内容正文:
专题12 卤素及其化合物
考点
十年考情(2016-2025)
命题趋势
考点01 氯气性质
(2015・上海)(2016・上海)(2020・北京)(2020・天津)(2009・上海)(2015・北京)(2014・江苏)(2009・山东)(2014・大纲版)(2010・上海)(2021・辽宁)(2025・北京)(2024・重庆)(2024・浙江)(2012・上海)(2022・浙江)(2016・浙江)(2020・江苏)
实验操作与设计为核心:约60%试题聚焦实验(如2025河北、2024广东),强调装置选择(除杂、尾气处理)、操作规范(过滤、结晶)及误差分析,尤其注重创新装置图的应用能力(如2024重庆、2023江苏)。
氧化还原反应深度渗透:40%题目结合氧化还原原理,涵盖电子转移计算(2021湖南)、氧化性强弱比较(2020山东)及实际应用(如消毒剂、提碘工艺),凸显定量分析与理论迁移能力。
情境化与综合化并重:
生活情境高频出现(氯气泄漏自救、海带提碘等,如2020天津、2016上海);
综合题型占比上升,常融合平衡移动(2022浙江)、产率计算(2025河北)及实验探究(2017全国III卷),要求多维度推理能力。
总体趋势:从单一知识考查转向“实验+理论+应用”三维整合,强化证据推理和科学探究素养,命题更贴近实际且难度梯度增强。
考点02 氯气实验室制法
(2024・重庆)(2023・江苏)(2024・广东)(2022・广东)(2014・江苏)(2016・全国III卷)(2021・广东)(2020・全国III卷)
考点03 卤素
(2016·上海)(2021·湖南)(2023·辽宁)(2022·浙江)(2021·福建)(2018·江苏)
考点04 卤素相关实验
(2025·河北)(2022·北京)(2021·北京)(2015·江苏)(2015·新课标Ⅱ)(2007·四川)(2017·浙江)(2015·福建)
知识点01 氯气性质
1.(2015·上海·高考真题)下列物质见光不会分解的是
A.HClO B.NH4Cl C.HNO3 D.AgNO3
【答案】B
【解析】A.HClO不稳定,光照发生分解反应产生HCl和O2,反应方程式是:2HClO2HCl+O2↑,错误;B.NH4Cl在加热时发生分解反应,而在光照时不会分解,正确;C.HNO3不稳定,在加热或光照时发生分解反应,方程式是:4HNO3(浓)4NO2↑+ O2↑+2H2O,错误;D.AgNO3不稳定,光照发生分解反应,方程式是:2AgNO32Ag+2NO2↑+ O2↑,错误。
2.(2016·上海·高考真题)向新制氯水中加入少量下列物质,能增强溶液漂白能力的是
A.碳酸钙粉末 B.稀硫酸 C.氯化钙溶液 D.二氧化硫水溶液
【答案】A
【解析】在氯水中存在反应Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,若反应使溶液中次氯酸浓度增大,则溶液漂白性会增强,据此分析解答。A.由于酸性HCl>H2CO3>HClO,向溶液中加入碳酸钙粉末反应反应2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2↑+H2O,使化学平衡正向进行,导致次氯酸浓度增大,溶液漂白性增强,故A正确;B.加入稀硫酸使溶液中氢离子浓度增大平衡逆向进行,次氯酸浓度减小,溶液漂白性减弱,故B错误;C.加入氯化钙溶液不发生反应,溶液对氯水起到稀释作用,平衡正向进行但次氯酸浓度减小,漂白性减弱,故C错误;D.加入二氧化硫的水溶液,二氧化硫有还原性,能被氯气氧化,平衡逆向进行,次氯酸浓度减小,漂白性减弱,故D错误。答案选A。
3.(2020·北京·高考真题)水与下列物质反应时,水表现出氧化性的是
A.Na B.Cl2 C.NO2 D.Na2O
【答案】A
【解析】A.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,H2O中H元素化合价由+1降为0价,得电子被还原,做氧化剂,在反应中表现出氧化性,故A符合题意;B.Cl2+H2OHCl+HClO,H2O中的元素没有发生化合价的变化,水在反应中既不是氧化剂也不是还原剂,既不表现氧化性也不表现还原性,故B不符合题意;C.3NO2+H2O=2HNO3+NO,H2O中的元素没有发生化合价的变化,水在反应中既不是氧化剂也不是还原剂,既不表现氧化性也不表现还原性,故C不符合题意;D.Na2O + H2O = 2NaOH,该反应没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,水在反应中既不表现氧化性也不表现还原性,故D不符合题意;答案选A。
4.(2020·天津·高考真题)在全国人民众志成城抗击新冠病毒期间,使用的“84消毒液”的主要有效成分是
A.NaOH B.NaCl C.NaClO D.Na2CO3
【答案】C
【解析】工业上用Cl2与NaOH溶液反应制取“84消毒液”,反应原理为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,NaClO具有强氧化性,能用于杀菌消毒,故“84消毒液”的主要有效成分是NaClO,答案选C。
5.(2009·上海·高考真题)生活中难免会遇到一些突发事件,我们要善于利用学过的知识,采取科学、有效的方法保护自己。如果发生了氯气泄漏,以下自救方法得当的是
A.只要在室内放一盆水 B.向地势低的地方撤离
C.观察风向,顺风撤离 D.用湿毛巾或蘸有石碱水的毛巾捂住口鼻撤离
【答案】D
【解析】A.室温下1体积水中只能溶解约2体积Cl2,且氯气与水的反应为可逆反应,Cl2不能被水充分吸收,故A项不得当;B.氯气的密度大于空气,若向地势低的地方撤离将吸入更多氯气,应向地势高的地方撤离,B项不得当;C.观察风向,逆风撤离,C项不得当;D.石碱水呈碱性,可以充分吸收氯气,D项得当;答案选D。
6.(2015·北京·高考真题)某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH,下列用来解释事实的方程式中不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)
A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:Cl2 +2OH-=Cl-+ ClO-+ H2O
B.该消毒液的pH约为12:ClO-+ H2OHClO+ OH-
C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:2H++ Cl-+ ClO-= Cl2↑+H2O
D.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH+ ClO-= HClO+CH3COO—
【答案】B
【解析】A.用Cl2和NaOH溶液反应制取漂白液,故A正确;B.根据提干信息知:饱和NaClO溶液的pH约为11,而该溶液pH=12>11,故主要是因为该消毒液中含有一定量的NaOH,故B不合理;C.根据HCl和HClO中Cl的化合价分析,该氧化还原方程式的书写正确,故C正确;D.根据漂白粉起漂白作用的原理,应用的是较强酸制取较弱酸,故D正确。答案选B。
7.(2014·江苏·高考真题)在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.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
【答案】D
【解析】A.氯气是黄绿色气体,因此氯水的颜色呈浅绿色,说明氯水中含有Cl2,A正确;B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,白色沉淀是氯化银,这说明氯水中含有Cl-,B正确;C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,气体是CO2,这说明氯水中含有H+,C正确;D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明反应中有氯化铁生成。由于氯气也能把氯化亚铁氧化生成氯化铁,因此不能说明氯水中含有HClO,D不正确。答案选D。
8.(2009·山东·高考真题)下列关于氯的说法正确的是
A.Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
B.若1735Cl、1737Cl为不同的核素,有不同的化学性质
C.实验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集
D.1.12LCl2含有1.7NA个质子(NA表示阿伏加德罗常数)
【答案】C
【解析】A.Cl2中的氯元素化合价为0处于中间价态,既有氧化性又有还原性,A错误;B.同位素原子的质子数和电子数分别相等,所以化学性质几乎完全相同,B错误;C.通过实验室制得的Cl2中含有少量HCl, Cl2在饱和食盐水中溶解度很小,而HCl,易溶,C正确;D.没有指明气体所处状态,无法计算, D错误。故选C。
9.(2014·大纲版·高考真题)已知:将Cl2通入适量KOH溶液,产物中可能有KC1、KClO、KC1O3,且的值与温度高低有关。当n(KOH)=amol时,下列有关说法错误的是
A.若某温度下,反应后=11,则溶液中=
B.参加反应的氯气的物质的量等于amol
C.改变温度,反应中转移电子的物质的量ne的范围:amol≤ne≤amol
D.改变温度,产物中KC1O3的最大理论产量为amol
【答案】D
【解析】A.若反应后=11,令KCl、KClO分别为11mol、1mol,据得失电子守恒可得KClO3为2mol,则溶液中=,A正确;B.据原子守恒n(KOH)=a mol=n(K)=n(Cl)=2n(Cl2),则n(Cl2)=a mol,B正确;C.采用极限法分析,当全部生成KCl、KClO时发生的反应为Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O,则ne=a mol,同理,当全部生成KCl、KClO3时发生的反应为3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O,则ne=a mol,综上可得改变温度,反应中转移电子的物质的量ne的范围:a mol≤ne≤a mol,C正确;D.改变温度,产物中KC1O3的最大理论产量即无KClO生成,发生如下反应:3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O,则KC1O3的物质的量为a mol,D错误;故答案选D。
10.(2010·上海·高考真题)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】B
【解析】氨气和氯气接触时发生反应生成氯化铵、氯化氢和氮气,反应的方程式为:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,氯化铵为白色固体,烧瓶中出现白烟,故A正确;氨气和氯气反应生成氮气,不能生成二氧化氮红棕色气体,所以烧瓶中不能出现红棕色,故B错误;该反应中,氨气中的氮元素化合价由-3价升高到0价,化合价升高,表现还原性,故C正确;氯气有毒,排放到空气中污染环境,烧杯中盛放的为氢氧化钠溶液可以和有害气体氯气反应,达到吸收有害气体的目的,故D正确;故选B。
11.(2021·辽宁·高考真题)下列说法正确的是
A.(标准状况)与水充分反应转移电子
B.和均可通过化合反应得到
C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近,有白烟产生
D.与溶液反应:
【答案】B
【解析】A.由于溶于水中的Cl2只有部分与H2O反应,故(标准状况)与水充分反应转移电子数目小于,A错误;B.根据反应:SO3+H2O=H2SO4,Cu+Cl2CuCl2,故和均可通过化合反应得到,B正确;C.将蘸有浓氨水和浓盐酸或浓硝酸的玻璃棒相互靠近,有白烟产生,由于浓硫酸难挥发,故不能形成白烟,C错误;D.由于ClO-具有强氧化性,SO2具有强还原性,故与溶液反应:,D错误;故答案为:B。
12.(2025·北京·高考真题)时,在浓溶液中通入过量,充分反应后,可通过调控温度从反应后的固液混合物中获得和固体。已知:、、溶解度(S)随温度变化关系如下图。
下列说法不正确的是
A.通入后开始发生反应:
B.时,随反应进行先析出
C.将反应后的固液混合物过滤,滤液降温可析出固体
D.在冷却结晶的过程中,大量会和一起析出
【答案】D
【解析】A.氯气与氢氧化钠反应,生成氯化钠,次氯酸钠和水,开始发生反应为,A正确;B.时,氯化钠溶解度最小,随反应进行,逐渐增多,则最先析出,B正确;C.由于次氯酸钠的溶解度随温度的变化趋势较大,将反应后的固液混合物过滤,滤液降温可析出固体,C正确;D.由于氢氧化钠的溶解度随温度的变化趋势较小,次氯酸钠的溶解度随温度的变化趋势较大,在冷却结晶的过程中,会大量析出,氢氧化钠则不会,D错误;故选D。
13.(2024·重庆·高考真题)单质M的相关转化如下所示。下列说法错误的是
A.a可使灼热的铜变黑 B.b可与红热的铁产生气体
C.c可使燃烧的镁条熄灭 D.d可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
【答案】C
【解析】碱溶液与单质d反应生成漂白液,故单质d为Cl2,碱溶液是NaOH;碱溶液NaOH与氧化物c(适量)反应得纯碱溶液,故氧化物c为CO2;单质M与氧化物b反应得碱溶液,故单质M为Na,氧化物b为H2O;Na与单质a反应得氧化物,因此单质a为O2,据此回答。A.a为O2,O2可与灼热的铜反应生成黑色的氧化铜,A正确;B.b为H2O,水蒸气可与红热的铁在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,B正确;C.c为CO2,镁条在CO2中燃烧生成氧化镁和碳,燃烧的镁条不熄灭,C错误;D.d为Cl2,Cl2可与碘化钾反应生成碘单质,碘单质能使湿润的淀粉试纸变蓝,D正确;答案选C。
14.(2024·浙江·高考真题)工业上将Cl2通入冷的溶液中制得漂白液,下列说法不正确的是
A.漂白液的有效成分是 B. ClO-水解生成使漂白液呈酸性
C.通入CO2后的漂白液消毒能力增强 D.溶液比溶液稳定
【答案】B
【解析】A.漂白液的主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠(NaCl),有效成分是次氯酸钠,A正确;B.ClO-水解生成HClO,水解方程式为ClO-+H2O HClO+OH-,使漂白液呈碱性,B错误;C.通入CO2后,发生反应NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO,漂白液消毒能力增强,C正确;D.次氯酸不稳定,次氯酸盐稳定,所以热稳定性NaClO>HClO,D正确;答案选B。
15.(2012·上海·高考真题)如图所示是验证氯气性质的微型实验,A.B.C.D.e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
已知:2KMnO4+16HCl=2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O
对实验现象的“解释或结论”正确的是
选项
实验现象
解释或结论
A
a处变蓝,b处变红棕色
氧化性:Cl2>Br2>I2
B
c处先变红,后褪色
氯气与水生成了酸性物质
C
d处立即褪色
氯气与水生成了漂白性物质
D
e处变血红色
还原性:Fe2+>Cl-
【答案】D
【解析】向KMnO4晶体中滴加一滴浓盐酸,发生反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O,生成的Cl2在培养皿内扩散,并与A.B.C.D.e的滤纸中相关溶液中的溶质发生反应。A.a处发生反应Cl2+2KI=2KCl+I2,生成的I2使淀粉变蓝,b处发生反应Cl2+NaBr=2NaCl+Br2,表明氧化性:Cl2>Br2和Cl2>I2,不能说明氧化性:Br2>I2,A不正确;B.c处发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,HCl具有酸性,HClO具有漂白性,则可以说明氯气与水反应生成酸性和漂白性物质,蓝色石蕊试纸先变红后褪色,B不正确;C.d处,氯气与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,而使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,不是氯气与水生成了漂白性物质,C不正确;D.e处变血红色是氯气氧化Fe2+生成Fe3+的结果,表明发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,则还原性:Fe2+>Cl-,D正确;故选D。
16.(2022·浙江·高考真题)关于反应,达到平衡后,下列说法不正确的是
A.升高温度,氯水中的减小
B.氯水中加入少量醋酸钠固体,上述平衡正向移动,增大
C.取氯水稀释,增大
D.取两份氯水,分别滴加溶液和淀粉KI溶液,若前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色,可以证明上述反应存在限度
【答案】D
【解析】A.HClO受热易分解,升高温度,HClO分解,平衡正向移动,c(HClO)减小,A正确;B.氯水中加入少量醋酸钠固体,醋酸根离子和氢离子结合生成醋酸分子,氢离子浓度减小,平衡正向移动,c(HClO)增大,B正确;C.氯水稀释,平衡正向移动,而c(HClO)和c(Cl-)均减小,但HClO本身也存在电离平衡HClO⇌H++ClO-,稀释促进了HClO的电离,使c(HClO)减少更多,因此增大,C正确;D.氯水中加硝酸银产生白色沉淀,证明溶液中有氯离子,氯水中加淀粉碘化钾溶液,溶液变蓝,证明生成了碘单质,溶液中有强氧化性的物质,而氯气和次氯酸都有强氧化性,不能证明反应物和生成物共存,即不能证明上述反应存在限度,D错误;答案选D。
17.(2016·浙江·高考真题)Cl2与NaOH溶液反应可生成NaCl、NaClO和NaClO3(Cl-和ClO-)的比值与反应的温度有关,用24gNaOH配成的250mL溶液,与Cl2恰好完全反应(忽略Cl2与水的反应、盐类的水解及溶液体积变化):
(1)NaOH溶液的物质的量浓度 mol·L-1;
(2)某温度下,反应后溶液中c(Cl-)=6c(ClO-),则溶液中c(ClO-) = mol·L-1。
【答案】 2.4 0.30
【解析】(1)根据c===2.4mol/L,故答案为2.4;
(2)NaCl、NaClO和NaClO3的组成发现,钠与氯的物质的量之比为1:1,所以n(NaOH)=2n(Cl2),所以n(Cl2)=0.3mol,设n(ClO-)=xmol,则n(Cl-)=6xmol,所以n(ClO3-)=(0.6-7x)mol,得失电子守恒得:6x=x+5(0.6-7x),解之得x=0.075,所以则溶液中c(ClO-)==0.30mol/L,故答案为0.30。
18.(2020·江苏·高考真题)次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)都是常用的杀菌消毒剂。 NaClO可用于制备二氯异氰尿酸钠.
(1)NaClO溶液可由低温下将Cl2缓慢通入NaOH溶液中而制得。制备 NaClO的离子方程式为 ;用于环境杀菌消毒的NaClO溶液须稀释并及时使用,若在空气中暴露时间过长且见光,将会导致消毒作用减弱,其原因是 。
(2)二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%。通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质品标准。实验检测原理为
准确称取1.1200g样品,用容量瓶配成250.0mL溶液;取25.00mL上述溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸和过量KI溶液,密封在暗处静置5min;用Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入淀粉指示剂继续滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
①通过计算判断该样品是否为优质品 。(写出计算过程, )
②若在检测中加入稀硫酸的量过少,将导致样品的有效氯测定值 (填“偏高”或“偏低”)。
【答案】 NaClO溶液吸收空气中的CO2后产生HClO,HClO见光分解
根据物质转换和电子得失守恒关系:
得
氯元素的质量:
该样品的有效氯为:
该样品的有效氯大于60%,故该样品为优质品 偏低
【解析】(1) 由题意可知,氯气通入氢氧化钠中产生次氯酸钠,同时产生氯化钠,反应的离子方程式为:;次氯酸钠溶液长期暴露在空气中会吸收空气中的二氧化碳气体,因次氯酸酸性比碳酸弱,因此次氯酸钠可以与二氧化碳在水中反应产生HClO,HClO具有不稳定性,在受热或见光条件下会发生分解反应,产生HCl和O2,从而是次氯酸钠失效,故答案为:;NaClO溶液吸收空气中的CO2后产生HClO,HClO见光分解;
(2) ①由题中反应可知,在酸性条件产生HClO,HClO氧化碘离子产生碘单质,碘单质再用硫代硫酸钠滴定,结合反应转化确定物质之间的关系为:, ,根据物质转换和电子得失守恒关系:得n(Cl)=0.5=,
氯元素的质量:m(Cl)= =0.03550g,该样品中的有效氯为: =63.39%,
该样品中的有效氯大于60%,故该样品为优质品
故答案为:n(S2O)=,根据物质转换和电子得失守恒关系:,得n(Cl)=0.5=,
氯元素的质量:m(Cl)= =0.03550g,该样品中的有效氯为: =63.39%,
该样品中的有效氯大于60%,故该样品为优质品
②如果硫酸的用量过少,则导致反应不能充分进行,产生的HClO的量偏低,最终导致实验测得的有效氯含量会偏低,
故答案为:偏低;
知识点02 氯气实验室制法
1.(2024·重庆·高考真题)某小组用下图中甲作为气体发生装置,其他装置根据实验需求选用(加热及夹持装置略)。下列说法错误的是
A.若制取,则a为浓氨水,b可为氧化钙
B.若制取,则乙可盛饱和食盐水以除去
C.若制取,则丙可作气体收集装置
D.若制取,则丁可盛水用作尾气处理装置
【答案】D
【解析】A.氧化钙和水反应放出大量热,促使氨水中一水合氨分解释放出氨气,A正确; B.饱和食盐水能抑制氯气溶解,且能吸收HCl,则制取,乙可盛饱和食盐水以除去,B正确;C.氯气密度大于空气,则丙中气体长进短出,可作氯气气体收集装置,C正确;D.氨气极易溶于水,容易倒吸,没有防倒吸装置,D错误;故选D。
2.(2023·江苏·高考真题)实验室制取的实验原理及装置均正确的是
A.制取
B.除去中的HCl
C.收集
D.吸收尾气中的
【答案】C
【解析】A.实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO2反应,不能使用稀盐酸,A错误;B.除去中的HCl可将气体通入饱和食盐水中,注意长口进入便于充分吸收,应该长进短出,B错误;C.氯气密度大于空气,可用向上排空气法收集氯气,多功能瓶收集气体注意长进短出,C正确;D.对氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收,水吸收效果不好,D错误。 故选C。
3.(2024·广东·高考真题)1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中,难以达到预期目的的是
A
B
C
D
制备
净化、干燥
收集
验证的氧化性
【答案】A
【解析】A.利用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气需要加热,图中缺少加热装置,且分液漏斗内应盛装浓盐酸,不能达到预期目的,A符合题意;B.实验室制得的氯气中有HCl杂质,可以通过饱和食盐水洗气除杂,再通过无水氯化钙干燥,可以达到净化、干燥Cl2的目的,B不符合题意;C.氯气密度大于空气,可以用向上排空气法收集,可以达到预期目的,C不符合题意;D.H2可以在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,氯气将氢气氧化,验证了氯气的氧化性,D不符合题意;故选A。
4.(2022·广东·高考真题)实验室用和浓盐酸反应生成后,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】A.浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl,可用饱和食盐水除去HCl,Cl2可用浓硫酸干燥,A装置能达到实验目的,故A不符合题意;B.氯气的密度大于空气,用向上排空气法收集,B装置能收集氯气,故B不符合题意;C.湿润的红布条褪色,干燥的红色布条不褪色,可验证干燥的氯气不具有漂白性,故C不符合题意;D.氯气在水中的溶解度较小,应用NaOH溶液吸收尾气,D装置不能达到实验目的,故D符合题意;答案选D。
5.(2014·江苏·高考真题)下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
【答案】C
【解析】A.二氧化锰与浓盐酸需要在加热的条件下反应制取氯气,A不正确;B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢应该用饱和氯化钠溶液,且气体是长口进短口出,B不正确;C.二氧化锰不溶于水,因此分离二氧化锰和氯化锰溶液需要过滤,装置丙是过滤装置,C正确;D.锰离子水解,水解吸热,因此不能直接加热蒸发氯化锰溶液制备MnCl2·4H2O,应该在氯化氢的气氛中进行,D不正确。答案选C。
6.(2016·全国III卷·高考真题)下列有关实验的操作正确的是
实验
操作
A
配制稀硫酸
先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水
B
排水法收集KMnO4分解产生的O2
先熄灭酒精灯,后移出导管
C
浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2
气体产物先通过浓硫酸,后通过饱和食盐水
D
CCl4萃取碘水中的I2
先从分液漏斗下口放出有机层,后从上口倒出水层
【答案】D
【解析】A.因浓硫酸稀释会发出大量的热,且浓硫酸密度大于水,所以配制稀硫酸时要酸入水,故A错误;B.为防止倒吸,排水法收集KMnO4分解产生的O2时,先移出导管,后熄灭酒精灯,故B错误;C.浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2,气体产物先通过饱和食盐水,后通过浓硫酸,故C错误;D.CCl4密度大于水,CCl4萃取碘水中的I2时,先从分液漏斗下口放出有机层,后从上口倒出水层,故D正确,答案选D。
7.(2021·广东·高考真题)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取的化学方程式为 。
(2)实验室制取干燥时,净化与收集所需装置的接口连接顺序为 。
(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中 已分解。检验此久置氯水中存在的操作及现象是 。
(4)某合作学习小组进行以下实验探究。
①实验任务。通过测定溶液电导率,探究温度对溶解度的影响。
②查阅资料。电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时,强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大;离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高而增大。25℃时,。
③提出猜想。
猜想a:较高温度的饱和溶液的电导率较大。
猜想b:在水中的溶解度。
④设计实验、验证猜想。取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的饱和溶液),在设定的测试温度下,进行表中实验1~3,记录数据。
实验序号
试样
测试温度/℃
电导率/
1
Ⅰ:25℃的饱和溶液
25
2
Ⅱ:35℃的饱和溶液
35
3
Ⅲ:45℃的饱和溶液
45
⑤数据分析、交流讨论。25℃的饱和溶液中, 。
实验结果为。小组同学认为,此结果可以证明③中的猜想成立,但不足以证明猜想成立。结合②中信息,猜想不足以成立的理由有 。
⑥优化实验。小组同学为进一步验证猜想,在实验1~3的基础上完善方案,进行实验4和5。请在答题卡上完成表中内容。
实验序号
试样
测试温度/℃
电导率/
4
Ⅰ
5
⑦实验总结。根据实验1~5的结果,并结合②中信息,小组同学认为猜想也成立。猜想成立的判断依据是 。
【答案】 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O c-d-b-a-e HClO 取少量溶液于试管中,加入过量稀硝酸,防止溶液中含有C、HC等,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有Cl- 1.3410-5 测试温度不同,根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶液的溶解度 45℃ II 45℃ A3>B2>B1
【解析】(1)实验室通常采用浓盐酸和MnO2制取,化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)根据化学方程式可知,制取的氯气中混有氯化氢、水蒸气,氯气有毒,必须进行尾气处理,因此使用饱和食盐水吸收氯化氢气体,浓硫酸除去水蒸气,最后用NaOH溶液吸收尾气,因此接口连接顺序为c-d-b-a-e,故答案为:c-d-b-a-e;
(3)久置后不能使品红溶液褪色,说明HClO已分解;检验的方法:取少量溶液于试管中,加入过量稀硝酸,防止溶液中含有C、HC等,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有Cl-,故答案为:HClO;向溶液中加入过量稀硝酸,防止溶液中含有C、HC等,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有Cl-;
(4)⑤25℃时,,根据沉淀溶解平衡可知,饱和的溶液中,所以有==1.3410-5;
实验1~3中,不同的饱和溶液浓度不同且测试温度不同,根据资料显示离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高而增大,所以根据实验1~3无法判断温度较高的饱和溶液离子浓度大,进而不能得出溶解度关系,故答案为:1.3410-5;测试温度不同,根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶液的溶解度;
⑥如果要判断AgCl在水中的溶解度随温度的变化情况,可以设计不相同温度下的饱和溶液在相同温度下测试,如果温度较高下的饱和溶液电导率比温度较低的饱和溶液电导率高,则可以得出温度升高饱和溶液中离子浓度高。所以可以设计试样Ⅰ在45℃下测试与实验3比较;设计试样II在45℃下测试与实验3比较。故答案为:45℃;II;45℃;
⑦猜想成立的判断依据是A3>B2>B1,故答案为:A3>B2>B1。
8.(2020·全国III卷·高考真题)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】 圆底烧瓶 饱和食盐水 水浴加热 Cl2+2OH−=ClO−+Cl−+H2O 避免生成NaClO3 吸收尾气(Cl2) A 过滤 少量(冷)水洗涤 紫 小于
【解析】本实验目的是制备KClO3和NaClO,并探究其氧化还原性质;首先利用浓盐酸和MnO2粉末共热制取氯气,生成的氯气中混有HCl气体,可在装置a中盛放饱和食盐水中将HCl气体除去;之后氯气与KOH溶液在水浴加热的条件发生反应制备KClO3,再与NaOH溶液在冰水浴中反应制备NaClO;氯气有毒会污染空气,所以需要d装置吸收未反应的氯气。
(1)根据盛放MnO2粉末的仪器结构可知该仪器为圆底烧瓶;a中盛放饱和食盐水除去氯气中混有的HCl气体;
(2)根据装置图可知盛有KOH溶液的试管放在盛有水的大烧杯中加热,该加热方式为水浴加热;c中氯气在NaOH溶液中发生歧化反应生成氯化钠和次氯酸钠,结合元素守恒可得离子方程式为Cl2+2OHˉ=ClOˉ+Clˉ+H2O;根据氯气与KOH溶液的反应可知,加热条件下氯气可以和强碱溶液反应生成氯酸盐,所以冰水浴的目的是避免生成NaClO3;
(3)氯气有毒,所以d装置的作用是吸收尾气(Cl2);
A.Na2S可以将氯气还原成氯离子,可以吸收氯气,故A可选;
B.氯气在NaCl溶液中溶解度很小,无法吸收氯气,故B不选;
C.Ca(OH)2溶液浓度较小,吸收氯气效果较差,故C不选;
D.氯气与硫酸不反应,且硫酸溶液中存在大量氢离子会降低氯气的溶解度,故D不选;
综上所述可选用试剂A;
(4)b中试管为KClO3和KCl的混合溶液,KClO3的溶解度受温度影响更大,所以将试管b中混合溶液冷却结晶、过滤、少量(冷)水洗涤、干燥,得到KClO3晶体;
(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。
【点睛】第3小题为本题易错点,要注意氯气除了可以用碱液吸收之外,氯气还具有氧化性,可以用还原性的物质吸收。
知识点03 卤素
1.(2016·上海·高考真题)下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是( )
A.海带提碘 B.氯碱工业
C.氨碱法制碱 D.海水提溴
【答案】C
【解析】A.海带提碘是将KI变为I2,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,错误;B.氯碱工业是由NaCl的水溶液在通电时反应产生NaOH、Cl2、H2,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,错误;C.氨碱法制取碱的过程中没有元素化合价的变化,是非氧化还原反应,正确;D.海水提溴是由溴元素的化合物变为溴元素的单质,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,错误。答案选C。
2.(2021·湖南·高考真题)常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为。下列说法错误的是
A.产生22.4L(标准状况)时,反应中转移
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6
C.可用石灰乳吸收反应产生的制备漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在
【答案】A
【解析】A.该反应中只有碘元素价态升高,由0价升高至KH(IO3)2中+5价,每个碘原子升高5价,即6I260e-,又因方程式中6I23Cl2,故3Cl260e-,即Cl220e-,所以产生22.4L (标准状况) Cl2即1mol Cl2时,反应中应转移20 mol e-,A错误;B.该反应中KClO3中氯元素价态降低,KClO3作氧化剂,I2中碘元素价态升高,I2作还原剂,由该方程式的计量系数可知,11KClO36I2,故该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6,B正确;C.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,工业制漂白粉可用石灰乳与氯气反应,C正确;D.食盐中可先与酸化的淀粉碘化钾溶液中的H+、I-发生归中反应生成I2,I2再与淀粉发生特征反应变为蓝色,故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在,D正确。故选A。
3.(2023·辽宁·高考真题)某小组进行实验,向蒸馏水中加入,充分振荡,溶液呈浅棕色,再加入锌粒,溶液颜色加深;最终紫黑色晶体消失,溶液褪色。已知为棕色,下列关于颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
溶液呈浅棕色
在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应:
C
紫黑色晶体消失
()的消耗使溶解平衡右移
D
溶液褪色
与有色物质发生了置换反应
【答案】D
【解析】A.向10mL蒸馏水中加入0.4gI2,充分振荡,溶液呈浅棕色,说明I2的浓度较小,因为I2在水中溶解度较小,A项正确;B.已知(aq)为棕色,加入0.2g锌粒后,Zn与I2反应生成ZnI2,生成的I-与I2发生反应I-+I2⇌,生成使溶液颜色加深,B项正确;C.I2在水中存在溶解平衡I2(s)⇌I2(aq),Zn与I2反应生成的I-与I2(aq)反应生成,I2(aq)浓度减小,上述溶解平衡向右移动,紫黑色晶体消失,C项正确;D.最终溶液褪色是Zn与有色物质发生了化合反应,不是置换反应,D项错误;答案选D。
4.(2022·浙江·高考真题)下列推测不合理的是
A.相同条件下,Br2与PBr3反应比Cl2与PCl3反应难
B.OPBrCl2与足量H2O作用生成2种酸
C.相同条件下,与水反应由快到慢的顺序:OPBr3、OPCl3、OPF3
D.PBr3与足量C2H5OH作用可得到P(OC2H5)3
【答案】B
【解析】A.氯原子半径较小,更容易得到电子,非金属性:Cl>Br,氧化性:Cl2>Br2,因此Cl2与PCl3反应更容易,A正确;B.OPBrCl2与H2O反应的方程式为:OPBrCl2+3H2O=H3PO4+2HCl+HBr,一共生成3种酸,B错误;C.从P—Br键到P—F键,键的稳定性逐渐增强,在和水反应时越难断裂,反应速率越慢,C正确;D.PBr3与C2H5OH反应的时候,Br乙醇羟基上的氢原子结合,乙醇的其余部分和磷结合生成P(OC2H5)3,D正确;故选B。
5.(2021·福建·高考真题)实验室配制碘水时,通常将溶于溶液:。关于该溶液,下列说法正确的是
A.的电子式为 B.滴入淀粉溶液,不变蓝
C.加水稀释,平衡逆向移动 D.加少量固体平衡正向移动
【答案】C
【解析】A.是离子化合物,电子式为,A错误;B.该溶液存在,滴入淀粉溶液,变蓝,B错误;C.根据勒夏特列原理,加水稀释,平衡朝着离子浓度增大的方向移动,即逆向移动,C正确;D.加少量固体,与生成沉淀,浓度下降,平衡逆向移动,D错误;故选C。
6.(2018·江苏·高考真题)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是
A.用装置甲灼烧碎海带
B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液
C.用装置丙制备用于氧化浸泡液中I−的Cl2
D.用装置丁吸收氧化浸泡液中I−后的Cl2尾气
【答案】B
【解析】A.灼烧碎海带应用坩埚,A错误;B.海带灰的浸泡液用过滤法分离,以获得含I-的溶液,B正确;C.MnO2与浓盐酸常温不反应,MnO2与浓盐酸反应制Cl2需要加热,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,C错误;D.Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度很小,不能用饱和NaCl溶液吸收尾气Cl2,尾气Cl2通常用NaOH溶液吸收,D错误;答案选B。
知识点04 卤素相关实验
1.(2025·河北·高考真题)氢碘酸常用于合成碘化物。某化学兴趣小组用如图装置(夹持装置等略)制备氢碘酸。
步骤如下:
ⅰ.在A中加入和,快速搅拌,打开通入,反应完成后,关闭,静置、过滤得滤液;
ⅱ.将滤液转移至B中,打开通入,接通冷凝水,加热保持微沸,直至除尽;
ⅲ.继续加热蒸馏,C中收集沸点为间的馏分,得到117mL氢碘酸(密度为,HI质量分数为57%)。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称: ,通入发生反应的化学方程式: 。
(2)步骤ⅰ中快速搅拌的目的: (填序号)
a.便于产物分离 b.防止暴沸 c.防止固体产物包覆碘
(3)步骤ⅰ中随着反应的进行,促进碘溶解的原因 (用离子方程式表示)。
(4)步骤ⅱ中的尾气常用 (填化学式)溶液吸收。
(5)步骤ⅱ实验开始时的操作顺序:先通入,再加热;步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序: 。
(6)列出本实验产率的计算表达式: 。
(7)氢碘酸见光易分解,易被空气氧化,应保存在 。
【答案】(1) 圆底烧瓶 I2+H2S=S+2HI
(2)c
(3)
(4)NaOH
(5)先停止加热,再通一段时间的N2后关闭K2
(6)
(7)密封的棕色细口瓶中,并放在避光低温处
【解析】I2的氧化性比S强,A中发生I2+H2S=S↓+2HI,过滤除去S,得到含H2S的HI滤液;将滤液转移到B中,先通氮气、加热保持微沸除去H2S,升高温度,收集沸点为125℃~127℃间的馏分,得到117mL密度为1.7g/mL,质量分数为57%的HI溶液。
(1)仪器A的名称为圆底烧瓶;I2的氧化性比S强,通入发生反应的化学方程式为I2+H2S=S↓+2HI;
(2)I2在水中的溶解度较小,生成的S可能包裹在其表面阻止反应的继续进行,故步骤ⅰ中快速搅拌的目的是防止固体产物包覆碘,选c;
(3)I2和I-会发生反应:,步骤ⅰ中随着反应的进行,生成的HI电离出的I-与I2反应促进I2的溶解,本空答案为;
(4)步骤ⅱ中的尾气为,有毒,是酸性气体,常用NaOH溶液吸收;
(5)为确保蒸馏装置内的HI全部进入C中,步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序为:先停止加热,再通一段时间的N2后关闭K2;
(6)127gI2的物质的量为0.5mol,n理论(HI)=2×0.5mol=1mol,m理论(HI)=1mol×128g/mol=128g、m实际(HI)=,故HI的产率= =;
(7)氢碘酸见光易分解,易被空气氧化,应保存在密封的棕色细口瓶中,并放在避光低温处。
2.(2022·北京·高考真题)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应
资料:
i.Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、(绿色)、(紫色)。
ii.浓碱条件下,可被OH-还原为。
iii.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略)
序号
物质a
C中实验现象
通入Cl2前
通入Cl2后
I
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
Ⅱ
5%NaOH溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
Ⅲ
40%NaOH溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(1)B中试剂是 。
(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为 。
(3)对比实验I、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是 。
(4)根据资料ii,Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将氧化为。
①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因 ,但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取Ⅲ中放置后的1mL悬浊液,加入4mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为 ,溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被 (填“化学式)氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量;
③取III中放置后的1mL悬浊液,加入4mL水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是 。
④从反应速率的角度,分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因 。
【答案】(1)饱和NaCl溶液
(2)2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O
(3)Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强
(4) Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 4+4OH-=4+O2↑+2H2O NaClO 3ClO-+2MnO2+2OH-=2+3Cl-+H2O Ⅲ中氧化剂氧化锰酸根离子的速率大于氢氧根离子还原高锰酸根离子的速率,导致实验Ⅲ未得到绿色溶液
【解析】在装置A中HCl与KMnO4发生反应制取Cl2,由于盐酸具有挥发性,为排除HCl对Cl2性质的干扰,在装置B中盛有饱和NaCl溶液,除去Cl2中的杂质HCl,在装置C中通过改变溶液的pH,验证不同条件下Cl2与MnSO4反应,装置D是尾气处理装置,目的是除去多余Cl2,防止造成大气污染;
(1)B中试剂是饱和NaCl溶液,作用是吸收Cl2中的杂质HCl气体,故答案为:饱和NaCl溶液;
(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中Mn2+与碱性溶液中NaOH电离产生的OH-反应产生Mn(OH)2白色沉淀,该沉淀不稳定,会被溶解在溶液中的氧气氧化为棕黑色MnO2,则沉淀由白色变为黑色的化学方程式为:2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O,故答案为:2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O;
(3)对比实验I、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是:Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强,故答案为:Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强;
(4)①Cl2与NaOH反应产生NaCl、NaClO、H2O,使溶液碱性减弱,反应的化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,故答案为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色就是由于在浓碱条件下,可被OH-还原为,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可知该反应的离子方程式为:4+4OH-=4+O2↑+2H2O;溶液绿色缓慢加深,根据题给信息,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱,此时溶液碱性较强,则原因是MnO2被NaClO氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量,故答案为:4+4OH-=4+O2↑+2H2O;NaClO;
③取III中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液碱性减弱,溶液紫色缓慢加深,说明ClO-将MnO2氧化为,发生的反应是:3ClO-+2MnO2+2OH-=2+3Cl-+H2O,故答案为:3ClO-+2MnO2+2OH-=2+3Cl-+H2O;
④根据题给信息可知,(绿色)、(紫色),则从反应速率的角度,分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因是:Ⅲ中氧化剂氧化锰酸根离子的速率大于氢氧根离子还原高锰酸根离子的速率,导致实验Ⅲ未得到绿色溶液。
3.(2021·北京·高考真题)某小组探究卤素参与的氧化还原反应,从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。已知:。
(1)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时,固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。
①反应的离子方程式是 。
②电极反应式:
i.还原反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
ii.氧化反应: 。
③根据电极反应式,分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。
i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高,MnO2氧化性减弱。
ii.随c(Cl-)降低, 。
④补充实验证实了③中的分析。
实验操作
试剂
产物
I
较浓H2SO4
有氯气
II
a
有氯气
III
a+b
无氯气
a是 ,b是 。
(2)利用c(H+)浓度对MnO2氧化性的影响,探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液,能与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是 ,从原子结构角度说明理由 。
(3)根据(1)中结论推测:酸性条件下,加入某种化合物可以提高溴的氧化性,将Mn2+氧化为MnO2。经实验证实了推测,该化合物是 。
(4)Ag分别与1mol·L-1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合,Ag只与氢碘酸发生置换反应,试解释原因: 。
(5)总结:物质氧化性和还原性变化的一般规律是 。
【答案】(1) MnO2+4H+ +2Cl- Mn2++Cl2↑ + 2H2O 2Cl--2e- =Cl2↑ Cl-还原性减弱或Cl2 的氧化性增强 KCl固体(或浓/饱和溶液) MnSO4固体(或浓/饱和溶液)
(2) KCl>KBr>KI Cl、Br、I位于第VIIA族,从上到下电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强
(3)AgNO3 或Ag2SO4
(4)比较AgX的溶解度,AgI 溶解度最小,Ag++I-= AgI↓使得Ag还原性增强的最多,使得2Ag+2H+=2Ag++ H2↑反应得以发生
(5)氧化剂(还原剂)的浓度越大,其氧化性(还原性)越强,还原产物(还原产物)的浓度越大,氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小;还原反应中,反应物浓度越大或生成物浓度越小,氧化剂氧化性越强
【解析】(1)①二氧化锰和浓盐酸制氯气的离子方程式为:MnO2+4H+ +2Cl- Mn2++Cl2↑ + 2H2O;②氧化反应是元素化合价升高,故氧化反应为:2Cl--2e- =Cl2↑③反应不能发生也可能是还原剂还原性减弱,或者产生了氧化性更强的氧化剂,故答案为:Cl-还原性减弱或Cl2 的氧化性增强④可以从增大氯离子浓度的角度再结合实验II的现象分析,试剂a可以是KCl固体(或浓/饱和溶液);结合实验III的显现是没有氯气,且实验III也加入了试剂a,那一定是试剂b影响了实验III的现象,再结合原因i可知试剂b是MnSO4固体(或浓/饱和溶液);
(2)非金属性越弱其阴离子的还原性越强,反应时所需的氢离子浓度越小,故顺序是KCl>KBr>KI;其原因是Cl、Br、I位于第VIIA族,从上到下电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强;
(3)根据(1)中的结论推测随Cl-浓度降低导致二氧化锰的氧化性减弱,那么如果进一步降低Cl-浓度降低则可以导致可以提高溴的氧化性,将Mn2+氧化为MnO2,故答案为:AgNO3 或Ag2SO4;
(4)若要使反应2Ag+2H+=2Ag++ H2↑发生,根据本题的提示可以降低Ag+浓度,对比AgX的溶解度,AgI 溶解度最小,故Ag只与氢碘酸发生置换反应的原因是:比较AgX的溶解度,AgI 溶解度最小,Ag++I-= AgI↓使得Ag还原性增强的最多,使得2Ag+2H+=2Ag++ H2↑反应得以发生;
(5)通过本题可以发现,物质氧化性和还原性还与物质的浓度有关,浓度越大氧化性或者还原性越强,故答案为:氧化剂(还原剂)的浓度越大,其氧化性(还原性)越强,还原产物(氧化产物)的浓度越大,氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小;还原反应中,反应物浓度越大或生成物浓度越小,氧化剂氧化性越强。
4.(2015·江苏·高考真题)实验室用下图所示装置制备KClO溶液,并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性质①可溶于水、微溶于浓KOH溶液,②在0℃~5℃、强碱性溶液中比较稳定,③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解,④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。
(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2,其离子方程式为 。将制备的Cl2通过装置B可除去 (填化学式)。
(2)Cl2和KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在0℃~5℃进行,实验中可采取的措施是 。
(3)制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为 。
(4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的实验方案为:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol·L-1KOH溶液中, (实验中须使用的试剂有:饱和KOH溶液,乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。
【答案】 2+16H++10Cl-=2Mn2+5Cl2↑+8H2O HCl 缓慢滴加盐酸、装置C加冰水浴 在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中 用砂芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,搅拌、静置,再用砂芯漏斗过滤,晶体用适量乙醇洗涤2-3次后,在真空干燥箱中干燥。
【解析】(1)KMnO4具有强氧化性,将盐酸中氯离子氧化为Cl2,反应还有水生成,KMnO4、HCl、MnCl2改写成离子形式,Cl2、H2O为分子式形式,离子方程式为:2+16H++10Cl﹣=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,由于盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl,应饱和食盐水吸收HCl除去,故答案为2+16H++10Cl﹣=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;HCl;
(2)Cl2和KOH在较高温度下反应生成KClO3,制取KClO温度反应在0℃~5℃,装置C应放在冰水浴中,充分利用原料,缓慢滴加盐酸,减慢生成氯气的速率,故答案为缓慢滴加盐酸、装置C用冰水浴中;
(3)K2FeO4在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解,应把Fe(NO3)3饱和溶液滴加到KClO溶液中,具体操作为:在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO 饱和溶液中,故答案为在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO 饱和溶液中;
(4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的实验方案为:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol•L﹣1KOH溶液中,用砂芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和的KOH溶液,再用砂芯漏斗过滤,晶体用乙醇洗涤2﹣3次后,在真空干燥箱中干燥,故答案为用砂芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和的KOH溶液,再用砂芯漏斗过滤,晶体用乙醇洗涤2﹣3次后,在真空干燥箱中干燥.
5.(2015·新课标Ⅱ·高考真题)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,回答下列问题:
(1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:
①电解时发生反应的化学方程式为 。
②溶液X中大量存在的阴离子有 。
③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 (填标号)。
a.水b.碱石灰C.浓硫酸d.饱和食盐水
(3)用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量:
Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50 mL水溶解后,再加入3 mL稀硫酸:
Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;
Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;
Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中:
Ⅴ.用0.1000 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫
代硫酸钠溶液。在此过程中:
①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 。
②玻璃液封装置的作用是 。
③V中加入的指示剂通常为 ,滴定至终点的现象是 。
④测得混合气中ClO2的质量为 g。
(4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是 (填标号)。
a.明矾b.碘化钾c.盐酸d.硫酸亚铁
【答案】 2:1 NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3 Cl—、OH— c 2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O 吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出) 淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变 0.02700 d
【解析】(1)工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,在反应中氯元素的化合价从+5价降低到+4价,得到1个电子,氯酸钾是氧化剂。S元素的化合价从+4价升高到+6价,失去2个电子,亚硫酸钠是还原剂,则根据电子得失守恒可知该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1。
(2)①根据流程图可知电解时生成氢气和NCl3,则电解时发生反应的化学方程式为NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3。
②NCl3与NaClO2反应生成ClO2、NH3和氯化钠、NaOH,反应的离子反应为NCl3+3H2O+6ClO2—=6ClO2↑+3Cl-+3OH-+NH3↑,溶液中应该存在大量的氯离子和氢氧根离子。
③A.ClO2易溶于水,不能利用水吸收氨气,a错误;B.碱石灰不能吸收氨气,b错误;C.浓硫酸可以吸收氨气,且不影响ClO2,c正确;D.ClO2易溶于水,不能利用饱和食盐水吸收氨气,d错误,答案选c。
(3)①ClO2具有强氧化性,通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应,氧化I—为I2,自身被还原为Cl—,同时生成水,反应离子方程式为2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O。
②由于二氧化氯是气体,容易挥发到空气中,所以玻璃液封装置的作用是吸收残余的二氧化氯气体。
③由于碘遇淀粉显蓝色,则V中加入的指示剂通常为淀粉,滴定至终点的现象是溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色。
④根据方程式可知2ClO2~5I2~10S2O32-,则测得混合气中ClO2的质量为0.1mol/L×0.02L×67.5g/mol/5=0.02700g。
(4)亚氯酸盐具有氧化性,明矾不能被氧化,碘化钾被氧化为碘,盐酸可能被氧化氯气,因此若要除去超标的亚氯酸盐,最适宜的是硫酸亚铁,且产生的氧化产物铁离子能净水。
6.(2007·四川·高考真题)在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。
图中:①为氯气发生装置;②的试管里盛有15mL30%KOH 溶液.并置于水浴中;③的试管里盛有15mL 8 % NaOH 溶液.并置于冰水浴中;④的试管里加有紫色石蕊试液;⑤为尾气吸收装置。
请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰.通过 (坡写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体,可在①与②之间安装盛有 (填写下列编号字母)的净化装置。
A.碱石灰 B.饱和食盐水 C.浓硫酸 D.饱和碳酸氢钠溶液
(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件.二者的差异是:
反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出。右图中符合该晶体溶解度曲线的是 (填写编号字母);从②的试管中分离出该晶体的方法是 (填写实验操作名称)
(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是:
(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白:
实验现象
原因
溶液最初从紫色逐渐变为 色
氯气与水反应生成的H+使石蕊变色
随后溶液逐渐变为无色
然后溶液从无色逐渐变为 色
【答案】 分液漏斗 B 碱溶液(或反应物)的浓度不同,反应温度不同 M 过滤 Cl2+ 2OH-=ClO-+ Cl一+H2O 红 氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质 黄绿 继续通入的氯气溶于水使溶液呈黄绿色
【解析】(l)实验室制备氯气用浓盐酸和二氧化锰在加热条件反应,所用反应仪器为分液漏斗和圆底烧瓶,通过分液漏斗向烧瓶中加入适量的浓盐酸;用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体,故在①与②之间安装盛有饱和食盐水的洗气瓶;
(2)根据题中信息可知,在加热条件下,氯气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾,在常温以下,氯气与稀NaOH溶液反应生成次氯酸钠,二者反应的浓度和温度都不相同,反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出,说明溶质的溶解度随温度的降低而降低,只有M符合,不溶性固体与液体的分离常采用过滤的方法;
(3)氯气在常温下与NaOH反应生成次氯酸钠和氯化钠,二者在水中溶解且电离,反应的离子方程式为Cl2+2OH-═ClO-+Cl-+H2O;
(4)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应生成的H+使石蕊变成红色,次氯酸具有强氧化性,将石蕊氧化为无色物质,所以反应现象为先变红,后褪色,反应后如继续通入氯气,氯气微溶于水,则为氯气的溶液,溶液呈黄绿色。
7.(2017·浙江·高考真题)ClO2是一种优良的消毒剂,浓度过高时易发生分解,常将其制备成NaClO2固体以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图1所示。
已知:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O
ClO2熔点-59℃、沸点11℃;H2O2沸点150℃
请回答:
(1)仪器A的作用是 ;冰水浴冷却的目的是 (写出两种)。
(2)空气流速过快或过慢,均降低NaClO2产率,试解释其原因 。
(3)Cl-存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸,ClO2的生成速率大大提高,并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成,将其补充完整:① (用离子方程式表示),②H2O2+Cl2=2Cl-+O2+2H+。
(4) H2O2浓度对反应速率有影响。通过图2所示装置将少量30% H2O2溶液浓缩至40%,B处应增加一个设备。该设备的作用是 ,馏出物是 。
(5)抽滤法分离NaClO2过程中,下列操作不正确的是
A.为防止滤纸被腐蚀,用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤
B.先转移溶液至漏斗,待溶液快流尽时再转移沉淀
C.洗涤沉淀时,应使洗涤剂快速通过沉淀
D.抽滤完毕,断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后,关闭水龙头
【答案】 防倒吸 防止H2O2分解,使ClO2液化,促进ClO2的吸收 过慢会导致反应的三颈烧瓶内ClO2浓度过高,发生分解,产率降低;过快则反应物反应不充分 2ClO+2Cl-+4H+=Cl2+2ClO2+2H2O 减少体系内压强,降低H2O的沸点(促进H2O蒸出,同时减少H2O2的受热分解等合理答案亦可) H2O C
【解析】(1)仪器A是安全瓶,作用是防倒吸;双氧水易分解,ClO2的熔点降低,因此冰水浴冷却的目的是防止H2O2分解,使ClO2液化,促进ClO2的吸收;
(2)如果空气流速过慢会导致反应的三颈烧瓶内ClO2浓度过高,发生分解,产率降低;空气流速过快则反应物反应不充分,原料利用率不高;
(3)Cl-存在时会催化ClO2的生成,根据第二步反应可知产生氯离子,因此第一步是消耗氯离子,离子方程式为2ClO+2Cl-+4H+=Cl2+2ClO2+2H2O;
(4)由于是浓缩双氧水,则馏出物是水,而双氧水易分解,因此该设备的作用是减少体系内压强,降低H2O的沸点(促进H2O蒸出,同时减少H2O2的受热分解等);
(5)A.为防止滤纸被腐蚀,用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤,A正确;
B.先转移溶液至漏斗,待溶液快流尽时再转移沉淀,B正确;
C.洗涤沉淀时,应将少量溶剂洒到固体上,静置片刻,再将其抽干,C错误;
D.抽滤完毕,为防止水倒吸到抽滤瓶内,应断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后,关闭水龙头,D正确;
答案选C。
8.(2015·福建·高考真题)某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。
实验一 制取氯酸钾和氯水
利用下图所示的实验装置进行实验。
(1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶、过滤、洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有 。
(2)若对调B和C装置的位置, (填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率。
实验二 氯酸钾与碘化钾反应的探究
(3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3 。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响,其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行):
试管编号
1
2
3
4
0.20mol/LKI/mL
1.0
1.0
1.0
1.0
KClO3(s)/g
0.10
0.10
0.10
0.10
6.0mol/LH2SO4/mL
0
3.0
6.0
9.0
蒸馏水
9.0
6.0
3.0
0
实验现象
①系列a实验的实验目的是 。
②设计1号试管实验的作用是 。
③若2号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯一,还原产物为KCl,则此反应的离子方程式为 。
实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量
(4)该小组设计的实验方案为:使用下图装置,加热15.0mL饱和氯水试样,测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是 。(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)
(5)根据下列资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节):
资料:i.次氯酸会破坏酸碱指示剂;
ii.次氯酸或氯水可被SO2、H2O2、FeCl2等物质还原成Cl-。
【答案】 烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可) 能 研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响 硫酸浓度为0的对照实验 ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O 因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等,此方案无法测算试样含氯总量(或其他合理答案) 量取一定量的试样,加入足量的H2O2溶液,加热除去过量的H2O2,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,称量沉淀质量(或其他合理答案)
【解析】实验一,A装置中MnO2与浓盐酸共热制备Cl2,B装置中Cl2与KOH加热反应生成KCl、KClO3和水,C装置制备氯水,D装置用NaOH吸收尾气Cl2,防止污染大气;
(1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶、过滤、洗涤,根据进行该实验操作过程可知,在该实验操作过程需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管。
(2)在B装置中Cl2与热的KOH溶液发生反应产生氯酸钾、氯化钾及水,Cl2中混有的HCl也会与KOH反应生成KCl;因此若对调B和C装置的位置,可以除去Cl2中混有的杂质HCl气体,故能提高B中氯酸钾的产率。
(3)①根据表格数据可知:KI、KClO3的物质的量不变,改变的只有硫酸的体积和水的体积,二者体积之和相等,则溶液的总体积相同、硫酸的浓度不同,可见该实验研究的目的是研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响。
②1号试管中没有加入硫酸溶液,即硫酸的浓度是0,其作用是:可以进行对照实验,比较硫酸不同浓度的影响。
③若2号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色,证明生成了I2;假设氧化产物唯一,还原产物为KCl,根据氧化还原反应中电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得该反应的离子方程式为ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O。
(4)该小组设计的实验方案为:使用图中装置,加热15.0mL饱和氯水试样,测定产生气体的体积;此方案不可行,主要原因是:在溶液中存在Cl2的重新溶解及HClO分解产生HCl和氧气等。
(5)由于次氯酸会破坏酸碱指示剂,因此实验设计时不用酸碱指示剂,可以利用氯水的强氧化性,向该溶液中加入足量的H2O2溶液(不选择SO2、FeCl2,因为此两者会引入杂质,干扰测定),发生氧化还原反应产生Cl-,H2O2被氧化变为O2,然后加热除去过量的H2O2,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,发生沉淀反应形成AgCl沉淀,称量沉淀质量可根据物质的元素组成确定其中含有的氯元素的质量。
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专题12 卤素及其化合物
考点
十年考情(2016-2025)
命题趋势
考点01 氯气性质
(2015・上海)(2016・上海)(2020・北京)(2020・天津)(2009・上海)(2015・北京)(2014・江苏)(2009・山东)(2014・大纲版)(2010・上海)(2021・辽宁)(2025・北京)(2024・重庆)(2024・浙江)(2012・上海)(2022・浙江)(2016・浙江)(2020・江苏)
实验操作与设计为核心:约60%试题聚焦实验(如2025河北、2024广东),强调装置选择(除杂、尾气处理)、操作规范(过滤、结晶)及误差分析,尤其注重创新装置图的应用能力(如2024重庆、2023江苏)。
氧化还原反应深度渗透:40%题目结合氧化还原原理,涵盖电子转移计算(2021湖南)、氧化性强弱比较(2020山东)及实际应用(如消毒剂、提碘工艺),凸显定量分析与理论迁移能力。
情境化与综合化并重:
生活情境高频出现(氯气泄漏自救、海带提碘等,如2020天津、2016上海);
综合题型占比上升,常融合平衡移动(2022浙江)、产率计算(2025河北)及实验探究(2017全国III卷),要求多维度推理能力。
总体趋势:从单一知识考查转向“实验+理论+应用”三维整合,强化证据推理和科学探究素养,命题更贴近实际且难度梯度增强。
考点02 氯气实验室制法
(2024・重庆)(2023・江苏)(2024・广东)(2022・广东)(2014・江苏)(2016・全国III卷)(2021・广东)(2020・全国III卷)
考点03 卤素
(2016·上海)(2021·湖南)(2023·辽宁)(2022·浙江)(2021·福建)(2018·江苏)
考点04 卤素相关实验
(2025·河北)(2022·北京)(2021·北京)(2015·江苏)(2015·新课标Ⅱ)(2007·四川)(2017·浙江)(2015·福建)
知识点01 氯气性质
1.(2015·上海·高考真题)下列物质见光不会分解的是
A.HClO B.NH4Cl C.HNO3 D.AgNO3
2.(2016·上海·高考真题)向新制氯水中加入少量下列物质,能增强溶液漂白能力的是
A.碳酸钙粉末 B.稀硫酸 C.氯化钙溶液 D.二氧化硫水溶液
3.(2020·北京·高考真题)水与下列物质反应时,水表现出氧化性的是
A.Na B.Cl2 C.NO2 D.Na2O
4.(2020·天津·高考真题)在全国人民众志成城抗击新冠病毒期间,使用的“84消毒液”的主要有效成分是
A.NaOH B.NaCl C.NaClO D.Na2CO3
5.(2009·上海·高考真题)生活中难免会遇到一些突发事件,我们要善于利用学过的知识,采取科学、有效的方法保护自己。如果发生了氯气泄漏,以下自救方法得当的是
A.只要在室内放一盆水 B.向地势低的地方撤离
C.观察风向,顺风撤离 D.用湿毛巾或蘸有石碱水的毛巾捂住口鼻撤离
6.(2015·北京·高考真题)某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH,下列用来解释事实的方程式中不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)
A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:Cl2 +2OH-=Cl-+ ClO-+ H2O
B.该消毒液的pH约为12:ClO-+ H2OHClO+ OH-
C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:2H++ Cl-+ ClO-= Cl2↑+H2O
D.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH+ ClO-= HClO+CH3COO—
7.(2014·江苏·高考真题)在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.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
8.(2009·山东·高考真题)下列关于氯的说法正确的是
A.Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
B.若1735Cl、1737Cl为不同的核素,有不同的化学性质
C.实验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集
D.1.12LCl2含有1.7NA个质子(NA表示阿伏加德罗常数)
9.(2014·大纲版·高考真题)已知:将Cl2通入适量KOH溶液,产物中可能有KC1、KClO、KC1O3,且的值与温度高低有关。当n(KOH)=amol时,下列有关说法错误的是
A.若某温度下,反应后=11,则溶液中=
B.参加反应的氯气的物质的量等于amol
C.改变温度,反应中转移电子的物质的量ne的范围:amol≤ne≤amol
D.改变温度,产物中KC1O3的最大理论产量为amol
10.(2010·上海·高考真题)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
11.(2021·辽宁·高考真题)下列说法正确的是
A.(标准状况)与水充分反应转移电子
B.和均可通过化合反应得到
C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近,有白烟产生
D.与溶液反应:
12.(2025·北京·高考真题)时,在浓溶液中通入过量,充分反应后,可通过调控温度从反应后的固液混合物中获得和固体。已知:、、溶解度(S)随温度变化关系如下图。
下列说法不正确的是
A.通入后开始发生反应:
B.时,随反应进行先析出
C.将反应后的固液混合物过滤,滤液降温可析出固体
D.在冷却结晶的过程中,大量会和一起析出
13.(2024·重庆·高考真题)单质M的相关转化如下所示。下列说法错误的是
A.a可使灼热的铜变黑 B.b可与红热的铁产生气体
C.c可使燃烧的镁条熄灭 D.d可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
14.(2024·浙江·高考真题)工业上将Cl2通入冷的溶液中制得漂白液,下列说法不正确的是
A.漂白液的有效成分是 B. ClO-水解生成使漂白液呈酸性
C.通入CO2后的漂白液消毒能力增强 D.溶液比溶液稳定
15.(2012·上海·高考真题)如图所示是验证氯气性质的微型实验,A.B.C.D.e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
已知:2KMnO4+16HCl=2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O
对实验现象的“解释或结论”正确的是
选项
实验现象
解释或结论
A
a处变蓝,b处变红棕色
氧化性:Cl2>Br2>I2
B
c处先变红,后褪色
氯气与水生成了酸性物质
C
d处立即褪色
氯气与水生成了漂白性物质
D
e处变血红色
还原性:Fe2+>Cl-
16.(2022·浙江·高考真题)关于反应,达到平衡后,下列说法不正确的是
A.升高温度,氯水中的减小
B.氯水中加入少量醋酸钠固体,上述平衡正向移动,增大
C.取氯水稀释,增大
D.取两份氯水,分别滴加溶液和淀粉KI溶液,若前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色,可以证明上述反应存在限度
17.(2016·浙江·高考真题)Cl2与NaOH溶液反应可生成NaCl、NaClO和NaClO3(Cl-和ClO-)的比值与反应的温度有关,用24gNaOH配成的250mL溶液,与Cl2恰好完全反应(忽略Cl2与水的反应、盐类的水解及溶液体积变化):
(1)NaOH溶液的物质的量浓度 mol·L-1;
(2)某温度下,反应后溶液中c(Cl-)=6c(ClO-),则溶液中c(ClO-) = mol·L-1。
18.(2020·江苏·高考真题)次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)都是常用的杀菌消毒剂。 NaClO可用于制备二氯异氰尿酸钠.
(1)NaClO溶液可由低温下将Cl2缓慢通入NaOH溶液中而制得。制备 NaClO的离子方程式为 ;用于环境杀菌消毒的NaClO溶液须稀释并及时使用,若在空气中暴露时间过长且见光,将会导致消毒作用减弱,其原因是 。
(2)二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%。通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质品标准。实验检测原理为
准确称取1.1200g样品,用容量瓶配成250.0mL溶液;取25.00mL上述溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸和过量KI溶液,密封在暗处静置5min;用Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入淀粉指示剂继续滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
①通过计算判断该样品是否为优质品 。(写出计算过程, )
②若在检测中加入稀硫酸的量过少,将导致样品的有效氯测定值 (填“偏高”或“偏低”)。
知识点02 氯气实验室制法
1.(2024·重庆·高考真题)某小组用下图中甲作为气体发生装置,其他装置根据实验需求选用(加热及夹持装置略)。下列说法错误的是
A.若制取,则a为浓氨水,b可为氧化钙
B.若制取,则乙可盛饱和食盐水以除去
C.若制取,则丙可作气体收集装置
D.若制取,则丁可盛水用作尾气处理装置
2.(2023·江苏·高考真题)实验室制取的实验原理及装置均正确的是
A.制取
B.除去中的HCl
C.收集
D.吸收尾气中的
3.(2024·广东·高考真题)1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中,难以达到预期目的的是
A
B
C
D
制备
净化、干燥
收集
验证的氧化性
4.(2022·广东·高考真题)实验室用和浓盐酸反应生成后,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
5.(2014·江苏·高考真题)下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
6.(2016·全国III卷·高考真题)下列有关实验的操作正确的是
实验
操作
A
配制稀硫酸
先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水
B
排水法收集KMnO4分解产生的O2
先熄灭酒精灯,后移出导管
C
浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2
气体产物先通过浓硫酸,后通过饱和食盐水
D
CCl4萃取碘水中的I2
先从分液漏斗下口放出有机层,后从上口倒出水层
7.(2021·广东·高考真题)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取的化学方程式为 。
(2)实验室制取干燥时,净化与收集所需装置的接口连接顺序为 。
(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中 已分解。检验此久置氯水中存在的操作及现象是 。
(4)某合作学习小组进行以下实验探究。
①实验任务。通过测定溶液电导率,探究温度对溶解度的影响。
②查阅资料。电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时,强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大;离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高而增大。25℃时,。
③提出猜想。
猜想a:较高温度的饱和溶液的电导率较大。
猜想b:在水中的溶解度。
④设计实验、验证猜想。取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的饱和溶液),在设定的测试温度下,进行表中实验1~3,记录数据。
实验序号
试样
测试温度/℃
电导率/
1
Ⅰ:25℃的饱和溶液
25
2
Ⅱ:35℃的饱和溶液
35
3
Ⅲ:45℃的饱和溶液
45
⑤数据分析、交流讨论。25℃的饱和溶液中, 。
实验结果为。小组同学认为,此结果可以证明③中的猜想成立,但不足以证明猜想成立。结合②中信息,猜想不足以成立的理由有 。
⑥优化实验。小组同学为进一步验证猜想,在实验1~3的基础上完善方案,进行实验4和5。请在答题卡上完成表中内容。
实验序号
试样
测试温度/℃
电导率/
4
Ⅰ
5
⑦实验总结。根据实验1~5的结果,并结合②中信息,小组同学认为猜想也成立。猜想成立的判断依据是 。
8.(2020·全国III卷·高考真题)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”)。
知识点03 卤素
1.(2016·上海·高考真题)下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是( )
A.海带提碘 B.氯碱工业
C.氨碱法制碱 D.海水提溴
2.(2021·湖南·高考真题)常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为。下列说法错误的是
A.产生22.4L(标准状况)时,反应中转移
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6
C.可用石灰乳吸收反应产生的制备漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在
3.(2023·辽宁·高考真题)某小组进行实验,向蒸馏水中加入,充分振荡,溶液呈浅棕色,再加入锌粒,溶液颜色加深;最终紫黑色晶体消失,溶液褪色。已知为棕色,下列关于颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
溶液呈浅棕色
在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应:
C
紫黑色晶体消失
()的消耗使溶解平衡右移
D
溶液褪色
与有色物质发生了置换反应
4.(2022·浙江·高考真题)下列推测不合理的是
A.相同条件下,Br2与PBr3反应比Cl2与PCl3反应难
B.OPBrCl2与足量H2O作用生成2种酸
C.相同条件下,与水反应由快到慢的顺序:OPBr3、OPCl3、OPF3
D.PBr3与足量C2H5OH作用可得到P(OC2H5)3
5.(2021·福建·高考真题)实验室配制碘水时,通常将溶于溶液:。关于该溶液,下列说法正确的是
A.的电子式为 B.滴入淀粉溶液,不变蓝
C.加水稀释,平衡逆向移动 D.加少量固体平衡正向移动
6.(2018·江苏·高考真题)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是
A.用装置甲灼烧碎海带
B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液
C.用装置丙制备用于氧化浸泡液中I−的Cl2
D.用装置丁吸收氧化浸泡液中I−后的Cl2尾气
知识点04 卤素相关实验
1.(2025·河北·高考真题)氢碘酸常用于合成碘化物。某化学兴趣小组用如图装置(夹持装置等略)制备氢碘酸。
步骤如下:
ⅰ.在A中加入和,快速搅拌,打开通入,反应完成后,关闭,静置、过滤得滤液;
ⅱ.将滤液转移至B中,打开通入,接通冷凝水,加热保持微沸,直至除尽;
ⅲ.继续加热蒸馏,C中收集沸点为间的馏分,得到117mL氢碘酸(密度为,HI质量分数为57%)。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称: ,通入发生反应的化学方程式: 。
(2)步骤ⅰ中快速搅拌的目的: (填序号)
a.便于产物分离 b.防止暴沸 c.防止固体产物包覆碘
(3)步骤ⅰ中随着反应的进行,促进碘溶解的原因 (用离子方程式表示)。
(4)步骤ⅱ中的尾气常用 (填化学式)溶液吸收。
(5)步骤ⅱ实验开始时的操作顺序:先通入,再加热;步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序: 。
(6)列出本实验产率的计算表达式: 。
(7)氢碘酸见光易分解,易被空气氧化,应保存在 。
2.(2022·北京·高考真题)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应
资料:
i.Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、(绿色)、(紫色)。
ii.浓碱条件下,可被OH-还原为。
iii.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略)
序号
物质a
C中实验现象
通入Cl2前
通入Cl2后
I
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
Ⅱ
5%NaOH溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
Ⅲ
40%NaOH溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(1)B中试剂是 。
(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为 。
(3)对比实验I、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是 。
(4)根据资料ii,Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将氧化为。
①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因 ,但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取Ⅲ中放置后的1mL悬浊液,加入4mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为 ,溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被 (填“化学式)氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量;
③取III中放置后的1mL悬浊液,加入4mL水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是 。
④从反应速率的角度,分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因 。
3.(2021·北京·高考真题)某小组探究卤素参与的氧化还原反应,从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。已知:。
(1)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时,固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。
①反应的离子方程式是 。
②电极反应式:
i.还原反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
ii.氧化反应: 。
③根据电极反应式,分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。
i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高,MnO2氧化性减弱。
ii.随c(Cl-)降低, 。
④补充实验证实了③中的分析。
实验操作
试剂
产物
I
较浓H2SO4
有氯气
II
a
有氯气
III
a+b
无氯气
a是 ,b是 。
(2)利用c(H+)浓度对MnO2氧化性的影响,探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液,能与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是 ,从原子结构角度说明理由 。
(3)根据(1)中结论推测:酸性条件下,加入某种化合物可以提高溴的氧化性,将Mn2+氧化为MnO2。经实验证实了推测,该化合物是 。
(4)Ag分别与1mol·L-1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合,Ag只与氢碘酸发生置换反应,试解释原因: 。
(5)总结:物质氧化性和还原性变化的一般规律是 。
4.(2015·江苏·高考真题)实验室用下图所示装置制备KClO溶液,并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性质①可溶于水、微溶于浓KOH溶液,②在0℃~5℃、强碱性溶液中比较稳定,③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解,④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。
(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2,其离子方程式为 。将制备的Cl2通过装置B可除去 (填化学式)。
(2)Cl2和KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在0℃~5℃进行,实验中可采取的措施是 。
(3)制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为 。
(4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的实验方案为:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol·L-1KOH溶液中, (实验中须使用的试剂有:饱和KOH溶液,乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。
5.(2015·新课标Ⅱ·高考真题)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,回答下列问题:
(1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:
①电解时发生反应的化学方程式为 。
②溶液X中大量存在的阴离子有 。
③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 (填标号)。
a.水b.碱石灰C.浓硫酸d.饱和食盐水
(3)用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量:
Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50 mL水溶解后,再加入3 mL稀硫酸:
Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;
Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;
Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中:
Ⅴ.用0.1000 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫
代硫酸钠溶液。在此过程中:
①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 。
②玻璃液封装置的作用是 。
③V中加入的指示剂通常为 ,滴定至终点的现象是 。
④测得混合气中ClO2的质量为 g。
(4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是 (填标号)。
a.明矾b.碘化钾c.盐酸d.硫酸亚铁
6.(2007·四川·高考真题)在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。
图中:①为氯气发生装置;②的试管里盛有15mL30%KOH 溶液.并置于水浴中;③的试管里盛有15mL 8 % NaOH 溶液.并置于冰水浴中;④的试管里加有紫色石蕊试液;⑤为尾气吸收装置。
请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰.通过 (坡写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体,可在①与②之间安装盛有 (填写下列编号字母)的净化装置。
A.碱石灰 B.饱和食盐水 C.浓硫酸 D.饱和碳酸氢钠溶液
(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件.二者的差异是:
反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出。右图中符合该晶体溶解度曲线的是 (填写编号字母);从②的试管中分离出该晶体的方法是 (填写实验操作名称)
(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是:
(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白:
实验现象
原因
溶液最初从紫色逐渐变为 色
氯气与水反应生成的H+使石蕊变色
随后溶液逐渐变为无色
然后溶液从无色逐渐变为 色
7.(2017·浙江·高考真题)ClO2是一种优良的消毒剂,浓度过高时易发生分解,常将其制备成NaClO2固体以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图1所示。
已知:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O
ClO2熔点-59℃、沸点11℃;H2O2沸点150℃
请回答:
(1)仪器A的作用是 ;冰水浴冷却的目的是 (写出两种)。
(2)空气流速过快或过慢,均降低NaClO2产率,试解释其原因 。
(3)Cl-存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸,ClO2的生成速率大大提高,并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成,将其补充完整:① (用离子方程式表示),②H2O2+Cl2=2Cl-+O2+2H+。
(4) H2O2浓度对反应速率有影响。通过图2所示装置将少量30% H2O2溶液浓缩至40%,B处应增加一个设备。该设备的作用是 ,馏出物是 。
(5)抽滤法分离NaClO2过程中,下列操作不正确的是
A.为防止滤纸被腐蚀,用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤
B.先转移溶液至漏斗,待溶液快流尽时再转移沉淀
C.洗涤沉淀时,应使洗涤剂快速通过沉淀
D.抽滤完毕,断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后,关闭水龙头
8.(2015·福建·高考真题)某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。
实验一 制取氯酸钾和氯水
利用下图所示的实验装置进行实验。
(1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶、过滤、洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有 。
(2)若对调B和C装置的位置, (填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率。
实验二 氯酸钾与碘化钾反应的探究
(3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3 。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响,其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行):
试管编号
1
2
3
4
0.20mol/LKI/mL
1.0
1.0
1.0
1.0
KClO3(s)/g
0.10
0.10
0.10
0.10
6.0mol/LH2SO4/mL
0
3.0
6.0
9.0
蒸馏水
9.0
6.0
3.0
0
实验现象
①系列a实验的实验目的是 。
②设计1号试管实验的作用是 。
③若2号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯一,还原产物为KCl,则此反应的离子方程式为 。
实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量
(4)该小组设计的实验方案为:使用下图装置,加热15.0mL饱和氯水试样,测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是 。(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)
(5)根据下列资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节):
资料:i.次氯酸会破坏酸碱指示剂;
ii.次氯酸或氯水可被SO2、H2O2、FeCl2等物质还原成Cl-。
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