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大單元三非金屬元素及其化合物第10講氯及其化合物鹵素復(fù)習(xí)目標(biāo)1.了解氯氣的制備方法與性質(zhì),了解氯的重要化合物的性質(zhì)與應(yīng)用。2.知道氯水的性質(zhì)及其成分探究的方法,知道常見(jiàn)含氯消毒劑的種類(lèi)并能合理使用。3.了解氯、溴、碘的單質(zhì)及其化合物的遞變規(guī)律與用途。4.
了解從海水中提取溴的工藝流程及原理。熟記網(wǎng)絡(luò)
課前自測(cè)判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。(1)(2023·浙江卷)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2LCl2通入水中,溶液中氯離子數(shù)為0.5NA()(2)(2023·重慶卷)Cl2通入石灰乳中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O()(3)氯氣、臭氧、二氧化氯都可用于飲用水的消毒()(4)(2023·鹽城五校)電解NaCl飽和溶液,可制得燒堿和氯氣()(5)(2023·如皋中學(xué))HClO的電離方程式:HClO===H++ClO-()(6)MnO2和稀鹽酸反應(yīng)制取Cl2()(7)“潔廁靈”(主要成分為鹽酸)和“84”消毒液(主要成分為次氯酸鈉)不能混用()××√√××√×√√√×考點(diǎn)研析考點(diǎn)1氯氣及含氯化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1氯原子的結(jié)構(gòu)和氯氣分子的結(jié)構(gòu)1.氯原子與氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖2.氯氣分子的電子式和結(jié)構(gòu)式電子式:__________,結(jié)構(gòu)式:_______________,是_________(填“極性”或“非極性”)分子,屬于______晶體。Cl—Cl非極性分子2氯氣的物理性質(zhì)氯氣是具有刺激性氣味的黃綠色有毒氣體,密度比空氣大,常溫常壓下,1體積水能溶解約2體積Cl2。3氯氣的化學(xué)性質(zhì)1.氯氣的氧化性(1)與金屬反應(yīng)2FeCl3CuCl222NaCl+Br222KCl+I(xiàn)222Fe3++2Cl-2H2OH2O2HCl+S↓(或2H++2Cl-+S↓)2HCl+O2(或2H++2Cl-+O2)38N2+6NH4Cl2.氯氣的歧化反應(yīng)(Cl2既顯氧化性又顯還原性)(1)與水反應(yīng)化學(xué)方程式:__________________________________(離子方程式:_________________________________)。(2)與堿反應(yīng)①與NaOH反應(yīng)(寫(xiě)化學(xué)方程式,下同):_____________________________________(吸收尾氣或制漂白液)。②與Ca(OH)2反應(yīng):___________________________________________________(工業(yè)制漂白粉或漂粉精)。Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(1)次氯酸(HClO,結(jié)構(gòu)式為_(kāi)_______________,電子式為_(kāi)___________)②HClO具有較強(qiáng)氧化性:作殺菌消毒劑、漂白劑。干燥的氯氣不具有漂白性。③HClO是弱酸,酸性比碳酸_____(填“強(qiáng)”或“弱”)。(2)NaClO①NaClO(ClO-)具有強(qiáng)氧化性,能殺菌消毒,可以漂白棉、麻、紙張等。②“84”消毒液(有效成分是NaClO)與潔廁靈(有效成分是HCl)混合立即會(huì)產(chǎn)生氯氣,其離子方程式:___________________________________________________。H—O—Cl2HCl+O2↑弱ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O(3)漂白粉①工業(yè)上制取漂白粉的原料是氯氣與_________。②漂白粉的漂白原理(寫(xiě)化學(xué)方程式):___________________________________________________。③漂白粉露置于空氣中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________________、_________________________________。漂白粉,需要密封保存。石灰乳Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓12氯水及其成分的檢驗(yàn)4氯氣的制法1.實(shí)驗(yàn)室制法(1)實(shí)驗(yàn)裝置圖(2)實(shí)驗(yàn)原理:________________________________________________(寫(xiě)化學(xué)方程式)。
(3)凈化方法:先用_______________除去HCl,再用_________除去水蒸氣。飽和食鹽水濃硫酸(4)收集方法:______排空氣法或排飽和食鹽水法。(5)驗(yàn)滿(mǎn)方法①將濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙靠近盛Cl2的集氣瓶口,若觀察到試紙變藍(lán),證明已收集滿(mǎn)。②將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的集氣瓶口,若觀察到試紙先變紅后褪色,證明已集滿(mǎn)。(6)尾氣吸收:用__________________________溶液吸收氯氣。(7)注意事項(xiàng)①反應(yīng)物鹽酸必須用濃鹽酸;發(fā)生裝置中須有加熱措施。②隨著反應(yīng)進(jìn)行,濃鹽酸將逐漸變稀,MnO2與稀鹽酸不反應(yīng),HCl不可能完全反應(yīng)。向上氫氧化鈉(答案合理即可)
實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的其他方法:②發(fā)生裝置如圖所示。不需要加熱措施。(2)K2Cr2O7與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣離子方程式:______________________________________________________。(3)KClO3與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣化學(xué)方程式:______________________________________________________。KClO3+6HCl(濃)===KCl+3Cl2↑+3H2O2.Cl2的工業(yè)制法電解飽和食鹽水:_____________________________________________
(寫(xiě)化學(xué)方程式)。3.粗鹽的精制其中,①依次加NaOH、BaCl2、Na2CO3或依次加_________________________或依次加____________________________;②過(guò)濾后,在溶液中滴入鹽酸,調(diào)節(jié)溶液的pH=7。BaCl2、NaOH、Na2CO3BaCl2、Na2CO3、NaOH消毒劑有效氯含量的計(jì)算“有效氯含量”可用來(lái)衡量含氯消毒劑的消毒能力,其定義為每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。例求NaClO2的有效氯含量(O—16,Cl—35.5)。5Cl2的用途制漂白粉、消毒、制鹽酸、農(nóng)藥、氯仿等。情景創(chuàng)設(shè)(2023·泰州中學(xué))下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是(
)A.Cl2能溶于水,可用于工業(yè)制鹽酸B.ClO2有強(qiáng)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11物質(zhì)的性質(zhì)與用途【解析】Cl2用于工業(yè)制鹽酸,是因?yàn)槁葰馀c氫氣反應(yīng)生成氯化氫,與其溶解性無(wú)關(guān),A錯(cuò)誤;HClO具有強(qiáng)氧化性,可用作漂白劑,與溶液呈酸性無(wú)關(guān),C錯(cuò)誤;NH4Cl中含植物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)元素N,NH4Cl可用作氮肥,與NH4Cl易分解的性質(zhì)無(wú)關(guān),D錯(cuò)誤。B(2024·南通二模)在指定條件下,下列含氯物質(zhì)間轉(zhuǎn)化不能實(shí)現(xiàn)的是(
)2物質(zhì)的轉(zhuǎn)化2【解析】ClO-具有氧化性,向含有ClO-的溶液中通入具有還原性的SO2,
ClO-被還原為Cl-,D錯(cuò)誤。D(2024·南通期末)為探究新制氯水的性質(zhì),某學(xué)生做了如下實(shí)驗(yàn)。3氯水成分的探究3裝置實(shí)驗(yàn)試劑X現(xiàn)象①滴有酚酞的NaOH溶液溶液紅色褪色②CaCO3粉末產(chǎn)生氣泡③Na2S溶液產(chǎn)生黃色沉淀④FeCl2溶液溶液變?yōu)辄S色下列說(shuō)法正確的是(
)A.實(shí)驗(yàn)①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH-===2ClO-+H2OB.實(shí)驗(yàn)②中存在反應(yīng):CaCO3+2HClO===Ca(ClO)2+CO2↑+H2OC.實(shí)驗(yàn)③說(shuō)明非金屬性:Cl>SD.實(shí)驗(yàn)④反應(yīng)后的溶液中存在大量的離子為Fe2+、Fe3+、Cl-、ClO-【解析】
實(shí)驗(yàn)①中發(fā)生反應(yīng)為Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O,A錯(cuò)誤;HClO酸性弱于H2CO3,該反應(yīng)不能發(fā)生,B錯(cuò)誤;Cl2+Na2S===S↓+2NaCl,氧化性:Cl2>S,C正確;2FeCl2+Cl2===2FeCl3,實(shí)驗(yàn)④反應(yīng)后的溶液中存在大量的Fe3+、Cl-,D錯(cuò)誤。C(2023·江蘇卷)實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的實(shí)驗(yàn)原理及裝置均正確的是(
)4氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法4A.制取Cl2 B.除去Cl2中的HClC.收集Cl2 D.吸收尾氣中的Cl2C【解析】
實(shí)驗(yàn)室制取Cl2,應(yīng)選用濃鹽酸,A錯(cuò)誤;用洗氣瓶洗氣時(shí),氣體應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”,B錯(cuò)誤;Cl2在水中溶解度不大,應(yīng)用NaOH溶液吸收尾氣中的Cl2,D錯(cuò)誤。(2024·蘇錫常鎮(zhèn)一模)探究NaClO溶液的性質(zhì),下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到探究目的的是(
)5次氯酸鹽的性質(zhì)5選項(xiàng)探究目的實(shí)驗(yàn)方案A檢驗(yàn)NaClO溶液中的Na+用潔凈的鉑絲蘸取少量NaClO溶液,在酒精燈上灼燒,透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰顏色B檢驗(yàn)NaClO溶液的氧化性將NaClO溶液滴加到淀粉碘化鉀溶液中,觀察溶液顏色變化C檢驗(yàn)NaClO溶液的pH用潔凈的玻璃棒蘸取NaClO溶液滴在pH試紙上,待變色后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比對(duì)D檢驗(yàn)NaClO溶液的還原產(chǎn)物將少量NaClO溶液與FeCl2充分反應(yīng)后,滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液,觀察沉淀產(chǎn)生情況B【解析】
觀察鈉元素的焰色不用透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃,A錯(cuò)誤;NaClO具有漂白性,能使pH試紙褪色,C錯(cuò)誤;NaClO溶液與FeCl2充分反應(yīng)后的還原產(chǎn)物為Cl-,而FeCl2會(huì)引入Cl-,干擾還原產(chǎn)物的檢驗(yàn),D錯(cuò)誤。(2023·鹽城期中)二氧化氯(ClO2)是一種高效消毒劑,易溶于水,沸點(diǎn)為11.0℃,濃度高時(shí)極易爆炸。(1)實(shí)驗(yàn)室在60℃的條件下用閃鋅礦(主要成分為ZnS)與NaClO3溶液、H2SO4溶液制備二氧化氯,同時(shí)生成硫酸鋅。①寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式:______________________________________________________。②用如圖所示的裝置制備二氧化氯。則閃鋅礦、NaClO3溶液、H2SO4溶液三種反應(yīng)物的加料方式是_____________________________________________________________________________________________________。
6ClO2的制備與性質(zhì)6+4H2O
將粉碎后的閃鋅礦和NaClO3溶液混合(制成漿料)加入三頸燒瓶中,從滴液漏斗中緩慢滴加H2SO4溶液③若閃鋅礦加料過(guò)量太多,生成ClO2的量明顯減少的原因是______________________________________________________________________________________。
④反應(yīng)過(guò)程中通入N2的作用是_____________________________________________________________________________。
過(guò)量的ZnS將生成的ClO2還原(或者過(guò)量的ZnS直接將NaClO3中的Cl還原至更低價(jià)態(tài))
加速ClO2的排出;起攪拌作用;稀釋ClO2,防止其濃度高時(shí)發(fā)生爆炸1.
堿性歧化價(jià)態(tài)變化規(guī)律為“中間價(jià)―→高價(jià)+低價(jià)”。(1)Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O3.應(yīng)用(1)從海水中提取溴提取溴涉及的步驟和相關(guān)反應(yīng):①氧化:向母液中通入Cl2,將Br-氧化為Br2(Cl2+2Br-===Br2+2Cl-)。②吹出:利用溴的______性,通入熱空氣或水蒸氣,吹出溴蒸氣。③吸收:3Br2+3Na2CO3===5NaBr+NaBrO3+3CO2↑(也可用SO2吸收)。揮發(fā)④制粗溴:_______________________________________(寫(xiě)離子方程式)。⑤精制:粗溴精制后得到高純度溴。(2)從海帶中提取碘I2+2H2O3I2+3H2O[易錯(cuò)提醒]①?gòu)腎2的CCl4溶液中分離出I2,采用蒸餾法分離不合理,因?yàn)镮2易與CCl4形成共沸物,且I2易升華,會(huì)導(dǎo)致碘損失。②海帶要放在坩堝中灼燒,不可用燒杯或蒸發(fā)皿灼燒??键c(diǎn)2鹵族元素1鹵族元素性質(zhì)比較1.鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)2.
鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)(1)與H2反應(yīng):H2+F2===2HF(暗處爆炸)、>>>>>>(3)與堿(如NaOH)反應(yīng)(寫(xiě)離子方程式)①Cl2與堿反應(yīng):____________________________________________。Cl2與堿在加熱的條件下的反應(yīng):____________________________________________。②Br2、I2與堿反應(yīng):____________________________________________、____________________________________________。③Br2與碳酸鈉溶液反應(yīng):____________________________________________。Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O(4)與Fe反應(yīng)(1)Cl2能置換出Br2(Cl2+2Br-===2Cl-+Br2),同理,Br2也能置換出I2(Br2+
2I-===2Br-+I(xiàn)2),可證明氧化性:Cl2>Br2>I2,陰離子的還原性:Cl-<Br-<I-。(2)HF的特性①HF是有劇毒的氣體。②HF的水溶液是氫氟酸,氫氟酸是弱酸(氫溴酸和氫碘酸是強(qiáng)酸)。③氫氟酸能腐蝕玻璃,故應(yīng)保存在______瓶中。(3)液溴有劇毒,易揮發(fā),存放在帶磨口的棕色細(xì)口瓶中,加___液封。液溴有強(qiáng)氧化性,不能使用______塞。(4)常溫常壓下,碘(I2)是紫黑色的固體,加熱升華,遇淀粉溶液變藍(lán)。食用鹽中加入的是_________(填化學(xué)式),可防治甲狀腺腫大。(5)鹵化銀:一般AgX難溶于水,但AgF可溶于水;AgBr和AgI可用作感光材料;AgI可用于人工降雨。塑料水橡膠KIO32鹵素離子的檢驗(yàn)方法1.AgNO3溶液——沉淀法3.I-的其他檢驗(yàn)方法:13溴水和碘水的萃取[易錯(cuò)提醒]①酒精易溶于水,不能作萃取鹵素單質(zhì)的萃取劑;②直餾汽油可作萃取鹵素單質(zhì)的萃取劑,裂化汽油分子中含有不飽和鍵,不能作萃取鹵素單質(zhì)的萃取劑。3HF、HCl的制備①制備原理:難揮發(fā)性酸制揮發(fā)性酸或高沸點(diǎn)酸制低沸點(diǎn)酸。②HBr、HI可被濃硫酸氧化成單質(zhì),不能用NaBr、NaI與濃硫酸共熱制HBr、HI。可以利用無(wú)氧化性的濃磷酸代替濃硫酸,在加熱條件下制備。4鹵素互化物1.概念:由兩種或三種鹵素組成的共價(jià)型化合物。如:IBr、ICl、ICl3、BrF3、ClF3等。2.化學(xué)性質(zhì)(1)強(qiáng)氧化性2Mg+2IBr===MgI2+MgBr2(2)易水解ICl+H2O===HCl+HIO注意:該反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)。(2024·鎮(zhèn)江期初)下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)或性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是(
)A.HF鍵能大于HCl,HF的沸點(diǎn)高于HClB.HClO具有強(qiáng)氧化性,自來(lái)水廠用氯氣殺菌消毒C.HF為一元弱酸,可用于雕刻玻璃D.I2單質(zhì)易升華,可用于檢驗(yàn)淀粉的存在71物質(zhì)的性質(zhì)與用途【解析】HF分子間存在氫鍵、HCl分子間不存在氫鍵,HF沸點(diǎn)高于HCl,A錯(cuò)誤;HF能與玻璃中的SiO2反應(yīng),HF可用于雕刻玻璃,C錯(cuò)誤;淀粉遇I2變藍(lán),與碘單質(zhì)易升華無(wú)關(guān),D錯(cuò)誤。B
氯化碘(ICl)的性質(zhì)類(lèi)似于鹵素,ICl有很強(qiáng)的氧化性?,F(xiàn)有下列兩個(gè)反應(yīng):①2ICl+2Zn===ZnCl2+ZnI2②ICl+H2O===HCl+HIO下列敘述正確的是(
)A.Cl2與I2生成ICl是非氧化還原反應(yīng)B.反應(yīng)①中,ZnI2只是氧化產(chǎn)物C.反應(yīng)①中,當(dāng)轉(zhuǎn)移0.4mol電子時(shí)生成13.6gZnCl2(Cl—35.5,Zn—65)D.反應(yīng)②中,ICl既是氧化劑又是還原劑2鹵素互化物的性質(zhì)8C【解析】ICl中,Cl為-1價(jià)、I為+1價(jià),Cl2與I2生成ICl是氧化還原反應(yīng),A錯(cuò)誤;反應(yīng)①中,Zn化合價(jià)升高、I化合價(jià)降低,ZnI2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,B錯(cuò)誤;反應(yīng)①中,每生成1molZnCl2轉(zhuǎn)移4mol電子,當(dāng)轉(zhuǎn)移0.4mol電子時(shí)生成0.1molZnCl2(即13.6gZnCl2),C正確;反應(yīng)②中各元素的化合價(jià)均未發(fā)生變化,是非氧化還原反應(yīng),D錯(cuò)誤。(2023·揚(yáng)州中學(xué))一種海水提溴的部分工藝流程如圖所示:下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
)A.“氧化”和“轉(zhuǎn)化”工序中Cl2的主要作用相同B.水相Ⅰ和水相Ⅱ中均含有H+和Cl-C.“洗脫”工序可完成R3NCl的再生D.保存液溴時(shí)加適量水的主要作用是防止溴單質(zhì)被氧化3工業(yè)制溴9D【解析】
“氧化”和“轉(zhuǎn)化”工序中Cl2的主要作用均為氧化Br-,A正確;“氧化”時(shí)Cl2與Br-生成Br2和Cl-,同時(shí)氯氣與水反應(yīng)生成的HCl進(jìn)入水相Ⅰ;“還原”時(shí)SO2與R3N[ClBr2]生成H2SO4、HBr、R3NCl,R3NCl與HBr生成HCl和R3NBr,水相Ⅰ和水相Ⅱ中均含有H+和Cl-,B正確;用鹽酸“洗脫”R3NBr生成HBr同時(shí)生成R3NCl,可完成R3NCl的再生,C正確;保存液溴時(shí)加適量水的主要作用是防止Br2揮發(fā),D錯(cuò)誤。(2023·蘇州期末)實(shí)驗(yàn)室從含碘廢液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:4工業(yè)制碘10下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
)B質(zhì)量評(píng)價(jià)1.(2024·南通)下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)或物質(zhì)的性質(zhì)與用途不具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是(
)A.HClO具有弱酸性,可用于殺菌消毒B.ClF3具有強(qiáng)氧化性,可用作火箭助燃劑C.Cl-有孤電子對(duì),可與Cu2+形成[CuCl4]2-D.HF分子間存在氫鍵,HF沸點(diǎn)較高【解析】HClO有強(qiáng)氧化性,可用于殺菌消毒,A錯(cuò)誤。A2.(2023·常熟期中)濃鹽酸和高錳酸鉀在室溫下即可制備Cl2,用如圖裝置制備少量的Cl2并探究其性質(zhì)。下列說(shuō)法正確的是(
)B.根據(jù)溴化鈉和碘化鈉中的現(xiàn)象可證明氧化性:Cl2>Br2>I2C.紫色石蕊試液先變紅后褪色,說(shuō)明氯氣具有酸性和強(qiáng)氧化性D.可用飽和食鹽水代替NaOH溶液吸收多余的氯氣A【解析】Cl2和NaI反應(yīng)生成I2,Cl2和NaBr反應(yīng)生成Br2,說(shuō)明氧化性:Cl2>I2、Cl2>Br2,但不能說(shuō)明Br2氧化性大于I2,B錯(cuò)誤;Cl2與水反應(yīng)生成HCl和HClO,酸使紫色石蕊試液變紅,HClO使紅色溶液褪色,說(shuō)明氯水具有酸性和強(qiáng)氧化性,C錯(cuò)誤;飽和食鹽水不能吸收氯氣,D錯(cuò)誤。3.(2024·如皋適應(yīng)性二)下列化學(xué)反應(yīng)表示正確的是(
)【解析】
電解飽和食鹽水生成NaOH、H2和Cl2,A錯(cuò)誤;HClO分解生成HCl和O2,B錯(cuò)誤;堿性條件下離子方程式中不出現(xiàn)H+,D錯(cuò)誤。C4.(2023·常州中學(xué))探究鹵族元素單質(zhì)及其化合物的性質(zhì),下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到探究目的的是(
)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)方案探究目的A向NaBr溶液中滴加過(guò)量氯水,再加入淀粉碘化鉀溶液,觀察溶液顏色變化氧化性:Cl2>Br2>I2B向碘的CCl4溶液中加入等體積的KI濃溶液,振蕩分層,下層由紫紅色變成淺粉紅色,上層呈棕黃色碘在KI濃溶液的溶解能力大于在CCl4中的溶解能力C常溫下,向盛有NaCl、NaI的混合溶液中加入2滴0.1mol/LAgNO3溶液,觀察沉淀顏色溶度積Ksp:AgCl>AgID取兩份新制氯水,分別滴加AgNO3溶液和淀粉碘化鉀溶液,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象氯氣與水的反應(yīng)是否存在限度B練習(xí)1氯氣的性質(zhì)及其實(shí)驗(yàn)室制備A.H2分子的共價(jià)鍵是s-sσ鍵,Cl2分子的共價(jià)鍵是s-pσ鍵B.燃燒生成的HCl氣體與空氣中的水蒸氣結(jié)合呈霧狀C.停止反應(yīng)后,用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近集氣瓶口產(chǎn)生白煙D.可通過(guò)原電池將H2與Cl2反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能【解析】Cl2分子的共價(jià)鍵是p-pσ鍵,A錯(cuò)誤。A2.(2024·江蘇各地模擬重組)下列物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是(
)A.Cl2易液化,可用于制取消毒液B.NaClO3具有氧化性,可用于制取ClO2C.Cl2有還原性,可用于從海水中提取溴D.Br2有揮發(fā)性,可用SO2水溶液吸收Br2蒸氣【解析】Cl2與NaOH溶液反應(yīng)可得到消毒液的有效成分NaClO,與Cl2易液化無(wú)關(guān),A錯(cuò)誤;Cl2用于從海水中提取溴,利用Cl2的氧化性,與其還原性無(wú)關(guān),C錯(cuò)誤;Br2有氧化性,可用SO2水溶液吸收溴蒸氣,與其揮發(fā)性無(wú)關(guān),D錯(cuò)誤。B3.(2023·淮安期初)氯及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
)【解析】HClO光照下分解生成HCl和O2,不能得到Cl2,A錯(cuò)誤。A4.(2024·江蘇各地模擬重組)下列敘述錯(cuò)誤的是(
)A.氯水具有較強(qiáng)的氧化性,可用于漂白紙張、織物等B.氯水久置后酸性會(huì)增強(qiáng)C.向新制氯水中加入NaHCO3固體,產(chǎn)生氣泡,氯水呈酸性D.SO2和氯水都具有漂白性,SO2通入氯水中漂白能力增強(qiáng)【解析】SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,SO2通入氯水中漂白能力減弱或消失,D錯(cuò)誤。D5.(2024·江蘇各地模擬重組)下列敘述錯(cuò)誤的是(
)A.NaClO溶液與SO2反應(yīng)生成NaHSO3和HClOB.將NaClO溶液分別滴入品紅溶液和滴加醋酸的品紅溶液中,觀察品紅溶液顏色變化,探究pH對(duì)ClO-氧化性的影響C.向NaClO溶液中滴加酚酞試劑,溶液先變紅后褪色,證明NaClO在溶液中發(fā)生了水解反應(yīng)D.NaClO、KClO3等氯的含氧酸鹽的氧化性隨溶液的pH減小而增強(qiáng)【解析】ClO-具有氧化性,SO2具有還原性,NaClO與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng),不會(huì)生成NaHSO3和HClO,A錯(cuò)誤。A6.(2022·廣東卷)實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)生成Cl2后,按照凈化、收集、性質(zhì)檢驗(yàn)及尾氣處理的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列裝置(“→”表示氣流方向)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?
)
AB
CDD【解析】
濃鹽酸易揮發(fā),制得的氯氣中含有HCl,可用飽和食鹽水除去HCl,再用濃硫酸干燥Cl2,A正確;Cl2密度大于空氣,用向上排空氣法收集,B正確;濕潤(rùn)的紅布條褪色,干燥的紅布條不褪色,說(shuō)明干燥的Cl2不具有漂白性,C正確;氯氣在水中的溶解度較小,應(yīng)用NaOH溶液吸收尾氣,D錯(cuò)誤。A.用裝置甲制取Cl2B.用裝置乙除去Cl2中的HClC.用裝置丙使K2MnO4轉(zhuǎn)化成KMnO4D.用裝置丁分離出溶液中的MnO2甲
乙
丙
丁B【解析】
漂白粉中的Ca(ClO)2具有強(qiáng)氧化性,能氧化濃鹽酸生成Cl2,A正確;HCl和飽和NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2,引入新雜質(zhì),且Cl2與水反應(yīng)生成的HCl也能與NaHCO3反應(yīng),B錯(cuò)誤;氯氣能和強(qiáng)堿溶液反應(yīng),消耗OH-使溶液的堿性減弱,可用裝置丙使K2MnO4轉(zhuǎn)化成KMnO4,C正確;MnO2不溶于水,可用裝置丁分離出溶液中的MnO2,D正確。8.(2023·前黃中學(xué))實(shí)驗(yàn)室中利用如圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO。下列說(shuō)法正確的是(
)A.裝置Ⅰ中可將KMnO4換成MnO2B.裝置Ⅱ洗氣瓶中用飽和NaHCO3溶液除去Cl2中的少量HClD.裝置Ⅴ錐形瓶中用澄清石灰水吸收尾氣C【解析】MnO2與濃鹽酸制備Cl2需要加熱,裝置I沒(méi)有加熱裝置,不能用MnO2代替KMnO4,A錯(cuò)誤;常用飽和食鹽水除去Cl2中HCl,B錯(cuò)誤;Cl2與KOH溶液加熱條件下發(fā)生歧化反應(yīng)生成KCl和KClO3,C正確;Ca(OH)2微溶于水,不能完全吸收Cl2,可用NaOH溶液吸收尾氣Cl2,D錯(cuò)誤。9.在探究新制飽和氯水成分的實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)現(xiàn)象得出的結(jié)論錯(cuò)誤的是()A.氯水的顏色呈淺綠色,說(shuō)明氯水中含有Cl2B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明氯水中含有Cl-C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明氯水中含有H+D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液顏色變成棕黃色,說(shuō)明氯水中含有HClO【解析】
氯水中的Cl2和HClO均能將Fe2+氧化成Fe3+,故滴加氯水,溶液顏色變成棕黃色,不能說(shuō)明氯水中含有HClO,D錯(cuò)誤。D10.(2024·江蘇各地模擬重組)下列說(shuō)法正確的是(
)A.檢驗(yàn)氯水中是否含有Cl2:向淀粉碘化鉀試紙上滴加幾滴新制氯水,觀察試紙的顏色變化B.檢驗(yàn)氯水中含有HClO:向FeCl2溶液中滴加氯水,觀察溶液顏色變化C.檢驗(yàn)MnO2和濃鹽酸反應(yīng)后是否有酸剩余:取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,依次加入稀硝酸、AgNO3溶液,觀察,若產(chǎn)生大量白色沉淀,則說(shuō)明鹽酸有剩余D.向新制飽和氯水中加入過(guò)量的碳酸鈣粉末,振蕩,產(chǎn)生大量氣泡,提高了新制氯水中次氯酸的濃度【解析】
氯水中Cl2和HClO都能氧化I-、Fe2+,A錯(cuò)誤、B錯(cuò)誤;稀硝酸和AgNO3溶液能檢驗(yàn)溶液中的Cl-,但不能說(shuō)明一定有HCl,C錯(cuò)誤;Cl2+H2O
HCl+HClO,CaCO3與HCl反應(yīng),平衡右移,c(HClO)增大,D正確。D11.(2023·泰州中學(xué))利用NaClO氧化尿素制備N(xiāo)2H4·H2O(水合肼),同時(shí)可得到Na2SO3的流程如下所示。已知:NaClO能將N2H4·H2O氧化生成N2;0.1mol/LNa2SO3溶液的pH約為9.5。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
)A.步驟Ⅰ反應(yīng)時(shí),若產(chǎn)物中n(NaClO)∶n(NaClO3)=5∶1,則n(NaCl)∶n(NaClO)=2∶1C.步驟Ⅱ的加料方式:在攪拌下將尿素緩慢加入NaClO堿性溶液中D.步驟Ⅳ的反應(yīng)過(guò)程中控制溶液為堿性,有利于吸收SO2C12.(2024·如皋適應(yīng)性二)室溫下,探究0.1mol/LKClO溶液的性質(zhì)。下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到探究目的的是(
)選項(xiàng)探究目的實(shí)驗(yàn)方案A溶液中是否含KCl用潔凈的鉑絲蘸取溶液在酒精燈火焰上灼燒,透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰的顏色BClO-有氧化性向淀粉碘化鉀試紙上滴加幾滴KClO溶液,觀察試紙顏色變化C比較F-和ClO-的水解能力大小測(cè)定KClO溶液、KF溶液的pH,比較pH的大小DH+濃度對(duì)ClO-氧化性的影響向稀鹽酸和濃鹽酸中分別加入等量的KClO溶液,觀察溶液顏色變化B【解析】
焰色試驗(yàn)?zāi)軝z出溶液中有K+,但不能確定Cl-,且KClO和KCl中均有K+,A錯(cuò)誤;向淀粉碘化鉀試紙上滴加幾滴KClO溶液,試紙變?yōu)樗{(lán)色,說(shuō)明
ClO-有氧化性,B正確;未指明溶液為等濃度,無(wú)法比較,C錯(cuò)誤;未指明所取稀鹽酸和濃鹽酸為等體積,無(wú)法比較,D錯(cuò)誤。13.(2023·常熟)電石渣主要成分為Ca(OH)2,以電石渣制備KClO3的流程如下:已知:氯化時(shí)存在Cl2與Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反應(yīng),Ca(ClO)2進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2熱分解為CaCl2和O2。(1)生成Ca(ClO)2的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________。(2)提高Cl2轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2的轉(zhuǎn)化率的可行措施有______(填字母)。A.適當(dāng)減緩?fù)ㄈ隒l2速率
B.加水使Ca(OH)2完全溶解C.充分?jǐn)嚢铦{料2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OAC(3)濾液中CaCl2與Ca(ClO3)2的物質(zhì)的量之比n[CaCl2]∶n[Ca(ClO3)2]___5∶1(填“>”“<”或“=”)。(4)“轉(zhuǎn)化”時(shí)向?yàn)V液中加入KCl固體將Ca(ClO3)2轉(zhuǎn)化為KClO3,可能的原因是_______________________________________________。>相同溫度下,KClO3的溶解度比Ca(ClO3)2小在25.00mL溶液中:n(AgNO3)=0.20mol/L×0.021L=0.0042mol,n(KCl)總=0.0042mol,n(KClO3)+n(KCl)=0.0042mol,n(KClO3)×122.5g/mol+n(KCl)×74.5g/mol=0.5049g,兩式聯(lián)立,解得n(KClO3)=0.0040mol,m(KClO3)=0.0040mol×122.5g/mol=0.49g,【解析】(1)Cl2與Ca(OH)2生成CaCl2、Ca(ClO)2和水。(2)適當(dāng)減緩?fù)ㄈ隒l2速率、充分?jǐn)嚢铦{料,增大反應(yīng)物接觸面積,均能提高Cl2轉(zhuǎn)化為氯酸鈣的轉(zhuǎn)化率。(3)氯氣與氫氧化鈣反應(yīng),理論上產(chǎn)物n[CaCl2]∶n[Ca(ClO3)2]=5∶1,但因少量Ca(ClO)2易分解為CaCl2,故n[CaCl2]∶n[Ca(ClO3)2]>5∶1。練習(xí)2含氯化合物之間的轉(zhuǎn)化1.(2024·揚(yáng)州考前模擬)氯及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
)A.實(shí)驗(yàn)室利用濃鹽酸的氧化性制備Cl2B.利用ClO2的氧化性對(duì)飲用水進(jìn)行消毒C.Cl2與石灰乳反應(yīng)制備漂白粉及漂白粉使用時(shí)加水浸泡片刻的物質(zhì)轉(zhuǎn)化:【解析】
實(shí)驗(yàn)室利用濃鹽酸制備氯氣,Cl元素化合價(jià)升高,利用濃鹽酸還原MnO2制得Cl2,A錯(cuò)誤。A2.(2023·揚(yáng)州期初)下列含氯物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過(guò)程均正確的是(
)【解析】HClO見(jiàn)光分解為HCl和O2,A錯(cuò)誤;MgCl2水解生成Mg(OH)2和HCl,加熱促進(jìn)水解,鹽酸揮發(fā),加熱MgCl2溶液得不到無(wú)水MgCl2,B錯(cuò)誤;NaCl溶液與CO2不反應(yīng),D錯(cuò)誤。C3.(2024·東臺(tái)期末)物質(zhì)分類(lèi)和轉(zhuǎn)化是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要思想方法。部分含氯物質(zhì)的分類(lèi)與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示,下列推斷不合理的是(
)A.①的水溶液能與④反應(yīng)生成②B.用③代替②進(jìn)行自來(lái)水消毒更安全C.②與SO2按物質(zhì)的量比1∶1通入水中,再滴入品紅溶液,溶液呈無(wú)色D.由ClONO2在表中的位置可推測(cè)其可能具有強(qiáng)氧化性,能水解生成兩種酸C【解析】
①為HCl、②為Cl2、③為ClO2、④為次氯酸鹽。2H++Cl-+ClO-===Cl2↑+H2O,A正確;ClO2氧化性更強(qiáng),用ClO2代替Cl2進(jìn)行自來(lái)水消毒效率高,更安全,B正確;Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl,Cl2與SO2按物質(zhì)的量比1∶1恰好完全反應(yīng)生成H2SO4和HCl,再滴入品紅溶液,品紅不褪色,溶液呈紅色,C錯(cuò)誤;ClONO2中Cl元素為+1價(jià)、N元素為+5價(jià),+1價(jià)的Cl和+5價(jià)的N都有強(qiáng)氧化性,ClONO2水解可生成硝酸和次氯酸,D正確。4.已知:Cl2通入冷的NaOH溶液可制得NaClO,通入熱的NaOH溶液則產(chǎn)生NaClO3;H3PO2(次磷酸)是一元弱酸、具有還原性;HClO3是強(qiáng)酸。下列化學(xué)反應(yīng)表示正確的是(
)A.(2024·鹽城考前模擬)次磷酸與NaClO溶液:H3PO2+3NaClO===Na3PO2+3HClOD5.(2024·九省聯(lián)考廣西卷)下列指定反應(yīng)的離子方程式書(shū)寫(xiě)正確的是(
)A6.已知反應(yīng):2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
)A.氧化性:NaClO3>Cl2B.當(dāng)反應(yīng)中有2mole-轉(zhuǎn)移時(shí),被氧化的HCl為4molC.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2D.產(chǎn)物ClO2和Cl2都可以用于自來(lái)水消毒殺菌【解析】NaClO3是氧化劑,Cl2是氧化產(chǎn)物,氧化性:NaClO3>Cl2,A正確;反應(yīng)中有2mole-轉(zhuǎn)移時(shí),被氧化的HCl為2mol,B錯(cuò)誤;Cl2是氧化產(chǎn)物、ClO2是還原產(chǎn)物,氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2,C正確;ClO2和Cl2都具有強(qiáng)氧化性,可以用于自來(lái)水消毒殺菌,D正確。B7.(2023·蘇州期末)由ClO2制備漂白劑亞氯酸鈉(NaClO2)的步驟如下:步驟一:將SO2氣體通入NaClO3和H2SO4的混合溶液制得ClO2。步驟二:將ClO2氣體通入NaOH和H2O2的混合溶液制得產(chǎn)品NaClO2。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
)A.將ClO2制成NaClO2固體,便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸B.步驟一參加反應(yīng)的NaClO3和SO2的物質(zhì)的量之比為2∶1C.步驟二發(fā)生的反應(yīng)中H2O2作氧化劑C8.(2023·南京期初)實(shí)驗(yàn)室制備N(xiāo)aClO溶液并用于處理含氨氮廢水。(1)低溫下將Cl2通入NaOH溶液中制得NaClO溶液,裝置如圖1所示。圖1圖2圖3①
裝置B中盛放的試劑是_______________。②
為了防止裝置C溫度升高生成副產(chǎn)物NaClO3,可采取的操作為_(kāi)_____________________________________________________。飽和食鹽水裝置C使用冰水浴冷卻、向裝置A中緩慢滴加濃鹽酸(2)NaClO溶液處理含氨氮廢水(pH為6.0~7.0)。室溫下,分別取200mL預(yù)處理后的廢水,將初始pH調(diào)節(jié)至不同值,加入等量NaClO溶液,30分鐘后檢測(cè)剩余氨氮濃度。不同初始pH對(duì)NaClO氧化脫除氨氮效果的影響如圖2所示,不同初始pH對(duì)應(yīng)反應(yīng)結(jié)束后的pH如圖3所示。①NaClO將廢水中NH3氧化為無(wú)污染氣體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________________,實(shí)驗(yàn)中NaClO溶液的實(shí)際投入量大于理論計(jì)算量,其原因是_______________________________________。2NH3+3NaClO===N2↑+3H2O+3NaClNaClO(或HClO)不穩(wěn)定,易分解②
處理后的廢水pH在6.0~9.0之間才能排放。NaClO溶液處理含氨氮廢水初始pH設(shè)置為7.0而不是2.0的原因是___________________________________________________。pH為7.0時(shí)氨氮去除率高且調(diào)節(jié)pH所需的酸更少【解析】(1)①
裝置B中盛放飽和食鹽水除去Cl2中的HCl。②
裝置C中溫度低可有效避免副反應(yīng),防止裝置C溫度升高則裝置C使用冰水浴冷卻、向裝置A中緩慢滴加濃鹽酸。(2)②
由圖2可知,pH約為1.5時(shí)氨氮去除率最高、剩余氨氮濃度最??;由圖3可知初始pH低反應(yīng)后pH低,反應(yīng)液不能直接排放。9.(2023·無(wú)錫期末)ClO2是一種安全穩(wěn)定、高效低毒的廣譜型消毒劑,它易溶于水、難溶于有機(jī)溶劑,高濃度的ClO2氣體易爆炸。常見(jiàn)制備ClO2的方法如下:Ⅰ.利用NaClO2與純凈的Cl2反應(yīng)可制得ClO2和NaCl,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示(夾持裝置略)。圖1
圖2(1)裝置B中試劑為_(kāi)______________。(2)裝置E中所盛試劑是CCl4,其作用為_(kāi)_______________________________。Ⅱ.草酸(H2C2O4)、氯酸鉀和適當(dāng)濃度的硫酸溶液反應(yīng)制取ClO2,反應(yīng)中有CO2氣體生成。(3)該方法制備ClO2的優(yōu)點(diǎn)是_______________________________________________________________________________________。Ⅲ.以黃鐵礦(FeS2)、氯酸鈉和硫酸溶液混合反應(yīng)制備ClO2,再用水吸收獲得ClO2溶液。在ClO2的制備和吸收過(guò)程中均需要控制適宜的溫度,如圖2所示為溫度對(duì)ClO2純度、吸收率的影響。飽和食鹽水用于除去ClO2中的未反應(yīng)的Cl2
生成的CO2起稀釋ClO2的作用,防止高濃度的ClO2爆炸,提高生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)陌踩?0℃水浴加熱【解析】(2)Cl2與NaClO2反應(yīng)生成ClO2,還有Cl2未反應(yīng)完,Cl2易溶于CCl4,ClO2難溶于有機(jī)溶劑,裝置E作用為除去ClO2中未反應(yīng)的Cl2。(3)根據(jù)已知信息高濃度的ClO2氣體易爆炸,該方法制備ClO2的優(yōu)點(diǎn)是生成的CO2起稀釋ClO2的作用。(4)由圖可知,30℃時(shí)ClO2的純度最高,反應(yīng)時(shí)采取的適宜措施是30℃水浴加熱。練習(xí)3鹵素鹵素離子的檢驗(yàn)A.ClF3的中心原子雜化軌道類(lèi)型為sp2B.ClF3中Cl元素化合價(jià)為+5C.ClF3具有強(qiáng)還原性D.BrF3比ClF3更易發(fā)生自耦電離D2.(2024·江蘇各地模擬)下列敘述正確的是()A.加碘鹽能使淀粉變藍(lán)B.可用酒精代替CCl4萃取碘水中的碘單質(zhì)C.加熱NaI與濃磷酸混合物可制備HI,說(shuō)明H3PO4比HI酸性強(qiáng)D.向待測(cè)溶液中加入淀粉溶液,無(wú)明顯變化,再加入新制氯水,變藍(lán),待測(cè)溶液中有I-存在【解析】
加碘鹽中添加的是KIO3,淀粉遇I2變藍(lán),A錯(cuò)誤;酒精與水互溶,不能用酒精萃取碘水中的碘,B錯(cuò)誤;加熱NaI與濃磷酸混合物可制備HI,利用的原理是不揮發(fā)性酸制揮發(fā)性酸,C錯(cuò)誤。D3.(2024·江蘇各地模擬)下列敘述正確的是(
)A.向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4,振蕩,靜置,溶液分層,下層呈紫紅色,氧化性:Cl2>Br2>I2B.萃取Br2時(shí),向盛有溴水的分液漏斗中加入CCl4,振蕩、靜置分層后,打開(kāi)旋塞,先將水層放出C.在淀粉和I2的混合溶液中滴加KSCN溶液[已知:(SCN)2、SCN-分別與鹵素單質(zhì)、鹵素離子性質(zhì)相似],溶液仍為藍(lán)色,氧化性:(SCN)2<I2D.鑒別NaBr和KI溶液:分別加新制氯水后,用CCl4萃取D【解析】
向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4,下層呈紫紅色,發(fā)生反應(yīng):Cl2+2I-===2Cl-+I(xiàn)2,只能說(shuō)明氧化性:Cl2>I2,A錯(cuò)誤;CCl4密度大于水,分液時(shí)先將下層液體從下口放出,再將上層液體從上口倒出,B錯(cuò)誤;淀粉和I2的混合溶液中滴加KSCN溶液,溶液仍為藍(lán)色,說(shuō)明I2不能氧化SCN-,氧化性:(SCN)2>I2,C錯(cuò)誤;Br2的CCl4溶液與I2的CCl4溶液顏色不同,D正確。4.
已知:Cl2O能與H2O化合生成氯的含氧酸。下列化學(xué)反應(yīng)表示正確的是(
)C5.下列對(duì)物質(zhì)性質(zhì)與變化的解釋正確的是(
)D6.(2024·蘇錫常鎮(zhèn)二模)下列化學(xué)反應(yīng)表示正確的是(
)【解析】
電解時(shí)陰極上應(yīng)發(fā)生得電子的還原反應(yīng),A錯(cuò)誤;Cl2與CH4光照下發(fā)生取代反應(yīng),是逐步取代,最終有CCl4生成,但還有其他氯代甲烷以及HCl的生成,不會(huì)有H2產(chǎn)生,B錯(cuò)誤;在ICl中I元素為+1價(jià),而Cl元素為-1價(jià),故ICl與NaOH反應(yīng)時(shí)得到IO-和Cl-,D錯(cuò)誤。C7.(2024·無(wú)錫期末)探究鹵素及其化合物的性質(zhì),
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