1、课后限时集训(二)氯及其化合物(建议用时:35分钟)A级基础达标1水处理包括水的净化、杀菌消毒、蒸馏等。其中常见的杀菌消毒剂包括氯气、臭氧、漂白粉等。游泳场馆往往用臭氧、活性炭对游泳池进行消毒和净化。下列说法中正确的是()A臭氧、活性炭处理水的原理相同B氯气是一种常用的消毒剂,用氯气消毒的水也可以用于配制各种化学试剂C氯气和二氧化硫都具有漂白性,等体积的两者混合会提高漂白的效率D漂白粉长期露置在空气中会失效DA项,臭氧具有氧化性,活性炭具有吸附性,二者的漂白原理不同,错误;B项,氯水中含有氯气、HClO、H、Cl等多种粒子,如配制硝酸银溶液时会导致药品变质,错误;C项,氯气和二氧化硫发生氧化还
2、原反应,生成硫酸和盐酸,漂白效率降低,错误;D项,漂白粉的主要成分为次氯酸钙,可与空气中二氧化碳反应生成不稳定的次氯酸,易变质,正确。2氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论正确的是()A加入有色布条,一会儿有色布条退色,说明溶液中有Cl2存在B溶液呈黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在C先加入盐酸酸化,再加入AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl存在D加入NaOH溶液,氯水黄绿色消失,说明有HClO分子存在B向氯水中加入有色布条,一会儿有色布条退色,说明溶液中有HClO存在,故A错误。氯气是黄绿色有刺激性气味的气体,氯水呈黄绿色,且有刺激性气味
3、,说明有Cl2分子存在,故B正确。盐酸中含有氯离子,向氯水中加入盐酸后再加入硝酸银溶液一定会生成氯化银白色沉淀,但不能说明氯水中含有氯离子,故C错误。向氯水中加入氢氧化钠溶液,Cl2、盐酸和次氯酸均可与NaOH反应,不能证明含有HClO,故D错误。3(2019西安八校联考)CsICl2常用于化学上的分子筛技术,它既有氧化性又有还原性,下列有关说法正确的是()ACsICl2有氧化性,是因为Cs显3价BCsICl2有还原性,是因为含有较强还原性的IC酸性高锰酸钾溶液中滴加CsICl2溶液,溶液退色D在CsICl2溶液中滴加HNO3,可生成Cl2CCsICl2中Cs为1价,I为1价,Cl为1价,Cs
4、ICl2具有氧化性,是因为I显1价,A项错误;CsICl2具有还原性,是因为含有较强还原性的Cl,B项错误;酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,滴加CsICl2溶液,Cl与MnO在酸性条件下发生氧化还原反应,MnO被还原为Mn2,溶液退色,C项正确;硝酸不能将Cl氧化为Cl2,故在CsICl2溶液中滴加HNO3,无Cl2生成,D项错误。4(2019名校联考)实验室利用CuCl22H2O热分解制备CuCl(在空气中易被氧化)并对分解产物的性质进行探究的装置(夹持仪器略)如图所示。下列有关叙述不正确的是 ()A干燥HCl的作用是防止生成的CuCl被氧化,可用干燥的N2代替B干燥管中无水CuSO4的作用是
5、检验生成物水蒸气C湿润蓝色石蕊试纸先变红后退色,可用品红溶液代替DNaOH溶液的作用是吸收尾气,但该装置容易导致倒吸A干燥HCl不仅可防止CuCl被氧化,还可抑制CuCl22H2O在脱水过程中发生水解,故不能用N2代替,A项错误;CuCl22H2O受热分解生成水蒸气,白色无水CuSO4固体遇水蒸气变为蓝色,B项正确;湿润的蓝色石蕊试纸的作用是检验生成的Cl2,可用品红溶液代替,C项正确;HCl及生成的Cl2均极易溶解于NaOH溶液,玻璃管直接插入NaOH溶液中容易导致倒吸,D项正确。5下列实验操作、现象和结论均正确的是()选项实验操作现象结论A用双氧水滴定KI淀粉溶液溶液变蓝达到滴定终点B向食
6、用加碘盐中加入食醋和KI溶液,再加入CCl4振荡,静置下层呈紫红色该食用加碘盐中含有KIO3C用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2、溴蒸气试纸变蓝该气体为溴蒸气D最后试管中有浅黄色沉淀有机物中含有溴原子BA项,KI淀粉溶液一般作为指示剂,用双氧水滴定KI淀粉溶液无法判定终点,实验不合理;B项,在酸性环境中,KIO3与KI反应生成I2,正确;C项,NO2溶于水变为硝酸,硝酸也具有强氧化性,也可使淀粉碘化钾试纸变蓝,错误;D项,加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱,错误。6(2019惠州模拟)已知反应.4KIO22H2O=4KOH2I2反应.3I26OH=IO5I3H2O,某同学进行如下实验:
7、取久置的KI固体(呈黄色)溶于水配成溶液;立即向上述溶液中滴加淀粉溶液,溶液无明显变化;滴加酚酞后,溶液变红;继续向溶液中滴加硫酸,溶液立即变蓝。 下列分析合理的是()A实验说明久置的KI固体中不含有I2B碱性条件下,I2与淀粉显色的速率快于其与OH反应的速率C实验中溶液变蓝的可能原因为IO5I6H=3I23H2OD若向淀粉KI试纸上滴加硫酸,一段时间后试纸变蓝,则证实该试纸上存在IO答案:C7某研究性学习小组的同学利用MnO2、浓盐酸反应来制取干燥的氯气并验证其有无漂白性,所用装置(数量可满足需要,不含制气装置)如下图,下列说法正确的是()A按气流流动的先后顺序,装置连接顺序依次为dacbe
8、B按气流流动的先后顺序,装置连接顺序依次为dabaeC装置e的主要用途是制备NaClOD实验中使用到了装置c,从其布条退色可说明湿润的氯气有漂白性B为确定干燥氯气有无漂白性,需要进入到装置b中的氯气中不含HCl及水蒸气,故应先用饱和食盐水除去HCl,再用浓硫酸除去水,为防止装置e中的水蒸气进入装置b中,在装置b、e之间还应加装一个装置a,尾气用NaOH溶液吸收,A、C错误,B正确;由装置b中现象可判断Cl2有无漂白性,不需要使用装置c,且湿润有色布条退色是因氯气与水反应生成的HClO引起的,D错误。 8.(2019太原模拟)下列实验操作不能达到相应实验目的的是()A将氯水用CCl4充分萃取,将
9、干燥的红布条分别浸入分层后的溶液中,证明氯水中起漂白作用的不是氯气B向2 mL品红溶液和2 mL加入少许醋酸的品红溶液中分别滴入3滴NaClO的84消毒液,观察红色退色的快慢,证明溶液酸性越强84消毒液的氧化能力越强C溴酸钾溶液中加入少量苯,然后通入少量氯气振荡,静置后有机层呈橙色,证明氧化性:Cl2Br2D向足量含淀粉的碘化钾溶液中滴加2滴氯水,溶液变蓝,证明还原性:IClCKBrO3与Cl2反应生成Br2,说明KBrO3的氧化性强于Cl2,不能说明Cl2的氧化性强于Br2。9(2019云南七校联考)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)
10、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 molL1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ClO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后,甲同学实验过程中品红溶液几乎不退色,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,品红溶液不退色的原因:_,其涉及反应的离子方程式为_。你认为乙同学是怎样
11、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0.1 L1.7 molL10.17 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 molL1,故反应后NaOH的物质的量为0.1 L0.1 molL10.01 mol,吸收氯气消耗的NaOH的物质的量为0.17
12、mol0.01 mol0.16 mol。ClO和ClO的物质的量浓度之比为51,发生的反应为8Cl216NaOH=5NaClONaClO310NaCl8H2O,则反应掉的氯气的物质的量为0.16 mol0.08 mol,其中被氧化的氯气生成ClO和ClO,物质的量为0.08 mol0.03 mol。(4)氯气、二氧化硫和水反应生成盐酸和硫酸,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SO2Cl22H2O=SO2Cl4H。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
13、下,故a错误;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,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
14、和Cl2按物质的量之比11进气SO2Cl22H2O=SO2Cl4H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)B级能力提升10(2019清华中学模拟) CuCl2广泛应用于工业生产,溶于水形成绿色溶液。CuCl晶体呈白色,难溶于水,露置于潮湿空气中易被氧化。实验室用如图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜(含杂质铁)反应制备氯化铜(铁架台、铁夹及酒精灯省略)。回答下列问题:(1)完成该实验,按气流方向连接各仪器接口的顺序是a
15、_、_、_、_;实验时,圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为_。盛粗铜粉的试管中现象是_。(2)实验完毕,取试管中的固体用盐酸溶解后,欲提纯氯化铜,可向溶液中加入过量_。(填物质化学式,已知室温下Fe(OH)3沉淀完全的pH为3.2)(3)向制得的氯化铜溶液中通入SO2,加热一段时间即可制得CuCl,写出该反应的离子方程式:_。解析:(1)KMnO4与浓盐酸反应制得的氯气中含有HCl、水蒸气,通过饱和食盐水、浓硫酸后可得到纯净、干燥的氯气,纯净、干燥的氯气与粗铜(含杂质铁)反应后,过量的氯气用NaOH溶液吸收,故按气流方向连接各仪器接口的顺序是ad、ej、hf、gb。KMnO4与浓盐酸反应,MnO
16、被还原为Mn2,Cl被氧化为Cl2,反应的离子方程式为2MnO10Cl16H=2Mn25Cl28H2O。(2)实验完毕,试管中的固体用盐酸溶解后,得到CuCl2和FeCl3的混合溶液,欲除去FeCl3,可以向混合溶液中加入CuO或CuCO3或Cu(OH)2CO3,降低溶液中c(H),使Fe33H2OFe(OH)33H不断正向进行,从而将Fe3转化为Fe(OH)3沉淀除去,同时不引入新的杂质离子。(3)向氯化铜溶液中通入SO2,CuCl2转化为CuCl,SO2转化为SO,根据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒配平离子方程式:2Cu22ClSO22H2O2CuCl4HSO。答案:(1)dejhfgb
17、2MnO10Cl16H=2Mn25Cl28H2O产生大量棕黄色的烟(2)CuO或CuCO3或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3(3)2Cu22ClSO22H2O,2CuCl4HSO11(2018专家原创)一氧化二氯(Cl2O)是一种氯化剂和氧化剂,极易溶于水,与水反应生成HClO,遇有机物易燃烧或爆炸。利用如图装置可制备Cl2O。 甲 乙丙丁戊 己已知Cl2O的部分性质如表:熔点沸点制备方法120.6 2.0 2HgO2Cl2=Cl2OHgCl2HgO(1)装置甲的作用是为该制备反应提供Cl2,写出该装置中制备Cl2的离子方程式:_。(2)装置乙的作用是_,装置丙的集气瓶中盛有的试剂是_。
18、(3)装置戊中的特型烧瓶内盛有玻璃丝,玻璃丝上附着有HgO粉末,其中玻璃丝的作用是_。(4)装置戊和装置己之间的装置为玻璃连接装置,而不是橡胶管,其原因是_。(5)氨的沸点为33.4 ,熔点为77.7 ,则装置己中收集到的产物为_(填“固体”“液体”或“气体”)物质。若实验开始前称量装置戊中的玻璃丝与HgO的混合物的质量为a g,实验结束后玻璃丝及其附着物的质量为b g,则制备的Cl2O为_mol。(6)尾气中的有毒气体成分是_,可用_吸收除去。解析:(1)根据装置甲的特点可知该装置中浓盐酸与MnO2反应制备Cl2,反应的离子方程式2Cl4HMnO2Cl2Mn22H2O。(2)用浓盐酸制备的C
19、l2中含HCl、水蒸气杂质 ,故装置乙中盛有饱和食盐水,其作用是除去HCl杂质,装置丙的作用是干燥氯气,故盛有浓硫酸。(3)玻璃丝可增大Cl2与HgO的反应接触面积,从而提高化学反应速率。(4)根据题干信息“遇有机物易燃烧或爆炸”知装置戊和装置己不能用橡胶管、塑料管等含有机物的管道连接,否则易发生燃烧或爆炸。(5)Cl2O的沸点为2.0 ,液氨可使其液化。根据Cl2O的制备原理,运用差量法进行计算,设制备的Cl2O的物质的量为x mol,则,解得x。(6)结合题目中的信息可知尾气中含有空气、Cl2、Cl2O,其中后两者有毒;这两种有毒气体均能被碱液吸收。答案:(1)2Cl4HMnO2Cl2Mn
20、22H2O(2)除去Cl2中的HCl浓硫酸(3)增大接触面积,加快反应(4)橡胶管为有机物,与Cl2O作用易发生燃烧或爆炸(5)液体(6)Cl2、Cl2ONaOH溶液备选习题(2018专家原创)制备NaClO溶液(实验装置如图所示)(1)装置中发生反应的离子方程式为_。(2)装置中竖直的长玻璃管的作用是_。(3)用冰水浴控制温度在30 的主要目的是防止生成NaClO3,若控制不当会形成NaCl、NaClO、NaClO3、NaOH的共存体系,则下列判断正确的是_(填标号)。an(NaCl)n(NaClO)n(NaClO3)可能为1161b溶液中n(Na)n(Cl)可能为21c标准状况下通入2.2
21、4 L Cl2,反应转移的电子数可能为0.2NA解析:(1)根据题图和题意,容易得出答案2MnO16H10Cl=5Cl22Mn28H2O。(2)竖直的长玻璃管与大气相通,可以起到平衡压强的作用,防止压强过大引起仪器炸裂。(3)根据得失电子守恒可以知a正确;当Cl2与NaOH反应只生成NaClO、NaCl和H2O时,n(Na)n(Cl)21,当Cl2与NaOH反应生成NaClO3、NaCl和H2O时,n(Na)n(Cl)65,由于混合物中还存在NaOH,故b正确;根据极端假设法,0.1 mol Cl2完全反应转移的电子数应介于0.1NANA之间,不可能为0.2NA,c错误。答案:(1)2MnO16H10Cl=5Cl22Mn28H2O(2)平衡气压,防止压强过大引起仪器炸裂(3)ab