氯及其化合物的制備與性質(zhì)(含解析)

2020屆高考化學(xué)第二輪專題復(fù)習(xí)課時提升訓(xùn)練氯及其化合物的制備與性質(zhì)一、選擇題1、下列實驗現(xiàn)象與新制氯水中的某些成分(括號內(nèi)物質(zhì))沒有關(guān)系的是()A．將NaHCO3固體加入新制氯水，有無色氣泡(H＋)B．使紅色布條退色(HClO)C．滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl－)D．向FeCl2溶液中滴加氯水后，再滴加KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)呈紅色(HCl)答案：D解析：氯水顯酸性，能與NaHCO3反應(yīng)放出CO2氣體；HClO具有強氧化性，能使?jié)駶櫟挠猩紬l退色；Cl－和Ag＋反應(yīng)生成AgCl白色沉淀，因此選項A、B、C都是有關(guān)系的；選項D中，氯水中Cl2分子和HClO都能將Fe2＋氧化為Fe3＋，故不正確。2、向盛有Cl2的三個集氣瓶甲、乙、丙中各注入下列液體中的一種，經(jīng)過振蕩，現(xiàn)象如下圖所示，則甲、乙、丙中注入的液體分別是()①AgNO3溶液②NaOH溶液③水A．①②③ B．②①③C．③②① D．①③②答案：B解析：甲中氣體和溶液都無色，說明不存在Cl2，是注入了NaOH溶液；乙中氣體無色且溶液中出現(xiàn)白色渾濁，說明不存在Cl2，是注入了AgNO3溶液；丙中氣體和溶液都呈淺黃綠色，說明存在Cl2分子，是注入了水。3、如圖所示，若關(guān)閉閥門Ⅰ，打開閥門Ⅱ，讓一種含氯氣的氣體經(jīng)過甲瓶后，通入乙瓶，布條不褪色；若關(guān)閉閥門Ⅱ，打開閥門Ⅰ，再通入這種氣體，布條褪色。甲瓶中所盛的試劑可能是()①濃硫酸②飽和氯化鈉溶液③亞硫酸鈉溶液④飽和碳酸氫鈉溶液A．①②③B．②③④C．①②④D．①③④答案：D解析：Cl2與H2O反應(yīng)生成的HClO具有漂白作用。氣體通過甲瓶后不能使有色布條褪色，可能有兩個原因：一是甲瓶中溶液將Cl2干燥，二是甲瓶中溶液能吸收Cl2。濃H2SO4吸水，Na2SO3溶液、飽和NaHCO3溶液都能與Cl2發(fā)生反應(yīng)。4、某同學(xué)在一pH試紙上滴幾滴新制的氯水，現(xiàn)象如圖所示，下列有關(guān)該實驗的說法中正確的是()A．該實驗說明Cl2分子具有漂白性B．該實驗說明H＋擴散速度比HClO分子快C．將實驗后的pH試紙在酒精燈上微熱，試紙又恢復(fù)為原來的顏色D．若用久置的氯水進行實驗，現(xiàn)象相同答案：B解析：HClO具有漂白性，Cl2無漂白性，A項錯誤；HClO漂白持久、穩(wěn)定，實驗后的pH試紙加熱不會恢復(fù)原來的顏色，C項錯誤；久置的氯水主要成分為稀鹽酸，無漂白性，D項錯誤。5、下列裝置應(yīng)用于實驗室制氯氣并回收氯化錳的實驗，能達到實驗?zāi)康牡氖?)A．用裝置甲制取氯氣B．用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫C．用裝置丙分離二氧化錳和氯化錳溶液D．用裝置丁蒸干氯化錳溶液制MnCl2·4H2O答案：C解析：A項，二氧化錳與濃鹽酸需要在加熱的條件下反應(yīng)制取氯氣，A不正確；B項，用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫應(yīng)該是長口進短口出，B不正確；C項，二氧化錳不溶于水，因此分離二氧化錳和氯化錳溶液需要過濾，裝置丙是過濾裝置，C正確；D項，氯化錳在溶液中會水解生成HCl，由于HCl的揮發(fā)性，在溶液蒸干的過程中氯化錳的水解反應(yīng)會向右移動，導(dǎo)致徹底水解，而得不到MnCl2·4H2O，因此不能直接加熱蒸發(fā)氯化錳溶液制備MnCl2·4H2O，應(yīng)該在氯化氫的氣氛中進行，D不正確。6、下列有關(guān)實驗現(xiàn)象與分析或結(jié)論都正確的是()選項實驗現(xiàn)象分析或結(jié)論A光照新制氯水有氣泡冒出氯水中含有Cl2，光照時Cl2逸出B將NaHCO3固體加入新制氯水中，有無色無味的氣體產(chǎn)生氯水中含有鹽酸，與NaHCO3反應(yīng)產(chǎn)生CO2C液氯滴到干燥的有色布條上時，有色布條會褪色液氯具有漂白性D用潔凈鉑絲蘸取少量待測液在酒精燈火焰上灼燒，火焰呈現(xiàn)黃色待測液中只含Na＋，不含K＋答案：B解析：光照新制氯水有氣泡冒出是因為次氯酸分解產(chǎn)生了氧氣，A項錯誤；將NaHCO3固體加入新制氯水中，有無色無味的氣體產(chǎn)生，這是由于氯水中含有鹽酸，與NaHCO3反應(yīng)可產(chǎn)生CO2，B項正確；氯氣沒有漂白性，液氯滴到干燥的有色布條上時，有色布條不會褪色，C項錯誤；觀察K元素的焰色反應(yīng)，需要通過藍色鈷玻璃，D項錯誤。7、某同學(xué)用下列裝置制備Cl2并檢驗其性質(zhì)。下列說法正確的是()A．Ⅰ圖中：如果MnO2過量，鹽酸就可被全部消耗B．Ⅱ圖中：如果倒置的量筒充滿了氯氣，水槽內(nèi)裝滿水經(jīng)足夠長的時間光照，量筒內(nèi)最后剩余氣體為HCl和氧氣C．Ⅲ圖中：生成藍色的煙D．Ⅳ圖中：濕潤的有色布條能褪色，將稀硫酸滴入燒杯中至溶液顯酸性，有Cl2生成答案：D解析：二氧化錳只能與濃鹽酸反應(yīng)，與稀鹽酸不反應(yīng)，所以如果MnO2過量，鹽酸不能被全部消耗，A項錯誤；氯化氫極易溶于水，不可能剩余，B項錯誤；銅與氯氣燃燒生成氯化銅，會產(chǎn)生棕黃色煙，C項錯誤；Ⅳ圖中：濕潤的有色布條能褪色，是因為氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性，使有色布條褪色，剩余氯氣通入盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O，將稀硫酸滴入燒杯中，至溶液顯酸性，氯化鈉和次氯酸鈉會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子方程式為Cl－＋ClO－＋2H＋=Cl2↑＋H2O，所以有Cl2生成，D項正確。二、非選擇題8、如圖是實驗室制備氯氣并進行一系列相關(guān)實驗的裝置(部分夾持及加熱儀器已略去)。(1)制備氯氣選用的藥品為固體二氧化錳和濃鹽酸，則相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：___________________。裝置B中飽和食鹽水的作用是____________________。同時裝置B亦是安全瓶，監(jiān)測實驗進行時C中是否發(fā)生堵塞，請寫出發(fā)生堵塞時B中的現(xiàn)象：_______________________。(2)裝置C的實驗?zāi)康氖球炞C氯氣是否具有漂白性，為此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入的物質(zhì)為________(填字母)。選項abcdⅠ干燥的有色布條干燥的有色布條濕潤的有色布條濕潤的有色布條Ⅱ堿石灰硅膠濃硫酸無水氯化鈣Ⅲ濕潤的有色布條濕潤的有色布條干燥的有色布條干燥的有色布條(3)設(shè)計裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性。當向D中緩緩?fù)ㄈ肷倭柯葰鈺r，可以看到無色溶液逐漸變?yōu)開_______色，說明氯的非金屬性大于溴。打開活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，振蕩。觀察到的現(xiàn)象是____________________________________。(4)裝置F中用足量的Na2SO3溶液吸收多余氯氣，試寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式：____________________。答案：(1)MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O除去Cl2中的HClB中長頸漏斗中液面上升，形成水柱(2)d(3)橙黃E中溶液分為兩層，上層(苯層)為紫紅色(4)SOeq\o\al(2－,3)＋Cl2＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Cl－＋2H＋解析(1)為了防止Cl2的溶解可用飽和NaCl溶液除去Cl2中的HCl。若發(fā)生堵塞，氣壓增大，漏斗內(nèi)液面上升。(2)從B中出來的Cl2不干燥，故Ⅱ應(yīng)為干燥劑，Ⅲ應(yīng)為干燥的有色布條。(3)根據(jù)非金屬單質(zhì)的氧化性可確定非金屬性強弱。(4)SOeq\o\al(2－,3)具有還原性，能吸收Cl2。9、二氯化二硫(S2Cl2)在工業(yè)上用于橡膠的硫化。為在實驗室合成S2Cl2，某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組查閱了有關(guān)資料，得到信息：①將干燥的氯氣在110～140℃與硫反應(yīng)，即可得S2Cl2粗品。②有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下表：物質(zhì)熔點/℃沸點/℃化學(xué)性質(zhì)S112.8444.6略S2Cl2－77137遇水生成HCl、SO2、S；300℃以上完全分解：S2Cl2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2SCl2設(shè)計實驗裝置圖如下：(1)上圖中氣體發(fā)生和尾氣處理裝置不夠完善，請你提出改進意見___________________________，利用改進后的正確裝置進行實驗，請回答下列問題：(2)B中反應(yīng)的離子方程式為_________________________；E中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。(3)C、D中的試劑分別是____________、________________。(4)儀器A、B的名稱是________、________，F(xiàn)的作用是______________。(5)如果在加熱E時溫度過高，對實驗結(jié)果的影響是____________，在F中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是______________________________。(6)S2Cl2粗品中可能混有的雜質(zhì)是________、________(填兩種)，為了提高S2Cl2的純度，關(guān)鍵的操作是控制好溫度和___________。(7)裝置H中盛有NaOH溶液，其作用是______________，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。答案：(1)用導(dǎo)管將A的上口和B相連(或?qū)換成恒壓滴液漏斗)，在G和H之間增加干燥裝置(2)MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O2S＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))S2Cl2(3)飽和食鹽水濃硫酸(4)分液漏斗蒸餾燒瓶導(dǎo)氣、冷凝(5)產(chǎn)率降低(或S2Cl2分解)有固體產(chǎn)生(或其他正確描述)(6)SCl2S(答案合理即可)控制濃鹽酸的滴速不要過快(7)吸收多余的氯氣，保護環(huán)境Cl2＋2NaOH=NaClO＋NaCl＋H2O解析(1)Cl2的發(fā)生裝置必須考慮濃鹽酸的順利流下，尾氣的處理必須考慮S2Cl2的水解。(2)B中發(fā)生的是Cl2的制備反應(yīng)；E中發(fā)生的是干燥Cl2與S生成S2Cl2的反應(yīng)：2S＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))S2Cl2。(3)生成的Cl2需除雜和干燥，所用試劑為飽和食鹽水與濃硫酸。(4)從E中出來的S2Cl2氣體被冷凝，并導(dǎo)入G中。(5)S2Cl2在300℃以上完全分解，所以溫度過高使產(chǎn)量降低，并導(dǎo)致分解產(chǎn)生的硫凝華，積存于F中。(6)根據(jù)信息，溫度控制不當，則會生成SCl2，還有未反應(yīng)的氯氣以及蒸發(fā)出的硫。(7)由于Cl2有毒且它是酸性氣體，尾氣需要用堿液吸收。10、某探究小組設(shè)計如圖所示裝置(夾持、加熱儀器略)，模擬工業(yè)生產(chǎn)進行制備三氯乙醛(CCl3CHO)的實驗。查閱資料，有關(guān)信息如下。①制備反應(yīng)原理：C2H5OH＋4Cl2→CCl3CHO＋5HCl可能發(fā)生的副反應(yīng)：C2H5OH＋HCl→C2H5Cl＋H2OCCl3CHO＋HClO→CCl3COOH(三氯乙酸)＋HCl②相關(guān)物質(zhì)的相對分子質(zhì)量及部分物理性質(zhì)如表所示：C2H5OHCCl3CHOCCl3COOHC2H5Cl相對分子質(zhì)量46147.5163.564.5熔點/℃－114.1－57.558－138.7沸點/℃78.397.819812.3溶解性與水互溶可溶于水、乙醇可溶于水、乙醇、三氯乙醛微溶于水，可溶于乙醇(1)儀器A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。(2)裝置B中的試劑是________，若撤去裝置B，可能導(dǎo)致裝置D中副產(chǎn)物________(填化學(xué)式)的量增加；裝置D可采用________加熱的方法控制反應(yīng)溫度在70℃左右。(3)裝置D中球形冷凝管的作用為_______________________。寫出E中所有可能發(fā)生的無機反應(yīng)的離子方程式：________。(4)測定產(chǎn)品純度：稱取產(chǎn)品0.40g配成待測溶液，加入0.1000mol·L－1碘標準溶液22.00mL，再加入適量Na2CO3溶液，待反應(yīng)完全后，加鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH，立即用0.02000mol·L－1Na2S2O3溶液滴定至終點。進行三次平行實驗，測得消耗Na2S2O3溶液20.00mL。則產(chǎn)品的純度為________。(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)滴定的反應(yīng)原理：CCl3CHO＋OH－=CHCl3＋HCOO－；HCOO－＋I2=H＋＋2I－＋CO2↑；I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)。答案：(1)MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)飽和食鹽水C2H5Cl水浴(3)冷凝回流，導(dǎo)氣Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O、H＋＋OH－=H2O(4)73.8%解析由題給反應(yīng)原理和裝置圖可知，A是制取氯氣的裝置，B、C是干燥除雜裝置，D是制備三氯乙醛的裝置，E是尾氣吸收裝置。(1)二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(2)裝置B的作用是除去Cl2中的HCl氣體，故B中應(yīng)盛放飽和食鹽水。結(jié)合題給反應(yīng)，C2H5OH和HCl反應(yīng)生成C2H5Cl，故若撤去裝置B，則副產(chǎn)物C2H5Cl的量增加，可以采用水浴加熱的方法控制反應(yīng)溫度在70℃左右。(3)球形冷凝管起冷凝回流和導(dǎo)氣的作用。裝置E的作用是吸收過量的Cl2和HCl，發(fā)生無機反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O、H＋＋OH－=H2O。(4)反應(yīng)消耗的n(S2Oeq\o\al(2－,3))＝0.02000mol·L－1×20.00×10－3L＝4.0×10－4mol，根據(jù)I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)知，4.0×10－4molS2Oe