2019高考化學(xué) 難點剖析 專題21 氯水的性質(zhì)探究講解.doc

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專題21 氯水的性質(zhì)探究 一、高考題再現(xiàn) 1．（2018北京）下列實驗中的顏色變化，與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是 A B C D 實驗 NaOH溶液滴入FeSO4溶液中 石蕊溶液滴入氯水中 Na2S溶液滴入AgCl濁液中 熱銅絲插入稀硝酸中 現(xiàn)象 產(chǎn)生白色沉淀，隨后變?yōu)榧t褐色 溶液變紅，隨后迅速褪色 沉淀由白色逐漸變?yōu)楹谏? 產(chǎn)生無色氣體，隨后變?yōu)榧t棕色 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 詳解：A項，NaOH溶液滴入FeSO4溶液中產(chǎn)生白色Fe（OH）2沉淀，白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀時的反應(yīng)為4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，該反應(yīng)前后元素化合價有升降，為氧化還原反應(yīng)；B項，氯水中存在反應(yīng)Cl2+H2OHCl+HClO，由于氯水呈酸性，石蕊溶液滴入后溶液先變紅，紅色褪色是HClO表現(xiàn)強氧化性，與有色物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)；C項，白色沉淀變?yōu)楹谏珪r的反應(yīng)為2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl，反應(yīng)前后元素化合價不變，不是氧化還原反應(yīng)；D項，Cu與稀HNO3反應(yīng)生成Cu（NO3）2、NO氣體和H2O，氣體由無色變?yōu)榧t棕色時的反應(yīng)為2NO+O2=2NO2，反應(yīng)前后元素化合價有升降，為氧化還原反應(yīng)；與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是C項，答案選C。 二、考點突破 氯水的成分：Cl2+H2OHCl+HClO 微粒成分 Cl2 能置換出溴、碘，氧化亞鐵離子、亞硫酸根離子 H2O 氯水中加入白色CuSO4粉末變藍色 H+ 能使紫色石蕊試液變紅，與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生CO2 Cl- 加入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀 HClO 能使有色布條褪色 ClO- 能使有色布條褪色 OH- 酸性溶液中濃度很小 典例1氯水中存在多種分子和離子，它們在不同的反應(yīng)中表現(xiàn)出不同的性質(zhì)，下列結(jié)論正確的是 A． 加入有色布條，片刻后有色布條褪色，說明有Cl2存在 B． 溶液呈淺黃綠色，且有刺激性氣味，說明有Cl2存在 C． 先加入鹽酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，說明有Cl-存在 D． 氯水放置數(shù)天后，pH變大，幾乎無漂白性 【答案】B 典例2能使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍的是（　?。? ①氯水 ②溴水 ③碘水 ④氯化鈉 ⑤溴化鉀 A． ①② B． ①②③ C． ①②④ D． ①③⑤ 【答案】B 【解析】①氯水與KI反應(yīng)生成碘，能使?jié)駶櫟牡矸?碘化鉀試紙變藍，正確；②溴水與KI反應(yīng)生成碘，能使?jié)駶櫟牡矸?碘化鉀試紙變藍，正確；③碘水含有碘，可使淀粉變藍色，正確；④氯化鈉與KI不反應(yīng)，無碘單質(zhì)生成，所以不能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{，錯誤；⑤溴化鉀不能氧化碘離子生成碘單質(zhì)，所以不能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{，錯誤。 典例3下列試劑的保存方法錯誤的是（ ） A． 實驗室少量的鈉保存在煤油中 B． 新制的氯水保存在棕色玻璃瓶中 C． 氫氟酸(HF)保存在無色的玻璃瓶中 D． 氫氧化鈉溶液保存在帶橡皮塞的玻璃瓶中 【答案】C 【解析】A. 鈉極易與水或氧氣反應(yīng)，實驗室少量的鈉保存在煤油中，A正確；B. 新制的氯水見光易分解，需要保存在棕色玻璃瓶中，B正確；C. 氫氟酸(HF)能與二氧化硅反應(yīng)，需要保存在塑料瓶中，C錯誤； D. 氫氧化鈉溶液能與二氧化硅反應(yīng)生成黏性較強的硅酸鈉溶液，需要保存在帶橡皮塞的玻璃瓶中，D正確。 典例4將少量氯水加入KI溶液中振蕩,再加入CCl4,振蕩,靜置后觀察到的現(xiàn)象是（ ） A． 形成均勻的紫色溶液 B． 有紫色沉淀析出 C． 液體分層,上層呈紫紅色 D． 液體分層,下層呈紫紅色 【答案】D 典例5根據(jù)氯水分別與如圖四種物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)選擇正確的表述 A． a反應(yīng)的離子方程式可能是：2Fe2+ +4Br－+3Cl2 ＝2Fe3+ +2Br2 +6Cl－ B． b反應(yīng)中產(chǎn)生無色無味氣體，說明HClO的酸性強于H2CO3 C． c反應(yīng)的現(xiàn)象中知可以直接利用硝酸銀溶液檢驗Cl－ D． d反應(yīng)的最終現(xiàn)象是紫色石蕊溶液褪色，因為Cl2具有漂白性 【答案】A 【解析】A. 亞鐵離子、溴離子均可以被氯氣氧化，則a反應(yīng)的離子方程式可能是：2Fe2+ +4Br－+3Cl2＝2Fe3+ +2Br2+6Cl－，A正確；B. 氯水中的鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳氣體，HClO的酸性弱于H2CO3，B錯誤；C. 與硝酸銀溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀的不一定為氯離子，不能直接檢驗Cl－，C錯誤；D. d反應(yīng)的最終現(xiàn)象是紫色石蕊溶液褪色，因為次氯酸具有漂白性，氯氣沒有漂白性，D錯誤。 典例6下列有關(guān)Cl2的敘述中不正確的是 A． 氯水能夠使石蕊試液先變紅后褪色，說明氯水中存在H+和漂白性物質(zhì) B． 在加壓條件下,氯氣轉(zhuǎn)化為液氯，可儲存于鋼瓶中,便于運輸和使用 C． 舍勒在實驗中意外地發(fā)現(xiàn)了一種黃綠色氣體,并將該氣體的組成元素命名為氯 D． 氯氣常用于自來水的消毒、農(nóng)藥的生產(chǎn)、藥物的合成等領(lǐng)域 【答案】C 【解析】A、氯水中含有HCl和HClO，前者電離出H+，使石蕊試液先變紅，后者具有強氧化性和漂白性，所以石蕊試液變紅后褪色，A正確；B、氯氣易液化，在加壓下可以轉(zhuǎn)化為液態(tài)氯氣，且在常溫下不與鐵反應(yīng)，故可儲存于鋼瓶中，便于運輸和使用，B正確；C、舍勒在實驗中意外地發(fā)現(xiàn)了一種黃綠色氣體，當時他未確認該氣體的組成成分，后經(jīng)化學(xué)家戴維確認該氣體只含有一種元素且命名為氯，C錯誤；D、Cl2的用途廣泛，可用于自來水消毒、農(nóng)藥的生產(chǎn)、藥物的合成等領(lǐng)域，D正確。 典例7化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，下列說法錯誤的是( ) A． 氯水能使織物褪色，對金屬材料也有腐蝕作用 B． 氫氧化鋁是治療胃酸過多的一種藥劑 C． 二氧化硅是制造光電池的常用材料 D． 氧化鋁熔點很高，可制造高溫耐火材料 【答案】C 典例8為探究新制飽和氯水的成分，進行如下實驗，下列實驗現(xiàn)象及結(jié)論不合理的是： A． 呈現(xiàn)淺黃綠色，說明氯水含有Cl2 B． 向飽和氯水中加入稀硝酸酸化后的AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明含有Cl— C． 向飽和氯水中加入NaHCO3粉末，有氣泡產(chǎn)生，說明含有H+ D． 向飽和氯水中加入品紅溶液褪色，說明含有Cl2 【答案】D 【解析】氯水中存在平衡Cl2+H2OHCl+HClO，A．只有氯氣有顏色，為黃綠色，氯水呈淺黃綠色是由于含有氯氣，A正確；B．溶液與硝酸銀反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，只能是氯離子與銀離子反應(yīng)得到AgCl白色沉淀，說明氯水中含有Cl-，B正確；C．向飽和氯水中加入NaHCO3粉末，有氣泡產(chǎn)生，說明有二氧化碳生成，因此溶液中含有H+，C正確；D．向飽和氯水中加入品紅溶液褪色，說明氯水中含有HClO，氯氣沒有漂白性，D錯誤。 典例9有關(guān)氯氣和氯水性質(zhì)的敘述正確的是( ) A． 向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液顏色變成棕黃色，說明氯水中含有HClO B． 飽和氯水久置時Cl－增多、水分子減少，酸性增強 C． 過量的鐵在氯氣中燃燒可生成氯化亞鐵 D． 不能用pH試紙測定氯水的pH，是因為其中含有的Cl2有漂白性 【答案】B 【解析】氯水中氯氣分子把FeCl2氧化為FeCl3，說明氯氣分子存在，不能說明氯水中含有HClO，A錯誤；飽和氯水中含有HClO，久置時，HClO分解為鹽酸和氧氣，溶液H+、Cl－數(shù)目增多，有少量水揮發(fā)，溶液中氫離子濃度增大，酸性增強，B正確；過量的鐵在氯氣中燃燒仍然生成氯化鐵，因為氯氣具有強的氧化性，把鐵直接氧化為+3價，C錯誤；氯水中含有的HClO具有漂白作用，不是氯氣，D錯誤。 典例10下列關(guān)于氯水的敘述，正確的是(　　) A． 新制氯水中只含有Cl2和H2O分子 B． 新制氯水可使藍色石蕊試紙先變紅后褪色 C． 光照氯水有氣泡逸出，該氣體是Cl2 D． 氯水放置數(shù)天后，酸性增強 【答案】BD 典例11某學(xué)生社團根據(jù)老師的指導(dǎo)進行實驗研究：一塊下襯白紙的玻璃片上有a、b、c、d四個位置，分別滴加濃度為0.1 mol/L的四種溶液各1滴，每種彼此分開，形成一個個小液滴。在圓心e處放置2粒芝麻粒大小的KMnO4晶體，然后向KMnO4晶體滴加一滴濃鹽酸，并將表面皿蓋好。可觀察到a、b、c、d、e五個位置均有明顯反應(yīng)。 完成下列填空： （1）.e處立即發(fā)生反應(yīng)，化學(xué)方程式如下，請配平，并標出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目。___________ KMnO4＋HCl(濃)→KCl＋MnCl2＋Cl2↑＋H2O （2）.在元素周期表中Cl、Br、I位于___________________ 族 ，它們最高價氧化物所對應(yīng)水化物酸性最強的是__________________（填化學(xué)式）。 （3）.b處實驗現(xiàn)象為________________________。d處反應(yīng)的離子方程式為________________，通過此實驗________（填“能”或“不能”）比較Cl2、FeCl3、KMnO4三種物質(zhì)氧化性的強弱。若能，則其氧化性由強到弱的順序是__________________。 （4）.常溫下，向飽和氯水中逐滴滴入0.1mol/L的氫氧化鈉溶液，pH變化如下圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是________ A．①處所示溶液中存在的電離平衡不止一個 B．由①到②的過程中，溶液由酸性逐漸變?yōu)閴A性 C．由①到②的過程中，水的電離程度逐漸減弱 D．②處所示溶液中：c(Na+)＝c(Cl－) + c(ClO－) 【答案】 ⅦA族 HClO4 由無色變?yōu)樗{色 Cl2＋2Fe2+→2 Cl－＋ 2Fe3+ 能 KMnO4>Cl2>FeCl3 A、D 【解析】(1)反應(yīng)中Mn元素的化合價由+7降低為+2，得到的電子為(7-2)e-=5e-，Cl元素的化合價由-1升高為0，失去的電子為2(1-0)e-=2e-，根據(jù)化合價升降守恒，KMnO4配上系數(shù)2，氯氣配上系數(shù)5，再通過觀察法配平，得：2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中，Mn元素的化合價由+7降低為+2，得到的電子為2(7-2)e-=10e-，Cl元素的化合價由-1升高為0，失去的電子為52(1-0)e-=10e-，單線橋標出反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目為，故答案為：； (2)Cl、Br、I最外層均為7個電子，在元素周期表中均位于ⅦA族，元素的非金屬性越強，最高價氧化物所對應(yīng)水化物酸性越強，酸性最強的是HClO4，故答案為：ⅦA；HClO4； (3)在圓心e處放置2粒芝麻粒大小的KMnO4晶體，然后向KMnO4晶體滴加一滴濃鹽酸，濃鹽酸與高錳酸鉀反應(yīng)放出氯氣。b處氯氣能置換出碘，2KI+Cl2═2KCl+I2，碘遇淀粉變藍色，d處發(fā)生的反應(yīng)為：2FeCl2+Cl2═2FeCl3，離子方程式為Cl2＋2Fe2+=2 Cl－＋2Fe3+，F(xiàn)e3+和SCN-反應(yīng)使溶液變紅色。e處實驗說明氧化性KMnO4＞Cl2，d處實驗說明氧化性Cl2＞FeCl3，因此，三種物質(zhì)氧化性強弱順序為KMnO4＞Cl2＞FeCl3，故答案為：由無色變?yōu)樗{色；Cl2＋2Fe2+=2 Cl－＋2Fe3+；能；KMnO4>Cl2>FeCl3； (4)A．①點時沒有加入氫氧化鈉，溶液中存在HClO和水的電離平衡，故A正確；B．根據(jù)圖像，由①到②的過程中，溶液由酸性逐漸減弱，直至中性，沒有變成堿性，故B錯誤；C．①到②溶液c(H+)之間減小，酸對水的電離的抑制程度減小，則水的電離程度逐漸增大，故C錯誤；D．②點時溶液pH=7，則c(H+)=c(OH-)，根據(jù)電荷守恒得c(H+)+c(Na+) =c(Cl-)+c(ClO-) +c(OH-)，所以c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)，故D正確；故選AD。 典例12某學(xué)習(xí)小組設(shè)計以下四個實驗探究氯水的成分，請根據(jù)下表回答問題。 實驗序號 實驗方法 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 ① 將氯水滴加到AgNO3溶液中 生成白色沉淀 ② 將氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中 ③ 淀粉KI試紙變藍色 氯水中含有Cl2 ④ 將足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中 氯水中含有H＋ (1)實驗①得出的結(jié)論__________________________________________。 (2)指出實驗②和實驗④中的“實驗現(xiàn)象”：②_____________；④____________。 (3)實驗③中“實驗方法”的具體操作過程是：___________________________________。 (4)通過實驗②的 “實驗現(xiàn)象”，同學(xué)們得出兩個不同的結(jié)論。這兩個結(jié)論可能是a_____________，b．_________。請設(shè)計簡單的實驗證明哪一個是正確的_______。 【答案】 氯水中含有Cl－ 溶液褪色　 有氣泡冒出 取一片淀粉KI試紙，置于表面皿或玻璃片上，用潔凈的玻璃棒蘸取氯水，滴在試紙上 氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液褪色 氯水中含有H＋，中和OH－使溶液褪色 向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液顯堿性，若溶液不再顯紅色，證明紅色消失是HClO的漂白作用引起的；若溶液重新顯紅色，證明是H＋的中和作用引起的 【解析】(1)加入硝酸銀生成白色AgCl沉淀,可證明氯水中含有,因此，本題正確答案是:氯水中含有; (4)氯水中含有鹽酸,可與NaOH發(fā)生中和反應(yīng),含有次氯酸,具有強氧化性和漂白性,都可使溶液褪色,則兩種可能情況為:a為氯水加入到NaOH溶液中發(fā)生了中和反應(yīng)而使溶液褪色,b為氯水中含有次氯酸就有漂白性而使溶液褪色,要驗證結(jié)論的正誤,可向褪色后的溶液中加NaOH溶液至堿性,溶液變紅,可證明a正確,不再顯紅色,證明b正確, 因此，本題正確答案是:氯水加入到NaOH溶液中發(fā)生了中和反應(yīng)而使溶液褪色;氯水中含有次氯酸就有漂白性而使溶液褪色;向褪色后的溶液中加NaOH溶液至堿性,溶液變紅,可證明a正確,不再顯紅色,證明b正確;