2021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

氯及其化合物一、选择题(本题包括4小题,每题6分,共24分)1.(2020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,当打开b阀时,c处的湿润红布条逐渐褪色。则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处完全反应。【加固训练】实验表明:将氯水滴到一张蓝色石蕊试纸上,试纸上会出现如图所示的半径慢慢扩大的内外两个圆环,且两环颜色不同,下列有关说法中不正确的是()a.此实验表明氯水具有酸性、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表明此变化过程中,中和反应比氧化还原反应快d.氯水中形成次氯酸的反应中还原产物是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,说明中和反应快,内环是hclo的强氧化性的表现,氧化还原反应慢些,c正确;hclo是氯元素价升高的产物为氧化产物,d错误。2.(2020重庆模拟)下列关于氯及其化合物的说法正确的是()a.cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂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干燥的有色布条褪色d.fe在cl2中的燃烧产物用数轴表示如下:【解析】选b。cl2具有很强的氧化性,但在化学反应中既可以作氧化剂,也可以作还原剂,故a错误;氢气在氯气中燃烧,反应产生的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,因而可以使干燥的有色布条褪色,而液氯不能使干燥的有色布条褪色,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.(2020西安模拟)实验室用下列两种方法制氯气:用含hcl 14.6 g的浓盐酸与足量的mno2反应;用8.7 g mno2与足量浓盐酸反应。所得的氯气的物质的量是()a.比多b.比多c.一样多d.无法比较【解析】选b。对于,n(hcl)=0.4 mol,若0.4 mol hcl完全反应,产生n(cl2)=0.1 mol。实际上,二氧化锰只能与浓盐酸反应,随着反应的进行,盐酸浓度下降,反应会停止,即0.4 mol hcl不可能完全反应,产生的n(cl2)0.1 mol;对于,0.1 mol mno2与足量的浓盐酸反应时,由于浓盐酸足量,可将0.1 mol mno2全部反应,产生0.1 mol cl2。4.(2020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与浓盐酸反应制cl2,其中kclo3cl2、kmno4mn2+、k2cr2o7cr3+。若制取等量的cl2,电子转移数最少的是()a.mno2b.kclo3c.kmno4d.k2cr2o7【解析】选b。kmno4、k2cr2o7、mno2、kclo3与浓盐酸反应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,反应中转移了2 mol电子;中生成3 mol氯气转移了5 mol电子,则生成1 mol氯气转移的电子的物质的量为53 mol,所以制取等量的cl2,转移电子数最少的是kclo3。二、非选择题(本题包括2小题,共26分)5.(11分)(2020梅州模拟)图中为实验室制取氯气及性质验证的装置图:参考装置图回答下列问题:(1)请指出仪器a的名称_,仪器b的名称_,写出装置a中反应的化学方程式_。(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中的化学反应方程式为mno2+4hcl(浓)cl2+mncl2+2h2o。(2)cl2本身没有漂白作用,它与水反应生成的hclo有漂白作用,因此干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,发生反应的化学方程式为cl2+2naohnacl+naclo+h2o。答案:(1)分液漏斗圆底烧瓶mno2+4hcl(浓)cl2+mncl2+2h2o(2)干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:将干燥的氯气在110140 间与硫反应,即可得s2cl2粗品;有关物质的部分性质如表所示: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。设计如图所示实验装置在实验室合成s2cl2:回答以下问题:(1)仪器a的名称是_。(2)b中所发生反应的离子方程式为_。(3)c装置的作用是_。(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进,否则会导致s2cl2的产率大大降低,原因是_(用化学方程式表示);请简要提出改进方案_。(6)h中的溶液可以选择下列试剂中的_(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,离子反应方程式为mno2+4h+2cl-mn2+cl2+2h2o。(3)在e中干燥纯净的cl2与s发生反应,而b中制取的cl2中含有hcl杂质,除杂后气体还需要干燥,故c中盛有饱和食盐水以除去hcl,d中盛有浓硫酸以干燥氯气。(4)结合题给信息,s2cl2能与cl2反应生成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,发生反应:2s2cl2+2h2o3s+so2+4hcl,导致s2cl2产率降低,可在g和h之间增加干燥装置。(6)h是除氯气装置,氯化铁和高锰酸钾都不与氯气反应,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之间增加干燥装置(如盛有浓硫酸的洗气瓶)(6)一、选择题(本题包括3小题,每题6分,共18分)1.(2020杭州模拟)已知:2fe+3cl22fecl3。如图所示仪器可用于实验室制备少量无水fecl3,仪器连接顺序正确的是()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】(2020郑州模拟)某同学设计如图装置制备少量的alcl3(易水解)。下列说法错误的是()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反应,所得氯气可以制取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应生成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,所以铝和氯气反应必须在干燥的环境下进行,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反应,由于浓盐酸不断消耗,变为稀盐酸后,不再与二氧化锰反应,所以50 ml 12 moll-1的盐酸产生氯气的量小于0.15 mol,因此氯气与铝反应生成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,反应产生氯气,利用氯气排净装置内的空气,再点燃d处的酒精灯,d正确。2.0.2 mol某单质直接与氯气完全反应,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。氯气与金属反应时生成金属氯化物,固体增加的质量,即为参加反应氯气的质量,且氯气与变价金属反应时,都生成高价态金属氯化物。根据金属单质0.2 mol与氯气完全反应消耗氯气0.2 mol(14.2 g)可知该金属表现+2价,b项正确。3.cl2o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应生成次氯酸,与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。一种制取cl2o的装置如图所示。已知:cl2o的熔点为-116 ,沸点为3.8 ;cl2的沸点为-34.6 ;hgo+2cl2hgcl2+cl2o。下列说法中不正确的是()a.装置中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸b.通入干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需要干燥纯净的氯气,所以中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸,a项正确;高浓度的cl2o易爆炸,所以通入干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(本题包括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图所示部分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)。已知:常温下,亚氯酸钠(naclo2)与氯气反应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剂的气体。回答下列问题:(1)制备干燥、纯净的氯气:气体发生装置是_(填字母),反应的离子方程式为_。(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中发生反应的化学方程式:_。(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的混合溶液反应,其产物之一是naclo2。写出该反应的化学方程式: _。【解析】(1)若用mno2作氧化剂制备cl2,则气体发生装置应选取装置a,因该反应需加热;若用kmno4作氧化剂,则气体发生装置应选取装置b,因该反应不需要加热。反应的离子方程式分别为mno2+4h+2cl-mn2+cl2+2h2o、2mno4-+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中的浓硫酸进行干燥,用装置g中的naclo2与cl2反应生成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中制备clo2发生反应的化学方程式为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)由题意可知反应物为clo2、naoh、h2o2,产物之一是naclo2,根据氧化还原反应原理及原子守恒可知其余的产物为o2、h2o,故该反应的化学方程式为2clo2+2naoh+h2o22naclo2+o2+2h2o。答案:(1)amno2+4h+2cl-mn2+cl2+2h2o(或b2mno4-+16h+10cl-2mn2+5cl2+8h2o)(2)zmxybcrs装置h中的水蒸气会进入装置f中,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