高考化学专题复习氯及其化合物的综合题附详细答案docx.docx
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高考化学专题复习氯及其化合物的综合题附详细答案
一、高中化学氯及其化合物
1.氯及其化合物在工农业生产和人类生活中有着重要的作用。
回答下列问题:
(1)25℃时将氯气溶于水形成
“氯气-氯水”体系,该体系存在多个含氯元素的平衡关系,其中
之一为:
Cl2(溶液)+H2O
+
HClO+H+Cl-,体系中Cl2(溶液)、HClO和ClO-三者的物质的
量分数(α)随pH(酸碱度)变化的关系如图所示。
已知
HClO的杀菌能力比
ClO-强,用氯
气处理饮用水时,杀菌效果最强的
pH范围为__(填字母)。
A.0~2B.2~4.7C.4.7~7.5
D.7.5~10
(2)写出次氯酸光照分解的化学方程式___,如果在家中直接使用自来水养金鱼,除去其中残留的次氯酸可采取的简易措施为__。
(3)NaClO、NaClO2、ClO2等含氯化合物都是常见的消毒剂,这是因为它们都具有强氧化性。
①写出工业上用氯气和NaOH溶液生产消毒剂NaClO的化学方程式___;
②84
消毒液(主要成分是
NaClO)与洁厕灵(主要成分是盐酸)混在一起使用会产生有毒
气体Cl2,其反应的离子方程式为__;
③NaClO2中Cl元素化合价为__;
④ClO2
的杀菌效果比
2
2
2
Cl好,等物质的量的
ClO杀菌效果是
Cl的__倍(杀菌效果与单位物
质的量的氧化剂得电子的物质的量有关,
ClO2与Cl2消毒杀菌后均被还原为
Cl-)。
【答案】B2HClO
2HCl+O2↑用容器盛放,在太阳光下曝晒一段时间
2
+-
-2
2
2.5
Cl+2NaOH=NaCl+NaClO+HO2H+Cl+ClO=Cl↑+HO+3
【解析】
【分析】
图中信息告诉我们,在氯水中,具有杀菌能力的微粒主要是
Cl2和HClO,随着溶液pH的
不断增大,α(Cl2)不断减小,当pH=2时,α(Cl2)接近于0;随着溶液pH的不断增大,
α(HClO)不断增大,当
pH=2时,α(HClO)达到最大值;当
pH升高到4.7时,α(HClO)开始
减小,当pH接近10
时,α(HClO)=0;从pH=4.7开始,α(ClO-)开始增大,pH=10时,
α(ClO-)达最大值。
【详解】
(1)根据题目信息得知
HClO的杀菌能力比
-
pH为2~4.7时HClO
ClO强,依据图中信息可知
含量最多,因此用氯气处理饮用水时,杀菌效果最强的
pH范围为2~4.7,应选B。
答案
为:
B;
(2)次氯酸光照分解生成盐酸和氧气,化学方程式为
2HClO
2HCl+O↑,由于次氯酸见光
2
易分解,如果在家中直接使用自来水养金鱼,除去其中残留的次氯酸可采取的简易措施为
用容器盛放,在太阳光下曝晒一段时间。
答案为:
2HClO2HCl+O2↑;用容器盛放,在
太阳光下曝晒一段时间;
(3)①工业上用氯气和NaOH溶液生产消毒剂NaClO的化学方程式为
Cl2+2NaOH==NaCl+
NaClO+H2O。
答案为:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+HO;
②NaClO与盐酸反应生成氯气、氯化钠和水,离子方程式为
-
2H++Cl
+ClO-==Cl2↑+H2O。
答案为:
2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O;
③NaClO2中Na显+1价,O显-2价,则Cl元素化合价为+3。
答案为:
+3;
④根据题中信息已知杀菌效果与单位物质的量的氧化剂得电子的物质的量有关,
ClO2与Cl2
消毒杀菌后均被还原为
Cl-,1molClO2能够得到5mol电子,1molCl2
能够得到2mol电子,
因此等物质的量的ClO2
2
杀菌效果是Cl的2.5倍。
答案为:
2.5。
【点睛】
杀菌消毒是利用氧化剂的氧化能力实现的,氧化能力又是依据得电子能力衡量的,所以一种氧化剂,在通常情况下,得电子数目越多,得电子能力越强。
2.甲、乙、丙、丁是常见的单质,其中甲、乙、丙是摩尔质量依次增加的气体。
A和B以
物质的量2︰1通入水中,得到C溶液。
请根据下图的转化关系回答:
(1)用方程式解释A使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因
___________________
(2)写出溶液C中加氯水的离子方程式
___________________
(3)若A和B按1:
1
通入水中反应,写出反应方程式
_________________。
【答案】NH32
3·H2
4
+-
32-
2242--+
+HO
NH
ONH
+OH
SO
+Cl+HO=SO+2Cl+2H
SO2+NH3+H2O=NH4HSO3
【解析】
【分析】
D的混合液中滴加石蕊试液,溶液显红色,说明溶液显酸性;加入NaOH溶液有使湿润红
色石蕊试纸变蓝的气体,说明D溶液中含有NH4+;加入稀硝酸酸化后,再滴加AgNO3溶
液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有
Cl-;加入盐酸酸化,再滴加
BaCl2溶液,有白色沉
淀生成,说明溶液中含有
SO42-;C溶液中通入氯水得到
D溶液,再结合甲和乙生成
A的反
应条件,丙和丁点燃条件下生成
B,并结合甲、乙、丙、丁是常见的单质,其中甲、乙、
丙是摩尔质量依次增加的气体;
A和
B以物质的量
2︰1通入水中,得到
C溶液。
可知甲为
H2、乙为N2、丙为O2,丁为S,A为NH3、B为SO2,C溶液为(NH4)2SO3溶液,C中通入氯水后所得的D溶液中含有SO42-、Cl-、NH4+,据此分析解题。
【详解】
(1)由分析知A为NH3,因其电离使水溶液显碱性,使湿润的红色石蕊试纸变蓝,发生反应
的方程式和电离方程式为NH3
2
32
NH
4++OH-;
+HO
NH·HO
423
溶液,C中通入氯水后所得的
D溶液中含有
42-、Cl-、NH4+,发生反
(2)C溶液为(NH)SO
SO
应的离子方程式为SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+;
(3)NH3和SO2按1:
1通入水中生成NH4HSO3,发生反应的方程式为
SO2+NH3+H2O=NH4HSO3。
3.某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品M进行探究。
已知C可在D中燃烧发
出苍白色火焰。
M与其他物质的转化关系如下图所示(部分产物、反应条件已略去):
(1)常温下,用惰性电极电解M溶液(足量)发生反应的离子方程式为__________,电解一段
时间后,让溶液复原的方法为_____,若M溶液为0.5L,电解一段时间后,两极共生成气
体1.12L(已折算为标准状况下的体积),则电解后溶液的pH为_____(忽略溶液的体积变
化)。
(2)若A是一种常见的难溶于水的酸性氧化物,可用于制造玻璃,则E溶液的俗称是
_______。
(3)若A是CO2气体,将一定量的A通入B溶液,得到溶液W,再向溶液W中滴入盐酸,
相关量如图所示,则溶液W中的溶质及其物质的量分别为_____、_____。
(4)若A是一种化肥。
A和B反应可生成气体E,E与D相遇产生白烟,工业上可利用E与
D的反应检查输送D的管道是否泄漏,是因为E与D可发生反应:
_________(写化学方程
式)。
【答案】2Cl-+2H2
O
-+H2
2
13水玻璃
23
2OH
↑+Cl↑通入HCl
NaCO,0.005mol
NaHCO3,0.005mol3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl
【解析】
【分析】
C可在D中燃烧发出苍白色火焰,则
C为
H,D为Cl;其生成的产物为HCl,F为HCl;用
2
2
惰性电极电解M溶液,产生H2
2
、Cl,则M为NaCl,B为NaOH。
【详解】
(1)常温下,用惰性电极电解
NaCl溶液(足量)时,生成氢气、氯气和氢氧化钠,则反应的离
子方程式为2Cl-+2H2
O
-
+H2
2
↑;溶液中出来的为氢气和氯气,则溶液还原
2OH
↑+Cl
时,应加入HCl恢复;两极共生成气体
1.12L,则生成n(H22
1.12
)=n(Cl)=
=0.025mol,则
222.4
溶液中产生0.05mol的OH-,c(OH-)=0.05mol?
0.5L
=0.1mol/L,则c(H+)=10-13mol/L,pH=13;
(2)若A是一种常见的难溶于水的酸性氧化物,可用于制造玻璃,A为二氧化硅,与NaOH
反应生成硅酸钠,其溶液俗称水玻璃;
(3)若A是CO2气体,根据图像可知,开始时未产生气体,且生成气体消耗盐酸与未生成气体消耗的盐酸的体积比为2:
1,则溶液为碳酸钠与碳酸氢钠的混合液,且其物质的量之比
为1:
1,则Na2CO3,0.005mol;NaHCO3,0.005mol;
(4)若A是一种化肥,E与HCl相遇产生白烟,则E为氨气,氨气与氯气反应生成氮气和氯化铵固体,方程式为3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl。
4.现有A、B、C三种气体,A是密度最小的气体,B在通常情况下呈黄绿色,纯净的A可
以在B中安静地燃烧生成C,把气体B通入到适量石灰乳中可以得到白色浑浊物D。
请据
此回答下列问题。
(1)写出下列各反应的化学方程式。
①将气体B通入到水中:
_______________
②将气体B通入到NaOH溶液中:
__________
③将气体B通入到石灰乳中:
__________
(2)把三种气体分别通入到酸性硝酸银溶液中,出现白色沉淀的气体是
____(用字母序号
表示)。
(3)白色浑浊物
D因具有漂白性又称为___,其有效成分为__。
【答案】Cl2+H2O=HCl+HClO
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
2Cl+2Ca(OH)2=CaCl2
+
2
2
BC漂白粉
2
Ca(ClO)+2HO
Ca(ClO)
【解析】
【分析】
A、B、C三种气体,A是密度最小的气体,应为
H
,B在通常情况下呈黄绿色,应为
Cl,
2
2
纯净的A可以在B中安静地燃烧生成C,则C为HCl,把Cl2通入到适量石灰乳中可以得到
白色浑浊物D,则D为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,结合物质的性质分析解答。
【详解】
根据上述分析,A为H2,B为Cl2,C为HCl,D为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物。
(1)①氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应的方程式为:
Cl2+H2O?
HCl+HClO,故答案为:
Cl2+H2O?
HCl+HClO;
②氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的方程式为:
Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O,故答案为:
Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O;
③氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应的方程式为:
2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案为:
2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(2)氯气溶于水会生成盐酸和次氯酸,盐酸能与硝酸银生成氯化银沉淀,HCl与硝酸银反应
生成氯化银沉淀,故答案为:
BC;
(3)D为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,因为具有漂白性又称为漂白粉;其有效成分为
Ca(ClO)2,在空气中容易与二氧化碳、水发生反应生成次氯酸:
Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO,故答案为:
漂白粉;Ca(ClO)2。
5.如图,反应①为常温下的反应,
A、C、D中均含有氯元素,且
A中氯元素的化合价介
于C和D中氯元素的化合价之间,
E在常温下为无色无味的液体,
F是淡黄色固体,
G为常
见的无色气体。
请回答下列问题:
(1)A、G的化学式分别为_______________、________________。
(2)写出A与Fe反应的化学方程式___________________。
(3)写出反应②的化学方程式______________________。
(4)己知A是一种重要的化工原料,在工农业生产和生活中有着重要的应用。
请根据所学知识回答下列问题。
①将A通入紫色石蕊试液中,观察到的现象是________________;请写出A与水反应的化
学方程
式。
②A与石灰乳反应制得的漂白粉的有效成分是
_________(填化学式
);该物质在空气中失效
的原因
______(用化学方程式表示
)。
【答案】
Cl2、O2
2Fe+3Cl2=2FeCl3(点燃)
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
先变红后褪色
Cl2+H2O=HCl+HClOCa(C1O)2Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,2HClO=2HCl+O↑(光)
【解析】
试题分析:
E常温下为无色无味的液体,应为
H2O,F为淡黄色粉末,应为
Na2O2,则G为
O2,B为NaOH,A、C、D均含氯元素,且A中氯元素的化合价介于
C与D之间,应为Cl2
和NaOH的反应,生成NaCl和NaClO。
(1)由以上分析可知A为Cl,G为O,故答案为Cl;O;
2
2
2
2
(2)Fe在氯气中燃烧的化学方程式为
2Fe+3Cl2
2FeCl3,故答案为2Fe+
3Cl22FeCl3;
(3)反应②是过氧化钠与水的反应,化学方程式为
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,故答案为
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(4)①将氯气通入紫色石蕊试液中,观察到的现象是紫色试液先变红后褪色,氯气与水反应
的化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO,故答案为紫色试液先变红后褪色;
Cl2+H2O
HCl+HClO;
②氯气与石灰乳反应制得的漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,该物质在空气中能够与二氧化
碳和水蒸气反应失效,化学方程式为Ca(ClO)
2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HclO、
2HClO
2HCl+O2↑,故答案为
Ca(ClO)2;Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HclO、
2HClO
2HCl+O2↑。
考点:
考查了无机物的推断、氯气的化学性质的相关知识。
6.甲、乙、丙、丁是常见的单质,其中甲、乙、丙是摩尔质量依次增加的气体,丁为黄色
固体。
A和B以物质的量2︰1通入水中,得到C溶液。
请根据下图的转化关系回答:
(1)按要求写出下列物质的化学式:
乙:
____________B:
____________
(2)写出溶液C与氯水反应的离子方程式:
_____________________。
(3)在催化剂和加热条件下,
A可与丙反应,化学方程式为:
________________
【答案】N22
32-
2242-
-
+
2
32
SO
SO
+Cl+HO=SO
+2Cl+2H
4NH+5O
4NO+6HO
【解析】
【分析】
甲、乙、丙、丁是常见的单质,其中甲、乙、丙是摩尔质量依次增加的气体,甲、乙在高
温、高压、催化剂条件下反应产生A,则甲是H2,乙是N2,A是NH3,丁为黄色固体单
质,则丁是S,丙、丁在点燃时反应,可推知丙是O2
,二者反应产生的
2
B是SO。
A和B
以物质的量2︰1通入水中,得到
C溶液,则C是(NH42
3
)SO,向C溶液中加入氯水,发生
氧化还原反应,产生D为(NH4)2SO4、HCl混合溶液。
向该混合溶液中加入
NaOH溶液加
热,发生复分解反应产生
A是NH3;向该混合溶液中加入
HNO3酸化的AgNO3溶液,产生
白色沉淀E是AgCl,向其中加入
HCl酸化,然后加入
BaCl2溶液产生的白色沉淀F是
BaSO4。
然后分析解答。
【详解】
根据上述分析可知甲是H2,乙是N2,丙是O2,丁是S,A是NH3,B是SO2,C是
(NH4)2SO3,D为(NH4)2SO4、HCl混合溶液;E是AgCl,F是BaSO4。
(1)根据上述分析可知乙是
N,B是SO;
2
2
(2)C是(NH)SO,向该溶液中加入氯水,发生氧化还原反应,产生
C是(NH)SO、HCl,反
42
3
42
4
应的离子方程式为:
SO32-
2
2
42-
-
+;
+Cl+HO=SO
+2Cl+2H
(3)在催化剂和加热条件下,
NH
可与O
反应,产生NO和H
O,根据电子守恒、原子守
3
2
2
恒,可得反应的化学方程式为
4NH3
+5O2
4NO+6H2O。
7.
(1)实验室制氯气的尾气处理用_____溶液吸收,其化学反应方程式为_____。
(2)向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液,现象是先产生白色沉淀,其反应的离子方程式
为_____,后白色沉淀又溶解消失,其反应的离子方程式为_____。
(3)在含有0.2mol的硫酸和
0.2mol的硝酸的混合溶液
200mL中,加入19.2g铜粉,产生
的气体成分为_____(填NO或H2),你所选气体在标准状况下的体积为
_____L
【答案】NaOH
2NaOH+Cl
3+
﹣
=Al(OH)3
﹣
=AlO2
2
3
↓
Al(OH)+OH
=NaCl+NaClO+HOAl+3OH
﹣
+2H2ONO3.36L
【解析】
【分析】
(1)实验室用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气;
(2)铝离子和氢氧根反应生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝为两性氢氧化物,溶解于强碱中;
(3)硫酸和硝酸都为稀酸,反应方程式为铜与稀硝酸反应。
【详解】
(1)实验室用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,防止污染空气;氯气和氢氧化钠反应生成氯化
钠和次氯酸钠、水,反应方程式为:
2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,
故答案为:
NaOH;2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O;
(2)向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液,现象是先产生白色沉淀,是铝离子和氢氧根反应生
成氢氧化铝沉淀,离子方程式为:
Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓;后白色沉淀又溶解消失,是因为
氢氧化铝为两性氢氧化物,溶解于强碱中,生成偏铝酸钠和水,离子方程式为:
﹣﹣
Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O,
故答案为:
Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓;Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O;
(3)0.2mol
的硫酸和
0.2mol
的硝酸的混合溶液
200mL中,硫酸和硝酸都为稀酸,加入
19.2g
铜粉,且氢离子不足,完全反应,设
n(NO)=x,
3Cu
8H
2NO3﹣=3Cu2
2NO
4H2O
8
2
0.6mol
x
x=0.
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