2019高考化學 難點剖析 專題21 氯水的性質(zhì)探究講解.doc
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,與氧化還原反應無關的是ABCD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a(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褐色沉淀時的反應為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,該反應前后元素化合價有升降,為氧化還原反應;B項,氯水中存在反應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;C項,白色沉淀變?yōu)楹谏珪r的反應為2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl,反應前后元素化合價不變,不是氧化還原反應;D項,Cu與稀HNO3反應生成Cu(NO3)2、NO氣體和H2O,氣體由無色變?yōu)榧t棕色時的反應為2NO+O2=2NO2,反應前后元素化合價有升降,為氧化還原反應;與氧化還原反應無關的是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,與碳酸鈉反應產(chǎn)生CO2Cl-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()氯水 溴水 碘水 氯化鈉 溴化鉀A B C D 【答案】B【解析】氯水與KI反應生成碘,能使?jié)駶櫟牡矸?碘化鉀試紙變藍,正確;溴水與KI反應生成碘,能使?jié)駶櫟牡矸?碘化鉀試紙變藍,正確;碘水含有碘,可使淀粉變藍色,正確;氯化鈉與KI不反應,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;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,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,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)生的反應選擇正確的表述A a反應的離子方程式可能是:2Fe2+ +4Br+3Cl2 2Fe3+ +2Br2 +6ClB b反應中產(chǎn)生無色無味氣體,說明HClO的酸性強于H2CO3C c反應的現(xiàn)象中知可以直接利用硝酸銀溶液檢驗ClD d反應的最終現(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反應的離子方程式可能是:2Fe2+ +4Br+3Cl22Fe3+ +2Br2+6Cl,A正確;B. 氯水中的鹽酸與碳酸鈉反應產(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,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)、藥物的合成等領域,D正確。典例7化學與生產(chǎn)、生活密切相關,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Cl2B 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ClC 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溶液與硝酸銀反應產(chǎn)生白色沉淀,只能是氯離子與銀離子反應得到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HClOB 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Cl2D 氯水放置數(shù)天后,酸性增強【答案】BD典例11某學生社團根據(jù)老師的指導進行實驗研究: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??捎^察到a、b、c、d、e五個位置均有明顯反應。完成下列填空:(1).e處立即發(fā)生反應,化學方程式如下,請配平,并標出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目。_KMnO4HCl(濃)KClMnCl2Cl2H2O(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水化物酸性最強的是_(填化學式)。 (3).b處實驗現(xiàn)象為_。d處反應的離子方程式為_,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,下列有關敘述正確的是_A處所示溶液中存在的電離平衡不止一個 B由到的過程中,溶液由酸性逐漸變?yōu)閴A性C由到的過程中,水的電離程度逐漸減弱D處所示溶液中:c(Na+)c(Cl) + c(ClO)【答案】 A族 HClO4 由無色變?yōu)樗{色 Cl22Fe2+2 Cl 2Fe3+ 能 KMnO4>Cl2>FeCl3 A、D【解析】(1)反應中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A族,元素的非金屬性越強,最高價氧化物所對應水化物酸性越強,酸性最強的是HClO4,故答案為:A;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放出氯氣。b處氯氣能置換出碘,2KI+Cl22KCl+I2,碘遇淀粉變藍色,d處發(fā)生的反應為:2FeCl2+Cl22FeCl3,離子方程式為Cl22Fe2+=2 Cl2Fe3+,F(xiàn)e3+和SCN-反應使溶液變紅色。e處實驗說明氧化性KMnO4Cl2,d處實驗說明氧化性Cl2FeCl3,因此,三種物質(zhì)氧化性強弱順序為KMnO4Cl2FeCl3,故答案為:由無色變?yōu)樗{色;Cl22Fe2+=2 Cl2Fe3+;能;KMnO4>Cl2>FeCl3;(4)A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,由到的過程中,溶液由酸性逐漸減弱,直至中性,沒有變成堿性,故B錯誤;C到溶液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某學習小組設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)論將氯水滴加到AgNO3溶液中生成白色沉淀將氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中淀粉KI試紙變藍色氯水中含有Cl2將足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中氯水中含有H(1)實驗得出的結(jié)論_。(2)指出實驗和實驗中的“實驗現(xiàn)象”:_;_。(3)實驗中“實驗方法”的具體操作過程是:_。(4)通過實驗的 “實驗現(xiàn)象”,同學們得出兩個不同的結(jié)論。這兩個結(jié)論可能是a_,b_。請設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,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;