2019届一轮复习人教版氯及其重要化合物学案

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文档介绍

2019届一轮复习人教版氯及其重要化合物学案

第14讲 氯及其重要化合物 一、氯气及其化合物的性质及应用 ‎1.氯气的物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性 黄绿 气体 刺激性气味 比空气大 ‎1(水)∶2(Cl2)‎ ‎2.氯气的化学性质 ‎(1)与金属反应 与变价金属反应生成最高价态金属氯化物。‎ ‎①与铁反应:2Fe+3Cl22FeCl3。‎ ‎②与铜反应:Cu+Cl2CuCl2。‎ ‎(2)与非金属反应 与H2反应:H2+Cl22HCl,‎ ‎(3)与水反应 溶于水的氯气部分与水反应,离子方程式为 Cl2+H2O??H++Cl-+HClO。‎ ‎(4)与碱反应 与NaOH溶液反应,离子方程式为 Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。‎ ‎(5)与还原性无机化合物反应 ‎①与碘化钾溶液反应:Cl2+2I-===I2+2Cl-。‎ ‎②与SO2水溶液反应:Cl2+SO2+2H2O===2Cl-+SO+4H+。‎ ‎③与FeCl2溶液反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。‎ ‎3.次氯酸的性质 ‎(1)不稳定性:2HClO2HCl+O2↑(填化学方程式);氯水须现用现配,保存在棕色瓶中,置于冷暗处。‎ ‎(2)强氧化性 ‎①能将有色物质氧化为无色物质,作漂白剂。‎ ‎②杀菌、消毒。‎ ‎(3)弱酸性 NaClO溶液中通入少量CO2,化学方程式为 ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO。‎ ‎4.漂白粉的性质 二、氯气的制备 ‎1.实验室制取、收集干燥纯净氯气的装置 ‎2.氯气的工业制备 ‎(1)电解饱和食盐水(氯碱工业)‎ 化学方程式:‎ ‎2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;‎ 离子方程式:‎ ‎2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。‎ ‎(2)电解熔融的氯化钠 化学方程式:2NaCl2Na+Cl2↑。‎ 三、卤素的性质、卤素离子的检验 ‎1.卤素单质性质的相似性 ‎(1)都能与大多数金属反应,如2Fe+3Br2===2FeBr3,但I2与Fe反应生成FeI2。‎ ‎(2)都能与H2反应生成HX:X2+H2===2HX(X代表F、Cl、Br,‎ I2与H2反应可逆)。‎ ‎(3)都能与水反应:X2+H2O??HX+HIO(F2例外:2F2+2H2O===4HF+O2)。‎ ‎(4)都能与碱溶液反应:X2+2OH-===H2O+X-+XO-(F2例外)。‎ ‎2.递变性 ‎3.特殊性 ‎(1)氟 ‎①无正价,非金属性最强,F-的还原性最弱。‎ ‎②2F2+2H2O===4HF+O2,与H2反应在黑暗处即爆炸。‎ ‎③氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃,故应保存在塑料瓶中;有毒。‎ ‎(2)溴 ‎①Br2是深红棕色液体,易挥发。‎ ‎②Br2易溶于有机溶剂。‎ ‎③盛溴的试剂瓶中加水,进行水封,保存液溴不能用橡胶塞。‎ ‎(3)碘 ‎①淀粉遇I2变蓝色。‎ ‎②I2加热时易升华。‎ ‎③I2易溶于有机溶剂。‎ 四、海水中卤素的提取 ‎1.海水中提溴 流程 发生反应的离子方程式 ‎①2Br-+Cl2===Br2+2Cl-;‎ ‎②Br2+SO2+2H2O===2Br-+SO+4H+;‎ ‎③2Br-+Cl2===Br2+2Cl-。‎ ‎2.海带中提取碘的流程 发生反应的离子方程式:Cl2+2I-===I2+2Cl-。‎ 正误判断,正确的画“√”,错误的画“×”。‎ ‎(1)氯分子的电子式:。(  )‎ ‎(2)Cl2与H2O或NaOH的反应中氯气既是氧化剂又是还原剂。(  )‎ ‎(3)氯气溶于水的离子方程式为Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-。(  )‎ ‎(4)为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照即可。(  )‎ ‎(5)漂白粉和明矾都常用于处理自来水,二者的作用原理是不同的。(  )‎ ‎(6)利用硝酸银溶液可以鉴别KCl和KI。(  )‎ ‎(7)可以采用加热的方法分离I2和NaCl的混合物。(  )‎ ‎(8)类比Fe与Cl2的反应判断Fe与I2反应生成FeI3。(  )‎ 答案  (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)√ (8)×‎ 考点1 氯气的性质 典例1 (江苏高考)在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是(  )‎ A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2‎ B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-‎ C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+‎ D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO 解析 Cl2的颜色为黄绿色,正因为氯水中溶解了黄绿色的Cl2,才使得氯水显示了浅黄绿色,A正确。Cl-与Ag+结合生成AgCl白色沉淀,B正确。Cl2与水反应生成HCl和HClO,H+与NaHCO3反应生成CO2气体,C正确。氯水中的Cl2也能将Fe2+氧化为Fe3+,D错误。‎ 答案  D 名师精讲 ‎1.氯水的成分及性质模型 氯水性质的多重性:新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。‎ ‎2.氯水的组成及应用中需注意的问题 ‎(1)氯水中因HClO见光分解,随着HClO的消耗,最后成为盐酸,故久置氯水酸性增强,无漂白性。因此,氯水要现用现配。‎ ‎(2)制取氯水的反应为Cl2+H2O??HCl+HClO,反应中Cl2既是氧化剂,又是还原剂,且向水中通入1 mol Cl2,转移电子数小于NA。‎ ‎(3)Cl2尽管有较强氧化性,但没有漂白性,湿润Cl2具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。‎ ‎(4)ClO-与Fe2+、I-、S2-、HS-、SO等在水中因发生氧化还原反应不能大量共存。‎ ‎3.Cl2+H2O??HCl+HClO平衡移动的应用 ‎1.下列说法正确的是(  )‎ ‎①Cl2的性质活泼,它与H2混合后立即发生爆炸 ‎②实验室制取Cl2时,为了防止环境污染,多余的Cl2可以用Ca(OH)2溶液吸收 ‎③新制氯水的氧化性强于久置氯水的 ‎④检验HCl气体中是否混有Cl2,方法是将气体通入AgNO3溶液中 ‎⑤除去HCl气体中的Cl2,可将气体通入饱和食盐水中 A.①②③ B.②③④ C.③ D.③⑤‎ 答案  C 解析 Cl2与H2混合,达到爆炸极限,在点燃或光照的条件下能发生爆炸,①错误;Ca(OH)2溶液中溶质含量少,实验中常用NaOH溶液吸收多余的氯气,②错误;排除A、B项;HCl气体与AgNO3溶液反应可产生沉淀,④错误;将气体通入饱和食盐水中,除去的是HCl气体,而不是Cl2,⑤错误,排除D项。‎ 考点2 氯气的制备 典例2 如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(加热及夹持装置已略)。‎ ‎(1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸,相应的化学方程式为______________________。‎ ‎(2)装置B中饱和食盐水的作用是________________________。‎ 同时装置B亦是安全瓶,当C中发生堵塞时,B中的现象为______________________。‎ ‎(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,因此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入的物质为________(填字母)。‎ ‎(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓慢通入一定量的氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为________色,说明氯的非金属性大于溴的。‎ ‎(5)打开活塞,将装置D中少量溶液滴入装置E中,振荡。观察到的现象是________。‎ ‎(6)装置F中用足量的Na2SO3溶液吸收多余的氯气,试写出相应的离子反应方程式:____________________。‎ 解析 (1)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水。‎ ‎(2)饱和食盐水可吸收HCl,装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl;若装置C堵塞,B中压强增大,长颈漏斗中液面会上升,形成水柱。‎ ‎(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,则可通过将Cl2依次通入湿润的有色布条、干燥剂、干燥的有色布条来验证氯气的漂白性。Ⅱ中应放固体干燥剂,所以选d。‎ ‎(4)当向D中缓慢通入少量氯气时,Cl2+2NaBr===Br2+2NaCl,所以可以看到无色溶液逐渐变为橙红色。‎ ‎(5)打开活塞,将装置D中含溴单质的少量溶液加入含碘化钾和苯的装置E中,溴单质和碘化钾反应生成碘单质,碘单质溶于苯呈紫红色,振荡后观察到的现象:E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色。‎ ‎(6)Cl2具有氧化性,可将SO氧化为SO。‎ 答案  (1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O ‎(2)除去Cl2中的HCl B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱 ‎(3)d (4)橙红 ‎(5)E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色 ‎(6)SO+Cl2+H2O===SO+2Cl-+2H+‎ 名师精讲 氯气制取过程中的四注意 ‎(1)反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO2不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。‎ ‎(2)加热温度:不宜过高,以减少HCl挥发。‎ ‎(3)实验结束后,先使反应停止并排出装置中残留的Cl2,再拆卸装置,避免污染空气。‎ ‎(4)尾气吸收:Cl2有毒,必须有尾气吸收装置,常用吸收剂为NaOH溶液或碱石灰,不用澄清石灰水,因澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小,吸收慢且吸收不完全。‎ ‎                    ‎ ‎2.已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并使它与金属反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中错误的是(  )‎ A.①和② B.② C.②和③ D.②③④‎ 答案  D 解析 NaOH与氯气反应,不能用氢氧化钠溶液除去氯气中的氯化氢杂质,②错误;③中的进气管短,出气管浸入液面下,错误;④不应为密闭装置,错误。‎ 考点3 氯的重要化合物 典例3 (2015·北京高考)某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中,不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)(  )‎ A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:‎ Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O B.该消毒液的pH约为12:ClO-+H2O??HClO+OH-‎ C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:2H++Cl-+ClO-===Cl2↑+H2O D.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH+ClO-===HClO+CH3COO-‎ 解析 A项,将Cl2通入NaOH溶液中可制得消毒液,离子方程式为2OH-+Cl2===Cl-+ClO-+H2O。B项,饱和NaClO溶液的 pH约为11,现在该消毒液的pH为12,故不可能仅为ClO-的水解所致,该消毒液中还含有一定量的NaOH,是使消毒液的pH约为12的主要原因。C项,该消毒液与洁厕灵混用时,ClO-与Cl-会发生氧化还原反应生成Cl2。D项,HClO有较强的漂白性。因为CH3COOH的酸性强于HClO,在该消毒液中加入CH3COOH,会使CH3COOH与ClO-反应生成HClO,增强其漂白性。‎ 答案  B 名师精讲 ‎1.次氯酸盐的强氧化性 ClO-不论是在酸性、碱性条件下都能跟亚铁盐、碘化物、硫化物、亚硫酸盐等发生氧化还原反应,即ClO-与I-、Fe2+、S2-、SO不论是在酸性环境还是在碱性环境中均不能大量共存。如漂白粉遇到亚硫酸盐:Ca2++ClO-+SO===CaSO4↓+Cl-。‎ ‎2.氯的化合物的特性 ‎(1)HClO不稳定,不能单独存在,只存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物中。‎ ‎(2)不能用pH试纸测量氯水的pH,原因是氯水中的HClO具有漂白性。‎ ‎(3)工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得,而不是用氯气与石灰水反应。‎ ‎(4)“84”消毒液的主要成分为NaClO,漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用,其原因是ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。‎ ‎3.在淀粉KI溶液中加入少量次氯酸钠溶液,并加入少量的稀硫酸,溶液立即变蓝,在上述溶液中加入足量的亚硫酸钠溶液,蓝色逐渐消失。下列判断不正确的是(  )‎ A.氧化性:ClO->I2>SO B.漂白粉溶液可使淀粉KI试纸变蓝 C.次氯酸钠可以与亚硫酸钠大量共存 D.向氯水中加入亚硫酸钠溶液,氯水褪色 答案  C 解析 在酸性条件下发生反应:ClO-+2H++2I-===Cl-+I2+H2O,I2遇淀粉溶液变为蓝色,证明氧化性ClO->I2;在溶液中加入足量的亚硫酸钠溶液,蓝色逐渐消失,是因为又发生了反应:I2+H2O+SO===2I-+2H++SO,证明氧化性I2>SO,所以微粒的氧化性:ClO->I2>SO,A正确。漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,电离产生ClO-,由于氧化性ClO->I2,所以漂白粉溶液可使淀粉KI试纸变蓝,B正确。由于氧化性:ClO->SO,所以当次氯酸钠与亚硫酸钠混合时,会发生反应:ClO-+SO===Cl-+SO,因此二者不能大量共存,C错误。在氯水中会发生反应产生次氯酸,Cl2+H2O??HCl+HClO,由于氧化性ClO->SO,所以向氯水中加入亚硫酸钠溶液,会发生反应:HClO+SO===H++Cl-+SO,使ClO-浓度减小,氯气的溶解平衡正向移动,氯气的浓度减小,故氯水会逐渐褪色,D正确。‎ 考点4 卤素的性质和卤离子的检验 典例4 为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。‎ 实验过程:‎ Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。‎ Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。‎ Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a。‎ Ⅳ.……‎ ‎(1)A中产生黄绿色气体,其电子式是________。‎ ‎(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________________________________________。‎ ‎(3)B中溶液发生反应的离子方程式是_______________________‎ ‎_________________________________________________________。‎ ‎(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是 ‎_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(5)过程Ⅲ实验的目的是__________________。‎ ‎(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下________,得电子能力逐渐减弱。‎ 解析 (1)A中产生的黄绿色气体为Cl2,其电子式为。‎ ‎(2)氯气遇湿润的淀粉KI试纸时,发生反应:Cl2+2KI===I2+2KCl,产生的I2遇淀粉变蓝,可以证明氯气的氧化性强于碘。‎ ‎(3)B中Cl2与NaBr发生置换反应,离子方程式为Cl2+2Br-===2Cl-+Br2。‎ ‎(4)C中NaBr与氯气反应生成NaCl和Br2,将C中溶液滴入D中,振荡,发生反应:Br2+2KI===I2+2KBr,静置后D中溶液分层,下层为碘的四氯化碳溶液,显紫红色,可以说明溴的氧化性强于碘。‎ ‎(5)过程Ⅲ主要是为了确认C的黄色溶液中无Cl2,排除对溴置换碘实验的干扰。‎ ‎(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱,是因为从Cl到I,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱。‎ 答案  (1) ‎(2)淀粉KI试纸变蓝 ‎(3)Cl2+2Br-===Br2+2Cl-‎ ‎(4)打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡;静置后CCl4层变为紫红色 ‎(5)确认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰 ‎(6)原子半径逐渐增大 名师精讲 ‎1.卤素单质及其化合物的特性 ‎(1)Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质;液溴易挥发且有毒,通常用水液封来保存。‎ ‎(2)I2易升华,I2使淀粉变蓝。‎ ‎(3)Br2和I2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、汽油、苯)萃取。‎ ‎(4)氟元素无正价,F2与H2O发生置换反应生成O2(2F2+2H2O===4HF+O2),F2与Xe、Kr等稀有气体可反应生成氟化物。‎ ‎(5)氢氟酸是氢卤酸(HX)中唯一的弱酸,且是与SiO2反应的唯一酸,能腐蚀玻璃,应保存在铅制器皿或塑料瓶中。‎ ‎(6)HX的酸性:HFBr2>I2‎ B c处先变红,后褪色 氯气与水生成了酸性物质 C d处立即褪色 氯气与水生成了漂白性物质 D e处变红色 还原性:Fe2+>Cl-‎ 答案  D 解析 氧化性:Cl2>Br2,Cl2>I2,但不能判断Br2和I2的氧化性强弱,A错误;氯气与水不仅生成盐酸,还生成具有漂白性的次氯酸,B错误;氯气与水反应生成盐酸能中和氢氧化钠,生成的次氯酸能氧化酚酞,两种作用都可使d处褪色,C错误;Fe2+被Cl2氧化为Fe3+,Fe3+与SCN-反应生成红色溶液,由此可得氧化性:Cl2>Fe3+,则可推断出还原性是Fe2+>Cl-,D正确。‎ ‎3.化学与生活是紧密相联的,下列说法中正确的是(  )‎ A.氯气可用作消毒剂和漂白剂,是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强还原性 B.地震灾区和洪涝灾区都用漂白粉消毒,主要是利用漂白粉溶液的碱性 C.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂 D.能用同一原理解释ClO-与Fe2+、H+均不能大量共存 答案  C 解析 氯气可用作消毒剂和漂白剂的原因是Cl2与水反应生成的HClO具有强氧化性,A错误;地震灾区和洪涝灾区用漂白粉消毒是利用了漂白粉的强氧化性,B错误;ClO-与Fe2+因发生氧化还原反应而不能大量共存,ClO-与H+反应生成HClO为弱酸而不能大量共存,D错误。‎ ‎4.(2017·苏州模拟)下列叙述中正确的是(  )‎ A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封 B.能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2‎ C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-‎ D.某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+‎ 答案  A 解析 液溴易挥发,所以在存放液溴的试剂瓶中应加水封,故A项正确;能把碘化钾氧化成碘单质的物质,都能使润湿的淀粉KI试纸变蓝,故B项不正确;碘单质溶解在四氯化碳中显紫色,故加入四氯化碳,四氯化碳层显紫色证明原溶液中存在碘单质,故C项不正确;加入氯化钡溶液产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,沉淀可能是氯化银或硫酸钡,原溶液中可能存在Ag+、SO、SO,故D项不正确。‎ ‎5.鉴别NaCl、NaBr、NaI溶液可以选用的试剂是(  )‎ ‎①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl4 ③溴水、苯 ④硝酸、AgNO3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥氯水、己烯 A.①②④ B.②③⑥ C.②④⑤ D.④⑤⑥‎ 答案  C 解析 氯水中的Cl2分别与NaBr、NaI反应:2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2,2NaI+Cl2===2NaCl+I2,均可被CCl4萃取,通过观察CCl4中颜色的不同可鉴别,②正确;Cl-、Br-、I-分别与Ag+反应,产生白色沉淀AgCl,浅黄色沉淀AgBr,黄色沉淀AgI,且均不溶于稀HNO3,可鉴别,④正确;⑤与②类似,可鉴别,正确;己烯会与残留的氯气、溴单质和碘单质发生加成反应,使得反应颜色区分不明显。‎ ‎6.氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是(  )‎ A.加入有色布条,片刻后有色布条褪色,说明有Cl2存在 B.溶液呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2存在 C.先加入盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,说明有Cl-存在 D.加入NaOH溶液,氯水的浅黄绿色消失,说明有HClO存在 答案  B 解析 A项,氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有的HClO具有强氧化性;C项,由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl-,所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在Cl-;D项,氯水的浅黄绿色消失,是由于Cl2与NaOH溶液反应,并不是HClO的强氧化性,不能说明有HClO存在。‎ ‎7.(2017·广东中山模拟)氯气溶于水达到平衡后,若其他条件不变,只改变某一条件,下列叙述正确的是(  )‎ A.再通入少量氯气,减小 B.通入少量SO2,溶液漂白性增强 C.加入少量固体NaOH,一定有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)‎ D.加入少量水,水的电离平衡向正反应方向移动 答案  D 解析 Cl2溶于水后,存在如下平衡Cl2+H2O??H++Cl-+HClO,HClO??H++ClO-,前者程度大,后者程度小,故c(H+)增大的多,c(ClO-)增大的少,增大,A错误;SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4,加入少量SO2后溶液漂白性减弱,B错误;加入少量NaOH固体后,只有当溶液pH=7时C项中式子才成立,C错误;D中加入水后,溶液中c(H+)减小,平衡向c(H+)增大的方向移动,因此水的电离平衡向正反应方向移动,D正确。‎ ‎8.某同学设计的实验室制备氯气的装置如下图。图中涉及的实验装置或药品有错误的是(  )‎ A.①③④ B.①③ C.③④ D.①②③④‎ 答案  A 解析 装置①中如果使用普通漏斗,会造成氯气的外逸,所以应将①中的普通漏斗改为分液漏斗,且反应物要用浓盐酸;装置③的导气管长短错误,应长进短出;④中尾气处理装置中不能用Ca(OH)2溶液,Ca(OH)2溶液浓度小,吸收不充分,通常用NaOH溶液。‎ ‎9.(2017·汉中模拟)某同学向一支试管中按一定的顺序分别加入下列几种物质(一种物质只加一次):‎ a.KI溶液;b.淀粉溶液;c.NaOH溶液;d.稀硫酸;e.氯水。发现溶液颜色按如下顺序变化:①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色→⑤蓝色,对此过程进行的分析中错误的是(  )‎ A.加入以上药品的顺序是a→e→b→c→d B.③→④反应的化学方程式为3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O C.溶液由棕黄色变为蓝色的原因是淀粉溶液遇碘变蓝色 D.④→⑤反应的离子方程式为2I-+Cl2===I2+2Cl-‎ 答案  D 解析 ①无色→②棕黄色说明有碘生成,②棕黄色→③蓝色说明是淀粉遇碘溶液显色,③蓝色→④无色说明碘被消耗,④无色→⑤蓝色说明又生成了碘,此时发生的是NaI和NaIO3在酸性条件下生成碘的反应。‎ ‎10.下列能够检验出KI中是否含有Br-的实验是(  )‎ A.加入足量的新制氯水,溶液变色则有Br-‎ B.加入酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色是否褪去 C.加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层有色,则有Br-‎ D.加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,取无色的水层并加入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成,则含有Br-‎ 答案  D 解析 A项,在KI中加入足量新制氯水,也会置换出单质碘而使溶液变色,故不能确定是否含有溴离子;B项,溴离子和碘离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色;C项,加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层是萃取单质碘而显色,并没有溴单质产生。‎ 二、非选择题(共40分)‎ ‎11.(12分)(1)完成下列填空:‎ ‎①实验室制取纯净的氯气,除了二氧化锰、浓盐酸和浓硫酸,还需要________、________(填写试剂或溶液名称)。‎ ‎②实验室用2.00 mol/L的盐酸和漂粉精[成分为 Ca(ClO)2、CaCl2]反应生成氯气、氯化钙和水,若产生2.24 L(标准状况)氯气,发生反应的盐酸为________mL。‎ ‎③实验室通常用向上排空气法收集氯气。设计一个简单实验,验证所收集的氯气中是否含有空气。‎ ‎____________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(2)ClO2常用于水的净化,工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。写出该反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目_____________________________________________________________________________________________________________________。‎ 答案  (1)①饱和氯化钠溶液 氢氧化钠溶液 ‎②100‎ ‎③‎ 用试管收集氯气,收集满后将试管倒立在氢氧化钠溶液中,观察试管内有无残留气体 ‎(2)Cl2+2C2e-lO===2ClO2+2Cl-‎ 解析 (1)①浓盐酸易挥发,生成的氯气中含有氯化氢,应该用饱和氯化钠溶液除去;氯气有毒需要处理尾气,用氢氧化钠溶液吸收。②根据反应物和生成物可知,反应的化学方程式为4HCl+Ca(ClO)2===CaCl2+2H2O+2Cl2↑,反应中生成氯气的物质的量是0.1 mol,则消耗氯化氢的物质的量是0.2 mol,盐酸的浓度是2.00 mol/L,因此需要盐酸溶液的体积是100 mL。③氯气能与氢氧化钠溶液完全反应,而空气与氢氧化钠不反应,据此检验,即用试管收集氯气,收集满后将试管倒立在氢氧化钠溶液中,观察试管内有无残留气体。(2)Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2,ClO被氧化为ClO2,而Cl2被还原为Cl-,根据氧化还原反应中元素化合价升降总数守恒可得离子方程式为Cl2+2ClO===2ClO2+2Cl-。‎ ‎12.(14分)含氯化合物的应用越来越广泛,请完成下列有关问题:‎ ‎(1)亚氯酸钠(NaClO2)是一种漂白织物的漂白剂,具有较强的氧化性。亚氯酸钠中氯元素的化合价为________,其水溶液显碱性的原因为________,其水溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______。‎ ‎(2)亚氯酸钠在碱性溶液中稳定,在酸性溶液中生成ClO2和氯元素的另一种稳定离子,写出亚氯酸钠在酸性条件下反应的离子方程式______________________________________________________。‎ ‎(3)ClO2是一种新型安全多功能型杀菌剂,其制备方法有多种,其中一种为SO2通入NaClO3中,其氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。‎ ‎(4)一定条件下,KClO3与硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液反应可制备ClO2,该反应的离子方程式为________。‎ 答案  (1)+3 亚氯酸钠水解显碱性(或ClO+H2O??HClO2+OH-) c(Na+)>c(ClO)>c(OH-)>c(H+)‎ ‎(2)5ClO+4H+===4ClO2↑+Cl-+2H2O ‎(3)2∶1‎ ‎(4)2H++2ClO+H2C2O42ClO2↑+2CO2↑+2H2O 解析 (1)亚氯酸为弱酸,故亚氯酸钠溶液中ClO水解使溶液显碱性(ClO+H2O??HClO2+OH-)。‎ ‎(2)根据氧化还原反应化合价升降规律,另一种含氯的稳定离子是Cl-,根据原子守恒及得失电子守恒得反应的离子方程式为5ClO+4H+===4ClO2↑+Cl-+2H2O。‎ ‎(3)ClO→ClO2,氯元素化合价降低1,SO2→SO,硫元素化合价升高2,由得失电子守恒可得氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。‎ ‎(4)H2C2O4→2CO2,碳元素化合价升高2,KClO3→ClO2,氯元素化合价降低1,由得失电子守恒可得其离子方程式。‎ ‎13.(14分)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题:‎ ‎(1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为________。‎ ‎(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:‎ ‎①电解时发生反应的化学方程式为_____________________。‎ ‎②溶液X中大量存在的阴离子有________。‎ ‎③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是________(填标号)。‎ a.水 b.碱石灰 c.浓硫酸 d.饱和食盐水 ‎(3)用如图装置可以测定混合气中ClO2的含量:‎ Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50 mL水溶解后,再加入3 mL稀硫酸;‎ Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;‎ Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;‎ Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中;‎ Ⅴ.用0.1000 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O===2I-+S4O),指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中:‎ ‎①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为____________________。‎ ‎②玻璃液封装置的作用是_____________________________。‎ ‎③Ⅴ中加入的指示剂通常为________,滴定至终点的现象是______________________。‎ ‎④测得混合气中ClO2的质量为________g。‎ ‎(4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是________(填标号)。‎ a.明矾 b.碘化钾 c.盐酸 d.硫酸亚铁 答案 (1)2∶1‎ ‎(2)①NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3 ②Cl-、OH- ③c ‎(3)①2ClO2+10I-+8H+===5I2+4H2O+2Cl-‎ ‎②吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)‎ ‎③淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变 ④0.02700‎ ‎(4)d 解析 (1)该反应过程中,KClO3→ClO2,Cl的化合价由+5→+4,化合价降低1;Na2SO3→Na2SO4,S的化合价由+4→+6,化合价升高2,根据化合价升降守恒可知,氧化剂KClO3与还原剂Na2SO3的物质的量之比为2∶1。‎ ‎(2)①电解NH4Cl和HCl的混合溶液,得H2和NCl3,故电解时发生反应的化学方程式为NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3。‎ ‎②由题意和质量守恒定律,NaClO2溶液和NCl3溶液反应生成ClO2、NH3、NaCl、NaOH,反应的化学方程式为6NaClO2+ NCl3+3H2O===6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH,故溶液X中大量存在的阴离子有Cl-和OH-。‎ ‎③由于ClO2易溶于水,故不能用水或饱和食盐水来除去ClO2中混有的NH3,a、d项不正确;碱石灰不能吸收NH3,b项不正确;浓硫酸能吸收NH3,且不能与ClO2反应,故c项正确。‎ ‎(3)①锥形瓶内ClO2与KI在酸性条件下发生氧化还原反应生成I2和KCl和水,反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+===5I2+4H2O+2Cl-。②玻璃液封装置可以吸收二氧化氯气体(避免碘的逸出)。③Ⅴ中加入的指示剂为淀粉溶液,当锥形瓶中的碘完全与滴入的硫代硫酸钠反应时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液的颜色不再发生变化,说明滴定到达终点。④由反应的离子方程式可得关系式:2ClO2~5I2~10S2O,则n(ClO2)=n(S2O)=×0.1000 mol·L-1×0.02000 L=0.0004 mol,m(ClO2)=0.0004 mol×67.5 g·mol-1=‎ ‎0.02700 g。‎ ‎(4)明矾与亚氯酸盐不反应,a不符合题意;碘化钾与亚氯酸盐反应生成碘单质,而碘单质有毒,b不符合题意;加入盐酸,亚氯酸盐转化为亚氯酸,不能达到除去亚氯酸根的目的,c不符合题意;加入硫酸亚铁,亚氯酸盐被还原为Cl-,Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+水解生成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体具有吸附性,能起到净化水的目的,故d符合题意。‎
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