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高考化学氯及其化合物综合题汇编含答案

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高考化学氯及其化合物综合题汇编含答案

一、 高中化学氯及其化合物

1.(1)室温时,在下列物质中:①Na ②Cl2 ③Na2O ④FeCl2溶液 ⑤NaHCO3 ⑥蔗糖 ⑦NH3 ⑧NaCl晶体 ⑨HClO ⑩ Fe(OH)2

属于碱性氧化物的是(用序号填写,下同) _______,属于酸的是_____,属于强电解质的是______,属于非电解质的是_______,能导电的是________。 (2)Na2O2与CO2的反应化学方程式__________;

(3)向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液到中性,请写出发生反应的离子方程式 ______。

(4)制取漂白粉的反应化学方程式_________;其有效成分是_______;

【答案】③ ⑨ ③⑤⑧ ⑥⑦ ①④ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O Ca(ClO)2 【解析】 【分析】

(1)碱性氧化物:能与酸反应只生成一种盐和水,主要包括绝大多数金属氧化物;酸:电离时产生的阳离子全部都是氢离子的化合物;强电解质:在水溶液中或熔融状态下能发生完全电离的化合物;非电解质:在水溶液中或熔融状态下不发生电离的化合物;能导电的物质有大多数金属单质或存在有自由移动电荷的物质;根据物质特点结合定答; (3)向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液到中性,除生成水,还应该生成Na2SO4和BaSO4沉淀;

(4)漂白粉的有效成分为次氯酸钙,利用氯气和冷的消石灰反应制取漂白粉。 【详解】

(1)Na2O能够与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物;HClO电离产生的阳离子都是氢离子,属于酸; Na2O、NaHCO3、NaCl晶体在水溶液或者熔融状态下能完全电离而导电,都是化合物,都属于强电解质;蔗糖、NH3,本身不能电离产生自由移动的离子,是化合物,都属于非电解质;钠含有自由电子,氯化亚铁溶液含有自由移动的离子,都能导电;故属于碱性氧化物的是③;属于酸的是⑨;属于强电解质的是③⑤⑧;属于非电解质的是⑥⑦;能导电的是①④;

(2)Na2O2与CO2的反应生成碳酸钠和氧气,发生反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;

(3)向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液到中性,除生成水,还应该生成Na2SO4和BaSO4沉淀,则发生反应的离子方程式为2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O; (4)工业上利用氯气和冷的消石灰反应制取漂白粉,发生反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,其有效成分是Ca(ClO)2。 【点睛】

电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,例如酸、碱、盐、活泼金属氧化物等,凡在上述情况下不能导电的化合物叫非电解质,例如非金属氧化物、一些氢化物和一些有机物如蔗糖和酒精等;特别注意能导电的不一定是电解质,且非电解质的水溶液也可能导电,如CO2的水溶液导电,是因为生成碳酸的缘故;另外电解质和非电解质都是化合

物,既要排除单质又要排除混合物。

2.KClO3和浓盐酸在不同温度下反应,发生以下两个反应。其变化可表示为 反应1:2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O 反应2:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O

(1)已知反应1的还原产物为黄绿色的二氧化氯,该反应中被还原的是_________(填化学式),产生0.1 mol Cl2时,转移的电子的物质的量为_____。 (2)反应2中氧化产物和还原产物的物质的量之比是_____。

(3)上述反应中浓盐酸表现的性质是(填写编号):反应1中为_________,反应2中为_________。

①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性 (4)将少量氯气通入NaBr溶液中,发生反应的离子方程式是Cl2+2Br-=2Cl-+Br2。将少量氯气通入FeBr2溶液中,发生反应的离子方程式是Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,将少量氯气通入FeI2溶液中,发生反应的离子方程式是Cl2+2I-=2Cl-+I2,这个事实说明上述反应中具有还原性粒子I-、Br-、Cl-、Fe2+的还原性由强到弱的顺序是________,标况下,将22.4 LCl2通入2 L 0.5 mol/L的FeBr2溶液中,发生反应的离子方程式_____________标况下,将22.4 LCl2通入2 L 0.5 mol/L的FeI2溶液中,发生反应的离子方程式_____________。

-+--+-+-【答案】KClO3 0.2 mol 5:1 ② ② I>Fe2>Br>Cl 2Cl2+2Fe2+2Br=2Fe3+4Cl+Br2

Cl2+2I-=2Cl-+I2 【解析】 【分析】

(1)同一元素的物质发生氧化还原反应时遵循:高高低低规律。

(2)同一元素的物质发生氧化还原反应时,产物中元素的化合价规律是:可相聚,不相交。 (3)根据HCl中Cl元素的化合价在反应前后的特点分析;

(4)分析每个反应中还原剂、还原产物,利用还原性:还原剂>还原产物分析比较物质还原性的强弱,当同一溶液有多种还原性微粒时,还原性强的先发生反应;然后根据通入Cl2的物质的量与物质还原性强弱反应先后书写反应的离子方程式。 【详解】

(1)在反应1:2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O中,KClO3得到电子变为ClO2,KClO3是氧化剂被还原,ClO2是还原产物;HCl失去电子变为Cl2,HCl是还原剂被氧化,Cl2是氧化产物,反应过程中每产生1mol Cl2,需转移2 mol电子,则反应产生0.1 mol Cl2时,转移的电子的物质的量为0.2 mol;

(2)在反应2:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O中KClO3作氧化剂,HCl作还原剂,Cl2既是氧化产物又是还原产物,每有3 mol Cl2产生,反应中消耗1 mol氧化剂KClO3,5 mol还原剂HCl,转移5 mol电子,所以反应2中氧化产物和还原产物的物质的量之比是5:1; (3)在上述两个反应中,HCl中的Cl部分化合价升高,失去电子,被氧化,作还原剂,表现还原性,部分Cl在反应前后化合价不变,与金属阳离子结合形成盐,起酸的作用,所以两个反应中浓盐酸表现的性质是还原性和酸性,选项序号为②;

(4)将少量氯气通入NaBr溶液中,发生反应的离子方程式是Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,其中Br-作

还原剂,Cl-是还原产物,说明还原性:Br->Cl-;将少量氯气通入FeBr2溶液中,发生反应的离子方程式是Cl2+2Fe2=2Cl+2Fe3,其中Fe2发生反应,而Br未反应,说明还原性:Fe2

---->Br;将少量氯气通入FeI2溶液中,发生反应的离子方程式是Cl2+2I=2Cl+I2,其中I发生

+

-+

+

-+

反应,而Fe2+未反应,说明还原性:I->Fe2+;综上所述可知,上述反应中具有还原性粒子I-、Br-、Cl-、Fe2+的还原性由强到弱的顺序是I->Fe2+>Br->Cl-;标况下,将22.4 LCl2通入2 L 0.5 mol/L的FeBr2溶液中,n(Cl2)=1 mol,n(FeBr2)=1 mol,其中Fe2+为1 mol,Br-2 mol,n(FeBr2):n(Cl2)=1:1,首先发生反应:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,1 mol Fe2+反应消耗0.5 mol Cl2,还有0.5 mol Cl2剩余,会再与溶液中Br-发生反应:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,0.5 molCl2反应消耗1 mol Br-,则总反应的离子方程式2Cl2+2Fe2++2Br-=2Fe3++4Cl-+Br2;标况下,将22.4 LCl2通入2 L 0.5 mol/L的FeI2溶液中,n(Cl2)=1 mol,n(FeI2)=1 mol,其中Fe2+有1 mol,I-有2 mol,n(FeI2):n(Cl2)=1:1,首先发生反应:Cl2+2I-=2Cl-+I2,2 mol I-+-反应消耗1 mol Cl2,由于不再有Cl2剩余,因此不能进一步发生反应:Cl2+2Fe2=2Cl

+2Fe3+,故反应的离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2。 【点睛】

本题考查了同一元素发生氧化还原反应的规律、微粒氧化性还原性强弱比较的知识。同一元素发生氧化还原反应,若产物中价态不同,则元素化合价变化规律是:高高低低;元素化合价可相聚,不相交。当同一溶液中存在多种还原性微粒时,若加入氧化剂不足量则还原性强的首先发生反应;同理,当同一溶液中存在多种氧化性微粒时,若加入还原剂不足量则氧化性强的首先发生反应。同一反应中氧化剂得到电子总数等于还原剂失去电子总数,等于元素化合价升高或降低总数。

3.下列各物质是中学化学中常见的物质,甲为常见金属单质,丙为黄绿色的单质气体,乙、丁是常见无色气态非金属单质,其它均为化合物,C常温下为一种液体,B、D分别为黑色粉末和黑色晶体,G为淡黄色固体,J为生活中常见的调味品,I为红褐色固体,F为棕黄色溶液。①是实验室制取丁的反应之一。各物质间的转化如下图所示,回答下列问题(部分生成物未列出):

(1)物质I的化学式为________;F中阴离子是______________; (2)反应①的化学方程式为为____________;

(3)B与K的反应是实验室制取丙的反应,其离子方程式为____________; (4)反应②的化学方程式为_____________;

(5)若E与G以物质的量比为1:1投入足量水中,反应的化学方程式为_________;生成1mol气体转移电子的个数为__________。

【答案】Fe(OH)3 Cl 2H2O2

-

MnO22H2O+O2 MnO2+4H++2Cl-

ΔMn2++Cl2↑+2H2O 3Fe +

4H2O(g)

高温Fe3O4 +4H2 4FeCl2+4Na2O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3↓+8NaCl + O2↑ 6NA

【解析】 【分析】

丙为黄绿色单质气体,所以丙为Cl2,B与K的反应是实验室制取丙的反应,且B为黑色粉末,则B为MnO2,K为HCl;①是实验室制取丁的反应之一,则该反应为双氧水在二氧化锰的催化作用下制取氧气的反应,所以C为H2O,丁为氧气;G为淡黄色固体,且可以生成氧气,则G应为Na2O2,则J为生活中常见的调味品,应为NaCl,I为红褐色固体应为Fe(OH)3;F为棕黄色溶液,应含Fe3+,E与氯气反应可生成F,则F为FeCl3,E为FeCl2;氯化铁可以与单质铁反应生成氯化亚铁,所以甲为铁单质,Fe可以在高温条件下与水反应生成氢气和四氧化三铁,所以乙为氢气,D为Fe3O4。 【详解】

(1)根据分析可知物质I为Fe(OH)3;F中阴离子为Cl-;

(2)反应①为双氧水在二氧化锰的催化作用下制取氧气,方程式为2H2O2

MnO22H2O+O2;

(3)实验室利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,方程式为:MnO2+4H++2Cl-

ΔMn2++Cl2↑+2H2O;

(4)反应②为Fe在高温条件下与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁的反应,方程式为:3Fe + 4H2O(g)

高温Fe3O4 +4H2;

(5)E为FeCl2,G为Na2O2,过氧化钠有强氧化性可氧化亚铁离子为铁离子,被还原时-1价的氧被还原成-2价,二者1:1反应,说明氧化产物不止有Fe3+,再联系过氧化钠可以与水反应生成氧气,可知产物中应还有氧气,Na2O2自身发生氧化还原反应,所以E与G以物质的量比为1:1投入足量水中,反应方程式为4FeCl2+4Na2O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3↓+8NaCl + O2↑。 【点睛】

解决此类题目要根据物质的性质、特征作为突破口进行推断,例如本题中“丙为黄绿色单质气体”,则丙为Cl2,“F为棕黄色溶液”,则其溶液中应含有Fe3+,学生平时的学习中要注意多积累一些有特殊性质的物质。

4.现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H,它们之间的相互(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)转化关系如图所示。

请根据以上信息完成下列各题:

(1)写出下列物质的化学式:B_______、丙__________。

(2)写出黄绿色气体乙的一种用途___________,反应过程⑦可能观察到的实验现象是______。对应的化学方程式是_______。 (3)反应③中的离子方程式是_________。

【答案】Al HCl 杀菌消毒、强氧化剂、漂白 白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Al+2OH- +2H2O=2AlO2-+3H2↑ 【解析】 【分析】

金属A颜色反应为黄色证明A为金属Na,Na与水反应生成气体甲为H2,D为NaOH;金属B和氢氧化钠溶液反应产生H2,说明B为金属Al,黄绿色气体乙为Cl2,气体甲是H2,H2和Cl2反应生成丙为HCl,HCl溶于水得到的物质E为盐酸溶液,盐酸与金属C反应产生F溶液是金属氯化物,该氯化物与Cl2还可以反应产生G,G与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀H为Fe(OH)3,则G为FeCl3,推断物质F为FeCl2;判断C为Fe,以此解答该题。 【详解】

根据上述分析可知A是Na,B是Al,C为Fe,气体甲是H2,气体乙是Cl2,气体丙是HCl;D是NaOH,E是盐酸,F是FeCl2,G是FeCl3,H是Fe(OH)3。 (1)根据上述分析可知,物质B是Al,丙是HCl;

(2)黄绿色气体乙是Cl2,该物质可以与水反应产生HCl和HClO,HClO具有强氧化性,可作氧化剂,氧化一些具有还原性的物质,也用于杀菌消毒或用于物质的漂白;

(3)FeCl2与NaOH溶液发生反应:FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl,Fe(OH)2具有还原性,容易被溶解在溶液中的氧气氧化,发生反应:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,固体由白色迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,因此可观察到的实验现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;

(4)反应③是Al与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2和H2,反应的离子方程式为:2Al+2OH- +2H2O=2AlO2-+3H2↑。 【点睛】

本题是无机物推断,物质的颜色及转化关系中特殊反应是物质推断的突破口,再结合转化关系推断,需要学生熟练掌握元素化合物知识,试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。

5.室温下,A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体、单质C是无色气体。在合适反应条件下,它们可以按下面框图进行反应;E是无色溶液,F是淡绿色溶液。B和C反应发出苍白色火焰。请回答:

(1)A是__________,B是__________,C是__________(请填写化学式); (2)反应①的化学方程式______________________________; (3)反应③的离子方程式______________________________; (4)反应④的离子方程式______________________________。 【答案】Fe Cl2 H2 2Fe+3Cl22Cl- 【解析】 【分析】

室温下,A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体、单质C是无色气体,B是氯气,B和C反应发出苍白色火焰,C是氢气,E是氯化氢。F是淡绿色溶液,F溶液中含有亚铁离子,所以A是铁,F是氯化亚铁,D是氯化铁,据以上分析解答。 【详解】

室温下,A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体、单质C是无色气体,B是氯气,B和C反应发出苍白色火焰,C是氢气,E是氯化氢。F是淡绿色溶液,F溶液中含有亚铁离子,所以A是铁,F是氯化亚铁,D是氯化铁, (1)根据以上分析可知A、B、C分别是Fe、Cl2、H2; (2)反应①为铁与氯气反应生成氯化铁,化学方程式为2Fe+3Cl2

2FeCl3;

2FeCl3 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe2++Cl2=2Fe3++

(3)反应③为铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑; (4)反应④为氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁,离子方程式为2Fe+Cl2=2Fe+2Cl。

2+

3+

6.甲、乙、丙、丁是常见的单质,其中甲、乙、丙是摩尔质量依次增加的气体。A和B以物质的量2︰1通入水中,得到C溶液。请根据下图的转化关系回答:

(1)用方程式解释A使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因___________________ (2)写出溶液C中加氯水的离子方程式___________________

(3)若A和B按1:1通入水中反应,写出反应方程式_________________。 【答案】NH3+H2O

NH3·H2O

NH4++OH- SO32-+Cl2+H2O =SO42-+2Cl-+2H+

SO2+NH3+H2O=NH4HSO3

【解析】 【分析】

D的混合液中滴加石蕊试液,溶液显红色,说明溶液显酸性;加入NaOH溶液有使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,说明D溶液中含有NH4+;加入稀酸化后,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有Cl-;加入盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有SO42-;C溶液中通入氯水得到D溶液,再结合甲和乙生成A的反应条件,丙和丁点燃条件下生成B,并结合甲、乙、丙、丁是常见的单质,其中甲、乙、丙是摩尔质量依次增加的气体;A和B以物质的量2︰1通入水中,得到C溶液。可知甲为H2、乙为N2、丙为O2,丁为S,A为NH3、B为SO2,C溶液为(NH4)2SO3溶液,C中通入氯水后所得的D溶液中含有SO42-、Cl-、NH4+,据此分析解题。 【详解】

(1)由分析知A为NH3,因其电离使水溶液显碱性,使湿润的红色石蕊试纸变蓝,发生反应的方程式和电离方程式为NH3 + H2O

NH3·H2O

NH4++OH-;

(2) C溶液为(NH4)2SO3溶液,C中通入氯水后所得的D溶液中含有SO42-、Cl-、NH4+,发生反应的离子方程式为SO32-+Cl2+H2O =SO42-+2Cl-+2H+;

(3) NH3和SO2按1:1通入水中生成NH4HSO3,发生反应的方程式为SO2+NH3+H2O=NH4HSO3。

7.有A、B、C三种可溶性正盐,阴、阳离子各不相同,其阴离子的摩尔质量依次增大

++

(按A、B、C的顺序),将等物质的量的A、B、C溶于水,所得溶液中只含有Fe3、K、

SO42-、NO3-、Cl-五种离子,同时生成一种白色沉淀。 请回答下列问题:

(1)经检验,三种正盐中还含有下列选项中的一种离子,该离子是___。 A.Na+ B.Mg2+ C.Cu2+ D.Ag+

(2)若将A、B、C三种正盐按一定比例溶于水后,所得溶液中只含有Fe3+、SO42-、NO3-、K+四种离子且物质的量之比依次为1∶2∶3∶4,则A、B、C三种正盐的物质的量之比为___。

【答案】D 1∶3∶2 【解析】 【分析】

等物质的量的A、B、C溶于水,所得溶液中只含有Fe3+、K+、SO4、NO3、Cl-五种离子,同时生成一种白色沉淀,A、B、C三种可溶性正盐,阴、阳离子各不相同,其阴离子的摩尔质量依次增大,则A为盐酸盐,B为银,C为硫酸盐;等物质的量混合,生成沉淀可能为AgCl,则A为FeCl3,B为AgNO3,C为K2SO4,以此来解答。 【详解】

(1)所给离子中只有Ag+和SO4、NO3、Cl−三种阴离子中Cl−按1:1生成沉淀,其余所给阳离子均和三种阴离子不沉淀,则该离子是Ag+, 故答案为:D;

22(2)只含有Fe3+、SO4、NO3、K+四种离子且物质的量之比依次为1:2:3:4,则若FeCl3为1mol,AgNO3为3mol,二者发生Ag++Cl−═AgCl↓,K2SO4为2mol,A、B、C三种正盐的物质的量之比为1:3:2, 故答案为:1:3:2。

2

8.有X、Y、Z三种元素,已知:①X、Y、Z的单质在常温下均为气体;②X单质可在Z单质中燃烧,生成XZ,火焰为苍白色;③XZ极易溶于水,其水溶液可使蓝色石蕊试纸变红;④每2个X2分子可与1个Y2分子化合生成2个X2Y分子,X2Y在常温下为液体;⑤Z单质溶于X2Y中,所得溶液具有漂白作用;⑥细铁丝能在Z2(g)中剧烈燃烧,且产生红棕色烟。推断:

(1)X、Y两种元素的名称X___,Y___。 (2)化合物的化学式:XZ___,X2Y___。 (3)过程⑥中涉及的化学反应方程式为___。 【答案】氢 氧 HCl H2O 2Fe+3Cl2【解析】 【分析】

细铁丝能在Z2(g)中剧烈燃烧,且产生红棕色烟,Z是Cl元素; X单质可在Z单质中燃烧,生成XZ,火焰为苍白色,XZ是氯化氢,所以X是H元素;氯气溶于X2Y中,所得溶液具有漂白作用,则X2Y是水,Y是O元素。 【详解】

根据以上分析,(1)X是氢元素,Y是氧元素、Z是氯元素。

(2)化合物的化学式:XZ是氯化氢,化学式是HCl,X2Y是水,化学式是H2O; (3)过程⑥是铁与氯气反应生成氯化铁,反应方程式为2Fe+3Cl2【点睛】

本题考查了物质性质的分析判断,抓住物质转化关系,特别是抓住反应现象的特征进行分析;如:根据细铁丝能在Z2(g)中剧烈燃烧,产生红棕色烟,可推知Z2(g)是氯气;火焰为苍白色是氢气在氯气中燃烧。

2FeCl3。

2FeCl3

9.现有A、B、C、D四种气体,A是密度最小的气体,B在通常情况下呈黄绿色,把四种气体分别通入银和稀混合溶液中,通入B、D气体时立即出现白色沉淀,纯净的A可以在B中安静的燃烧,发出苍白色的火焰并生成D。把无色无刺激气味的气体C通入澄清石灰水时变浑浊。

(1)ABCD的化学式分别为:A ___________,B_________,C __________,D___________。

(2)写出下列各反应的离子方程式:

B与水_________________________________________________。 B与NaOH溶液_________________________________________。 C与澄清石灰水_________________________________________。 D与AgNO3溶液_______________________________________。

【答案】H2 Cl2 CO2 HCl Cl2+H2O=H++Cl-+HClO Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O CO2+Ca2++2OH-═CaCO3↓+H2O Ag++Cl-=AgCl↓ 【解析】 【分析】

A是密度最小的气体,应为H2,B在通常情况下呈黄绿色,应为Cl2,纯净的A可以在B中安静地燃烧,发出苍白色的火焰并生成D,反应生成HCl,则D为HCl,把无色无刺激气味气体C通入澄清石灰水时变浑浊,应为CO2,结合对应物质的性质解答该题。 【详解】

A是密度最小的气体,应为H2,B在通常情况下呈黄绿色,应为Cl2,纯净的A可以在B中安静地燃烧,发出苍白色的火焰并生成D,反应生成HCl,则D为HCl,把无色无刺激气味气体C通入澄清石灰水时变浑浊,应为CO2;

(1)由以上分析可知,A为H2,B为Cl2,C为CO2,D为HCl;

(2)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应的离子方程式为:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO;氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为:Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O;二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙和水,反应的离子方程式为:CO2+Ca2++2OH-═CaCO3↓+H2O;稀HCl与AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀,反应的离子方程式为:Ag++Cl-=AgCl↓。

10.现有A、B、C三种气体,A是密度最小的气体,B在通常情况下呈黄绿色,纯净的A可以在B中安静地燃烧生成C,把气体B通入到适量石灰乳中可以得到白色浑浊物D。请据此回答下列问题。

(1)写出下列各反应的化学方程式。 ①将气体B通入到水中:_______________ ②将气体B通入到NaOH溶液中:__________ ③将气体B通入到石灰乳中:__________

(2)把三种气体分别通入到酸性银溶液中,出现白色沉淀的气体是____(用字母序号表示)。

(3)白色浑浊物D因具有漂白性又称为___,其有效成分为__。

【答案】Cl2+H2O=HCl+HClO Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O BC 漂白粉 Ca(ClO)2 【解析】 【分析】

A、B、C三种气体,A是密度最小的气体,应为H2,B在通常情况下呈黄绿色,应为Cl2,纯净的A可以在B中安静地燃烧生成C,则C为HCl,把Cl2通入到适量石灰乳中可以得到白色浑浊物D,则D为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,结合物质的性质分析解答。 【详解】

根据上述分析,A为H2,B为Cl2,C为HCl,D为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物。

(1)①氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应的方程式为:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,故答案为:Cl2+H2O⇌HCl+HClO;

②氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的方程式为:Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O,故答案为:Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O; ③氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应的方程式为:

2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O; (2)氯气溶于水会生成盐酸和次氯酸,盐酸能与银生成氯化银沉淀,HCl与银反应生成氯化银沉淀,故答案为:BC;

(3)D为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,因为具有漂白性又称为漂白粉;其有效成分为Ca(ClO)2,在空气中容易与二氧化碳、水发生反应生成次氯酸:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO,故答案为:漂白粉;Ca(ClO)2。

11.利用下图,可以从不同角度研究含氯物质的性质及其转化关系,图中甲~辛均含氯元素。回答下列问题:

(1)丙的化学式为_______;从组成和性质上分析,丁属于_______(填“酸性”或“碱性”)氧化物。

(2)图中甲、乙、丁、戊中,属于电解质的是__________(填化学式);根据氯元素的化合价判断,乙物质__________。

a 只有氧化性 b 既有氧化性又有还原性 c 只有还原性 d 既能做氧化剂也能做还原剂

(3)电解甲溶液制备己的化学反应为:甲+ H2O→己+H2↑,反应中甲与H2O的物质的量之比是______。

(4)庚是漂白粉的有效成分,用乙制取庚的化学反应方程式为_________。

(5)辛在MnO2催化下受热分解可用于制备一种常见气体,这种气体的化学式是____。 【答案】ClO2 酸性 HCl 、HClO bd 1﹕4 2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O O2 【解析】 【详解】

(1)丙中氯元素的化合价为+4价,丙为氧化物,所以丙是二氧化氯;丁是+7价的含氯氧化物,为七氧化二氯,能与碱反应生成盐和水,为酸性氧化物,故答案为:ClO2;酸性; (2)常见的电解质为酸碱盐、水和活泼金属氧化物,甲为氯化氢,乙为氯气,丁为七氧化二氯,戊为次氯酸,属于电解质的为甲和戊;

乙为氯气,氯元素的化合价为0,处于氯元素的中间价态,既有氧化性又有还原性,既能做氧化剂也能做还原剂,故答案为:HCl、HClO;bd;

(3)甲为氯化氢,己为高氯酸,氯元素由﹣1价变为+7价,氢元素由+1变为0,根据得失电子数相等,n(HCl):n(H2O)=1:4,故答案为:1:4;

(4)庚为次氯酸钙,乙为氯气,氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;

(5)氯酸钾中的氯元素为+5价,且它在二氧化锰催化下会生成氯化钾和氧气,故答案为:O2。 【点睛】

解答第3小题时要注意,氢元素由+1变为0,一个氢气分子含有两个氢原子,则生成一个氢气转移两个电子;在氧化还原反应配平时一定要注意物质分子式(离子)右下角标,例如O从-2价变为0价,则生成一个氧气转移的电子数时4;C2O42-被氧化生成CO2,则一个C2O42-被氧化失去的电子数是2。

12.MnO2是一种重要无机材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2的实验,流程:

(1)第一次过滤后,所得滤液中含有的主要阳离子为____________________ ;所得滤渣需要洗涤,判断滤渣已洗涤干净的方法是__________________________________________ (2)完成第②步相关的离子反应:________________________________________________. (3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、玻璃棒、酒精灯、

_______________,已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH,则一定还含有____________(写化学式)。

(4)粗MnO2样品的质量为12.69g,第①步反应后,过滤得到8.7gMnO2,并收集到0.224LCO2(标准状况下),则在第②步反应中至少需要_______molNaClO3。

【答案】H+、Mn2+ 向最后一次洗涤液中加入BaCl2溶液,无浑浊,说明沉淀已洗涤干净

5Mn2++2ClO3+4H2O=5MnO2+Cl2+8H+ 蒸发皿 NaCl 0.02

【解析】 【分析】

由制备流程可知,MnO2不溶于硫酸,样品中的MnO、MnCO3和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,滤液中含MnSO4,为保证固体充分溶解,硫酸是过量的,第②步发生

5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,第③步中氯气与热的NaOH发生氧化还原反应生成NaCl、NaClO3、水,溶液蒸发可得到固体,以此解答。 【详解】

(1)加稀硫酸时样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,为保证固体充分溶解,硫酸是过量的,第一次过滤后,所得滤液中含有的主要阳离子为:H+、Mn2+;所得滤渣需要洗涤,判断滤渣已洗涤干净,只需检验最后一次洗涤液中是否含有硫酸根离子即可,方法是:向最后一次洗涤液中加入BaCl2溶液,无浑浊,说明沉淀已洗涤干净,故答案为:H+、Mn2+;向最后一次洗涤液中加入BaCl2溶液,无浑浊,说明沉淀已洗涤干净;

(2)MnSO4要转化为MnO2,需失去电子,故需要加入NaClO3做氧化剂,Mn元素化合价从+2价升高至+4价,Cl元素化合价从+5价降低至0价,依据得失电子守恒以及原子守恒可以配平,所以反应的化学方程式是:

5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,因此反应的离子方程式是:

5Mn2++2ClO3+4H2O=5MnO2+Cl2+8H+;

(3)第③步属于蒸发,所以需要的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;Cl2通入热的NaOH溶液中一定发生氧化还原反应,且氯气既做氧化剂又做还原剂,NaClO3属于氧化产物,因此一定有还原产物NaCl;

(4)由题意知样品中的MnO和MnCO3质量为12.69g-8.7 g=3.99g,由方程式

H2SO4+MnCO3=MnSO4+H2O+CO2↑可知MnCO3的物质的量与生成的二氧化碳物质的量相等,为0.01mol,质量为115g/mol×0.01mol=1.15g,所以MnO的质量为3.99g-1.15g=2.84g,其物质的量为

2.84g=0.04mol,因此与稀硫酸反应时共生成MnSO4的物质的量为

71g/mol0.04mol+0.01mol=0.05mol,根据方程式

5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,可计算出需要NaClO3的物质的量为0.02mol,故答案为:0.02mol。

13.有人提出可以利用海水(含NaCl)和石灰石为原料制取漂白粉,该方法流程如下:

(1)②中的反应物是氯化钠和________,该反应的离子程式为_________。 (2)写出反应④、⑤的化学方程式:_________。

(3)图中反应②③④⑤属于氧化还原反应的是____________。

【答案】水 2Cl+2H2O

通电2OH-+H2↑+Cl2↑ CaO+H2O=Ca(OH)2、2Cl2+

2Ca(OH)2=CaCl2+ Ca(ClO)2+2H2O ②⑤ 【解析】 【分析】

(1)②电解氯化钠和水生成氢氧化钠、氢气和氯气;

(2)反应④是氧化钙和水生成氢氧化钙、反应⑤是氯气和氢氧化钙生成氯化钙、次氯酸钙、水。

(3)反应前后有元素化合价改变的反应为氧化还原反应。 【详解】

(1)②电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,②中的反应物是氯化钠和水,反应的离

子方程式为2Cl+2H2O

通电2OH-+H2↑+Cl2↑。

(2) 反应④是氧化钙和水生成氢氧化钙,反应的化学方程式是CaO+H2O=Ca(OH)2;反应⑤是氯气和氢氧化钙生成氯化钙、次氯酸钙、水,反应的化学方程式是2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 (3)②2Cl-+2H2O

通电2OH-+H2↑+Cl2↑、⑤2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O反应中有元素

化合价的变化,属于氧化还原反应,③CaCO3

高温CaO+CO2↑、④CaO+H2O=Ca(OH)2,反

应中没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应。

14.1929年,吴蕴初先生在上海创建了天原化工厂,它是中国最早的氯碱工业。下图给出了部分生产流程:

(1)阳极产生气体使_____________(试纸)变蓝,检验的离子方程式为___________。 (2)将电解饱和食盐水得到的气体通入合成塔中合成氯化氢,其中需要过量的气体是__________,在合成塔中燃烧时火焰呈_______色。

(3)实验室里可用氯化钠固体和浓硫酸在微热条件下反应制取氯化氢,化学方程式是________。

(4)工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品。将制得的氯气通入石灰乳中可以制得漂粉精,写出反应的化学方程式______,漂粉精可用于游泳池中水的消毒,原因是(用化学方程式表示):______。

(5)实验室里可以用次氯酸钙固体与过量的浓盐酸在常温下快速制取氯气,反应的化学方程式是____。

【答案】淀粉碘化钾 Cl22II22Cl 氢气 苍白

微热NaCl(s)H2SO4(浓)NaHSO4HCl

2Cl22Ca(OH)2CaCl2CaClO22H2O CaClO2H2OCO2CaCO32HClO Ca(ClO)24HCl(浓)CaCl2Cl22H2O

【解析】 【分析】

(1)电解饱和食盐水,阳极氯离子失电子产生氯气;

(2)氢气与氯气反应生成氯化氢,为使氯气完全反应,氢气需要过量;

(3)氯化钠固体和浓硫酸在微热条件下反应生成氯化氢气体和硫酸氢钠;

(4)氯气通入石灰乳中生成氯化钙和次氯酸钙;次氯酸钙与二氧化碳、水反应生成次氯酸;

(5)次氯酸钙固体与过量的浓盐酸在常温下反应生成氯气、氯化钙、水。 【详解】

(1)电解饱和食盐水,阳极氯离子失电子产生氯气,氯气使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,氯气与碘化钾溶液反应生成氯化钾和碘单质,反应的离子方程式是

Cl22II22Cl;

(2)氢气与氯气反应生成氯化氢,为使氯气完全反应,氢气需要过量,氢气在氯气燃烧时发出苍白色火焰;

(3)氯化钠固体和浓硫酸在微热条件下反应生成氯化氢气体和硫酸氢钠,反应的离子方程

微热式是NaCl(s)H2SO4(浓)NaHSO4HCl;

(4)氯气通入石灰乳中生成氯化钙和次氯酸钙,反应的化学方程式是

2Cl22Ca(OH)2CaCl2CaClO22H2O,漂粉精可用于游泳池中水的消毒,原因

是次氯酸钙与二氧化碳、水反应生成次氯酸和碳酸钙,化学方程式是

CaClO2H2OCO2CaCO32HClO;

(5)次氯酸钙固体与过量的浓盐酸在常温下反应生成氯气、氯化钙、水,反应方程式是

Ca(ClO)24HCl(浓)CaCl2Cl22H2O。

15.我国广泛采用将干燥空气稀释的氯气通入填有固体亚氯酸钠(NaClO2)的柱内制得ClO2,用其取代氯气对自来水消毒,从而降低自来水中的氯残留对人体健康的影响。 (1)在ClO2分子中氯元素的化合价是______________。

(2)表示这一反应的化学方程式是________________________________,和欧洲的方法相比,我国这一方法的主要优点是生产出的ClO2中不含Cl2杂质。

(3)在酸性溶液中,用草酸钠(Na2C2O4)还原NaClO3也可制得ClO2,表示这一反应的化学方程式是________________________________,此法的优点是ClO2可被CO2稀释(Na2C2O4的氧化产物是CO2)。

(4)根据上述原理,北京绿先锋环保科技有限责任公司生产的“绿先锋消毒剂”是由两组固体试剂组成的。其使用方法见下图:

小瓶内盛的白色固体是________________,瓶胆内盛的白色固体是______________。 【答案】+4 2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl Na2C2O4+2NaClO3=2Na2CO3+2ClO2 草酸钠 氯酸钠 【解析】 【分析】

(1)化合物中正负化合价的代数和为0,ClO2中O为-2价; (2)由信息可知,氯气与NaClO2反应生成ClO2;

(3)草酸钠(Na2C2O4)还原NaClO3也可制得ClO2,Na2C2O4的氧化产物是Na2CO3,结合电子、原子守恒分析;

(4)从上文信息可知两种固备ClO2的是草酸钠与氯酸钠,根据氯酸钠具有强的氧化性分析判断物质的存放。 【详解】

(1)根据O元素化合价为-2,得氯元素的化合价为+4。

(2)根据信息知反应物为氯气和亚氯酸钠,生成物之一为二氧化氯,结合质量守恒定律可得另一生成为氯化钠,反应方程式为:2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl;

(3)草酸钠(Na2C2O4)与NaClO3反应,氯酸钠被还原得到的ClO2,草酸钠被氧化为Na2CO3,反应方程式为:Na2C2O4+2NaClO3=2Na2CO3+2ClO2;

(4)根据上述信息可知两种固体是草酸钠与氯酸钠,由于氯酸钠具有强的氧化性,会腐蚀钢筒,因此小瓶内盛的白色固体是草酸钠,瓶胆内盛的白色固体是氯酸钠。 【点睛】

本题考查物质的性质及氧化还原反应,把握习题中的信息及物质的性质、氧化还原反应为解答的关键,侧重考查学生的分析与应用能力。

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