藍色,故 D 錯誤;
故選 D。
【變式 6】如圖所示,在 A 處通入未經干燥的氯氣,當關閉 B 閥時,C 處干燥的紅布條看不到明顯現象;
當打開 B 閥后,C 處的紅布條逐漸褪色。則 D 瓶中應盛放的溶液可能是
①飽和Na2CO3溶液 ②飽和氯化鈉溶液 ③水 ④濃硫酸 ⑤氫氧化鈉溶液
A.①④⑤ B.②③ C.②④ D.④⑤
【答案】A
【分析】在 A 處通入未經干燥的氯氣,當關閉 B 閥時,C 處干燥的紅布條看不到明顯現象,說明 D 裝置吸
收了氯氣或者是干燥了氯氣;
【詳解】①飽和 Na2CO3溶液與氯氣反應,氯氣被吸收了,C 處有色布條不褪色,符合題意,故①正確;
②飽和 NaCl 溶液不與氯氣反應,也不能將氯氣干燥,故②錯誤;
③氯氣通過水后帶出部分水蒸氣,濕潤的氯氣可以 C 中使有色布條褪色,故③錯誤;
④濃硫酸具有吸水性,能吸收氯氣中的水蒸氣而干燥氯氣,干燥氯氣不能使有色布條褪色,故④正確;
⑤氯氣與氫氧化鈉反應,氯氣被吸收了,C 處有色布條不褪色,符合題意,故⑤正確;
故選 A。
【變式 7】如圖是制備漂白粉的實驗裝置,下列說法正確的是
A.將 MnO2和濃鹽酸置于錐形瓶中反應制備 Cl2
B.三頸燒瓶中發生反應的化學方程式為 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
C.冰水浴的作用是降低反應溫度,防止發生副反應
D.錐形瓶和三頸燒瓶之間應加裝一個盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶
【答案】C
【詳解】A.MnO2和濃鹽酸反應制備 Cl2需加熱,故 A 錯誤;
B.漂白粉的成分是 Ca(ClO)2和 CaCl2,應由 Cl2和 Ca(OH)2制備,故 B 錯誤;
C.該反應放熱,為避免次氯酸鈣受熱分解,需用冰水浴降低溫度,故 C 正確;
D.飽和碳酸氫鈉溶液會吸收 Cl2,且有二氧化碳產生,應用飽和氯化鈉溶液吸收 Cl2中的 HCl,故 D 錯誤;
故答案選 C。
【變式 8】如圖為氯及其化合物的價類二維圖,回答下列問題:
(1)圖中 A 的物質類別為 ;B 的化學式是 。
(2)關于鹽酸與 NaClO 反應,同學們持不同意見,甲同學認為發生反應:NaClO+HCl=NaCl+HClO,該反應
屬于 反應(填四大基本反應類型);乙同學則認為發生氧化還原反應:NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O,該
反應中 HCl 體現的性質是 。最終,丙同學通過實驗證明乙同學的看法正確,過程如下:向盛有鹽酸的試
管中滴加 NaClO 溶液后,將濕潤的有色布條置于試管口,布條出現 現象。
【答案】(1) 單質 Cl2O7
(2) 復分解 還原性和酸性 褪色
【解析】(1)
A 對應的物質氯氣為單質,因此 A 的物質類別為單質;B 對應的是氧化物,且氯元素化合價為+7 價,因此
B 的化學式為 Cl2O7;
(2)
NaClO+HCl=NaCl+HClO,兩種化合物相互交換成分生成另外兩種化合物的反應為復分解反應,因此甲認
為屬于復分解反應;HCl 中,氯元素化合價有升高有不變,因此 HCl 體現的性質是酸性和還原性;若為氧
化還原反應則生成氯氣,而氯氣能使濕潤的有色布條褪色。
【變式 9】Ⅰ.NaClO 是“84”消毒液的有效成分。請回答下列問題:
(1)NaClO 中 Cl 元素的化合價是 。
(2)浸泡衣物時加入“84”消毒液,在空氣中放置一段時間后漂白效果更好,結合離子方程式解釋原
因: -。(已知酸性:H2CO3>HClO>HCO3 )
(3)若將“84”消毒液與潔廁靈(主要成分是 HCl)混合使用,會產生黃綠色的有毒氣體,其反應的離子方程式
是 。
Ⅱ.Cl2 是一種有毒氣體,如果泄漏會造成嚴重的危害。
(1)已知3Cl2 +8NH3 =6NH4Cl+N2 ,化工廠可用濃氨水來檢驗Cl2 是否泄漏。該反應中被氧化和未被氧化的
NH3分子的個數比為 。
(2)噴射石灰乳等堿性物質可以減輕少量Cl2 泄漏造成的危害。Cl2 和石灰乳反應的化學方程式
是 。
(3)實驗室常用燒堿溶液吸收Cl2 。若將Cl2 通入熱的燒堿溶液中,可以得到 NaCl、NaClO 和NaClO3 的混合
液。當混合液中Cl- 和ClO-3的個數比為 15∶2 時,混合液中ClO-和ClO-3的個數比為 。
【答案】 +1 -發生反應ClO +CO2 +H2O=HClO+HCO
-
3,生成 HClO 漂白效果更好
Cl- +ClO- +2H+ =Cl2 +H2O 1∶3 2Cl2 +2Ca OH =CaCl2 +Ca ClO +2H2O2 2 5∶2
【詳解】Ⅰ.(1)設 NaClO 中 Cl 元素的化合價為 x,則有+1+ x + -2 = 0,解得 x = +1.故答案為:+1;
(2)浸泡衣物時加入“84”消毒液,在空氣中放置一段時間后漂白效果更好,這是由于空氣中含有的CO2氣體
-
溶解在水中形成H2CO3,由于酸性H2CO3 > HClO > HCO3 ,所以H2CO3與“84”消毒液中的 NaClO 反應生成
HClO 和NaHCO3,HClO 具有漂白性,濃度增大,溶液的漂白性增強,反應的離子方程式是
-
ClO- + CO + H O HClO + HCO- 。故答案為:發生反應ClO +CO2 +H2O=HClO+HCO
-
3,生成 HClO 漂白2 2 3
效果更好;
(3)若將“84”消毒液與潔廁靈(主要成分是 HCl)混合使用,二者會發生氧化還原反應,產生黃綠色的有毒氣體
Cl -2 ,其反應的離子方程式是 2H+ + Cl- + ClO- Cl +H O 。故答案為:Cl +ClO
- +2H+ =Cl2 +H2O ;2 2
Ⅱ.(1)在反應3Cl + 8NH 6NH Cl + N 中,N 元素的化合價由NH3中的-3 變為N2 中的 0,化合價升高,2 3 4 2
被氧化,參加反應的 8 個NH3中,有 2 個NH3被氧化,所以該反應中被氧化的NH3和未被氧化的NH3分子
的個數比為 2 : 6 =1: 3:故答案為:1∶3;
(2)C2和石灰乳反應生成CaCl2、Ca ClO 2 和H2O,反應的化學方程式是
2Cl2 + 2Ca OH CaCl2 + Ca ClO + 2H O。故答案為:2 2Cl2 + 2Ca OH CaCl ;2 2 2 2 + Ca ClO + 2H2 2O
(3)若將Cl2 通入熱的燒堿溶液中,可以得到 NaCl、NaClO 和NaClO3 的混合液。
反應過程中Cl2 既是氧化劑又是還原劑,當混合液中Cl-和ClO-3 的個數比為 15∶2 時,
設 Cl 原子得到的電子數是 15,則反應生成 2 個ClO-3 失去的電子數是 2 5 =10,
根據得失電子守恒知,反應生成ClO- 失去的電子數是 5,由于反應每生成 1 個ClO- 失去 1 個電子,所以反
-
應生成 5 個ClO- ,所以混合液中ClO- 和ClO3 的個數比為 5∶2。故答案為:5∶2;
知識點 3: 次氯酸的性質
【典例 1】如圖中 a、b、c、d、e、f 為含氯元素的物質。下列說法不正確的是
A.a、d 溶液均具有酸性,且 a 的酸性比 d 強
B.b、c 均能用于自來水消毒,f 可以用作環境消毒
C.b、d、f 均具有漂白性
D.實驗室可用 e 為原料制備 O2
【答案】C
【分析】根據價類二維圖可知,a 為 HCl,b 為 Cl2,c 為 ClO2,d 為 HClO,e 為氯酸鹽,f 為次氯酸鹽,據此
分析作答。
【詳解】A.根據分析可知,a 為 HCl,屬于強酸,d 為 HClO,屬于弱酸,所以 a 溶液的酸性比 d 強,故 A
正確;
B.根據分析可知,b 為 Cl2,其水溶液發生反應:Cl2+H2O=HCl+HClO,生成了次氯酸,具有殺菌、消毒作
用,c 為 ClO2,具有強氧化性,具有殺菌、消毒作用,所以 b、c 均能用于自來水消毒,故 B 正確;
C.根據分析可知,b 為 Cl2,其單質分子無漂白性,其水溶液中發生反應:Cl2+H2O=HCl+HClO,生成了次
氯酸,具有漂白作用,故 C 錯誤;
D.氯酸鉀在二氧化錳作催化劑作用下可以分解生成氯化鉀和氧氣,可用于制取氧氣,故 D 正確;
故選:C。
【典例 2】完成下列問題。
(1)氯氣可直接用于自來水的消毒,氯氣通入水中可用來殺菌消毒,其中殺菌消毒的物質是 (填化學
式);用少量氯氣消毒的自來水養金魚時,通常需要先將自來水曬一曬,其原因是 (用化學方程式
表示)。
(2)氯氣可用來制取漂白粉,但干燥的氫氧化鈣與氯氣并不易發生反應,氯氣只能被氫氧化鈣所吸附。為此,
在工業上采用加入少許水的消石灰來進行氯化,其原因是 ;漂白粉也能用于消毒,其有效成分生
效的化學方程是 。
光照
【答案】(1) HClO 2HClO 2HCl+O2↑
(2) 氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸,可與消石灰發生中和反應
Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
【詳解】(1)氯氣可直接用于自來水的消毒是因為氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸,反應生成的次氯酸具
有強氧化性,能起到殺菌消毒的作用,為防止自來水中的次氯酸影響金魚的生存,用少量氯氣消毒的自來
水養金魚時,通常需要先將自來水曬一曬使自來水中的次氯酸遇光分解生成鹽酸和氧氣,減少水中的次氯
光照 光照
酸含量,反應的化學方程式為 2HClO 2HCl+O2↑,故答案為:HClO;2HClO 2HCl+O2↑;
(2)由題意可知,干燥的氫氧化鈣與氯氣并不易發生反應,氯氣只能被氫氧化鈣所吸附,所以工業上制取
漂白粉時,加入少許水的消石灰來進行氯化的目的是使氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸,反應生成的鹽酸
和次氯酸與消石灰發生中和反應生成氯化鈣、次氯酸鈣和水;漂白粉能用于消毒的原因是漂白粉的有效成
分次氯酸鈣溶液與空氣中的二氧化碳和水蒸氣反應生成碳酸鈣沉淀和次氯酸,具有強氧化性的次氯酸起到
殺菌消毒的作用,反應的離子方程式為 Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO,故答案為:氯氣與水反應生
成鹽酸和次氯酸,可與消石灰發生中和反應;Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO。
【變式 1】有關氯元素,下列敘述正確的是
A.若發生 Cl2泄漏,應立即向高處轉移
B.光照下,新制氯水會產生氣泡,該氣體是 Cl2
C.Cl2的化學性質活潑,與 H2混合后會立即發生爆炸
D.漂白粉比 HClO 穩定,可露置在空氣中長期保存
【答案】A
【詳解】A.氯氣的密度比空氣大,若發生氯氣泄漏,因此立即逆風向高處轉移,故 A 正確;
B.新制氯水中存在 Cl2+H2O HCl+HClO,HClO 見光或受熱分解為 HCl 和氧氣,該氣泡是氧氣,故 B 錯
誤;
C.氯氣的化學性質活潑,能與氫氣發生反應,氫氣可以在氯氣中燃燒發出蒼白色火焰,氫氣和氯氣混合氣
體在光照下發生爆炸,故 C 錯誤;
D.漂白粉有效成分是 Ca(ClO)2,露置在空氣中,發生 Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO,HClO 見光或受
熱分解 HCl 和氧氣,使漂白粉失效,因此漂白粉不能露置空氣中保存,故 D 錯誤;
答案為 A。
【變式 2】下列有關物質的性質與用途具有對應關系的是
A.Cl2 能溶于水,可用于工業制鹽酸 B.ClO2 有強氧化性,可用于水體消毒
C.HClO溶液顯酸性,可用作漂白劑 D.NH4Cl受熱易分解,可用作氮肥
【答案】B
【詳解】A.Cl2用于工業制鹽酸,是因為氯氣與氫氣反應生成氯化氫,與其溶解性無關,故 A 錯誤;
B.ClO2 有強氧化性,可用于水體消毒,故 B 正確;
C.HClO溶液具有強氧化性,可用作漂白劑,與溶液呈酸性無關,故 C 錯誤;
D.NH4Cl中含營養元素 N 元素,利于植物生長,可用作氮肥,與易分解性質無關,故 D 錯誤;
答案選 B。
【變式 3】已知 pH:H2CO3<HClO
-
<HCO3 。下列實踐活動對應離子方程式正確的是
A.用白醋擦拭洗手盆上的鐵銹:6H++Fe2O =2Fe3+3 +3H2O
B.向 NaClO -溶液中通入少量 CO2:ClO-+CO2+H2O=HClO+ HCO3
C.用石灰乳除去工業尾氣中的氯氣:Cl +2OH-2 =Cl-+ClO-+H2O
D.泡沫滅火器的原理:Al3++4 HCO-3 =4CO2↑+ AlO
-
2 +2H2O
【答案】B
【詳解】A.白醋中的有效成分 CH3COOH 是弱電解質,不能改寫為離子形式,A 錯誤;
B.根據 pH:H2CO3<HClO< HCO
-
3 ,酸性: H2CO3 > HClO > HCO
-
3 ,所以 ClO
- + CO2 + H2O=HClO + HCO
-
3 ,
B 正確;
C.石灰乳在常溫下是細膩的白色粉末,微溶于水,吸收氯氣時,發生反應:
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,該反應是離子反應,但不能用離子方程式表示,C 錯誤;
D 3+ -.泡沫滅火器的原理:Al + 3HCO3 3CO2 +Al(OH)3 ,D 錯誤;
故選 B。
【變式 4】近期新型冠狀病毒肺炎疫情在全球多地暴發,84 消毒液與漂白粉是大規模環境消毒劑之一。根
據所學知識回答下列有關問題:
(1)84 消毒液的有效成分的化學式為 ,制備它的化學方程式為 。
(2)工業上將氯氣通入石灰乳[Ca(OH)2]中制取漂白粉,化學方程式為 ;漂白粉的有效成分的化學式
為 。
(3)漂白粉溶于水后,與空氣中的 CO2作用,產生有漂白、消毒作用的次氯酸,反應的化學方程式
為 。
【答案】 NaClO Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
Ca(ClO)2 Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
【分析】(1)Cl2與 NaOH 溶液反應產生 NaCl、NaClO、H2O,有效成分是 NaClO;
(2)Cl2與石灰乳反應產生 CaCl2、Ca(ClO)2、H2O,有效成分是 Ca(ClO)2;
(3)酸性:H2CO3>HClO,利用復分解反應規律書寫制取 HClO 的方程式。
【詳解】(1)84 消毒液的有效成分為 NaClO,Cl2與 NaOH 溶液反應產生 NaCl、NaClO、H2O,制備 HClO
的反應方程式為:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O ;
(2)漂白粉是 CaCl2、Ca(ClO)2的混合物,有效成分是 Ca(ClO)2。Cl2與石灰乳反應產生 CaCl2、Ca(ClO)2、
H2O,故制取漂白粉的反應方程式為:2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(3)由于酸性:H2CO3>HClO,所以漂白粉溶于水后,其有效成分次氯酸鈣與水及溶于水的 CO2反應生成碳
酸鈣和次氯酸,反應方程式為:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO。
知識點 4:氯氣的實驗室制法及氯離子(Cl-)的檢驗
【典例 1】某品牌干燥劑中可能含有氧化鈣、氯化鈣和氫氧化鈉中的兩種物質,為探究其成分,“揚帆”活動
小組設計如下實驗:取一定量的干燥劑樣品加入足量水充分溶解,將所得溶液平均分成兩份,分別編號為①
和②;向①中先加入過量的稀硝酸,后加入過量的硝酸銀溶液;向②中加入過量的碳酸鈉溶液,下列分析
不正確的是
A.若①中產生白色沉淀,則該干燥劑成分一定含有氯化鈣
B.若①中無白色沉淀產生,則該干燥劑成分是氧化鈣和氫氧化鈉
C.若①和②中都產生白色沉淀,則該干燥劑成分是氯化鈣和氧化鈣
D.若①和②中都產生白色沉淀,準確稱量兩種沉淀的質量,通過計算就能確定此干燥劑的成分
【答案】C
【詳解】A.向①中先加入過量的稀硝酸中和溶液中的氫氧化鈣和氫氧化鈉,后加入過量的硝酸銀溶液產生
白色沉淀說明溶液中溶液中含有氯離子,可證明該干燥劑成分一定有氯化鈣,故 A 正確;
B.向①中先加入過量的稀硝酸中和溶液中的氫氧化鈣和氫氧化鈉,后加入過量的硝酸銀溶液無白色沉淀產
生,證明該干燥劑成分中無氯化鈣,該干燥劑樣品中含有兩種物質,所以該干燥劑成分是氧化鈣和氫氧化
鈉,故 B 正確;
C.向①中先加入過量的稀硝酸中和溶液中的氫氧化鈣和氫氧化鈉,后加入過量的硝酸銀溶液產生白色沉淀
說明溶液中溶液中含有氯離子,可證明該干燥劑成分一定有氯化鈣,向②中加入過量的碳酸鈉溶液產生白
色沉淀只能說明溶液中含有鈣離子,鈣離子可來自于氯化鈣,不一定是來自于氧化鈣,不能證明該干燥劑
成分中有氧化鈣,故 C 錯誤;
D.向①中先加入過量的稀硝酸中和溶液中的氫氧化鈣和氫氧化鈉,后加入過量的硝酸銀溶液產生白色沉淀
說明溶液中溶液中含有氯離子,可證明該干燥劑成分一定有氯化鈣,白色沉淀為氯化銀,準確稱量氯化銀
沉淀的質量,根據氯化銀的質量計算出所含氯元素的質量,再根據氯元素質量計算出氯化鈣的質量,根據
氯化鈣的質量計算出氯化鈣中鈣元素的質量,根據鈣元素質量計算出完全轉化成碳酸鈣的質量 a,準確稱量
②中產生白色沉淀碳酸鈣質量為 b,若 a=b,說明鈣元素完全由氯化鈣提供,則該干燥劑成分是氯化鈣和氫
氧化鈉,若 ab 情況不可能
存在,故 D 正確;
故 C。
【典例 2】實驗室利用如圖所示裝置制備氯氣,圖中涉及氣體發生、除雜、干燥、收集、尾氣處理裝置,其
中錯誤的是
A.①②③ B.②③ C.②③④ D.②④
【答案】C
【分析】由實驗裝置可知,①中濃鹽酸與二氧化錳加熱制備氯氣,B 中應選飽和食鹽水除去 HCl,C 中濃硫
酸干燥氯氣,然后向上排空氣法收集氯氣,④中石灰水的濃度低、吸收尾氣的效果不好,應選 NaOH 溶液
吸收尾氣,以此來解答。
【詳解】②應選飽和食鹽水除去氯化氫,不能用氫氧化鈉,因為氫氧化鈉可以與氯氣反應,故②錯誤;
③干燥裝置應長導管進氣,否則濃硫酸會被壓入其右側裝置中,故③錯誤;
④澄清石灰水濃度較低,無法完全吸收氯氣,應用氫氧化鈉溶液吸收氯氣,故④錯誤;
圖中只有①合理,故選:C。
【典例 3】回答下列問題。
Ⅰ.利用純凈干燥的氯氣和銅粉反應制備氯化銅。裝置如圖 1 所示,將分液漏斗中濃鹽酸滴加到盛有固體二
氧化錳的燒瓶 A 中,微熱后產生的氣體依次通過裝置 B 和裝置 C,然后再通過加熱的石英玻璃管 D(玻璃管
中預先放置銅粉)和球形干燥管 E,試回答:
(1)燒瓶 A 中發生的離子反應方程式: 。
(2)玻璃管 D 中發生反應的現象是 。
(3)干燥管 E 的作用是 。
(4)裝置 B 中盛裝的溶液為 ,其作用是 。
Ⅱ.甲同學為探究是否有漂白性。在 C 裝置后連接如圖 2 裝置。
(5)通入Cl2 一段時間后,觀察到 F 中布條 (填“褪色”或“不褪色”),G 中布條 (填“褪色”或“不
褪色”)。說明干燥的Cl2 (填“有”或“無”)漂白性。氯氣可用來消滅田鼠,為此將氯氣通過軟管灌入
洞中,這是利用了氯氣下列性質中的 。
①黃綠色 ②密度比空氣大 ③有毒 ④較易液化 ⑤溶解于水
A.②③ B.③④ C.①②③ D.③④⑤
Δ
【答案】(1) MnO2 +4H
+ +2Cl- Mn2+ +2H2O+Cl2
(2)出現棕黃色的煙
(3)吸收未反應的氯氣防止污染空氣且防止空氣中水蒸氣等進入裝置 D;
(4) 飽和食鹽水 用于除去 HCl 雜質
(5) 不褪色 褪色 無 A
【分析】實驗室制用二氧化錳和濃鹽酸共熱制取氯氣,濃鹽酸具有揮發性,則需要除去氯化氫和水蒸氣,
裝置 B 中盛放飽和食鹽水,用于除去 HCl 雜質;裝置 C 中盛放濃硫酸,除去水蒸氣;裝置 D 中氯氣和銅加
熱生成氯化銅,裝置 E 用于吸收未反應的氯氣防止污染空氣;
【詳解】(1)A 中反應為二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下生成氯氣、氯化錳、水:
Δ
MnO +2 +4H +2Cl
- Mn2+ +2H2O+Cl2 ;
(2)氯氣和銅粉反應生成氯化銅,故 D 中現象為硬質玻璃管中出現棕黃色的煙;
(3)氯氣有毒,E 為吸收未反應的氯氣防止污染空氣且防止空氣中水蒸氣等進入裝置 D;
(4)由分析可知,裝置 B 中盛裝的溶液為飽和食鹽水,其作用是用于除去 HCl 雜質;
(5)干燥的氯氣不能使紅色布條褪色,氯氣和水生成具有漂白性的次氯酸能使紅使布條褪色,故通入Cl2
一段時間后,觀察到 F 中布條不褪色,G 中布條褪色說明干燥的Cl2 無漂白性。氯氣可用來消滅田鼠,為此
將氯氣通過軟管灌入洞中,這是利用了氯氣密度大、有毒的性質,故選 A。
【變式 1】如圖所示是模擬制備氯水并檢驗 C12性質的裝置(夾持裝置略去,揮發的 HC1 較少)。下列說法正
確的是
A.燒瓶中固體試劑 X 應是 MnO2
B.水浴加熱抽濾瓶能加快 Cl2與水反應速率,增大氯水中 HC1O 的濃度
C.干燥有色布條褪色,說明 Cl2分子有漂白性
D.裝有 NaOH 溶液的燒杯可吸收尾氣,防止污染
【答案】D
【詳解】A.MnO2與濃鹽酸制備 Cl2需要加熱,A 錯誤;
B.雖然升溫能加快反應速率,但也會導致 Cl2的溶解度降低,且 HClO 受熱分解,水浴加熱抽濾瓶不能增
大氯水中 HClO 的濃度,B 錯誤;
C.Cl2分子沒有漂白性,有色布條褪色是因為抽濾瓶中有水,Cl2未干燥,起漂白作用的是 HClO,C 錯誤;
D.Cl2能與 NaOH 溶液反應,裝有 NaOH 溶液的燒杯可吸收 Cl2,防止污染,D 正確;
故選 D。
【變式 2】實驗室制取Cl2 的實驗原理及裝置均正確的是
A.制取Cl2 B.除去Cl2 中的HCl C.收集Cl2 D.吸收尾氣中的Cl2
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【詳解】A.實驗室利用濃鹽酸和MnO2 制取Cl2 需要加熱,A 中無酒精燈加熱,故 A 錯誤;
B.生成的Cl2 會混有揮發的HCl,將氣體通入飽和食鹽水中可以除HCl,故 B 正確;
C.收集Cl2 時,由于Cl2 密度比空氣大,所以采用向上排空氣法收集,導管要長進短出,故 C 錯誤;
D.吸收尾氣中的Cl2 ,Cl2 在水中溶解度不高,應該用 NaOH 溶液進行吸收,故 D 錯誤;
答案選 B。
【變式 3】下列說法中正確的是
A.Cl-和 Cl2都有毒,可以用適宜的氧化劑氧化濃鹽酸制取 Cl2
B.將 AgNO3溶液滴入某溶液中,若出現沉淀,則說明溶液中含有 Cl-
C.將 NaCl 溶液滴入 AgNO3溶液中或將氯氣通入 AgNO3溶液中均會出現白色沉淀
D.含 Cl-的溶液和氯水一樣均呈黃綠色
【答案】C
【詳解】A.Cl-無毒,而 Cl2有毒,可利用 Cl-的還原性,用適宜的氧化劑氧化濃鹽酸制取 Cl2,A 錯誤;
B.將 AgNO3溶液滴入某溶液中,若出現沉淀,該白色沉淀可能是 AgCl,也可能是 Ag2CO3等,因此不能
說明溶液中含有 Cl-,B 錯誤;
C.氯氣溶于水,與水反應產生 HCl 和 HClO,故 NaCl 溶液和氯水中都含有 Cl-,將它們加入 AgNO3溶液
中都會產生 AgCl 白色沉淀,C 正確;
D.只有含有 Cl2的氯水才顯黃綠色,而含有 Cl-的水溶液可能是無色的,D 錯誤;
故合理選項是 C。
【變式 4】某化學興趣小組利用 MnO2和濃鹽酸及如圖裝置制備 Cl2。下列分析中不正確的是
A.①中可用分液漏斗代替長頸漏斗
B.①中缺少加熱裝置
C.②中盛放的 NaOH 溶液可以凈化氯氣
D.④中盛放的 NaOH 溶液可以吸收尾氣
【答案】C
【詳解】A.①中可用分液漏斗代替長頸漏斗,避免鹽酸揮發,氣體逸出,同時便于控制反應速率,A 正確;
B.二氧化錳和濃鹽酸需要加熱才能反應生成氯氣,需要添加加熱裝置,B 正確;
C.②中盛放的 NaOH 溶液吸收氯氣,不能凈化 Cl2,可以用飽和食鹽水凈化氯氣,C 錯誤;
D.氫氧化鈉溶液與氯氣反應,可以吸收氯氣,防止污染空氣,D 正確;
故選:C。
【變式 5 2- 2- +】有一溶液含Cl-、CO 、SO 、Na+ 、NH 、Cu 2+ 、Mg2+3 4 4 七種離子中的某幾種,為確定其成分,
現進行如下實驗:
①向原溶液中滴加過量 NaOH 溶液,有白色沉淀產生;
②將①所得溶液加熱,產生能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體;
③向原溶液中滴加 BaCl2溶液,無沉淀產生
④向原溶液中滴加 AgNO3溶液,有白色沉淀產生,再加稀稍酸白色沉淀不溶解。
回答下列問題:
(1)原溶液中一定含有的離子是 ,一定不含有的離子是 ,對于可能含有的離子進行檢驗
的方法是 。
(2)寫出實驗①、④中生成白色沉淀發生反應的離子方程式:② ;④ 。
(3)有同學認為實驗④可以省略,你認為呢? (填可以”或“不可以”),并說明理由 。
【答案】(1) Mg2+、NH +4 、Cl— Cu2+、CO
2- 2-
3 、SO 4 焰色反應
(2) Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓ Ag++Cl—=AgCl↓
(3) 可以 根據溶液電中性原理確定溶液中一定含有 Cl—
【分析】由實驗①可知,反應生成的白色沉為氫氧化鎂,則原溶液一定含有鎂離子、不含有銅離子;由實
驗②可知,反應生成的堿性氣體為氨氣,則原溶液中一定含有銨根離子;由實驗③可知,原溶液不不含有
碳酸根離子、硫酸根離子;由實驗④可知,反應生成的白色沉淀為氯化銀,則原溶液一定含有鈉離子,由
以上實驗無法確定是否存在鈉離子。
【詳解】(1)由分析可知,原溶液一定含有鎂離子、銨根離子和氯離子,一定不含有銅離子、碳酸根離子
和硫酸根離子,可能含有鈉離子,可以用焰色反應實驗檢驗鈉離子,故答案為:Mg2+、NH + 、Cl—4 ;Cu2+、
CO 2-3 、SO
2-
4 ;焰色反應;
(2)由分析可知,實驗①中發生的反應為溶液中鎂離子與氫氧根離子反應生成氫氧化鎂白色沉淀,反應的
離子方程式為 Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓;實驗④中發生的反應為溶液中的氯離子與銀離子反應生成氯化銀白
色沉淀,反應的離子方程式為 Ag++Cl—=AgCl↓,故答案為:Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓;Ag++Cl—=AgCl↓;
(3)由實驗①和實驗②可以確定溶液中一定含有鎂離子、銨根離子,由實驗③可以確定溶液中一定不含有
碳酸根離子、硫酸根離子,則由電荷守恒可以確定溶液中一定含有氯離子,所以實驗④可以省略,故答案
為:可以;根據溶液電中性原理確定溶液中一定含有 Cl—。
【變式 6】實驗室常用二氧化錳和濃鹽酸共熱的方法制取氯氣。根據要求回答下列問題。
(1)寫出制取氯氣的化學方程式 。
(2)為了防止氯氣污染環境,圖中溶液 E 中發生的離子反應方程式 。
(3)圖中 C 中盛放的是液體是 ,作用是 。
(4)由于氯氣貯存運輸不方便,工業上常將氯氣轉化為漂白粉,在空氣中漂白粉長期存放會變質而失效的原
理是(用化學方程式說明) ; 。

【答案】(1)MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2) Cl +2OH-2 =Cl
- +ClO- +H2O
(3) 濃硫酸 吸收氯氣中混有的水蒸氣
光照
(4) Ca(ClO)2+H2O+CO2 =2HClO+CaCO3↓ 2HClO 2HCl+O2↑
【分析】實驗室常用二氧化錳和濃鹽酸共熱的方法制取氯氣,用飽和氯化鈉溶液吸收氯氣中混有的氯化氫
氣體,用濃硫酸吸收混有的水蒸氣,收集氯氣后,用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣,據此分析回答問題。

【詳解】(1)二氧化錳和濃鹽酸共熱反應生成氯化錳、氯氣和水,化學方程式為 MnO2+4HCl(濃)
MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣,氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,離子反應方程式
- - -
為Cl2 +2OH =Cl +ClO +H2O ;
(3)由以上分析可知,圖中 C 中盛放的是液體是濃硫酸,作用是吸收氯氣中混有的水蒸氣;
(4)漂白粉中有效成分 Ca(ClO)2與 H2O、CO2反應生成 HClO 和 CaCO3,HClO 見光易分解生成 HCl 和
光照
O2,故化學方程式為 Ca(ClO)2+H2O+CO2 =2HClO+CaCO3↓,2HClO 2HCl+O2↑;
【變式 7】已知實驗室常用二氧化錳粉末和濃鹽酸制取氯氣,其反應的化學方程式為:
Δ
MnO2 + 4HCl 濃 MnCl2 + Cl2 +2H2O ,某實驗小組用下圖所示裝置制取純凈干燥的氯氣。
回答下列問題:
(1)裝置 B 的目的是除去氯氣中的 (填化學式)。
(2)在制取氯氣的反應中,濃鹽酸表現了酸性和 性(填“氧化”或“還原”)。
(3)為了防止污染空氣,在E燒杯中盛裝冷的NaOH 溶液,吸收氯氣后的溶液具有漂白性。
①該漂白性溶液的有效成分是 (填名稱)。
②檢驗該漂白性溶液中是否含有Cl-的方法是:先取少量被檢測的溶液中于試管中,滴入適量稀硝酸,使其
酸化,再 ,如產生白色沉淀,則可判斷該溶液中含有Cl-。生成白色沉淀時,發生反應的離子方
程式為 。
(4)為探究Cl2 的性質,某同學設計了如下實驗:能看到紅色布條褪色的裝置是 (填“A”或“B”)。
【答案】(1) HCl
(2)還原
(3) 次氯酸鈉 加入硝酸銀溶液 Ag+ + Cl- = AgCl
(4)B
【分析】A 裝置中用二氧化錳和濃鹽酸制取氯氣,因為濃鹽酸具有揮發性,需要用 B 中的飽和食鹽水去除
HCl,C 中用濃硫酸去除反應中的水蒸氣,D 用向上排空氣法收集氯氣,因為氯氣有毒,故 E 中用氫氧化鈉
吸收多余的氯氣,以此作答。
【詳解】(1)因為濃鹽酸具有揮發性,制取的氯氣中混有 HCl 氣體,裝置 B 的目的是除去氯氣中的 HCl;
Δ
(2)根據反應的化學方程式MnO2 + 4HCl 濃 MnCl2 + Cl2 +2H2O ,部分氯元素化合價不變表現酸性,
部分 HCl 反應生成氯氣,氯元素化合價升高,表現還原性;
(3)①氯氣和 NaOH 溶液反應生成 NaCl 和 NaClO,該漂白性溶液的有效成分是次氯酸鈉;
②檢驗Cl-的方法是:先取少量被檢測的溶液中于試管中,滴入適量稀硝酸,使其酸化,再加入硝酸銀溶液,
如產生白色沉淀,則可判斷該溶液中含有Cl-。生成白色沉淀 AgCl 時,發生反應的離子方程式為
Ag+ + Cl- = AgCl ;
(4)干燥的氯氣不具有漂白性,裝置 A 中干布條不褪色,氯氣和水反應生成 HClO 具有漂白性,能看到紅
色布條褪色的裝置是 B。
【變式 8】某校化學興趣小組擬用濃鹽酸與二氧化錳加熱反應,制取并收集兩瓶干燥、純凈的氯氣。為防止
換集氣瓶時生成的氯氣外逸污染空氣,設計了如下裝置:
(1)寫出Ⅰ裝置燒瓶中發生反應的離子方程式: 。
(2)裝置Ⅱ中盛放的藥品是 ,其作用是 ;裝置Ⅲ中盛放的藥品是濃硫酸的作用是 。
(3)實驗開始時,先 a b(填“關閉”或“打開”,下同);集滿一瓶氯氣時,為減少換集氣瓶時
氯氣的外逸,再 a b,換好集氣瓶后,繼續收集氯氣。
(4)興趣小組的某些同學準備在燒杯中加入下列溶液中的一種來吸收殘余氯氣,你認為其中恰當的是
(填字母)。
A.濃硫酸 B.氫氧化鈣溶液 C.氫氧化鈉溶液
+ - Δ 2+
【答案】(1) MnO2 + 4H + 2Cl Mn + Cl2 +2H2O
(2) 飽和食鹽水 除去Cl2 中混有的 HCl 干燥氯氣
(3) 關閉 打開 打開 關閉
(4)C
【分析】濃鹽酸制取的氯氣中含有氯化氫氣體和水蒸氣,為防止干擾實驗,氯氣在進入集氣瓶前,應該用
飽和食鹽水和濃硫酸分別除去氯化氫和水蒸氣,最后需要尾氣處理,據此解答。
【詳解】(1)二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯化錳、水和氯氣,離子方程式為
Δ
MnO2 + 4H
+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2 +2H2O;
(2)濃鹽酸制取的氯氣中含有氯化氫氣體和水蒸氣,為防止干擾實驗,氯氣在進入燒瓶前,應該用飽和食
鹽水和濃硫酸分別除去氯化氫和水蒸氣;故答案為:除去 Cl2中混有的 HCl;干燥氯氣;
(3)實驗開始后,先收集氯氣,則關閉 a,打開 b;當集滿一瓶氯氣時,為減少換集氣瓶時氯氣的外溢,
多余的氯氣用氣囊來收集,則打開 a,關閉 b;故答案為:關閉、打開、打開、關閉;
(4)氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應,濃硫酸用來干燥氯氣,不能吸收氯氣,澄清石灰水的濃度小,一般不
用來吸收氯氣;故選 C。
【變式 9】實驗室用如下裝置制取氯氣,并用氯氣進行實驗。回答下列問題:
(1) A 中盛有濃鹽酸,B中盛有MnO2,該反應的化學方程式為 。
(2) E中為干燥的有色布條,F中為濕潤的有色布條。
①可觀察到的現象是 。
②對比E和F中現象的差異可得出的結論及解釋是 。
(3)裝置 C 和 D 中的試劑分別為 。
(4)裝置 G 中發生反應的離子方程式為 。
(5)用離子方程式表示試劑 X 的作用: 。
(6)家庭中常用消毒液(主要成分為NaClO )與潔則靈(主要成分為鹽酸)清潔衛生。某品牌消毒液包裝上說明如
圖:
主要事項:
1.本品對棉織品有漂白脫色作用,對金屬制品有腐蝕作用。
2.密封保存,請勿與潔廁靈同時使用。
3.保質期為 1 年。
“與潔廁靈同時使用”會產生有毒的氯氣,該反應的離子方程式為 。
D
【答案】(1) MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + 2H2O + Cl2
(2) E 中布條不褪色,F 中布條褪色 干燥的氯氣沒有漂白性,氯氣和水反應生成的次氯酸有漂白性
(3)飽和食鹽水、濃硫酸
(4) 2I- + Cl2 = 2Cl
- + I2
(5) Cl + 2OH- = ClO-2 + Cl
- + H2O
(6) Cl- + ClO- + 2H+ = Cl2 +H2O
【分析】實驗室用濃鹽酸與二氧化錳加熱反應制備氯氣,濃鹽酸具有揮發性,制備的氯氣中含有氯化氫氣
體和水蒸氣,依次通過盛有飽和食鹽水、濃硫酸的裝置除去雜質,再依次通過內有干燥有色布條、濕潤有
色布條的裝置驗證氯氣是否具有漂白性,最后通過裝置 G 驗證氯氣的氧化性,因氯氣有毒,能夠與氫氧化
鈉溶液反應,可以用氫氧化鈉溶液吸收尾氣。
【詳解】(1)MnO2與濃鹽酸在加熱條件下發生氧化還原反應生成氯氣、氯化錳和水,反應的化學方程式為
D
MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + 2H2O + Cl2 ;
(2)干燥的氯氣沒有漂白性,氯氣和水反應生成的次氯酸有漂白性,氯氣能使濕潤的有色布條褪色,不能
使干燥的有色布條褪色,所以 E 中布條無變化,F 中布條褪色;
(3)制取的氯氣中含有雜質 HCl 氣體和水蒸氣,先用裝置 C 中的飽和食鹽水除去 HCl 氣體,再用裝置 D
中的濃硫酸干燥氯氣;
4 - -( )通入Cl2 時裝置 G 中發生反應的離子方程式為 2I + Cl2 =2Cl + I2 ;
(5)X 試劑為 NaOH 溶液,作用是吸收尾氣氯氣,二者發生反應生成 NaClO、NaCl 和水,反應的離子方
-
程式為Cl2 + 2OH =ClO
- + Cl- + H2O ;
(6)次氯酸根離子與氯離子在酸性條件下發生氧化還原反應生成氯氣和水,離子方程式為
Cl- + ClO- + 2H+ =Cl2 +H2O。
【變式 10】某校化學興趣小組為研究 Cl2 的性質,設計如圖所示裝置進行實驗,裝置Ⅲ中夾持裝置已略去,
其中 a 為干燥的品紅試紙,b 為濕潤的品紅試紙。
(1)實驗室以二氧化錳和濃鹽酸制備 Cl2 的化學方程式為 。
(2)儀器 c 的名稱為 ,裝置Ⅱ的作用是 。
(3)若產生的 Cl2 足量,實驗過程中裝置Ⅳ的實驗現象為 。
(4)實驗結束后,該組同學在裝置Ⅲ中觀察到 b 的紅色褪去,但是并未觀察到“a 無明顯變化”這一預期現象,
為達到這一目的,你認為還需在裝置Ⅱ與Ⅲ之間添加圖中的 裝置(填序號)。
Δ
【答案】(1)MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2) 分液漏斗 吸收揮發出的 HCl
(3)溶液先變紅,后褪色
(4)④
【分析】由實驗裝置圖可知,裝置Ⅰ中二氧化錳與濃鹽酸共熱反應制備氯氣,濃鹽酸具有揮發性,制得的氯
氣中混有氯化氫和水蒸氣,裝置Ⅱ中盛有的飽和食鹽水用于除去氯化氫氣體,裝置Ⅲ中盛有的品紅試紙用于
探究氯氣的漂白性,裝置Ⅳ中盛有的紫色石蕊溶液用于驗證氯氣溶于水得到氯水的性質,裝置Ⅴ中盛有的氫
氧化鈉溶液用于吸收未反應的氯氣,防止污染空氣。
【詳解】(1)實驗室以二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣的反應為二氧化錳與濃鹽酸共熱反應生成氯化錳、氯氣
Δ Δ
和水,反應的化學方程式為 MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案為:MnO2+4HCl(濃)
MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)由實驗裝置圖可知,儀器 c 為分液漏斗;由分析可知,濃鹽酸具有揮發性,制得的氯氣中混有氯化氫,
裝置Ⅱ中盛有的飽和食鹽水用于除去氯化氫氣體,故答案為:分液漏斗;吸收揮發出的 HCl;
(3)氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸,溶液呈酸性,能使紫色石蕊溶液變為紅色,由于反應生成的次氯酸
具有強氧化性,能使有機色質漂白褪色,所以紅色溶液會褪色變為無色,所以實驗過程中裝置Ⅳ的實驗現
象為溶液先變紅,后褪色,故答案為:溶液先變紅,后褪色;
(4)由實驗裝置圖可知,a、b 為對照實驗,用于驗證干燥的氯氣本身不具有漂白性,遇水生成次氯酸,次
氯酸具有漂白性,實驗時沒有觀察到“a 無明顯變化”這一預期現象是由于氯氣未經干燥,通入裝置 III 中的
氣體是氯氣和水蒸氣的混合氣體,所以應在裝置 II 與 III 之間添加一個盛有濃硫酸干燥裝置除去氯氣中的水
蒸氣,故選④。
知識點 5:氯水的成分與性質
【典例 1】在探究新制氯水成分的實驗中,根據下列方法和現象,所得結論不正確的是
選項 方法 現象 結論
A 向紅色紙條上滴加新制氯水 紅色紙條褪色 氯水中含有Cl2
B 觀察新制氯水顏色 呈黃綠色 氯水中含有Cl2
C 向Na2CO3粉末中滴加足量新制氯水 有氣泡產生 氯水中含有H+
D 向新制氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液 有白色沉淀產生 氯水中含有Cl-
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【詳解】A.紅色紙條褪色是由于氯水中含有 HClO,故 A 錯誤;
B.新制氯水是呈黃綠色,說明氯水中含有氯氣,故 B 正確;
C.向Na2CO3粉末中滴加足量新制氯水,產生氣泡,是氫離子和碳酸鈉反應生成二氧化碳氣體,故 C 正確;
D.向新制氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀,說明含有氯離子,故 D 正確。
綜上所述,答案為 A。
【典例 2】為探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性質,某化學興趣小組做了如下實驗:
(1)觀察氯水顏色,發現氯水呈黃綠色,證明氯水中含有的粒子是 (填化學式或離子符號,下同)。
(2)向氯水中滴入碳酸鈉溶液,有氣體生成,說明氯水中含有的粒子是 。
(3)在盛有氯水的試管中的有色布條褪色,說明氯水中含有的粒子是 。
(4)將紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液顯紅色,起作用的微粒是 ,過一會兒,溶液的顏色褪去,起作
用的微粒是 。
(5)向氯水中滴加硝酸銀溶液有白色沉淀生成,證明氯水中含有的粒子是 。
(6)氯水經光照后,顏色逐漸消失,并放出的氣體是 ,溶液的酸性 (填“增強”“不變”或“減弱”)。
【答案】(1)Cl2
(2)H+
(3)HClO
(4) H+ HClO
(5)Cl-
(6) O2 增強
【分析】(1)
在氯水中,只有 Cl2呈黃綠色,其它微粒都呈無色;
(2)
氯水中的 H+,能與碳酸鈉溶液,產生氣體;
(3)
在氯水中,HClO 具有漂白性,能使有色布條褪色;
(4)
將紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,先顯紅色,表現出酸性,起作用的微粒是 H+;后褪色,表現出氧化性,
起作用的微粒是 HClO;
(5)
氯水中的 Cl-,能與硝酸銀反應,生成白色沉淀;
(6)
氯水中的 HClO 光照易分解,發生反應 2HClO 2HCl+O2↑,放出的氣體是 O2,生成 HCl,溶液的酸性增
強。
【變式 1】常溫下氯氣能溶解于水,得到的氯水中既含有 Cl2、H2O、HClO 分子,也含有 H+、Cl-、ClO-等
離子。這說明
A.氯氣能與 H2O 反應生成鹽酸和次氯酸
B.鹽酸不能與次氯酸反應生成氯氣和 H2O
C.鹽酸不能完全電離成 H+和 Cl-
D.次氯酸能完全電離成 H+和 ClO-
【答案】A
【詳解】A.常溫下氯氣能溶解于水含有 Cl +2、H2O、HClO 分子 H 、Cl﹣、ClO﹣等離子,說明氯氣能與 H2O
反應生成鹽酸和次氯酸,選項 A 正確;
B.水與氯氣反應為可逆反應,鹽酸也能與次氯酸反應生成氯氣和 H2O,選項 B 錯誤;
C.鹽酸溶液中 HCl 能完全電離成 H+和 Cl﹣,選項 C 錯誤;
D.次氯酸是弱電解質 H+和 ClO﹣,選項 D 錯誤;
答案選 A。
【變式 2】在新制氯水中存在多種分子和離子,下列實驗現象和結論一致且正確的是
A.加入石蕊試液,溶液先變紅后褪色,說明溶液中有 HCl
B.光照新制氯水有氣泡逸出,該氣體一定是 O2
C.使紅色布條褪色,說明有 Cl2
D.向碳酸鈉溶液中滴加新制氯水,有氣泡產生,說明溶液中有 HClO
【答案】B
【詳解】A.新制氯水中含有 HCl 和 HClO,HCl 能使石蕊試液變紅,HClO 具有漂白性,因此加入石蕊試
液,溶液先變紅后褪色,說明溶液中含有 HCl、HClO,故 A 錯誤;
B.新制氯水中含有 HClO,HClO 不穩定,見光分解為氧氣和 HCl,因此光照新制氯水有氣泡逸出,該氣體
一定是氧氣,故 B 正確;
C.新制氯水因含 HClO 而具有漂白性,氯氣沒有漂白性,故 C 錯誤;
D.酸性強弱:HCl>H2CO3>HClO,向碳酸鈉溶液中滴加新制氯水,有氣泡冒出,該氣體為 CO2,說明溶
液中有 HCl,故 D 錯誤;
答案為 B。
【變式 3】在新制氯水中存在多種分子和離子,下列實驗現象和結論一致且正確的是
A.新制氯水使紅玫瑰變為白玫瑰,說明有 Cl2
B.加入石蕊溶液,溶液變紅,說明該溶液一定不含 OH-
C.將 KHCO3固體加入新制的氯水中,有氣泡產生,說明有 HClO
D.光照新制氯水有氣泡逸出,該氣體一定是 O2
【答案】D
【詳解】A.新制氯水因含次氯酸使紅玫瑰變為白玫瑰,Cl2無漂白性,A 錯誤;
B.石蕊溶液變紅說明溶液中含有鹽酸,不能證明溶液中一定不含 OH-,況且任何溶液中都含有 OH-,B 錯
誤;
C.氯水中的鹽酸可以和 KHCO3反應產生二氧化碳,而次氯酸的酸性弱于碳酸,因此次氯酸不能和 KHCO3
反應,C 錯誤;
D.光照新制氯水,氯水中的次氯酸見光分解產生氧氣,D 正確;
故選 D。
【變式 4】在探究新制飽和氯水成分的實驗中,下列根據實驗現象得出的結論不正確的是
A.氯水的顏色呈淺綠色,說明氯水中含有 Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的 AgNO3溶液,產生白色沉淀,說明氯水中含有 Cl-
C.向氯水中加入 NaHCO3粉末,有氣泡產生,說明氯水中含有 H+
D.久置的氯水導電能力增強,說明溶液中離子種類增多
【答案】D
【詳解】A.氯氣是黃綠色,由于氯水中部分氯氣發生了反應,還有部分氯氣剩余,所以氯水是淺黃綠色的,
A 項不符合題意;
B. 硝酸酸化的 AgNO3溶液可以用來檢驗 Cl-,B 項不符合題意;
C H+. +HCO-3 =H2O+CO2 ,產生的氣泡是二氧化碳,C 項不符合題意;
D.久置的氯水導電能力增強,是因為 HClO 不穩定會分解產生 HCl,說明溶液中離子濃度增大,D 項符合
題意;
故正確選項為 D。
【變式 5】根據氯氣及氯的化合物的相關知識,回答下列問題(用化學式或離子符號填寫)
(1)氯氣與水反應得到的新制氯水含多種微粒。下列現象是由新制氯水中哪種微粒引起的。
①使氯水呈現黃綠色的是 ,②能使 AgNO3溶液產生白色沉淀的是 ,③能使紫色石蕊試液顯紅
色的是 ,④能使紅色布條褪色的是 。
(2)反應 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl 可用于氯氣管道的檢漏,在該反應中,氧化劑為 ,氧化產物為 ,
氧化劑與還原劑的物質的量之比為 。
(3)氯氣可以用于制備漂白粉,漂白粉中的有效成分為
(4)在抗擊新冠疫情中,"84"消毒液發揮了重要作用。但若將"84"消毒液(主要成分 NaClO)與洗廁劑潔廁靈(主
要成分鹽酸)混合使用,則會產生氯氣,其反應的離子方程式為 。
【答案】 Cl Cl- H+2 HClO Cl2 N2 3:2 Ca(ClO)2
Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O
【詳解】(1)Cl2溶于水后,部分 Cl2與水反應:Cl2+H2O=HCl+HClO,故新制氯水中含有 H+、Cl-、HClO、
Cl2等粒子。①由于部分 Cl2未與水反應,故新制氯水顯黃綠色,故此處填 Cl2;②由 Ag++Cl-=AgCl↓(白色
沉淀),知此處填 Cl-;③紫色石蕊顯紅色,說明溶液中存在大量的 H+,即酸性溶液,故此處填 H+;④HClO
具有漂白性,能使紅色布條褪色,故此處填 HClO;
(2)由反應知,Cl2中 Cl 元素化合價由 0 價降低到 NH4Cl 中的-1 價,故 Cl2是氧化劑,NH4Cl 是還原產物,
NH3中 N 元素化合價由-3 價升高到 N2中的 0 價,故 NH3為還原劑,N2為氧化產物,8 mol NH3中只有 2 mol
化合價改變,故實際只有 2 mol NH3作還原劑,而 3 molCl2化合價全部改變,都作氧化劑,故氧化劑與還原
劑物質的量之比為 3:2;
(3)工業上用 Cl2與石灰乳反應制取漂白粉,即 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,由此可知漂白粉中有
效成分是 Ca(ClO)2;
(4)Cl-與 ClO-在酸性條件下會發生歸中反應生成 Cl2,由于是酸性環境,可添加 H+和 H2O 配平電荷守恒和元
素守恒,故該反應離子方程式為:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O,所以漂白液和潔廁靈不能混合使用,此處填:
Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O。
【變式 6】在新制氯水中的各種微粒中:
(1)能使 AgNO3溶液產生白色沉淀的是 ;
(2)能使紫色石蕊試液顯紅色的是 ;
(3)能使紅色布條褪色的是 ;
(4)能使無水 CuSO4變藍的是 ;
(5)能與 NaHCO3溶液反應放出氣體的是 。
【答案】 Cl- H+ HClO H2O H+
【詳解】氯氣溶于水后和水反應生成鹽酸和次氯酸,發生反應 Cl2+ H2O H++ Cl-+ HClO,HClO 為弱酸,
部分電離 HClO H++ ClO-,則氯水中含有的微粒有 Cl2、H2O、 H+、 Cl-、 HClO、ClO-,故氯水有多重性
質,
(1)能使 AgNO3溶液產生白色沉淀的是 Cl-;
(2)能使紫色石蕊試液顯紅色的是 H+;
(3)能使紅色布條褪色的是 HClO;
(4)能使無水 CuSO4變藍的是 H2O;
(5)能與 NaHCO3溶液反應放出氣體的是 H+。第 5 講 氯及其化合物
知識點 1 氯的存在及物理性質
知識點 2 氯氣的化學性質
知識點 3 次氯酸的性質
知識點 4 氯氣的實驗室制法及氯離子(Cl-)的檢驗
知識點 5 氯水的成分與性質
知識點 1:氯的存在及物理性質
【典例 1】下列說法不正確的是(  )
A.氯元素在自然界中存在游離態,只是量極少
B.海水中的氯元素主要以氯化鈉等鹽的形式存在
C.人體的血液中含有氯化鈉,其濃度大約為 0.9%
D.氯化鈉對維持人體的生理功能有著重要作用
【典例 2】下列關于氯氣的敘述中正確的是
A.氯氣是無色無臭的氣體
B.氯氣是黃綠色、具有刺激性氣味的氣體
C.氯氣有毒,密度比空氣小
D.氯氣難溶于水,密度比空氣大
【變式 1】田鼠要吃掉不少糧食,工作人員用氯氣殺死躲在地洞里的田鼠,利用了氯氣的
A.有毒、密度比空氣小 B.有毒、密度比空氣大
C.易液化 D.氯氣難溶于水,密度比空氣小
【變式 2】可將氯氣用軟管通到田鼠洞中用于消滅田鼠,這是利用了氯氣下列性質中的
①黃綠色②密度比空氣大③有毒④易液化⑤溶于水
A.①② B.②③ C.①②③ D.③④⑤
【變式 3】下列關于氯氣性質的描述中,不正確的是
A.無色氣體 B.有刺激性氣味
C.相同條件下密度比空氣的大 D.可以制備漂白粉
知識點 2 氯氣的化學性質
【典例 1】氯氣是一種具有重要用途的氣體,下列說法正確的是
A.氯水和液氯均屬于混合物
B.氫氣在氯氣中安靜地燃燒,發出淡藍色火焰
C.液氯和氯水均能使淀粉—KI 溶液變藍( I2 遇淀粉變藍)
D.鐵在氯氣中燃燒時產生棕褐色煙霧,加水得到棕黃色溶液
【典例 2】下列各溶液中加入試劑后,發生反應的離子方程式書寫正確的是
A.向 Mg(HCO3)2溶液中滴加足量 NaOH 溶液:Mg2++ HCO
-
3 +OH-=MgCO3↓+H2O
B.向 KClO 溶液中滴加濃鹽酸:ClO—+Cl—+2H+=Cl2↑+H2O
C.向 Ca(ClO)2溶液中通入少量 SO2:Ca2++SO2+H2O+2ClO—=CaSO3↓+2HClO
D.向 FeI 溶液中通入少量 Cl :2Fe2++Cl =2Fe3+2 2 2 +2Cl—
【典例 3】化學工業為疫情防控提供了強有力的物質支撐。氯的許多化合物既是重要化工原料,又是高效、
廣譜的滅菌消毒劑。回答下列問題:
(1)氯氣是一種 色的氣體;氯氣與水反應的化學方程式為 ;氯水中滴加少量紫色石蕊試
液的現象是 。
(2)氯氣和石灰乳反應可以制備漂白粉,漂白粉的有效成分是 ;次氯酸鹽與空氣中的二氧化碳和水
蒸氣反應可生成次氯酸,從而發揮漂白和消毒作用,用化學方程式表示漂白粉的漂白和消毒原理 。
(3)二氧化氯(ClO2)是目前國際上公認的新一代的高效、廣譜、安全的殺菌、保鮮劑。一種制備 ClO2的方法
是用 SO2通入硫酸酸化的 NaClO3溶液中,反應的離子方程式為 ;ClO2在殺菌消毒過程中會產生
副產物亞氯酸鹽(ClO - ) Cl- ClO -2 ,需將其轉化為 除去。下列試劑中,可將 2 轉化為 Cl-的是 (填字母
序號)。
a.FeSO4 b.O3 c.KMnO4 d.SO2
(4)84 消毒液與氯氣相比具有貯運方便等優點,用氯氣與燒堿溶液反應制備 84 消毒液的離子方程式
為 ;工業上是將氯氣通入到 30%的 NaOH 溶液中來制備 NaClO 溶液,若 NaClO 溶液中 NaOH 的
質量分數為 1%,則生產 100kg 該溶液需消耗氯氣的質量為 kg(保留整數)。
【變式 1】下列關于消殺試劑的說法正確的是
A.臭氧、漂白粉、ClO2都有殺菌消毒的效果
B.“84”消毒液與含 HCl 的潔廁靈混合使用可增強消毒效果
C.工業上將 Cl2通入冷的石灰乳中制備“84” 消毒液
D.酒精作為消殺試劑,一般用 100%的酒精的效果最好
【變式 2】下列有關氯及其化合物的說法正確的是
A.氫氣在氯氣中燃燒,發出蒼白色火焰,瓶口上方有白霧生成
B.測定新制氯水的 pH 操作是用玻璃棒蘸取液體滴在 pH 試紙上,與標準比色卡對照
C.向 FeCl2溶液中滴加氯水,溶液顏色變成棕黃色,說明氯水中含有 HClO
D.漂白粉在空氣中久置變質的原因是漂白粉中的 CaCl2與空氣中的 CO2反應生成 CaCO3
【變式 3】下列關于 Cl2的描述中不正確的是
A.Cl2是一種黃綠色氣體,且有毒
B.紅熱的鐵絲在 Cl2中燃燒,產生棕色的煙
C.H2在 Cl2中燃燒,發出黃色火焰,瓶口出現白煙
D.鈉在 Cl2中燃燒生成白色固體
【變式 4】下列有關 Cl2的性質及應用的說法錯誤的是
A.雖然氯氣化學性質活潑,但液氯能用鋼瓶貯存
B.加熱條件下,Cl2與過量 Fe 反應生成 FeCl3
C.可用向下排空氣法收集 Cl2
D.工業上可用氯氣與石灰乳反應制備漂白粉
【變式 5】某興趣小組設計如圖所示的裝置進行氯氣與金屬鈉的反應,先將鈉預熱,在鈉熔化成小球時撤去
熱源,并通入氯氣即發生反應(氯氣可與 KI 溶液反應置換出碘單質),下列敘述不正確的是
A.鈉在氯氣中燃燒產生黃色火焰
B.反應產生的大量白煙是氯化鈉固體
C.棉球①的作用是吸收過量氯氣防止產生污染
D.棉球②變藍色則證明氯氣已被堿完全吸收
【變式 6】如圖所示,在 A 處通入未經干燥的氯氣,當關閉 B 閥時,C 處干燥的紅布條看不到明顯現象;
當打開 B 閥后,C 處的紅布條逐漸褪色。則 D 瓶中應盛放的溶液可能是
①飽和Na2CO3溶液 ②飽和氯化鈉溶液 ③水 ④濃硫酸 ⑤氫氧化鈉溶液
A.①④⑤ B.②③ C.②④ D.④⑤
【變式 7】如圖是制備漂白粉的實驗裝置,下列說法正確的是
A.將 MnO2和濃鹽酸置于錐形瓶中反應制備 Cl2
B.三頸燒瓶中發生反應的化學方程式為 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
C.冰水浴的作用是降低反應溫度,防止發生副反應
D.錐形瓶和三頸燒瓶之間應加裝一個盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶
【變式 8】如圖為氯及其化合物的價類二維圖,回答下列問題:
(1)圖中 A 的物質類別為 ;B 的化學式是 。
(2)關于鹽酸與 NaClO 反應,同學們持不同意見,甲同學認為發生反應:NaClO+HCl=NaCl+HClO,該反應
屬于 反應(填四大基本反應類型);乙同學則認為發生氧化還原反應:NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O,該
反應中 HCl 體現的性質是 。最終,丙同學通過實驗證明乙同學的看法正確,過程如下:向盛有鹽酸的試
管中滴加 NaClO 溶液后,將濕潤的有色布條置于試管口,布條出現 現象。
【變式 9】Ⅰ.NaClO 是“84”消毒液的有效成分。請回答下列問題:
(1)NaClO 中 Cl 元素的化合價是 。
(2)浸泡衣物時加入“84”消毒液,在空氣中放置一段時間后漂白效果更好,結合離子方程式解釋原
因: 。(已知酸性:H2CO3>HClO>HCO
-
3 )
(3)若將“84”消毒液與潔廁靈(主要成分是 HCl)混合使用,會產生黃綠色的有毒氣體,其反應的離子方程式
是 。
Ⅱ.Cl2 是一種有毒氣體,如果泄漏會造成嚴重的危害。
(1)已知3Cl2 +8NH3 =6NH4Cl+N2 ,化工廠可用濃氨水來檢驗Cl2 是否泄漏。該反應中被氧化和未被氧化的
NH3分子的個數比為 。
(2)噴射石灰乳等堿性物質可以減輕少量Cl2 泄漏造成的危害。Cl2 和石灰乳反應的化學方程式
是 。
(3)實驗室常用燒堿溶液吸收Cl2 。若將Cl2 通入熱的燒堿溶液中,可以得到 NaCl、NaClO 和NaClO3 的混合
液。當混合液中Cl- 和ClO-3的個數比為 15∶2 時,混合液中ClO-和ClO-3的個數比為 。
知識點 3: 次氯酸的性質
【典例 1】如圖中 a、b、c、d、e、f 為含氯元素的物質。下列說法不正確的是
A.a、d 溶液均具有酸性,且 a 的酸性比 d 強
B.b、c 均能用于自來水消毒,f 可以用作環境消毒
C.b、d、f 均具有漂白性
D.實驗室可用 e 為原料制備 O2
【典例 2】完成下列問題。
(1)氯氣可直接用于自來水的消毒,氯氣通入水中可用來殺菌消毒,其中殺菌消毒的物質是 (填化學
式);用少量氯氣消毒的自來水養金魚時,通常需要先將自來水曬一曬,其原因是 (用化學方程式
表示)。
(2)氯氣可用來制取漂白粉,但干燥的氫氧化鈣與氯氣并不易發生反應,氯氣只能被氫氧化鈣所吸附。為此,
在工業上采用加入少許水的消石灰來進行氯化,其原因是 ;漂白粉也能用于消毒,其有效成分生
效的化學方程是 。
【變式 1】有關氯元素,下列敘述正確的是
A.若發生 Cl2泄漏,應立即向高處轉移
B.光照下,新制氯水會產生氣泡,該氣體是 Cl2
C.Cl2的化學性質活潑,與 H2混合后會立即發生爆炸
D.漂白粉比 HClO 穩定,可露置在空氣中長期保存
【變式 2】下列有關物質的性質與用途具有對應關系的是
A.Cl2 能溶于水,可用于工業制鹽酸 B.ClO2 有強氧化性,可用于水體消毒
C.HClO溶液顯酸性,可用作漂白劑 D.NH4Cl受熱易分解,可用作氮肥
-
【變式 3】已知 pH:H2CO3<HClO<HCO3 。下列實踐活動對應離子方程式正確的是
A.用白醋擦拭洗手盆上的鐵銹:6H++Fe2O3=2Fe3++3H2O
B.向 NaClO -溶液中通入少量 CO :ClO-2 +CO2+H2O=HClO+ HCO3
C.用石灰乳除去工業尾氣中的氯氣:Cl - - -2+2OH =Cl +ClO +H2O
D -.泡沫滅火器的原理:Al3++4 HCO3 =4CO2↑+ AlO
-
2 +2H2O
【變式 4】近期新型冠狀病毒肺炎疫情在全球多地暴發,84 消毒液與漂白粉是大規模環境消毒劑之一。根
據所學知識回答下列有關問題:
(1)84 消毒液的有效成分的化學式為 ,制備它的化學方程式為 。
(2)工業上將氯氣通入石灰乳[Ca(OH)2]中制取漂白粉,化學方程式為 ;漂白粉的有效成分的化學式
為 。
(3)漂白粉溶于水后,與空氣中的 CO2作用,產生有漂白、消毒作用的次氯酸,反應的化學方程式
為 。
知識點 4:氯氣的實驗室制法及氯離子(Cl-)的檢驗
【典例 1】某品牌干燥劑中可能含有氧化鈣、氯化鈣和氫氧化鈉中的兩種物質,為探究其成分,“揚帆”活動
小組設計如下實驗:取一定量的干燥劑樣品加入足量水充分溶解,將所得溶液平均分成兩份,分別編號為①
和②;向①中先加入過量的稀硝酸,后加入過量的硝酸銀溶液;向②中加入過量的碳酸鈉溶液,下列分析
不正確的是
A.若①中產生白色沉淀,則該干燥劑成分一定含有氯化鈣
B.若①中無白色沉淀產生,則該干燥劑成分是氧化鈣和氫氧化鈉
C.若①和②中都產生白色沉淀,則該干燥劑成分是氯化鈣和氧化鈣
D.若①和②中都產生白色沉淀,準確稱量兩種沉淀的質量,通過計算就能確定此干燥劑的成分
【典例 2】實驗室利用如圖所示裝置制備氯氣,圖中涉及氣體發生、除雜、干燥、收集、尾氣處理裝置,其
中錯誤的是
A.①②③ B.②③ C.②③④ D.②④
【典例 3】回答下列問題。
Ⅰ.利用純凈干燥的氯氣和銅粉反應制備氯化銅。裝置如圖 1 所示,將分液漏斗中濃鹽酸滴加到盛有固體二
氧化錳的燒瓶 A 中,微熱后產生的氣體依次通過裝置 B 和裝置 C,然后再通過加熱的石英玻璃管 D(玻璃管
中預先放置銅粉)和球形干燥管 E,試回答:
(1)燒瓶 A 中發生的離子反應方程式: 。
(2)玻璃管 D 中發生反應的現象是 。
(3)干燥管 E 的作用是 。
(4)裝置 B 中盛裝的溶液為 ,其作用是 。
Ⅱ.甲同學為探究是否有漂白性。在 C 裝置后連接如圖 2 裝置。
(5)通入Cl2 一段時間后,觀察到 F 中布條 (填“褪色”或“不褪色”),G 中布條 (填“褪色”或“不
褪色”)。說明干燥的Cl2 (填“有”或“無”)漂白性。氯氣可用來消滅田鼠,為此將氯氣通過軟管灌入
洞中,這是利用了氯氣下列性質中的 。
①黃綠色 ②密度比空氣大 ③有毒 ④較易液化 ⑤溶解于水
A.②③ B.③④ C.①②③ D.③④⑤
【變式 1】如圖所示是模擬制備氯水并檢驗 C12性質的裝置(夾持裝置略去,揮發的 HC1 較少)。下列說法正
確的是
A.燒瓶中固體試劑 X 應是 MnO2
B.水浴加熱抽濾瓶能加快 Cl2與水反應速率,增大氯水中 HC1O 的濃度
C.干燥有色布條褪色,說明 Cl2分子有漂白性
D.裝有 NaOH 溶液的燒杯可吸收尾氣,防止污染
【變式 2】實驗室制取Cl2 的實驗原理及裝置均正確的是
A.制取Cl2 B.除去Cl2 中的HCl C.收集Cl2 D.吸收尾氣中的Cl2
A.A B.B C.C D.D
【變式 3】下列說法中正確的是
A.Cl-和 Cl2都有毒,可以用適宜的氧化劑氧化濃鹽酸制取 Cl2
B.將 AgNO3溶液滴入某溶液中,若出現沉淀,則說明溶液中含有 Cl-
C.將 NaCl 溶液滴入 AgNO3溶液中或將氯氣通入 AgNO3溶液中均會出現白色沉淀
D.含 Cl-的溶液和氯水一樣均呈黃綠色
【變式 4】某化學興趣小組利用 MnO2和濃鹽酸及如圖裝置制備 Cl2。下列分析中不正確的是
A.①中可用分液漏斗代替長頸漏斗
B.①中缺少加熱裝置
C.②中盛放的 NaOH 溶液可以凈化氯氣
D.④中盛放的 NaOH 溶液可以吸收尾氣
5 Cl- CO2- SO2- Na+ NH+【變式 】有一溶液含 、 2+ 2+3 、 4 、 、 4 、Cu 、Mg 七種離子中的某幾種,為確定其成分,
現進行如下實驗:
①向原溶液中滴加過量 NaOH 溶液,有白色沉淀產生;
②將①所得溶液加熱,產生能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體;
③向原溶液中滴加 BaCl2溶液,無沉淀產生
④向原溶液中滴加 AgNO3溶液,有白色沉淀產生,再加稀稍酸白色沉淀不溶解。
回答下列問題:
(1)原溶液中一定含有的離子是 ,一定不含有的離子是 ,對于可能含有的離子進行檢驗
的方法是 。
(2)寫出實驗①、④中生成白色沉淀發生反應的離子方程式:② ;④ 。
(3)有同學認為實驗④可以省略,你認為呢? (填可以”或“不可以”),并說明理由 。
【變式 6】實驗室常用二氧化錳和濃鹽酸共熱的方法制取氯氣。根據要求回答下列問題。
(1)寫出制取氯氣的化學方程式 。
(2)為了防止氯氣污染環境,圖中溶液 E 中發生的離子反應方程式 。
(3)圖中 C 中盛放的是液體是 ,作用是 。
(4)由于氯氣貯存運輸不方便,工業上常將氯氣轉化為漂白粉,在空氣中漂白粉長期存放會變質而失效的原
理是(用化學方程式說明) ; 。
【變式 7】已知實驗室常用二氧化錳粉末和濃鹽酸制取氯氣,其反應的化學方程式為:
Δ
MnO2 + 4HCl 濃 MnCl2 + Cl2 +2H2O ,某實驗小組用下圖所示裝置制取純凈干燥的氯氣。
回答下列問題:
(1)裝置 B 的目的是除去氯氣中的 (填化學式)。
(2)在制取氯氣的反應中,濃鹽酸表現了酸性和 性(填“氧化”或“還原”)。
(3)為了防止污染空氣,在E燒杯中盛裝冷的NaOH 溶液,吸收氯氣后的溶液具有漂白性。
①該漂白性溶液的有效成分是 (填名稱)。
②檢驗該漂白性溶液中是否含有Cl-的方法是:先取少量被檢測的溶液中于試管中,滴入適量稀硝酸,使其
酸化,再 ,如產生白色沉淀,則可判斷該溶液中含有Cl-。生成白色沉淀時,發生反應的離子方
程式為 。
(4)為探究Cl2 的性質,某同學設計了如下實驗:能看到紅色布條褪色的裝置是 (填“A”或“B”)。
【變式 8】某校化學興趣小組擬用濃鹽酸與二氧化錳加熱反應,制取并收集兩瓶干燥、純凈的氯氣。為防止
換集氣瓶時生成的氯氣外逸污染空氣,設計了如下裝置:
(1)寫出Ⅰ裝置燒瓶中發生反應的離子方程式: 。
(2)裝置Ⅱ中盛放的藥品是 ,其作用是 ;裝置Ⅲ中盛放的藥品是濃硫酸的作用是 。
(3)實驗開始時,先 a b(填“關閉”或“打開”,下同);集滿一瓶氯氣時,為減少換集氣瓶時
氯氣的外逸,再 a b,換好集氣瓶后,繼續收集氯氣。
(4)興趣小組的某些同學準備在燒杯中加入下列溶液中的一種來吸收殘余氯氣,你認為其中恰當的是
(填字母)。
A.濃硫酸 B.氫氧化鈣溶液 C.氫氧化鈉溶液
【變式 9】實驗室用如下裝置制取氯氣,并用氯氣進行實驗。回答下列問題:
(1) A 中盛有濃鹽酸,B中盛有MnO2,該反應的化學方程式為 。
(2) E中為干燥的有色布條,F中為濕潤的有色布條。
①可觀察到的現象是 。
②對比E和F中現象的差異可得出的結論及解釋是 。
(3)裝置 C 和 D 中的試劑分別為 。
(4)裝置 G 中發生反應的離子方程式為 。
(5)用離子方程式表示試劑 X 的作用: 。
(6)家庭中常用消毒液(主要成分為NaClO )與潔則靈(主要成分為鹽酸)清潔衛生。某品牌消毒液包裝上說明如
圖:
主要事項:
1.本品對棉織品有漂白脫色作用,對金屬制品有腐蝕作用。
2.密封保存,請勿與潔廁靈同時使用。
3.保質期為 1 年。
“與潔廁靈同時使用”會產生有毒的氯氣,該反應的離子方程式為 。
【變式 10】某校化學興趣小組為研究 Cl2 的性質,設計如圖所示裝置進行實驗,裝置Ⅲ中夾持裝置已略去,
其中 a 為干燥的品紅試紙,b 為濕潤的品紅試紙。
(1)實驗室以二氧化錳和濃鹽酸制備 Cl2 的化學方程式為 。
(2)儀器 c 的名稱為 ,裝置Ⅱ的作用是 。
(3)若產生的 Cl2 足量,實驗過程中裝置Ⅳ的實驗現象為 。
(4)實驗結束后,該組同學在裝置Ⅲ中觀察到 b 的紅色褪去,但是并未觀察到“a 無明顯變化”這一預期現象,
為達到這一目的,你認為還需在裝置Ⅱ與Ⅲ之間添加圖中的 裝置(填序號)。
知識點 5:氯水的成分與性質
【典例 1】在探究新制氯水成分的實驗中,根據下列方法和現象,所得結論不正確的是
選項 方法 現象 結論
A 向紅色紙條上滴加新制氯水 紅色紙條褪色 氯水中含有Cl2
B 觀察新制氯水顏色 呈黃綠色 氯水中含有Cl2
C 向Na2CO3粉末中滴加足量新制氯水 有氣泡產生 氯水中含有H+
D 向新制氯水中滴加硝酸酸化的AgNO -3溶液 有白色沉淀產生 氯水中含有Cl
A.A B.B C.C D.D
【典例 2】為探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性質,某化學興趣小組做了如下實驗:
(1)觀察氯水顏色,發現氯水呈黃綠色,證明氯水中含有的粒子是 (填化學式或離子符號,下同)。
(2)向氯水中滴入碳酸鈉溶液,有氣體生成,說明氯水中含有的粒子是 。
(3)在盛有氯水的試管中的有色布條褪色,說明氯水中含有的粒子是 。
(4)將紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液顯紅色,起作用的微粒是 ,過一會兒,溶液的顏色褪去,起作
用的微粒是 。
(5)向氯水中滴加硝酸銀溶液有白色沉淀生成,證明氯水中含有的粒子是 。
(6)氯水經光照后,顏色逐漸消失,并放出的氣體是 ,溶液的酸性 (填“增強”“不變”或“減弱”)。
【變式 1】常溫下氯氣能溶解于水,得到的氯水中既含有 Cl2、H2O、HClO 分子,也含有 H+、Cl-、ClO-等
離子。這說明
A.氯氣能與 H2O 反應生成鹽酸和次氯酸
B.鹽酸不能與次氯酸反應生成氯氣和 H2O
C.鹽酸不能完全電離成 H+和 Cl-
D.次氯酸能完全電離成 H+和 ClO-
【變式 2】在新制氯水中存在多種分子和離子,下列實驗現象和結論一致且正確的是
A.加入石蕊試液,溶液先變紅后褪色,說明溶液中有 HCl
B.光照新制氯水有氣泡逸出,該氣體一定是 O2
C.使紅色布條褪色,說明有 Cl2
D.向碳酸鈉溶液中滴加新制氯水,有氣泡產生,說明溶液中有 HClO
【變式 3】在新制氯水中存在多種分子和離子,下列實驗現象和結論一致且正確的是
A.新制氯水使紅玫瑰變為白玫瑰,說明有 Cl2
B.加入石蕊溶液,溶液變紅,說明該溶液一定不含 OH-
C.將 KHCO3固體加入新制的氯水中,有氣泡產生,說明有 HClO
D.光照新制氯水有氣泡逸出,該氣體一定是 O2
【變式 4】在探究新制飽和氯水成分的實驗中,下列根據實驗現象得出的結論不正確的是
A.氯水的顏色呈淺綠色,說明氯水中含有 Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的 AgNO3溶液,產生白色沉淀,說明氯水中含有 Cl-
C.向氯水中加入 NaHCO3粉末,有氣泡產生,說明氯水中含有 H+
D.久置的氯水導電能力增強,說明溶液中離子種類增多
【變式 5】根據氯氣及氯的化合物的相關知識,回答下列問題(用化學式或離子符號填寫)
(1)氯氣與水反應得到的新制氯水含多種微粒。下列現象是由新制氯水中哪種微粒引起的。
①使氯水呈現黃綠色的是 ,②能使 AgNO3溶液產生白色沉淀的是 ,③能使紫色石蕊試液顯紅
色的是 ,④能使紅色布條褪色的是 。
(2)反應 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl 可用于氯氣管道的檢漏,在該反應中,氧化劑為 ,氧化產物為 ,
氧化劑與還原劑的物質的量之比為 。
(3)氯氣可以用于制備漂白粉,漂白粉中的有效成分為
(4)在抗擊新冠疫情中,"84"消毒液發揮了重要作用。但若將"84"消毒液(主要成分 NaClO)與洗廁劑潔廁靈(主
要成分鹽酸)混合使用,則會產生氯氣,其反應的離子方程式為 。
【變式 6】在新制氯水中的各種微粒中:
(1)能使 AgNO3溶液產生白色沉淀的是 ;
(2)能使紫色石蕊試液顯紅色的是 ;
(3)能使紅色布條褪色的是 ;
(4)能使無水 CuSO4變藍的是 ;
(5)能與 NaHCO3溶液反應放出氣體的是 。

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