2019高考化学 难点剖析 专题21 氯水的性质探究讲解.doc

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专题21 氯水的性质探究 一、高考题再现 1．（2018北京）下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是 A B C D 实验 NaOH溶液滴入FeSO4溶液中 石蕊溶液滴入氯水中 Na2S溶液滴入AgCl浊液中 热铜丝插入稀硝酸中 现象 产生白色沉淀，随后变为红褐色 溶液变红，随后迅速褪色 沉淀由白色逐渐变为黑色 产生无色气体，随后变为红棕色 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 详解：A项，NaOH溶液滴入FeSO4溶液中产生白色Fe（OH）2沉淀，白色沉淀变为红褐色沉淀时的反应为4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，该反应前后元素化合价有升降，为氧化还原反应；B项，氯水中存在反应Cl2+H2OHCl+HClO，由于氯水呈酸性，石蕊溶液滴入后溶液先变红，红色褪色是HClO表现强氧化性，与有色物质发生氧化还原反应；C项，白色沉淀变为黑色时的反应为2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl，反应前后元素化合价不变，不是氧化还原反应；D项，Cu与稀HNO3反应生成Cu（NO3）2、NO气体和H2O，气体由无色变为红棕色时的反应为2NO+O2=2NO2，反应前后元素化合价有升降，为氧化还原反应；与氧化还原反应无关的是C项，答案选C。 二、考点突破 氯水的成分：Cl2+H2OHCl+HClO 微粒成分 Cl2 能置换出溴、碘，氧化亚铁离子、亚硫酸根离子 H2O 氯水中加入白色CuSO4粉末变蓝色 H+ 能使紫色石蕊试液变红，与碳酸钠反应产生CO2 Cl- 加入AgNO3溶液产生白色沉淀 HClO 能使有色布条褪色 ClO- 能使有色布条褪色 OH- 酸性溶液中浓度很小 典例1氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出不同的性质，下列结论正确的是 A． 加入有色布条，片刻后有色布条褪色，说明有Cl2存在 B． 溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在 C． 先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明有Cl-存在 D． 氯水放置数天后，pH变大，几乎无漂白性 【答案】B 典例2能使湿润的KI淀粉试纸变蓝的是（　　） ①氯水 ②溴水 ③碘水 ④氯化钠 ⑤溴化钾 A． ①② B． ①②③ C． ①②④ D． ①③⑤ 【答案】B 【解析】①氯水与KI反应生成碘，能使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝，正确；②溴水与KI反应生成碘，能使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝，正确；③碘水含有碘，可使淀粉变蓝色，正确；④氯化钠与KI不反应，无碘单质生成，所以不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，错误；⑤溴化钾不能氧化碘离子生成碘单质，所以不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，错误。 典例3下列试剂的保存方法错误的是（ ） A． 实验室少量的钠保存在煤油中 B． 新制的氯水保存在棕色玻璃瓶中 C． 氢氟酸(HF)保存在无色的玻璃瓶中 D． 氢氧化钠溶液保存在带橡皮塞的玻璃瓶中 【答案】C 【解析】A. 钠极易与水或氧气反应，实验室少量的钠保存在煤油中，A正确；B. 新制的氯水见光易分解，需要保存在棕色玻璃瓶中，B正确；C. 氢氟酸(HF)能与二氧化硅反应，需要保存在塑料瓶中，C错误； D. 氢氧化钠溶液能与二氧化硅反应生成黏性较强的硅酸钠溶液，需要保存在带橡皮塞的玻璃瓶中，D正确。 典例4将少量氯水加入KI溶液中振荡,再加入CCl4,振荡,静置后观察到的现象是（ ） A． 形成均匀的紫色溶液 B． 有紫色沉淀析出 C． 液体分层,上层呈紫红色 D． 液体分层,下层呈紫红色 【答案】D 典例5根据氯水分别与如图四种物质发生的反应选择正确的表述 A． a反应的离子方程式可能是：2Fe2+ +4Br－+3Cl2 ＝2Fe3+ +2Br2 +6Cl－ B． b反应中产生无色无味气体，说明HClO的酸性强于H2CO3 C． c反应的现象中知可以直接利用硝酸银溶液检验Cl－ D． d反应的最终现象是紫色石蕊溶液褪色，因为Cl2具有漂白性 【答案】A 【解析】A. 亚铁离子、溴离子均可以被氯气氧化，则a反应的离子方程式可能是：2Fe2+ +4Br－+3Cl2＝2Fe3+ +2Br2+6Cl－，A正确；B. 氯水中的盐酸与碳酸钠反应产生二氧化碳气体，HClO的酸性弱于H2CO3，B错误；C. 与硝酸银溶液反应产生白色沉淀的不一定为氯离子，不能直接检验Cl－，C错误；D. d反应的最终现象是紫色石蕊溶液褪色，因为次氯酸具有漂白性，氯气没有漂白性，D错误。 典例6下列有关Cl2的叙述中不正确的是 A． 氯水能够使石蕊试液先变红后褪色，说明氯水中存在H+和漂白性物质 B． 在加压条件下,氯气转化为液氯，可储存于钢瓶中,便于运输和使用 C． 舍勒在实验中意外地发现了一种黄绿色气体,并将该气体的组成元素命名为氯 D． 氯气常用于自来水的消毒、农药的生产、药物的合成等领域 【答案】C 【解析】A、氯水中含有HCl和HClO，前者电离出H+，使石蕊试液先变红，后者具有强氧化性和漂白性，所以石蕊试液变红后褪色，A正确；B、氯气易液化，在加压下可以转化为液态氯气，且在常温下不与铁反应，故可储存于钢瓶中，便于运输和使用，B正确；C、舍勒在实验中意外地发现了一种黄绿色气体，当时他未确认该气体的组成成分，后经化学家戴维确认该气体只含有一种元素且命名为氯，C错误；D、Cl2的用途广泛，可用于自来水消毒、农药的生产、药物的合成等领域，D正确。 典例7化学与生产、生活密切相关，下列说法错误的是( ) A． 氯水能使织物褪色，对金属材料也有腐蚀作用 B． 氢氧化铝是治疗胃酸过多的一种药剂 C． 二氧化硅是制造光电池的常用材料 D． 氧化铝熔点很高，可制造高温耐火材料 【答案】C 典例8为探究新制饱和氯水的成分，进行如下实验，下列实验现象及结论不合理的是： A． 呈现浅黄绿色，说明氯水含有Cl2 B． 向饱和氯水中加入稀硝酸酸化后的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明含有Cl— C． 向饱和氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明含有H+ D． 向饱和氯水中加入品红溶液褪色，说明含有Cl2 【答案】D 【解析】氯水中存在平衡Cl2+H2OHCl+HClO，A．只有氯气有颜色，为黄绿色，氯水呈浅黄绿色是由于含有氯气，A正确；B．溶液与硝酸银反应产生白色沉淀，只能是氯离子与银离子反应得到AgCl白色沉淀，说明氯水中含有Cl-，B正确；C．向饱和氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明有二氧化碳生成，因此溶液中含有H+，C正确；D．向饱和氯水中加入品红溶液褪色，说明氯水中含有HClO，氯气没有漂白性，D错误。 典例9有关氯气和氯水性质的叙述正确的是( ) A． 向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO B． 饱和氯水久置时Cl－增多、水分子减少，酸性增强 C． 过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁 D． 不能用pH试纸测定氯水的pH，是因为其中含有的Cl2有漂白性 【答案】B 【解析】氯水中氯气分子把FeCl2氧化为FeCl3，说明氯气分子存在，不能说明氯水中含有HClO，A错误；饱和氯水中含有HClO，久置时，HClO分解为盐酸和氧气，溶液H+、Cl－数目增多，有少量水挥发，溶液中氢离子浓度增大，酸性增强，B正确；过量的铁在氯气中燃烧仍然生成氯化铁，因为氯气具有强的氧化性，把铁直接氧化为+3价，C错误；氯水中含有的HClO具有漂白作用，不是氯气，D错误。 典例10下列关于氯水的叙述，正确的是(　　) A． 新制氯水中只含有Cl2和H2O分子 B． 新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色 C． 光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2 D． 氯水放置数天后，酸性增强 【答案】BD 典例11某学生社团根据老师的指导进行实验研究：一块下衬白纸的玻璃片上有a、b、c、d四个位置，分别滴加浓度为0.1 mol/L的四种溶液各1滴，每种彼此分开，形成一个个小液滴。在圆心e处放置2粒芝麻粒大小的KMnO4晶体，然后向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸，并将表面皿盖好。可观察到a、b、c、d、e五个位置均有明显反应。 完成下列填空： （1）.e处立即发生反应，化学方程式如下，请配平，并标出电子转移方向和数目。___________ KMnO4＋HCl(浓)→KCl＋MnCl2＋Cl2↑＋H2O （2）.在元素周期表中Cl、Br、I位于___________________ 族 ，它们最高价氧化物所对应水化物酸性最强的是__________________（填化学式）。 （3）.b处实验现象为________________________。d处反应的离子方程式为________________，通过此实验________（填“能”或“不能”）比较Cl2、FeCl3、KMnO4三种物质氧化性的强弱。若能，则其氧化性由强到弱的顺序是__________________。 （4）.常温下，向饱和氯水中逐滴滴入0.1mol/L的氢氧化钠溶液，pH变化如下图所示，下列有关叙述正确的是________ A．①处所示溶液中存在的电离平衡不止一个 B．由①到②的过程中，溶液由酸性逐渐变为碱性 C．由①到②的过程中，水的电离程度逐渐减弱 D．②处所示溶液中：c(Na+)＝c(Cl－) + c(ClO－) 【答案】 ⅦA族 HClO4 由无色变为蓝色 Cl2＋2Fe2+→2 Cl－＋ 2Fe3+ 能 KMnO4>Cl2>FeCl3 A、D 【解析】(1)反应中Mn元素的化合价由+7降低为+2，得到的电子为(7-2)e-=5e-，Cl元素的化合价由-1升高为0，失去的电子为2(1-0)e-=2e-，根据化合价升降守恒，KMnO4配上系数2，氯气配上系数5，再通过观察法配平，得：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中，Mn元素的化合价由+7降低为+2，得到的电子为2(7-2)e-=10e-，Cl元素的化合价由-1升高为0，失去的电子为52(1-0)e-=10e-，单线桥标出反应中电子的转移方向和数目为，故答案为：； (2)Cl、Br、I最外层均为7个电子，在元素周期表中均位于ⅦA族，元素的非金属性越强，最高价氧化物所对应水化物酸性越强，酸性最强的是HClO4，故答案为：ⅦA；HClO4； (3)在圆心e处放置2粒芝麻粒大小的KMnO4晶体，然后向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸，浓盐酸与高锰酸钾反应放出氯气。b处氯气能置换出碘，2KI+Cl2═2KCl+I2，碘遇淀粉变蓝色，d处发生的反应为：2FeCl2+Cl2═2FeCl3，离子方程式为Cl2＋2Fe2+=2 Cl－＋2Fe3+，Fe3+和SCN-反应使溶液变红色。e处实验说明氧化性KMnO4＞Cl2，d处实验说明氧化性Cl2＞FeCl3，因此，三种物质氧化性强弱顺序为KMnO4＞Cl2＞FeCl3，故答案为：由无色变为蓝色；Cl2＋2Fe2+=2 Cl－＋2Fe3+；能；KMnO4>Cl2>FeCl3； (4)A．①点时没有加入氢氧化钠，溶液中存在HClO和水的电离平衡，故A正确；B．根据图像，由①到②的过程中，溶液由酸性逐渐减弱，直至中性，没有变成碱性，故B错误；C．①到②溶液c(H+)之间减小，酸对水的电离的抑制程度减小，则水的电离程度逐渐增大，故C错误；D．②点时溶液pH=7，则c(H+)=c(OH-)，根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+) =c(Cl-)+c(ClO-) +c(OH-)，所以c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)，故D正确；故选AD。 典例12某学习小组设计以下四个实验探究氯水的成分，请根据下表回答问题。 实验序号 实验方法 实验现象 结论 ① 将氯水滴加到AgNO3溶液中 生成白色沉淀 ② 将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中 ③ 淀粉KI试纸变蓝色 氯水中含有Cl2 ④ 将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中 氯水中含有H＋ (1)实验①得出的结论__________________________________________。 (2)指出实验②和实验④中的“实验现象”：②_____________；④____________。 (3)实验③中“实验方法”的具体操作过程是：___________________________________。 (4)通过实验②的 “实验现象”，同学们得出两个不同的结论。这两个结论可能是a_____________，b．_________。请设计简单的实验证明哪一个是正确的_______。 【答案】 氯水中含有Cl－ 溶液褪色　 有气泡冒出 取一片淀粉KI试纸，置于表面皿或玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取氯水，滴在试纸上 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溶液至溶液显碱性，若溶液不再显红色，证明红色消失是HClO的漂白作用引起的；若溶液重新显红色，证明是H＋的中和作用引起的 【解析】(1)加入硝酸银生成白色AgCl沉淀,可证明氯水中含有,因此，本题正确答案是:氯水中含有; (4)氯水中含有盐酸,可与NaOH发生中和反应,含有次氯酸,具有强氧化性和漂白性,都可使溶液褪色,则两种可能情况为:a为氯水加入到NaOH溶液中发生了中和反应而使溶液褪色,b为氯水中含有次氯酸就有漂白性而使溶液褪色,要验证结论的正误,可向褪色后的溶液中加NaOH溶液至碱性,溶液变红,可证明a正确,不再显红色,证明b正确, 因此，本题正确答案是:氯水加入到NaOH溶液中发生了中和反应而使溶液褪色;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溶液至碱性,溶液变红,可证明a正确,不再显红色,证明b正确;