内容正文:
第01讲 氯及其化合物(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 氯气的性质和应用
考向02 氯水的成分与性质
考向03 氯气的实验室制法
考向04 与氯相关实验探究
考向05 氯的“价—类”二维图
考向06 考查其它卤素的性质及其应用
考向07 卤素离子的检验
考向08 卤素互化物与拟卤素
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 氯气的性质和应用
1.(2026·上海徐汇·一模)将湿润的淀粉KI试纸插入盛有的集气瓶中,试纸先变蓝后褪色。体现出氯气具有________。
A.漂白性 B.氧化性 C.还原性
2.(25-26高三上·上海·阶段检测)向、的混合溶液中通入适量,溶液中某些离子的物质的量变化如图所示,原溶液中的物质的量为___________mol,当通入时,溶液中总离子反应为___________。
3.【生活与学科知识结合】(24-25高三上·上海杨浦·期中)工业中,用氯气与消石灰制成漂白粉,写出反应方程式______。
考向02 氯水的成分与性质
4.(24-25高三上·上海奉贤·期中)将通入水中得新制氯水,下列方法一定能增强新制氯水漂白性的是
A.通入(g) B.加入(s)
C.加入(s) D.加入NaOH(s)
5.(2025·陕西西安·模拟预测)氯水的成分比较复杂,下列关于氯水说法不正确的是
A.新制氯水显黄绿色且有刺激性气味是因为有Cl2
B.向氯水中加入AgNO3溶液,生成白色沉淀是因为有Cl-
C.向氯水中加入Na2CO3粉末,有气泡产生是因为有HClO
D.向氯水中滴加石蕊溶液,先变红后褪色是因为有H+、HClO
6.(24-25高三上·上海·期中)弱电解质电离平衡和盐类水解平衡都与生命活动、日常生活息息相关。
回答下列问题:
(2)为增强氯水的漂白性可向溶液中加入适量___________。
A. B. C. D.
(4)将少量通入NaClO溶液中,反应的离子方程式为___________。
考向03 氯气的实验室制法
7.(2026·江苏盐城·模拟预测)利用下列装置制备并验证其性质。下列装置能达到实验目的的是
A.制备Cl2 B.除去Cl2中HCl
C.验证Cl2有无漂白性 D.尾气处理
8.(24-25高三下·上海·期中)是饮用水、工业用水、城市污水及游泳池循环水处理的高效廉价絮凝剂,也是中学实验室中常见的试剂。某实验小组用以下装置制备固体,并探究溶液与Cu的反应。已知:晶体易升华,溶液易水解。
I.的制备
(1)装置C中碱石灰的作用是___________。
(2)从D、E、F中选择合适的装置制备纯净的,正确的接口顺序为a→___________(可选试剂:饱和食盐水、NaOH溶液、浓硫酸、碱石灰,仪器可重复使用)。
9.(24-25高三上·上海·期中)已知:锰酸钾()在强碱性溶液中稳定,溶液呈绿色。在酸性、中性和弱碱性环境下,会发生歧化反应。
方法二:利用氧化浓强碱溶液制备的装置如下图所示(加热、夹持装置略):
(1)仪器a的名称为___________,d中的溶液是___________。
(2)单向阀的作用是___________,当仪器B中___________即停止通氯气。
(3)当B中反应结束,后续操作是熄灭A处酒精灯,___________,冷却后拆除装置。
(4)上述装置存在一处缺陷,会导致产率降低,改进的方法是___________。
考向04 与氯相关实验探究
10.(2026·广东深圳·二模)常温下,兴趣小组对氯水成分、溶于水的影响因素等进行探究。
已知:溶于水时发生反应
(1)利用如图所示装置制备并得到氯水。
①装置A中发生反应的化学方程式为_____。
②装置B中盛放的试剂是_____。
(2)检验新制氯水的部分微粒。取(1)中装置内氯水进行下表实验。
实验操作
实验现象
实验结论
取2mL紫色石蕊溶液于试管中,再滴加几滴氯水
______
氯水中存在、HClO
取氯水于试管中,再加入2mLCCl4,充分振荡后静置
分层,下层油状液体呈浅黄绿色
_____
(3)探究溶于水的影响因素(忽略溶液混合时体积的变化)。
初步实验验证在水中的最大溶解量随增大而降低。
用浓度为溶液配制系列不同浓度的溶液各,分别向其中通入,测得的最大溶解量,记录数据如表(已知:对在水中的溶解不产生影响)。
序号
溶解氯的总浓度/
i
0.5
0.063
ii
1
0.057
iii
1.5
0.053
iv
2
0.049
①配制实验ii中溶液时,需溶液_____。
提出猜想小组同学认为同时增加和,可进一步降低在水中的最大溶解量。
实验验证用浓度为盐酸配制系列不同浓度的盐酸各,分别向其中通入,测得的最大溶解量,记录数据如表。
序号
溶解氯的总浓度/(mol·L)
v
1
0.067
vi
2
0.074
vii
3
0.082
viii
4
0.091
发现问题:实验结果与猜想不一致。
查阅资料:氯水中还存在反应Ⅱ:
理论解析:②同时增大溶液中和,_____(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)的平衡移动起主导作用。
实验讨论:根据上述实验,甲同学认为在含有一定浓度的溶液中的最大溶解量随增大而升高。
③乙同学认为实验v—viii不足以支撑甲同学的观点,其理由是_____。
实验补充:为进一步验证甲同学的观点,乙同学用饱和溶液、溶液、蒸馏水配制成系列溶液,分别向其中通入,测得的最大溶解量,记录数据如表。
序号
V(饱和NaCl溶液)/mL
/mL
/mL
溶解氯的总浓度
ix
6
1
3
x
6
2
2
xi
6
3
1
xii
6
4
0
④结合实验,甲同学观点成立的依据是_____。
教师指导可能是与的某种协同作用,促进了的溶解。
(4)该小组尝试验证HClO的酸性强于苯酚的酸性。
①丙同学认为不能通过HClO溶液与苯酚钠溶液反应的方法比较,其原因是_____。
②小组讨论后,选用NaClO溶液、苯酚钠溶液进行实验并得以验证。简述该方案并给出判断依据_____。
11.(25-26高三上·上海·阶段检测)工业上由氯气与石灰乳反应制备漂白粉,其化学式可以用(、、为简单整数)来表示。YA兴趣小组同学对漂粉精进行定性、定量探究如下:
【实验1】证明漂白粉中含有
(1)向漂白粉固体中滴加足量浓硫酸,观察到黄绿色气体生成。写出生成黄绿色气体的化学反应方程式:___________。
(2)将生成的黄绿色气体缓缓通过足量碱石灰,碱石灰增重,并收集到无色气体。推测生成气体中除,还含有___________、___________(填化学式)。
【实验2】证明漂白粉中含有[已知电离常数:]
(3)将少量漂白粉溶于水后,测定其pH值为12.3.采用的测定方法可能是__________。
A.使用广泛pH试纸 B.使用精密pH试纸
C.使用pH计 D.以酚酞为指示剂进行酸碱中和滴定
(4)下列探究步骤的设计中,对证明该结论无意义的是___________。
A.向漂白粉溶液中通入适量,测定溶液的pH值变化
B.向漂白粉溶液中加入适量碳酸氢钠固体,测定溶液pH值变化
C.向漂白粉溶液中加入适量亚硫酸钠固体,测定溶液pH值变化
【实验3】测定漂白粉中的含量
实验原理:
;
实验步骤:
ⅰ.称取6.192 g漂白粉固体,溶解,配成200 mL溶液;
ⅱ.量取该溶液5.00 mL于锥形瓶,加入过量KI溶液、酸化,并加入指示剂;
ⅲ.用标准溶液滴定至终点,记录始末读数:
ⅳ.重复ⅱ、ⅲ操作,记录始末读数
(5)该实验中要使用的定量仪器有电子天平、___________。
(6)步骤ⅱ中加入的指示剂为___________(写名称),当___________,即达到滴定终点。
实验数据如下:
实验编号
1
2
3
4
消耗体积
26.90
26.55
27.00
26.95
(7)根据表格数据计算漂白粉中的质量分数为___________(保留三位有效数字);若理论上滴定时消耗标准溶液27.00 mL,则相对误差为___________(保留三位有效数字)。
(8)下列操作可能导致测定结果偏高的是_________。
A.滴定过程中消耗时间过长
B.指示剂变色10 s后颜色复原,但此时停止滴定
C.滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.滴定前锥形瓶中有少量蒸馏水
12.(24-25高三上·上海·期中)铋酸钠()是一种强氧化剂,在钢铁工业中常用作锰元素的分析测定。某实验小组在实验室用氯气将(白色,难溶于水)氧化制取(淡黄色,难溶于水),并探究其性质。各实验装置如下图所示:
完成下列小题:
(1)装置的连接顺序是:A→_______(填装置标号和“→”)。
A.C→B→D B.B→C→D C.C→D→B D.B→D→C
(2)室温下,装置A中的晶体能否用粉末代替?_______。
A.能 B.不能
(3)装置C中的盛装试剂是_______;装置C的作用是_______。
(4)B中发生反应的离子方程式为_______。
(5)B中反应结束时,关闭、,打开。打开的目的是_______。
(6)将铋酸钠固体加到足量的浓盐酸中,观察到淡黄色固体溶解,并有黄绿色气体产生,该实验现象说明氧化性:;但从B中的反应来看,氧化性:。原因是_______。
(7)为测定产品的纯度。取上述产品3.0g,用足量稀硫酸和稀溶液使其还原为(),再将其准确配制成100mL溶液,取出25.00mL溶液,用0.100mol⋅L⁻¹标准溶液滴定生成的,滴定终点时消耗标准溶液25.00mL,则该产品的纯度为_______%(保留1位小数)。
考向05 氯的“价—类”二维图
13.(25-26高三上·山东·阶段检测)如图是氯及其化合物的“价-类”二维图,下列说法错误的是
A.c、d均属于酸性氧化物
B.e属于强酸
C.g可水解生成弱酸,溶液显碱性。
D.a、f均属于强电解质,二者在水溶液中可反应生成b
14.(25-26高三上·辽宁·期末)部分含硫、氯元素物质的“价-类”二维图如图所示。下列说法错误的是
A.a′、c′均可与e发生氧化还原反应
B.酸性:d>e′>e
C.b和c′均有漂白性
D.c和足量c′在水中反应时消耗的物质的量之比为2:5(不考虑各自与水的反应)
15.(2025·四川成都·模拟预测)含氯元素物质的“价-类”二维图如图所示。
已知: △H>0下列说法正确的是
A.相同质量的乙的消毒效率比甲的低
B.可存在甲→戊→己→甲的循环转化关系
C.冷却氯化铜溶液,溶液变为黄绿色
D.新制甲溶液在光照过程中,有气泡冒出,溶液导电性减弱
考向06 考查其它卤素的性质及其应用
16.(25-26高三下·上海·阶段检测)碘在油脂测定中应用广泛。某含碘废液(含NaI和少量)制取单质碘的过程如下:
“制”的实验过程是:向如图所示装有含碘废液的三颈烧瓶中先加入足量的溶液,控制温度,通过分液漏斗逐滴滴加溶液并不断搅拌,有、和白色的沉淀生成。
(1)实验中若不加入,只加入溶液,也可得到含的沉淀,但沉淀颜色是棕褐色的,结合相关反应方程式说明现象产生的原因_______。
(2)加入的作用是_______。
(3)加入适量浓硝酸并加热氧化,即可得到,浓硝酸过量太多,温度过高都不利于反应进行,可能原因是_______。
碘值是指100 g油脂与碘单质发生加成消耗的的质量。花生油碘值的测定过程为:称取0.25 g花生油于碘量瓶中,加入异己烷,搅拌,再向其中加入的乙酸溶液,反应后向其中加入足量溶液(与过量反应:)以淀粉为指示剂,用溶液滴定(),终点时消耗溶液体积为25.00 mL。
(4)实验中加入异己烷的作用是_______。
(5)该滴定过程中指示剂可选用_______。
A.酚酞试液 B.甲基橙试液 C.硝酸银溶液 D.淀粉溶液
(6)下列实验操作会使碘值测定结果偏大的是_______。(不定项)
A.未润洗盛装溶液的滴定管
B.滴定振荡时锥形瓶中有液体溅出
C.滴定前尖嘴处有气泡滴定后气泡消失
D.未立即滴定,锥形瓶中液体长时间暴露于空气
(7)该花生油的碘值为_______g。
17.(24-25高三上·上海·阶段检测)维生素C简称Vc(结构如图所示),是一种重要的营养素,它能增加人体对疾病的抵抗能力。Vc遇碘单质可发生反应,转化为DHA:
新鲜果蔬中含有丰富的Vc。利用碘与Vc的反应可以比较果蔬中Vc含量,实验操作如下:
步骤一:称取50g果蔬,与一定量蒸馏水混合后进行粉碎,分离出提取液;
步骤二:向提取液中加入少量指示剂,用稀盐酸酸化,再逐滴滴加碘水直至反应完全,记录消耗碘水的体积。
步骤三:取一片Vc药片(含25mgVc),用一定量蒸馏水溶解后加入指示剂,逐滴滴加碘水直至反应完全,记录消耗碘水的体积。
(1)加入的指示剂是___________溶液,滴加碘水过程中,当观察到___________时,可认为反应已完全。
(2)步骤二中对果蔬提取液进行酸化操作,若省略该步骤,当提取液pH过大时,无法用碘水进行测定,原因是___________。
(3)实验结果如下表所示:
种类
苹果
杨桃
橙子
葡萄
番茄
Vc药片
平均消耗碘水体积/mL
2.3
2.9
2.1
3.2
2.4
4.2
①上述各类果蔬中,Vc含量最高的是___________。
①估算每100g橙子所得提取液中含Vc约为___________mg。
(4)有人建议步骤一通过适当加热以提高Vc的溶出量。事实显示,这样做反而会使步骤二中碘水消耗量大大减少,可能的原因是___________。
18.(2026·广东东莞·二模)海带是工业提碘的重要原料。某小组围绕碘展开探究。
(1)海带中的碘主要以水溶性无机碘的形式存在。检验破壁海带液中是否含I2,可用试剂___________。
(2)①将海带中的有机碘转化为无机碘()溶液,需要的操作及顺序为___________(按顺序选填编号)。
A. B. C. D.
②取少许步骤①所得无机碘液,用稀H2SO4酸化后加入H2O2溶液,主要反应的离子方程式为___________。
(3)兴趣小组探究浓度对上述反应速率的影响:
查阅资料a.与上述反应同时发生。
b.一定波长下,显色粒子的吸光度(A)与其浓度成正比。通过绘制在60 s内的A-t(时间)图,计算斜率dA/dt可获得反应的初始速率v。
实验探究:向对应pH的缓冲液(可认为pH不变化)中,依次加入NaI溶液、蒸馏水和H2O2溶液,并保持溶液总体积相同。实验设计及数据处理结果如下表:
组别
pH
3%(mL)
0.1 mol/LNaI (mL)
蒸馏水(mL)
1
3
4∶1
5
10
35
0.08
2
3
8∶1
10
10
30
0.16
3
3
2∶1
5
0.16
4
6
4∶1
5
10
35
0.02
5
12
4∶1
5
10
35
0
实验分析①___________。
②pH=3时,该反应速率方程为,则m+n=___________。
③第5组实验始终无明显现象,原因是___________。
(4)综合以上分析,甲同学设计了以下方案测定海带中碘的含量:
①由(3)中实验可知:酸性越强,反应速率越快。结合Na2S2O3性质说明甲同学选择调pH=4.7的原因___________(用化学方程式表示)。
教师指导:Na2S2O3在pH>4.6的环境较为稳定,该方案测定结果却仍偏大。
优化方案:②请指出甲同学方案不完善的地方并提出修改意见___________。
数据处理:③已知:。滴定平均消耗V mL Na2S2O3标准溶液,忽略灼烧过程的损耗,则该海带样品中碘元素的质量分数为___________。
考向07 卤素离子的检验
19.(2025·陕西西安·模拟预测)鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是
①氯水、CCl4②碘水、淀粉溶液③氯水、苯④硝酸、AgNO3溶液⑤溴水、苯⑥CCl4、淀粉溶液
A.①③④ B.①④⑤ C.①③⑥ D.①④⑥
20.(2025·湖南·一模)化学实验的世界里,总在不经意间绽放出五颜六色的奇妙变化,每一次试剂交融都像一场鲜活的色彩魔术。下列描述错误的是
A.产生蓝色沉淀
B.产生白色沉淀
C.产生黄色沉淀
D.产生红褐色沉淀
A.A B.B C.C D.D
21.(25-26高三上·安徽六安·阶段检测)探究酸性KMnO4溶液与KI溶液能否发生反应。
实验装置及过程
序号
现象
ⅰ
当加入5滴酸性KMnO4溶液时,溶液呈棕黄色;进一步检验溶液中有I2和Mn2+
ⅱ
继续加入15滴酸性KMnO4溶液时,产生棕褐色沉淀,溶液仍呈棕黄色;进一步检验棕褐色沉淀为MnO2
ⅲ
继续加入过量酸性KMnO4溶液时,棕褐色沉淀较实验ⅱ中多,溶液呈紫色;进一步检验上层清液中无I2和,上层清液中含有
注:和均为无色离子;Mn2+近乎无色。
下列有关叙述错误的是
A.该实验条件下,氧化性:>I2
B.初步证明实验ⅱ棕褐色沉淀为的操作为:过滤,将洗涤后的滤渣加入双氧水溶液中,观察到立即有大量气泡产生
C.实验ⅲ中发生了反应:3I2+10+2H2O=10MnO2↓+6+4OH-
D.若向酸性溶液中逐滴滴加溶液,实验开始时的现象为产生棕褐色沉淀,且溶液呈紫色
考向08 卤素互化物与拟卤素
22.(25-26高三下·安徽六安·阶段检测)阅读下列资料,完成下面小题:
氟是已知元素中电负性最大、单质氧化性最强的元素,与稀有气体Xe形成的XeF2分子是非极性分子,与其他卤素形成的卤素互化物(如ClF、ClF3)具有与Cl2相似的化学性质,与氮形成的NF3可与NH3反应生成N2F2(结构式:)。自然界中,含氟矿石有萤石(CaF2)、冰晶石(NaAlF6)等,萤石可与浓硫酸共热制取HF气体。工业上,可通过电解KF的无水HF溶液(含F-和HF2-离子)制取F2。
(1)下列有关说法正确的是
A.N2F2不存在顺反异构现象
B.HF分子之间可以形成氢键,所以HF(g)的热稳定性比HCl(g)的高
C.键角:NF3 > NH3
D.HF分子中键的形成示意图:
(2)下列化学反应表示错误的是
A.ClF与NaOH溶液反应:
B.与水反应:
C.萤石与浓硫酸共热制取HF:
D.工业上,可通过电解KF的无水HF溶液(含和离子)制取,制时在阴极放电的电极反应式:
23.(2026·浙江·二模)、等都属于卤素互化物,性质与卤素相似。液态能发生与水类似的微弱电离()而产生阳离子和一价阴离子。下列说法正确的是
A.与溶液恰好完全反应后溶液呈碱性
B.标准状况下,中含有的分子数目为
C.阳离子和的空间结构相似
D.一定条件下,苯与发生反应的方程式为:
24.(2026·上海长宁·一模)高氯酸氟是一种极不稳定、容易爆炸的气体,具有强氧化性,在医药、农药、材料科学等领域具有重要应用。其分子式为FClO4,结构式为:F、Cl、O元素单质及其化合物性质丰富多样,应用广泛。
(1)下列实验现象与结论都正确的是_______。
实验操作
现象
结论
A
向紫色石蕊溶液中滴加氯水
溶液先变红后褪色
氯水只含H+,不含HClO
B
将Cl2通入品红溶液中,再加热
溶液褪色,加热后恢复
HClO的漂白作用具有可逆性
C
向AgNO3溶液中通入Cl2
产生白色沉淀
Cl2能电离出Cl-
D
向FeCl2溶液中通入Cl2
溶液变为棕黄色
Cl2具有氧化性
A.A B.B C.C D.D
(2)卤化物受热发生非氧化还原反应,生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为_______。解释X的熔点比Y高的原因_______。
(3)猜想下列关于FClO4的说法错误的是_______。
A.分子中氯元素显+7价 B.分子的空间构型是正四面体
C.制备 FClO4时产物需在低温下处理 D.能氧化碘离子
重难·创新演练
1.(25-26高三上·上海·阶段检测)若以实验室制备氯气作为研究的系统,下列属于与该系统相关的环境部分是
A.密闭的烧瓶内的二氧化锰 B.密闭的烧瓶内的氯气
C.密闭的烧瓶及其周围的空气 D.引发该反应的条件
2.(24-25高三上·上海奉贤·期中)将通入水中得新制氯水,下列方法一定能增强新制氯水漂白性的是
A.通入(g) B.加入(s)
C.加入(s) D.加入NaOH(s)
3.(2025·上海嘉定·二模)关于Cl2、Br2、I2在工业上的提取及用途,说法正确的是
A.利用二氧化锰和浓盐酸加热得到Cl2
B.Cl2通入澄清石灰水制得漂白粉
C.海水中提取溴,一般经过浓缩、氧化和提取三个步骤
D.海带或海带灰浸泡所得的含I-的水,通入过量Cl2得到I2
4.(2025·上海嘉定·二模)小嘉同学用pH试纸测1.0 mol·L-1 NaClO溶液,结果为
A.pH>7 B.pH<7 C.pH=7 D.无法知道
5.(2026·上海徐汇·一模)将湿润的淀粉KI试纸插入盛有的集气瓶中,试纸先变蓝后褪色。体现出氯气具有________。
A.漂白性 B.氧化性 C.还原性
6.(2025·上海嘉定·二模)氯气与水反应生成漂白性物质的离子方程式为_______。
7.(25-26高三上·上海·阶段检测)向、的混合溶液中通入适量,溶液中某些离子的物质的量变化如图所示,原溶液中的物质的量为___________mol,当通入时,溶液中总离子反应为___________。
8.(2025·上海嘉定·二模)已知氧化性:NaClO强于H2O2,NaClO消毒剂和H2O2消毒剂混合后会失效,失效原因用化学方程式表示为_______,每消耗1.0 mol NaClO,生成的氧化产物在标准状况下的体积为_______。
9.【物质制备与学科知识结合】(25-26高三上·上海·期中)可用于面粉的漂白和杀菌,它在常温下是一种黄色油状液体,易水解。其熔点为-40℃,沸点为70℃,95℃以上易爆炸。实验室可用和溶液反应制取,所用装置如下:
(1)三卤化氮的分子空间结构与相似,热稳定性比强的有___________。
A. B. C. D.
在热水中水解后的反应液有漂白性,水解的化学方程式是___________。
(2)装有浓盐酸的仪器名称是___________。装置A是的发生装置,实验室制备下列物质也可使用该装置的是___________。(不定项)
A.乙炔 B.二氧化硫 C.硝基苯 D.乙酸乙酯
(3)向蒸馏烧瓶内的溶液中通入过量,B中反应的化学方程式是___________,待反应至油状液体不再增加,关闭装置A、B间的止水夹,控制水浴加热的温度范围是___________℃,将产品蒸出。
(4)装置D的作用是___________。
待反应结束,为测定溶液中残留的的物质的量浓度,进行如下操作:
①取蒸馏烧瓶中的反应液25.00mL,加入过量饱和溶液充分反应后,再加入过量30%的NaOH溶液,微热;
②用的稀硫酸吸收产生的,得到溶液A;
③用的标准溶液滴定A至滴定终点,消耗标准溶液。
(5)步骤①中取反应液所需的定量仪器可以使用___________。(不定项)
A.量筒 B.胶头滴管 C.容量瓶 D.移液管
(6)滴定至终点时溶液中溶质仅有和,用含V的代数式表示的物质的量浓度是___________。
10.(25-26高三上·上海·阶段检测)三氯化硼()用于制备光导纤维和有机硼化物等。其制备原理:。某小组据此设计实验制备并测定其纯度,装置如图。
已知:的熔点为-107.3℃,沸点为12.5℃;亚铜溶液可吸附净化一氧化碳;极易水解产生和HCl。
Ⅰ.制备。
(1)水浴R选择___________(填“热水浴”或“冰水浴”)。
(2)E装置的作用是___________,某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷,请提出解决方案___________。
(3)已知:A装置中还原产物为,反应的离子方程式为:___________。
Ⅱ.测定产品的纯度。
①准确称取w g产品,置于蒸馏水中,完全水解,并配成250mL溶液。
②准确量取25.00mL溶液于锥形瓶中。
③向其中加入溶液至沉淀完全,然后加入一种有机液体覆盖AgCl。
④向锥形瓶中滴3滴溶液作指示剂,然后逐滴加入标准溶液滴定过量的溶液,消耗KSCN溶液的体积为。
(4)写出测定步骤①和②中用到的定量仪器:___________
(5)滴定终点时的现象是___________。
(6)该产品中的质量分数为___________;如果其他操作都正确,仅滴定管没有用KSCN溶液润洗,测得产品中的质量分数___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
(7)某次滴定过程中25mL滴定管液面如图,该滴定管的读数为___________mL。
11.【生活净水与化学关联】(24-25高三下·上海·期中)是饮用水、工业用水、城市污水及游泳池循环水处理的高效廉价絮凝剂,也是中学实验室中常见的试剂。某实验小组用以下装置制备固体,并探究溶液与Cu的反应。已知:晶体易升华,溶液易水解。
I.的制备
(1)装置C中碱石灰的作用是___________。
(2)从D、E、F中选择合适的装置制备纯净的,正确的接口顺序为a→___________(可选试剂:饱和食盐水、NaOH溶液、浓硫酸、碱石灰,仪器可重复使用)。
Ⅱ.探究盐溶液与Cu的反应,进行了如下实验。
实验装置
序号
试剂a
实验现象
I
20mL pH约为1.3的溶液
溶液逐渐变为蓝色。2天后,Cu片有较大量剩余,溶液仍为蓝色
Ⅱ
20mL pH约为1.3的溶液
溶液逐渐变为蓝绿色,铜片表面覆盖有白色固体(经检验为CuCl)。2天后,白色固体消失,Cu片无剩余
Ⅲ
20mL pH约为1.3的溶液
溶液逐渐变为绿色,实验过程中未见气泡产生。2天后,Cu片少量剩余
资料:i.CuCl、CuSCN是难溶于水的白色固体;ii.(棕色)。
小组同学取2mL实验Ⅰ中反应2天后的溶液于试管中,加入2滴1mol/L KSCN溶液,观察到溶液迅速变红,产生大量白色沉淀。
甲同学猜想可能在该条件下被氧化了。
(3)用离子方程式表示甲同学的猜想___________。
(4)若向;溶液中滴加足量的KSCN和的混合溶液,经过一系列操作得到白色沉淀CuSCN的质量b g,则CuSCN的产率为___________。
(5)对比实验Ⅰ和Ⅱ,小组同学推测可以催化与Cu反应。写出生成白色固体和白色固体消失的方程式:___________。
实验Ⅲ所得溶液的颜色不是蓝色,小组同学猜测反应中生成了,设计并实施了以下实验,验证了其猜想。
步骤
实验操作
实验现象
①
向盛有0.3g金属Cu片的烧杯中加入试剂X
2天后溶液颜色无明显变化,铜片表面有细小气泡附着
②
继续加入少量固体
溶液迅速变为浅棕色
(6)试剂X是___________。
综合以上实验,盐溶液与Cu反应的多样性与负离子种类、生成物存在形式等有关。
12.(25-26高三下·上海·开学考试)含氯消毒剂广泛应用于医疗环境、公共场所和家庭日常消毒,能有效杀灭细菌、病毒等病原微生物。在疫情防控和水质净化中作用关键,对维护人类健康具有重要意义。氯气是制备系列含氯化合物的主要原料,可采用如图所示的装置来制取。
(1)装置中的离子膜为___________离子交换膜。
A.阴 B.阳 C.质子 D.气体
(2)图中a口出来的气体为___________。
A. B. C.
次氯酸为一元弱酸,其电离平衡体系中各成分的组成分数与pH的关系如图所示。
(3)结合图像计算,常温下NaClO的水解常数值为___________。
(4)结合图像说明,下列pH下漂白能力最强的是___________。
A.6 B.7 C.8 D.9
(5)“84消毒液”的有效成分为NaClO,不可与酸性清洁剂混用的原因是___________(用离子方程式表示)。
(6)工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液,若反应后的NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%,则生产1000 kg该溶液需要消耗氯气的质量为___________。(结果保留3位有效数字)
Cl2O为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO和反应来制备,该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。
(7)上述制备的化学方程式为___________。
(8)如果也具有漂白性,请猜想原因是___________。
ClO2常温下为黄色气体,易溶于水,其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、、的“二氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,溢出大量气泡,得到溶液。
(9)上述过程中,生成的反应属于歧化反应,每生成1 mol 消耗的量为___________mol。
(10)产生“气泡”的离子方程式为___________。
13.【科学研究与化学物质】(2026·上海长宁·一模)高氯酸氟是一种极不稳定、容易爆炸的气体,具有强氧化性,在医药、农药、材料科学等领域具有重要应用。其分子式为FClO4,结构式为:F、Cl、O元素单质及其化合物性质丰富多样,应用广泛。
(1)下列实验现象与结论都正确的是_______。
实验操作
现象
结论
A
向紫色石蕊溶液中滴加氯水
溶液先变红后褪色
氯水只含H+,不含HClO
B
将Cl2通入品红溶液中,再加热
溶液褪色,加热后恢复
HClO的漂白作用具有可逆性
C
向AgNO3溶液中通入Cl2
产生白色沉淀
Cl2能电离出Cl-
D
向FeCl2溶液中通入Cl2
溶液变为棕黄色
Cl2具有氧化性
A.A B.B C.C D.D
(2)已知一氯乙烯()分子中,Cl的3px轨道与C的2px轨道形成3中心4电子的大键()。一氯乙烷()、一氯乙烯()、一氯乙炔()分子中,C-Cl键长的顺序是_______,理由:(i)C的杂化轨道中s成分越多,形成的C-Cl键越强;(ii)Cl参与形成的_______越_______,形成的C-Cl键的键长越短。
(3)卤化物受热发生非氧化还原反应,生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为_______。解释X的熔点比Y高的原因_______。
(4)25℃时,甲酸(HCOOH)的,氢氟酸(HF)的。
①写出氢氟酸的电离平衡常数表达式:_______。
②Ka越大的酸溶液中c(H+)_______(填“一定”或“不一定”)大,其理由为:_______。
(5)猜想下列关于FClO4的说法错误的是_______。
A.分子中氯元素显+7价 B.分子的空间构型是正四面体
C.制备 FClO4时产物需在低温下处理 D.能氧化碘离子
14.(25-26高三上·上海青浦·期末)三氯化硼()的熔点为-107℃,沸点为12.5℃,极易发生水解,主要用作有机反应催化剂,也可用作铸造镁及其合金时的防氧化剂,其制备原理为。利用如图装置制取少量(夹持装置略)。
已知:溶液吸收CO时,溶液中析出灰黑色固体颗粒。
回答下列问题:
(1)按气流方向连接各仪器,用字母表示接口的连接顺序:a→___→de→hi→___→___。
(2)下列说法正确的是___________。
A.反应前先打开通入,一段时间后关闭,再向A中加入浓盐酸
B.装置A中发生的反应体现出浓盐酸的性质有酸性和氧化性
C.装置F中的碱石灰可以替换为浓硫酸
D.装置C中反应结束的现象为E中无液体滴落,B中不再产生黑色固体
(3)装置B中发生反应的离子方程式为___________。
(4)水解得到白色晶体,下图为晶体的片层结构。在热水中比冷水中溶解度显著增大,主要原因是___________。
(5)B与Al的某些性质相似,类比的酸式电离写出硼酸的电离方程式___________。
(6)经过如下反应B-F键键长会变长,请从杂化及成键角度分析原因___________。
(7)中国是第一个被发现有锰方硼石矿体的国家(主要成分),该主要成分与稀盐酸反应有乳白色浑浊产生,写出所发生反应的离子方程式___________。
氨硼烷储氢量高,是具有广泛应用前景的储氢材料。
(8)氨硼烷热分解释氢。氨硼烷受热时固体残留率随温度的变化如图所示。110℃时残留固体的化学式可能为___________。
(9)氨硼烷水解释氢。催化剂作用下,1 mol氨硼烷最多高效释放3 mol ,并生成一种盐,写出所发生反应的化学方程式___________。
15.(25-26高三上·上海·期中)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题:
(1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料,可采用如图(a)所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许___________离子通过,氯气的逸出口是___________(填标号)。
(2)次氯酸为一元弱酸,具有漂白和杀菌作用,其电子式是___________。HClO电离平衡体系中各成分的组成分数[,为或]与的关系如图(b)所示。HClO的电离常数值为___________。
(3)为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,可由新制的和反应来制备,该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备的化学方程式为___________。
(4)常温下为黄色气体,易溶于水,其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为、、的“二氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,溢出大量气泡,得到溶液。上述过程中,生成的反应属于歧化反应,每生成消耗的量为___________;产生“气泡”的离子方程式为___________。
次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠都是常用的杀菌消毒剂。可用于制备二氯异氰尿酸钠。
(5)溶液可由低温下将缓慢通入溶液中而制得。制备的离子方程式为___________;用于环境杀菌消毒的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___________。
二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%。实验检测原理为:
准确称取样品,用容量瓶配成溶液;取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;用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,消耗溶液。
(6)通过计算判断该样品是否为优质品。___________。
(写出计算过程,该样品的有效氯=)
(7)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___________。
A.偏高 B.偏低 C.无影响 D.无法确定
真题·实战演练
1.(2025·贵州·高考真题)实验室制备并验证其性质的装置及试剂正确的是
A.制备
B.除去HCl杂质
C.验证的氧化性
D.收集及尾气处理
A.A B.B C.C D.D
2.(2025·四川·高考真题)下列实验装置使用正确的是
A.实验室制取氨气
B.实验室制取氯气
C.实验室制备乙酸乙酯
D.实验室制备溴乙烷
A.A B.B C.C D.D
3.(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
4.(2025·安徽·高考真题)用下列化学知识解释对应劳动项目不合理的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用大米制麦芽糖
淀粉水解生成麦芽糖
B
用次氯酸钠溶液消毒
次氯酸钠溶液呈碱性
C
给小麦施氮肥
氮是小麦合成蛋白质的必需元素
D
用肥皂洗涤油污
肥皂中的高级脂肪酸钠含有亲水基和疏水基
A.A B.B C.C D.D
5.(2025·浙江·高考真题)关于实验室安全,下列说法不正确的是
A.若不慎盐酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用溶液冲洗
B.实验室制备时,可用溶液吸收尾气
C.水银易挥发,若不慎有水银洒落,无需处理
D.难溶于水,可用处理废水中的,再将沉淀物集中送至环保单位进一步处理
6.(2024·福建·高考真题)多卤离子在水溶液中的分解反应及平衡常数值如下:
离子
分解反应
平衡常数值
K
下列说法错误的是
A.
B.上述分解反应均为氧化还原反应
C.共价键极性:
D.可分解为和
7.(2025·山东·高考真题)下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A.用溶液吸收少量
B.用和水制备少量
C.用和浓盐酸制备
D.用稀硝酸溶解少量粉:
8.(2025·天津·高考真题)下列叙述和反应方程式相对应且正确的是
A.实验室制备氨气:
B.与盐酸反应:
C.常温下,将氯气通入溶液中:
D.氯化亚铁溶液中加入稀硝酸:(稀)
9.(2025·全国卷·高考真题)碘具有重要经济价值。实验室利用沉淀法从含碘废液中回收碘,相关反应的化学方程式为:
实验装置如图所示。
实验步骤如下:
①向A中加入,搅拌使其溶解。将饱和溶液加入B中。
②加热至,逐滴加入饱和溶液。停止加热,静置,沉降。
③检查是否沉淀完全。确认沉淀完全后,弃去上层清液。
④将B中溶液更换为浓硝酸,连接装置D。不断搅拌下,逐滴加入浓硝酸。
⑤待析出的沉降后,过滤,洗涤,干燥得到产品。
回答下列问题:
(1)仪器A和C的名称分别是_______、_______。
(2)称取于烧杯中,向其中加入适量蒸馏水,微热,搅拌,静置冷却,得到饱和溶液。判断溶液饱和的实验现象是_______。
(3)步骤③中,确认沉淀完全的操作及现象是:取少量清液,加入一滴淀粉溶液,_______。
(4)步骤④中,加入浓硝酸后A中的现象是_______,D中盛放_______。
(5)步骤⑤中,使用_______(填标号)洗涤。
a.水 b.四氯化碳 c.乙醇
(6)若要进一步精制产品,可采取的方法是_______。
10.(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_______。
1 / 19
学科网(北京)股份有限公司
$
第01讲 物质的分类及转化(专项训练)
参考答案
模拟·基础演练
考向01 氯气的性质和应用
1.B
2. 1 2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-
3.2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+2H2O+Ca(ClO)2
考向02 氯水的成分与性质
4.B
5.C
6.(2)B
(4)
考向03 氯气的实验室制法
7.D
8.(1)吸收多余的,用于尾气处理,同时可以防止空气中的水蒸气进入收集器中,防止水解变质
(2)b→c→b→c
9.(1) 恒压滴液漏斗 NaOH溶液
(2) 防止倒吸 溶液由绿色完全转变为紫红色
(3)打开弹簧夹,通入空气(或)
(4)在A、B之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶
考向04 与氯相关实验探究
10.(1) 饱和溶液
(2) 溶液先变红后褪色 氯水中存在
(3) 2.0 反应Ⅱ 实验中,同时增大溶液中、(1分,或答实验中,溶液中也在增加) (或答)
(4) HClO与苯酚钠发生氧化还原反应 分别取等浓度的溶液、苯酚钠溶液于烧杯中,用计分别测定两溶液的,苯酚钠溶液的pH比溶液的pH大,即可验证
11.(1)Ca(ClO)2+CaCl2+4H2SO4(浓)=2Ca(HSO4)2+2Cl2↑+2H2O或Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4(浓)=2CaSO4+2Cl2↑+2H2O
(2) HCl O2
(3)C
(4)A
(5)碱式滴定管、250 mL容量瓶
(6) 淀粉 当滴入最后半滴标准溶液时,溶液变为无色,且半分钟内不变化
(7) 62.2% -0.185%
(8)AC
12.(1)A
(2)B
(3) 饱和食盐水 除去氯气中的氯化氢气体
(4)Bi(OH)3+3OH-+Na++Cl2=NaBiO3+2Cl-+3H2O
(5)除去Cl2
(6)溶液的酸碱性影响物质的氧化性强弱
(7)93.3%
考向05 氯的“价—类”二维图
13.A
14.C
15.B
考向06 考查其它卤素的性质及其应用
16.(1)发生反应,生成的吸附混杂在CuI沉淀中,使白色CuI沉淀呈现棕褐色。 (2)作还原剂,将废液中的还原为,除去,得到纯净的CuI沉淀。
(3)浓硝酸过量太多会将生成的进一步氧化为更高价态碘的化合物,降低产率;温度过高会使升华损失,同时浓硝酸易分解挥发,既降低产率又会产生更多有毒尾气。
(4)作有机溶剂,溶解花生油,使花生油与充分接触,保证反应完全进行。
(5)D
(6)B
(7)101.6
17.(1) 淀粉 溶液出现蓝色
(2)与发生反应
(3) 葡萄 25
(4)加热过程中维生素C易被空气中氧气氧化;
18.(1)淀粉溶液
(2) BCA
(3) 25 2 I2和与发生反应
(4) 过量的H2O2会与Na2S2O3反应;可在充分氧化后加热煮沸溶液或加入少量MnO2粉末除去H2O2
考向07 卤素离子的检验
19.A
20.A
21.C
考向08 卤素互化物与拟卤素
22.(1)D
(2)A
23.A
24.(1)D
(2) CsCl CsCl为离子晶体,ICl为分子晶体
(3)B
重难·创新演练
1
2
3
4
5
C
B
C
D
B
6.
7. 1 2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-
8. NaClO + H2O2 = NaCl + O2↑+ H2O 22.4L
9.(1) A
(2) 分液漏斗 AB
(3) 70℃≤T<95℃
(4)吸收未反应的氯气,防止污染空气,同时防止水蒸气进入锥形瓶中与NCl3反应;
(5)D
(6)
10.(1)冰水浴
(2) 吸水,防止三氯化硼水解;吸收多余的Cl2 添加一氧化碳的吸收装置
(3)Cr2O+14H++6Cl-=2Cr3++3Cl2↑+7H2O
(4)电子天平、250mL容量瓶、 滴定管
(5)滴入最后半滴KSCN溶液,溶液恰好由浅黄色变为红色且半分钟内不褪色
(6) % 偏低
(7)19.60
11.(1)吸收多余的,用于尾气处理,同时可以防止空气中的水蒸气进入收集器中,防止水解变质
(2)b→c→b→c
(3)
(4)
(5)
(6)20mL NaNO3与HNO3的混合溶液[pH约为1.3、]
12.
(1)B
(2)C
(3)
(4)A
(5)
(6)203 kg
(7)
(8)中Cl的化合价为,和次氯酸相同,可能具有漂白性
(9)1.25
(10)
13.(1)D
(2) 一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔 大π键 多
(3) CsCl CsCl为离子晶体,ICl为分子晶体
(4) Ka(HF)= 不一定 酸中c(H+)既跟酸的电离常数有关,还跟酸的浓度有关 (5)B
14.(1) fg jk bc
(2)AD
(3)
(4)分子间存在强氢键作用形成稳定的晶体结构,冷水难以破坏该结构故溶解度小;热水中的分子间氢键被破坏,且与水分子形成新氢键,故溶解度增大。
(5)
(6)O原子提供孤对电子与中B原子形成配位键,B原子杂化方式由sp2变为sp3,成键电子对间斥力变化,导致B-F键键长增长。
(7)
(8)
(9)
15.(1) a
(2)
(3)
(4) 1.25
(5) NaClO溶液吸收空气中的二氧化碳后产生HClO,HClO见光分解
(6)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
(7)B
真题·实战演练
1
2
3
4
5
6
7
8
C
C
D
B
C
B
C
C
9.(1) 三颈瓶 温度计
(2)烧杯底部有少量固体
(3)缓慢滴加过量氯水,无蓝色出现
(4) 白色固体消失,析出紫黑色沉淀,产生红棕色气体,溶液呈绿色 碱液
(5)a
(6)升华
10.(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
1 / 19
学科网(北京)股份有限公司
$
第01讲 氯及其化合物(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 氯气的性质和应用
考向02 氯水的成分与性质
考向03 氯气的实验室制法
考向04 与氯相关实验探究
考向05 氯的“价—类”二维图
考向06 考查其它卤素的性质及其应用
考向07 卤素离子的检验
考向08 卤素互化物与拟卤素
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 氯气的性质和应用
1.(2026·上海徐汇·一模)将湿润的淀粉KI试纸插入盛有的集气瓶中,试纸先变蓝后褪色。体现出氯气具有________。
A.漂白性 B.氧化性 C.还原性
【答案】B
【解析】A.漂白性:氯气本身不具有直接漂白性,其漂白作用是通过与水反应生成的次氯酸(HClO)实现的,次氯酸具有漂白性导致试纸褪色,题目要求体现氯气本身的性质,氯气不直接具有漂白性,A错误;
B.氧化性:湿润的淀粉KI试纸变蓝是因为氯气(Cl2)氧化碘离子(I⁻)生成碘单质(),与淀粉结合显蓝色,这直接体现了氯气的强氧化性;后续试纸褪色是由于氯气与水反应生成的次氯酸漂白所致,但氧化性是氯气引发整个反应的本质性质,B正确;
C.还原性:氯气在反应中通常作为氧化剂,表现氧化性,不表现还原性,C错误;
故答案为:B。
2.(25-26高三上·上海·阶段检测)向、的混合溶液中通入适量,溶液中某些离子的物质的量变化如图所示,原溶液中的物质的量为___________mol,当通入时,溶液中总离子反应为___________。
【答案】 1 2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-
【解析】溴化亚铁和碘化亚铁混合溶液中,离子还原性的强弱顺序为I->Fe2+>Br-,由氧化还原反应规律可知,碘离子优先与氯气反应:2I-+Cl2= I2+2Cl-,接着依次发生如下反应:2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl-、2Br-+Cl2= Br2+2Cl-,则曲线a、b、c、d依次代表碘离子、亚铁离子、铁离子、溴离子的物质的量变化。由图可知,碘离子的物质的量为2mol,则碘化亚铁的物质的量为1mol;通入2mol氯气时,碘离子完全反应,参与反应的亚铁离子物质的量为2mol,则反应的离子方程式为2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-。
3.【生活与学科知识结合】(24-25高三上·上海杨浦·期中)工业中,用氯气与消石灰制成漂白粉,写出反应方程式______。
【答案】2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+2H2O+Ca(ClO)2
【解析】漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,工业上,将氯气通入冷的消石灰中制取漂白粉的方程式为2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+2H2O+Ca(ClO)2。
考向02 氯水的成分与性质
4.(24-25高三上·上海奉贤·期中)将通入水中得新制氯水,下列方法一定能增强新制氯水漂白性的是
A.通入(g) B.加入(s)
C.加入(s) D.加入NaOH(s)
【答案】B
【解析】A. 二氧化硫具有还原性,次氯酸具有强氧化性,发生氧化还原反应,次氯酸浓度降低,漂白效果减弱,故A错误;
B. 碳酸氢钠与氢离子反应,使平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO正向移动,HClO浓度增大,漂白效果增强,故B正确;
C. 氯水中存在如下平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,次氯酸具有漂白性,可能与碳酸钠发生反应HClO+Na2CO3=NaClO+NaHCO3,溶液中HClO浓度降低,漂白效果减弱,故C错误;
D. 氯水中存在如下平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,次氯酸具有漂白性,与氢氧化钠发生反应:HClO+NaOH=NaClO+H2O,溶液中HClO浓度降低,漂白效果减弱,故D错误;
答案选B。
5.(2025·陕西西安·模拟预测)氯水的成分比较复杂,下列关于氯水说法不正确的是
A.新制氯水显黄绿色且有刺激性气味是因为有Cl2
B.向氯水中加入AgNO3溶液,生成白色沉淀是因为有Cl-
C.向氯水中加入Na2CO3粉末,有气泡产生是因为有HClO
D.向氯水中滴加石蕊溶液,先变红后褪色是因为有H+、HClO
【答案】C
【解析】A.是黄绿色具有刺激性气味的气体,新制氯水中溶解了未反应的,因此显黄绿色且有刺激性气味,故不选A;
B.氯水中的可以和电离出的反应生成白色沉淀,故不选B;
C.的酸性弱于碳酸,无法和反应生成气体,产生气泡是因为氯水中的HCl和反应,故选C;
D.氯水中的使石蕊溶液显酸性变红,具有强氧化性、漂白性,可将有色的石蕊氧化褪色,因此现象为先变红后褪色,故不选D;
选C。
6.(24-25高三上·上海·期中)弱电解质电离平衡和盐类水解平衡都与生命活动、日常生活息息相关。
回答下列问题:
(2)为增强氯水的漂白性可向溶液中加入适量___________。
A. B. C. D.
(4)将少量通入NaClO溶液中,反应的离子方程式为___________。
【答案】(2)B
(4)
【解析】(2)氯水中存在平衡:,若要增强氯水的漂白性,则需要使平衡正向移动,且不消耗HClO,则:
A.加入会与HClO发生氧化还原反应,消耗HClO,漂白性减弱,A不符合题意;
B.因酸性:,则加入的不与HClO反应,但会消耗HCl,使平衡正向移动,HClO浓度增大,漂白性增强,B符合题意;
C.因酸性:,会和HClO反应生成NaHCO3,消耗HClO,漂白性减弱,C不符合题意;
D.会和HClO发生氧化还原反应,消耗HClO,漂白性减弱,D不符合题意;
故选B。
(4)将少量通入NaClO溶液中,具有还原性,ClO-具有氧化性,二者发生氧化还原反应,因为NaClO过量,反应还会生成HClO,则反应的离子方程式为:;
考向03 氯气的实验室制法
7.(2026·江苏盐城·模拟预测)利用下列装置制备并验证其性质。下列装置能达到实验目的的是
A.制备Cl2 B.除去Cl2中HCl
C.验证Cl2有无漂白性 D.尾气处理
【答案】D
【解析】A.与稀盐酸不反应,制备应使用浓盐酸与加热反应,A错误;
B.与饱和溶液反应生成,会引入新杂质,除去中应选用饱和食盐水,B错误;
C.与水反应生成的具有漂白性,先通过湿润的有色布条,布条褪色,无法证明干燥的是否具有漂白性,C错误;
D.可与溶液反应,装置D可吸收尾气,防止污染环境,D正确;
故选D。
8.(24-25高三下·上海·期中)是饮用水、工业用水、城市污水及游泳池循环水处理的高效廉价絮凝剂,也是中学实验室中常见的试剂。某实验小组用以下装置制备固体,并探究溶液与Cu的反应。已知:晶体易升华,溶液易水解。
I.的制备
(1)装置C中碱石灰的作用是___________。
(2)从D、E、F中选择合适的装置制备纯净的,正确的接口顺序为a→___________(可选试剂:饱和食盐水、NaOH溶液、浓硫酸、碱石灰,仪器可重复使用)。
【答案】(1)吸收多余的,用于尾气处理,同时可以防止空气中的水蒸气进入收集器中,防止水解变质
(2)b→c→b→c
【分析】I.在制取固体的实验中,与浓盐酸共热制备的,氯气需要经过净化干燥除去中混有的HCl气体和水蒸气,再通入A装置中与铁粉在加热条件下反应,由于反应生成的易升华,在收集器中遇冷凝华后被收集,最后C处的碱石灰作用有吸收多余的氯气和防止空气中的水蒸气进入使氯化铁水解;
Ⅱ.探究Fe3+盐溶液与Cu的反应,除已有的关于Fe3+盐溶液与Cu的性质知识储备外,需要注意利用题干信息:i.CuCl、CuSCN是难溶于水的白色固体;ii.(棕色),结合实验步骤和控制变量进行分析、解决,据此回答。
【解析】(1)有毒、易水解,故装置C中碱石灰的作用是吸收多余的,用于尾气处理,同时可以防止空气中的水蒸气进入收集器中,防止水解变质;
(2)与浓盐酸共热制备的中混有杂质HCl气体和水蒸气,可将混合气体先通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去HCl气体,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气,故正确的接口顺序为a→b→c→b→c;
9.(24-25高三上·上海·期中)已知:锰酸钾()在强碱性溶液中稳定,溶液呈绿色。在酸性、中性和弱碱性环境下,会发生歧化反应。
方法二:利用氧化浓强碱溶液制备的装置如下图所示(加热、夹持装置略):
(1)仪器a的名称为___________,d中的溶液是___________。
(2)单向阀的作用是___________,当仪器B中___________即停止通氯气。
(3)当B中反应结束,后续操作是熄灭A处酒精灯,___________,冷却后拆除装置。
(4)上述装置存在一处缺陷,会导致产率降低,改进的方法是___________。
【答案】(1) 恒压滴液漏斗 NaOH溶液
(2)防止倒吸 溶液由绿色完全转变为紫红色
(3)打开弹簧夹,通入空气(或)
(4)在A、B之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶
【分析】方法二:装置A中浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,生成的氯气通入装置B中与K2MnO4浓强碱溶液反应制备KMnO4,反应原理为Cl2+2K2MnO4=2KCl+2KMnO4,氯气有毒,不能排放到空气中,装置C用于尾气处理。
(1)仪器a的名称为恒压滴液漏斗;d中溶液用于吸收氯气,则为NaOH溶液;
(2)单向阀只允许气体从左流向右,能起到防倒吸的作用;K2MnO4浓强碱溶液为绿色,高锰酸钾溶液为紫色,当溶液由绿色完全转变为紫红色时,反应完全,停止通氯气;
(3)装置中还有残留的氯气,为防止拆装置时装置中残留的氯气污染空气,熄灭酒精灯后,要打开弹簧夹,通入空气(或N2),将装置中残留的氯气赶入装置C中,待冷却后拆除装置;
(4)装置A中产生的氯气中混有氯化氢,氯化氢会与装置B中的强碱发生反应,使得溶液碱性减弱,会导致KMnO4产率降低,因此改进方法为:在A、B之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶,以除去氯气中的氯化氢。
考向04 与氯相关实验探究
10.(2026·广东深圳·二模)常温下,兴趣小组对氯水成分、溶于水的影响因素等进行探究。
已知:溶于水时发生反应
(1)利用如图所示装置制备并得到氯水。
①装置A中发生反应的化学方程式为_____。
②装置B中盛放的试剂是_____。
(2)检验新制氯水的部分微粒。取(1)中装置内氯水进行下表实验。
实验操作
实验现象
实验结论
取2mL紫色石蕊溶液于试管中,再滴加几滴氯水
______
氯水中存在、HClO
取氯水于试管中,再加入2mLCCl4,充分振荡后静置
分层,下层油状液体呈浅黄绿色
_____
(3)探究溶于水的影响因素(忽略溶液混合时体积的变化)。
初步实验验证在水中的最大溶解量随增大而降低。
用浓度为溶液配制系列不同浓度的溶液各,分别向其中通入,测得的最大溶解量,记录数据如表(已知:对在水中的溶解不产生影响)。
序号
溶解氯的总浓度/
i
0.5
0.063
ii
1
0.057
iii
1.5
0.053
iv
2
0.049
①配制实验ii中溶液时,需溶液_____。
提出猜想小组同学认为同时增加和,可进一步降低在水中的最大溶解量。
实验验证用浓度为盐酸配制系列不同浓度的盐酸各,分别向其中通入,测得的最大溶解量,记录数据如表。
序号
溶解氯的总浓度/(mol·L)
v
1
0.067
vi
2
0.074
vii
3
0.082
viii
4
0.091
发现问题:实验结果与猜想不一致。
查阅资料:氯水中还存在反应Ⅱ:
理论解析:②同时增大溶液中和,_____(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)的平衡移动起主导作用。
实验讨论:根据上述实验,甲同学认为在含有一定浓度的溶液中的最大溶解量随增大而升高。
③乙同学认为实验v—viii不足以支撑甲同学的观点,其理由是_____。
实验补充:为进一步验证甲同学的观点,乙同学用饱和溶液、溶液、蒸馏水配制成系列溶液,分别向其中通入,测得的最大溶解量,记录数据如表。
序号
V(饱和NaCl溶液)/mL
/mL
/mL
溶解氯的总浓度
ix
6
1
3
x
6
2
2
xi
6
3
1
xii
6
4
0
④结合实验,甲同学观点成立的依据是_____。
教师指导可能是与的某种协同作用,促进了的溶解。
(4)该小组尝试验证HClO的酸性强于苯酚的酸性。
①丙同学认为不能通过HClO溶液与苯酚钠溶液反应的方法比较,其原因是_____。
②小组讨论后,选用NaClO溶液、苯酚钠溶液进行实验并得以验证。简述该方案并给出判断依据_____。
【答案】(1) 饱和溶液
(2) 溶液先变红后褪色 氯水中存在
(3) 2.0 反应Ⅱ 实验中,同时增大溶液中、(1分,或答实验中,溶液中也在增加) (或答)
(4) HClO与苯酚钠发生氧化还原反应 分别取等浓度的溶液、苯酚钠溶液于烧杯中,用计分别测定两溶液的,苯酚钠溶液的pH比溶液的pH大,即可验证
【分析】A中浓盐酸与二氧化锰加热制备氯气,通过B中饱和食盐水除去挥发的氯化氢,氯气通入水中制得氯水,最后D中氢氧化钠溶液进行尾气处理,新制氯水中存在Cl2、、Cl-、HClO、ClO-等微粒,据此分析;
【解析】(1)①A中浓盐酸与二氧化锰加热制备氯气,化学方程式为;
②装置B中盛放的试剂是饱和溶液,用于除去挥发的氯化氢;
(2)取2mL紫色石蕊溶液于试管中,再滴加几滴氯水,溶液先变红后褪色,证明氯水中存在、HClO;氯气易溶于CCl4,取氯水于试管中,再加入2mLCCl4,充分振荡后静置分层,下层油状液体呈浅黄绿色,证明氯水中存在;
(3)①根据稀释前后,溶质的物质的量不变,配制实验ii中溶液时,需溶液体积为;
②实验中同时增加和,的最大溶解量增大,可知反应Ⅱ的平衡移动起主导作用;
③乙同学认为实验v—viii不足以支撑甲同学的观点,其理由是实验中,同时增大溶液中、(或答实验中,溶液中也在增加);
④结合实验,甲同学观点成立的依据是溶液中浓度相同,增加氢离子浓度,溶解氯的总浓度;
(4)①丙同学认为不能通过HClO溶液与苯酚钠溶液反应的方法比较,其原因是HClO具有强氧化性,会与苯酚钠发生氧化还原反应;
②利用等浓度的两种盐溶液碱性强弱判断,方案为:分别取等浓度的溶液、苯酚钠溶液于烧杯中,用计分别测定两溶液的,苯酚钠溶液的pH比溶液的pH大,根据“越弱越水解”即可验证HClO的酸性强于苯酚的酸性。
11.(25-26高三上·上海·阶段检测)工业上由氯气与石灰乳反应制备漂白粉,其化学式可以用(、、为简单整数)来表示。YA兴趣小组同学对漂粉精进行定性、定量探究如下:
【实验1】证明漂白粉中含有
(1)向漂白粉固体中滴加足量浓硫酸,观察到黄绿色气体生成。写出生成黄绿色气体的化学反应方程式:___________。
(2)将生成的黄绿色气体缓缓通过足量碱石灰,碱石灰增重,并收集到无色气体。推测生成气体中除,还含有___________、___________(填化学式)。
【实验2】证明漂白粉中含有[已知电离常数:]
(3)将少量漂白粉溶于水后,测定其pH值为12.3.采用的测定方法可能是__________。
A.使用广泛pH试纸 B.使用精密pH试纸
C.使用pH计 D.以酚酞为指示剂进行酸碱中和滴定
(4)下列探究步骤的设计中,对证明该结论无意义的是___________。
A.向漂白粉溶液中通入适量,测定溶液的pH值变化
B.向漂白粉溶液中加入适量碳酸氢钠固体,测定溶液pH值变化
C.向漂白粉溶液中加入适量亚硫酸钠固体,测定溶液pH值变化
【实验3】测定漂白粉中的含量
实验原理:
;
实验步骤:
ⅰ.称取6.192 g漂白粉固体,溶解,配成200 mL溶液;
ⅱ.量取该溶液5.00 mL于锥形瓶,加入过量KI溶液、酸化,并加入指示剂;
ⅲ.用标准溶液滴定至终点,记录始末读数:
ⅳ.重复ⅱ、ⅲ操作,记录始末读数
(5)该实验中要使用的定量仪器有电子天平、___________。
(6)步骤ⅱ中加入的指示剂为___________(写名称),当___________,即达到滴定终点。
实验数据如下:
实验编号
1
2
3
4
消耗体积
26.90
26.55
27.00
26.95
(7)根据表格数据计算漂白粉中的质量分数为___________(保留三位有效数字);若理论上滴定时消耗标准溶液27.00 mL,则相对误差为___________(保留三位有效数字)。
(8)下列操作可能导致测定结果偏高的是_________。
A.滴定过程中消耗时间过长
B.指示剂变色10 s后颜色复原,但此时停止滴定
C.滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.滴定前锥形瓶中有少量蒸馏水
【答案】(1)Ca(ClO)2+CaCl2+4H2SO4(浓)=2Ca(HSO4)2+2Cl2↑+2H2O或Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4(浓)=2CaSO4+2Cl2↑+2H2O
(2) HCl O2
(3)C
(4)A
(5)碱式滴定管、250 mL容量瓶
(6)淀粉 当滴入最后半滴标准溶液时,溶液变为无色,且半分钟内不变化
(7) 62.2% -0.185%
(8)AC
【分析】工业上由氯气与石灰乳反应制备漂白粉,其化学式可以用(、、为简单整数)来表示,证明漂白粉中含有,可以向漂白粉固体中滴加足量浓硫酸,观察到黄绿色气体Cl2生成,证明漂白粉中含有,可以将少量漂白粉溶于水后,测定其pH值为12.3,溶液呈碱性,最后通过滴定法测定漂白粉中Ca(ClO)2的含量,以此解答。
【解析】(1)向漂粉精固体中滴加足量浓硫酸,生成Cl2、CaSO4或Ca(HSO4)2和H2O,生成黄绿色气体的化学反应方程式:Ca(ClO)2+CaCl2+4H2SO4(浓)=2Ca(HSO4)2+2Cl2↑+2H2O或Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4(浓)=2CaSO4+2Cl2↑+2H2O。
(2)将生成的黄绿色气体缓缓通过足量碱石灰,碱石灰增重,并收集到无色气体,说明漂粉精固体中滴加足量浓硫酸,除发生氧化还原反应生成氯气外,CaCl2与浓硫酸反应产生HCl,HClO分解产生O2。
(3)将少量漂粉精溶于水后,测定其pH为12.3,因为ClO-水解产物HClO具有漂白性,所以不能使用pH试纸、酸碱指示剂,只能使用pH计进行检验,答案为:C。
(4)A.CO2既能与Ca(OH)2反应,也能与ClO-反应,且都生成Ca(HCO3)2,无法检验Ca(OH)2的存在,A符合题意;
B.已知电离常数:,则酸性:,碳酸氢钠只能与Ca(OH)2反应,且生成CaCO3和NaOH,产物仍有较强的碱性,可以证明含有Ca(OH)2,B不合题意;
C.,Ca(OH)2与反应生成CaSO4和OH-,产物仍具有较强的碱性,可以证明含有Ca(OH)2,C不合题意;
故选A。
(5)由于没有200mL的容量瓶,200 mL待测溶液需要250 mL容量瓶,盛装Na2S2O3标准溶液需要碱式滴定管。
(6)反应生成碘,淀粉遇碘变蓝色,可用淀粉作指示剂,当滴入最后半滴标准溶液时,溶液变为无色,且半分钟内不变化,说明达到滴定终点时。
(7)由表格数据可知,第2组数据误差较大,应该舍去,则消耗溶液的平均体积为,根据方程式可得到关系式 ,可求出该漂粉精中的质量分数为 =62.2%,三次实验消耗的平均体积为26.95mL,比理论值27.00 mL少0.05mL,由此可计算相对误差为=-0.185%。
(7)A.滴定过程中消耗时间过长会导致过量的I-被空气中的氧气氧化为I2,导致消耗标准溶液的体积偏大,导致测定结果偏高,A选;
B.指示剂变色10 s后颜色复原,说明还没有到达滴定终点,但此时停止滴定,导致消耗标准溶液的体积偏小,导致测定结果偏低,B不选;
C.滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,由于滴定后气泡所占体积被计入,导致计算所用的标准溶液体积读数比实际消耗量更大,导致测定结果偏高,C选;
D.滴定前锥形瓶中有少量蒸馏水对实验结果没有影响,D不选;
故选AC。
12.(24-25高三上·上海·期中)铋酸钠()是一种强氧化剂,在钢铁工业中常用作锰元素的分析测定。某实验小组在实验室用氯气将(白色,难溶于水)氧化制取(淡黄色,难溶于水),并探究其性质。各实验装置如下图所示:
完成下列小题:
(1)装置的连接顺序是:A→_______(填装置标号和“→”)。
A.C→B→D B.B→C→D C.C→D→B D.B→D→C
(2)室温下,装置A中的晶体能否用粉末代替?_______。
A.能 B.不能
(3)装置C中的盛装试剂是_______;装置C的作用是_______。
(4)B中发生反应的离子方程式为_______。
(5)B中反应结束时,关闭、,打开。打开的目的是_______。
(6)将铋酸钠固体加到足量的浓盐酸中,观察到淡黄色固体溶解,并有黄绿色气体产生,该实验现象说明氧化性:;但从B中的反应来看,氧化性:。原因是_______。
(7)为测定产品的纯度。取上述产品3.0g,用足量稀硫酸和稀溶液使其还原为(),再将其准确配制成100mL溶液,取出25.00mL溶液,用0.100mol⋅L⁻¹标准溶液滴定生成的,滴定终点时消耗标准溶液25.00mL,则该产品的纯度为_______%(保留1位小数)。
【答案】(1)A
(2)B
(3)饱和食盐水 除去氯气中的氯化氢气体
(4)Bi(OH)3+3OH-+Na++Cl2=NaBiO3+2Cl-+3H2O
(5)除去Cl2
(6)溶液的酸碱性影响物质的氧化性强弱
(7)93.3%
【分析】由题干实验装置图可知,装置A反应生成氯气,氯气中含有挥发的氯化氢气体,通过装置C(饱和食盐水)除去氯气中氯化氢气体,进入B中反应生成NaBiO3,氯气有毒,尾气使用D中碱液吸收减少污染;当B中出现白色固体消失的现象时,说明Bi(OH)3已经完全反应,装置B中应该不再通入氯气。
(1)装置A反应生成氯气,通过装置C饱和食盐水除去氯气中氯化氢气体,进入B中反应生成NaBiO3,尾气使用D中碱液吸收减少污染,故装置顺序为A→ C→B→D,选A;
(2)室温下,与浓盐酸制备氯气需要加热,故不能将装置A中的晶体换用粉末,选B;
(3)根据分析,装置C中试剂为:饱和食盐水;装置的作用是:除去氯气中的氯化氢气体;
(4)B中制备,发生反应的离子方程式为:Bi(OH)3+3OH-+Na++Cl2=NaBiO3+2Cl-+3H2O;
(5)当B中出现白色固体消失的现象时,反应完全,需将控制滴加浓盐酸的活塞K1关闭,同时也关闭K3,使得Cl2不再进入装置B,然后打开K2加入NaOH溶液,目的是:除去Cl2;
(6)将铋酸钠固体加到足量的浓盐酸中,有黄绿色气体氯气生成,说明NaBiO3的氧化性比Cl2强;装置B中氯气将Bi(OH)3氧化制取NaBiO3,说明Cl2的氧化性比NaBiO3强;得出不同结论的原因是:两者反应的溶液的酸碱性不同,说明溶液的酸碱性影响物质的氧化性强弱;
(7)反应中NaBiO3转化为Bi3+,Bi化合价由+5变为+3,草酸中碳元素化合价由+3变为+4,根据电子守恒可知,NaBiO3~2e-~H2C2O4,则NaBiO3的物质的量为0.100×25×10-3×4mol=0.01mol,则该产品的纯度=。
考向05 氯的“价—类”二维图
13.(25-26高三上·山东·阶段检测)如图是氯及其化合物的“价-类”二维图,下列说法错误的是
A.c、d均属于酸性氧化物
B.e属于强酸
C.g可水解生成弱酸,溶液显碱性。
D.a、f均属于强电解质,二者在水溶液中可反应生成b
【答案】A
【分析】由题干可知,a为价氢化物,则a为;b为0价的单质,则b为;c为+1价氧化物,则c为;d为+4价氧化物,则d为;e为+7价酸,则e为;f为+5价钠盐,则f为;g为+1价钠盐,则g为;据此分析解答。
【解析】A.根据分析,c为,与碱反应:,符合酸性氧化物的定义,属于酸性氧化物;d为,与碱反应:,属于氧化还原反应,不符合酸性氧化物的定义,不属于酸性氧化物,A错误;
B.根据分析,e为,为已知含氧酸中酸性最强的酸,属于强酸,B正确;
C.根据分析,g为,属于强碱弱酸盐,其中要发生水解:,产生大量使溶液呈碱性,C正确;
D.根据分析,a为,溶于水形成盐酸,全电离;f为,也是溶于水全电离;二者都属于强电解质,同时在酸性环境中能发生归中反应生成:,D正确;
故答案为:A。
14.(25-26高三上·辽宁·期末)部分含硫、氯元素物质的“价-类”二维图如图所示。下列说法错误的是
A.a′、c′均可与e发生氧化还原反应
B.酸性:d>e′>e
C.b和c′均有漂白性
D.c和足量c′在水中反应时消耗的物质的量之比为2:5(不考虑各自与水的反应)
【答案】C
【分析】由“价-类”二维图可知a为HCl、b为、c为、d为、e为、a′为、b′为S、c′为、d′为、e′为。
【解析】A.a’()和c’()均具有还原性,e()具有强氧化性,因此均可与e发生氧化还原反应,A正确;
B.酸性强弱顺序为:强酸(、) > 弱酸(),且是最强的含氧酸之一。因此酸性顺序为 d() > e’() > e(),B正确;
C.b()本身没有漂白性,其漂白作用是因为与水反应生成了具有强氧化性的;而c’()能与有色物质结合生成不稳定的无色物质,具有漂白性,C错误;
D.c()和足量c’()在水中反应的化学方程式为:,由方程式可知,消耗的物质的量之比为 2:5,D正确;
故答案选C。
15.(2025·四川成都·模拟预测)含氯元素物质的“价-类”二维图如图所示。
已知: △H>0下列说法正确的是
A.相同质量的乙的消毒效率比甲的低
B.可存在甲→戊→己→甲的循环转化关系
C.冷却氯化铜溶液,溶液变为黄绿色
D.新制甲溶液在光照过程中,有气泡冒出,溶液导电性减弱
【答案】B
【分析】由含氯元素物质的“价-类”二维图可知,甲、乙、丙、丁、戊、己分别为Cl2、ClO2、HClO、HClO4、KClO3、KCl。
【解析】A.ClO2作消毒剂时,氯元素的化合价由+4价变为-1价,即67.5gClO2转移5mol电子,Cl2作消毒剂时,氯元素的化合价由0价变为-1价,即71gCl2转移2mol电子,则相同质量的ClO2转移的电子更多,所以ClO2的消毒效率比Cl2的高,故A错误;
B.Cl2与热的KOH溶液发生歧化反应可生成KClO3和KCl:,KClO3在MnO2的作用下受热分解可生成KCl,惰性阳极电解氯化钾溶液可以生成氯气:,故B正确;
C.氯化铜溶液中存在平衡:,升高温度,平衡正向移动,溶液逐渐变为黄绿色,降低温度溶于呈蓝色,故C错误;
D.氯气溶于水生成HClO和HCl,光照下HClO分解为HClO和氧气,弱酸转化为强酸,导电性增强,故D错误;
故答案为B。
考向06 考查其它卤素的性质及其应用
16.(25-26高三下·上海·阶段检测)碘在油脂测定中应用广泛。某含碘废液(含NaI和少量)制取单质碘的过程如下:
“制”的实验过程是:向如图所示装有含碘废液的三颈烧瓶中先加入足量的溶液,控制温度,通过分液漏斗逐滴滴加溶液并不断搅拌,有、和白色的沉淀生成。
(1)实验中若不加入,只加入溶液,也可得到含的沉淀,但沉淀颜色是棕褐色的,结合相关反应方程式说明现象产生的原因_______。
(2)加入的作用是_______。
(3)加入适量浓硝酸并加热氧化,即可得到,浓硝酸过量太多,温度过高都不利于反应进行,可能原因是_______。
碘值是指100 g油脂与碘单质发生加成消耗的的质量。花生油碘值的测定过程为:称取0.25 g花生油于碘量瓶中,加入异己烷,搅拌,再向其中加入的乙酸溶液,反应后向其中加入足量溶液(与过量反应:)以淀粉为指示剂,用溶液滴定(),终点时消耗溶液体积为25.00 mL。
(4)实验中加入异己烷的作用是_______。
(5)该滴定过程中指示剂可选用_______。
A.酚酞试液 B.甲基橙试液 C.硝酸银溶液 D.淀粉溶液
(6)下列实验操作会使碘值测定结果偏大的是_______。(不定项)
A.未润洗盛装溶液的滴定管
B.滴定振荡时锥形瓶中有液体溅出
C.滴定前尖嘴处有气泡滴定后气泡消失
D.未立即滴定,锥形瓶中液体长时间暴露于空气
(7)该花生油的碘值为_______g。
【答案】(1)发生反应,生成的吸附混杂在CuI沉淀中,使白色CuI沉淀呈现棕褐色。
(2)作还原剂,将废液中的还原为,除去,得到纯净的CuI沉淀。
(3)浓硝酸过量太多会将生成的进一步氧化为更高价态碘的化合物,降低产率;温度过高会使升华损失,同时浓硝酸易分解挥发,既降低产率又会产生更多有毒尾气。
(4)作有机溶剂,溶解花生油,使花生油与充分接触,保证反应完全进行。
(5)D
(6)B
(7)101.6
【解析】(1)不加时,直接和反应生成CuI和,单质碘吸附在沉淀中使沉淀显棕褐色。
(2)具有还原性,可以将原有还原为,避免混在CuI沉淀中,得到纯净产物。
(3)浓硝酸氧化性强,过量会过度氧化产物;易升华,高温会导致挥发损失,同时浓硝酸热稳定性差,高温易分解。
(4)花生油属于油脂,为有机物,异己烷作为有机溶剂可以溶解花生油,使反应物充分混合反应。
(5)滴定对象是,淀粉遇碘变蓝,故选淀粉作指示剂,故选D。
(6)碘值计算关系:,碘值与n(反应的ICl)正相关,消耗体积越小,碘值越大。
A. 未润洗滴定管,被稀释,消耗体积偏大,碘值偏小;
B. 锥形瓶液体溅出,消耗V偏小,碘值偏大;
C. 滴定前有气泡滴定后消失,读数V偏大,碘值偏小;
D. 空气中氧化生成更多,消耗V偏大,碘值偏小;
故选B。
(7) , 剩余 反应的, ,0.25g花生油消耗,故100g花生油碘值为:。
17.(24-25高三上·上海·阶段检测)维生素C简称Vc(结构如图所示),是一种重要的营养素,它能增加人体对疾病的抵抗能力。Vc遇碘单质可发生反应,转化为DHA:
新鲜果蔬中含有丰富的Vc。利用碘与Vc的反应可以比较果蔬中Vc含量,实验操作如下:
步骤一:称取50g果蔬,与一定量蒸馏水混合后进行粉碎,分离出提取液;
步骤二:向提取液中加入少量指示剂,用稀盐酸酸化,再逐滴滴加碘水直至反应完全,记录消耗碘水的体积。
步骤三:取一片Vc药片(含25mgVc),用一定量蒸馏水溶解后加入指示剂,逐滴滴加碘水直至反应完全,记录消耗碘水的体积。
(1)加入的指示剂是___________溶液,滴加碘水过程中,当观察到___________时,可认为反应已完全。
(2)步骤二中对果蔬提取液进行酸化操作,若省略该步骤,当提取液pH过大时,无法用碘水进行测定,原因是___________。
(3)实验结果如下表所示:
种类
苹果
杨桃
橙子
葡萄
番茄
Vc药片
平均消耗碘水体积/mL
2.3
2.9
2.1
3.2
2.4
4.2
①上述各类果蔬中,Vc含量最高的是___________。
①估算每100g橙子所得提取液中含Vc约为___________mg。
(4)有人建议步骤一通过适当加热以提高Vc的溶出量。事实显示,这样做反而会使步骤二中碘水消耗量大大减少,可能的原因是___________。
【答案】 (1) 淀粉 溶液出现蓝色
(2)与发生反应
(3) 葡萄 25
(4)加热过程中维生素C易被空气中氧气氧化;
【解析】
(1)指示剂用于指示滴定终点,本实验滴定结束后碘单质过量,指示剂需遇碘单质能够及时显色,因此选择淀粉溶液做指示剂较为合适;
(2) ,碱性过强会消耗碘单质,造成实验误差;
(3)通过表格数据可知各类果蔬中,Vc含量最高的是葡萄,消耗的碘单质最多;已知50g消耗碘水体积为2.1ml,100g橙子所得提取液消耗碘水体积为4.2mL,与一片Vc药片(含25mgVc)消耗的碘水体积相同,故每100g橙子所得提取液含25mgVc;
(4)由于维生素C具有较强的还原性,加热过程中维生素C易被空气中氧气氧化;
18.(2026·广东东莞·二模)海带是工业提碘的重要原料。某小组围绕碘展开探究。
(1)海带中的碘主要以水溶性无机碘的形式存在。检验破壁海带液中是否含I2,可用试剂___________。
(2)①将海带中的有机碘转化为无机碘()溶液,需要的操作及顺序为___________(按顺序选填编号)。
A. B. C. D.
②取少许步骤①所得无机碘液,用稀H2SO4酸化后加入H2O2溶液,主要反应的离子方程式为___________。
(3)兴趣小组探究浓度对上述反应速率的影响:
查阅资料a.与上述反应同时发生。
b.一定波长下,显色粒子的吸光度(A)与其浓度成正比。通过绘制在60 s内的A-t(时间)图,计算斜率dA/dt可获得反应的初始速率v。
实验探究:向对应pH的缓冲液(可认为pH不变化)中,依次加入NaI溶液、蒸馏水和H2O2溶液,并保持溶液总体积相同。实验设计及数据处理结果如下表:
组别
pH
3%(mL)
0.1 mol/LNaI (mL)
蒸馏水(mL)
1
3
4∶1
5
10
35
0.08
2
3
8∶1
10
10
30
0.16
3
3
2∶1
5
0.16
4
6
4∶1
5
10
35
0.02
5
12
4∶1
5
10
35
0
实验分析①___________。
②pH=3时,该反应速率方程为,则m+n=___________。
③第5组实验始终无明显现象,原因是___________。
(4)综合以上分析,甲同学设计了以下方案测定海带中碘的含量:
①由(3)中实验可知:酸性越强,反应速率越快。结合Na2S2O3性质说明甲同学选择调pH=4.7的原因___________(用化学方程式表示)。
教师指导:Na2S2O3在pH>4.6的环境较为稳定,该方案测定结果却仍偏大。
优化方案:②请指出甲同学方案不完善的地方并提出修改意见___________。
数据处理:③已知:。滴定平均消耗V mL Na2S2O3标准溶液,忽略灼烧过程的损耗,则该海带样品中碘元素的质量分数为___________。
【答案】(1)淀粉溶液
(2) BCA
(3) 25 2 I2和与发生反应
(4) 过量的H2O2会与Na2S2O3反应;可在充分氧化后加热煮沸溶液或加入少量MnO2粉末除去H2O2
【解析】(1)淀粉溶液遇单质碘变蓝,是检验的特征试剂;
(2)①将海带中有机碘转化为无机碘溶液,步骤为:先灼烧海带(B),然后溶解浸出(C),过滤除去灰渣得到含的溶液(A),萃取分液是提取碘单质的后续操作,因此顺序为BCA;
②无机碘液用稀H2SO4酸化后加入H2O2溶液,主要反应的离子方程式为;
(3)① 实验保持溶液总体积不变,由第1组得总体积为;根据,计算得,因此;
② 对比1、2组,不变,加倍,反应速率加倍,得;对比1、3组,不变,加倍,反应速率加倍,得,因此;
③ 强碱性环境中,I2和与发生反应,无法得到,因此没有明显现象;
(4)① 酸性过强时,硫代硫酸钠会与氢离子反应,因此需要调避免发生反应,反应的化学方程式为;
② 足量氧化后,剩余的过量会在滴定过程中消耗标准液,使结果偏大;受热易分解,加热即可除去过量或加入少量MnO2粉末除去H2O2;
③ 根据反应关系:,总,碘的质量为,因此碘元素的质量分数为。
考向07 卤素离子的检验
19.(2025·陕西西安·模拟预测)鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是
①氯水、CCl4②碘水、淀粉溶液③氯水、苯④硝酸、AgNO3溶液⑤溴水、苯⑥CCl4、淀粉溶液
A.①③④ B.①④⑤ C.①③⑥ D.①④⑥
【答案】A
【解析】A.①氯水可将、分别氧化为、,被萃取后下层分别显橙色、紫色,与NaCl溶液混合后下层为溶解的黄绿色,现象不同可鉴别;③氯水氧化、后被苯萃取,苯密度小于水,上层分别显橙色、紫色,与NaCl溶液混合上层为溶解的黄绿色苯,可鉴别;④、、与反应分别生成不溶于硝酸的白色、浅黄色、黄色沉淀,可鉴别,A正确;
B.⑤溴水仅能与反应生成,被苯萃取后上层显紫色,无法鉴别NaCl和NaBr溶液,B错误;
C.⑥、淀粉溶液与三种溶液混合均无明显不同现象,无法产生特征颜色反应,不能鉴别,C错误;
D.同C项的分析,⑥无法鉴别三种溶液,D错误;
故答案选A。
20.(2025·湖南·一模)化学实验的世界里,总在不经意间绽放出五颜六色的奇妙变化,每一次试剂交融都像一场鲜活的色彩魔术。下列描述错误的是
A.产生蓝色沉淀
B.产生白色沉淀
C.产生黄色沉淀
D.产生红褐色沉淀
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.向溶液中加入过量氨水,得到深蓝色溶液,A错误;
B.向苯酚溶液中加入浓溴水,生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀,B正确;
C.向溶液中加入溶液,生成黄色沉淀,C正确;
D.向溶液中加入溶液,生成红褐色沉淀,D正确;
故选A。
21.(25-26高三上·安徽六安·阶段检测)探究酸性KMnO4溶液与KI溶液能否发生反应。
实验装置及过程
序号
现象
ⅰ
当加入5滴酸性KMnO4溶液时,溶液呈棕黄色;进一步检验溶液中有I2和Mn2+
ⅱ
继续加入15滴酸性KMnO4溶液时,产生棕褐色沉淀,溶液仍呈棕黄色;进一步检验棕褐色沉淀为MnO2
ⅲ
继续加入过量酸性KMnO4溶液时,棕褐色沉淀较实验ⅱ中多,溶液呈紫色;进一步检验上层清液中无I2和,上层清液中含有
注:和均为无色离子;Mn2+近乎无色。
下列有关叙述错误的是
A.该实验条件下,氧化性:>I2
B.初步证明实验ⅱ棕褐色沉淀为的操作为:过滤,将洗涤后的滤渣加入双氧水溶液中,观察到立即有大量气泡产生
C.实验ⅲ中发生了反应:3I2+10+2H2O=10MnO2↓+6+4OH-
D.若向酸性溶液中逐滴滴加溶液,实验开始时的现象为产生棕褐色沉淀,且溶液呈紫色
【答案】C
【分析】向KI溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液,I-被氧化为I2(棕黄色)、被还原为;继续加入酸性高锰酸钾溶液,被氧化为(棕褐色沉淀);继续加入过量酸性高锰酸钾溶液,I2被氧化为,剩余的被氧化为(棕褐色沉淀),所以棕褐色沉淀较实验ⅱ中多,溶液呈紫色溶液是因为高锰酸钾过量;据此作答。
【解析】A.实验i中将I-氧化为I2,根据氧化还原反应规律,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性:>I2,A正确;
B.MnO2可催化H2O2分解生成O2,过滤洗涤后的滤渣加入双氧水溶液,若立即产生大量气泡,可证明沉淀为MnO2,B正确;
C.实验iii中发生了两个反应,I2被氧化为,剩余的被氧化为,且环境为酸性,C错误;
D.向过量酸性KMnO4溶液中滴加KI,开始时I-少量、过量,将I-氧化为,自身被还原为MnO2(棕褐色沉淀),且未反应完,溶液呈紫色,D正确;
故答案选C。
考向08 卤素互化物与拟卤素
22.(25-26高三下·安徽六安·阶段检测)阅读下列资料,完成下面小题:
氟是已知元素中电负性最大、单质氧化性最强的元素,与稀有气体Xe形成的XeF2分子是非极性分子,与其他卤素形成的卤素互化物(如ClF、ClF3)具有与Cl2相似的化学性质,与氮形成的NF3可与NH3反应生成N2F2(结构式:)。自然界中,含氟矿石有萤石(CaF2)、冰晶石(NaAlF6)等,萤石可与浓硫酸共热制取HF气体。工业上,可通过电解KF的无水HF溶液(含F-和HF2-离子)制取F2。
(1)下列有关说法正确的是
A.N2F2不存在顺反异构现象
B.HF分子之间可以形成氢键,所以HF(g)的热稳定性比HCl(g)的高
C.键角:NF3 > NH3
D.HF分子中键的形成示意图:
(2)下列化学反应表示错误的是
A.ClF与NaOH溶液反应:
B.与水反应:
C.萤石与浓硫酸共热制取HF:
D.工业上,可通过电解KF的无水HF溶液(含和离子)制取,制时在阴极放电的电极反应式:
【答案】(1)D
(2)A
【解析】(1)A.N2F2分子中的两个氮原子之间形成了一个双键,由于双键不能旋转,因此四个原子的位置是相对固定的,所以形成了顺式和反式两种异构体,A错误;
B.热稳定性是化学性质,氢键是分子间的一种较强的作用力,它影响物质的物理性质,HF分子之间可以形成氢键,使的沸点比的高,B错误;
C.电负性F>N>H,NH3中成键电子对偏向中心原子N,NF3中成键电子对偏离N原子,NF3中成键电子对的排斥作用减弱,所以键角NF3<NH3,C错误;
D.HF分子中键为s-p键,其形成示意图为,D正确;
故选D。
(2)A.ClF为卤素互化物,Cl的电负性小于F,故Cl显+1价、F显-1价。ClF与NaOH溶液反应生成氟化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为,A错误;
B.是氧化性很强的单质,与水反应时会置换出水中的氧,生成HF和O2。反应方程式为,B正确;
C.萤石与浓硫酸共热时,利用浓硫酸的高沸点制取易挥发的HF,生成硫酸钙和HF,化学方程式为,C正确;
D.工业上,电解KF的无水HF溶液(含和离子)制取时,阴极得电子发生还原反应,在阴极放电生成和,该电极反应式:,D正确;
故选A。
23.(2026·浙江·二模)、等都属于卤素互化物,性质与卤素相似。液态能发生与水类似的微弱电离()而产生阳离子和一价阴离子。下列说法正确的是
A.与溶液恰好完全反应后溶液呈碱性
B.标准状况下,中含有的分子数目为
C.阳离子和的空间结构相似
D.一定条件下,苯与发生反应的方程式为:
【答案】A
【解析】A.IBr中I为+1价、Br为-1价,与NaOH恰好完全反应生成NaBr和NaIO,IO⁻为弱酸根离子,水解使溶液呈碱性,A正确;
B.标准状况下IBr为固态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法得到分子数为,B错误;
C.液态的电离为,阳离子M为,中心Br有2对σ键电子对和2对孤电子对,空间结构为V形,而为正四面体形,二者结构不相似,C错误;
D.IBr中I为+1价、Br为-1价,苯与IBr发生取代反应时,正价的I取代苯环上的H,产物为和,D错误;
24.(2026·上海长宁·一模)高氯酸氟是一种极不稳定、容易爆炸的气体,具有强氧化性,在医药、农药、材料科学等领域具有重要应用。其分子式为FClO4,结构式为:F、Cl、O元素单质及其化合物性质丰富多样,应用广泛。
(1)下列实验现象与结论都正确的是_______。
实验操作
现象
结论
A
向紫色石蕊溶液中滴加氯水
溶液先变红后褪色
氯水只含H+,不含HClO
B
将Cl2通入品红溶液中,再加热
溶液褪色,加热后恢复
HClO的漂白作用具有可逆性
C
向AgNO3溶液中通入Cl2
产生白色沉淀
Cl2能电离出Cl-
D
向FeCl2溶液中通入Cl2
溶液变为棕黄色
Cl2具有氧化性
A.A B.B C.C D.D
(2)卤化物受热发生非氧化还原反应,生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为_______。解释X的熔点比Y高的原因_______。
(3)猜想下列关于FClO4的说法错误的是_______。
A.分子中氯元素显+7价 B.分子的空间构型是正四面体
C.制备 FClO4时产物需在低温下处理 D.能氧化碘离子
【答案】(1)D
(2)CsCl CsCl为离子晶体,ICl为分子晶体
(3)B
【解析】(1)A.已知Cl2+H2OH++Cl-+HClO,则向紫色石蕊溶液中滴加氯水,观察到溶液先变红后褪色的现象,说明氯水中含有H+和具有强氧化性的HClO,A不合题意;
B.氯水的漂白性是由于HClO的强氧化性,氧化性漂白不具有可逆性,即将Cl2通入品红溶液中,再加热,溶液褪色,但加热后不恢复,HClO的漂白性不具有可逆性,即现象和结论均不正确,B不合题意;
C.向AgNO3溶液中通入Cl2,产生白色沉淀是由于Cl2与水反应的产物HCl电离出Cl-,而不是Cl2本身电离出Cl-,结论不正确,C不合题意;
D.已知Cl2具有强氧化性,能够将Fe2+氧化为Fe3+,向FeCl2溶液中通入Cl2,可观察到溶液由浅绿色变为棕黄色,验证Cl2具有氧化性,D符合题意;
故答案为:D;
(2)CsICl2发生非氧化还原反应,各元素化合价不变即Cs为+1价、I为+1价、Cl为-1价,生成无色晶体和红棕色液体,则无色晶体为CsCl,红棕色液体为ICl,而CsCl为离子晶体,熔化时,克服的是离子键,ICl为分子晶体,熔化时,克服的是分子间作用力,因此CsCl的熔点比ICl高,故答案为:CsCl;CsCl为离子晶体,ICl为分子晶体;
(3)A.由题干FClO4的结构式可知,FClO4可看作高氯酸(HClO4)中的H被F取代的产物,Cl元素与在高氯酸中一样,均显+7价,A正确;
B.由题干FClO4的结构式可知,中心Cl原子形成4个共价键,价层电子对数为4,其空间构型为四面体,由于连接的基团不完全相同,故不是正四面体,B错误;
C.由题干信息可知,高氯酸氟是一种极不稳定、容易爆炸的气体,故制备 FClO4时产物需在低温下处理,防止高温下发生分解,甚至发生爆炸,C正确;
D.由题干信息可知,高氯酸氟具有强氧化性,故能氧化碘离子,D正确;
故答案为:B;
重难·创新演练
1.(25-26高三上·上海·阶段检测)若以实验室制备氯气作为研究的系统,下列属于与该系统相关的环境部分是
A.密闭的烧瓶内的二氧化锰 B.密闭的烧瓶内的氯气
C.密闭的烧瓶及其周围的空气 D.引发该反应的条件
【答案】C
【解析】A.二氧化锰是制备氯气的原料,密闭的烧瓶内的二氧化锰属于系统,A错误;
B.氯气为产物,密闭的烧瓶内的氯气属于系统,B错误;
C.密闭的烧瓶及其周围的空气属于环境,C正确;
D.引发反应的条件既不属于系统,也不属于环境,D错误;
故答案选C。
2.(24-25高三上·上海奉贤·期中)将通入水中得新制氯水,下列方法一定能增强新制氯水漂白性的是
A.通入(g) B.加入(s)
C.加入(s) D.加入NaOH(s)
【答案】B
【解析】A. 二氧化硫具有还原性,次氯酸具有强氧化性,发生氧化还原反应,次氯酸浓度降低,漂白效果减弱,故A错误;
B. 碳酸氢钠与氢离子反应,使平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO正向移动,HClO浓度增大,漂白效果增强,故B正确;
C. 氯水中存在如下平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,次氯酸具有漂白性,可能与碳酸钠发生反应HClO+Na2CO3=NaClO+NaHCO3,溶液中HClO浓度降低,漂白效果减弱,故C错误;
D. 氯水中存在如下平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,次氯酸具有漂白性,与氢氧化钠发生反应:HClO+NaOH=NaClO+H2O,溶液中HClO浓度降低,漂白效果减弱,故D错误;
答案选B。
3.(2025·上海嘉定·二模)关于Cl2、Br2、I2在工业上的提取及用途,说法正确的是
A.利用二氧化锰和浓盐酸加热得到Cl2
B.Cl2通入澄清石灰水制得漂白粉
C.海水中提取溴,一般经过浓缩、氧化和提取三个步骤
D.海带或海带灰浸泡所得的含I-的水,通入过量Cl2得到I2
【答案】C
【解析】A.利用二氧化锰和浓盐酸加热得到Cl2是实验室制法,工业上利用电解饱和食盐水制氯气,故A错误;
B.Cl2通入石灰乳制得漂白粉,故B错误;
C.海水中溴离子含量较低,应先浓缩,再将溴离子转化为溴需要加入氧化剂,通常选择氯气,氧化溴离子得到单质溴:2Br﹣+Cl2═Br2+2Cl﹣,再利用溴的挥发性,鼓入热空气或热水蒸气将溴分离出来,二氧化硫与溴反应富集后再利用氯气将HBr氧化,故C正确;
D.海带或海带灰在水中浸泡时,所含的I-进入水中,然后再用氯气或其他氧化剂将其氧化得到碘单质,但是若能入过量的氯气会将碘氧化为更高价态的含碘物质,导致碘的产率降低,故D错误;
答案选C。
4.(2025·上海嘉定·二模)小嘉同学用pH试纸测1.0 mol·L-1 NaClO溶液,结果为
A.pH>7 B.pH<7 C.pH=7 D.无法知道
【答案】D
【解析】,水解生成,溶液显碱性,但是会漂白pH试纸,故无法用pH试纸测出溶液的pH,故选D。
5.(2026·上海徐汇·一模)将湿润的淀粉KI试纸插入盛有的集气瓶中,试纸先变蓝后褪色。体现出氯气具有________。
A.漂白性 B.氧化性 C.还原性
【答案】
B
【解析】A.漂白性:氯气本身不具有直接漂白性,其漂白作用是通过与水反应生成的次氯酸(HClO)实现的,次氯酸具有漂白性导致试纸褪色,题目要求体现氯气本身的性质,氯气不直接具有漂白性,A错误;
B.氧化性:湿润的淀粉KI试纸变蓝是因为氯气(Cl2)氧化碘离子(I⁻)生成碘单质(),与淀粉结合显蓝色,这直接体现了氯气的强氧化性;后续试纸褪色是由于氯气与水反应生成的次氯酸漂白所致,但氧化性是氯气引发整个反应的本质性质,B正确;
C.还原性:氯气在反应中通常作为氧化剂,表现氧化性,不表现还原性,C错误;
故答案为:B。
6.(2025·上海嘉定·二模)氯气与水反应生成漂白性物质的离子方程式为_______。
【答案】
【解析】氯气与水反应,生成和,其中具有强氧化性,可将有色物质氧化而使其褪色,体现漂白性,该反应的离子方程式为。
7.(25-26高三上·上海·阶段检测)向、的混合溶液中通入适量,溶液中某些离子的物质的量变化如图所示,原溶液中的物质的量为___________mol,当通入时,溶液中总离子反应为___________。
【答案】 1 2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-
【解析】溴化亚铁和碘化亚铁混合溶液中,离子还原性的强弱顺序为I->Fe2+>Br-,由氧化还原反应规律可知,碘离子优先与氯气反应:2I-+Cl2= I2+2Cl-,接着依次发生如下反应:2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl-、2Br-+Cl2= Br2+2Cl-,则曲线a、b、c、d依次代表碘离子、亚铁离子、铁离子、溴离子的物质的量变化。由图可知,碘离子的物质的量为2mol,则碘化亚铁的物质的量为1mol;通入2mol氯气时,碘离子完全反应,参与反应的亚铁离子物质的量为2mol,则反应的离子方程式为2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-。
8.(2025·上海嘉定·二模)已知氧化性:NaClO强于H2O2,NaClO消毒剂和H2O2消毒剂混合后会失效,失效原因用化学方程式表示为_______,每消耗1.0 mol NaClO,生成的氧化产物在标准状况下的体积为_______。
【答案】 NaClO + H2O2 = NaCl + O2↑+ H2O 22.4L
【解析】NaClO氧化性强于H2O2,NaClO消毒剂和H2O2消毒剂混合后NaClO可将H2O2氧化生成氧气:NaClO + H2O2 = NaCl + O2↑+ H2O;根据反应方程式可知,每消耗1.0 mol NaClO,生成1.0mol氧气,对应标准状况下体积为22.4L。
9.【物质制备与学科知识结合】(25-26高三上·上海·期中)可用于面粉的漂白和杀菌,它在常温下是一种黄色油状液体,易水解。其熔点为-40℃,沸点为70℃,95℃以上易爆炸。实验室可用和溶液反应制取,所用装置如下:
(1)三卤化氮的分子空间结构与相似,热稳定性比强的有___________。
A. B. C. D.
在热水中水解后的反应液有漂白性,水解的化学方程式是___________。
(2)装有浓盐酸的仪器名称是___________。装置A是的发生装置,实验室制备下列物质也可使用该装置的是___________。(不定项)
A.乙炔 B.二氧化硫 C.硝基苯 D.乙酸乙酯
(3)向蒸馏烧瓶内的溶液中通入过量,B中反应的化学方程式是___________,待反应至油状液体不再增加,关闭装置A、B间的止水夹,控制水浴加热的温度范围是___________℃,将产品蒸出。
(4)装置D的作用是___________。
待反应结束,为测定溶液中残留的的物质的量浓度,进行如下操作:
①取蒸馏烧瓶中的反应液25.00mL,加入过量饱和溶液充分反应后,再加入过量30%的NaOH溶液,微热;
②用的稀硫酸吸收产生的,得到溶液A;
③用的标准溶液滴定A至滴定终点,消耗标准溶液。
(5)步骤①中取反应液所需的定量仪器可以使用___________。(不定项)
A.量筒 B.胶头滴管 C.容量瓶 D.移液管
(6)滴定至终点时溶液中溶质仅有和,用含V的代数式表示的物质的量浓度是___________。
【答案】(1) A
(2) 分液漏斗 AB
(3) 70℃≤T<95℃
(4)吸收未反应的氯气,防止污染空气,同时防止水蒸气进入锥形瓶中与NCl3反应;
(5)D
(6)
【分析】由实验装置图可知,装置A中为高锰酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气,装置B中氯气与氯化铵溶液在水浴加热条件下反应制备三氯化氮,装置C用于冷凝收集三氯化氮,装置D中盛有的碱石灰用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,同时防止水蒸气进入锥形瓶中。
(1)元素的非金属性越强,三卤化氮中氮卤键的键长越小、键能越大,分子的热稳定性越强,则三氟化氮的热稳定性强于三氯化氮选A;由题意可知,三氯化氮在热水中易水解生成次氯酸和氨气,反应的化学方程式为;
(2)由图可知,仪器D为分液漏斗;装置A为固液不加热的装置,该装置可以用于电石与水反应制备乙炔,也可以用于亚硫酸钠与浓硫酸制SO2;
(3)由分析可知,装置B中氯气与氯化铵溶液在水浴加热条件下反应制备三氯化氮,反应的化学方程式为;由题给信息可知,NCl3熔点为-40℃,沸点为70℃,95℃以上易爆炸实验时,为保证三氯化氮顺利蒸出,同时防止三氯化氮发生爆炸,水浴加热的温度应控制在70℃~95℃之间,故答案为70℃≤T<95℃;
(4)由分析可知,装置D的作用是吸收未反应的氯气,防止污染空气,同时防止水蒸气进入锥形瓶中与NCl3反应;
(5)蒸馏烧瓶中的反应液25.00 mL,则应选D移液管;
(6)由题意可知,滴定过程中消耗V mL0.100 mol/L氢氧化钠溶液,则用于吸收氨气的稀硫酸的物质的量为0.050 mol/L×0.025 L—0.100 mol/L×10-3V L×=0.00125-0.00005V mol,由方程式知溶液中残留的三氯化氮的物质的量浓度为c(NCl3)=。
10.(25-26高三上·上海·阶段检测)三氯化硼()用于制备光导纤维和有机硼化物等。其制备原理:。某小组据此设计实验制备并测定其纯度,装置如图。
已知:的熔点为-107.3℃,沸点为12.5℃;亚铜溶液可吸附净化一氧化碳;极易水解产生和HCl。
Ⅰ.制备。
(1)水浴R选择___________(填“热水浴”或“冰水浴”)。
(2)E装置的作用是___________,某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷,请提出解决方案___________。
(3)已知:A装置中还原产物为,反应的离子方程式为:___________。
Ⅱ.测定产品的纯度。
①准确称取w g产品,置于蒸馏水中,完全水解,并配成250mL溶液。
②准确量取25.00mL溶液于锥形瓶中。
③向其中加入溶液至沉淀完全,然后加入一种有机液体覆盖AgCl。
④向锥形瓶中滴3滴溶液作指示剂,然后逐滴加入标准溶液滴定过量的溶液,消耗KSCN溶液的体积为。
(4)写出测定步骤①和②中用到的定量仪器:___________
(5)滴定终点时的现象是___________。
(6)该产品中的质量分数为___________;如果其他操作都正确,仅滴定管没有用KSCN溶液润洗,测得产品中的质量分数___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
(7)某次滴定过程中25mL滴定管液面如图,该滴定管的读数为___________mL。
【答案】(1)冰水浴
(2) 吸水,防止三氯化硼水解;吸收多余的Cl2 添加一氧化碳的吸收装置
(3)Cr2O+14H++6Cl-=2Cr3++3Cl2↑+7H2O
(4)电子天平、250mL容量瓶、 滴定管
(5)滴入最后半滴KSCN溶液,溶液恰好由浅黄色变为红色且半分钟内不褪色
(6) % 偏低
(7)19.60
【分析】由实验装置图可知,装置A中浓盐酸与重铬酸钾固体反应制备氯气,装置B中盛有的浓硫酸用于除去氯气中的水蒸气,装置C中氯气与三氧化二硼、碳共热反应制备三氯化硼,装置D为冰水浴冷凝收集三氯化硼的装置,装置E中盛有的碱石灰用于吸收氯气,防止污染空气,并防止装置F中的水蒸气进入装置D中使三氯化硼水解,该装置存在一个明显设计缺陷就是无一氧化碳的吸收装置,可能发生意外事故。
【解析】(1)由分析可知,装置D为冰水浴冷凝收集三氯化硼的装置;
(2)由分析可知,装置E中盛有的碱石灰用于吸收氯气,防止污染空气,并防止装置F中的水蒸气进入装置D中使三氯化硼水解;该装置存在一个明显设计缺陷就是无一氧化碳的吸收装置,可能发生意外事故,应添加一氧化碳的吸收装置;
(3)A装置中发生的反应为浓盐酸与重铬酸钾固体反应生成氯化钾、氯化铬、氯气和水,反应的离子方程式为Cr2O+14H++6Cl-=2Cr3++3Cl2↑+7H2O;
(4)步骤①和②涉及溶液的配制和氧化还原滴定所需待测液取用,实验时用到的定量仪器为电子天平、250mL容量瓶、 滴定管;
(5)由题意可知,溶液中氯离子与硝酸银溶液完全反应后,滴入最后半滴硫氰化钾溶液,溶液会由由无色变为红色,则滴定终点时的现象为滴入最后半滴KSCN溶液,溶液恰好由浅黄色变为红色且半分钟内不褪色;
(6)由题意可知,滴定消耗硝酸银的物质的量与溶液中氯离子和硫氰酸根离子的物质的量之和相等,则三氯化硼的质量分数为=%;如果其他操作都正确,仅滴定管没有用硫氰化钾溶液润洗会使消耗硫氰化钾溶液的体积偏大,导致所测结果偏低;
(7)由图可知,滴定管的读数为19.60mL。
11.【生活净水与化学关联】(24-25高三下·上海·期中)是饮用水、工业用水、城市污水及游泳池循环水处理的高效廉价絮凝剂,也是中学实验室中常见的试剂。某实验小组用以下装置制备固体,并探究溶液与Cu的反应。已知:晶体易升华,溶液易水解。
I.的制备
(1)装置C中碱石灰的作用是___________。
(2)从D、E、F中选择合适的装置制备纯净的,正确的接口顺序为a→___________(可选试剂:饱和食盐水、NaOH溶液、浓硫酸、碱石灰,仪器可重复使用)。
Ⅱ.探究盐溶液与Cu的反应,进行了如下实验。
实验装置
序号
试剂a
实验现象
I
20mL pH约为1.3的溶液
溶液逐渐变为蓝色。2天后,Cu片有较大量剩余,溶液仍为蓝色
Ⅱ
20mL pH约为1.3的溶液
溶液逐渐变为蓝绿色,铜片表面覆盖有白色固体(经检验为CuCl)。2天后,白色固体消失,Cu片无剩余
Ⅲ
20mL pH约为1.3的溶液
溶液逐渐变为绿色,实验过程中未见气泡产生。2天后,Cu片少量剩余
资料:i.CuCl、CuSCN是难溶于水的白色固体;ii.(棕色)。
小组同学取2mL实验Ⅰ中反应2天后的溶液于试管中,加入2滴1mol/L KSCN溶液,观察到溶液迅速变红,产生大量白色沉淀。
甲同学猜想可能在该条件下被氧化了。
(3)用离子方程式表示甲同学的猜想___________。
(4)若向;溶液中滴加足量的KSCN和的混合溶液,经过一系列操作得到白色沉淀CuSCN的质量b g,则CuSCN的产率为___________。
(5)对比实验Ⅰ和Ⅱ,小组同学推测可以催化与Cu反应。写出生成白色固体和白色固体消失的方程式:___________。
实验Ⅲ所得溶液的颜色不是蓝色,小组同学猜测反应中生成了,设计并实施了以下实验,验证了其猜想。
步骤
实验操作
实验现象
①
向盛有0.3g金属Cu片的烧杯中加入试剂X
2天后溶液颜色无明显变化,铜片表面有细小气泡附着
②
继续加入少量固体
溶液迅速变为浅棕色
(6)试剂X是___________。
综合以上实验,盐溶液与Cu反应的多样性与负离子种类、生成物存在形式等有关。
【答案】(1)吸收多余的,用于尾气处理,同时可以防止空气中的水蒸气进入收集器中,防止水解变质
(2)b→c→b→c
(3)
(4)
(5)
(6)20mL NaNO3与HNO3的混合溶液[pH约为1.3、]
【分析】I.在制取固体的实验中,与浓盐酸共热制备的,氯气需要经过净化干燥除去中混有的HCl气体和水蒸气,再通入A装置中与铁粉在加热条件下反应,由于反应生成的易升华,在收集器中遇冷凝华后被收集,最后C处的碱石灰作用有吸收多余的氯气和防止空气中的水蒸气进入使氯化铁水解;
Ⅱ.探究Fe3+盐溶液与Cu的反应,除已有的关于Fe3+盐溶液与Cu的性质知识储备外,需要注意利用题干信息:i.CuCl、CuSCN是难溶于水的白色固体;ii.(棕色),结合实验步骤和控制变量进行分析、解决,据此回答。
【解析】(1)有毒、易水解,故装置C中碱石灰的作用是吸收多余的,用于尾气处理,同时可以防止空气中的水蒸气进入收集器中,防止水解变质;
(2)与浓盐酸共热制备的中混有杂质HCl气体和水蒸气,可将混合气体先通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去HCl气体,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气,故正确的接口顺序为a→b→c→b→c;
(3)由题干信息可知,实验I中反应2天后的溶液为FeSO4和CuSO4溶液,CuSCN是难溶于水的白色固体,加入2滴KSCN溶液,观察到溶液迅速变红,产生大量白色沉淀,故可推测Fe2+可能在该条件下被Cu2+氧化,该转化的离子方程式为:;
(4)bg白色沉淀的物质的量是,用溶液中滴加足量的KSCN和的混合溶液,理论上能得到0.1amol,则的产率为;
(5)对比实验I和实验Ⅱ的实验现象,产生白色固体:;白色固体消失:;总反应:,从现象上看,实验Ⅱ反应更快,故可推测可以催化与Cu反应;
(6)题干实验Ⅲ中加入的试剂为20mL0.5mol/LFe(NO3)3,pH约为1.3的溶液,为避免铁离子干扰实验,根据控制变量的原则可知,试剂X是20mL NaNO3与HNO3的混合溶液[pH约为1.3、]。
12.(25-26高三下·上海·开学考试)含氯消毒剂广泛应用于医疗环境、公共场所和家庭日常消毒,能有效杀灭细菌、病毒等病原微生物。在疫情防控和水质净化中作用关键,对维护人类健康具有重要意义。氯气是制备系列含氯化合物的主要原料,可采用如图所示的装置来制取。
(1)装置中的离子膜为___________离子交换膜。
A.阴 B.阳 C.质子 D.气体
(2)图中a口出来的气体为___________。
A. B. C.
次氯酸为一元弱酸,其电离平衡体系中各成分的组成分数与pH的关系如图所示。
(3)结合图像计算,常温下NaClO的水解常数值为___________。
(4)结合图像说明,下列pH下漂白能力最强的是___________。
A.6 B.7 C.8 D.9
(5)“84消毒液”的有效成分为NaClO,不可与酸性清洁剂混用的原因是___________(用离子方程式表示)。
(6)工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液,若反应后的NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%,则生产1000 kg该溶液需要消耗氯气的质量为___________。(结果保留3位有效数字)
Cl2O为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO和反应来制备,该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。
(7)上述制备的化学方程式为___________。
(8)如果也具有漂白性,请猜想原因是___________。
ClO2常温下为黄色气体,易溶于水,其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、、的“二氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,溢出大量气泡,得到溶液。
(9)上述过程中,生成的反应属于歧化反应,每生成1 mol 消耗的量为___________mol。
(10)产生“气泡”的离子方程式为___________。
【答案】
(1)B
(2)C
(3)
(4)A
(5)
(6)203 kg
(7)
(8)中Cl的化合价为,和次氯酸相同,可能具有漂白性
(9)1.25
(10)
【解析】(1)电解饱和食盐水时采用的交换膜为阳离子交换膜,交换膜只允许阳离子通过,不允许阴离子和分子通过,目的是防止氯气与氢氧化钠溶液反应导致所得氢氧化钠溶液不纯,同时防止氯气和氢气混合遇光或热发生爆炸,故选B;
(2)由图可知,左侧电极为电解池的阳极,氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气,则a口出来的气体为氯气,故选C;
(3)由图可知,溶液中次氯酸和次氯酸根离子浓度相等时,溶液的pH为7.5,则次氯酸根离子的水解常数为:Kh== c(OH-)==10-6.5;
(4)溶液中次氯酸的浓度越大,溶液的漂白能力最强,由图可知,溶液pH为6时,次氯酸的浓度最大,溶液的漂白能力最强,故选A;
(5)酸性清洁剂的主要成分是盐酸,84消毒液与酸性清洁剂混合会发生反应生成有毒的氯气,污染环境,所以84消毒液与酸性清洁剂不能混合使用,反应的离子方程式为:;
(6)氯气与氢氧化钠溶液的反应为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,设反应消耗氯气的质量为x kg,则由方程式可知,反应消耗氢氧化钠的质量为:×2×40 kg/mol= kg ;由质量守恒定律可知,30%氢氧化钠溶液的质量为:1000 kg -x kg=(1000-x) kg,由反应前后氢氧化钠的质量不变可得:+1000 kg×1%=(1000-x)×30%,解得:x≈203 kg;
(7)由题意可知,制备一氧化二氯的反应为氯气与氧化汞反应生成氯化亚汞和一氧化二氯,反应的化学方程式为:;
(8)次氯酸能表现漂白性是因为次氯酸中氯元素为+1价,具有强氧化性,能使有机色素漂白褪色,一氧化二氯中氯元素也为+1价,与次氯酸中氯元素的化合价相同,所以二氧化氯也具有漂白性;
(9)由题意可知,生成二氧化氯的反应为:5ClO+4H+=Cl-+4ClO2↑+2H2O,则由方程式可知,生成1 mol二氧化氯时,反应消耗亚氯酸钠的物质的量为:1 mol×=1.25 mol;
(10)由题意可知,产生“气泡”的反应为溶液中碳酸氢根离子与硫酸氢钠电离出的氢离子反应生成二氧化碳和水,反应的离子方程式为:。
13.【科学研究与化学物质】(2026·上海长宁·一模)高氯酸氟是一种极不稳定、容易爆炸的气体,具有强氧化性,在医药、农药、材料科学等领域具有重要应用。其分子式为FClO4,结构式为:F、Cl、O元素单质及其化合物性质丰富多样,应用广泛。
(1)下列实验现象与结论都正确的是_______。
实验操作
现象
结论
A
向紫色石蕊溶液中滴加氯水
溶液先变红后褪色
氯水只含H+,不含HClO
B
将Cl2通入品红溶液中,再加热
溶液褪色,加热后恢复
HClO的漂白作用具有可逆性
C
向AgNO3溶液中通入Cl2
产生白色沉淀
Cl2能电离出Cl-
D
向FeCl2溶液中通入Cl2
溶液变为棕黄色
Cl2具有氧化性
A.A B.B C.C D.D
(2)已知一氯乙烯()分子中,Cl的3px轨道与C的2px轨道形成3中心4电子的大键()。一氯乙烷()、一氯乙烯()、一氯乙炔()分子中,C-Cl键长的顺序是_______,理由:(i)C的杂化轨道中s成分越多,形成的C-Cl键越强;(ii)Cl参与形成的_______越_______,形成的C-Cl键的键长越短。
(3)卤化物受热发生非氧化还原反应,生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为_______。解释X的熔点比Y高的原因_______。
(4)25℃时,甲酸(HCOOH)的,氢氟酸(HF)的。
①写出氢氟酸的电离平衡常数表达式:_______。
②Ka越大的酸溶液中c(H+)_______(填“一定”或“不一定”)大,其理由为:_______。
(5)猜想下列关于FClO4的说法错误的是_______。
A.分子中氯元素显+7价 B.分子的空间构型是正四面体
C.制备 FClO4时产物需在低温下处理 D.能氧化碘离子
【答案】(1)D
(2)一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔 大π键 多
(3) CsCl CsCl为离子晶体,ICl为分子晶体
(4) Ka(HF)= 不一定 酸中c(H+)既跟酸的电离常数有关,还跟酸的浓度有关 (5)B
【解析】(1)A.已知Cl2+H2OH++Cl-+HClO,则向紫色石蕊溶液中滴加氯水,观察到溶液先变红后褪色的现象,说明氯水中含有H+和具有强氧化性的HClO,A不合题意;
B.氯水的漂白性是由于HClO的强氧化性,氧化性漂白不具有可逆性,即将Cl2通入品红溶液中,再加热,溶液褪色,但加热后不恢复,HClO的漂白性不具有可逆性,即现象和结论均不正确,B不合题意;
C.向AgNO3溶液中通入Cl2,产生白色沉淀是由于Cl2与水反应的产物HCl电离出Cl-,而不是Cl2本身电离出Cl-,结论不正确,C不合题意;
D.已知Cl2具有强氧化性,能够将Fe2+氧化为Fe3+,向FeCl2溶液中通入Cl2,可观察到溶液由浅绿色变为棕黄色,验证Cl2具有氧化性,D符合题意;
故答案为:D;
(2)C的杂化轨道中s成分越多,形成的C-Cl键越强,C-Cl键的键长越短,一氯乙烷中碳采取sp3杂化,一氯乙烯中碳采取sp2杂化,一氯乙炔中碳采取sp杂化,sp杂化时p成分少,sp3杂化时p成分多,因此三种物质中C-Cl键键长顺序为:一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔,同时Cl参与形成的大π键越多,形成的C-Cl键的键长越短,一氯乙烯中Cl的3px轨道与C的2px轨道形成3中心4电子的大π键(Π),一氯乙炔中Cl的3px轨道与C的2px轨道形成2套3中心4电子的大π键(Π),因此三种物质中C-Cl键键长顺序为:一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔,故答案为:一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔;大π键;多;
(3)CsICl2发生非氧化还原反应,各元素化合价不变即Cs为+1价、I为+1价、Cl为-1价,生成无色晶体和红棕色液体,则无色晶体为CsCl,红棕色液体为ICl,而CsCl为离子晶体,熔化时,克服的是离子键,ICl为分子晶体,熔化时,克服的是分子间作用力,因此CsCl的熔点比ICl高,故答案为:CsCl;CsCl为离子晶体,ICl为分子晶体;
(4)已知F为9号元素,其基态原子的电子排布式为1s22s22p5,据此解题:
A.核外有10个电子,是Ne激发态电子排布式,A不合题意;
B.核外有9个电子,其中2p上的一个电子激发到3s上,是激发态F原子的电子排布式,B符合题意;
C.该电子排布式核外电子总数为8,不属于氟原子,C不合题意;
D.核外有9个电子,其中2p上的2个电子激发到3p上,是激发态F原子的电子排布式,D符合题意;
故答案为:BD;
(5)25℃时,甲酸(HCOOH)的,氢氟酸(HF)的。
①已知HF的电离方程式为:HFH++F-,则氢氟酸的电离平衡常数表达式为:Ka(HF)=;
②酸中c(H+)既跟酸的电离常数有关,还跟酸的浓度有关,即Ka越大的酸溶液中c(H+)不一定大,故答案为:不一定;酸中c(H+)既跟酸的电离常数有关,还跟酸的浓度有关;
(6)A.由题干FClO4的结构式可知,FClO4可看作高氯酸(HClO4)中的H被F取代的产物,Cl元素与在高氯酸中一样,均显+7价,A正确;
B.由题干FClO4的结构式可知,中心Cl原子形成4个共价键,价层电子对数为4,其空间构型为四面体,由于连接的基团不完全相同,故不是正四面体,B错误;
C.由题干信息可知,高氯酸氟是一种极不稳定、容易爆炸的气体,故制备 FClO4时产物需在低温下处理,防止高温下发生分解,甚至发生爆炸,C正确;
D.由题干信息可知,高氯酸氟具有强氧化性,故能氧化碘离子,D正确;
故答案为:B;
(7)已知,是一个焓增熵增的反应,根据自由能变<0时反应能够自发进行,据此解题:
A.熵减太小:反应是熵增,不是熵减,A不合题意;
B.活化能影响反应速率,不影响反应的自发趋势(自发与否是热力学问题,活化能是动力学问题),B不合题意;
C.焓增过大即H > 0,是导致常温下G > 0的主要原因,即是常温下该反应不能自发进行的主要原因,C符合题意;
D.平衡常数反映反应进行的程度,平衡常数K<1不能说明反应的自发性,D不合题意;
故答案为:C。
14.(25-26高三上·上海青浦·期末)三氯化硼()的熔点为-107℃,沸点为12.5℃,极易发生水解,主要用作有机反应催化剂,也可用作铸造镁及其合金时的防氧化剂,其制备原理为。利用如图装置制取少量(夹持装置略)。
已知:溶液吸收CO时,溶液中析出灰黑色固体颗粒。
回答下列问题:
(1)按气流方向连接各仪器,用字母表示接口的连接顺序:a→___→de→hi→___→___。
(2)下列说法正确的是___________。
A.反应前先打开通入,一段时间后关闭,再向A中加入浓盐酸
B.装置A中发生的反应体现出浓盐酸的性质有酸性和氧化性
C.装置F中的碱石灰可以替换为浓硫酸
D.装置C中反应结束的现象为E中无液体滴落,B中不再产生黑色固体
(3)装置B中发生反应的离子方程式为___________。
(4)水解得到白色晶体,下图为晶体的片层结构。在热水中比冷水中溶解度显著增大,主要原因是___________。
(5)B与Al的某些性质相似,类比的酸式电离写出硼酸的电离方程式___________。
(6)经过如下反应B-F键键长会变长,请从杂化及成键角度分析原因___________。
(7)中国是第一个被发现有锰方硼石矿体的国家(主要成分),该主要成分与稀盐酸反应有乳白色浑浊产生,写出所发生反应的离子方程式___________。
氨硼烷储氢量高,是具有广泛应用前景的储氢材料。
(8)氨硼烷热分解释氢。氨硼烷受热时固体残留率随温度的变化如图所示。110℃时残留固体的化学式可能为___________。
(9)氨硼烷水解释氢。催化剂作用下,1 mol氨硼烷最多高效释放3 mol ,并生成一种盐,写出所发生反应的化学方程式___________。
【答案】(1) fg jk bc
(2)AD
(3)
(4)分子间存在强氢键作用形成稳定的晶体结构,冷水难以破坏该结构故溶解度小;热水中的分子间氢键被破坏,且与水分子形成新氢键,故溶解度增大。
(5)
(6)O原子提供孤对电子与中B原子形成配位键,B原子杂化方式由sp2变为sp3,成键电子对间斥力变化,导致B-F键键长增长。
(7)
(8)
(9)
【分析】从题目所给的制取装置可以判断出,A为起始装置,与浓盐酸反应的化学方程式为:,a处的气体为氯气和水蒸气,因极易水解,需要去除其中的水,因此装置A接装置D,g处的气体为氯气,制备的化学方程式为:,可知装置D接装置C,的沸点为12.5℃,在冰水浴下进行收集,装置C接装置E,装置E接装置F可防止水进入中并吸收多余的氯气,反应产生的CO通过装置B中的溶液吸收。
【解析】(1)由分析可知,各仪器的连接顺序为:a→fg→de→hi→jk→bc;
(2)反应前先打开通入,除去装置中的氧气,防止碳粉失效,一段时间后关闭,再向A中加入浓盐酸,A正确;
装置A中发生的反应为:,体现出的是浓盐酸的酸性和还原性,B错误;
装置F中碱石灰的作用是防止装置F中的水进入E中并吸收多余的氯气,浓硫酸可吸收水但不能吸收氯气,C错误;
装置C中产生的蒸气会被冷凝变为液态后从冷凝管滴落,反应结束的现象为E中无液体滴落,反应过程B装置中产生的黑色固体为Pb,B中不再产生黑色固体,说明反应完全,D正确;
故答案选AD;
(3)装置B中溶液吸收CO,发生反应的离子方程式为:;
(4)分子间通过氢键形成稳定的片层结构,在低温时水分子动能不足,难以有效破坏这些氢键网络,导致冷水中的溶解度较低,当温度升高时,水分子的热运动加剧,能够提供足够的能量破坏晶体中的氢键,同时分子与水分子之间形成新的氢键,使得溶解度显著增加;
(5)的酸式电离方程式为:,故硼酸的电离方程式为:;
(6)中B原子为sp2杂化,形成平面三角形结构,存在空的p轨道,O原子有孤对电子,反应后,O原子的孤对电子填入B原子的空轨道形成配位键,此时B原子杂化方式变为sp3,空间构型变为四面体。杂化方式改变使成键电子对间的斥力发生变化,相较于sp2杂化,sp3杂化中电子对更分散,从而导致B-F键的键长变长;
(7)中Mn的化合价为+2,B的化合价为+3,不发生氧化还原反应,酸性条件下Mn以的形式存在,产生乳白色浑浊,说明有硼酸生成,故离子反应方程式为:;
(8)110℃时剩余固体的质量为原始固体质量的93.55%,即损失的质量为原始固体质量的6.45%,的相对分子质量为31,,即一分子损失两个H原子,故110℃时残留固体的化学式可能为;
(9)催化剂作用下,1 mol氨硼烷水解可释放3 mol ,并生成一种盐,所发生反应的化学方程式为:。
15.(25-26高三上·上海·期中)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题:
(1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料,可采用如图(a)所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许___________离子通过,氯气的逸出口是___________(填标号)。
(2)次氯酸为一元弱酸,具有漂白和杀菌作用,其电子式是___________。HClO电离平衡体系中各成分的组成分数[,为或]与的关系如图(b)所示。HClO的电离常数值为___________。
(3)为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,可由新制的和反应来制备,该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备的化学方程式为___________。
(4)常温下为黄色气体,易溶于水,其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为、、的“二氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,溢出大量气泡,得到溶液。上述过程中,生成的反应属于歧化反应,每生成消耗的量为___________;产生“气泡”的离子方程式为___________。
次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠都是常用的杀菌消毒剂。可用于制备二氯异氰尿酸钠。
(5)溶液可由低温下将缓慢通入溶液中而制得。制备的离子方程式为___________;用于环境杀菌消毒的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___________。
二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%。实验检测原理为:
准确称取样品,用容量瓶配成溶液;取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;用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,消耗溶液。
(6)通过计算判断该样品是否为优质品。___________。
(写出计算过程,该样品的有效氯=)
(7)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___________。
A.偏高 B.偏低 C.无影响 D.无法确定
【答案】(1) a
(2)
(3)
(4)1.25
(5) NaClO溶液吸收空气中的二氧化碳后产生HClO,HClO见光分解
(6)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 (7)B
【解析】(1)工业上常采用电解饱和食盐水的方法制备氯气,该过程中,阳极的电极反应式为,阴极的电极反应式为,为防止生成的氯气和发生反应,通常采用阳离子交换膜,则该装置中的离子膜只允许通过,氯气在阳极产生,逸出口为a;
(2)次氯酸是共价化合物,氧原子共用两个电子对,故电子式为;溶液中存在电离平衡:,HClO的电离常数,由题意可知,当时,溶液中,即;
(3)和通过发生歧化反应来制备,根据化合价分析,只有氯气的化合价既可以升高又可以降低,中两种元素化合价均不变,所以氯气中氯的化合价由0价变为+1和-1价,再根据电子守恒和原子守恒配平化学方程式为;
(4)发生歧化反应生成的离子方程式为,根据各物质的物质的量与方程式系数成比例,故每生成消耗的量为;和反应产生,离子方程式为;
(5)将缓慢通入溶液中,产生氯化钠,次氯酸钠和水,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,具有不稳定性,在受热或见光条件下会发生分解反应,产生和,从而使次氯酸钠失效;
(6)由题意可知: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
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
(7)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,故答案选B。
真题·实战演练
1.(2025·贵州·高考真题)实验室制备并验证其性质的装置及试剂正确的是
A.制备
B.除去HCl杂质
C.验证的氧化性
D.收集及尾气处理
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.制备时,与浓盐酸的反应需要加热,A不符合题意;
B.除去中的HCl杂质,应使用饱和食盐水,若用水会大量溶解,无法达到除杂目的,B不符合题意;
C.验证的氧化性,使与淀粉KI溶液反应:,可以验证氧化性,C符合题意;
D.密度比空气大,收集采用向上排空气法收集(气体从长管进短管出),多余的用溶液吸收:,D不符合题意;
故选C。
2.(2025·四川·高考真题)下列实验装置使用正确的是
A.实验室制取氨气
B.实验室制取氯气
C.实验室制备乙酸乙酯
D.实验室制备溴乙烷
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氨气,氨气密度小于空气,利用向下排空气法收集,图中收集装置不合理,故A错误;
B.实验室制取氯气,尾气应该选取氢氧化钠溶液,故B错误;
C.酯化反应装置中,吸收乙酸乙酯的导管不能插入饱和碳酸钠溶液的液面以下,以免发生倒吸,故C正确;
D.实验室制备溴乙烷,冷凝管的进水方向错误,应该是下进上出,故D错误;
答案选C。
3.(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.由于通入的氯气是过量的,所以溶液中几乎不含有NaOH,在冷却结晶的过程中,会大量析出,氢氧化钠不会大量析出,D错误;
故选D。
4.(2025·安徽·高考真题)用下列化学知识解释对应劳动项目不合理的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用大米制麦芽糖
淀粉水解生成麦芽糖
B
用次氯酸钠溶液消毒
次氯酸钠溶液呈碱性
C
给小麦施氮肥
氮是小麦合成蛋白质的必需元素
D
用肥皂洗涤油污
肥皂中的高级脂肪酸钠含有亲水基和疏水基
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.淀粉在酸性或酶催化下水解生成麦芽糖,用大米制麦芽糖符合该过程,A正确;
B.次氯酸钠的消毒作用源于其水解生成的HClO具有强氧化性,而非溶液呈碱性,B错误;
C.氮元素是植物合成蛋白质、叶绿素等的必需元素,施氮肥解释合理,C正确;
D.肥皂中的高级脂肪酸钠含亲水基(羧酸根)和疏水基(长链烷基),可乳化油污,解释正确,D正确;
故选B。
5.(2025·浙江·高考真题)关于实验室安全,下列说法不正确的是
A.若不慎盐酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用溶液冲洗
B.实验室制备时,可用溶液吸收尾气
C.水银易挥发,若不慎有水银洒落,无需处理
D.难溶于水,可用处理废水中的,再将沉淀物集中送至环保单位进一步处理
【答案】C
【解析】A.不慎将强酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,将其稀释,然后用弱碱性物质如3%~5%的NaHCO3溶液进行中和,A正确;
B.Cl2是有毒气体,可根据其能够与碱反应的性质,利用NaOH溶液进行尾气处理,B正确;
C.水银是重金属,有毒,硫能与汞反应生成硫化汞,若不慎有水银洒落,可撒上硫粉进行处理,C错误;
D.PbS难溶于水,Na2S可与Pb2+反应生成硫化物沉淀,因此处理废水中Pb2+等重金属离子常用沉淀法,D正确;
故选C。
6.(2024·福建·高考真题)多卤离子在水溶液中的分解反应及平衡常数值如下:
离子
分解反应
平衡常数值
K
下列说法错误的是
A.
B.上述分解反应均为氧化还原反应
C.共价键极性:
D.可分解为和
【答案】B
【解析】A.已知电负性,因此氯在化合物中更容易吸引电子,导致比更容易断裂,所以电离程度>,,A正确;
B.每个碘离子可以与一个碘分子结合,形成,这个过程中,离子能够离解成碘和碘离子,形成平衡反应:,所以溶液中存在的电离平衡,此变化不是氧化还原反应,、中碘元素是价,氯元素是价,和中,碘元素是价,溴元素是价;三个变化过程中,各元素化合价都没有改变,不是氧化还原反应,B错误;
C.同主族元素从上往下,电负性逐渐减小,因此氯的电负性大于溴的电负性,形成共价键的两元素之间的电负性的差值越大,则键的极性越强,因此共价键极性的大小关系为,C正确;
D.已知电负性,因此氯在化合物中更容易吸引电子,导致容易断裂产生为和,D正确;
故答案选B。
7.(2025·山东·高考真题)下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A.用溶液吸收少量
B.用和水制备少量
C.用和浓盐酸制备
D.用稀硝酸溶解少量粉:
【答案】C
【解析】A.当NaOH吸收少量SO2时,应生成SO而非HSO,正确反应为:,A错误;
B.与水反应生成氢氧化钠和氧气,正确离子方程式为,原方程式系数未配平,B错误;
C.与浓盐酸加热生成Cl2的离子方程式为,各元素及电荷均守恒,C正确;
D.稀硝酸与Cu反应时,产物Cu(NO3)2应拆解为Cu2+和NO,正确离子方程式为,D错误;
故选C。
8.(2025·天津·高考真题)下列叙述和反应方程式相对应且正确的是
A.实验室制备氨气:
B.与盐酸反应:
C.常温下,将氯气通入溶液中:
D.氯化亚铁溶液中加入稀硝酸:(稀)
【答案】C
【解析】A.实验室制备氨气需要与共热:,单独加热会分解但无法有效收集,A错误;
B.不与盐酸反应,B错误;
C.常温下通入溶液中,发生反应:,方程式书写正确,C正确;
D.稀硝酸与反应时,还原产物应为,方程式为:,D错误;
故答案选C。
9.(2025·全国卷·高考真题)碘具有重要经济价值。实验室利用沉淀法从含碘废液中回收碘,相关反应的化学方程式为:
实验装置如图所示。
实验步骤如下:
①向A中加入,搅拌使其溶解。将饱和溶液加入B中。
②加热至,逐滴加入饱和溶液。停止加热,静置,沉降。
③检查是否沉淀完全。确认沉淀完全后,弃去上层清液。
④将B中溶液更换为浓硝酸,连接装置D。不断搅拌下,逐滴加入浓硝酸。
⑤待析出的沉降后,过滤,洗涤,干燥得到产品。
回答下列问题:
(1)仪器A和C的名称分别是_______、_______。
(2)称取于烧杯中,向其中加入适量蒸馏水,微热,搅拌,静置冷却,得到饱和溶液。判断溶液饱和的实验现象是_______。
(3)步骤③中,确认沉淀完全的操作及现象是:取少量清液,加入一滴淀粉溶液,_______。
(4)步骤④中,加入浓硝酸后A中的现象是_______,D中盛放_______。
(5)步骤⑤中,使用_______(填标号)洗涤。
a.水 b.四氯化碳 c.乙醇
(6)若要进一步精制产品,可采取的方法是_______。
【答案】(1) 三颈瓶 温度计
(2)烧杯底部有少量固体
(3)缓慢滴加过量氯水,无蓝色出现
(4) 白色固体消失,析出紫黑色沉淀,产生红棕色气体,溶液呈绿色 碱液
(5)a
(6)升华
【分析】第一步反应,是利用与、在水溶液中发生氧化还原反应,生成沉淀,实现碘元素的初步富集。第二步反应,是利用浓硝酸的强氧化性,将中的氧化为,实现碘的提取,同时被氧化为,被还原为。装置A 是反应容器,加热搅拌器可使反应体系受热均匀、反应更充分;装置B是分液漏斗,用于添加液体试剂(如饱和溶液、浓硝酸);装置D用于处理尾气。步骤①是准备试剂,使反应物在后续步骤可发生反应。步骤②控制温度逐滴加溶液,控制温度和滴加速度,能使反应平稳进行,避免局部过量导致副反应,有利于沉淀生成。步骤③检查是否沉淀完全,可通过取上层清液,加淀粉和加氧化剂看是否有生成使淀粉变蓝,确保碘元素最大程度富集在沉淀中。步骤④更换B中溶液为浓硝酸并连接装置,是为后续将转化为做准备,逐滴加浓硝酸可控制反应速率,防止反应过于剧烈。步骤⑤过滤、洗涤、干燥得到产品,洗涤可除去表面吸附的杂质(如等),干燥得到较纯净的碘单质。第二步反应生成,是有毒气体,装置D加碱液吸收尾气,以免污染空气。
【解析】(1)仪器A是三颈瓶(三颈烧瓶 ),仪器C是温度计。
(2)判断溶液饱和的实验现象是:溶液底部有未溶解的晶体即烧杯底部有少量固体。
(3)步骤③中,确认沉淀完全的操作及现象是:取少量清液,加入一滴淀粉溶液,缓慢滴加过量氯水,若溶液不变蓝,说明沉淀完全。
(4)步骤④中,加入浓硝酸后A中的现象是:有红棕色气体()产生,白色沉淀()逐渐溶解,有紫黑色沉淀析出()溶液变为绿色;D中盛放碱液,如溶液(吸收,防止污染空气)。
(5)步骤⑤中,在水中溶解度小,在乙醇中溶解度大于水中溶解度,易溶于四氯化碳,则析出的沉降后,过滤,再用水洗涤表面的无机盐,以减少损耗,故答案是a。
(6)若要进一步精制产品(),可采取的方法是升华(利用易升华的性质,加热使升华后凝华收集)。
10.(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
【分析】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。
【解析】(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。
1 / 19
学科网(北京)股份有限公司
$