内容正文:
金版教程 高考总复习首选用卷 化学(不定项)
第4讲 氯及其化合物
考点1 氯及其化合物的重要性质
1.下列说法不正确的是( )
①氢气能在氯气中燃烧产生黄色火焰,生成白烟 ②铜丝在氯气中燃烧,生成蓝绿色的氯化铜 ③液氯就是氯气的水溶液,它能使干燥的有色布条褪色 ④氯气与氢氧化钙反应生成漂白粉,漂白粉的成分只有次氯酸钙
A.只有① B.①②③
C.①②③④ D.①④
答案 C
解析 氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰,生成氯化氢,遇空气中的水蒸气形成盐酸小液滴,应称“白雾”,①不正确。铜丝在氯气中燃烧生成棕黄色的烟——CuCl2的微小晶体颗粒,溶于水时能形成蓝色溶液,②不正确。液氯中只含氯分子,属于纯净物,不能使干燥的有色布条褪色,③不正确。漂白粉的有效成分是次氯酸钙,④不正确。
2.(2023·广东佛山高三二模)氯元素的单质及化合物之间可互相转化。下列反应的离子方程式书写错误的是( )
A.单质转化为两种盐:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
B.盐转化为酸:2ClO-+SO2+H2O===SO+2HClO
C.酸转化为单质和盐:MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑
D.两种盐转化为单质:ClO+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O
答案 B
解析 次氯酸根与二氧化硫会发生氧化还原反应,B错误。
3.部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.a与d、a与e均能反应得到b
B.c为一种新型自来水消毒剂,c代替b的原因是c不属于危险化学品
C.b的水溶液中加入CaCO3,可以增加d的产量
D.e的固体可用于实验室制O2
答案 B
4.某研究性学习小组的同学对新制饱和氯水的成分进行探究,实验报告如表所示,其中错误的是( )
选项
A
B
现象
氯水呈浅黄绿色
遇AgNO3溶液产生白色沉淀
结论
氯水中含有Cl2
氯水中含有Cl-
选项
C
D
现象
加入NaHCO3粉末,有气泡产生
能使FeCl2溶液变棕黄色
结论
氯水中含有H+
氯水中含有HClO
答案 D
解析 因Cl2和HClO都能将Fe2+氧化为Fe3+而使溶液变成棕黄色,故该实验现象不能得出氯水中含有HClO的结论,D错误。
考点2 氯气的实验室制法
5.(2023·江苏卷)实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是( )
A.制取Cl2
B.除去Cl2中的HCl
C.收集Cl2
D.吸收尾气中的Cl2
答案 C
6.(2022·广东高考)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是( )
答案 D
解析 应用NaOH溶液吸收尾气,且要使用防倒吸装置,D装置不能达到实验目的。
7.如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。
(1)制备氯气选用的药品为漂粉精固体和浓盐酸,相关反应的化学方程式为____________
________________________。
(2)装置B中饱和食盐水的作用是________________________;同时装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,写出发生堵塞时B中的现象:___________________________。
(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入物质的组合是________(填编号)。
编号
a
b
c
d
Ⅰ
干燥的有色布条
干燥的有色布条
湿润的有色布条
湿润的有色布条
Ⅱ
碱石灰
硅胶
浓硫酸
无水氯化钙
Ⅲ
湿润的有色布条
湿润的有色布条
干燥的有色布条
干燥的有色布条
(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。反应一段时间后,打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡,观察到的现象是______________________________。该现象________(填“能”或“不能”)说明溴的非金属性强于碘,原因是_______________
_________________________________________________________________。
(5)有人提出,装置F中可改用足量的NaHSO3溶液吸收余氯,试写出相应反应的离子方程式:______________________________________。________(填“能”或“不能”)改用NaHSO3溶液。
答案 (1)Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O
(2)除去Cl2中的HCl 装置B中长颈漏斗中液面上升,形成一段水柱
(3)d
(4)E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色 不能 过量的Cl2也可将I-氧化为I2
(5)HSO+Cl2+H2O===SO+2Cl-+3H+(或4HSO+Cl2===SO+2Cl-+3SO2+2H2O) 不能
解析 (3)氯气与水反应生成的HClO具有漂白性,而干燥的氯气没有漂白性,通过装置B后氯气中含有水蒸气,因此先通过湿润的有色布条,再通过干燥装置(选择固体干燥剂),最后通过干燥的有色布条。
8.氯化溴是由两种卤素互相结合而成的卤素互化物,其化学性质与Cl2相似,能与金属和非金属反应生成卤化物,能与水反应:BrCl+H2O===HBrO+HCl,下列有关BrCl的性质的叙述中不正确的是( )
A.是较强的氧化剂
B.是一种化合物
C.能使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝
D.BrCl与水反应中,BrCl既是氧化剂又是还原剂
答案 D
解析 BrCl+H2O===HBrO+HCl,反应中溴元素和氯元素的化合价都没有变,故此反应为非氧化还原反应,D错误。
9.某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是( )
A.E处棉花球变成黄色,说明Cl2的氧化性比Br2的强
B.F处棉花球变成蓝色,说明Br2的氧化性比I2的强
C.E处发生反应的离子方程式为Cl2+2Br-===2Cl-+Br2
D.G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH-+Cl2===ClO-+Cl-+H2O
答案 B
解析 在F处,可能是未反应完的Cl2与KI发生反应置换出I2,使淀粉变蓝,不能说明Br2的氧化性比I2的强。
10.氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,探究其氧化还原性质。
回答下列问题:
(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是________,a中的试剂为________。
(2)b中采用的加热方式是________,c中化学反应的离子方程式是_____________________
______,采用冰水浴冷却的目的是____________________________。
(3)d的作用是________,可选用试剂________(填标号)。
A.Na2S B.NaCl
C.Ca(OH)2 D.H2SO4
(4)反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶,________,________,干燥,得到KClO3晶体。
(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色,加入CCl4振荡,静置后CCl4层显________色。可知该条件下KClO3的氧化能力________NaClO(填“大于”或“小于”)。
答案 (1)圆底烧瓶 饱和食盐水
(2)水浴加热 Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O 避免生成NaClO3
(3)吸收尾气(Cl2) AC
(4)过滤 冷水洗涤
(5)紫 小于
解析 (3)氯气有毒,所以d装置的作用是吸收尾气(Cl2);A项,Na2S可以将氯气还原成氯离子,可以吸收氯气;B项,氯气在NaCl溶液中溶解度很小,不用来吸收氯气;C项,氯气可与Ca(OH)2浊液反应生成水、氯化钙和次氯酸钙,可以吸收氯气;D项,硫酸与氯气不反应,不用来吸收氯气。
(5)1号试管溶液颜色不变,2号试管溶液变为棕色,说明1号试管中氯酸钾没有将碘离子氧化,2号试管中次氯酸钠将碘离子氧化成碘单质,即该条件下KClO3的氧化能力小于NaClO;碘单质更易溶于CCl4,所以加入CCl4振荡,静置后CCl4层显紫色。
*本组内选择题有1个或2个选项符合题意。
11.二氧化氯是黄绿色易溶于水的气体,是高效、低毒的消毒剂,实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2为原料,通过以下过程制备ClO2:
下列相关说法中错误的是( )
A.溶液X中大量存在的阴离子只有Cl-
B.电解时发生反应的化学方程式为NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3
C.不能利用饱和食盐水除去ClO2中的NH3
D.制备ClO2的反应中,每生成1 mol ClO2,转移1 mol电子
答案 A
解析 NCl3溶液与NaClO2溶液反应的离子方程式为NCl3+3H2O+6ClO===6ClO2↑+3Cl-+3OH-+NH3↑,溶液X中大量存在的阴离子有Cl-和OH-以及未反应的ClO,A错误。
12.实验室利用如图装置模拟盐酸的生产。下列说法错误的是( )
A.装置甲中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
B.装置丙中的产物只有CH3Cl和HCl
C.分离出装置戊中盐酸的最佳方法是分液
D.该实验方案缺少多余氯气的处理装置
答案 B
解析 装置丙中Cl2和CH4在光照条件下发生取代反应,还可能生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4,B错误。
13.黄色固体X,可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的几种或全部。将X与足量的水作用,得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是( )
A.X中含KI,可能含有CuCl2
B.X中含有漂白粉,可能含有FeSO4
C.X中含有CuCl2,Y中含有Fe(OH)3
D.用H2SO4酸化溶液Z,若有黄绿色气体放出,说明X中含有CuCl2
答案 BC
解析 固体X为黄色,则含有Fe2(SO4)3,溶于水后,要使溶液Z为无色碱性,则一定含有漂白粉,且漂白粉过量,得到深棕色固体混合物Y,则固体Y是Fe(OH)3和Cu(OH)2的混合物,X中一定含有CuCl2、Fe2(SO4)3,可能含有FeSO4。若X含有KI,则会与漂白粉反应生成I2,溶液不为无色,A不正确;酸化后,产生黄绿色气体,为氯气,则发生反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O,此时的Cl-有可能来自于漂白粉氧化FeSO4产生的Cl-,也有可能是漂白粉自身含有的,不能由此推导出含有CuCl2,D不正确。
14.常温下,某同学进行下列实验探究Ca(ClO)2的性质。
实验
实验步骤和现象
ⅰ
取少量Ca(ClO)2溶液于试管中,滴加紫色石蕊溶液,溶液先变蓝后褪色
ⅱ
取少量Ca(ClO)2溶液于试管中,通入CO2,有白色沉淀生成
ⅲ
取少量Ca(ClO)2固体于试管中,加入浓盐酸,有黄绿色气体生成
下列说法正确的是( )
A.Ca(ClO)2溶液中存在c(ClO-)>c(Ca2+)>c(OH-)>c(H+)
B.实验ⅰ中溶液褪色,说明Ca(ClO)2溶液显碱性
C.实验ⅱ中有白色沉淀生成,说明酸性:HClO<H2CO3
D.实验ⅲ中有黄绿色气体生成,说明酸性条件下氧化性:Cl2>ClO-
答案 AC
解析 Ca(ClO)2是可溶性强电解质,在溶液中发生电离:Ca(ClO)2===Ca2++2ClO-,ClO-会发生水解:ClO-+H2OHClO+OH-,使溶液显碱性,故c(OH-)>c(H+),水解的程度是微弱的,则Ca(ClO)2溶液中存在c(ClO-)>c(Ca2+)>c(OH-)>c(H+),A正确。Ca(ClO)2溶液显碱性,向其中滴加紫色石蕊溶液,溶液变为蓝色,HClO具有强氧化性,会将蓝色物质氧化成无色物质,B错误。取少量Ca(ClO)2溶液于试管中,通入CO2,生成白色沉淀,发生反应Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,说明酸性:H2CO3>HClO,C正确。实验ⅲ中有黄绿色气体生成,说明发生归中反应:Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O,则氧化性:ClO->Cl2,D错误。
15.(2023·重庆市万州二中高三二模)二氧化氯(ClO2)常用于处理含硫废水。某小组在实验室中探究ClO2与Na2S的反应。
已知:①ClO2是黄绿色气体,易溶于水但不与水反应,沸点为11 ℃,有毒。
②SO2+NaClO3+H2SO4―→ClO2+NaHSO4(未配平)。
③ClO2+NaOH―→NaCl+NaClO3+H2O(未配平)。
Ⅰ.制备ClO2
(1)装置B中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(2)ClO2易溶于水但不与水发生化学反应,从分子结构的角度解释其易溶于水的原因:________________________________________。
(3)欲制备并收集一定量的ClO2,下图中装置的连接顺序为a→__________________。
Ⅱ.探究ClO2与Na2S的反应
将上述收集到的ClO2用N2稀释以增强其稳定性,并将适量的稀释后的ClO2通入如图所示装置中充分反应,得到无色澄清溶液。一段时间后,通过下列实验探究ⅰ中反应的产物。
(4)请补全表格中的空白。
操作步骤
实验现象
结论
取少量ⅰ中溶液放入试管甲中,滴加品红溶液和盐酸
品红溶液始终不褪色
①无________生成
另取少量ⅰ中溶液放入试管乙中,加入Ba(OH)2溶液振荡
②________
有SO生成
③继续在试管乙中加入Ba(OH)2溶液至过量,静置,取上层清液放入试管丙中,_______________
___________________________
有白色沉淀生成
有Cl-生成
(5)ClO2与Na2S反应的离子方程式为______________________________________。
答案 (1)2∶1
(2)ClO2为极性分子,根据相似相溶规律可知,ClO2易溶于水
(3)g→h→b→c→e→f→d
(4)①SO2(H2SO3、SO、HSO) ②有白色沉淀产生 ③加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液
(5)8ClO2+5S2-+4H2O===8Cl-+5SO+8H+
解析 (3)装置A制备SO2,生成的SO2进入装置B中反应,为防止倒吸,应在A、B之间使用安全瓶,连接顺序为a→g→h→b→c;ClO2的沸点较低,在装置D中冰水浴收集,采用长进短出方式,最后用NaOH溶液吸收SO2、ClO2,防止污染空气,则装置连接顺序为a→g→h→b→c→e→f→d。
16.84消毒液是常用消毒剂,某化学兴趣小组在实验室制备84消毒液并探究其相关性质。回答下列问题:
Ⅰ.实验室制备84消毒液。
(1)装置甲中盛放高锰酸钾的仪器名称是________,装置甲中反应的离子方程式为______________________________________。
(2)装置乙的作用是______________________________________。
(3)装置丙中制备84消毒液的反应为放热反应,该反应需要控制温度在40 ℃以下,写出一种(除搅拌外)控制该反应温度的操作方法:____________________________。
Ⅱ.探究相关性质
为了进一步研究消毒液的性质,兴趣小组向盛有2 mL 84消毒液的试管中,逐滴加入10%的双氧水,发现有大量的气泡产生,对此作出以下猜测。
猜测1:双氧水与消毒液发生反应产生氧气。
猜测2:……
(4)猜测1中反应的化学方程式为______________________________________。猜测2可能为__________________________。
(5)为了验证猜想,某探究小组设计用如图装置进行实验,所选药品有:10%的双氧水、一定浓度的84消毒液、二氧化锰等。该小组通过实验得出猜测1正确,请依据此装置和所给的药品推测该探究小组的实验设计是___________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)圆底烧瓶 2MnO+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(2)除去Cl2中HCl杂质及防止倒吸(平衡压强)
(3)缓慢滴加浓盐酸,控制氯气与氢氧化钠反应速率(或在三颈烧瓶下方用冷水浴降温)
(4)NaClO+H2O2===O2↑+NaCl+H2O 84消毒液催化双氧水分解
(5)在相同条件下,用注射器取等量的10%的双氧水,分别加入盛有足量84消毒液和二氧化锰的锥形瓶中,做对照实验,与84消毒液反应产生气体的体积约为与二氧化锰反应产生气体体积的2倍
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