(通用版)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第四章 非金屬及其重要化合物 第2節(jié) 富集在海水中的元素——氯學(xué)案 新人教版
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1、(通用版)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第四章 非金屬及其重要化合物 第2節(jié) 富集在海水中的元素——氯學(xué)案 新人教版 【考綱要求】 了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物的制備方法,掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用?!?了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境的影響?!?掌握氯氣的實(shí)驗室制法(包括所用試劑、反應(yīng)原理、儀器和收集方法)?!?以上各部分知識的綜合應(yīng)用。 考點(diǎn)一 氯及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用 1.氯氣的物理性質(zhì) 顏色 氣味 毒性 密度 特性 黃綠色 強(qiáng)烈刺激性氣味 有毒 比空氣大 易液化 聞氯氣氣味的方法是用手在瓶口輕輕扇動,使極少量的Cl2飄進(jìn)鼻孔。 2.從氯的原子結(jié)構(gòu)認(rèn)
2、識氯氣的化學(xué)性質(zhì)——氧化性 (1)與金屬反應(yīng):與變價金屬反應(yīng)生成高價金屬氯化物。 ①與鐵反應(yīng):2Fe+3Cl2A2FeCl3。 ②與銅反應(yīng):Cu+Cl2CuCl2。 (2)與非金屬反應(yīng) 與H2反應(yīng):H2+Cl22HCl。 (3)與還原性無機(jī)化合物反應(yīng)(書寫離子方程式) ①與碘化鉀溶液反應(yīng):2I-+Cl2===I2+2Cl-。 ②與SO2水溶液反應(yīng):Cl2+SO2+2H2O===4H++2Cl-+SO。 ③與FeCl2溶液反應(yīng):2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。 3.從化合價的角度認(rèn)識Cl2的化學(xué)性質(zhì)——歧化反應(yīng) 氯氣與水或堿反應(yīng),氯的化合價既有升高又有
3、降低,因而氯氣既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。 (1)與水反應(yīng) 氯氣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式:Cl2+H2OHCl+HClO。 (2)與堿反應(yīng)(完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式) ①與燒堿反應(yīng):Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。 ②制取漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2。 4.從平衡的角度理解氯水的成分和性質(zhì) (1)氯水中存在三個平衡關(guān)系 ①Cl2+H2OHCl+HClO ②HClOH++ClO- ③H2OH++OH- (2)根據(jù)可
4、逆反應(yīng)的特點(diǎn),即可得出氯水中存在的各種微粒。 ①三種分子:H2O、Cl2、HClO; ②四種離子:H+、Cl-、ClO-和OH-。 (3)氯水性質(zhì)的多重性 新制氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì),在不同的化學(xué)反應(yīng)中,氯水中參與反應(yīng)的微粒不同。 5.次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì) (1)次氯酸 次氯酸見光分解的化學(xué)方程式:2HClO2HCl+O2↑。 (2)Ca(ClO)2 ①Ca(ClO)2的穩(wěn)定性比HClO強(qiáng)。 ②水解顯堿性,其水解離子方程式:ClO-+H2OHClO+OH-。 ③與酸反應(yīng)生成HClO,作為漂白劑或消毒劑的原理可用化學(xué)方程式表示為Ca(ClO)2+C
5、O2+H2O===2HClO+CaCO3↓。 1.Cl2具有很強(qiáng)的氧化性,在化學(xué)反應(yīng)中只能作氧化劑( ) 2.過量的鐵粉在少量氯氣中加熱,充分反應(yīng)后產(chǎn)物為FeCl2( ) 3.氯水顯酸性,可用pH試紙測定氯水的pH( ) 4.新制氯水必須用棕色瓶密封保存,光照氯水有氣泡逸出,該氣體是氯氣( ) 5.HClO是弱酸,所以NaClO是弱電解質(zhì)( ) 6.氯氣可以使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色,但是實(shí)際起漂白作用的物質(zhì)是次氯酸,而不是氯氣( ) 答案:1.× 2.× 3.× 4.× 5.× 6.√ 題組一 考查氯氣和氯水的性質(zhì) 1.氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì),它
6、具有較強(qiáng)的氧化性,下列敘述中不正確的是( ) A.紅熱的銅絲在氯氣里劇烈燃燒,生成棕黃色的煙 B.通常狀況下,干燥的氯氣能和Fe反應(yīng) C.純凈的H2在Cl2中安靜地燃燒,發(fā)出蒼白色火焰,集氣瓶瓶口呈現(xiàn)霧狀;光照H2和Cl2的混合氣體時,因迅速化合而爆炸 D.氯氣能與水反應(yīng)生成HClO和HCl,久置氯水最終變?yōu)橄←}酸 解析:選B。Cl2與鐵的反應(yīng)需要加熱,所以在通常狀況下,干燥的Cl2不能與Fe反應(yīng)。 2.分別向盛有Cl2的三個集氣瓶甲、乙、丙中各注入下列液體中的一種,經(jīng)過振蕩,現(xiàn)象如下圖所示,則甲、乙、丙中注入的液體分別是( ) ①AgNO3溶液?、贜aOH溶液 ③水
7、A.①②③ B.②①③ C.③②① D.①③② 解析:選B。甲中氣體和溶液都無色,說明不存在氯氣,是注入NaOH溶液;乙中氣體無色且溶液中出現(xiàn)白色渾濁,說明不存在氯氣且溶液中生成了白色沉淀,是注入 AgNO3溶液;丙中氣體和溶液都呈淺黃綠色,說明存在氯氣分子,是注入水。 3.在探究新制飽和氯水成分的實(shí)驗中,下列根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是( ) A.氯水的顏色呈淺黃綠色,說明氯水中含有Cl2 B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)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(chǎn)生,說明氯水中含有H+ D.向FeCl2溶液中
8、滴加氯水,溶液顏色變成棕黃色,說明氯水中含有HClO 解析:選D。氯水中存在三種分子:Cl2、HClO、H2O,四種離子:H+、Cl-、ClO-、OH-。氯水的顏色是氯氣分子表現(xiàn)出來的,A項正確;滴加硝酸銀溶液,銀離子與氯離子反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀,B項正確;加入碳酸氫鈉粉末,氫離子與碳酸氫根離子反應(yīng)放出二氧化碳?xì)怏w,C項正確;向氯化亞鐵中加入氯水,可發(fā)生反應(yīng)2FeCl2+Cl2===2FeCl3,D項錯誤。 液氯、新制氯水、久置氯水的比較 液氯 新制氯水 久置氯水 分類 純凈物 混合物 混合物 顏色 黃綠色 淺黃綠色 無色 性質(zhì) 氧化性 酸性、氧化性、
9、漂白性 酸性 粒子種類 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H+、 Cl-、ClO-、OH- H2O、H+、Cl-、OH- 題組二 考查從平衡移動的角度分析氯水中的變化 4.下列關(guān)于氯水的敘述正確的是( ) ①氯水中存在兩種電離平衡 ②向氯水中通入氯氣,c(H+)/c(ClO-)減小 ③加水稀釋氯水,溶液中的所有離子濃度均減小 ④加水稀釋氯水,水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動 A.①② B.②③ C.①③ D.①④ 解析:選D。氯水中存在HClO和H2O的電離平衡。HClO是弱電解質(zhì),向氯水中通入氯氣,c(H+)/c(ClO-)增大;加水稀釋氯水,c(OH-)增大
10、,水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動。 5.在新制飽和氯水中,若只改變某一條件,下列敘述正確的是( ) A.再通入少量氯氣,減小 B.加入少量NaCl粉末,溶液漂白性增強(qiáng) C.加入少量的碳酸鈉粉末,pH增大,溶液漂白性增強(qiáng) D.光照過程中,有氣泡冒出,溶液的導(dǎo)電性減弱 解析:選C。飽和氯水不能再溶解氯氣,各成分的濃度不變,A項錯;加入少量NaCl粉末,c(Cl-)增大,Cl2+H2OH++Cl-+HClO的平衡逆向移動,使HClO的濃度減小,漂白性減弱,B項錯;加入少量的碳酸鈉粉末,消耗H+,使上述平衡正向移動,HClO的濃度增大,C項正確;光照過程中,HClO分解生成O2和HCl
11、,溶液中的離子濃度增大,導(dǎo)電性增強(qiáng),D項錯。 氯水中平衡移動的應(yīng)用 氯水中加入的物 質(zhì)或改變的條件 濃度變化 平衡移動方向 應(yīng)用 可溶性氯化物 c(Cl-) 增大 左移 ①用飽和食鹽水除Cl2中的HCl ②用排飽和食鹽水法收集Cl2 鹽酸 c(H+)和c(Cl-)增大 左移 次氯酸鹽與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2 NaOH c(H+)減小 右移 用NaOH溶液吸收多余Cl2 CaCO3 c(H+)減小 右移 制高濃度的HClO溶液 光照 c(HClO) 減小 右移 氯水避光保存或現(xiàn)用現(xiàn)配 題組三 考查次氯酸鹽和其他含氯消毒劑 6.下列關(guān)于漂白
12、粉的敘述正確的是( ) A.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2 B.漂白粉在空氣中久置后會變質(zhì) C.漂白粉是由Cl2與燒堿制得的 D.在使用漂白粉時同時使用濃鹽酸 解析:選B。Cl2通入石灰乳中制得漂白粉,其有效成分是Ca(ClO)2;漂白粉在空氣中發(fā)生如下反應(yīng):Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO、2HClO2HCl+O2↑,漂白粉在空氣中久置會變質(zhì);濃鹽酸會與漂白粉發(fā)生反應(yīng):Ca(ClO)2+4HCl(濃)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O,從而失去漂白能力。 7.為預(yù)防一種新型流感,同學(xué)們每天用“84消毒液”(NaClO溶液)
13、消毒,下列說法正確的是( ) A.NaClO溶液的消毒原理是使蛋白質(zhì)變性 B.1 mol Cl2與足量NaOH溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移2 mol電子 C.NaClO溶液的漂白原理與Na2O2、SO2相同 D.“84消毒液”與“潔廁靈”(鹽酸)共同使用,可達(dá)到既清潔又消毒的雙重效果 解析:選A。1 mol Cl2與足量NaOH溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移1 mol電子,B錯;SO2的漂白原理是與有色物質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)生成了不穩(wěn)定的無色物質(zhì),而NaClO、Na2O2的漂白原理是具有強(qiáng)氧化性,C錯;D中會發(fā)生反應(yīng):Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O,生成了有毒氣體,且失去了漂白能力,D錯。 8.二氧化氯
14、(ClO2)是一種黃綠色易溶于水的氣體,常用于飲用水消毒。下列有關(guān)ClO2制備與殺菌的說法不合理的是( ) A.NaClO2在酸性條件下歧化生成ClO2和NaCl,則 n(氧化劑)∶n(還原劑)=1∶4 B.ClO2在強(qiáng)堿性環(huán)境中使用失效,可能的原因是2ClO2+2OH-===ClO+ClO+H2O C.可用飽和食鹽水除去ClO2中的NH3 D.等物質(zhì)的量的ClO2殺菌效果比Cl2強(qiáng) 解析:選C。 A項,酸性條件下ClO發(fā)生歧化反應(yīng),生成Cl-和ClO2,可寫出離子方程式:4H++5ClO===Cl-+4ClO2↑+2H2O,顯然氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶4,正確;B項,方
15、程式符合歧化反應(yīng)化合價的變化,正確;C項,ClO2易溶于水,顯然不能用飽和食鹽水除雜,錯誤;D項,等物質(zhì)的量的ClO2作氧化劑時得電子數(shù)比Cl2得電子數(shù)多,正確。 考點(diǎn)二 氯氣的實(shí)驗室制法 1.實(shí)驗裝置 2.驗滿方法 (1)將濕潤的淀粉-碘化鉀試紙靠近收集Cl2的瓶口,觀察到試紙立即變藍(lán),則證明已收集滿。 (2)將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近收集Cl2的瓶口,觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化,則證明已收集滿。 3.四點(diǎn)注意 (1)為了減少制得的Cl2中HCl的含量,加熱溫度不宜過高,以減少HCl的揮發(fā)。 (2)因Cl-濃度越小,其還原性越弱,所以必須用濃鹽酸加熱才可反
16、應(yīng),稀鹽酸不反應(yīng)。 (3)實(shí)驗結(jié)束后,先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2后,再拆卸裝置,避免污染空氣。 (4)尾氣吸收時,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因為溶液中含Ca(OH)2的量少,吸收不完全。 1.用MnO2制備氯氣時,若無濃鹽酸,可用稀鹽酸代替( ) 2.除去Cl2中少量HCl氣體,可用飽和食鹽水,也可用飽和碳酸氫鈉溶液( ) 3.檢驗氯氣可用濕潤的淀粉-碘化鉀試紙( ) 4.氯氣在飽和食鹽水中的溶解度小于在純水中的溶解度( ) 5.實(shí)驗室快速制取氯氣可以采用高錳酸鉀與濃鹽酸的反應(yīng)( ) 6.Cl2能和堿液發(fā)生反應(yīng),故實(shí)驗室中尾氣吸收時可用澄
17、清石灰水( ) 答案:1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.√ 6.× 1.某化學(xué)興趣小組利用MnO2和濃鹽酸及如圖所示裝置制備Cl2。下列分析中不正確的是( ) A.A中可用分液漏斗代替長頸漏斗 B.A中缺少加熱裝置 C.B中盛放的NaOH溶液可以凈化Cl2 D.D中的導(dǎo)管口若連接倒置漏斗可防止倒吸 解析:選C。氯氣中混有氯化氫氣體,應(yīng)該用飽和食鹽水除去氯化氫,氯化氫和氯氣均能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),故B中不能盛放氫氧化鈉溶液。 2.實(shí)驗室用MnO2和濃鹽酸制Cl2時,有如下操作:①連好裝置,檢查氣密性;②緩緩加熱;③加入MnO2粉末;④從裝有濃鹽酸的分液漏斗中加入濃
18、鹽酸;⑤將多余氯氣用NaOH溶液吸收;⑥用向上排氣收集氯氣。順序正確的是( ) A.①②③④⑥⑤ B.③④②①⑥⑤ C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤ 解析:選D。制取氯氣的正確操作步驟:先連接裝置、檢查氣密性,然后裝入藥品(先向燒瓶中裝入二氧化錳,再向分液漏斗中裝入濃鹽酸),下一步進(jìn)行加熱制取、吸收氯氣,由于氯氣有毒,最后需要進(jìn)行尾氣吸收,故正確的排序為①③④②⑥⑤。 3.下圖所示儀器可用于實(shí)驗室制備少量無水FeCl3,儀器連接順序正確的是( ) A.a(chǎn)-b-c-d-e-f-g-h(huán) B.a(chǎn)-e-d-c-b-h(huán)-i-g C.a(chǎn)-d-e-c-b-h(huán)-i-g D.a(chǎn)-c
19、-b-d-e-h(huán)-i-f 解析:選B。裝置順序為制氯氣、除雜(HCl、水蒸氣)、反應(yīng)制備、尾氣處理,注意洗氣瓶中導(dǎo)管為“長進(jìn)短出”。 考點(diǎn)三 鹵素的性質(zhì) 鹵素離子的檢驗 1.溴、碘單質(zhì)物理性質(zhì)比較 物質(zhì) 性質(zhì) Br2 I2 顏色 深紅棕色 紫黑色 狀態(tài) 液體 固體 溶解性 水中 溶解度不大 溶解度不大 有機(jī)溶劑中 易溶 易溶 特性 易揮發(fā)、有毒 ①易升華; ②使淀粉變藍(lán) 2.氯、溴、碘單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)比較 (1)與堿溶液反應(yīng):如與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2NaOH+X2===NaX+NaXO+H2O(X=Cl、Br、I)。 (2)
20、氧化性
①都能與金屬反應(yīng)生成金屬鹵化物,如與鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+X22NaX(X=Cl、Br、I)。
②氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱順序是Cl2>Br2>I2,陰離子的還原性強(qiáng)弱順序是Cl-
21、 (1)AgNO3溶液——沉淀法 未知液 (2)置換——萃取法 未知液 有機(jī)層呈 (3)氧化——淀粉法檢驗I- 未知液 藍(lán)色溶液,表明有I- 1.可以用淀粉溶液檢驗加碘食鹽中的KIO3( ) 2.用CCl4萃取碘水中的碘,先振蕩,后靜置,液體分層,下層呈無色( ) 3.碘易升華,可用加熱升華法除去NH4Cl中混有的I2( ) 4.實(shí)驗室保存少量液溴時常加少量水液封,并用玻璃塞密封,不能用橡膠塞( ) 5.類比Fe與Cl2反應(yīng),可知Fe與I2反應(yīng)產(chǎn)物為FeI3( ) 6.I-可使淀粉溶液變藍(lán)( ) 答案:1.× 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.×
22、 題組一 考查鹵素單質(zhì)的性質(zhì) 1.如圖是鹵素單質(zhì)(F2、Cl2、Br2、I2)的沸點(diǎn)與相對分子質(zhì)量的關(guān)系圖,下列說法錯誤的是( ) A.單質(zhì)①是最活潑的非金屬單質(zhì) B.單質(zhì)②能使品紅溶液褪色 C.單質(zhì)④能使淀粉溶液變藍(lán) D.單質(zhì)的氧化性是④>③>②>① 解析:選D。從圖中可以看出,從F2→I2,相對分子質(zhì)量逐漸增大,沸點(diǎn)也逐漸升高,故①為F2,②為Cl2,③為Br2,④為I2,單質(zhì)的氧化性是①>②>③>④,D項錯誤。 2.已知常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)放出氯氣,現(xiàn)按下圖進(jìn)行鹵素的性質(zhì)實(shí)驗。玻璃管內(nèi)裝有分別滴有不同溶液的白色棉球,反應(yīng)一段時間后,對圖中指定部分顏色描述正確的是
23、( ) 選項 ① ② ③ ④ A 黃綠色 橙色 藍(lán)色 白色 B 無色 橙色 紫色 白色 C 黃綠色 橙色 藍(lán)色 無色 D 黃綠色 無色 紫色 白色 解析:選A。由①處產(chǎn)生的Cl2通過②時發(fā)生反應(yīng)Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,通過③時發(fā)生反應(yīng)Cl2+2KI===2KCl+I(xiàn)2,通過④時發(fā)生反應(yīng)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,因Cl2為黃綠色,Br2為橙色,淀粉遇I2變藍(lán),Cl2遇堿生成NaCl、NaClO可知應(yīng)選A。 題組二 考查鹵素單質(zhì)及離子的檢驗 3.下列能夠檢驗出KI中是否含有Br-的實(shí)驗是(
24、 ) A.加入足量的新制氯水,溶液變色則有Br- B.加入酸性KMnO4溶液,觀察溶液顏色是否褪去 C.加入少量的碘水,再加入CCl4振蕩,有機(jī)層有色,則有Br- D.加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,取無色的水層并加入AgNO3溶液,有淡黃色沉淀生成,則含有Br- 解析:選D。A項,在KI中加入足量新制氯水,也會置換出單質(zhì)碘而使溶液變色,故不能確定是否含有溴離子;B項,溴離子和碘離子均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色;C項,加入少量的碘水,再加入CCl4振蕩,有機(jī)層是萃取單質(zhì)碘而顯色,并沒有溴單質(zhì)產(chǎn)生。 4.下列敘述中正確的是( ) A.液溴易揮發(fā),在存放液溴的試劑瓶中應(yīng)加
25、少量水進(jìn)行水封 B.能使?jié)櫇竦牡矸邸MKI試紙變成藍(lán)色的物質(zhì)一定是Cl2 C.某溶液中加入CCl4,CCl4層顯紫色,證明原溶液中存在I- D.某溶液加入BaCl2溶液,產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀,該溶液一定含有Ag+ 解析:選A。A項,因為液溴易揮發(fā),在試劑瓶中存放時應(yīng)加少量水進(jìn)行水封,A項正確;B項,只要能把碘化鉀氧化成碘單質(zhì)的物質(zhì)都能使?jié)駶櫟牡矸邸MKI試紙變藍(lán),B項不正確;C項,某溶液中加入四氯化碳,四氯化碳層顯紫色證明存在碘單質(zhì)而不是I-,C項不正確;D項,加入氯化鋇溶液產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀可能是氯化銀或硫酸鋇,原溶液中可能存在Ag+、SO、SO,D項不正確。
26、鹵素單質(zhì)性質(zhì)的特殊性 (1)Br2在常溫下呈液態(tài),是唯一的液態(tài)非金屬單質(zhì)。液態(tài)Br2有劇毒,易揮發(fā),故保存Br2時在試劑瓶中Br2液面上需用水封,磨口的玻璃塞用蠟封。 (2)淀粉遇I2顯藍(lán)色,這是碘單質(zhì)的特殊性質(zhì),該性質(zhì)可用于檢驗Cl2。Cl2可使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍(lán),其實(shí)質(zhì)是Cl2+2I-===2Cl-+I(xiàn)2。此外碘單質(zhì)易升華,是常溫下固體單質(zhì)中唯一的雙原子分子。 (3)Br2和I2都可被某些有機(jī)溶劑(如四氯化碳、苯)萃取。 (4)氟元素?zé)o正價,F(xiàn)2與H2O發(fā)生置換反應(yīng)生成O2:2F2+2H2O===4HF+O2。 (5)F2不能從NaX溶液中置換出X2(X代表Cl、Br、I)
27、?!? 考點(diǎn)四 從海水中提取鹵素單質(zhì)的化學(xué)工藝流程 1.氯的提取——氯堿工業(yè) 海水―→粗鹽飽和食鹽水 化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。 2.海水中提取溴 (1)流程 (2)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ①2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2; ②Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4; ③2HBr+Cl2===2HCl+Br2。 3.海帶中提取碘 (1)流程 (2)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:Cl2+2I-===I2+2Cl-。 1.從海帶中提取碘單質(zhì),成熟的工藝流程如下,下列關(guān)于海帶制碘的說法,不正確的是( )
28、 干海帶海帶灰懸濁液濾液碘水I2的CCl4溶液I2 A.實(shí)驗室在蒸發(fā)皿中灼燒干海帶,并且用玻璃棒攪拌 B.在含I-的濾液中加入稀硫酸和雙氧水后,碘元素發(fā)生氧化反應(yīng) C.在碘水中加入幾滴淀粉溶液,溶液變藍(lán)色 D.在碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液,該操作為“萃取” 解析:選A。灼燒干海帶應(yīng)在坩堝中進(jìn)行,而不應(yīng)在蒸發(fā)皿中。 2.從淡化海水中提取溴的流程如下: 下列有關(guān)說法不正確的是( ) A.X試劑可用Na2SO3飽和溶液 B.步驟Ⅲ的離子反應(yīng):2Br-+Cl2===2Cl-+Br2 C.工業(yè)上每獲得1 mol Br2,需要消耗Cl2 44.8 L D.步驟Ⅳ包
29、含萃取、分液和蒸餾 解析:選C。Na2SO3+Br2+H2O===Na2SO4+2HBr,A正確;步驟Ⅲ利用氯的非金屬性比溴強(qiáng),可以利用置換反應(yīng)制取Br2,B正確;反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅲ均使用到Cl2,故制取1 mol Br2消耗2 mol氯氣,但未標(biāo)明氯氣所處的溫度和壓強(qiáng),C錯誤;從濃溴水中提取溴,可利用有機(jī)溶劑(如苯)萃取溴,然后分液得到溴的有機(jī)溶液,再經(jīng)蒸餾可得純凈的溴,D正確。 3.海洋約占地球表面積的71%,對其進(jìn)行開發(fā)利用的部分流程如下圖所示。下列說法不正確的是( ) A.可用BaCl2溶液除去粗鹽中的SO B.從苦鹵中提取Br2反應(yīng)的離子方程式為2Br-+Cl2===2Cl
30、-+Br2 C.試劑1可以選用石灰乳 D.工業(yè)上電解熔融Mg(OH)2冶煉金屬鎂 解析:選D。可用BaCl2溶液除去粗鹽中的SO,鋇離子和硫酸根離子生成硫酸鋇沉淀,A正確;工業(yè)上電解熔融MgCl2冶煉金屬鎂,D錯誤。 1.下列關(guān)于氯及其化合物的說法正確的是( ) A.(2017·高考北京卷改編)氯氣使KBr溶液變黃,氯氣被氧化 B.(2017·高考天津卷)用氯氣處理水中的Cu2+、Hg2+等重金屬離子 C.(2017·高考江蘇卷)ClO2具有還原性,可用于自來水的殺菌消毒 D.(2017·高考海南卷)鋁箔在氯氣中燃燒可制備無水三氯化鋁 解析:選D。溶液變黃說明有溴單質(zhì)生
31、成,反應(yīng)后溴元素化合價升高,溴離子被氧化,氯氣被還原,A項錯誤;氯氣與Cu2+、Hg2+等重金屬離子不反應(yīng),不能用Cl2處理水中的Cu2+、Hg2+等重金屬離子,可用Na2S來處理,B項錯誤;ClO2具有氧化性,可用于自來水的殺菌消毒,C項錯誤;鋁在氯氣中燃燒生成AlCl3,D項正確。 2.(2016·高考上海卷)向新制氯水中加入少量下列物質(zhì),能增強(qiáng)溶液漂白能力的是( ) A.碳酸鈣粉末 B.稀硫酸 C.氯化鈣溶液 D.二氧化硫水溶液 解析:選A。在新制氯水中存在反應(yīng):Cl2+H2OHClO+H++Cl-,其中起漂白作用的是HClO,故能使平衡向右移動,溶液中c(HClO)增
32、大,則會使溶液的漂白性增強(qiáng)。加入的碳酸鈣粉末與H+反應(yīng),使平衡向右移動,溶液中c(HClO)增大,A正確;加入稀硫酸,使平衡向左移動,溶液中c(HClO)減小,B錯誤;加入氯化鈣溶液,使平衡向左移動,溶液中c(HClO)減小,C錯誤;加入二氧化硫水溶液,會與氯氣反應(yīng),使平衡向左移動,溶液中c(HClO)減小,D錯誤。 3.(2015·高考全國卷Ⅱ,12,6分)海水開發(fā)利用的部分過程如下圖所示。下列說法錯誤的是( ) A.向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴 B.粗鹽可采用除雜和重結(jié)晶等過程提純 C.工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑 D.富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴,再用SO
33、2將其還原吸收 解析:選C。A項,苦鹵中含有K+、Mg2+、Br-等,通入Cl2可將Br-氧化成Br2,便于從苦鹵中提取Br2。B項,粗鹽中含有不溶性雜質(zhì)(泥沙)和可溶性雜質(zhì)(Ca2+、Mg2+、SO等),將粗鹽溶于水,并除去其中的雜質(zhì),再通過重結(jié)晶的方法得到純凈NaCl晶體。 C項,工業(yè)上沉淀Mg2+常選用廉價的Ca(OH)2,而不選用NaOH。D項,Br2具有較強(qiáng)的揮發(fā)性,富集溴時,常先用空氣和水蒸氣吹出Br2,再用SO2將其還原吸收(SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr),得到濃度較大的含Br-溶液。 4.(2015·高考北京卷)某消毒液的主要成分為NaClO,還含有一
34、定量的NaOH。下列用來解釋事實(shí)的方程式中,不合理的是(已知:飽和NaClO溶液的pH約為11)( ) A.該消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制備:Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O B.該消毒液的pH約為12:ClO-+H2OHClO+OH- C.該消毒液與潔廁靈(主要成分為HCl)混用,產(chǎn)生有毒Cl2:2H++Cl-+ClO-===Cl2↑+H2O D.該消毒液加白醋生成HClO,可增強(qiáng)漂白作用:CH3COOH+ClO-===HClO+CH3COO- 解析:選B。A.將Cl2通入NaOH溶液中可制得消毒液,離子方程式為2OH-+Cl2===Cl-+ClO-+H2
35、O。B.飽和 NaClO 溶液的pH約為11,現(xiàn)在該消毒液的pH為12,故不可能僅為ClO-的水解所致,該消毒液中還含有一定量的NaOH,是使消毒液的pH約為12的主要原因。C.該消毒液與潔廁靈混用時,ClO-與Cl-會發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cl2。D.HClO 有較強(qiáng)的漂白性。因為CH3COOH的酸性強(qiáng)于HClO,在該消毒液中加入CH3COOH,會使CH3COOH與ClO-反應(yīng)生成HClO,增強(qiáng)其漂白性。 5.(2015·高考海南卷)工業(yè)上,向500~600 ℃的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無水氯化鐵;向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產(chǎn)無水氯化亞鐵。現(xiàn)用如圖所示的裝置模擬上述過程進(jìn)行試驗。 回答下列問題
36、: (1)制取無水氯化鐵的實(shí)驗中,A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________,裝置B中加入的試劑是____________。 (2)制取無水氯化亞鐵的實(shí)驗中,裝置A用來制取____________。尾氣的成分是________。若仍用D的裝置進(jìn)行尾氣處理,存在的問題是________________、________________。 (3)若操作不當(dāng),制得的FeCl2 會含有少量FeCl3 ,檢驗FeCl3常用的試劑是________。欲制得純凈的FeCl2 ,在實(shí)驗操作中應(yīng)先____________________________________,再__
37、______________________________________________________________________。 解析:(1)制取無水氯化鐵的實(shí)驗中,裝置A為氯氣的制備裝置,發(fā)生的反應(yīng)為二氧化錳和濃鹽酸共熱生成二氯化錳、氯氣和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2 +4HCl(濃)MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O,裝置B的作用是除去氯氣中的水蒸氣,故裝置B中加入的試劑是濃硫酸。 (2)根據(jù)題給信息知制取無水氯化亞鐵的實(shí)驗中,裝置A用來制取HCl;尾氣的成分是HCl和H2;若仍用D的裝置進(jìn)行尾氣處理,HCl氣體極易溶于水,H2與氫氧化鈉溶液不反應(yīng),則存在的問題是易發(fā)生
38、倒吸、可燃性氣體H2不能被吸收。(3)檢驗FeCl3常用的試劑是KSCN溶液;欲制得純凈的FeCl2,應(yīng)防止裝置中氧氣的干擾,在實(shí)驗操作中應(yīng)先點(diǎn)燃A處的酒精燈,利用產(chǎn)生的氯化氫氣體排出裝置中的空氣,再點(diǎn)燃C處的酒精燈。 答案:(1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O 濃硫酸 (2)HCl HCl和H2 易發(fā)生倒吸 可燃性氣體H2不能被吸收 (3)KSCN溶液 點(diǎn)燃A處的酒精燈 點(diǎn)燃C處的酒精燈 一、選擇題 1.化學(xué)來源于生活,也服務(wù)于生活。下列有關(guān)生活中的化學(xué)知識敘述正確的是( ) A.氯氣和活性炭均可作為漂白劑,若同時使用,漂白效果會明顯加強(qiáng) B.氯氣
39、與燒堿溶液或石灰乳反應(yīng)都能得到含氯消毒劑 C.測定溶液pH的實(shí)驗中,用干燥pH試紙測定新制氯水的pH——測定結(jié)果無影響 D.潔廁靈不能與“84消毒液”混用,原因是兩種溶液混合產(chǎn)生的HClO易分解 解析:選B。A項,活性炭具有吸附性,可以吸附氯氣,錯誤;B項,氯氣與燒堿溶液或石灰乳反應(yīng)均可生成次氯酸鹽,正確;C項,氯水中的次氯酸具有漂白性,錯誤;D項,不能混用的原因是消毒液中的NaClO與潔廁靈中的HCl反應(yīng)生成Cl2,錯誤。 2.下列氯化物中,既能由金屬和氯氣直接反應(yīng)制得,又能由金屬和鹽酸反應(yīng)制得的是( ) A.CuCl2 B.FeCl2 C.FeCl3
40、 D.AlCl3
解析:選D。銅與鹽酸不反應(yīng),A錯誤;鐵與氯氣反應(yīng)生成FeCl3,與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2,B、C錯誤。
3.下列關(guān)于鹵素(用X表示)的敘述,錯誤的是( )
A.鹵素單質(zhì)與水反應(yīng)均可用X2+H2O===HXO+HX表示
B.HX都極易溶于水,它們的熱穩(wěn)定性隨X的核電荷數(shù)的增加而減小
C.鹵素單質(zhì)的顏色由F2→I2隨相對分子質(zhì)量增大而變深
D.X-的還原性依次為F- 41、得電子能力隨X的核電荷數(shù)的增加而減小,所以HX的熱穩(wěn)定性隨X的核電荷數(shù)的增加而減小,故B正確;鹵素單質(zhì)的顏色從上到下逐漸加深,由F2→I2依次是淺黃綠色、黃綠色、深紅棕色、紫黑色,故C正確;鹵素單質(zhì)的氧化性從上到下逐漸減弱,對應(yīng)離子的還原性F- 42、B項,洗氣裝置氣體應(yīng)該是“長進(jìn)短出”,且Cl2和HCl都能與NaHCO3溶液反應(yīng),應(yīng)用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl,故無法達(dá)到實(shí)驗?zāi)康?;C項,MnO2不溶于水,MnCl2能溶于水,因此可以用過濾法分離,故能達(dá)到實(shí)驗?zāi)康?;D項,加熱蒸干時MnCl2會發(fā)生水解:MnCl2+2H2OMn(OH)2↓+2HCl↑,無法制得MnCl2·4H2O,故無法達(dá)到實(shí)驗?zāi)康摹?
5.用經(jīng)Cl2消毒的自來水配制下列溶液:①Na2SO3?、贙I
③AlCl3 ④FeCl2?、軦gNO3 ⑥稀鹽酸,發(fā)現(xiàn)部分藥品變質(zhì),它們是( )
A.①②④⑤ B.①②③④
C.①②④ D.③⑥
解析:選A。經(jīng) 43、Cl2消毒的自來水中,含有鹽酸和氧化劑HClO,Cl-能使Ag+沉淀,HClO能將SO、Fe2+、I-等氧化。
6.(2018·日照質(zhì)檢)溴化碘(IBr)的化學(xué)性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似,能與大多數(shù)金屬反應(yīng)生成金屬鹵化物,和某些非金屬單質(zhì)反應(yīng)生成相應(yīng)的鹵化物,跟水反應(yīng)的化學(xué)方程式為IBr+H2O===HBr+HIO。下列有關(guān)IBr的敘述中,不正確的是( )
A.IBr是雙原子分子
B.在很多反應(yīng)中,IBr是強(qiáng)氧化劑
C.和NaOH溶液反應(yīng)生成NaBr和NaIO
D.和水反應(yīng)時,IBr既是氧化劑又是還原劑
解析:選D。 IBr中I為+1價,Br為-1價。2個原子組成1個IBr分子,A正確; 44、因為其化學(xué)性質(zhì)與鹵素相似,所以在很多反應(yīng)中,IBr是強(qiáng)氧化劑,B正確;跟水反應(yīng)的方程式IBr+H2O===HBr+HIO中,反應(yīng)前后各元素的化合價均未發(fā)生變化,仍然是I為+1價,Br為-1價,故這個反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng),D錯誤;與堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)可看成是IBr先與水反應(yīng),生成物HBr和HIO再與堿反應(yīng),所以2NaOH+I(xiàn)Br===NaBr+NaIO+H2O,C正確。
7.已知:KClO3+6HCl(濃)===KCl+3Cl2↑+3H2O,如圖為驗證氯氣性質(zhì)的微型化實(shí)驗。將少量試劑分別放入培養(yǎng)皿中的相應(yīng)位置,實(shí)驗時將濃鹽酸滴在KClO3晶體上,并用表面皿蓋好。下表中由實(shí)驗現(xiàn)象得出的結(jié)論完全正確的是 45、( )
選項
實(shí)驗現(xiàn)象
結(jié)論
A
滴有KSCN的FeCl2溶液變紅
Cl2具有還原性
B
滴有酚酞的NaOH溶液褪色
Cl2具有酸性
C
紫色石蕊溶液先變紅后褪色
Cl2具有漂白性
D
淀粉-KI溶液變成藍(lán)色
Cl2具有氧化性
解析:選D。A項是因為Cl2具有強(qiáng)氧化性,錯誤;Cl2本身沒有酸性,溶液褪色,可能是Cl2與水反應(yīng)生成HCl和HClO,再與NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽而使溶液褪色,還可能是生成的HClO的漂白性使溶液褪色,B項錯誤;Cl2本身不具有漂白性,而是Cl2與H2O作用生成的HClO具有漂白性,C項錯誤。
8.下列實(shí)驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論 46、均正確的是( )
選項
實(shí)驗操作
現(xiàn)象
結(jié)論
A
用雙氧水滴定淀粉-KI溶液
溶液變藍(lán)
達(dá)到滴定終點(diǎn)
B
向食用加碘鹽中加入食醋和KI溶液,再加入CCl4振蕩,靜置
下層呈紫紅色
該食用加碘鹽中含有KIO3
C
用濕潤的淀粉-碘化鉀試紙鑒別NO2、溴蒸氣
試紙變藍(lán)
該氣體為溴蒸氣
D
最后試管有淺黃色沉淀
有機(jī)物中含有溴原子
解析:選B。A項,淀粉-KI溶液一般作為指示劑,設(shè)計用雙氧水滴定淀粉-KI溶液無法判定終點(diǎn),實(shí)驗不合理,錯誤;B項,在酸性環(huán)境中,KIO3與KI反應(yīng)生成I2,正確;C項,NO2溶于水變?yōu)橄跛?,硝酸也具有?qiáng)氧化性,也可使淀粉-碘 47、化鉀試紙變藍(lán),錯誤;D項,加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的堿,錯誤。
9.根據(jù)下圖海水綜合利用的工藝流程圖,判斷下列說法正確的是( )
已知:MgCl2·6H2O受熱生成Mg(OH)Cl和HCl氣體等。
A.過程①的提純是物理過程,過程②通過氧化還原反應(yīng)可產(chǎn)生2種單質(zhì)
B.在過程③中將MgCl2·6H2O灼燒即可制得無水MgCl2
C.過程⑤反應(yīng)后溶液呈強(qiáng)酸性,生產(chǎn)中需解決其對設(shè)備的腐蝕問題
D.在過程④、⑥反應(yīng)中每氧化0.2 mol Br-需要消耗2.24 L Cl2
解析:選C。過程①中除去Mg2+、CO和SO需要用化學(xué)方法,A錯誤;根據(jù)已知信息可知B錯誤;過 48、程⑤發(fā)生的反應(yīng)為SO2+2H2O+Br2===H2SO4+2HBr,溶液呈強(qiáng)酸性,C正確;每氧化0.2 mol Br-需消耗0.1 mol Cl2,但不一定是2.24 L,只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下才是2.24 L,D錯誤;
10.向含SO、Fe2+、Br-、I-各0.1 mol的溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl2,通入Cl2的體積和溶液中相關(guān)離子的物質(zhì)的量的關(guān)系圖正確的是( )
解析:選C。題中四種離子與Cl2反應(yīng)的先后順序依次是SO(消耗2.24 L Cl2)、I-(消耗1.12 L Cl2)、Fe2+(消耗 1.12 L Cl2)、Br-(消耗1.12 L Cl2),因此C選項正確。
二、非 49、選擇題
11.海洋是一個遠(yuǎn)未完全開發(fā)的巨大化學(xué)資源寶庫,海洋資源的綜合利用具有非常廣闊的前景?;卮鹣铝袉栴}:
(1)據(jù)媒體報道,挪威和荷蘭正在開發(fā)一種新能源——鹽能。當(dāng)海水和淡水混合時,溫度將升高0.1 ℃,世界所有入??诘倪@種能源相當(dāng)于電力需求的20%。海水和淡水混合時,溫度升高最可能的原因是________。
A.發(fā)生了鹽分解反應(yīng) B.發(fā)生了水分解反應(yīng)
C.由于濃度差產(chǎn)生放熱 D.鹽的溶解度增大
(2)蒸餾法是人類最早使用的淡化海水的方法。你認(rèn)為蒸餾法淡化海水最理想的能源是___________________________________________________ 50、_____________________。
(3)從海水中可得到多種化工原料和產(chǎn)品,如圖是綜合利用海水資源的流程圖。
①反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為_______________________________________________。
②在母液苦鹵中含有較多的NaCl、MgCl2、KCl、MgSO4等物質(zhì)。用沉淀法測定苦鹵中鎂元素的含量(g·L-1),實(shí)驗過程中應(yīng)測定的數(shù)據(jù)有______________________________。
解析:(1)海水與淡水混合時,不可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),故A、B兩項錯誤;溫度升高可以使鹽的溶解度增大,而鹽的溶解度增大不可能使溫度升高,D項錯誤。 51、
(2)蒸餾法淡化海水最理想的能源是太陽能。
(3)①根據(jù)題目中流程圖知反應(yīng)Ⅱ為SO2與Br2的反應(yīng),離子方程式為SO2+Br2+2H2O===4H++2Br-+SO;②用沉淀法測定鎂元素的含量時,需要知道苦鹵樣品的體積及生成的 Mg(OH)2 的質(zhì)量。
答案:(1)C (2)太陽能 (3)①SO2+Br2+2H2O===4H++2Br-+SO?、诳帑u樣品的體積、Mg(OH)2沉淀的質(zhì)量
12.(1)實(shí)驗室制取純凈的氯氣,除了二氧化錳、濃鹽酸和濃硫酸,還需要______________、______________。(填寫試劑或溶液名稱)
(2)實(shí)驗室用2.00 mol/L的鹽酸和漂 52、粉精[成分為Ca(ClO)2、CaCl2]反應(yīng)生成氯氣、氯化鈣和水,若產(chǎn)生 2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氯氣,發(fā)生反應(yīng)的鹽酸為________mL。
(3)實(shí)驗室通常用向上排空氣法收集氯氣。設(shè)計一個簡單實(shí)驗,驗證所收集的氯氣中是否含有空氣:________________________________________________________________。
(4)ClO2常用于水的凈化,工業(yè)上可用Cl2氧化 NaClO2溶液制取ClO2。寫出該反應(yīng)的離子方程式,并用單線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:___________________________。
解析:(1)濃鹽酸易揮發(fā) 53、,生成的氯氣中含有氯化氫,應(yīng)該用飽和氯化鈉溶液除去;氯氣有毒需要處理尾氣,用氫氧化鈉溶液吸收。
(2)根據(jù)反應(yīng)物和生成物可知,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4HCl+Ca(ClO)2===CaCl2+2H2O+2Cl2↑,反應(yīng)中生成氯氣的物質(zhì)的量是0.1 mol,則消耗氯化氫的物質(zhì)的量是0.2 mol,鹽酸的濃度是2.00 mol/L,因此需要鹽酸的體積是100 mL。
(3)氯氣能與氫氧化鈉溶液完全反應(yīng),而空氣與氫氧化鈉不反應(yīng),據(jù)此檢驗,即用試管收集氯氣,收集滿后將試管倒立在氫氧化鈉溶液中,觀察試管內(nèi)有無殘留氣體。
(4)Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2,ClO被氧化為ClO2,而Cl2被還 54、原為Cl-,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中元素化合價升降總數(shù)相等可得離子方程式為Cl2+2ClO===2ClO2+2Cl-。
答案:(1)飽和氯化鈉溶液 氫氧化鈉溶液 (2)100
(3)用試管收集氯氣,收集滿后將試管倒立在氫氧化鈉溶液中,觀察試管內(nèi)有無殘留氣體
(4)Cl2+2Cl2e-O===2ClO2+2Cl-
13.根據(jù)下列反應(yīng)框圖填空,已知反應(yīng)①是工業(yè)上生產(chǎn)化合物D的反應(yīng),反應(yīng)⑤是實(shí)驗室鑒定化合物E的反應(yīng)。
(1)單質(zhì)L是________,化合物A是________。
(2)圖中除反應(yīng)①以外,還有兩個用于工業(yè)生產(chǎn)的反應(yīng),是________和________(填代號)。它們反應(yīng)的 55、化學(xué)方程式分別是________________和___________________。
(3)E和K、J混合溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________。
此反應(yīng)的發(fā)生說明酸的強(qiáng)弱關(guān)系為_______________________________________。
(4)把K、J混合固體分別放入①少量濃鹽酸、②FeCl2溶液中,則其反應(yīng)的現(xiàn)象分別是_______________、____________,①中反應(yīng)的離子方程式為_______________________。
解析:由①是工業(yè)生產(chǎn)化合物D的反應(yīng),結(jié)合C分解的高溫條件,可 56、判斷C可能為 CaCO3,D可能為CaO,E可能為CO2,由②的電解條件及三種產(chǎn)物推斷,可能是電解食鹽水,然后再驗證作出判斷。
答案:(1)H2 NaCl
(2)②?、堋?NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(3)Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO 碳酸的酸性比次氯酸強(qiáng)
(4)有黃綠色刺激性氣味的氣體產(chǎn)生 立即產(chǎn)生紅褐色沉淀 Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O
14.如下圖所示,根據(jù)實(shí)驗室制取氯氣的原理和性質(zhì),回答下列問題:
(1)寫出裝置甲中發(fā)生反 57、應(yīng)的化學(xué)方程式:___________________________________。
裝置甲中的儀器使用前需要檢漏的有______________(寫名稱)。
(2)利用裝置丙制取飽和氯水并測其pH。
①證明氯水已飽和的現(xiàn)象是_____________________________________________。
②測定飽和氯水的pH方法是___________________________________。
③若撤去裝置乙,直接將裝置甲和丙相連。這樣做對實(shí)驗測定結(jié)果的影響是__________________________________________________ 58、______________________。
(3)飽和氯水與石灰石的反應(yīng)是制取較濃的HClO溶液的方法之一。某同學(xué)運(yùn)用這一方法,嘗試制取HClO溶液并進(jìn)行了如下定性實(shí)驗:
i.在試管中加入過量的塊狀碳酸鈣,再加入約20 mL 飽和氯水,充分反應(yīng),有少量氣泡產(chǎn)生,溶液的黃綠色褪去;
ii.過濾,將濾液滴在有色布條上,發(fā)現(xiàn)其漂白性更強(qiáng);
iii.為了確定反應(yīng)產(chǎn)物,將濾液分為三份,分別進(jìn)行以下實(shí)驗:
第一份與澄清石灰水混合,立即產(chǎn)生大量白色沉淀;
第二份與稀鹽酸混合,立刻產(chǎn)生大量氣泡;
第三份加熱,看到溶液變渾濁且有大量無色氣體產(chǎn)生。
經(jīng)檢測,上述實(shí)驗中產(chǎn)生的無色氣體均為CO2氣 59、體。
①試解釋可以在飽和氯水中加入石灰石制備HClO的原因:____________________(用有關(guān)的方程式結(jié)合文字回答)。
②試根據(jù)所學(xué)知識推測,在ii的濾液中含有的溶質(zhì),除了溶解的極少量氯氣外,還含有的其他溶質(zhì)為______________________________________(寫化學(xué)式)。
③寫出步驟iii中第一份濾液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_________________________。
解析:(1)在裝置甲中MnO2與濃鹽酸混合加熱發(fā)生反應(yīng),制取氯氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式是MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O;裝置甲中的儀器使用前需要檢漏的為 60、分液漏斗。(2)①氯氣的水溶液叫氯水,證明氯水已飽和的現(xiàn)象是丙中液體呈黃綠色,丙上部空間呈黃綠色,有黃綠色氣體進(jìn)入丁中;②由于飽和氯水中含氧化性的HClO,會將pH試紙氧化,因此不能使用pH試紙測定飽和氯水的pH,故測定飽和氯水的pH方法是用pH計直接測定;③濃鹽酸具有揮發(fā)性,在制取的氯氣中含有HCl,若撤去裝置乙,直接將裝置甲和丙相連,HCl溶解在水中使氯水的酸性增強(qiáng),故導(dǎo)致測得的pH偏小。(3)①在飽和氯水中加入石灰石制備HClO的原因是飽和氯水中存在平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,加入CaCO3后,由于酸性HCl>H2CO3>HClO,所以會發(fā)生化學(xué)反應(yīng):2HCl+CaC 61、O3===CaCl2+CO2↑+H2O,由于c(H+)減小,根據(jù)平衡移動原理,減小生成物的濃度,化學(xué)平衡正向移動,使HClO的濃度增大;②將ii的濾液滴在有色布條上,發(fā)現(xiàn)其漂白性更強(qiáng),說明該濾液中除了溶解的極少量氯氣外,還含有的其他溶質(zhì)為CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO;③將濾液的第一份與澄清石灰水混合,立即產(chǎn)生大量白色沉淀,說明產(chǎn)生了CaCO3沉淀,反應(yīng)的離子方程式是Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O。
答案:(1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O 分液漏斗
(2)①丙中液體呈黃綠色,丙上部空間呈黃綠色,有黃綠色氣體進(jìn)入丁中
②用pH計直接測定
③由于氯化氫未除盡會導(dǎo)致制得的氯水酸性增強(qiáng),測得的pH偏小
(3)①由于飽和氯水中存在平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,加入CaCO3后,2HCl+CaCO3 ===CaCl2+CO2↑+H2O,使平衡右移,HClO的濃度增大
②CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO
③Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O
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