版高考化学一轮复习 第1章 认识化学科学 跟踪检测二氯及其化合物 鲁科版.docx
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版高考化学一轮复习第1章认识化学科学跟踪检测二氯及其化合物鲁科版
跟踪检测
(二)氯及其化合物
1.(2018·池州模拟)下列离子方程式正确的是( )
①氯气与水反应:
Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
②氯气与氢氧化钠溶液反应:
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
③浓盐酸与二氧化锰共热:
MnO2+4HCl
Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O
④漂白粉溶液中通入少量的二氧化碳气体:
Ca2++2ClO-+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO
A.①③ B.②④
C.②③D.①④
解析:
选B ①氯气与水反应生成的HClO为弱酸,在离子方程式中不能拆分书写;③中浓盐酸可全部电离,应写成H+和Cl-的形式。
2.下列与含氯化合物有关的说法正确的是( )
A.HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质
B.向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,可制得Fe(OH)3胶体
C.HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电,所以HCl和NaCl均是离子化合物
D.电解NaCl溶液得到22.4LH2(标准状况),理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数)
解析:
选B NaClO属于盐,为强电解质,A错;B可制备Fe(OH)3胶体,故正确;HCl为共价化合物,C错;电解NaCl溶液时,阴极反应:
2H++2e-===H2↑,产生标准状况下22.4LH2,应转移2NA个电子,D错。
3.
(2018·宁德模拟)某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水,现象如图所示,下列有关该实验的说法中正确的是( )
A.该实验说明Cl2分子具有漂白性
B.该实验说明H+扩散速度比HClO分子快
C.将实验后的pH试纸在酒精灯上微热,试纸又恢复为原来的颜色
D.若用久置的氯水进行实验,现象相同
解析:
选B HClO具有漂白性,Cl2无漂白性,A项错误;久置的氯水主要成分为稀盐酸,无漂白性,D项错误;HClO的漂白持久、稳定,实验后的pH试纸加热不会恢复原来的颜色,C项错误。
4.如图所示。
若关闭阀门Ⅰ,打开阀门Ⅱ,让一种含氯气的气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不退色;若关闭阀门Ⅱ,打开阀门Ⅰ,再通入这种气体,布条退色。
甲瓶中所盛的试剂可能是( )
①浓硫酸 ②饱和氯化钠溶液 ③亚硫酸钠溶液
④饱和碳酸氢钠溶液
A.①②③B.②③④
C.①②④D.①③④
解析:
选D Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白作用。
气体通过甲瓶后不能使有色布条退色,可能有两个原因:
一是甲瓶中溶液将Cl2干燥,二是甲瓶中溶液能吸收Cl2。
浓H2SO4吸水,Na2SO3溶液、饱和NaHCO3溶液都能与Cl2发生反应。
5.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
解析:
选C 浓盐酸与二氧化锰反应制氯气需要加热,A项错误;除去氯气中的少量氯化氢应用饱和食盐水,且导气管应长进短出,B项错误;二氧化锰不溶于水,氯化锰溶于水,可用过滤的方法分离,C项正确;加热过程中氯化锰水解,最终得不到所要产物,D项错误。
6.已知:
KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O,如图所示,将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置,实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上,并用表面皿盖好。
下表中由实验现象得出的结论完全正确的是( )
选项
实验现象
结论
A
滴有KSCN的FeCl2溶液变红
Cl2具有还原性
B
滴有酚酞的NaOH溶液退色
Cl2具有酸性
C
紫色石蕊溶液先变红后退色
Cl2具有漂白性
D
KI淀粉溶液变成蓝色
Cl2具有氧化性
解析:
选D A项是因为Cl2具有强氧化性,错误;Cl2本身没有酸性,溶液退色,可能是Cl2与水反应生成HCl和HClO,再与NaOH溶液发生中和反应生成盐而使溶液退色,还可能是生成的HClO的漂白性使溶液退色,B项错误;Cl2本身不具有漂白性,而是Cl2与H2O作用生成的HClO具有漂白性,C项错误。
7.氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂,有强氧化性,其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4倍~5倍,下列有关氯胺(NH2Cl)的说法一定不正确的是( )
A.氯胺的水解产物为NH2OH(羟氨)和HCl
B.氯胺的电子式为
C.氯胺中氯的化合价为+1
D.氯胺的消毒原理与漂白粉相似
解析:
选A NH2Cl+H2ONH3+HClO,反应生成的HClO能杀菌消毒。
该水解反应是一个可逆反应,HClO杀菌后浓度减小,平衡向右移动,氯胺转化成HClO;相反,当HClO浓度较高时,平衡向左移动,转化为氯胺,相当于暂时“贮存”,避免其分解损失,这样就延长了消毒时间。
8.ClO2是一种新型水处理剂,工业上用NaClO2与盐酸反应制备ClO2的反应如下:
①5NaClO2+4HCl(稀)===5NaCl+4ClO2↑+2H2O;
②NaClO2+4HCl(浓)===NaCl+2Cl2↑+2H2O。
下列说法中正确的是( )
A.两种反应中HCl均是还原剂
B.盐酸浓度越大,还原性越强
C.①中氧化产物与还原产物物质的量之比为4∶5
D.②中每生成1molCl2转移2mol电子
解析:
选B ①中盐酸中的Cl-全部转入到NaCl中,电子转移发生在NaClO2中的氯原子之间,A错误;盐酸表现出还原性时,浓度越大,还原性越强,B正确;①中ClO2是氧化产物,NaCl是还原产物,但NaCl中有五分之四的氯来源于盐酸,氧化产物和还原产物的物质的量之比为4∶1,C错误;②中每生成1molCl2时转移1.5mol电子,D错误。
9.
(2018·莱州一中质检)将一定量的Cl2通入一定浓度的苛性钾溶液中,两者恰好完全反应(已知反应过程放热),生成物中有三种含氯元素的离子,其中ClO-和ClO
两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.反应中转移电子的物质的量是0.21mol
B.ClO
的生成可能是由于温度升高引起的
C.苛性钾溶液中KOH的质量是16.8g
D.一定有3.36L氯气参加反应
解析:
选D 氯气和氢氧化钾溶液反应生成KClO、KClO3和KCl,根据图像知
n(ClO-)=0.06mol,n(ClO
)=0.03mol,故转移电子的物质的量为0.06mol×(1-0)+
0.03mol×(5-0)=0.21mol,故A正确;根据图像知,氯气和氢氧化钾反应先生成次氯酸钾,且该反应是放热反应,随着温度的升高,氯气和氢氧化钾反应生成氯酸钾,所以ClO
的生成可能是由于温度升高引起的,故B正确;根据得失电子守恒可知n(Cl-)=0.21mol,根据物料守恒可知n(K+)=n(Cl-)+n(ClO-)+n(ClO
)=0.21mol+0.06mol+0.03mol=0.3mol,则n(KOH)=0.3mol,则氢氧化钾质量为0.3mol×56g·mol-1=16.8g,故C正确;根据氯原子守恒可知参加反应的氯气为0.15mol,氯气的状态未知,不能确定其体积,故D错误。
10.某实验小组用下图装置制备家用消毒液,并探究其性质。
(1)写出装有浓盐酸的仪器名称________,A中烧瓶内进行的反应中浓盐酸体现出的化学性质是________。
(2)写出装置B中发生的所有反应的化学方程式:
___________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置C的作用是____________。
反应停止后,各取洗气瓶中无色溶液5mL分别进行了如下实验:
操作
现象
①测溶液pH,并向其中滴加2滴酚酞
pH=13,溶液变红,5min后退色
②向其中逐滴加入盐酸
溶液逐渐变成黄绿色
(4)查阅资料:
酚酞的变色范围为8.2~10,且酚酞在强碱性溶液中红色会退去,为探究操作①中溶液退色的原因,又补充了如下实验:
操作
现象
取________NaOH溶液,向其中滴加2滴酚酞
溶液变红,30min后退色
获得结论:
此实验小组制备的消毒液具有漂白性。
(5)操作②中溶液变成黄绿色的原因:
______________________________(用离子方程式表示)。
解析:
(2)在装置B中氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠、氯化钠和水,从而制得消毒液,反应的方程式为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
另外生成的氯气中还含有挥发出的氯化氢,氯化氢与氢氧化钠发生中和反应,方程式为HCl+NaOH===NaCl+H2O。
(3)氯气有毒,则装置C的作用是吸收多余氯气,避免污染空气。
(4)酚酞在强碱性溶液中红色会退去,但同样体积、同pH值的氢氧化钠溶液,滴加2滴酚酞溶液变红,30min后退色,而消毒液pH=13,溶液变红,5min后退色,退色时间短,说明此实验小组制备的消毒液具有漂白性。
(5)①次氯酸根中氯为+1价,氯离子为-1价,在酸性条件下发生归中反应,生成氯气,反应的方程式为2H++ClO-+Cl-===Cl2↑+H2O。
答案:
(1)分液漏斗 酸性和还原性
(2)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O、HCl+NaOH===NaCl+H2O
(3)吸收多余氯气,避免污染空气 (4)5mL,pH=13
(5)2H++ClO-+Cl-===Cl2↑+H2O
11.S2Cl2是一种重要的化工产品。
常温时是一种有毒并有恶臭的金黄色液体,熔点-76℃,沸点138℃,易与水反应,进一步氯化可得SCl2。
SCl2是樱桃红色液体,易挥发,熔点-122℃,沸点59℃。
SCl2与S2Cl2相似,有毒并有恶臭,但更不稳定。
S2Cl2可用下列装置制备。
回答下列问题:
(1)写出S2Cl2的电子式:
__________________;装置a中的试剂是____________。
(2)写出实验室制取Cl2的离子反应方程式:
_____________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置b中发生反应前,需进行的操作是____________________________________。
(4)装置e的作用是_____________________________________________________。
(5)为了获得纯净的S2Cl2,需要进行的操作名称是______________。
(6)将S2Cl2放入水中会产生沉淀和气体,写出S2Cl2与水反应的化学方程式:
______________________________。
检验所产生的相对分子质量较大气体的方法是____________________________________。
解析:
(1)据S、Cl原子的成键规律可知S2Cl2(类比H2O2)的电子式为
;装置a中盛放的试剂用于干燥Cl2,防止水蒸气进入装置b导致S2Cl2水解。
(2)实验室用MnO2和浓盐酸反应制备Cl2:
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O。
(3)为了防止b装置中生成的S2Cl2被氧化,则b装置中反应前预先通入Cl2排尽装置中的空气。
(4)装置e中盛有碱石灰,目的是防止外界水蒸气进入,导致产品水解,还吸收剩余的Cl2,防止污染空气。
(5)SCl2与S2Cl2沸点相差较大,可用分馏方法获得纯净的S2Cl2。
(6)S2Cl2在水中发生自身氧化还原反应,有沉淀(S)生成,则一定有SO2生成,故反应的化学方程式为2S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl;相对分子质量:
SO2>HCl,故检验的气体为SO2,可用品红溶液检验。
答案:
(1)
浓硫酸
(2)MnO2+4H++2Cl-===Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)先通入Cl2,排尽装置中的空气
(4)防止空气中的水蒸气进入d使产品与水反应,吸收剩余的Cl2
(5)分馏(或蒸馏)
(6)2S2Cl2+2H2O===3S↓+SO2↑+4HCl 把气体通入品红溶液中,退色,再加热又恢复红色,证明该气体是SO2
12.(2018·威海模拟)氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物,沸点为77℃,在农药、制药行业中用途广泛。
SOCl2遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并带有刺激性气味的气体产生。
实验室合成原理:
SO2+Cl2+SCl2===2SOCl2,部分装置如图所示,回答以下问题:
(1)实验室制取SOCl2在三颈烧瓶中进行,整个装置所选仪器的连接顺序是⑥→__________→①,②←_________(某些仪器可以多次使用)。
(2)冷凝管口③是________口(填“进水”或“出水”),冷凝管上连接的干燥管的作用是________________________________________________________________________。
(3)实验室制Cl2的离子方程式为_________________________________________。
SOCl2与水反应的化学方程式为________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知SCl2的沸点为50℃。
实验结束后,将三颈烧瓶中混合物分离开的实验操作名称是________。
若反应中消耗的Cl2的体积为896mL(标准状况,SO2足量),最后得到纯净的SOCl26.76g,则SOCl2的产率为________(保留两位有效数字)。
(5)取少量的SOCl2加入足量NaOH溶液,振荡、静置得到无色溶液,检验溶液中存在Cl-的方法是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
(1)根据SO2+Cl2+SCl2===2SOCl2可知,向三颈烧瓶中分别通入的是SO2和Cl2,其中实验室利用MnO2和浓盐酸混合加热制Cl2,制得的Cl2中混有HCl和水蒸气,需要通过饱和NaCl溶液除去HCl,利用浓硫酸干燥,再通入三颈烧瓶中,装置的连接顺序为⑥→⑫→⑪→⑨→⑩;向亚硫酸钠固体中滴加浓硫酸来制取SO2,只需要利用浓硫酸干燥生成的SO2,然后即可通入三颈烧瓶中,装置的连接顺序为②←⑩←⑨←⑦。
(2)冷凝管中水流方向是“低进高出”,则③是进水口;冷凝管上连接的干燥管的作用是吸收逸出的Cl2、SO2,防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2水解。
(3)利用MnO2和浓盐酸混合加热制Cl2的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O;SOCl2遇水剧烈反应,液面上产生的白雾是盐酸小液滴,并有带有刺激性气味的SO2气体产生,反应的化学方程式为SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑。
(4)SCl2的沸点为50℃,实验结束后,可通过蒸馏操作分离液体混合物;若反应中消耗的Cl2的体积为896mL,物质的量为
=0.04mol,SOCl2理论产量为0.04mol×2×119g·mol-1=9.52g,则SOCl2的产率为
×100%=71%。
(5)因为SOCl2与足量NaOH溶液反应有Na2SO3生成,所以要先除去SO
。
检验溶液中存在Cl-的操作方法是取少量溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,滴加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl-。
答案:
(1)⑫→⑪→⑨→⑩ ⑩←⑨←⑦
(2)进水 吸收逸出的Cl2、SO2,防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2水解
(3)MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑
(4)蒸馏 71%
(5)取少量溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,滴加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl-
13.某化学实验小组欲用下列装置制备纯净的氯气及含氯化物,并探究其性质。
(1)欲制备并收集一瓶纯净的氯气,选择上图中合适的装置,其连接顺序为________________________________________________________________________
(按气流方向,用小写字母表示)。
根据选择的装置,写出制备氯气的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)取100mL氯气与NaOH溶液反应生成的“84”消毒液,持续通入过量的SO2,溶液中开始出现黄绿色,后黄绿色逐渐退去。
溶液变为黄绿色的可能原因是:
①溶液中Cl-与ClO-反应所致,设计实验方案确认这种可能性:
______________。
②______________________________________所致(用离子方程式表示)。
向反应后的溶液中先加入足量稀盐酸,再加入足量氯化钡溶液,经过滤、洗涤、干燥、称量,所得沉淀的质量为wg,则溶液中NaClO的物质的量浓度为________mol·L-1。
(3)在加热条件下,氯气与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl等,写出反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
实验小组设计下图装置(加热装置略去)验证NaClO3的性质。
已知:
2NaClO3+Na2C2O4+2H2SO4(稀)===2ClO2↑+2CO2↑+2Na2SO4+2H2O;ClO2与氯气的化学性质相似。
控制装置A中分液漏斗活塞,缓慢滴加稀硫酸,观察到B装置中的现象是________________;装置C吸收的物质是____________。
解析:
(1)由题给实验装置可知A、B为气体发生装置:
(A)MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O,(B)2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;Cl2为酸性气体,故用D装置干燥,不能用C装置;E为净化除HCl装置;F为收集装置;G为尾气吸收装置。
纯净Cl2的制备装置为气体发生→除HCl→干燥→收集→尾气处理。
(2)①Cl-与ClO-在酸性环境中发生归中反应:
Cl-+ClO-+2H+===Cl2+H2O;②
ClO-具有强氧化性,可将还原性SO2气体氧化成SO
,本身还原为Cl-;
由关系式:
NaClO~SO
~BaSO4
1mol 233g
x wg
x=
mol,
c(ClO-)=
mol·L-1=
mol·L-1。
(3)在加热条件下,Cl2与NaOH溶液反应:
3Cl2+6NaOH
NaClO3+5NaCl+3H2O;控制装置A中分液漏斗活塞,缓慢滴加稀硫酸,ClO2将I-氧化成I2,淀粉遇I2变蓝色,装置C吸收尾气中的ClO2和CO2。
答案:
(1)a(或b)、g、h、e、f、i、j、d(或m)
a对应:
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
b对应:
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(2)①取少量“84”消毒液于试管中,滴加稀硫酸,观察溶液颜色变为黄绿色
②2ClO-+SO2===Cl2+SO
(3)3Cl2+6OH-
ClO
+5Cl-+3H2O
溶液变蓝 ClO2和CO2
14.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为
11.0℃,易溶于水。
工业上用潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得,某学生拟用下图所示的装置模拟制取并收集ClO2。
(1)B必须放在冰水浴中控制温度,其原因是_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)反应后在装置C中可得NaClO2溶液。
已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,在温度高于38℃时析出的晶体是NaClO2。
根据如图所示的NaClO2溶解度曲线,请补充从NaClO2溶液中制NaClO2的操作步骤:
①____________;②____________;③洗涤;④干燥。
(3)亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业。
它在碱性环境中稳定存在。
某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。
①Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是________、________(填化学式)。
②Ⅱ中反应的离子方程式是___________________________________________。
③ClO2是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。
写出该反应的化学方程式:
______________________________________________________。
④NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。
取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液,分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量________(填“相同”“不同”或“无法判断”)。
解析:
(1)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,B必须放在冰水浴中控制温度,其原因是使ClO2充分冷凝,减少挥发。
(2)根据题给信息:
NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,在温度高于38℃时析出的晶体是NaClO2。
从NaClO2溶液中制得NaClO2的操作步骤:
①蒸发结晶;②趁热过滤;③洗涤;④干燥。
(3)①根据题给流程知反应Ⅰ为2ClO
+SO
+2H+===2ClO2+SO
+H2O,其中SO
中S的化合价由+4价变成+6价,Na2SO3作还原剂;反应Ⅲ为2H2O
2H2↑+O2↑,还原剂为H2O;②根据题给流程知ClO2和H2O2在碱性条件反应生成NaClO2,ClO2中Cl的化合价由+4价降低为+3价,H2O2中O的化合价由-1价升高到0价,则反应的离子方程式为2ClO2+H2O2+2OH-===2ClO
+O2↑+2H2O;③亚氯酸钠和稀盐酸发生歧化反应,生成氯化钠、二氧化氯和水,化学方程式为5NaClO2+4HCl===5NaCl+4ClO2↑+2H2O;④ClO
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