第二讲研究物质性质的方法和程序一、选择题1．下列对有关化学反应过程或实验现象的解释正确的是( )A．Cl2的水溶液可以导电，说明Cl2是电解质B．在高温条件下，C能置换出SiO2中的Si，说明C的氧化性强于SiC．向淀粉－碘化钾的溶液中加入氯水，溶液变为蓝色，说明Cl2的氧化性强于I2D．在滴有酚酞的Na2CO3溶液中，加入BaCl2溶液后，溶液退色，说明BaCl2溶液有酸性解析 电解质属于化合物，不是单质，A错；在高温条件下，C能置换出SiO2中的Si，说明在高温条件下C的还原性强于Si，B错；向淀粉－碘化钾的溶液中加入氯水，溶液变为蓝色，说明有碘生成，说明Cl2的氧化性强于I2，C正确；在滴有酚酞的Na2CO3溶液中，加入BaCl2溶液后，生成BaCO3沉淀，发生复分解反应，导致CO的水解向逆反应方向进行，所以溶液退色，BaCl2溶液呈中性，因果关系不对应，D错。答案 C2．氯气可损害人体全身器官和系统，大剂量氯气可以在两分钟内致人缺氧并发生急速中毒死亡。近两年来我国发生了多起液氯泄漏事故，造成了严重的后果。作为救援消防干警在氯气泄漏现场的下列处理方法和过程较合理的是( )①及时转移疏散人群，同时向有关部门如实报告事故有关情况；②被转移人群应戴上用浓NaOH处理过的口罩；③用高压水枪向空中喷洒含碱性物质的水溶液；④被转移人群可戴上用Na2CO3处理过的口罩(湿润)；⑤将人群转移到地势较低的地方，即可不必走太远；⑥及时清理现场，检查水源和食物是否被污染；⑦常温下氯气能溶于水，所以只要向空气中喷洒水就可以解毒。A．②③④⑤B．①③④⑥C．①②⑤⑥D．①③⑤⑦解析 发生液氯泄漏，应立即将群众疏散到较高地方，因Cl2密度比空气大，故①可，⑤不可；因Cl2可被碱性溶液吸收，但NaOH浓溶液有很强的腐蚀性，故③④可以，②不可；⑥也可以，⑦不可，因Cl2在水中溶解度不大。答案 B3．右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置，下列有关说7\n法错误的是（）A.烧瓶中立即出现白烟B.烧瓶中立即出现红棕色C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性D.烧杯中的溶液是为了吸收有害气体答案 B4．某兴趣小组设计如下装置进行氯气与金属钠的反应，先将钠预热，在钠熔融成小球时，撤火，并通入氯气即发生反应，下列叙述中错误的是( )A．钠在氯气中燃烧产生黄色的火焰B．反应产生的大量白烟是氯化钠固体C．棉球①的作用是吸收过量氯气防止产生污染D．棉球②变蓝色则证明氯气已被碱液完全吸收解析 棉球②变蓝，则证明碱液已经完全反应，有过量的Cl2使棉球②变蓝。答案 D5．某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( )A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗B．Ⅱ图中：量筒中发生了加成反应7\nC．Ⅲ图中：生成蓝色的烟D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能退色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成解析 Ⅰ图中，即使MnO2过量，浓盐酸也不能反应完全，A错；Ⅱ图中量筒中发生了取代反应，B错；Ⅲ图中的反应生成的为棕黄色的烟，C错。答案 D6．实验表明：将氯水滴加到一张蓝色石蕊试纸上，试纸上会出现如图所示的半径慢慢扩大的内外两个圆环，且两环颜色不同，下列有关说法中不正确的是( )A．此实验表明氯水具有酸性、漂白性B．内环呈白色外环呈红色或浅红色C．内外环上颜色的差异表明此变化过程中，中和反应比氧化还原反应快D．氯水中形成次氯酸的反应中还原产物是HClO解析 由于氯水中含有Cl2、HCl、HClO等成分，故A、B、C均正确；Cl2＋H2OHCl＋HClO反应产物中的HClO为氧化产物。答案 D7．ClO2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求，ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为( )A．1∶1B．2∶1C．1∶2D．2∶3解析 方法一：NaClO3和Na2SO3溶液在酸性条件下的反应是一个氧化还原反应，要确定NaClO3和Na2SO3的物质的量之比，只要将方程式配平即可。根据方程式：2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4===2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O可知，n(NaClO3)∶n(Na2SO3)＝2∶1。方法二：根据得失电子守恒可知两者关系，Na2SO3―→Na2SO4(转移2个e－)，NaClO3―→ClO2(转移1个e－)，故n(NaClO3)∶n(Na2SO3)＝2∶1答案 B8．向含有Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入适量氯气，溶液中各种离子的物质的量变化如下图所示。有关说法不正确的是( )A．线段BC代表Fe3＋物质的量的变化情况7\nB．原混合溶液中c(FeBr2)＝6mol·L－1C．当通入Cl22mol时，溶液中已发生的离子反应可表示为：2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－D．原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3解析 (1)Fe2＋、I－、Br－的还原性有强弱，反应分先后。(2)书写离子方程式先把握住量的关系。因不知溶液的体积，无法求溶液浓度。答案 B二、非选择题9．现有X、Y、Z三种元素。①X的单质可以在Z的单质中燃烧生成XZ，火焰为苍白色。②XZ极易溶于水，其水溶液可使蓝色石蕊试纸变红。③X、Y、Z的单质在常温下为气体。④两分子X的单质可以和Y单质化合生成两分子X2Y(常温下为液体)。⑤Z的单质溶于X2Y中得到的溶液具有漂白性。请回答下列问题：(1)请写出X、Y、Z的元素符号：X________，Y__________，Z________。(2)已知Na2SO3的还原性比NaI强。向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中，通入一定量Z的单质气体后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到的固体物质的组成可能是________。A．NaCl、Na2SO4B．NaCl、NaBr、Na2SO4C．NaCl、Na2SO4、I2D．NaCl、NaI、Na2SO4(3)请写出Z的单质与NaOH溶液反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析 (1)氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，火焰为苍白色。氯化氢易溶于水，其水溶液可使蓝色石蕊试纸变红。氯气溶于水形成氯水，其中的次氯酸具有漂白性。(2)根据题意，还原性：SO>I－>Br－>Cl－。向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中先通入一定量氯气，后又将溶液蒸干并充分灼烧的过程中，还原剂被氧化的先后顺序是Na2SO3、NaI、NaBr，至于具体反应到哪一种物质，要取决于Cl2的用量。答案 (1)H O Cl (2)AB(3)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O10．地震后可能产生次生灾害，饮水要先消毒，后饮用。随着科学的发展，人类发现并使用了一系列饮用水消毒方法，如煮沸、紫外线照射、通Cl2等等，消毒的主要作用是杀灭可引起霍乱、伤寒、痢疾等疾病的病菌。(1)目前我国饮用水消毒主要用氯——通氯气，加漂白粉或漂白精。氯气在实验室主要用二氧化锰和浓盐酸共热制得，其反应的离子方程式为___________________________，漂白粉或漂白精的有效成分均为次氯酸钙，其制取化学方程式是___________________，7\n漂白粉或漂白精长期放置于空气中会变质失效，其化学方程式是__________________。(2)近年来，某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨，其反应的化学方程式为NH3＋HClOH2O＋NH2Cl(一氯氨)。NH2Cl较HClO稳定，加液氨能延长液氯的杀菌时间，其原因为___________________________________________。(3)由于用氯气对饮用水消毒时会与水中的有机物发生反应，生成的有机含氯化合物对人体有害，因此世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法，而采用具有广谱性高效杀菌能力的消毒剂二氧化氯(ClO2，黄绿色气体)。但ClO2极易爆炸，生产和使用时应尽量用惰性气体稀释，并避免光照、震动或加热。①ClO2中氯元素的化合价是_________________________________________________。②现阶段欧洲主要采用Kesting法(原料为氯酸钠和浓盐酸)制ClO2，该法的缺点是同时产生Cl2(为ClO2体积的一半)，使产物纯度降低，试写出该法制ClO2的化学方程式：________________________________________________________________________。③目前我国广泛采用经过干燥空气稀释的氯气，通入填有固体亚氯酸钠(NaClO2)的柱内制得ClO2，这一反应的化学方程式是：_________________________________________。与欧洲的方法相比，我国这一方法的主要优点是_______________________________________________________________________________________________________。解析 (3)①根据化合价代数和为零，氧元素为－2价，故氯元素的化合价是＋4价。②根据题中信息，Kesting法制取ClO2反应物为氯酸钠和浓盐酸，主要生成物为ClO2和Cl2，且物质的量之比为2∶1，因此制取ClO2的化学方程式为2NaClO3＋4HCl(浓)===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。③氯气与固体亚氯酸钠(NaClO2)反应制ClO2，从化合价分析，NaClO2中的化合价升高，则Cl2中l的化合价必降为－1价。因此得反应的化学方程式是Cl2＋2NaClO2===2ClO2↑＋2NaCl。与欧洲的方法相比，其主要优点：生成的气体成分单一；无污染物Cl2生成。答案 (1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2OCa(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO,2HClO2HCl＋O2↑(2)HClO与NH3反应生成NH2Cl的反应为可逆反应，加液氨后，使HClO部分转化为较稳定的NH2Cl，当HClO开始消耗后，该可逆反应向逆反应方向移动，又可产生HClO起杀菌作用7\n(3)①＋4②2NaClO3＋4HCl(浓)===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O③Cl2＋2NaClO2===2ClO2↑＋2NaCl 生成的气体成分单一，无污染物Cl2生成11．在室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适的反应条件下，它们可按下面框图进行反应。又知E溶液是无色的，请回答：(1)写出下列物质的化学式：A__________，B__________，C__________。(2)反应①的化学方程式为：_________________________________________________________________________________________________________________________。(3)反应③的化学方程式为：_________________________________________________________________________________________________________________________。(4)反应④的化学方程式为：___________________________________________________________________________________________________________________________。解析 根据B为黄绿色气体知B为Cl2；再根据C为无色气体及反应②知C为H2；根据反应③知A为金属，再根据反应①和④知A为变价金属，A为Fe。答案 (1)Fe Cl2 H2 (2)3Cl2＋2Fe2FeCl3(3)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ (4)2FeCl2＋Cl2===2FeCl312．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。实验过程：Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。Ⅳ.……7\n(1)A中产生黄绿色气体，其单质所含分子的电子式为________________________________________________________________________。(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是____________________________________。(3)B中溶液发生反应的离子方程式是____________________________________________________________________________________________________。(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是____________________________________________________________________________________________________。(5)过程Ⅲ实验的目的是_____________________________________________________。(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下________，得电子能力逐渐减弱。解析 本题以卤素性质递变的知识来考查考生的实验能力。题目涉及的反应原理有2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，Cl2＋2KI===2KCl＋I2，Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，Br2＋2KI===2KBr＋I2，消除Cl2的污染：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。实验要排除干扰，利用Ⅱ、Ⅲ的对比可知过程Ⅲ是排除Cl2的干扰。对(6)要从本质(结构)上进行说明，此问易错答为“非金属性逐渐减弱”，这也是结果，是比“得电子能力逐渐减弱”更高的概述，但不是本质，化学性质的本源是结构！答案 (1)(2)淀粉KI试纸变蓝(3)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(4)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡。静置后CCl4层变为紫红色(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰(6)原子半径逐渐增大7
