【创新设计】2020高中化学 第二节 研究物质性质的方法和程序——氯及其化合物同步演练

时间分值A级B级45分钟100分18、11、129、10、13、14第二节研究物质性质的方法和程序氯及其化合物一、选择题(本题包括10个小题，共50分。每个小题只有一个选项符合题意)1下列离子方程式正确的是 ()ACa(ClO)2溶液中通入SO2：Ca22ClOSO2H2O=CaSO32HClOB将Cl2通入水中：Cl2H2O=2HClClOCMnO2与浓盐酸共热制Cl2：MnO24H2ClMn2Cl22H2ODCl2通入冷的NaOH溶液中：2Cl22OH=3ClClOH2O解析：此题是以卤素单质及其化合物为背景的离子方程式的正误判断题。解题的关键是依据：反应的客观存在性；电荷守恒；质量守恒及电子转移守恒等。A项中产物应为CaSO4；B项中HClO为弱电解质，应写分子式；D项中电荷不守恒。答案：C2某化学小组用如图所示装置制取氯气，下列说法不正确 的是 ()A该装置图中存在两处明显错误B该实验中收集氯气的方法不正确C为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理D在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出解析：应用酒精灯加热、尾气应处理，A正确。向上排空气法收集Cl2是正确的，B项错误。在集气瓶口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出，若有则变蓝，反之则不变色。答案：B3 一定条件下，碘单质与砹单质以等物质的量进行反应，可得AtI。它与Zn、NH3都能反应，化学方程式分别如下：2AtI2Zn=ZnI2ZnAt2，AtI2NH3(l)=NH4INH2At，则下列叙述正确的是 () AZnI2既是氧化产物又是还原产物BZnAt2既是氧化产物又是还原产物CAtI与液氨反应，AtI既是氧化剂又是还原剂DAtI与液氨反应，是自身氧化还原反应解析：22 =，At由1价1价，Zn由0价2价，故ZnAt2既是氧化产物又是还原产物，ZnI2只是氧化产物，A项错，B项正确；2NH3(l)=NH4NH2中无价态变化，是非氧化还原反应，C、D项错。答案：B4(2020唐山调研)某学生做如下实验：第一步，在淀粉KI溶液中，滴入少量NaClO溶液，并加入少量稀硫酸，溶液立即变蓝；第二步，在上述蓝色溶液中，滴加足量的Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失。下列叙述中该同学对实验原理的解释和所得结论不正确的是 ()A氧化性：ClOI2SOB蓝色消失的原因是Na2SO3溶液具有漂白性C淀粉KI溶液变蓝是因为I被ClO氧化为I2，I2遇淀粉变蓝D若将Na2SO3溶液加入氯水中，氯水退色解析：SO具有强还原性，可被ClO和I2氧化。第二步溶液蓝色消失是SO还原I2的结果。答案：B5某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是 ()A图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗B图中：量筒中发生了加成反应C图中：生成蓝色的烟D图中：湿润的有色布条能退色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成解析：A项中即使MnO2过量，浓盐酸中的HCl也不能完全消耗，因为MnO2与稀盐酸不反应，该项说法错误；B项中发生的应是取代反应；C项中应生成棕黄色的烟；D项中：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，在含有NaCl和NaClO的溶液中加入H2SO4，发生反应，ClClO2H=Cl2H2O。答案：D6 将0.03 mol Cl2缓缓通入含0.02 mol H2SO3和0.02 mol HBr的混合溶液中，在此过程溶液的c(H)与Cl2用量的关系示意图是(溶液的体积视为不变) ()解析：Cl2缓缓通入发生的反应依次为：H2OCl2H2SO3=H2SO42HCl002 mol 0.02 mol0.02 mol0.02 mol产生强酸H2SO4、HCl，H浓度增大；Cl2 2HBr=2HClBr2001 mol 0.02 mol 0.02 molHBr、HCl都是强酸，H浓度保持不变，故答案为A。答案：A7将0.2 mol MnO2和50 mL 12 mol/L盐酸混合后缓缓加热，反应完全后向留下的溶液中加入足量AgNO3溶液，生成AgCl沉淀物质的量为(不考虑盐酸的挥发) ()A等于0.3 mol B小于0.3 molC大于0.3 mol D以上结论都不正确解析：由MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O 1 mol 4 mol 0.2 mol 0.6 mol知盐酸的量不足，根据盐酸进行计算，理论上余Cl的物质的量为0.3 mol，但随着反应的进行，盐酸的浓度变稀，不再进行以上反应，实际余Cl的物质的量大于0.3 mol，故生成AgCl沉淀物质的量大于0.3 mol。答案：C8(2020盐城中学模拟)自来水常用氯气进行消毒。如果在实验室中用自来水配制下列物质的溶液，不会产生明显药品变质问题的是 ()AFeCl2 BNa2SO3 CNaOH DAlCl3解析：氯水的成分为：Cl2、HClO、HCl、H2O，故遇到FeCl2时：2FeCl2Cl2=2FeCl3；遇到Na2SO3时：Na2SO3Cl2H2O=Na2SO42HCl；遇到NaOH时： Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，所以A、B、C项中药品都会变质。答案：D9 某强酸性溶液中可能存在NO、I、Cl、Fe3中的一种或几种。向该溶液中加入溴水后，溴被还原，由此推断该溶液中 () 不含NO，也不含Fe3含有NO、I、Cl含I，但不能确定是否含Cl含有Fe3A B C D解析：NO、I、Cl、Fe3四种离子中只有I能被Br2氧化，所以溶液中必存在I；由于在强酸性溶液中NO和Fe3都能把I氧化，即NO、Fe3都不能跟I共存；Cl不参与反应，所以无法确定它的存在与否。答案：C10(2020全国，12)一定条件下磷与干燥氯气反应，若0.25 g磷消耗掉314 mL氯气(标准状况)，则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于 ()A31 B53 C23 D12解析：若生成的PCl3的物质的量为n1 mol，PCl5的物质的量为n2 mol，则由P原子守恒和Cl原子守恒可得n1 moln2 moln(P)、3n1 mol5n2 moln(Cl)，可得n10.006 mol、n20.002 mol，故两者的物质的量之比接近31。答案：A二、非选择题(本题包括4个小题，共50分)11(10分)下图、是常见的气体发生装置；、是气体收集装置，根据要求回答下列问题：(1)若用MnO2与浓盐酸反应制取氯气，应选用发生装置_，用方程式表示制取氯气的反应原理是_。(2)若用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气，应选用发生装置_，试完成并配平下列离子方程式：_MnO_Cl_H=_Mn2_Cl2_。(3)若选用为氯气的收集装置，应该在试管口放置一团棉花，该棉花团应用_溶液浸湿，其作用是_。(4)若选用为氯气收集装置，则氯气应从_口通入。用化学方法检验氯气收集满了的方法是_。解析：MnO2与浓盐酸反应制取氯气需要加热，选装置；用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气，由于KMnO4的氧化性强，可以不加热，选装置；若选用为氯气的收集装置，为了防止氯气逸出污染空气，应将蘸有氢氧化钠溶液的棉花团放置在试管口；由于氯气的密度比空气大，导气管应该“长进短出”；将湿润的淀粉KI试纸放在B口处，试纸变蓝色，证明氯气已集满。答案：(1)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(2)21016258H2O(3)氢氧化钠防止氯气逸出污染空气(4)A将湿润的淀粉KI试纸放在B口处，试纸变蓝色，证明氯气已集满12(12分)通常状况下，X、Y和Z是三种气态单质。X的组成元素是第三周期原子半径最小的元素(稀有气体元素除外)；Y和Z均由元素R组成，反应Y2I2H=I2ZH2O常作为Y的鉴定反应。(1)Y与Z的关系是(选填字母)_。a同位素b同系物c同素异形体d同分异构体(2)将Y和二氧化硫分别通入品红溶液，都能使品红退色。简述用退色后的溶液区别二者的实验方法：_。(3)举出实例说明X的氧化性比硫单质的氧化性强(用化学方程式表示)_。(4)气体(CN)2与X化学性质相似，也能与H2反应生成HCN(其水溶液是一种弱酸)。HCN分子中含有4个共价键，其结构式是_。KCN溶液显碱性，原因是(用离子方程式表示)_。解析：(1)由X的组成元素是第三周期原子半径最小的元素知X为Cl2；Y和Z是均由元素R组成的气态单质，极易想到的是O2和O3，再由题干方程式的氧化还原关系可知Y是O3，Z是O2，则Y与Z为同素异形体。(2)由SO2的漂白是可恢复性(化合的性质)漂白及O3的不可恢复性(强氧化性)漂白可以选择如答案的方法。(3)可依据铁的变价去体现：2Fe3Cl22FeCl3，SFeFeS或Cl2H2S=2HClS体现。(4)利用C四价键、N三价键关系可知为HCN。CN水解：CNH2OHCNOH。答案：(1)c(2)加热退色后的溶液，若溶液恢复红色，则原通入气体为SO2；、若溶液不变红，则原通入气体是O3(3)2Fe3Cl22FeCl3，FeSFeS(其他合理答案均给分)(4)HCNCNH2OHCNOH13(13分)(2020辽宁大连质检)根据下列反应框图填空。已知反应是工业上生产化合物D的反应，反应是实验室鉴定化合物E的反应。(1)单质L是_；化合物A是_。(2)图中除反应以外，还有两个用于工业生产的反应，是_和_(填代号)。它们反应的化学方程式分别是：_和_。(3)E和K、J混合溶液反应的化学方程式为_。此反应的发生说明了_。(4)把K、J混合固体分别放入少量浓盐酸FeCl2溶液中，则其反应的现象分别是_、_。中反应的离子方程式为_。答案：(1)H2NaCl(2)2NaCl2H2O2NaOHH2Cl22Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O(3)Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO碳酸的酸性比次氯酸强(4)有黄绿色刺激性气味的气体立即产生红褐色沉淀ClClO2H=Cl2H2O14(15分)(探究创新)下图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为反应物进行特定反应的装置。（1）要将C装置接入B和D之间，正确的接法是_d。(2)实验开始先点燃A处的酒精灯，打开旋塞K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处的酒精灯。Cl2通过C装置后进入D，D装置内盛有炭粉，发生氧化还原反应，生成CO2和HCl(g)，发生反应的化学方程式为_。为了使C装置发挥更好的作用，可向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是_。(3)D处反应完毕后，关闭旋塞K，移去两个酒精灯，由于余热的作用，A处仍有少量Cl2产生，此时B中的现象是_，B的作用是_。(4)用量筒量取20 mL E中溶液，倒入已检查完气密性良好的分液漏斗中，然后再注入10 mL CCl4，盖好玻璃塞(如下图)，振荡，静置于铁架台上，等分层后取上层液和下层液，呈黄绿色的是_(填“上层液”或“下层液”)，再装入如下图所示的烧杯中，能使有色布条退色的是_(填“上层液”或“下层液”)。(5)在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进，说明需要改进的理由并在方框中画出改进后的装置图_。解析：(1)连接的关键是C装置的作用，由于D中反应生成了CO2和HCl，有氢元素存在，说明有水参加反应，反应方程式为2Cl2C2H2O4HClCO2，C装置的作用是提供水蒸气，而且Cl2从C中出来带出水蒸气，因此应该是长进短出。(2)C中提供水蒸气，烧杯中加入浓硫酸，浓硫酸溶于水放热，有利于水蒸气生成。 (3)K关闭，此时B相当于量气装置，生成的气体将B中水压入长颈漏斗中。(4)此步操作是卤素单质的萃取，Cl2易溶于CCl4，而使CCl4层呈黄绿色，Cl2