化学化学一模试题分类汇编氯及其化合物综合及详细答案Word格式文档下载.docx
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【详解】
(1)Na2O能够与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物;
HClO电离产生的阳离子都是氢离子,属于酸;
Na2O、NaHCO3、NaCl晶体在水溶液或者熔融状态下能完全电离而导电,都是化合物,都属于强电解质;
蔗糖、NH3,本身不能电离产生自由移动的离子,是化合物,都属于非电解质;
钠含有自由电子,氯化亚铁溶液含有自由移动的离子,都能导电;
故属于碱性氧化物的是③;
属于酸的是⑨;
属于强电解质的是③⑤⑧;
属于非电解质的是⑥⑦;
能导电的是①④;
(2)Na2O2与CO2的反应生成碳酸钠和氧气,发生反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(3)向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液到中性,除生成水,还应该生成Na2SO4和BaSO4沉淀,则发生反应的离子方程式为2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O;
(4)工业上利用氯气和冷的消石灰反应制取漂白粉,发生反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,其有效成分是Ca(ClO)2。
【点睛】
电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,例如酸、碱、盐、活泼金属氧化物等,凡在上述情况下不能导电的化合物叫非电解质,例如非金属氧化物、一些氢化物和一些有机物如蔗糖和酒精等;
特别注意能导电的不一定是电解质,且非电解质的水溶液也可能导电,如CO2的水溶液导电,是因为生成碳酸的缘故;
另外电解质和非电解质都是化合物,既要排除单质又要排除混合物。
2.现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H,它们之间的相互转化关系如图所示
图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出
。
请根据以上信息完成下列各题:
(1)写出下列物质的化学式:
B_______、丙__________。
(2)写出黄绿色气体乙的一种用途___________,反应过程⑦可能观察到的实验现象是______。
对应的化学方程式是_______。
(3)反应③中的离子方程式是_________。
【答案】AlHCl杀菌消毒、强氧化剂、漂白白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
金属A颜色反应为黄色证明A为金属Na,Na与水反应生成气体甲为H2,D为NaOH;
金属B和氢氧化钠溶液反应产生H2,说明B为金属Al,黄绿色气体乙为Cl2,气体甲是H2,H2和Cl2反应生成丙为HCl,HCl溶于水得到的物质E为盐酸溶液,盐酸与金属C反应产生F溶液是金属氯化物,该氯化物与Cl2还可以反应产生G,G与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀H为Fe(OH)3,则G为FeCl3,推断物质F为FeCl2;
判断C为Fe,以此解答该题。
根据上述分析可知A是Na,B是Al,C为Fe,气体甲是H2,气体乙是Cl2,气体丙是HCl;
D是NaOH,E是盐酸,F是FeCl2,G是FeCl3,H是Fe(OH)3。
(1)根据上述分析可知,物质B是Al,丙是HCl;
(2)黄绿色气体乙是Cl2,该物质可以与水反应产生HCl和HClO,HClO具有强氧化性,可作氧化剂,氧化一些具有还原性的物质,也用于杀菌消毒或用于物质的漂白;
(3)FeCl2与NaOH溶液发生反应:
FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl,Fe(OH)2具有还原性,容易被溶解在溶液中的氧气氧化,发生反应:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,固体由白色迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,因此可观察到的实验现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;
(4)反应③是Al与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2和H2,反应的离子方程式为:
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
本题是无机物推断,物质的颜色及转化关系中特殊反应是物质推断的突破口,再结合转化关系推断,需要学生熟练掌握元素化合物知识,试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。
3.现有A、B、C、D四种气体,A是密度最小的气体,B在通常情况下呈黄绿色,把四种气体分别通入酸化的硝酸银溶液中,通入B、D气体时立即出现白色沉淀,纯净的A可以在B中安静地燃烧,发出苍白色的火焰并生成D。
把无色无刺激性气味的气体C通入澄清石灰水时,石灰水变浑浊。
(1)A、B、C、D的化学式分别为:
A________;
B________;
C________;
D________。
(2)写出下列各反应的化学方程式:
A与B________________________________。
B与水______________________________。
C与澄清石灰水________________________。
【答案】H2Cl2CO2HClH2+Cl2
2HClH2O+Cl2=HCl+HClOCO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
现有A、B、C、D四种气体,A是密度最小的气体,则A为氢气,B在通常情况下呈黄绿色,则B为氯气,把四种气体分别通入酸化的硝酸银溶液中,通入B、D气体时立即出现白色沉淀,纯净的A可以在B中安静地燃烧,发出苍白色的火焰并生成D,则D为HCl,把无色无刺激性气味的气体C通入澄清石灰水时,石灰水变浑浊,则C为CO2。
(1)根据上面分析得到A、B、C、D的化学式分别为:
A为H2;
B为Cl2;
C为CO2;
D为HCl;
故答案为:
H2;
Cl2;
CO2;
HCl。
(2)A与B是氢气在氯气中点燃生成氯化氢,反应方程式为:
H2+Cl2
2HCl;
B与水是氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应方程式为H2O+Cl2=HCl+HClO;
C与澄清石灰水是二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙和水,反应方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
H2O+Cl2=HCl+HClO;
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
4.常温下,A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体,A、B、C、D、E都含X元素,其转化关系如图所示:
(1)请分别写出下列物质的化学式(如为溶液请填溶质的化学式):
A________、B________、D________。
(2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式(请注明反应条件):
A+H2O(离子方程式):
_________;
A+NaOH(离子方程式):
_______________;
D→A(化学方程式):
____________________。
【答案】Cl2HClOHClCl2+H2O=H++Cl-+HClOCl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O4HCl(浓)+MnO2
MnCl2+Cl2↑+2H2O
常温下,A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体,判断为Cl2,A、B、C、D、E都含X元素,B为HClO,D为HCl,C为NaCl,E为NaClO,依据推断出的物质结合物质性质回答问题。
(1)据上所述可知A为Cl2、B为HClO,D为HCl;
(2)Cl与H2O反应产生HCl和HClO,反应的离子方程式是:
Cl2+H2O=HCl+HClO;
Cl与NaOH溶液反应,产生NaCl、NaClO和H2O,反应离子方程式为:
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
MnO2与浓盐酸在加热条件下,发生反应产生MnCl2、Cl2和水,反应的化学方程式为:
4HCl(浓)+MnO2
MnCl2+Cl2↑+2H2O。
5.有X、Y、Z三种元素①X、Y、Z的单质在常温下均为气体;
②X单质可以在Z单质中燃烧,生成物为XZ,其中火焰为苍白色;
③XZ极易溶于水,电离出X+和Z﹣,其水溶液可使蓝色石蕊试液变红;
④每2个X2分子可与1个Y2分子化合生成2个X2Y分子,X2Y在常温下为液体;
⑤Z单质溶于X2Y中所得溶液具有漂白作用。
(1)推断元素符号X_____、Y_____、Z_____;
(2)化合物XZ的电子式为_____,X2Y属于_____(填离子化合物、共价化合物、共价分子);
(3)写出XZ(写化学式)的电离方程式_____;
写出XZ(写化学式)与Ca(ClO)2反应的化学方程式_____。
【答案】HOCl
共价化合物HCl=H++Cl-Ca(ClO)2+2HCl=2HClO+CaCl2
有X、Y、Z三种元素,由①X、Y、Z的单质在常温下均为气体、②X的单质在Z的单质中燃烧,生成XZ,燃烧时火焰呈苍白色、③XZ极易溶于水,在水溶液中电离出X+和Z﹣.XZ的水溶液可使石蕊试液变红可知,X为H,Z为Cl,XZ为HCl;
由④两分子X的单质可与一分子Y的单质化合生成两分子X2Y,X2Y常温下为液体,则Y为O,X2Y为H2O;
⑤X2Y为H2O,Cl2溶于H2O中,反应生成HCl和HClO,HClO具有漂白作用;
据以上分析进行解答。
(1)根据分析可知,X为H,Y为O,Z为Cl元素;
(2)XZ为HCl,HCl为共价化合物,其电子式为
;
X2Y为H2O,水分子中只含有共价键,属于共价化合物;
(3)XZ为HCl,属于强电解质,其电离方程式为:
HCl=H++Cl﹣;
HCl与Ca(ClO)2反应生成次氯酸和氯化钙,该反应的化学方程式为:
Ca(ClO)2+2HCl=2HClO+CaCl2。
盐酸溶液显酸性,能够使紫色石蕊试液变红;
氯水成分有:
Cl2、HCl、HClO、H2O等,溶液具有酸性、氧化性和漂白性,因此氯水能够使紫色石蕊试液变红(H+作用),后溶液褪色(HClO的漂白作用),而氯气本身没有漂白作用。
6.常温、常压下X2、Y2、Z2三种气体有如下转化关系:
(1)X2、Y2、Z2分别是___________、___________、__________(填化学式)
(2)Z2与X2Y反应的化学方程式为_________________.
(3)Z2与NaOH溶液反应的离子方程式为________________.
【答案】H2O2Cl2Cl2+H2O=HCl+HClO2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O
X2、Y2、Z2三种气体,Y2和Z2都能与X2点燃反应,一个呈液态为水,一个产生苍白色火焰为氯化氢气体;
所以X2为氢气;
Y2为氧气、Z2为氯气;
氯气与水反应的方程式为Cl2+H2O==HCl+HclO;
2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O;
2OH-+Cl2==Cl-+ClO-+H2O
7.氯气可直接用于自来水的消毒,也可以制取漂粉精、高铁酸钠等物质来对自来水消毒。
(1)氯气通入水中可用来杀菌消毒,其中杀菌消毒的原理是___,其有效成分的电子式是____。
(2)氯气可用来制取漂粉精,但干燥的氢氧化钙与氯气并不易发生反应,氯气只能被氢氧化钙所吸附。
为此,在工业上采用加入少许水的消石灰来进行氯化。
其原因是____;
(3)漂粉精的消毒能力受水的pH影响,pH较小时的消毒能力____(填“大于”或“小于”);
pH大时的消毒能力,其原因是______。
(4)用氯气对饮用水消毒副作用多,产生影响人体健康有机氯衍生物。
可用氯气制取高铁酸钠净水:
___Fe3++____(__________)+___Cl2→___FeO42-+____+___H2O
补全缺项,并配平上述离子方程式;
(5)计算Na2FeO4的消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)约是氯气____倍。
说明该净水剂与氯气相比较有何优越性_______________。
【答案】HClO具有强氧化性,能杀菌消毒
氯利用这些原料中的游离水分,Cl2+H2O
HCl+HClO使生成的酸为消石灰所中和大于pH较小时HClO浓度较大216OH-326Cl-80.64不会产生对人体有危害的有机氯衍生物,还原产物Fe3+可以水解生成Fe(OH)3胶体,吸附杂质净水
(1)氯水中含有HClO,具有强氧化性,可用于杀菌消毒;
(2)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,可与消石灰发生中和反应;
(3)pH较小时,HClO浓度较大;
(4)从守恒的角度配平方程式;
(5)根据单质质量得到的电子的物质的量计算。
(1)氯水中含有HClO,具有强氧化性,可用于杀菌消毒,HClO的电子式为
(2)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,发生Cl2+H2O
HCl+HClO,可与消石灰发生中和反应;
(3)pH较小时,HClO浓度较大,具有较强的杀菌消毒能力;
(4)反应Fe元素化合价升高,由+3价变化为+6价,被氧化,Cl元素化合价由0价降低到-1价,反应的方程式为2Fe3++16OH-+3Cl2=2FeO42-+6Cl-+8H2O;
(5)FeO42-+3e-+4H2O⇌Fe(OH)3+5OH-,单位质量得到电子
=0.018;
Cl2+2e-=2Cl-,单位质量得到电子
=0.028,
=0.64,
Na2FeO4的消毒效率比氯气低,高铁酸钠代替氯气作净水消毒剂,利用氧化性起到杀菌消毒作用,利用生成的氢氧化铁胶体起到净水作用。
8.利用下图,可以从不同角度研究含氯物质的性质及其转化关系,图中甲~辛均含氯元素。
回答下列问题:
(1)丙的化学式为_______;
从组成和性质上分析,丁属于_______(填“酸性”或“碱性”)氧化物。
(2)图中甲、乙、丁、戊中,属于电解质的是__________(填化学式);
根据氯元素的化合价判断,乙物质__________。
a只有氧化性b既有氧化性又有还原性
c只有还原性d既能做氧化剂也能做还原剂
(3)电解甲溶液制备己的化学反应为:
甲+H2O→己+H2↑,反应中甲与H2O的物质的量之比是______。
(4)庚是漂白粉的有效成分,用乙制取庚的化学反应方程式为_________。
(5)辛在MnO2催化下受热分解可用于制备一种常见气体,这种气体的化学式是____。
【答案】ClO2酸性HCl、HClObd1﹕42Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2OO2
(1)丙中氯元素的化合价为+4价,丙为氧化物,所以丙是二氧化氯;
丁是+7价的含氯氧化物,为七氧化二氯,能与碱反应生成盐和水,为酸性氧化物,故答案为:
ClO2;
酸性;
(2)常见的电解质为酸碱盐、水和活泼金属氧化物,甲为氯化氢,乙为氯气,丁为七氧化二氯,戊为次氯酸,属于电解质的为甲和戊;
乙为氯气,氯元素的化合价为0,处于氯元素的中间价态,既有氧化性又有还原性,既能做氧化剂也能做还原剂,故答案为:
HCl、HClO;
bd;
(3)甲为氯化氢,己为高氯酸,氯元素由﹣1价变为+7价,氢元素由+1变为0,根据得失电子数相等,n(HCl):
n(H2O)=1:
4,故答案为:
1:
4;
(4)庚为次氯酸钙,乙为氯气,氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应方程式为:
2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,故答案为:
2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;
(5)氯酸钾中的氯元素为+5价,且它在二氧化锰催化下会生成氯化钾和氧气,故答案为:
O2。
解答第3小题时要注意,氢元素由+1变为0,一个氢气分子含有两个氢原子,则生成一个氢气转移两个电子;
在氧化还原反应配平时一定要注意物质分子式(离子)右下角标,例如O从-2价变为0价,则生成一个氧气转移的电子数时4;
C2O42-被氧化生成CO2,则一个C2O42-被氧化失去的电子数是2。
9.实验室制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)
结合氯气的物理性质,判断下列叙述中不正确是________________(填序号)。
①加热盛有二氧化锰、浓盐酸的烧瓶,瓶内充满黄绿色气体。
②氯气的密度比空气大,常用向上排空气法收集氯气。
③闻氯气气味时,用手轻轻在集气瓶口扇动,使极少量氯气飘进鼻孔。
④在充满氯气的集气瓶内加水,盖严后振荡,瓶内气体颜色变浅,液体变为黄绿色。
⑤氯气易液化,在低温和加压的条件下可以转变为液态(液氯)和固态。
⑥氯气、氯水、液氯是同一种物质,只是状态不同,都属于纯净物。
【答案】⑥
结合氯气的物理性质和化学性质解题即可。
①二氧化锰和浓盐酸混合加热可制得氯气,而氯气是黄绿色有强烈刺激性气味的有毒气体,故①正确;
②氯气易溶于水且与水反应,可根据其密度比空气大,选择向上排空气法收集氯气,故②正确;
③氯气是有毒气体,则闻氯气气味时,用手轻轻在集气瓶口扇动,使极少量氯气飘进鼻孔,故③正确;
④氯气溶于水所得氯水中含有氯气分子,则在充满氯气的集气瓶内加水,盖严后振荡,瓶内气体颜色变浅,液体变为黄绿色,故④正确;
⑤氯气的熔、沸点比较高,在低温和加压的条件下,氯气易转变为液态(液氯)和固态,故⑤正确;
⑥氯气、液氯是同一种物质,只是状态不同,都属于纯净物,但氯水是氯气的水溶液,属于混合物,故⑥错误;
故答案为⑥。
10.MnO2是一种重要无机材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。
某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2的实验,流程:
(1)第一次过滤后,所得滤液中含有的主要阳离子为____________________;
所得滤渣需要洗涤,判断滤渣已洗涤干净的方法是__________________________________________
(2)完成第②步相关的离子反应:
________________________________________________.
(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、玻璃棒、酒精灯、_______________,已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH,则一定还含有____________(写化学式)。
(4)粗MnO2样品的质量为12.69g,第①步反应后,过滤得到8.7gMnO2,并收集到0.224LCO2(标准状况下),则在第②步反应中至少需要_______molNaClO3。
【答案】H+、Mn2+向最后一次洗涤液中加入BaCl2溶液,无浑浊,说明沉淀已洗涤干净
蒸发皿NaCl0.02
由制备流程可知,MnO2不溶于硫酸,样品中的MnO、MnCO3和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,滤液中含MnSO4,为保证固体充分溶解,硫酸是过量的,第②步发生5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,第③步中氯气与热的NaOH发生氧化还原反应生成NaCl、NaClO3、水,溶液蒸发可得到固体,以此解答。
(1)加稀硫酸时样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,为保证固体充分溶解,硫酸是过量的,第一次过滤后,所得滤液中含有的主要阳离子为:
H+、Mn2+;
所得滤渣需要洗涤,判断滤渣已洗涤干净,只需检验最后一次洗涤液中是否含有硫酸根离子即可,方法是:
向最后一次洗涤液中加入BaCl2溶液,无浑浊,说明沉淀已洗涤干净,故答案为:
向最后一次洗涤液中加入BaCl2溶液,无浑浊,说明沉淀已洗涤干净;
(2)MnSO4要转化为MnO2,需失去电子,故需要加入NaClO3做氧化剂,Mn元素化合价从+2价升高至+4价,Cl元素化合价从+5价降低至0价,依据得失电子守恒以及原子守恒可以配平,所以反应的化学方程式是:
5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,因此反应的离子方程式是:
(3)第③步属于蒸发,所以需要的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;
Cl2通入热的NaOH溶液中一定发生氧化还原反应,且氯气既做氧化剂又做还原剂,NaClO3属于氧化产物,因此一定有还原产物NaCl;
(4)由题意知样品中的MnO和MnCO3质量为12.69g-8.7g=3.99g,由方程式H2SO4+MnCO3=MnSO4+H2O+CO2↑可知MnCO3的物质的量与生成的二氧化碳物质的量相等,为0.01mol,质量为115g/mol×
0.01mol=1.15g,所以MnO的质量为3.99g-1.15g=2.84g,其物质的量为
=0.04mol,因此与稀硫酸反应时共生成MnSO4的物质的量为0.04mol+0.01mol=0.05mol,根据方程式5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,可计算出需要NaClO3的物质的量为0.02mol,故答案为:
0.02mol。
11.氯化磷酸三钠[(Na3PO4·
12H2O)4·
NaOCl]具有良好的洗涤、去污和消毒杀菌功能。
以湿法磷酸(含杂质Fe3+,Al3+及H2SiF6等)为原料制取氯化磷酸三钠的工艺流程如下:
(1)“一次中和”生成Na2HPO4的化学方程式为___________________
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