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考点09 氯及其化合物
(好题冲关)
【基础过关】
1．(2023·江苏省南通市三模)NaClO是家用消毒液的有效成分，这是利用了NaClO的( )
A．碱性 B．强氧化性 C．还原性 D．受热后不稳定性
2．下列关于氯及其化合物的性质与用途具有对应关系的是( )
A．Cl2易液化，可用于生产盐酸 B．ClO2有强氧化性，可用于自来水消毒
C．CCl4难溶于水，可用作灭火剂 D．HCl极易溶于水，可用于检验NH3
3．(2023·广东省高三二模)将Cl2通入冷的NaOH溶液中可制得漂白液。下列装置(箭头表示Cl2的气流方向)能达到相应目的的是( )
A．制备Cl2
B．除去Cl2中的HCl
C．制备漂白液
D．尾气处理
4． NaClO是家用消毒液的有效成分，可通过Cl2与NaOH反应制得。NaClO能与CO2反应生成HClO。常温下ClO2为黄绿色有毒气体，易溶于水。ClO2体积分数大于10%或其水溶液在温度过高时可能发生爆炸，与碱反应生成ClO3-和ClO2-等。实验室制备ClO2的反应原理为2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O。下列说法正确的是( )
A．新制氯水需存放在带玻璃塞的棕色试剂瓶中
B．可用广泛pH试纸测定新制氯水的pH值
C．NaClO与CO2反应的离子方程式为NaClO+CO2+H2O=HClO+Na++HCO3-
D．使用NaClO消毒时，可用盐酸酸化
5．实验室既可用浓盐酸与MnO2在加热时反应制备Cl2，也可用KMnO4与浓盐酸在常温下反应制备Cl2，下列有关说法不正确的是( )
A．KMnO4的氧化性比MnO2的强
B．制备Cl2的整个实验过程中，只需要使用氧化剂与还原剂
C．用排气法收集Cl2时，不需要利用其他试剂就能确定集气瓶中已收集满
D．用足量MnO2与含有4 mol HCl的浓盐酸在加热条件下反应，得到Cl2的物质的量小于1 mol
6．75%乙醇和84消毒液等均能有效灭活新冠病毒。84消毒液的主要成分是次氯酸钠。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．74.5g次氯酸钠中含有的离子数目为2NA
B．1mol次氯酸钠与足量盐酸反应转移的电子数为2NA
C．46g 75%乙醇中含有的氧原子数大于6NA
D．利用氯气和氢氧化钠溶液反应制取0.1 mol次氯酸钠需要消耗2.24L氯气
7．(2023·广东省广州市三模)某溶液的主要成分为NaClO(含有一定量的NaOH)，既能杀菌消毒又能漂白。下列用来解释事实的离子方程式不正确的是( )
A．该溶液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
B．该溶液与洁厕灵(主要成分为HCl)混合产生Cl2：2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O
C．该溶液与过氧化氢溶液混合产生O2：2ClO-+H2O2=2Cl-+O2↑+2OH-
D．该溶液加白醋可增强漂白作用：CH3COOH+ClO-=HClO+CH3COO-
8．(2023·北京市海淀区三模)某消毒液的主要成分为NaClO(pH=13)，已知饱和NaClO溶液的pH约为11.下列用来解释事实的方程式中，不合理的是( )
A．该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl2+2OH-= ClO-+ Cl-+H2O
B．该消毒液与洁厕灵(主要成分为)混用，产生Cl2：ClO-+ Cl-+2H+= Cl2↑+H2O
C．该消毒液加白醋，可增强漂白作用：CH3COOH+ClO-=CH3COO-+HClO
D．该消毒液中加少量FeSO4溶液生成红褐色沉淀：2Fe2++ ClO-+5H2O= Cl-+2Fe(OH)3↓ +4H+
9．部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系下图所示。下列说法错误的是( )
A．a 与d，a与e在酸性情况下反应，均可以得到b
B．c 为一种新型自来水消毒剂，代替 b的原因是：c的毒性更小
C．b 的水溶里加入 CaCO3，可以增加d的产量
D．消毒液可用于环境消毒，主要是因为含有d，e的固体可用于实验室制O2
10．已知氯气和空气按体积比1∶3混合通入潮湿的碳酸钠中能生成Cl2O，且反应放热；不含Cl2的Cl2O易与水反应生成HClO；Cl2O在42℃以上会分解生成Cl2和O2。设计如图装置(部分夹持装置略)制备HClO，每个虚线框表示一个装置单元，其中存在错误的是( )
A．②③⑤ B．①④⑤ C．①②④ D．①③④
11． NaClO是家用消毒液的有效成分，可通过Cl2与NaOH反应制得。NaClO能与CO2反应生成HClO。常温下ClO2为黄绿色有毒气体，易溶于水。ClO2体积分数大于10%或其水溶液在温度过高时可能发生爆炸，与碱反应生成ClO3-和ClO2-等。实验室制备ClO2的反应原理为2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O。实验室用如图所示方法制备ClO2水溶液，下列说法不正确的是( )
A．KClO3发生氧化反应 B．反应过程中需持续通入N2
C．乙装置应置于冰水浴中 D．丙装置用于吸收ClO2尾气
12．(2023·山东省青岛市场高三第二次适应检测)用如图装置制备次氯酸并验证其氧化性。Cl2可以与含水碳酸钠反应得到Cl2O气体和NaHCO3。下列说法错误的是( )
A．装置甲中每生成16.8g碳酸氢钠同时生成标准状况下1.24L Cl2O
B．装置乙中盛装的是浓硫酸
C．将装置丙中次氯酸溶液转移到装置丁中的具体操作是打开关闭
D．装置丁中溶液酸性显著增强可证明次氯酸的氧化性
13．ClO2是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色气体(沸点11℃)，实验室制备纯净ClO2溶液的装置如图所示：
已知下列反应：NaClO3+HCl→NaCl+ClO2+Cl2+H2O；NaClO2+HCl→NaCl+ClO2+H2O；NaClO2+Cl2→NaCl+ClO2(均未配平)。下列说法正确的是( )
A．a中通入的N2可用CO2或SO2代替 B．b中NaClO2可用饱和食盐水代替
C．c中广口瓶最好放在冰水浴中冷却 D．d中吸收尾气后只生成一种溶质
14．下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。
已知：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O
对实验现象的“解释或结论”正确的是( )
选项
实验现象
解释或结论
A
a处变蓝，b处变红棕色
氧化性：Cl2>Br2>I2
B
c处先变红，后褪色
氯气与水生成了酸性物质
C
d处立即褪色
氯气与水生成了漂白性物质
D
e处变红色
还原性：Fe2＋>Cl－
15．某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉，并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。已知：①二氧化锰与浓盐酸反应可制备氯气，同时生成MnCl2。 ②氯气和碱的反应为放热反应。温度较高时，氯气和碱还能发生如下反应：3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O
该兴趣小组设计了下列实验装置，进行实验。
请回答下列问题：
(1)①仪器a的名称____________。
②饱和食盐水的作用是____________。
③该兴趣小组用100mL 12mol/L盐酸与8.7g MnO2制备氯气，并将所得氯气与过量的石灰乳反应，则理论上最多可制得Ca(ClO)2______________g。(写计算过程)
(2)小组成员向含Ca(OH)20.25 mol的石灰乳中以较大的速率通入足量氯气，反应后测得产物中Cl－的物质的量为0.37mol，则产物中=______________。
16．某校课外化学小组设计如下装置制备少量氯气并进行系列实验(夹持及加热仪器己略)。
已知：卤素在水中的颜色如下表：
水
Cl2
黄绿色
Br2
橙色
I2
棕黄色
(1)若装置A中制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，请写出装置A中的化学反应方程式：_______；
(2)装置B中饱和食盐水的作用是_______；
(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中I、II、III依次放入_______
A
B
C
D
I
干燥的有色布条
干燥的有色布条
湿润的有色布条
湿润的有色布条
II
碱石灰
无水氯化钙
碱石灰
无水氯化钙
III
湿润的有色布条
湿润的有色布条
干燥的有色布条
干燥的有色布条
(4)设计装置D、E的目的是验证氧化性Cl2>Br2>I2。当向D中缓缓通入一定量氯气时，可以看到D中无色溶液逐渐变为_______色，若打开D装置的活塞，使D中溶液滴入E装置，振荡锥形瓶后静置一会儿，可以观察到的现象是_______；经认真考虑，有同学提出该实验方案仍有不足，你若同意该建议，请说明其中不足的原因是_______(若不同意，则该空不用写)
(5)实验后，用玻棒蘸取新制的氯水滴在pH试纸中部，观察到的现象是_______(填选项)
(6)若0.1molMnO2和25mL12mol·L-1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0.15mol B．小于0.15mol C．大于0.15mol，小于0.3mol D．以上结论都不正确
【能力提升】
17．(2023·湖北省荆荆宜仙四地高三联考)某无色溶液可能含有Na+、Ba2+、Cl-、Br-、SO32-、SO42-中的若干种，依次进行下列实验(每一步所加试剂均过量)，观察到的现象如下：
步骤
操作
现象
(1)
向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡、静置
下层呈橙红色
(2)
分液，向水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3
有白色沉淀产生
(3)
过滤，向滤液中加入AgNO3方稀溶液和稀HNO3
有白色沉淀产生
下列结论正确的是( )
A．肯定含有的离子是Na+、Br-
B．肯定没有的离子是Ba2+、SO42-
C．如果步骤(2)没有加入稀HNO3，白色沉淀可能含有BaSO3
D．如果将步骤(1)中氯水换成H2O2，对结论没有影响
18．(2023·辽宁省部分重点吕学协作体高三模拟考试)高铁酸钾可以用于饮用水处理。工业上制备K2FeO4的一种方法是向KOH溶液中通入氯气，然后再加入Fe (NO3)3溶液：
①Cl2+KOH →KCl+KClO+KClO3+H2O；
②Fe (NO3)3+ KClO+KOH→K2FeO4+KNO3+ KCl+H2O(方程式均未配平)。
下列说法正确的是( )
A．氯气与热的石灰乳反应制得的漂白粉或漂粉精可以用于游泳池等场所的消毒
B．若反应①中n(ClO-)：n(ClO3-)= 3：1，则该反应还原产物与氧化产物的物质的量之比为
C．用上述方法得到2mol K2FeO4时最多消耗3mol Cl2
D．处理饮用水时，加入高铁酸钾效果相当于加入氯气和铝盐两种物质
19．常温下，向 的NaClO溶液中缓慢通入SO2气体，使其充分吸收，溶液pH与通入SO2物质的量关系如图所示(忽略溶液体积的变化和NaClO、HClO的分解)。下列说法错误的是( )
A．NaClO溶液中存在c(HClO)=c(OH﹣)-c(H+)
B．常温下，HClO的电离平衡常数为10-3.8
C．a点的总反应为SO2+H2O+3NaClO=Na2SO4+NaCl+2HClO
D．c点溶液中c(H+)为2.0 mol·L−1
20．当25℃时，向20.00mL某浓度新制氯水中滴入的NaOH溶液，滴定曲线如图所示，已知次氯酸的电离常数为Ka=2.5×10-8。下列说法正确的是( )
A．甲到乙发生的非氧化还原反应主要为：HClO+OH-=H2O+ClO-
B．甲到丁的过程中，水的电离程度一直增大
C．丙点溶液中：c(Na+)＞c(Cl-)＞c(ClO-)＞c(HClO)＞c(H+)
D．氯水中存在平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，其平衡常数K的数量级为10-4
21．利用Cl2氧化绿色K2MnO4浓强碱溶液制备KMnO4的装置如图所示(加热、夹持装置略)：
(1)仪器d的名称为_______，d中的溶液是_______。实验开始前向仪器a中加入水，盖好玻璃塞，关闭止水夹和弹簧夹，打开仪器a玻璃旋塞向b中滴加水，一段时间后看水能不能滴下，此操作_______(填“能”或“不能”)检验装置的气密性。
(2)装置B中氯气氧化锰酸钾的化学方程式为_______。
(3)单向阀的作用是_______，当仪器B中_______即停止通氯气。
(4)当B中反应结束，后续操作是熄灭A处酒精灯，_______，待冷却后拆除装置。
(5)锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-。根据此信息，可以得出上述装置存在一处缺陷，会导致KMnO4产率降低，改进的方法是_______。
(6)某兴趣小组同学用0.100 0 mol·L-1的酸性高锰酸钾标准溶液滴定某过氧化氢试样，反应原理为2 MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑。用移液管移取25.00 mL试样置于锥形瓶中，重复滴定四次，每次消耗酸性高锰酸钾标准溶液的体积如表所示：
第一次
第二次
第三次
第四次
V(KMnO4溶液)/mL
17.10
18.10
18.00
17.90
计算试样中过氧化氢的浓度为_______mol·L-1。
22．亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂，在水中溶解度较大，遇酸放出ClO2，是一种高效的氧化剂和优质漂白剂，可用于各种纤维和某些食品的漂白。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图所示：
已知：
①ClO2的熔点为-59℃、沸点为11℃，极易溶于水，遇热水、见光易分解：气体浓度较大时易发生分解，若用空气、CO2、氮气等气体稀释时，爆炸性则降低。
②2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O
回答下列问题：
(1)按上图组装好仪器后，首先应该进行的操作是_______；装置B的作用是_______；冰水浴冷却的主要目的不包括_______(填字母)。
A．减少H2O2的分解 B．降低ClO2的溶解度 C．减少ClO2的分解
(2) ClO2是合成NaClO2的重要原料，写出三颈烧瓶中生成ClO2的化学方程式：_______。
(3)装置C中加入NaOH溶液的目的除了作反应物外，还因为_______。空气的流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解可能发生爆炸；空气流速过快时，则导致_______。
(4)该套装置存在的明显缺陷是_______。
(5)为防止生成的NaClO2固体被继续还原为NaCl，所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外，还可以选择的还原剂是_______(填字母)
A．过氧化钠 B．硫化钠 C．氯化亚铁 D．高锰酸钾
(6)若mg NaClO3(s)最终制得纯净的ng NaClO2(s)，则NaClO2的产率是_______×100%。(相对分子质量分别是NaClO3：106.5 NaClO2：90.5)
23．(2023·山东省滨州市二模)PCl3是重要的化工原料，实验室利用红磷制取粗PCl3的装置如图，夹持装置略去，已知红磷与少量Cl2反应生成PCl3，与过量Cl2反应生成PCl5，PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3，遇O2会生成POCl3。
PCl3、POCl3的熔沸点见下表。
物质
熔点/℃
沸点/℃
PCl3
75.5
POCl3
1.3
105.3
回答下列问题：
(1)A、C中所盛试剂为___________，装置中a的作用是___________。
(2)实验时，检查装置气密性后，先打开通入CO2，再迅速加入红磷，通入CO2的作用是___________。
(3)装置B中的反应需要65~70℃，较适合的加热方式为___________，装置E中盛有碱石灰，其作用为___________。
(4)实验结束后，装置B中制得的PCl3粗产品中常混有POCl3、PCl5等。加入过量红磷加热可将PCl5转化为PCl3，通过___________(填操作名称)，即可得到较纯净的PCl3产品。
(5) PCl3纯度测定
步骤I：取ag上述所得PCl3产品，置于盛有蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解，将水解液配成250mL溶液；
步骤Ⅱ：取25.00mL上述溶液于锥形瓶中，先加入足量稀硝酸，一段时间后再加入V1mLc1mol·L-1AgNO3溶液(过量)，使Cl-完全转化为AgCl沉淀(Ag3PO4可溶于稀硝酸)；
步骤Ⅲ：加入少硝基苯，振荡，使沉淀表面被有机物覆盖。以硫酸铁溶液为指示剂，用c2mol·L-1KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液(AgSCN难溶于水)，达到滴定终点时，共用去V2mLKSCN溶液。
步骤I中发生反应的化学方程式为___________，产品中PCl3的质量分数为___________%，若测定过程中没有加入硝基苯，则所测PCl3的含量会___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
24．(2023·浙江省高三选考三模)碘酸钾是常用的食盐加碘剂。某研究小组在实验室采用如下两种方法进行碘酸钾的制备。
方法一：采用如图1所示装置，先用高锰酸钾制备氯气，再用氯气氧化碘化钾得到碘酸钾溶液，再经一系列步骤得到碘酸钾产品。
方法二：采用如图2实验流程，直接用高锰酸钾氧化碘化钾得到碘酸钾溶液，再经一系列步骤得到碘酸钾产品。
已知：KIO3是一种白色晶体，在水中溶解度随温度升高而增大；不溶于乙醇。
(1)方法一中装置a中的试剂为___________，作用是___________。
(2)下列描述正确的是___________。
A．方法一中多孔球泡装置的作用是增大氯气与溶液的接触面积
B．加热浓缩过程中需要使用三脚架、泥三角和坩埚等仪器
C．方法二中滴入适量乙醇的主要作用是促进晶体析出
D．为提高洗涤效果，可用热水进行洗涤
(3)方法二所得产品碘酸钾的纯度测定方案如下：准确称取a g产品，用配制成250 mL溶液作为待测液，取25.00 mL该溶液于碘量瓶中，加入稍过量的碘化钾，用适量的盐酸酸化，盖紧塞子，置于避光处3 min，用c mol/L的硫代硫酸钠标准溶液滴定，当溶液呈淡黄色时，加入少许指示剂，滴定到溶液为无色，平行滴定三次，平均消耗标准液VmL，计算产品的纯度。已知：I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。
①配制待测液最关键仪器__________；
②滴定前，有关滴定管的正确操作为(选出正确操作并按序排列)：__________→__________→__________→装入滴定液至零刻度以上→__________→__________→__________→开始滴定。__________
A．烘干 B．用蒸馏水洗涤 C．调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下
D．用洗耳球吹出润洗液 E．排除气泡F．用滴定液润洗2至3次
G．记录起始读数 H．检查是否漏水
③装标准碘溶液的碘量瓶(带瓶塞的锥形瓶)在滴定前应盖上瓶塞，目的是___________。
④产品碘酸钾的质量分数为___________。
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