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PAGE18《氯水与氯离子的检验》教案思维导图思维导图常见考点常见考点考点一氯水【例1-1】(上海市杨浦高级中学高一期末)在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是A.加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明溶液中有存在B.溶液呈黄绿色,且有刺激性气味,说明有分子存在C.加入盐酸酸化的溶液产生白色沉淀,说明有存在D.加入NaOH溶液,氯水黄绿色消失,说明有HClO分子存在【答案】B【解析】A.次氯酸具有漂白性,使有色布条褪色的物质是次氯酸,故A错误;B.氯气是黄绿色气体,且有刺激性气味,如果氯水溶液呈黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在,故B正确;C.加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl−存在,故C错误;D.向氯水中加入氢氧化钠溶液,氯水黄绿色消失,说明含有氯气存在,故D错误;故选:B。【例1-2】(安徽省舒城中学高一阶段练习)把氯气溶于水得到黄绿色的溶液——氯水。(1)写出Cl2和水反应的离子方程式:___。(2)分析下列性质与氯水中含有的哪种粒子有关(填化学式):①黄绿色→___。②漂白性→___。③酸性→____。④加入AgNO3溶液有沉淀生成→___。(3)若把该氯水放在日光下照射足够长时间,再滴加石蕊溶液,现象为___,原因是___(用化学方程式来表示)。【答案】(1)Cl2+H2O=H++Cl-+HClO(2)
Cl2
HClO
H+
Cl-(3)
溶液变红
2HClO2HCl+O2↑【解析】(1)氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸是强酸,可以拆成离子,次氯酸是弱酸,不能拆成离子,氯气和水反应的离子方程式为:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO;(2)氯气溶于水,生成盐酸和次氯酸,盐酸是强酸,完全电离成H+和Cl-,次氯酸是弱酸,微弱电离出H+和ClO-,溶液中还有未电离的HClO,还有没有和水完全反应的氯气分子。氯水的黄绿色是由于氯水中有氯气分子存在,故填Cl2;HClO有强氧化性,氯水有漂白性是因为有HClO存在,故填HClO;所以氯水有酸性,是因为氯水中有H+;加入硝酸银溶液生成白色沉淀AgCl,是氯水中的Cl-和硝酸银溶液中的Ag+反应生成的;(3)若把氯水放在日光下照射足够长时间,次氯酸完全分解为盐酸和氧气,溶于水的氯气也全部和水反应,溶液中只有HCl,再滴加石蕊溶液,只看到溶液变红。次氯酸分解的化学方程式为:2HClO2HCl+O2↑。【一隅三反】1.(上海市吴淞中学高一期末)关于新制氯水和氨水的描述,正确的是A.含有的微粒总数相同 B.放置一段时间后溶液pH均增大C.都有刺激性气味 D.都有杀菌消毒作用【答案】C【解析】A.在氨水中含有的微粒有:NH3·H2O、NH3、H2O、H+、OH-、,共6种微粒;在氯水中含有H2O、HClO、Cl2、H+、Cl-、ClO-、OH-,共7种微粒.可见二者含有的微粒总数不相同,A错误;B.氨水放置一段时间后由于NH3挥发逸出,导致溶液的碱性减弱,溶液pH减小;Cl2放置一段时间,由于HClO光照分解产生HCl和O2,使氯水的酸性增强,溶液pH减小,因此两种溶液放置一段时间后溶液pH均减小,不是增大,B错误;C.氨水中的氨气易挥发而有刺激性气味,氯水中的Cl2挥发也产生刺激性气味,因此二者都有刺激性气味,C正确;D.氨水与氨气一样,对人其腐蚀和窒息作用,但没有杀菌消毒作用,氯水中含有的HClO具有强氧化性,会将蛋白质氧化变性而失去生理活性,因而具有杀菌消毒作用,D错误;故合理选项是C。2.(吉林·长春外国语学校高一期中)某同学设计如图所示装置探究氯气能否与水发生反应。已知气体a的主要成分是含有少量水蒸气的氯气。请回答下列问题:(1)浓硫酸的作用是___________。(2)证明氯气和水发生反应的实验现象为___________。(3)该实验设计存在的缺陷是___________,为了克服该缺陷,需要补充装置D,所用试剂为___________,其中发生反应的离子方程式为___________。【答案】(1)干燥Cl2(2)B中的有色布条不褪色,C中的有色布条褪色(3)
缺少尾气处理装置
NaOH溶液
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O【解析】该实验是气体a通过浓硫酸干燥氯气,干燥的氯气通入B,不能使干燥的有色布条褪色,在通入湿润的有色布条,布条褪色,证明干燥氯气不具有漂白性,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,氯气有毒,应进行尾气处理,不能随意排放到空气中,可用碱溶液来吸收:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,以此来解析;(1)浓硫酸具有吸水性,常用作干燥剂,在实验中吸收气体a中的水蒸气,浓硫酸的作用除去氯气中的水蒸气,干燥氯气;(2)干燥氯气不具有漂白性,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,氯气和水发生反应的实验现象为:装置B中的有色布条不褪色,装置C中的有色布条褪色;(3)氯气有毒,应进行尾气处理,不能随意排放到空气中,可用NaOH溶液来吸收:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;3.(北京房山·高一期末)化学小组同学为研究氯气制备和氯水的成分及性质进行了如下实验。【实验1】制备氯气。下图是实验室制取纯净、干燥氯气装置图。(1)①中反应的反应的化学方程式是_______。(2)③中存放的试剂是_______。【实验2】研究氯水性质。实验操作及现象如下表。资料:淀粉的特征反应——遇I2变蓝色实验2-1实验2-2实验操作(氯水均为新制)实验现象溶液变蓝石蕊溶液先变红,后褪色(3)实验2获得的结论是:氯水具有_______性。(4)同学们发现久置的氯水会失去漂白性,溶液由黄绿色变为无色。为探究氯水失效的原因,进行实验:用强光照射盛有氯水的密闭广口瓶,并用传感器测定广口瓶中数据,得到如下曲线。结合图中曲线变化,分析解释久置氯水失去漂白性的原因_______。【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(2)浓H2SO4(3)氧化性、酸性、漂白性(4)由图像可知,体系中氯离子和氧气的量均随放置时间增长而增加,由此推测氯水失去漂白性的原因与氯离子及氧气的生成有关,例如发生了如下反应:2HClO=2H++2Cl-+O2↑【解析】本实验包括制备氯气和研究氯水的成分及性质两部分。根据实验装置,采用的是固液加热型装置,实验原理为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。制备的Cl2中含有杂质HCl和水蒸气,为了得到纯净、干燥氯气,先通过装置②饱和食盐水吸收HCl,在通过装置③浓硫酸来吸收水蒸气,装置④用来收集氯气,装置⑤用氢氧化钠溶液进行尾气吸收,防止空气污染。第二部分设计了两个实验,实验2-1中氯水能使淀粉-KI溶液变蓝,说明有I2生成,说明氯水具有氧化性;实验2-2中氯水使石蕊溶液先变红,后褪色,说明氯水具有酸性和漂白性。最后针对氯水久置之后,会失去漂白性,设计实验探究原因,实验发现Cl-和O2的含量增加,据此分析来解题。(1)根据实验装置,判断为氯气的实验室制法,因此①中反应的反应的化学方程式是MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;(2)为了得到纯净、干燥的氯气,装置③盛装浓硫酸来吸收水蒸气,故答案为:浓硫酸;(3)实验2-1中氯水能使淀粉-KI溶液变蓝,说明有I2生成,说明氯水具有氧化性;实验2-2中氯水使石蕊溶液先变红,后褪色,说明氯水具有酸性和漂白性,故答案为:氧化性、酸性、漂白性;(4)通过图像分析,发现体系中Cl-和O2的含量随时间的增长而增加,因此久置氯水失去漂白性的原因为:2HClO=2H++2Cl-+O2↑,故答案为:由图像可知,体系中氯离子和氧气的量均随放置时间增长而增加,由此推测氯水失去漂白性的原因与氯离子及氧气的生成有关,例如发生了如下反应:2HClO=2H++2Cl-+O2↑;考点二氯气与碱反应【例2】氯气(Cl2)是一种能溶于水的有毒气体,它能与水发生反应生成盐酸(HCl)和次氯酸(HClO),次氯酸(HClO)具有漂白性,能使品红等有色物质褪色。(1)向含有酚酞的NaOH溶液中逐滴滴入饱和氯水(氯气的水溶液),发现溶液会由红色褪成无色,请根据以上信息猜想溶液变成无色的两个可能原因(用简要文字说明);①___________;②___________。(2)请设计一个简单的实验,验证(1)中猜想:___________。(3)工业制取漂白粉的原理为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(C1O)2+2H2O,漂白粉的有效成分是次氯酸钙Ca(ClO)2,它能与酸发生复分解反应生成HClO。在空气中容易吸收水和CO2发生反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,HClO是一种酸性比盐酸弱的酸,不稳定、易分解。①HC1O在常温下分解,发生反应:2HC1O=2HCl+O2↑。某瓶HClO溶液放置一段时间后,溶液的pH会___________(填“增大”或“减小”或“不变”)。②实验室有一包长时间放置的漂白粉,某同学设计了下列实验探究该漂白粉是否变质。[提出问题]长时间放置的漂白粉是否变质?[作出猜想]猜想1:该漂白粉未未变质,固体成分为CaCl2、Ca(ClO)2;猜想2:该漂白粉部分变质,固体成分为___________;猜想3:该漂白粉全部变质,固体成分为CaCl2、CaCO3。[实验探究]实验操作实验现象实验结论①取少量样品于试管中,加入适量___________,塞上带导管的单孔塞,把导管插入另一试管里的石灰水中。有气体产生,气体使石灰水变浑浊。猜想2成立②把少量样品加入水中,通入足量的CO2气体后,再滴入适量的品红溶液___________。[反思评价]I.有同学认为无需进行操作步骤②,只需在步骤①反应后的溶液中滴加适量品红,观察品红是否褪色即可,理由是___________(用化学方程式表示)。II.漂白粉在保存时一定要注意___________。【答案】(1)
溶液中的红色物质被氯水中的次氯酸氧化褪色
氯水中的盐酸、次氯酸中和了氢氧化钠,使溶液由碱性转变成了中性甚至酸性,酚酞试液在中性或酸性溶液中显无色(2)取(1)中褪色后的溶液1~2mL于试管中,滴加过量的NaOH溶液,若溶液由无色变成红色,证明(1)中溶液红色褪去的原因是氯水中的盐酸和次氯酸中和了氢氧化钠;若溶液仍然为无色,证明(1)中溶液红色褪去是由于氯水中的次氯酸将溶液中的红色物质氧化成无色物质(3)
减小
CaCl2、Ca(C1O)2和CaCO3
稀盐酸
品红褪色
Ca(C1O)2+2HCl=CaCl2+2HClO
密封保存【解析】(1)氯水是氯气的水溶液。氯气溶于会后,会发生化学反应:Cl2+H2O=HCl+HClO。向含有酚酞的NaOH溶液中逐滴滴入饱和氯水(氯气的水溶液),发现溶液会由红色褪成无色。褪色原因可能是①溶液中的红色物质被氯水中的具有强氧化性的次氯酸氧化漂白褪色;②是氯水中的盐酸、次氯酸中和了溶液中氢氧化钠,使溶液由碱性转变成了中性甚至酸性,酚酞试液在中性或酸性溶液中显无色;(2)若要证明溶液褪色的原因,可以取(1)中褪色后的溶液1~2mL于试管中,滴加过量的NaOH溶液,使溶液变为减小,此时观察溶液的颜色变化。若溶液由无色变成红色,证明(1)中溶液红色褪去的原因是氯水中的盐酸和次氯酸中和了氢氧化钠;若溶液仍然为无色,证明(1)中溶液红色褪去是由于氯水中的次氯酸将溶液中的红色物质氧化成无色物质;(3)①HC1O在常温下分解,发生反应:2HC1O=2HCl+O2↑。HClO是弱酸,电离产生的c(H+)浓度小,溶液酸性弱,若是HClO分解产生了HCl,HCl是强酸,完全电离产生自由移动的离子,导致溶液中c(H+)增大。c(H+)越大,溶液的酸性越强,pH就越小。某瓶HClO溶液放置一段时间后,HClO分解产生了HCl,c(H+)增大,导致溶液的pH减小;②根据已知的两种猜测可知猜想2:该漂白粉部分变质,固体成分应该为CaCl2、Ca(C1O)2和CaCO3;实验验证:要证明猜想2正确性,就要检查其中含有CaCO3和Ca(C1O)2,进行的实验是:取少量样品于试管中,加入适量稀盐酸,塞上带导管的单孔塞,把导管插入另一试管里的石灰水中,有气体产生,气体使石灰水变浑浊,说明其中含有CaCO3;把少量样品加入水中,根据酸性:H2CO3>HClO,通入足量的CO2气体后,就会发生反应:2CO2+2H2O+Ca(C1O)2=Ca(HCO3)2+2HClO,HClO具有漂白性,再滴入适量的品红溶液,看到品红溶液褪色,说明其中含有Ca(C1O)2,从而证明了猜想2正确;反思评价:I.有同学认为无需进行操作步骤②,只需在步骤①反应后的溶液中滴加适量品红,观察品红是否褪色即可,这是由于若其中含有Ca(C1O)2时,向其中加入HCl,就会发生反应:Ca(C1O)2+2HCl=CaCl2+2HClO,产生了具有漂白性的HClO,从而使品红溶液褪色;可见,II.漂白粉在保存时一定要注意密封保存,避免接触空气。【一隅三反】1.回答下列问题:(1)在某防空防灾演习现场,模拟一起大客车与一辆装有氯气的槽罐车发生追尾事故,造成槽罐翻落、氯气泄漏。人防办立即指挥专业救援队在事发地点,测定风向,进行事故处置,引导大客车上的乘客___________。(填序号)A.顺风向高处转移 B.顺风向低处转移C.逆风向高处转移 D.逆风向低处转移(2)如图所示,将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶A和盛有潮湿有色布条的广口瓶B,可观察到布条褪色的是___________(填A或B)。(3)为防止氯气尾气污染空气,根据氯气的性质,可用溶液吸收多余的氯气,原理是___________(用离子方程式表示)。根据这一原理,工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉,漂白粉的有效成分是___________(填化学式)(4)漂粉精常用于游泳池的消毒,起消毒作用的是。漂粉精在水中释放的途径如下:途径一:途径二:___________+___________(把反应补充完整)___________(5)池水的酸碱性对漂粉精的消毒效果影响明显。①池水碱性过强,杀毒作用会___________。(填“增强”或“减弱”)②池水酸性过强,会刺激眼睛和皮肤。有时加入、以降低酸性,起到降低酸性作用的离子分别是___________。(填离子符号)【答案】(1)C(2)B(3)
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
Ca(ClO)2(4)CaCO3、2HClO(5)
减弱
、【解析】(1)因为Cl2有毒,且密度比空气大,所以一旦氯气泄漏,应逆风向高处转移。答案为:C;(2)氯气本身没有漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸才具有漂白性,所以盛有潮湿有色布条的广口瓶B中有色布条褪色,故选B。答案为:B;(3)用溶液吸收氯气,生成NaCl、NaClO和水,原理是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉,其主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2,漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2。答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;Ca(ClO)2;(4)Ca(ClO)2中通入CO2,发生复分解反应,生成CaCO3和HClO,化学方程式为CaCO3+2HClO。答案为:CaCO3、2HClO;(5)①池水碱性过强,会吸收空气中的CO2,阻止空气中CO2与Ca(ClO)2的反应,杀毒作用会减弱。②池水酸性过强,有时加入、以降低酸性,起到降低酸性作用的离子分别是、。答案为:减弱;、。2.(浙江)“化学我们的生活,我们的未来”,学习化学应该明白“从生活中来,到生活中去”道理。请填空:(1)工业利用氯气和石灰乳反应可制得漂白粉,其化学方程式为_______。(2)下列收集Cl2的正确装置是_______。A. B. C. D.(3)某同学设计了如图实验装置进一步研究氯气的漂白性,已知通入的氯气中还含有空气和水蒸气。回答下列问题:①浓H2SO4的作用是_______。②集气瓶B、C中的实验现象分别是_______。③将Na在盛有氯气的集气瓶中燃烧,将反应后的产物溶于水配成溶液,做焰色试验,其火焰的颜色是_______。④该实验设计存在事故隐患,应在D处增加一装置,该装置中应加入NaOH溶液以除去多余的氯气,请用离子方程式表示反应原理_______。【答案】(1)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(2)C(3)
干燥氯气
B中有色布条不褪色,C中有色布条褪色
黄色
Cl2+2OH-═ClO-+Cl-+H2O【解析】将含有空气和水蒸气的氯气通入浓硫酸中,浓硫酸具有吸水性,可以吸收氯气中的水蒸气,起到干燥氯气的作用;干燥的氯气不具有漂白性,不能使干燥的有色布条褪色,氯气与水反应生成具有强氧化性的次氯酸,能表现漂白性,能使湿润的有色布条褪色,则与研究目的直接相关的实验现象是B中有色布条不褪色,C中有色布条褪色。(1)工业利用氯气和石灰乳反应可制得漂白粉,反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;(2)A.单孔塞无法排出空气,收集氯气时,集气瓶应该用双孔塞,A项不选;B.氯气的密度大于空气,收集氯气时,应该用向上排空气法收集,不能用向下排空气法收集,B项不选;C.氯气的密度大于空气,收集氯气时,应该用向上排空气法收集,气体从长管进短管出,氯气有毒,应用氢氧化钠溶液吸收多余的有毒氯气,防止污染空气,C项选;D.氢氧化钠溶液能够与氯气发生反应,该装置无法收集氯气,D项不选;答案选C;(3)①由分析可知,浓H2SO4具有吸水性,可以吸收氯气中的水蒸气,起到干燥氯气的作用;②由分析可知,B中有色布条不褪色,C中有色布条褪色;③Na在盛有氯气的集气瓶中燃烧生成NaCl,NaCl溶于水得NaCl溶液,做焰色试验时,火焰的颜色为黄色;④氯气有毒,能和NaOH溶液反应,可用NaOH溶液吸收氯气,离子方程式为Cl2+2OH-═ClO-+Cl-+H2O。考点三氯离子的检验【例3】【实验探究】Cl-的检验实验现象离子方程式加入AgNO3溶液加入稀硝酸稀盐酸___________①___________②___________③NaCl溶液___________④___________⑤___________⑥Na2CO3溶液___________⑦___________⑧___________⑨【答案】
①产生白色沉淀
②沉淀不溶解
③Ag++Cl-=AgCl↓
④产生白色沉淀
⑤沉淀不溶解
⑥Ag++Cl-=AgCl↓
⑦产生白色沉淀
⑧
沉淀溶解,放出无色气体
⑨2Ag++CO=Ag2CO3↓、Ag2CO3+2H+=2Ag++CO2↑+H2O【解析】稀盐酸中加入AgNO3溶液,AgNO3电离产生的Ag+和HCl电离产生的Cl-反应生成白色沉淀AgCl,现象是产生白色沉淀;AgCl和硝酸不反应,故加入稀硝酸现象为沉淀不溶解;涉及的离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓;NaCl溶液中加入AgNO3溶液,AgNO3电离产生的Ag+和NaCl电离产生的Cl-反应生成白色沉淀AgCl,现象是产生白色沉淀;AgCl和硝酸不反应,故加入稀硝酸现象为沉淀不溶解;涉及的离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓;Na2CO3溶液中加入AgNO3溶液,AgNO3电离产生的Ag+和Na2CO3电离产生的反应生成白色沉淀Ag2CO3,现象是产生白色沉淀;Ag2CO3和硝酸反应生成AgNO3、H2O和CO2,故加入稀硝酸现象为沉淀溶解,放出无色气体;涉及的离子方程式为2Ag++CO=Ag2CO3↓、Ag2CO3+2H+=2Ag++CO2↑+H2O。【一隅三反】1.下列检验Cl-的方法正确的是()A.向某溶液中滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl-B.向某溶液中先滴加盐酸,再滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,说明溶液中有Cl-C.向某溶液中先滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,再滴加盐酸,沉淀不消失,说明溶液中有Cl-D.向某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液,若产生白色沉淀,说明溶液中有Cl-【答案】D【解析】A.可能生成碳酸银、硫酸银等沉淀,不能说明该溶液中有Cl−,故A错误;B.先滴加盐酸,引入Cl−,不能说明该溶液中有Cl−,故B错误;C.加入盐酸,不能排除Cl−的干扰,故C错误;D.因氯化银不能溶解于硝酸,滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液,若产生白色沉淀,可说明溶液中有Cl−,故D正确;故选D。2.现有三瓶标签脱落的无色透明溶液,分别是稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸,请设计两种方法鉴别它们。操作步骤现象及结论方法一(1)各取少量溶液于试管中,分别滴加____________溶液(2)各取剩余的两种溶液于试管中,分别滴加____________溶液(1)产生白色沉淀的是稀硫酸;(2)产生白色沉淀的是稀盐酸,剩余的是稀硝酸方法二(3)各取少量溶液于试管中,分别加入铜片;(4)各取剩余的两种溶液于试管中,分别滴加溶液(3)有气泡产生的是____________;(4)产生白色沉淀的是____________,剩余的是____________【答案】(1)或(2)(3)稀硝酸(4)稀硫酸稀盐酸【解析】方法一:(1)各取少量溶液于试管中,分别滴加或溶液,产生白色沉淀硫酸钡的是稀硫酸;(2)各取剩余的两种溶液于试管中,分别滴加溶液,产生白色沉淀氯化银的是稀盐酸,剩余的是稀硝酸;方法二:(1)各取少量溶液于试管中,分别加入铜片,有气泡产生的是稀硝酸;(2)各取剩余的两种溶液于试管中,分别滴加溶液,产生白色沉淀硫酸钡的是稀硫酸,剩余的是稀盐酸。3.下面是两位同学设计的证明碳酸钠样品中含有氯化钠的实验方案。甲:取样品少许加入试管中,加入适量的蒸馏水使之溶解,配成溶液,然后加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成。乙:取样品少许加入试管中,加入适量的自来水使之溶解,配成溶液,然后滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成。(1)两个方案均有不合理之处,请指出:①甲___。②乙___。(2)合理的实验方案为___。【答案】(1)①AgNO3溶液没有用稀硝酸酸化,不能排除CO的干扰用自来水配制溶液会引入Cl-,影响Cl-的检验②自来水中含有氯离子,用自来水配置溶液,无法确定固体中是否含有氯离子(2)取少许样品加入试管中,加入适量的蒸馏水配成溶液,然后加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成【解析】(1)甲:碳酸钠溶于水后,电离生成的碳酸根离子与银离子反应可生成碳酸银沉淀,会干扰氯离子的检验,故甲方案的不合理之处是:AgNO3溶液没有用稀硝酸酸化,不能排除CO的干扰用自来水配制溶液会引入Cl-,影响Cl-的检验;乙方案的不合理之处是:自来水中含有氯离子,用自来水配置溶液,无法确定固体中是否含有氯离子;(2)蒸馏水中不含有杂质离子,用蒸馏水配置溶液,再用硝酸酸化的硝酸银检验。故合理的实验方案为:取少许样品加入试管中,加入适量的蒸馏水配成溶液,然后加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成。考点四氯气性质综合【例4】(贵州黔西·高一期末)用如图所示装置探究氯气的性质,图中两支试管口均放置浸有NaOH溶液的棉花。下列对实验的分析正确的是A.①中淀粉KI试纸变蓝,说明氧化性强于B.②中产生白色沉淀,说明氯气与水反应生成C.③溶液先变红后褪色,说明氯气具有酸性和漂白性D.试管口浸有NaOH溶液的棉花可以吸收,其离子方程式为【答案】A【解析】A.高锰酸钾与浓盐酸反应产生Cl2,Cl2与KI反应生成I2,从而使淀粉KI试纸变蓝,可证明Cl2的氧化性强于I2,故A正确;B.②中产生的白色沉淀有可能是挥发出的氯化氢气体中的氯离子与银离子反应生成的氯化银沉淀,故B错误;C.③溶液先变红后褪色,说明氯水具有酸性和漂白性,而不是氯气,故C错误;D.NaOH溶液与反应的离子方程式为:,故D错误;故答案选A。【一隅三反】1.(山东德州·高一期末)用KMnO4与浓盐酸制备干燥纯净的Cl2,并进行相关性质实验,下列有关离子方程式书写错误的是A.制备原理:B.用湿润的淀粉-KI试纸检验Cl2时,试纸可能褪色,其原因为:C.氯气通入FeI2溶液中开始时的反应为:D.尾气处理的原理:【答案】C【解析】A.KMnO4与浓盐酸反应,生成Cl2、KCl、MnCl2等,制备原理:,A正确;B.试纸褪色的原因是起初生成的I2再被Cl2氧化为KIO3等,其原因为:,B正确;C.氯气通入FeI2溶液中,由于I-的还原能力大于Fe2+,所以开始时的反应为:Cl2+2I-=2Cl-+I2,C错误;D.制取Cl2的尾气,用NaOH溶液吸收,生成NaCl、NaClO等,处理的原理:,D正确;故选C。2.(辽宁·高一学业考试)下列关于氯及其化合物的叙述正确的是A.氯水是纯净物 B.漂白粉的有效成分是NaClOC.次氯酸具有强氧化性 D.氯气与铁反应生成氯化亚铁【答案】C【解析】A.氯水是氯气的水溶液,属于混合物,选项A错误;B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,选项B错误;C.次氯酸有强氧化性,可作强氧化剂,选项C正确;D.氯气与铁在点燃条件下反应生成氯化铁,选项D错误;答案选C。3.(上海·高一专题练习)现有下列仪器或装置,请回答下列问题(1)仪器①的名称是_______,装置D中的仪器②可改成下图所示仪器,下图所示仪器的名称是_______,其优点是_______。(2)用上图仪器组装成气体发生装置:用浓盐酸与MnO2制Cl2,并控制产生Cl2的速率,应选的装置是_______(填字母),气体发生装置中进行的反应是_______。(用化学方程式表示)(3)图为装置X,仅用装置X即可对气体发生装置中产生的氯气进行除杂、收集和尾气吸收。除杂时,氯气应从_______(填“b”或“c”)端导入。吸收氯气所用的试剂为_______,尾气吸收时发生反应的化学方程式为_______。(4)若用F装置进行CO还原Fe2O3的实验,实验室制取CO的方法一般采取甲酸脱水法(,甲酸沸点为100.6℃),用纯净的CO完成该实验。①除F、X外还需要的装置有_______,X中应加入的试剂是_______,X与其它导管连接的顺序是_______(填导管口的序号);②实验时,a处的可能的现象为_______;F装置中气球的作用是_______。【答案】(1)
长颈漏斗
恒压滴液漏斗
平衡上下压强,使液体顺利滴落(2)
DG
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(3)
c
NaOH
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(4)
DG
浓硫酸
dcbe
红棕色粉末逐渐变黑
收集尾气中的一氧化碳,防止污染空气【解析】(1)仪器①的名称是长颈漏斗;装置D中的仪器②可改成下图所示仪器,下图所示仪器的名称是恒压滴液漏斗,其优点是平衡装置中压强,使液体顺利滴落;(2)用浓盐酸与MnO2制Cl2,并控制产生Cl2的速率,反应为固液加热装置,且需要是分离漏斗控制反应的速率,故应选的装置是DG;气体发生装置中进行的反应是二氧化锰和浓盐酸加热生成氯化锰和水、氯气,MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;(3)除杂时,氯气应通过洗气瓶,故应长进短出,从c端导入。吸收氯气所用的试剂为氢氧化钠溶液,尾气吸收时发生反应为氢氧化钠和氯气生成氯化钠、次氯酸钠、水,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;(4)①采取甲酸脱水法制取一氧化碳,反应为固液加热反应,故除F、X外还需要的装置有DG,得到气体需要通过浓硫酸干燥装置进行干燥,故X中应加入的试剂是浓硫酸,X为干燥装置,应该在气体生成装置与CO还原Fe2O3的装置之间,且气体长进短出进行干燥,故与其它导管连接的顺序是dcbe;②实验时,a处氧化铁生成铁粉,故可能的现象为红棕色粉末逐渐变黑;一氧化碳气体有毒,F装置中气球的作用是收集尾气中的一氧化碳,防止污染空气;氯水与氯离子的检验(精练)题组一氯水题组一氯水1.(天津和平·高一学业考试)下列关于氯气、液氯、氯水的叙述正确的是A.氯气的液态形式可称为氯水或液氯B.氯水放置数天后,溶液漂白性会增强C.向NaOH的酚酞溶液中滴加氯水,溶液由红色变为无色D.纯净的在中安静地燃烧,集气瓶口产生白色烟雾【答案】C【解析】A.氯气的液态形式可称为液氯,氯水是混合物,A错误;B.氯水放置数天后,HClO分解生成HCl和O2,溶液漂白性会减弱,B错误;C.氯水显酸性,滴入氯水后氯气、盐酸、次氯酸均可与氢氧化钠反应,溶液从碱性变为酸性,红色褪去,溶液颜色由红色变为无色,C正确;D.纯净的氢气可以在氯气中安静燃烧,生成HCl气体,遇空气中的水分形成小液珠,集气瓶口能看到白雾,不是白烟,D错误;故选C。2.(上海市松江二中高一期末)氯气的水溶液称“氯水”,氯水中含有多种分子和离子,因此氯水有多重性质,下列有关新制氯水的说法中不正确的是A.新制氯水呈淡黄绿色,是因为氯水中溶解了未反应的Cl2B.新制氯水滴入硝酸银溶液中产生白色沉淀是因为氯水中有Cl-C.久置氯水酸性将增强D.新制氯水能使有色布条褪色是因为Cl2具有漂白性【答案】D【解析】氯水中含有三分子(H2O、Cl2、HClO)、四离子(H+、Cl-、ClO-、OH-),因此氯水具有漂白性(HClO)、强氧化性(HClO、Cl2)、酸性(HCl),久置的氯水中,HClO分解生成HCl和O2,HCl溶于水形成盐酸,氯水酸性增强。据此解答。A.新制氯水中,部分氯气与水反应生成盐酸和次氯酸。未反应完的氯气溶解在水中,使氯水呈淡黄绿色,故A项正确;B.新制氯水中存在HCl分子,向新制氯水中滴入硝酸银溶液,Ag+与Cl-反应产生白色沉,故B项正确;C.氯水久置后,氯水中的次氯酸分解生成氧气和HCl气体,HCl溶于水形成盐酸,溶液酸性增强,故C项正确;D.新制氯水能使有色布条褪色,是因为氯气与水反应生成的HClO具有漂白性,故D项错误。故答案为:D。3.(广西·南宁市第五十六中学高一期中)氯气是黄绿色气体,新制氯水也呈黄绿色,使新制氯水呈黄绿色的粒子是A.Cl2 B.H+ C.ClO– D.Cl–【答案】A【解析】氯气中只含Cl2分子,氯气是黄绿色气体,说明Cl2分子呈黄绿色,新制氯水也呈黄绿色,使新制氯水呈黄绿色的粒子是Cl2分子,故选A。4.(山东枣庄·高一期末)在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是A.将足量新制氯水加入到滴有酚酞的NaOH溶液中,红色逐渐消失,说明溶液中NaOH被氯水中的HCl和HClO完全反应掉B.先加入盐酸酸化,再加入AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl-存在C.溶液呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在D.加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明溶液中有Cl2存在【答案】C【解析】A.将足量新制氯水加入到滴有酚酞的NaOH溶液中,Cl2与水反应产生HCl、HClO,反应产生的酸会中和NaOH,使溶液的碱性减弱,红色变浅;当加入氯水足量时红色逐渐消失,可能是溶液中NaOH被氯水中的HCl和HClO完全反应掉,也可能是氯水中的HClO、ClO-将有色物质氧化为无色物质,A错误;B.加入盐酸酸化时,HCl电离产生Cl-,Cl-与加入的AgNO3溶液中Ag+变为AgCl沉淀,因此不能说原溶液中有Cl-存在,B错误;C.Cl2与水的反应是可逆反应,氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在,C正确;D.加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明溶液中有氧化性的微粒,可能是HClO,也可能是ClO-,而不能说明其中含有Cl2存在,D错误;故合理选项是C。5.(辽宁·高一学业考试)下列关于HClO的性质叙述错误的是A.HClO是一元弱酸 B.HClO不稳定,见光易分解C.HClO具有强氧化性 D.HClO中氯元素的化合价为价【答案】D【解析】A.HClO是一元弱酸、酸性比碳酸弱,A正确;
B.HClO不稳定,见光易分解为盐酸和氧气,B正确;C.HClO中氯元素化合价易降低到-1、具有强氧化性,C正确;D.HClO中CI元素的化合价为价,D错误;答案选D。6.(湖南·益阳市箴言中学高一期末)某化学兴趣小组将氯气通入水中制得新制氯水,并对新制氯水的成分和性质进行了研究,实验过程如下:(1)实验一的现象表明,新制氯水具有_______性和_______性。(2)实验二中“红色不褪去”的原因_______(用化学方程式表示)。(3)实验三中可以得到一种常见的杀菌消毒剂,其有效成分为_______(填化学式)。(4)为了验证新制氯水中是否存在Cl-,在滴加AgNO3溶液之前,往往先用硝酸酸化,以排除_______等离子的干扰(填离子符号)。【答案】(1)
酸
强氧化(或漂白性)(2)2HClO2HCl+O2↑(3)NaClO(4)CO或OH-【解析】新制氯水中氯气和水生成盐酸和次氯酸,体现出酸性和强氧化性,能使石蕊试液变色后褪色;次氯酸不稳定,受热或见光容易分解为盐酸和氧气,导致其强氧化性消失。(1)酸性溶液能使石蕊试液变红色,一段时间颜色褪去,说明新制氯水具有酸性和漂白性(或强氧化性);(2)氯水中次氯酸不稳定,受热或见光容易分解为盐酸和氧气,导致强氧化性消失,2HClO2HCl+O2↑;(3)氯气和氢氧化钠生成次氯酸钠和氯化钠,次氯酸钠是杀菌消毒剂的有效成分,故为NaClO;(4)银离子和氢氧根离子、碳酸根离子也会生成银的沉淀,实验先用硝酸酸化以排除CO或OH-等离子的干扰。7.(海南·高一期末)某化学小组采用下图所示装置制备Cl2并探究其化学性质。回答下列问题:(1)连接好装置,加入药品之前,应进行的操作是___________。(2)装置B中应加入的药品为___________,以除去中的HCl。(3)装置A中发生反应的离子方程式为___________。(4)装置D、E中观察到的现象依次是___________,由此可得出的结论是___________。(5)装置C中反应后溶液中的氯以两种形式存在,其中一种为,该反应的化学方程式为___________。(6)装置F的作用为___________。【答案】(1)检查装置的气密性(2)饱和食盐水(3)(4)
干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条褪色
Cl2无漂白性,次氯酸有漂白性(5)(6)吸收多余的氯气,防止污染空气【解析】本题以微型实验的方式模拟实验室制氯气并探究其性质,装置A为氯气的发生装置,反应原理为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,装置B为装有饱和食盐水,作用是除去Cl2中的HCl,C装置为Cl2与热的KOH溶液反应的性质实验装置,D装置为先通入浓硫酸干燥Cl2,在经过干燥的有色布条,检验氯气是否有漂白性,E装置为将氯气通入湿润的有色布条,检验氯水的漂白性,最后通入盛有NaOH溶液的试管进行吸收过量的氯气,进行尾气处理,防止污染环境,据此分析解题。(1)制备气体或与气体有关的实验时需连接好装置后应该先检查装置的气密性,再装入药品,故答案为:检查装置的气密性;(2)由分析可知,装置B中应加入的药品为饱和食盐水,以除去中的HCl,故答案为:饱和食盐水;(3)由分析可知,装置A中发生反应的反应方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,则其离子方程式为,故答案为:;(4)干燥的氯气无漂白性,次氯酸有漂白性,因此装置D中干燥的有色布条不褪色,装置E中湿润的有色布条褪色,故答案为:干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条褪色;Cl2无漂白性,次氯酸有漂白性;(5)根据信息可分析出反应产物为和KCl,利用化合价升降相等可配平方程式:,故答案为:;(6)氯气有毒,需要考虑尾气处理,一般用NaOH溶液处理,由分析可知,装置F的作用为吸收多余的氯气,防止污染空气,故答案为:吸收多余的氯气,防止污染空气。8.(天津和平·高一期末)采用如图装置制取一定量的饱和氯水,并进行氯水的性质实验。(1)在装入药品前应进行的操作___________。(2)写出丁装置中发生反应的离子方程式为___________。(3)用制得的氯水分别进行下列实验:①滴入碳酸钠溶液中,有气体生成,说明氯水中发生反应的粒子是___________;②滴到蓝色石蕊试纸上的现象为___________。(4)久置的氯水漂白效果明显不足或消失的原因,用化学方程式表示:___________。(5)某同学欲用上述实验中所用的浓盐酸和蒸馏水配制的稀盐酸,需要量取浓盐酸___________。(6)已知高锰酸钾与浓盐酸反应也可产生氯气,反应如下:反应中被氧化的元素是___________,被氧化时,被还原的为___________。【答案】(1)检查装置气密性(2)(3)
蓝色石蕊试纸先变红,后褪色(4)(5)12.5(6)
1.6【解析】由实验装置图可知,装置甲中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氨气中混有氯化氢和水蒸气,装置乙中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置丙中氯气溶于水制备氯水,装置丁中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气,防止污染空气。(1)该实验涉及气体的制备与反应,则在装入药品前应检查装置气密性,故答案为:检查装置气密性;(2)丁装置中发生的反应为氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为,故答案为:;(3)①氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,碳酸的酸性强于次氯酸,弱于盐酸,滴入碳酸钠溶液中,有气体生成,说明氯水中盐酸电离出的氢离子与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体,故答案为:;②氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,溶液呈酸性,溶液中次氯酸具有强氧化性,能使有机色质漂白褪色,则氯水滴到蓝色石蕊试纸上的现象为蓝色石蕊试纸先变红,后褪色,故答案为:蓝色石蕊试纸先变红,后褪色;(4)久置的氯水漂白效果明显不足或消失的原因是氯水中的次氯酸遇光分解生成盐酸和氧气,次氯酸溶液的浓度减小,漂白能力降低或消失,分解反应的化学方程式为,故答案为:;(5)设需要量取浓盐酸的体积为VmL,由稀释定律可得:12mol/L×V×10—3L=0.3mol/L×500×10—3L,解得V=12.5,故答案为:12.5;(6)由反应方程式可知,反应中氯化氢中氯元素化合价部分升高被氧化,氯化氢表现酸性和还原性,若反应中有8mol氯化氢被氧化,设被还原的高锰酸钾的物质的量为amol,由得失电子数目守恒可得:8mol×1=amol×5,解得a=1.6,故答案为:Cl;1.6。题组二氯气与碱反应题组二氯气与碱反应1.(山东·临沂第十九中学高一阶段练习)氯气广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。某化学实验小组设计如图装置制取氯气,并探究其化学性质。已知:氯气易溶于CC14等有机溶剂。回答下列问题:(1)仪器a的名称是___________。A中发生反应的离子方程式为___________(2)装置B的作用是___________,装置C中的试剂是___________(填名称)。(3)D处收集纯净的氯气,D处装置可选用_____(填序号)。(4)能够证明氯气跟水发生反应的现象是___________。(5)装置G中溶液的红色逐渐褪去而得到无色溶液。小组同学认为溶液红色褪去的原因可能有两种,一种是氯气与水反应产生HClO具有漂白性,使红色褪去;另一种是___________(请用简要文字回答)。【答案】(1)
分液漏斗
MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O(2)
吸收Cl2中的HCl
浓硫酸(3)III(4)E中布条不褪色,F中布条褪色(5)氯气与NaOH溶液反应,使红色褪去【解析】共热A中MnO2和浓盐酸制备Cl2,因浓盐酸易挥发,水会蒸发,A中制得的Cl2混有HCl、H2O,B中盛放饱和NaCl溶液,作用是吸收Cl2中的HCl,C中盛放浓硫酸,作用是干燥Cl2,D中用向上排空气法收集Cl2,E中干燥的红色布条不褪色,F中湿润的红色布条褪色,对比E、F可知Cl2本身没有漂白性,Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白性,G中盛放滴有酚酞的NaOH溶液吸收尾气,红色变浅甚至褪色。(1)仪器a的名称是分液漏斗;共热A中MnO2和浓盐酸制备Cl2,A中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O;(2)B中盛放饱和NaCl溶液,作用是吸收Cl2中的HCl;C中盛放浓硫酸,作用是干燥Cl2;(3)氯气的密度比空气大,可用向上排空气法收集,选III;(4)结合分析可知能够证明氯气跟水发生反应的现象是E中布条不褪色,F中布条褪色;(5)装置G中酚酞遇NaOH变红,溶液的红色逐渐褪去可能有两种,一种是氯气与水反应产生HClO具有漂白性,使红色褪去;另一种是氯气与NaOH溶液反应,使红色褪去。2.(天津)实验室用如下装置制取氯气,并用氯气进行系列实验。回答下列问题:(1)A中盛有浓盐酸,B中盛有,写出反应的离子方程式:______。(2)试管C中盛放饱和氯化钠溶液,D中盛放浓硫酸,E中为红色干布条,F中为红色湿布条,可观察到E、F中的现象是______,对比E和F中的现象可得出的结论及解释是______。(3)装置G处的现象为______,写出发生反应的化学方程式______。(4)用离子方程式表示试剂X的作用:______。(5)家庭中常用消毒液(主要成分NaClO)与洁厕灵(主要成分盐酸)清洁卫生。某品牌消毒液包装上说明如下图。注意事项:1.本品对棉织品有漂白脱色作用,对金属制品有腐蚀作用。2.密封保存,请勿与洁厕灵同时作用。3.保质期为一年Ⅰ.NaClO有较强的______(填“氧化”、“还原”)性,所以是常用的消毒剂和漂白剂。Ⅱ.“消毒液与洁厕灵同时使用”会产生有毒的气体,写出反应的离子方程式:______。【答案】
(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
E中布条不褪色,F中布条褪色
干燥的氯气没有漂白性,湿润的氯气有漂白性,因为氯气与水反应可生成具有漂白性的次氯酸
棉花团变为蓝色
Cl2+2KI=I2+2KCl
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(5)氧化
Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O【解析】实验室用浓盐酸与二氧化锰加热反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制备的氯气中含有氯化氢、水,依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去杂质,依次通过干燥有色布条、湿润有色布条验证氯气是否具有漂白性,再通过G装置验证氯气的氧化性,氯气有毒,能够与氢氧化钠溶液反应,可以用氢氧化钠溶液吸收尾气,以此解答该题。(1)装置A、B是氯气的制备装置,MnO2与浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应生成氯气、氯化锰和水,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;(2)E中为红色干布条,F中为红色湿布条,干燥的氯气无漂白性,氯气和水反应生成次氯酸,而次氯酸有强氧化性,具有漂白作用,所以可观察到的现象是E中布条不褪色,F中布条褪色,对比E和F中现象的差异可得出的结论是干燥的氯气没有漂白性,湿润的氯气具有漂白性;(3)生成的氯气与G处碘化钾溶液反应生成单质碘,发生的反应为:Cl2+2KI=I2+2KCl,淀粉遇碘变蓝,所以G处的现象是棉花团变为蓝色,故答案为:棉花团变为蓝色;Cl2+2KI=I2+2KCl;(4)试剂X为氢氧化钠,可吸收多余的氯气,防止污染环境,反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;(5)Ⅰ.NaClO具有较强的氧化性,所以可以常用作消毒剂和漂白剂,故答案为:氧化;Ⅱ.“消毒液与洁厕灵同时使用”会发生歧化反应,生成有毒的氯气,其离子方程式为:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O。3.(河北)某研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与盐酸溶液反应可制取氯气,化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2↑+2H2O,他们设计如下装置制取氯气并验证其性质。请回答下列问题:(1)该反应中的氧化剂是___________,氧化产物与还原产物物质的量之比是___________。方程式表示漂白粉在空气中的漂白原理___________。(2)该实验中A部分的装置是___________(填字母)。a.b.c.d.(3)装置B中饱和食盐水的作用是___________。(4)装置C中的实验现象是___________。(5)实验结束时发现装置E中有色布条并没有褪色,此时取下E装置,加入少量蒸馏水,塞紧塞子振荡,有色布条褪色,写出有色布条褪色的原因是:___________(用化学方程式和必要的文字说明)。(6)装置F作用是___________,实验结束后为了检验溶液中含有Cl-,请写出实验方案:___________。【答案】(1)
Ca(ClO)2
1:1
Ca(ClO)2+CO2+H2O=2HClO+CaCO3↓(2)b(3)除去Cl2中的HCl气体(4)导管口有气泡,溶液变蓝(5)加入蒸馏水,Cl2与H2O反应:Cl2+H2O=HCl+HClO,HClO漂白有色布条(6)
吸收尾气氯气,防止污染空气
取少量反应后的溶液于试管中,加入HNO3酸化的AgNO3溶液中,若有白色沉淀生成,则证明溶液中含有Cl-【解析】漂白粉与盐酸混合加热反应产生Cl2,Cl2与KI在溶液中发生置换反应,产生I2和KCl,I2遇淀粉溶液变为蓝色;Cl2经浓硫酸干燥后通入盛有干燥有色布条的D中,通过观察干燥的有色布条是否褪色验证氯气是否具有漂白性;氯气是有毒气体,经NaOH溶液尾气处理后再进行排放。(1)反应Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2↑+2H2O中,Ca(ClO)2中Cl的化合价降低,做氧化剂,生成还原产物氯气,4mol盐酸中2mol做还原剂生成氧化产物氯气,故氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:1。漂白粉使用时,在溶液中Ca(ClO)2与溶解在水中的CO2发生反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O=2HClO+CaCO3↓。(2)在装置A中,漂白粉与盐酸混合加热制取氯气,由于反应条件是加热,反应物的状态是固体与液体混合物,因此应该选用装置b。(3)装置A反应后有HCl气体过来,在装置B中放饱和食盐水可以除去Cl2中的HCl气体,故答案为:除去Cl2中的HCl气体;(4)在装置C中,Cl2与溶液中的KI会发生反应:2KI+Cl2=2KCl+I2,I2遇淀粉溶液变为蓝色,因此在装置B中观察到的实验现象是导管口有气泡,溶液变蓝,故答案为:导管口有气泡,溶液变蓝;(5)实验结束时发现装置E中有色布条并没有褪色,此时取下E装置,加入少量蒸馏水,塞紧塞子振荡,有色布条褪色,有色布条褪色是由于Cl2与加入的水发生反应:Cl2+H2O=HCl+HClO,生成的HClO有强氧化性,能将有色布条氧化漂白,故答案为:加入蒸馏水,Cl2与H2O反应:Cl2+H2O=HCl+HClO,HClO漂白有色布条;(6)装置F中氢氧化钠溶液吸收尾气氯气,防止污染空气;实验结束后,可根据AgCl是既不溶于水,也不溶于酸的性质检验溶液中含有Cl-,实验方案是:取少量反应后的溶液于试管中,加入HNO3酸化的AgNO3溶液中,若有白色沉淀生成,则证明溶液中含有Cl-,故答案为:吸收尾气氯气,防止污染空气;取少量反应后的溶液于试管中,加入HNO3酸化的AgNO3溶液中,若有白色沉淀生成,则证明溶液中含有Cl-。4.为了研究氯水能否和碳酸钙发生化学反应,某学生设计如下实验:实验一:向盛有饱和氯水的锥形瓶中加入大理石,并充分振荡,观察到氯水的黄绿色褪去并同时产生少量气体。实验二:取上述实验一后锥形瓶中清液,进行如下实验:(1)该清液滴在有色布条上有极强的漂白作用。(2)该清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀。(3)该清液中滴加盐酸可产生大量气体。(4)该清液加热后变浑浊并产生大量气体。实验三:该学生设想用下列装置收集实验二中产生的气体作进一步检验。回答下列问题:(1)在实验二中,清液滴在有色布条上有极强的漂白作用说明该清液中含有____(写化学式);清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀说明该清液中含有____离子;清液中滴加盐酸产生的气体是____;清液加热后产生浑浊的原因是因为生成了____(用化学式表示)。(2)实验三中,洗气装置内的洗涤液一般用____溶液。(3)该学生通过上述实验,写出了氯水和碳酸钙反应的化学方程式____。【答案】(1)
HClO
Ca2+
CO2
CaCO3(2)饱和NaHCO3(3)2CaCO3+2Cl2+2H2O=Ca(HCO3)2+2HClO+CaCl2【解析】研究氯水能否和碳酸钙发生化学反应,利用反应后的溶液及产生的气体进行验证,通过分析反应是否产生次氯酸、二氧化碳等。(1)有极强的漂白作用,说明含有HClO;清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀,白色沉淀是碳酸钙,说明该清液中含有Ca2+;清液中滴加盐酸产生的气体应该是CO2;该清液加热后变浑浊并产生大量气体,说明含有碳酸氢钙,加热使其分解生成了白色沉淀CaCO3和CO2;(2)实验三中产生的气体为CO2,此时会混有挥发的HCl杂质,可以用饱和NaHCO3溶液除去,故此处填饱和NaHCO3溶液;(3)根据以上分析可知,反应中生成物是碳酸氢钙、氯化钙和次氯酸,方程式是2CaCO3+2Cl2+2H2O===Ca(HCO3)2+2HClO+CaCl2。题组三氯离子的检验题组三氯离子的检验1.检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl-),正确的操作是A.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生B.向未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生C.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,加入盐酸,沉淀不消失D.向未知溶液中加入稀盐酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生【答案】B【解析】A.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,则溶液中可能存在氯离子、碳酸根离子等,A错误;B.向未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加AgNO3溶液,有白色沉淀产生,则未知溶液中肯定存在氯离子,B正确;C.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,加入盐酸,沉淀不消失,可能存在氯离子或银离子,C错误;D.向未知溶液中加入稀盐酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,因加入试剂中存在氯离子,故此实验无法证明原溶液中肯定存在氯离子,D错误。答案选B。2.下列检验某无色溶液中是含有氯离子的实验,试剂和现象正确的是A.硝酸银溶液,有白色沉淀B.硝酸银溶液和稀硝酸,有白色沉淀C.硝酸银溶液和稀硫酸,有白色沉淀D.硝酸银溶液和稀盐酸,有白色沉淀【答案】B【解析】A.某无色溶液中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀,白色沉淀可能是氯化银、氢氧化银、硫酸银等,溶液中不一定含有氯离子,故不选A;B.某无色溶液中滴加硝酸银溶液和稀硝酸,有白色沉淀,白色沉淀一定是氯化银,溶液中一定含有氯离子,故选B;C.某无色溶液中滴加硝酸银溶液和稀硫酸,有白色沉淀,白色沉淀可能是硫酸银,溶液中不一定含有氯离子,故选B;D.某无色溶液中滴加硝酸银溶液和稀盐酸,有白色沉淀,由于滴加盐酸引入了氯离子,所以原溶液中不一定含有氯离子,故不选D;选B。3.能够用来鉴别BaCl2、NaCl、Na2CO3三种物质的一种试剂是A.AgNO3溶液 B.稀硫酸 C.稀盐酸 D.稀硝酸【答案】B【解析】A.硝酸银与三种物质均生成白色沉淀,无法鉴别,故A不符合题意;B.硫酸与氯化钡反应生成白色沉淀,与碳酸钠反应生成气体,与氯化钠不反应无明显现象,三者现象不同,故可以鉴别,故B符合题意;C.HCl
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