2022高考化学一轮复习核心素养测评十氯及其化合物含解析苏教版.doc

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1、氯及其化合物一、选择题(此题包括4小题,每题6分,共24分)1.(2022汕头模拟)如图A处通入Cl2,当关闭B阀时, C处湿润的红布条没有明显变化,当翻开B阀时,C处的湿润红布条逐渐褪色。那么D瓶中盛装的溶液是()A.浓硫酸B.水C.氢氧化钠溶液D.饱和食盐水【解析】选C。关闭B,C处湿润有色布条不褪色,说明Cl2在D处完全反响。【加固训练】实验说明:将氯水滴到一张蓝色石蕊试纸上,试纸上会出现如下图的半径慢慢扩大的内外两个圆环,且两环颜色不同,以下有关说法中不正确的选项是()A.此实验说明氯水具有酸性、漂白性B.内环呈白色外环呈红色或浅红色C.内外环上颜色的差异说明此变化过程中,中和反响比氧

2、化复原反响快D.氯水中形成次氯酸的反响中复原产物是HClO【解析】选D。内外两环颜色不同,说明两种物质起作用,表现出酸性和漂白性,A正确;内环HClO表现强氧化性,起漂白作用,外环H+表现酸性而呈红色或浅红色,B正确;由现象可知外环是由于H+表现酸性的结果,说明中和反响快,内环是HClO的强氧化性的表现,氧化复原反响慢些,C正确;HClO是氯元素价升高的产物为氧化产物,D错误。2.(2022重庆模拟)以下关于氯及其化合物的说法正确的选项是()A.Cl2具有很强的氧化性,在化学反响中只能作氧化剂B.氢气在氯气中燃烧,瓶口出现白雾C.新制氯水或液氯都能使枯燥的有色布条褪色D.Fe在Cl2中的燃烧产

3、物用数轴表示如下:【解析】选B。Cl2具有很强的氧化性,但在化学反响中既可以作氧化剂,也可以作复原剂,故A错误;氢气在氯气中燃烧,反响产生的HCl遇空气中的水蒸气形成盐酸的小液滴,因此会看到在瓶口出现白雾,故B正确;新制氯水中含有HClO,因而可以使枯燥的有色布条褪色,而液氯不能使枯燥的有色布条褪色,故C错误;Fe在氯气中燃烧产生FeCl3,与二者的物质的量的相对多少无关,故D错误。3.(2022西安模拟)实验室用以下两种方法制氯气:用含HCl 14.6 g的浓盐酸与足量的MnO2反响;用8.7 g MnO2与足量浓盐酸反响。所得的氯气的物质的量是()A.比多B.比多C.一样多D.无法比拟【解

4、析】选B。对于,n(HCl)=0.4 mol,假设0.4 mol HCl完全反响,产生n(Cl2)=0.1 mol。实际上,二氧化锰只能与浓盐酸反响,随着反响的进行,盐酸浓度下降,反响会停止,即0.4 mol HCl不可能完全反响,产生的n(Cl2)0.1 mol;对于,0.1 mol MnO2与足量的浓盐酸反响时,由于浓盐酸足量,可将0.1 mol MnO2全部反响,产生0.1 mol Cl2。4.(2022宜春模拟)实验室常用MnO2与浓盐酸共热制取Cl2,也可用KClO3、KMnO4、K2Cr2O7代替MnO2与浓盐酸反响制Cl2,其中KClO3Cl2、KMnO4Mn2+、K2Cr2O7

5、Cr3+。假设制取等量的Cl2,电子转移数最少的是()A.MnO2B.KClO3C.KMnO4D.K2Cr2O7【解析】选B。KMnO4、K2Cr2O7、MnO2、KClO3与浓盐酸反响的化学方程式分别为:2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O,K2Cr2O7+14HCl(浓)2KCl+2CrCl3+3Cl2+7H2O,MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O,KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2+3H2O。设制取1 mol氯气,根据得失电子守恒,反响中转移了2 mol电子;中生成3 mol氯气转移了5 mol电子,那么生成1 mol氯气转移

6、的电子的物质的量为 mol,所以制取等量的Cl2,转移电子数最少的是KClO3。二、非选择题(此题包括2小题,共26分)5.(11分)(2022梅州模拟)图中为实验室制取氯气及性质验证的装置图:参考装置图答复以下问题:(1)请指出仪器a的名称_,仪器b的名称_,写出装置A中反响的化学方程式_。(2)在装置D中可观察到的现象是_,装置E中可观察到的现象是_,装置F中可观察到的现象是_。(3)装置B的作用为_,装置C的作用为_,装置H的作用为_,写出装置H的化学方程式_。【解析】(1)由装置图可知,仪器a的名称是分液漏斗,仪器b的名称是圆底烧瓶,装置A中的化学反响方程式为MnO2+4HCl(浓)C

7、l2+MnCl2+2H2O。(2)Cl2本身没有漂白作用,它与水反响生成的HClO有漂白作用,因此枯燥的有色布条不会褪色,湿润的有色布条会褪色,湿润的淀粉KI试纸变蓝色。(3)装置B中盛放的是饱和食盐水,它的作用是除去Cl2中的HCl,装置C中盛放的是浓硫酸,它的作用是除去H2O,装置H中盛放的是NaOH溶液,它的作用是吸收Cl2,防止污染环境,发生反响的化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。答案:(1)分液漏斗圆底烧瓶MnO2+4HCl(浓)Cl2+MnCl2+2H2O(2)枯燥的有色布条无变化湿润的有色布条褪色湿润的淀粉KI试纸变蓝(3)除去Cl2中的HCl除去Cl2

8、中的H2O吸收多余Cl2Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O6.(15分)二氯化二硫(S2Cl2)是一种常用于橡胶硫化、有机物氯化的试剂,甲同学查阅资料:将枯燥的氯气在110140 间与硫反响,即可得S2Cl2粗品;有关物质的局部性质如表所示:物质熔点/沸点/化学性质S112.8444.6略S2Cl2-77137一种橙黄色的液体,遇水易水解,有淡黄色固体出现,同时产生能使品红溶液褪色的气体;300 以上完全分解;S2Cl2+Cl22SCl2。设计如下图实验装置在实验室合成S2Cl2:答复以下问题:(1)仪器A的名称是_。(2)B中所发生反响的离子方程式为_。(3)C装置的作用是_。(

9、4)S2Cl2粗品中可能混有的杂质是_。(5)乙同学发现,该装置中除了E处的温度不能过高外,还有一处重大缺陷需改良,否那么会导致S2Cl2的产率大大降低,原因是_(用化学方程式表示);请简要提出改良方案_。(6)H中的溶液可以选择以下试剂中的_(填序号)。碳酸钠溶液氯化铁溶液亚硫酸钠溶液高锰酸钾溶液【解析】(1)由装置图可知A为分液漏斗。(2)在装置B中制取氯气,离子反响方程式为MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O。(3)在E中枯燥纯洁的Cl2与S发生反响,而B中制取的Cl2中含有HCl杂质,除杂后气体还需要枯燥,故C中盛有饱和食盐水以除去HCl,D中盛有浓硫酸以枯燥氯气。(4)结

10、合题给信息,S2Cl2能与Cl2反响生成SCl2,知S2Cl2粗品中可能混有的杂质有S、SCl2、Cl2。(5)观察装置图可知,H中水蒸气可进入G中,发生反响:2S2Cl2+2H2O3S+SO2+4HCl,导致S2Cl2产率降低,可在G和H之间增加枯燥装置。(6)H是除氯气装置,氯化铁和高锰酸钾都不与氯气反响,符合题意。答案:(1)分液漏斗(2)MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O(3)除去Cl2中的HCl杂质(4)S、SCl2、Cl2(5)2S2Cl2+2H2O3S+SO2+4HCl在G和H之间增加枯燥装置(如盛有浓硫酸的洗气瓶)(6)一、选择题(此题包括3小题,每题6分,共18

11、分)1.(2022杭州模拟):2Fe+3Cl22FeCl3。如下图仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3,仪器连接顺序正确的选项是()A.abcdefghB.aedcbhigC.adecbhigD.acbdehif【解析】选B。按制气除HCl除H2O制备FeCl3吸收Cl2顺序连接。【加固训练】(2022郑州模拟)某同学设计如图装置制备少量的AlCl3(易水解)。以下说法错误的选项是()A.B装置中所装试剂为饱和NaCl溶液,其作用是除去Cl2中的HClB.装置C和F中的试剂均为浓硫酸,其作用是防止水蒸气进入D、E中C.用50 mL 12 molL-1的盐酸与足量的MnO2反响,所得氯气可以制

12、取26.7 g AlCl3D.实验过程中应先点燃A处的酒精灯,待装置中充满黄绿色气体时再点燃D处的酒精灯【解析】选C。实验室利用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反响生成Cl2,制得的Cl2中混有HCl和水蒸气,HCl极易溶于水,而Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度很小,因此B装置中所装试剂为饱和NaCl溶液,用于除去Cl2中的HCl,A正确;因为AlCl3易水解,所以铝和氯气反响必须在枯燥的环境下进行,因此装置C和F中的试剂均为浓硫酸,其作用是防止水蒸气进入D、E中,B正确;50 mL 12 molL-1的盐酸与足量的MnO2反响,由于浓盐酸不断消耗,变为稀盐酸后,不再与二氧化锰反响,所以50 mL

13、 12 molL-1的盐酸产生氯气的量小于0.15 mol,因此氯气与铝反响生成AlCl3的量少于0.1 mol,质量小于13.35 g,C错误;实验过程中应先点燃A处的酒精灯,反响产生氯气,利用氯气排净装置内的空气,再点燃D处的酒精灯,D正确。 mol某单质直接与氯气完全反响,固体质量增加14.2 g,该单质可能是()A.钠B.铜C.铝D.铁【解析】选B。氯气与金属反响时生成金属氯化物,固体增加的质量,即为参加反响氯气的质量,且氯气与变价金属反响时,都生成高价态金属氯化物。根据金属单质0.2 mol与氯气完全反响消耗氯气0.2 mol(14.2 g)可知该金属表现+2价,B项正确。3.Cl2

14、O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反响生成次氯酸,与有机物、复原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。一种制取Cl2O的装置如下图。:Cl2O的熔点为-116 ,沸点为3.8 ;Cl2的沸点为-34.6 ;HgO+2Cl2HgCl2+Cl2O。以下说法中不正确的选项是()A.装置中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸B.通入枯燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释,减小爆炸危险C.从装置中逸出气体的主要成分是Cl2OD.装置与之间不用橡胶管连接,是为了防止橡胶管燃烧和爆炸【解析】选C。制取Cl2O需要枯燥纯洁的氯气,所以中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸,A项正确;高浓

15、度的Cl2O易爆炸,所以通入枯燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释,减小爆炸危险,B项正确;装置是收集Cl2O,所以温度低于3.8 ,此时氯气是气体,逸出的气体主要是空气和剩余的Cl2,C项错误;Cl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸,装置与之间不用橡胶管连接,是为了防止橡胶管燃烧和爆炸,D项正确。二、非选择题(此题包括2小题,共32分)4.(20分)二氧化氯(ClO2)是一种新型的环保饮用水消毒剂,某课题小组拟选择如下图局部装置制备并收集二氧化氯来探究其漂白性(装置不可重复使用)。:常温下,亚氯酸钠(NaClO2)与氯气反响的生成物之一为二氧化氯;常温常压下,ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶

16、剂的气体。答复以下问题:(1)制备枯燥、纯洁的氯气:气体发生装置是_(填字母),反响的离子方程式为_。(2)制备二氧化氯:导管口连接顺序为a_npj。本实验选择装置I而不选择装置H的原因是_。(3)写出装置G中发生反响的化学方程式:_。(4)装置E的作用是_。(5)请设计简易实验证明二氧化氯具有永久的漂白性:_。(6)二氧化氯还会与H2O2和NaOH的混合溶液反响,其产物之一是NaClO2。写出该反响的化学方程式: _。【解析】(1)假设用MnO2作氧化剂制备Cl2,那么气体发生装置应选取装置A,因该反响需加热;假设用KMnO4作氧化剂,那么气体发生装置应选取装置B,因该反响不需要加热。反响的

17、离子方程式分别为MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O、2Mn+16H+10Cl-2Mn2+5Cl2+8H2O。(2)制备ClO2的过程:制备Cl2,除去Cl2中HCl杂质,用装置C中的浓硫酸进行枯燥,用装置G中的NaClO2与Cl2反响生成ClO2和NaCl,用装置E中的CCl4除去多余的Cl2,用装置F收集ClO2,用装置I吸收有毒尾气,装置I还起到防止空气中的水蒸气进入装置F中的作用。故导管口的连接顺序为azmxybcrsnpj。装置I与装置H的不同之处在于装置I可防止空气中的水蒸气进入装置F中,而装置H中盛有烧碱溶液,其中的水蒸气可进入装置F中,且可能会引起倒吸。(3)装置G

18、中制备ClO2发生反响的化学方程式为Cl2+2NaClO22ClO2+2NaCl。(4)装置E中的CCl4可吸收ClO2中的Cl2,起到净化ClO2的作用。(5)可用品红溶液来验证二氧化氯的漂白性。(6)由题意可知反响物为ClO2、NaOH、H2O2,产物之一是NaClO2,根据氧化复原反响原理及原子守恒可知其余的产物为O2、H2O,故该反响的化学方程式为2ClO2+2NaOH+H2O22NaClO2+O2+2H2O。答案:(1)AMnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O(或B2Mn+16H+10Cl-2Mn2+5Cl2+8H2O)(2)zmxybcrs装置H中的水蒸气会进入装置F中,

19、且可能会引起倒吸(3)Cl2+2NaClO22ClO2+2NaCl(4)吸收二氧化氯中的氯气(5)取少量品红溶液于试管中,通入二氧化氯,观察到品红溶液褪色,再加热已褪色的溶液,溶液不变红色(6)2ClO2+2NaOH+H2O22NaClO2+O2+2H2O5.(12分)某课外活动小组利用如下图装置制取氯气,提供的试剂:浓盐酸、饱和食盐水、氢氧化钠溶液、高锰酸钾固体、水。反响的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O。(1)装置M中盛放的试剂是_;H中盛放的试剂是_。(2)收集Cl2时,关闭弹簧夹_和弹簧夹_,翻开弹簧夹_。(3)尾气处理时,关闭弹簧夹

20、a和弹簧夹_,翻开弹簧夹_。处理尾气选用的试剂为_。(4)用含0.032 mol HCl的浓盐酸跟足量高锰酸钾固体反响,产生Cl2的物质的量应_(填“大于“等于或“小于)0.01 mol。【解析】(1)装置M中应为浓盐酸,G中应为高锰酸钾固体,H中应为饱和食盐水,用来除去Cl2中混有的HCl气体,装置P是尾气处理装置,烧杯中的试剂是氢氧化钠溶液。(2)收集Cl2时,先关闭弹簧夹a和c,翻开弹簧夹b,生成的Cl2会将饱和食盐水压入烧杯D中,从而使Cl2收集在H中。(3)尾气处理时关闭弹簧夹a和弹簧夹b,翻开弹簧夹c,多余的Cl2就会被P中的氢氧化钠溶液吸收。(4)根据化学方程式可知,假设含0.032 mol HCl的浓盐酸完全反响会生成0.01 mol Cl2,但由于浓盐酸具有挥发性,有一局部HCl会挥发出来,从而使反响的HCl小于0.032 mol,故生成的氯气的物质的量应小于0.01 mol。答案:(1)浓盐酸饱和食盐水(2)acb(3)bc氢氧化钠溶液(4)小于- 8 -