氯及其化合物人教 版高中化学必修第一册第二章 第二节.docx
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氯及其化合物人教版高中化学必修第一册第二章第二节
第二节 氯及其化合物
第1课时 氯气的性质
1.下列实验过程中,不会产生气体的是( )
2.氯元素的原子结构示意图为
,下列说法正确的是( )
A.氯原子在化学反应中易失去电子
B.氯原子易得到电子形成稳定的氯离子
C.氯元素的化合价只有-1价
D.氯的原子核外有7个电子
3.下列各化合物不能由单质直接化合制取的是( )
A.FeCl3B.CuCl2
C.AlCl3D.FeCl2
4.下列说法错误的是( )
A.Cl2与碱的反应,属于Cl2的自身氧化还原反应
B.利用Cl2与碱的反应,可以消除Cl2污染
C.用湿润的淀粉KI试纸可以检验Cl2
D.Cl2与盐的反应不一定都是氧化还原反应
5.已知氯气和NaOH溶液在一定温度下能发生反应:
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,3Cl2+6NaOH===5NaCl+NaClO3+3H2O。
某温度下,将氯气通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合溶液,经测定ClO-与ClO
的个数比为1∶3,则氯气与氢氧化钠反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数比为( )
A.21∶5B.11∶3
C.3∶1D.4∶1
6.用氯气给自来水消毒,某学生用自来水配制下列物质的溶液,药品不会产生明显变质的是( )
A.石蕊B.硝酸银
C.亚硫酸钠D.氯化铝
7.下列关于氯气的实验装置能达到实验目的的是( )
①可用于氯气的收集 ②可用于除去氯气中少量的氯化氢气体 ③可证明氯气是否具有漂白性 ④可用于实验室中氯气的尾气吸收
A.①②B.①③
C.②③D.①④
8.已知:
KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O,如图所示,将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置,实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上,并用表面皿盖好。
如表中由实验现象得出的结论完全正确的是( )
选项
实验现象
结论
A
FeCl2溶液由浅绿色变为棕黄色
Cl2具有还原性
B
滴有酚酞的NaOH溶液褪色
Cl2具有酸性
C
紫色石蕊溶液先变红后褪色
Cl2具有漂白性
D
淀粉KI溶液变为蓝色
Cl2具有氧化性
2,填空题
9.Cl2是一种重要的化工原料。
下图是一些含氯产品。
(1)①中钢瓶上应贴的标签为________。
A.腐蚀品B.爆炸品
C.有毒品D.易燃品
(2)下列有关漂白粉和漂白液的说法正确的是________。
A.漂白粉是纯净物,漂白液是混合物
B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C.工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
D.漂白液的有效成分是Na2O2
(3)工业上利用Cl2制盐酸,其化学方程式为_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
Cl2溶于水可制得氯水,检验一瓶氯水是否已经完全变质,可选用的试剂是________。
A.硝酸银溶液B.酚酞溶液
C.碳酸钠溶液D.紫色石蕊溶液
10.①A、B、C、D4种物质均含有元素X,有的还可能含有元素Y或者Z,元素Y、X、Z的核电荷数依次递增。
②X在A、B、C、D中的化合价分别为0价、-1价、+1价、+5价。
③室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应,可得到B和C。
④化合物D受热催化分解,可制得元素Y的单质。
请回答下列问题:
(1)写出元素X、Y、Z的元素符号:
X________,Y________,Z________。
(2)写出A、B、C、D的化学式:
A________,B________,C________,D________。
(3)写出③中反应的化学方程式__________________________________
_______________________________________________________________。
(4)写出④中反应的化学方程式_____________________________________
_______________________________________________________________。
11.室温下,单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体,在合适的反应条件下,它们可按下面框图进行反应。
又知D溶液为棕黄色,E溶液为无色,请回答:
(1)A是________,B是________,C是________。
(填写化学式)
(2)反应①的化学方程式为____________________________________。
(3)反应③的化学方程式为______________________________________。
(4)反应④的化学方程式为_________________________________________。
12.由于用氯气对饮用水消毒会使水中的有机物发生氯代反应,生成含氯有机化合物,对人体有害,世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法,建议采用具有强氧化性的广谱高效消毒剂二氧化氯(ClO2)。
ClO2极易爆炸,生产和使用时应尽量用稀有气体稀释,避免光照、振动或加热。
(1)在ClO2分子中,氯元素的化合价是________价。
(2)欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2,同时有Cl2生成,且Cl2的体积为ClO2体积的一半。
表示这一反应的化学方程式是_______________________________________________________________。
(3)我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气通入填有固体氯酸钠(NaClO3)的柱内制得ClO2,这一反应的化学方程式是________________________________,
和欧洲的方法相比,我国这一方法的主要优点是_______________________________________________________________。
13.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,可用于向瓶中鼓入空气的仪器)(已知常温下KMnO4固体与浓盐酸反应产生氯气)。
(1)氯水中含有七种粒子,其中的分子为________(化学式);需临时配制的原因是_______________________________________________________________
_______________________________________________________________(用化学方程式表示)。
(2)图甲所示装置中,烧杯内的液体是____________________________,
烧杯中发生反应的离子方程式是________________________________。
(3)用图乙所示装置配制氯水时,操作步骤如下:
①关闭活塞2,打开分液漏斗上口的玻璃塞,再打开活塞1,将少量浓盐酸注入大试管内。
②关闭活塞1,盖上分液漏斗上
口玻璃塞。
浓盐酸和大试管内的高锰酸钾粉末反应产生氯气。
③轻轻摇动瓶A,使氯气不断溶入水中。
用图乙装置能在较短时间内得到饱和氯水。
除了在摇动过程中增大了气体和水的接触面以外,另一个重要原因是________________________________。
分液漏斗中的浓盐酸应分数次加入试管内。
若一次加入太多的浓盐酸,可能引起的后果是_________________________________________。
(4)配制氯水完成后,不必拆卸装置即可从瓶A中取用少量氯水,方法是_______________________________________________________________。
14.某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时证明氯气的某些性质,甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略),按要求回答问题(Cl2易溶于CCl4)。
(1)若用含有7.3gHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2,制得的Cl2质量总是小于3.55g的原因是____________________________________________。
(2)①装置B中盛放的试剂名称为___________________________________,
作用是_______________________________________________________________,
现象是_______________________________________________________________。
②装置D和E中出现的不同现象说明的问题是_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
③装置F的作用是____________________________________________。
(3)乙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。
为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种,乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。
你认为该装置应加在________与________之间(填装置字母序号),装置中应放入________(填写试剂或用品名称)。
答案及解析
1.答案 C
解析 A项氯水中的HClO见光分解生成氧气;B项氯水中的H+与发酵粉中的NaHCO3反应生成CO2;C项氯水滴入NaBr溶液反应生成Br2和NaCl,没有气体产生;D项H2O与Na2O2反应产生O2。
2.答案 B
解析 氯元素的原子最外层上有7个电子,易得到1个电子形成具有稳定结构的氯离子,B正确。
3.答案 D
解析 因Cl2氧化性很强,与变价金属反应时生成高价态金属氯化物,Fe元素有+2价、+3价,Cu元素有+1价、+2价,Al元素只有+3价,所以选D。
4.答案 D
解析 Cl2与碱(NaOH)溶液反应的化学方程式为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,该反应前后只有氯元素化合价发生变化,属于Cl2的自身氧化还原反应。
因为Cl2的氧化性大于I2,可以发生反应Cl2+2KI===2KCl+I2,淀粉遇I2变蓝,故C项正确。
Cl2参与的反应,氯元素均有价态变化,都是氧化还原反应,故D错误。
5.答案 D
解析 假设反应后溶液中的ClO-为1个,根据ClO-与ClO
的个数之比为1∶3,且由Cl2到ClO-失去1个电子,由Cl2到ClO
失去5个电子可知,一共失去的电子为(1+3×5)=16个;由Cl2到Cl-得到1个电子,则16个Cl被还原得到16个电子,所以被还原的氯原子与被氧化的氯原子的个数比为16∶(1+3)=4∶1。
6.答案 D
解析 氯气与水发生反应Cl2+H2O===HCl+HClO,溶液中存在的微粒有Cl2、HClO、Cl-、ClO-、OH-、H+、H2O。
溶液呈酸性和漂白性,能使石蕊变红后又褪色,不能用自来水配制石蕊,A不符合;溶液中含有氯离子,氯离子和银离子反应生成AgCl白色沉淀,不能用自来水配制硝酸银溶液,B不符合;氯气、次氯酸都具有强氧化性,能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠,所以不能用自来水配制亚硫酸钠溶液,C不符合;氯化铝属于强酸弱碱盐,和氯气、次氯酸、盐酸等都不反应,可用自来水配制氯化铝溶液,D符合。
7.答案 D
解析 ①氯气密度比空气大,可用向上排空气法收集氯气,正确;②氯气微溶于水,难溶于饱和食盐水,可用饱和食盐水除去氯气中少量的氯化氢气体,错误;③干燥的氯气不具有漂白性,应用干燥的有色布条验证,错误;④氯气可与氢氧化钠反应,可用于实验室中氯气的尾气吸收,正确。
8.答案 D
解析 A项说明Cl2具有氧化性。
B项是Cl2与H2O反应生成了HCl、HClO,都可以使滴有酚酞的NaOH溶液褪色。
C项是Cl2与H2O反应生成的HCl具有酸性,HClO具有漂白性。
D项的反应为Cl2+2KI===2KCl+I2,说明Cl2具有氧化性。
9.答案
(1)C
(2)B (3)H2+Cl2
2HCl D
解析
(1)Cl2有毒,贮存Cl2的钢瓶应贴的标签为有毒品。
(2)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,漂白液的有效成分是NaClO,二者均是混合物,A、D项错误;制取漂白粉时,不用澄清石灰水,因氢氧化钙的溶解度较小,一般用石灰乳,也可用氯气与稍湿的消石灰作用制得,C项错误。
(3)久置氯水的成分为稀盐酸,新制氯水的主要成分为Cl2、HCl、HClO,新制氯水和稀盐酸均与AgNO3溶液反应生成白色沉淀,均与Na2CO3溶液反应放出CO2气体,遇酚酞溶液均无明显现象。
新制氯水中加入紫色石蕊溶液先变红后褪色,而稀盐酸中加入紫色石蕊溶液只变红色。
10.答案
(1)Cl O K
(2)Cl2 KCl KClO KClO3 (3)Cl2+2KOH===KCl+KClO+H2O
(4)2KClO3
2KCl+3O2↑
解析 由②知X原子属于卤素;由③也符合卤素性质:
X2+2OH-===X-+XO-+H2O,D中含XO
,由④知Y为氧元素,则X为氯元素,Z为钾元素,D为KClO3,进一步推知B、C两种物质。
11.答案
(1)Fe Cl2 H2
(2)2Fe+3Cl2
2FeCl3 (3)Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ (4)2FeCl2+Cl2===2FeCl3
解析 从反应的框图看出,反应①A+B―→D(固体),反应④F+B―→D(溶液),可知:
F是化合物,A是变价金属,且A在F中呈低价。
又从物理性质可以判断B为Cl2。
推出A是Fe,D为FeCl3,F为FeCl2。
从反应③A+E―→F+C可知,E为HCl,C为H2。
12.答案
(1)+4
(2)2NaClO3+4HCl(浓)===2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O
(3)2NaClO3+Cl2===2NaClO+2ClO2 副产物少,原料利用率高
13.答案
(1)Cl2、H2O、HClO 2HClO
2HCl+O2↑
(2)NaOH溶液 Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O (3)氯气在瓶内产生较大压强,增大了氯气的溶解度 瓶内产生过多的氯气,瓶内压强过大会使瓶A的橡胶塞弹开
(4)打开活塞2,关闭活塞1,用鼓气球向瓶A中鼓入空气
解析
(1)在氯水中的分子有Cl2、H2O、HClO;因为次氯酸能见光分解生成氧气和盐酸,所以需要临时配制,化学方程式为2HClO
2HCl+O2↑。
(2)烧杯中的液体是为了吸收氯气的,所以使用NaOH溶液;氯气和氢氧化钠反应的离子方程式为Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O。
14答案
(1)浓盐酸的浓度随着反应的进行逐渐变稀,变为稀盐酸以后将不再与MnO2反应;加热时浓盐酸因挥发而损失
(2)①无水硫酸铜 证明有水蒸气产生 白色固体变蓝色 ②氯气无漂白性,次氯酸有漂白性 ③吸收氯气
(3)F G 湿润的淀粉KI试纸(或湿润的有色布条)
解析 浓盐酸被氧化生成Cl2,浓盐酸反应一段时间后,溶液浓度变小,就不会再被氧化。
本实验要检验Cl2中含有水蒸气和HCl气体,要先用无水CuSO4检验水的存在,用CCl4吸收Cl2后,再用AgNO3溶液验证HCl的存在。
为了验证Cl2是否除尽,可以在F和G中间加一个装置,放置湿润的淀粉KI试纸。
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- 氯及其化合物人教 版高中化学必修第一册第二章 第二节 及其 化合物 高中化学 必修 一册 第二