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1、第四章 第1课时氯及其重要化合物题号知识易中难氯气的性质和应用2氯水的性质3漂白粉、漂白液的性质和应用457含氯的典型化合物8综合应用16一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.(2021江苏南通模拟)氯是海水中重要的元素。下列有关氯及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(B)A.氯气显黄绿色,可用于制盐酸B.盐酸呈强酸性,可用于除水垢C.次氯酸具有弱酸性,可用作漂白剂D.四氯化碳难溶于水,可用作灭火剂解析:氯气具有氧化性,能与氢气反应生成氯化氢,氯化氢溶于水可制得盐酸,A错误;盐酸具有强酸性,可与水垢中的氢氧化镁和碳酸钙反应生成可溶性盐,达到除水垢的目的,B正确;次氯酸具有强氧化性,可用
2、作漂白剂,C错误;四氯化碳不能燃烧,可用作灭火剂,D错误。2.下列关于氯气的叙述不正确的是(D)A.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味、有毒的气体B.氯气溶于水得到浅黄绿色的氯水,该过程涉及化学变化C.氯气化学性质活泼,因此自然界中不存在游离态的氯元素D.氢气在盛有氯气的集气瓶中燃烧,产生苍白色火焰和白烟解析:氯气为黄绿色气体,密度比空气大,具有刺激性气味,有毒,能溶于水,A正确;氯气溶于水后,部分氯气和水反应生成氯化氢和次氯酸,部分氯气以分子形式存在于水溶液中,氯气呈黄绿色,所以新制氯水显浅黄绿色,该过程涉及化学变化,B正确;氯元素化学性质活泼,在自然界中以化合态形式存在,自然界中不存在游离态的
3、氯元素,C正确;将H2点燃后插入盛满氯气的集气瓶中,氢气在氯气中安静地燃烧,产生苍白色的火焰,产生白雾,D不正确。3.某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测,下列图像变化最有可能是其检测结果的是(C)解析:氯水中存在Cl2+H2OHCl+HClO,2HClO2HCl+O2,弱电解质HClO分解得到强电解质HCl,使溶液中氢离子、氯离子浓度增大,溶液pH不断减小,溶液导电性不断增大,A、B错误,C正确;Cl2与水反应产生的HClO光照分解生成氧气,使氧气体积分数不断增大,当其完全分解后,O2的体积分数达到最大值,后又会逐渐减小直至不变,D错误。4.(2022山东枣庄月考)漂白粉和漂粉精是常
4、用的消毒清洁用品,有效成分均为Ca(ClO)2,相应的生产流程如图。下列说法不正确的是(D)A.中阳极的电极反应式为2Cl-2e-Cl2B.中反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2OC.上述过程涉及氧化还原反应、化合反应、复分解反应D.制备漂白粉过程中,Cl2转化为Ca(ClO)2时,Cl的原子利用率为100%解析:电解过程中阳极失电子,溶液中Cl-在阳极发生反应生成Cl2,阳极的电极反应式为2Cl-2e-Cl2,A正确;反应为氯气和氢氧化钙的反应,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,B正确;上述过程中反应为氧
5、化还原反应,反应为化合反应,反应为复分解反应,C正确;制备漂白粉过程中,Cl2转化为Ca(ClO)2同时有CaCl2生成,Cl原子没有完全转化为Ca(ClO)2,因此Cl的原子利用率不是100%,D错误。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)5.“84”消毒液(含NaCl、NaClO)能有效抑制新型冠状病毒。某同学取等量“84”消毒液分别放入三支试管中,各加3滴紫色石蕊溶液,再立即分别加入如图所示的试剂。下列对实验现象的分析错误的是(D)溶液先变蓝色,一段时间后蓝色 褪去溶液变蓝色后迅速褪色,无气体产生溶液变蓝色后迅速褪色,并产生大量气体A.实验说明“84”消毒液呈碱性,有漂白性B.实验
6、表明,c(HClO)越大越易使有色物质褪色C.ClO-与Cl-只有在酸性条件下才能反应D.中ClO-先转化为HClO,再分解产生Cl2解析:实验现象说明“84”消毒液呈碱性,有漂白性,由次氯酸钠水解生成次氯酸和氢氧化钠引起,A正确;实验表明,加入稀硫酸,增大了氢离子浓度,有利于次氯酸生成,c(HClO)越大越易使有色物质褪色,B正确;实验中没有引入氢离子,实验现象由次氯酸钠水解引起,实验中均引入氢离子,从实验现象知氢离子参与反应,故ClO-与Cl-只有在酸性条件下才能反应,C正确;中气体是在一定浓度氢离子作用下,ClO-与Cl-反应生成的氯气,离子方程式为ClO-+2H+Cl-H2O+ Cl2
7、,D错误。6.(2021广东广州三模)部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是(B)A.a与d、a与e均能反应得到bB.c为一种新型自来水消毒剂,c代替b的原因是c不属于危险化学品C.b的水溶液中加入NaHCO3,可以增加d的产量D.e的固体可用于实验室制O2解析:根据价类二维图可知,b、c、d分别为Cl2、ClO2、HClO,a、e可以为HCl、KClO3。根据氧化还原反应归中规律,HCl与HClO、HCl与ClO3-在酸性情况下发生归中反应,均可以得到Cl2,故A正确;ClO2为一种新型自来水消毒剂,代替Cl2的原因是它的杀菌、消毒的能力更强,与危险化学品无关,
8、故B错误;Cl2的水溶液里存在平衡Cl2+H2OHCl+ HClO,加入NaHCO3会与HCl反应,使平衡向右移动,HClO的含量增多,故C正确;e若为KClO3,它的固体可用于实验室制O2,故D正确。7.(2021山东新泰月考)将一定量的氯气通入氢氧化钠浓溶液中,加热一段时间后溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO3的共存体系。下列判断正确的是(BC)A.参加反应所需NaOH与氯气的物质的量之比一定为12B.反应体系中n(NaCl)n(NaClO)n(NaClO3)可能为1112C.若有a mol氯气参加反应,则a mol转移电子的物质的量5a3molD.反应中NaClO、NaClO3为
9、氧化产物,且两者的物质的量之比一定为 11解析:根据NaCl、NaClO、NaClO3的组成可知,钠原子和氯原子的物质的量之比为11,根据原子守恒,可知参加反应所需NaOH与氯气的物质的量之比一定为112=21,A错误;设n(NaCl)=11 mol,n(NaClO)=1 mol,n(NaClO3)=2 mol,生成NaCl获得的电子为11 mol1=11 mol,生成NaClO、NaClO3失去的电子为1 mol1+2 mol5=11 mol,得失电子相等,故反应体系中n(NaCl)n(NaClO)n(NaClO3)可能为1112,B正确;若a mol氯气参与反应,发生反应Cl2+2NaOH
10、NaCl+NaClO+H2O、3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O,若氧化产物只有NaClO,转移电子的物质的量最少,为a mol1=a mol;氧化产物只有NaClO3,转移电子的物质的量最多,为a mol135=5a3 mol,所以a mol转移电子物质的量5a3 mol,C正确;根据化合价变化可知,反应中NaClO和NaClO3为氧化产物,但由于缺少数据,无法计算两者的物质的量之比,D错误。三、非选择题8.(2021四川成都三模)常温下二氧化氯(ClO2)为黄绿色气体,其熔点为-59.5 ,沸点为11.0 ,极易溶于水,不与水反应,主要用于纸浆、纤维、小麦面粉和淀粉的漂
11、白,油脂、蜂蜡等的精制和漂白。温度过高,二氧化氯的水溶液可能会爆炸。某研究性学习小组拟用如图所示装置(加热和夹持装置均省略)制取并收集ClO2。(1)仪器a的名称为。实验时需要加热至6080 之间反应,较为适宜的加热方式为。(2)在仪器a中先放入一定量的KClO3和草酸(H2C2O4),然后再加入足量稀硫酸,加热,反应生成ClO2、CO2和一种硫酸盐,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为。反应开始后,可以观察到仪器a内的现象是 。(3)装置B的作用是 。(4)装置D中的NaOH溶液吸收尾气中的ClO2,生成物质的量之比为11的两种盐,一种为NaClO3,写出该反应的离子方程式: 。(5)Cl
12、O2很不稳定,需随用随制。上述实验的产物用水吸收可得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:步骤1:量取ClO2溶液10 mL,稀释成100 mL试样,量取V1 mL试样加入锥形瓶中;步骤2:调节试样的pH2.0,加入足量KI晶体,振荡后,静置片刻;步骤3:加入指示剂淀粉溶液,用c molL-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3标准溶液V2 mL。已知:2ClO2+8H+10I-5I2+2Cl-+4H2O2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI原ClO2溶液的浓度为 g/L(用含V1、V2、c的代数式表示)。解析:(1)仪器a的名称为三颈烧瓶;
13、加热温度低于100 ,可采用水浴加热控制温度。(2)由题意和氧化还原反应中得失电子守恒可得,2KClO3+H2C2O4+H2SO4K2SO4+2ClO2+2H2O+2CO2,故氧化剂和还原剂的物质的量之比为21;ClO2是黄绿色气体,因此反应开始后,可观察到的现象是溶液中有气泡冒出,产生黄绿色气体。(3)已知ClO2的熔点为-59.5 ,沸点为11.0 ,因此装置B的作用是冷凝并收集ClO2。(4)NaOH溶液吸收尾气中的ClO2,生成物质的量之比为11的两种盐,根据得失电子守恒可知,一种为NaClO3,另一种盐为NaClO2,则反应的离子方程式为2ClO2+2OH-ClO3-+ClO2-+H2O。(5)根据两个方程式,可得到关系式2ClO25I210Na2S2O3,则原ClO2溶液的浓度=cV210-3210100V167.51010-3g/L=135cV2V1 g/L。答案:(1)三颈烧瓶水浴加热(2)21溶液中有气泡冒出,烧瓶内出现黄绿色气体(3)冷凝并收集ClO2(4)2ClO2+2OH-ClO3-+ ClO2-+H2O(5)135cV2V1