1、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杭州模拟)下列实验过程中，不会产生气体的是()【解析】选C。氯水中含有次氯酸，不稳定，见光分解生成氧气，故A不选；氯水中含有盐酸，可与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体，故B不选；氧化钠与氯水中盐酸和次氯酸反应生成氯化钠和次氯酸钠，没有气体生成，故C选；碘易升华，固体碘单质加热生成碘蒸气，故D不选。【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
2、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.(双选)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.液氯不能使干燥的有色布条褪色D.Fe在Cl2中的
3、燃烧产物用数轴表示如下：【解析】选B、C。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；液氯不能使干燥的有色布条褪色，故C正确；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南开区模拟)已知高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应能产生氯气。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并实验其与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是()A.和处B.只有处C.和处D.、处【解析】选D。KMnO4与浓HCl在常温下
4、反应能产生氯气，因此不需要加热，因此正确；Cl2黄绿色、易溶于水、有毒性，能被氢氧化钠溶液吸收，因此中除去氯气中的氯化氢杂质不能用氢氧化钠溶液，因此不正确；浓硫酸可以干燥氯气，但是要长进短出，因此不正确；氯气与金属反应时，为了充分反应，应该把导管伸到试管的底部，且反应需要加热，为保持气压平衡及防止尾气污染环境，还应有出气管和尾气处理装置，因此不正确；故答案选D。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
5、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 mol，所以制取等
6、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)氯水是实验室常需临时配制的一种试剂。图甲所示的是实验室配制氯水时的一种常用装置，图乙是某化学实验小组自行设计的一种配制氯水的装置(图中的鼓气球是一种具有气体单向阀，可用于向瓶中鼓入空气的仪器)(已知常温下KMnO4固体与浓盐酸反应产生氯气)。(1)氯水中含有七种粒子，其中的分子为 (化学式)；需临时配制的原因是 _(用化学方程式表示)。(2)图甲所示装置中，烧杯内的液体是_ ，烧杯中发生反应的离子方程式是_ _。(3)用图乙所示装置配制氯水时，操作步骤如下：关闭活塞2，打开分液漏斗上口的玻璃塞，再打
7、开活塞1，将少量浓盐酸注入大试管内。关闭活塞1，盖上分液漏斗上口玻璃塞。浓盐酸和大试管内的高锰酸钾粉末反应产生氯气。轻轻摇动瓶A，使氯气不断溶入水中。用图乙装置能在较短时间内得到饱和氯水。除了在摇动过程中增大了气体和水的接触面以外，另一个重要原因是_ _。分液漏斗中的浓盐酸应分数次加入试管内。若一次加入太多的浓盐酸，可能引起的后果是_ 。(4)配制氯水完成后，不必拆卸装置即可从瓶A中取用少量氯水，方法是 。【解析】(1)在氯水中的分子有Cl2、H2O、HClO；因为次氯酸能见光分解生成氧气和盐酸，所以需要临时配制，化学方程式为2HClO2HCl+O2。(2)烧杯中的液体是为了吸收氯气的，所以使
8、用NaOH溶液；氯气和氢氧化钠反应的离子方程式为Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O。(3)在大试管中注入浓盐酸后，生成的氯气通过试管上的小孔进入吸滤瓶内与水反应，此时吸滤瓶组成一个密闭装置，压强增大利于氯气的溶解。如果加入盐酸过多，反应过于剧烈，吸滤瓶内压强过大，就可能冲开瓶口的橡胶塞。(4)取用氯水时可以打开活塞2，关闭活塞1，通过鼓气球向瓶内鼓入空气，瓶内气体压强增大，氯水就会通过导管流出。答案：(1)Cl2、H2O、HClO2HClO2HCl+O2(2)NaOH溶液Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O(3)氯气在瓶内产生较大压强，增大了氯气的溶解度瓶内产生过多的氯气，瓶内压强过
9、大会使瓶A的橡胶塞弹开(4)打开活塞2，关闭活塞1，用鼓气球向瓶A中鼓入空气，瓶内压强增大，氯水从导管流出6.(15分)(2019青岛模拟)某化学兴趣小组利用如图装置制取氯气并探究其有关性质。(1)装二氧化锰的仪器的名称是_。(2)正确连接装置后，如何检验A装置的气密性 _。(3)室温下，将多余的Cl2用100 mL 1.7 molL-1的NaOH溶液完全吸收。对吸收后的溶液进行分析化验，测得其pH等于13(不考虑反应前后溶液的体积变化)，ClO-和Cl的物质的量浓度之比为51。请回答：吸收氯气消耗的NaOH的物质的量为_mol。被氧化的氯气的物质的量为_mol。(4)通二氧化硫和氯气一段时间
10、后，甲同学实验过程中品红溶液几乎不褪色，而乙同学的实验现象是品红溶液随时间的推移变得越来越浅。试根据该实验装置和两名同学的实验结果回答问题。试分析甲同学实验过程中，品红溶液不褪色的原因：_，其涉及反应的离子方程式为_。你认为乙同学是怎样做到让品红溶液变得越来越浅的？_。(5)下列装置可用于尾气处理的是(夹持仪器已略去)_(填序号)。(6)请你帮该小组同学设计一个实验，证明装置B中的Na2SO3已被氧化：_。【解析】(2)用止水夹夹住A、B之间的橡胶管，打开A装置中分液漏斗的活塞与旋塞，向其中注水。若一段时间后，液面不再下降，说明气密性良好；反之，则气密性差。(3)反应前NaOH的物质的量为0.
11、1 L1.7 molL-1=0.17 mol，反应后溶液pH等于13，则反应后氢氧化钠的物质的量浓度为0.1 molL-1，故反应后NaOH的物质的量为0.1 L0.1 molL-1=0.01 mol，吸收氯气消耗的NaOH的物质的量为0.17 mol-0.01 mol=0.16 mol。ClO-和Cl的物质的量浓度之比为51，发生的反应为8Cl2+16NaOH5NaClO+NaClO3+10NaCl+8H2O，则反应掉的氯气的物质的量为0.16 mol=0.08 mol，其中被氧化的氯气生成ClO-和Cl，物质的量为0.08 mol=0.03 mol。(4)氯气、二氧化硫和水反应生成盐酸和硫
12、酸，盐酸和硫酸没有漂白性，所以控制SO2和Cl2按物质的量之比11进气，反应的离子方程式为SO2+Cl2+2H2O S+2Cl-+4H+。让氯气或二氧化硫过量可使品红溶液变得越来越浅，所以控制SO2和Cl2进气的物质的量，使之不相等。(5)广口瓶密闭，且导管没有伸入液面下，故a错误；食盐水不能与二氧化硫和氯气反应，且导管没有伸入液面下，故b错误；浓硫酸不能用来吸收SO2、Cl2，故c错误；二氧化硫和氯气都能与氢氧化钠溶液反应，且该装置可防倒吸，所以该装置可用于SO2、Cl2的尾气处理，故d正确。(6)证明Na2SO3已被氧化相当于检验B中溶液中存在硫酸根离子，实验方法为取少量B中溶液于试管中，
13、向其中滴加稀盐酸至不再产生气体，再向其中滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明B中的亚硫酸钠已被氧化。答案：(1)圆底烧瓶(2)用止水夹夹住A、B之间的橡胶管，打开A装置中分液漏斗的活塞与旋塞，向其中注水。若一段时间后，液面不再下降，说明气密性良好；反之，则气密性差(3)0.160.03(4)控制SO2和Cl2按物质的量之比11进气SO2+Cl2+2H2OS+2Cl-+4H+控制SO2和Cl2进气的物质的量，使之不相等(5)d(6)取少量B中溶液于试管中，向其中滴加稀盐酸至不再产生气体，再向其中滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明B中的亚硫酸钠已被氧化(其他合理答案均可)【加固训练】二氯化二
14、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
15、，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、SC
16、l2、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.某同学设计了用氯气制取无水氯化铁(易升华)的相关装置，其中设计正确且能达到相应目的的
17、是()A.用装置制取氯气B.用装置除去Cl2中的HClC.用装置干燥氯气D.用装置制取并收集FeCl3【解析】选D。稀盐酸和二氧化锰不反应，所以不能实现实验目的，A错误；氯气和氯化氢都能与NaOH溶液反应，HCl极易溶于水，所以应用饱和食盐水除去氯气中的HCl，B错误；氯气能与碱反应，应该用酸性物质干燥，如P2O5，C错误；氯气和铁在加热条件下反应生成氯化铁，氯化铁是固体，D正确。【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
18、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
19、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.(2020常德模拟)下列有关叙述中正确的是()酸性：H2CO3HClOHC，向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为2ClO-+CO2+H2O2HClO+C向KI和KBr混合溶液中，加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后取上层中的液体少许并加入
20、AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成向FeI2溶液中滴加少量氯水，反应的离子方程式为2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-卫生间洁厕灵不能跟“84”消毒液混用，其离子方程式为ClO-+Cl-+2H+Cl2+H2OA.B.C.D.【解析】选A。中，ClO-+CO2+H2OHC+HClO，故错误；中，Br-不能被Fe3+氧化，可以生成AgBr淡黄色沉淀，故正确；中，I-优先被氯水氧化，故错误；中，ClO-和Cl-在酸性环境下可以生成Cl2，故正确。3.(双选)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Cl
21、2O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氢氧化钠溶液和浓硫酸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A、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项错误；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
22、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.(15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
23、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、2Mn+16H+10Cl-2Mn2+5Cl2+8H2O。(2)制备Cl
24、O2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
25、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B2Mn+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，
26、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.(17分)(2020临沂模拟)三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛。已知ICl3熔点33 ，沸点73 ，有吸湿性，遇水易水解。某小组同学用下列装置制取ICl3(部分夹持和加热装置省略)。(1)按照气流方向连接接口顺序为a_。装置A中导管m的作用是_。(2)装置C用于除杂，同时作为安全瓶，能监测实验进行时后续装置是否发生堵塞，若发生堵塞装置C中的现象为_。(3)氯气与单质碘需在温度稍低于70 下反应，则装置E适宜的加热方式为_。装置E中发生反应的化学方程式为_。(4
27、)该装置存在的明显缺陷是_。【解析】 (1)在装置A中用浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2，浓盐酸易挥发，使反应制取的氯气中含有氯化氢、水蒸气等杂质，通过装置C除去HCl杂质，再通过装置B干燥，得到干燥、纯净的氯气，然后在装置E中氯气与碘单质反应制得ICl3；为防止ICl3潮解，后面连接盛有干燥剂的装置D，防止空气中的水蒸气进入E装置。故按照气流方向连接装置接口顺序为adebcghf。(接口b与c、g与h可互换)；在装置A中导管m使分液漏斗中的液体上下压强一致，这样分液漏斗中的浓盐酸就可以顺利滴下；(2)装置C亦是安全瓶，监测实验进行时B中是否发生堵塞，若装置B发生堵塞，C中气体压强增大，液体
28、会进入到长颈漏斗中，使锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升；(3)因水浴加热能控制加热的温度，且能使反应装置受热均匀，由于氯气与单质碘需在温度稍低于70 下反应，故应采取水浴加热的方式；在装置E中Cl2与I2在低于70温度下发生反应：3Cl2+I22ICl3；(4)Cl2是有毒气体，盛有无水氯化钙的干燥管只能吸收水分，不能吸收氯气，这样就会造成大气污染。若将无水CaCl2换成碱石灰，就可以吸收氯气和水蒸气，避免了大气污染，故该装置的缺陷是缺少尾气处理装置；答案： (1)debcghf(接口b与c、g与h可互换)使浓盐酸顺利滴下(2)锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升(3)水浴加热3Cl2+I22ICl3(4)缺少尾气处理装置
