氯及其化合物的制备与性质(含解析).doc

2020届高考化学第二轮专题复习课时提升训练
氯及其化合物的制备与性质
一、选择题
1、下列实验现象与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是(　　)
A．将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色气泡(H＋)
B．使红色布条退色(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，发现呈红色(HCl)
答案：D　
解析：氯水显酸性，能与NaHCO3反应放出CO2气体；HClO具有强氧化性，能使湿润的有色布条退色；Cl－和Ag＋反应生成AgCl白色沉淀，因此选项A、B、C都是有关系的；选项D中，氯水中Cl2分子和HClO都能将Fe2＋氧化为Fe3＋，故不正确。
2、向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种，经过振荡，现象如下图所示，则甲、乙、丙中注入的液体分别是( )

①AgNO3溶液　②NaOH溶液　③水
A．①②③ B．②①③
C．③②① D．①③②
答案：B　
解析：甲中气体和溶液都无色，说明不存在Cl2，是注入了NaOH溶液；乙中气体无色且溶液中出现白色浑浊，说明不存在Cl2，是注入了AgNO3溶液；丙中气体和溶液都呈浅黄绿色，说明存在Cl2分子，是注入了水。
3、如图所示，若关闭阀门Ⅰ，打开阀门Ⅱ，让一种含氯气的气体经过甲瓶后，通入乙瓶，布条不褪色；若关闭阀门Ⅱ，打开阀门Ⅰ，再通入这种气体，布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是(　　)

①浓硫酸　②饱和氯化钠溶液　③亚硫酸钠溶液　④饱和碳酸氢钠溶液
A．①②③ B．②③④
C．①②④ D．①③④
答案：D　
解析：Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白作用。气体通过甲瓶后不能使有色布条褪色，可能有两个原因：一是甲瓶中溶液将Cl2干燥，二是甲瓶中溶液能吸收Cl2。浓H2SO4吸水，Na2SO3溶液、饱和NaHCO3溶液都能与Cl2发生反应。
4、某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水，现象如图所示，下列有关该实验的说法中正确的是(　　)

A．该实验说明Cl2分子具有漂白性
B．该实验说明H＋扩散速度比HClO分子快
C．将实验后的pH试纸在酒精灯上微热，试纸又恢复为原来的颜色
D．若用久置的氯水进行实验，现象相同
答案：B　
解析：HClO具有漂白性，Cl2无漂白性，A项错误；HClO漂白持久、稳定，实验后的pH试纸加热不会恢复原来的颜色，C项错误；久置的氯水主要成分为稀盐酸，无漂白性，D项错误。
5、下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是(　　)

A．用装置甲制取氯气
B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C．用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D．用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
答案：C　
解析：A项，二氧化锰与浓盐酸需要在加热的条件下反应制取氯气，A不正确；B项，用装置乙除去氯气中的少量氯化氢应该是长口进短口出，B不正确；C项，二氧化锰不溶于水，因此分离二氧化锰和氯化锰溶液需要过滤，装置丙是过滤装置，C正确；D项，氯化锰在溶液中会水解生成HCl，由于HCl的挥发性，在溶液蒸干的过程中氯化锰的水解反应会向右移动，导致彻底水解，而得不到MnCl2·4H2O，因此不能直接加热蒸发氯化锰溶液制备MnCl2·4H2O，应该在氯化氢的气氛中进行，D不正确。
6、下列有关实验现象与分析或结论都正确的是(　　)
选项
实验现象
分析或结论
A
光照新制氯水有气泡冒出
氯水中含有Cl2，光照时Cl2逸出
B
将NaHCO3固体加入新制氯水中，有无色无味的气体产生
氯水中含有盐酸，与NaHCO3反应产生CO2
C
液氯滴到干燥的有色布条上时，有色布条会褪色
液氯具有漂白性
D
用洁净铂丝蘸取少量待测液在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈现黄色
待测液中只含Na＋，不含K＋
答案：B　
解析：光照新制氯水有气泡冒出是因为次氯酸分解产生了氧气，A项错误；将NaHCO3固体加入新制氯水中，有无色无味的气体产生，这是由于氯水中含有盐酸，与NaHCO3反应可产生CO2，B项正确；氯气没有漂白性，液氯滴到干燥的有色布条上时，有色布条不会褪色，C项错误；观察K元素的焰色反应，需要通过蓝色钴玻璃，D项错误。
7、某同学用下列装置制备Cl2并检验其性质。下列说法正确的是( )

A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，盐酸就可被全部消耗
B．Ⅱ图中：如果倒置的量筒充满了氯气，水槽内装满水经足够长的时间光照，量筒内最后剩余气体为HCl和氧气
C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟
D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将稀硫酸滴入烧杯中至溶液显酸性，有Cl2生成
答案：D　
解析：二氧化锰只能与浓盐酸反应，与稀盐酸不反应，所以如果MnO2过量，盐酸不能被全部消耗，A项错误；氯化氢极易溶于水，不可能剩余，B项错误；铜与氯气燃烧生成氯化铜，会产生棕黄色烟，C项错误；Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，是因为氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性，使有色布条褪色，剩余氯气通入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中发生反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，将稀硫酸滴入烧杯中，至溶液显酸性，氯化钠和次氯酸钠会发生氧化还原反应，离子方程式为Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，所以有Cl2生成，D项正确。
二、非选择题
8、如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(部分夹持及加热仪器已略去)。

(1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，则相关反应的化学方程式为： ___________________。
装置B中饱和食盐水的作用是____________________。
同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象： _______________________。
(2)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依次放入的物质为________(填字母)。
选项
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
硅胶
浓硫酸
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
(3)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入少量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为________色，说明氯的非金属性大于溴。打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡。观察到的现象是____________________________________。
(4)装置F中用足量的Na2SO3溶液吸收多余氯气，试写出相应反应的离子方程式：____________________。
答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　除去Cl2中的HCl　B中长颈漏斗中液面上升，形成水柱
(2)d
(3)橙黄　E中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色
(4)SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋
解析　(1)为了防止Cl2的溶解可用饱和NaCl溶液除去Cl2中的HCl。若发生堵塞，气压增大，漏斗内液面上升。
(2)从B中出来的Cl2不干燥，故Ⅱ应为干燥剂，Ⅲ应为干燥的有色布条。
(3)根据非金属单质的氧化性可确定非金属性强弱。
(4)SO具有还原性，能吸收Cl2。
9、二氯化二硫(S2Cl2)在工业上用于橡胶的硫化。为在实验室合成S2Cl2，某化学研究性学习小组查阅了有关资料，得到信息：①将干燥的氯气在110～140℃与硫反应，即可得S2Cl2粗品。②有关物质的部分性质如下表：
物质
熔点/℃
沸点/℃
化学性质
S
112.8
444.6
略
S2Cl2
－77
137
遇水生成HCl、SO2、S；300℃以上完全分解：S2Cl2＋Cl22SCl2
设计实验装置图如下：

(1)上图中气体发生和尾气处理装置不够完善，请你提出改进意见
___________________________，利用改进后的正确装置进行实验，请回答下列问题：
(2)B中反应的离子方程式为_________________________；
E中反应的化学方程式为_____________________。
(3)C、D中的试剂分别是____________、________________。
(4)仪器A、B的名称是________、________，F的作用是______________。
(5)如果在加热E时温度过高，对实验结果的影响是____________，在F中可能出现的现象是______________________________。
(6)S2Cl2粗品中可能混有的杂质是________、________(填两种)，为了提高S2Cl2的纯度，关键的操作是控制好温度和___________。
(7)装置H中盛有NaOH溶液，其作用是______________，
发生反应的化学方程式为________________________。
答案：(1)用导管将A的上口和B相连(或将A换成恒压滴液漏斗)，在G和H之间增加干燥装置　
(2)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　2S＋Cl2S2Cl2　
(3)饱和食盐水　浓硫酸　
(4)分液漏斗　蒸馏烧瓶　导气、冷凝　
(5)产率降低(或S2Cl2分解)　有固体产生(或其他正确描述)　
(6)SCl2　S(答案合理即可)　控制浓盐酸的滴速不要过快　
(7)吸收多余的氯气，保护环境　Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O
解析　(1)Cl2的发生装置必须考虑浓盐酸的顺利流下，尾气的处理必须考虑S2Cl2的水解。(2)B中发生的是Cl2的制备反应；E中发生的是干燥Cl2与S生成S2Cl2的反应：2S＋Cl2S2Cl2。(3)生成的Cl2需除杂和干燥，所用试剂为饱和食盐水与浓硫酸。(4)从E中出来的S2Cl2气体被冷凝，并导入G中。(5)S2Cl2在300℃以上完全分解，所以温度过高使产量降低，并导致分解产生的硫凝华，积存于F中。(6)根据信息，温度控制不当，则会生成SCl2，还有未反应的氯气以及蒸发出的硫。(7)由于Cl2有毒且它是酸性气体，尾气需要用碱液吸收。
10、某探究小组设计如图所示装置(夹持、加热仪器略)，模拟工业生产进行制备三氯乙醛(CCl3CHO)的实验。

查阅资料，有关信息如下。
①制备反应原理：C2H5OH＋4Cl2―→CCl3CHO＋5HCl可能发生的副反应：
C2H5OH＋HCl―→C2H5Cl＋H2O
CCl3CHO＋HClO―→CCl3COOH(三氯乙酸)＋HCl
②相关物质的相对分子质量及部分物理性质如表所示：

C2H5OH
CCl3CHO
CCl3COOH
C2H5Cl
相对分子质量
46
147.5
163.5
64.5
熔点/℃
－114.1
－57.5
58
－138.7
沸点/℃
78.3
97.8
198
12.3
溶解性
与水互溶
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)仪器A中发生反应的化学方程式为________________。
(2)装置B中的试剂是________，若撤去装置B，可能导致装置D中副产物________(填化学式)的量增加；装置D可采用________加热的方法控制反应温度在70℃左右。
(3)装置D中球形冷凝管的作用为_______________________。
写出E中所有可能发生的无机反应的离子方程式： ________。
(4)测定产品纯度：称取产品0.40g配成待测溶液，加入0.1000mol·L－1碘标准溶液22.00mL，再加入适量Na2CO3溶液，待反应完全后，加盐酸调节溶液的pH，立即用0.02000mol·L－1Na2S2O3溶液滴定至终点。进行三次平行实验，测得消耗Na2S2O3溶液20.00mL。则产品的纯度为________。(计算结果保留三位有效数字)
滴定的反应原理：CCl3CHO＋OH－===CHCl3＋HCOO－；HCOO－＋I2===H＋＋2I－＋CO2↑；I2＋2S2O===2I－＋S4O。
答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(2)饱和食盐水　C2H5Cl　水浴
(3)冷凝回流，导气　Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O、H＋＋OH－===H2O
(4)73.8%
解析　由题给反应原理和装置图可知，A是制取氯气的装置，B、C是干燥除杂装置，D是制备三氯乙醛的装置，E是尾气吸收装置。
(1)二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(2)装置B的作用是除去Cl2中的HCl气体，故B中应盛放饱和食盐水。结合题给反应，C2H5OH和HCl反应生成C2H5Cl，故若撤去装置B，则副产物C2H5Cl的量增加，可以采用水浴加热的方法控制反应温度在70 ℃左右。(3)球形冷凝管起冷凝回流和导气的作用。装置E的作用是吸收过量的Cl2和HCl，发生无机反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O、H＋＋OH－===H2O。(4)反应消耗的n(S2O)＝0.020 00 mol·L－1×20.00×10－3 L＝4.0×10－4 mol，根据I2＋2S2O===2I－＋S4O知，4.0×10－4 mol S2O消耗的n(I2)＝＝2.0×10－4 mol，则参加反应HCOO－＋I2===H＋＋2I－＋CO2↑的I2的物质的量为22.00×10－3 L×0.100 0 mol·L－1－2.0×10－4 mol＝2.0×10－3 mol，根据滴定反应原理知，存在关系式：CCl3CHO～HCOO－～I2，故参加反应的CCl3CHO的物质的量为2.0×10－3 mol，样品中m(CCl3CHO)＝2.0×10－3 mol×147.5 g·mol－1＝0.295 g，故产品纯度为×100%≈73.8%。