文档内容
第 10 讲 氯及其化合物
1.向新制氯水中加入少量下列物质,能增强溶液漂白能力的是( )
A.碳酸钙粉末 B.稀硫酸
C.氯化钙溶液 D.二氧化硫水溶液
【答案】A
【解析】在新制氯水中存在反应:Cl +HOHClO+H++Cl-,其中起漂白作用的是HClO,故加入
2 2
的物质若能使平衡向右移动,溶液中c(HClO)增大,则会使溶液的漂白性增强。加入的碳酸钙粉末与H+反
应,使平衡向右移动,溶液中c(HClO)增大,A正确;加入稀硫酸,使平衡向左移动,溶液中c(HClO)减小,
B错误;加入氯化钙溶液,使平衡向左移动,溶液中c(HClO)减小,C错误;加入的二氧化硫水溶液,会与
氯气反应,使平衡向左移动,溶液中c(HClO)减小,D错误。
2.下列关于新制氯水及久置氯水的说法,不正确的是( )
A.新制的氯水呈浅黄绿色,而久置的氯水无色
B.新制的氯水漂白作用强,而久置的氯水漂白作用很弱
C.新制的氯水所含成分多,而久置的氯水所含成分少
D.新制的氯水中无氯离子,而久置的氯水中则含氯离子
【答案】D
【解析】新制氯水中含有氯气,呈浅黄绿色,而久置氯水的溶质为 HCl,溶液为无色,A正确;新制
氯水含有次氯酸,具有漂白性,HClO不稳定,见光易分解,故久置氯水中HClO浓度较小,漂白作用很弱,
B正确;氯气与水发生反应:Cl +HOHCl+HClO,HClO不稳定,见光易分解,促进平衡向正反应方
2 2
向移动,久置的氯水所含Cl 少,新制氯水含有Cl 、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-等粒子,C正确,D错
2 2
误。
3.氯胺(NH Cl)是一种长效缓释有机氯消毒剂,有强氧化性,其杀菌能力是一般含氯消毒剂的 4~5倍。
2
下列有关氯胺的说法一定不正确的是( )
A.氯胺的水解产物为NH OH(羟氨)和HCl
2
C.氯胺中氯元素的化合价为+1价
D.氯胺的消毒原理与漂白粉相似
【答案】A
【解析】NH Cl+HONH +HClO,反应生成的HClO能杀菌消毒。该水解反应是一个可逆反应,
2 2 3HClO杀菌后浓度减小,平衡向右移动,氯胺转化成HClO;相反,当HClO浓度较高时,平衡向左移动,
转化为氯胺,相当于暂时“贮存”,避免其分解损失,这样就延长了消毒时间。
4.下列制取Cl、探究其漂白性,收集并进行尾气处理的原理和装置合理的是( )
2
【答案】B
【解析】该反应制取氯气需要加热,故A不合理;浓硫酸可干燥氯气,通过该装置说明干燥的氯气没
有漂白性,故B合理;氯气密度大于空气,要用向上排空气法收集氯气,故C不合理;氯气在饱和食盐水
中难以溶解,故D不合理。
5.Cl 是一种重要的工业原料,液氯储存区贴有的说明卡如下:
2
包装 钢瓶
储运要求 远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质;设置氯气检测仪
泄漏处理 NaOH、NaHSO 溶液吸收
3
下列解释事实的方程式不正确的是( )
A.电解饱和食盐水制取Cl:2Cl-+2HO=====2OH-+H↑+Cl↑
2 2 2 2
B.氯气用于自来水消毒:Cl+HO2H++Cl-+ClO-
2 2
C.浓氨水检验泄漏的氯气,产生白烟:8NH +3Cl === 6NH Cl+N
3 2 4 2
D.氯气“泄漏处理”中NaHSO 溶液的作用:HSO+Cl+HO === SO+3H++2Cl-
3 2 2
【答案】B
【解析】电解饱和食盐水制取Cl ,反应的离子方程式为2Cl-+2HO=====2OH-+H↑+Cl↑,选项A
2 2 2 2
正确;氯气用于自来水消毒,反应的离子方程式为Cl +HOH++Cl-+HClO,选项B不正确;浓氨水
2 2
检验泄漏的氯气,产生白烟,反应的化学方程式为 8NH +3Cl === 6NH Cl+N ,选项C正确;氯气“泄
3 2 4 2
漏处理”中NaHSO 溶液的作用是吸收Cl ,反应的离子方程式为HSO+Cl +HO === SO+3H++2Cl-,
3 2 2 2
选项D正确。
6.下列关于卤素(用X表示)的叙述,错误的是( )
A.卤素单质与水反应均可用X+HO===HXO+HX表示
2 2
B.HX都极易溶于水,它们的热稳定性随X的核电荷数的增加而减小
C.卤素单质的颜色由F→I 随相对分子质量增大而变深
2 2
D.X-的还原性依次为F-③>②>①
【答案】D
【解析】从图中可以看出,从①→④,相对分子质量逐渐增大,沸点也逐渐升高,故①为F ,②为
2
Cl,③为Br ,④为I,单质的氧化性是①>②>③>④,D项错误。
2 2 2
10.为了除去KCl固体中少量的MgCl 、MgSO ,可选用Ba(OH) 、HCl和KCO 三种试剂,按下列步
2 4 2 2 3
骤操作:
――→―――→――→――→――→――→
(1)写出三种试剂的化学式:A__________,B__________,C__________。
(2)根据题意,回答下列问题:
①加入过量A的目的是__________________________________________________;
②加入过量B的目的是_____________________________________________;
③加热煮沸的目的是___________________________________________。
(3)操作Ⅰ是__________,操作Ⅱ是__________。
【解析】当有多种杂质共存时,应认真分析。要使杂质一一除去,必须考虑到所加试剂是过量的,而
且过量的试剂在后面步骤中必须能除去,要除去Mg2+,可用含OH-的试剂,除SO可用含Ba2+的试剂,
故先加入Ba(OH) 。加入的过量 Ba(OH) 中的Ba2+可用KCO 除去,过量 Ba(OH) 中的OH-以及过量
2 2 2 3 2
KCO 中的CO可用稀盐酸除去,最后加热煮沸可除去HCl。
2 3
【答案】(1)Ba(OH) KCO HCl
2 2 3
(2)①除尽Mg2+和SO ②除尽过量的Ba2+ ③使HCl挥发,除去HCl
(3)过滤 蒸发
1.部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是( )A.a 与d,a与e在酸性条件下反应,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 的水溶液里加入 CaCO ,可以增加d的产量
3
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O
2
【答案】B
【解析】具体分析可知a:HCl;b:Cl;c:ClO ;d:HClO;e:ClO。盐酸和次氯酸反应可生成水和
2 2
氯气,盐酸和次氯酸钠反应可生成氯化钠、水和氯气,故A正确;ClO 为一种新型自来水消毒剂,代替
2
Cl 的原因是ClO 消毒效率更高,不产生新的有毒有害的物质,故 B错误;氯气的水溶液中含有 HCl、
2 2
HClO,HCl会与加入的CaCO 反应,HCl的消耗可促进Cl 与水的反应,生成更多的HClO,故C正确;消
3 2
毒液可用于环境消毒,主要是因为含有HClO,氯酸钾可用于实验室制O,故D正确。
2
2.溴与氯同属卤族元素,其单质在性质上具有很大的相似性,但Cl 比Br 的活泼性强,根据氯气的
2 2
性质对溴单质性质的预测不正确的是( )
A.溴单质可以和烧碱溶液反应
B.溴单质具有氧化性和还原性
C.溴原子最外层有7个电子,在化学反应中比氯容易得到1个电子
D.溴离子可以用硝酸酸化的AgNO 溶液来检验
3
【答案】C
【解析】氯气可与烧碱溶液发生氧化还原反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,溴单质也可以和烧碱溶液
反应生成溴化钠、次溴酸钠和水,A正确;氯气和溴单质的元素化合价均处于中间价态,既可以升高,也
可以降低,因此溴单质具有氧化性和还原性,B正确;氯和溴均属于第ⅦA族元素,最外层均有7个电子,
因氯原子的电子层数小于溴原子的,所以在化学反应中氯原子比溴原子易得到1个电子,C错误;氯离子
可与银离子反应生成既不溶于水也不溶于酸的白色沉淀,而溴离子也可以与银离子反应生成既不溶于水也
不溶于酸的淡黄色沉淀,所以溴离子可以用硝酸酸化过的AgNO 溶液来检验,D正确。
3
3.二氧化氯(ClO )是一种新型的环保饮用水消毒剂,它是一种黄绿色有刺激性气味的气体,易溶于水,
2
具有极强的氧化性。下列有关ClO 的说法正确的是( )
2
A.ClO 属于酸性氧化物
2
B.ClO 杀菌消毒是因为与水反应产生了次氯酸
2
C.ClO 可将剧毒NaCN氧化为无毒的CO 和N
2 2 2
D.ClO 在碱性条件下与双氧水反应的离子方程式为2ClO +HO+2OH-===2ClO+2HO
2 2 2 2 2
【答案】C【解析】ClO 与NaOH溶液发生反应的化学方程式为 2ClO +2NaOH===NaClO +NaClO +HO,Cl
2 2 2 3 2
元素化合价发生变化,因此ClO 不是酸性氧化物,故A错误;ClO 杀菌消毒是因为其具有极强的氧化性,
2 2
而氯气作自来水的消毒剂是因为氯气与水反应生成强氧化性的次氯酸,故B错误;ClO 具有极强的氧化性,
2
能将CN-氧化成CO 和N ,其离子方程式为2CN-+2ClO ===2Cl-+2CO↑+N↑,故C正确;Cl的化合
2 2 2 2 2
价由+4价→+3价,过氧化氢中O的化合价由-1价→-2价,该反应中只有化合价的降低,没有化合价
升高,且氧原子不守恒,正确的离子方程式为2ClO +HO+2OH-===2ClO+O↑+2HO,故D错误。
2 2 2 2 2
4.在新制饱和氯水中,若只改变某一条件,下列叙述正确的是( )
A.再通入少量氯气,减小
B.加入少量NaCl粉末,溶液漂白性增强
C.加入少量的碳酸钠粉末,pH增大,溶液漂白性增强
D.光照过程中,有气泡冒出,溶液的导电性减弱
【答案】C
【解析】饱和氯水不能再溶解氯气,各成分的浓度不变,A项错误;加入少量NaCl粉末,c(Cl-)增大,
Cl +HOH++Cl-+HClO的平衡逆向移动,使HClO的浓度减小,漂白性减弱,B项错误;加入少量
2 2
的碳酸钠粉末,消耗H+,使上述平衡正向移动,HClO的浓度增大,漂白性增强,C项正确;光照过程中,
HClO分解生成O 和HCl,溶液中的离子浓度增大,导电性增强,D项错误。
2
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 用双氧水滴定淀粉KI溶液 溶液变蓝 达到滴定终点
向食用加碘盐中加入食醋和
该食用加碘盐中含有
B KI溶液,再加入CCl 振荡, 下层呈紫红色
4
KIO
3
静置
用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴
C 试纸变蓝 该气体为溴蒸气
别NO 、溴蒸气
2
有机化合物中含有溴原
D 最后试管有浅黄色沉淀
子
【答案】B
【解析】A项,淀粉KI溶液一般作为指示剂,设计用双氧水滴定淀粉KI溶液无法判定终点,实验不合
理,错误;B项,在酸性环境中,KIO 与KI反应生成I ,正确;C项,NO 溶于水变为硝酸,硝酸也具有
3 2 2
强氧化性,也可使淀粉碘化钾试纸变蓝,错误;D项,加入AgNO 溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱,错
3
误。
6.下列叙述中正确的是( )
A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加少量水进行水封B.能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl
2
C.某溶液中加入CCl ,CCl 层显紫色,证明原溶液中存在I-
4 4
D.某溶液加入BaCl 溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一定含有Ag+
2
【答案】A
【解析】因为液溴易挥发,在试剂瓶中存放时应加少量水进行水封,A项正确;只要能把碘化钾氧化
成碘单质的物质都能使湿润的淀粉KI试纸变蓝,B项不正确;某溶液中加入四氯化碳,四氯化碳层显紫色
证明存在碘单质而不是I-,C项不正确;加入氯化钡溶液产生的不溶于稀硝酸的白色沉淀可能是氯化银或
硫酸钡,原溶液中可能存在Ag+、SO、SO,D项不正确。
7.亚氯酸钠(NaClO)是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊
2
(Mathieson)法制备亚氯酸钠的流程如下:
下列说法错误的是( )
A.反应①阶段,参加反应的NaClO 和SO 的物质的量之比为2∶1
3 2
B.若反应①通过原电池来实现,则ClO 是正极产物
2
C.反应②中的HO 可用NaClO 代替
2 2 4
D.反应②条件下,ClO 的氧化性大于HO
2 2 2
【答案】C
【解析】根据流程图可知,反应①中氧化剂是NaClO ,还原剂是SO ,还原产物是ClO ,氧化产物是
3 2 2
NaHSO 。根据得失电子守恒可得NaClO 和SO 的物质的量之比为2∶1,A项正确;由反应①中各元素的
4 3 2
化合价变化情况,再根据原电池正极发生还原反应可知,ClO 是正极产物,B项正确;根据流程图可知,
2
在ClO 与HO 的反应中,ClO 转化为NaClO 时氯元素的化合价降低,作氧化剂,HO 只能作还原剂,氧
2 2 2 2 2 2 2
元素的化合价升高,故不能用NaClO 代替HO ,C项错误;根据流程图反应②中ClO 与HO 反应时元素
4 2 2 2 2 2
的化合价变化情况可知,ClO 作氧化剂,HO 作还原剂,可以推出ClO 的氧化性大于HO,D项正确。
2 2 2 2 2 2
8.从淡化海水中提取溴的流程如下:
下列有关说法不正确的是( )
A.X试剂可用NaSO 饱和溶液
2 3B.步骤Ⅲ的离子反应:2Br-+Cl===2Cl-+Br
2 2
C.工业上每获得1 mol Br ,需要消耗Cl 44.8 L
2 2
D.步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏
【答案】C
【解析】NaSO +Br +HO===Na SO +2HBr,A正确;步骤Ⅲ利用氯的非金属性比溴的强,利用置
2 3 2 2 2 4
换反应制取Br ,B正确;反应Ⅰ和反应Ⅲ均使用到Cl ,故制取1 mol Br 消耗2 mol氯气,但题目中未标
2 2 2
明氯气所处的温度和压强,C错误;从浓溴水中提取溴,可利用有机溶剂(如苯)萃取溴,然后分液得到溴
的有机溶液,再经蒸馏可得纯净的溴,D正确。
9.某同学设计用如图所示装置制备少量的AlCl (易水解)。下列说法错误的是( )
3
A.装置B中所装试剂为饱和NaCl溶液,其作用是除去氯气中的HCl气体
B.装置C和F中的试剂均为浓硫酸,其作用是防止水蒸气进入装置E中
C.用50 mL 12 mol·L-1的盐酸与足量的MnO 反应,所得氯气可以制取26.7 g AlCl
2 3
D.实验过程中应先点燃A处的酒精灯,待装置中充满黄绿色气体时再点燃D处的酒精灯
【答案】C
【解析】装置A制得的氯气中含有HCl气体和水蒸气,先通过饱和食盐水除去HCl气体,再通过浓硫
酸除去水蒸气,A项正确;装置D为AlCl 的制备装置,装置E为AlCl 的收集装置,由于AlCl 易水解,
3 3 3
故装置C、F中浓硫酸的作用是防止水蒸气进入装置 E,B项正确;MnO
2
+4HCl(浓)=====MnCl
2
+Cl
2
↑+
2HO,随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应停止,故 50 mL 12 mol·L-1的盐酸与足量MnO 反应,
2 2
制得的氯气的物质的量小于0.15 mol,根据2Al+3Cl 2AlCl ,生成的AlCl 的物质的量小于0.10 mol,
2===== 3 3
质量小于133.5 g·mol-1×0.10 mol=13.35 g,C项错误;实验过程中应先点燃A处的酒精灯,使产生的氯气
排尽装置中的氧气,再点燃D处的酒精灯,防止D处加热时铝和氧气发生反应,D项正确。
10.碘是人体必需的微量元素,也可用于工业、医药等领域。大量的碘富集于海藻灰(主要成分是NaI)
中,因此从海藻灰中提取碘,可有效利用海洋资源。
(1)某兴趣小组以海藻灰为原料进行I 的制备实验。具体步骤如下:将海藻灰加热浸泡后,得到了 NaI
2
溶液,将适量NaSO 固体溶于NaI溶液中,再将CuSO 饱和溶液滴入上述溶液中,生成白色CuI沉淀,该
2 3 4
反应的离子方程式为______________________________。
(2)待 I-沉淀完全后,过滤,将沉淀物置于小烧杯中,在搅拌下逐滴加入适量浓 HNO ,观察到
3
________(颜色)气体放出,________(颜色)晶体析出。出于安全和环保考虑,该实验操作需在____________(条件)下进行。该反应的化学方程式为________________________。
(3)用倾析法弃去上清液,固体物质用少量水洗涤后得到粗 I ,进一步精制时,选择必需的仪器搭建装
2
置,并按次序排列:________(夹持装置略)。
【解析】(1)Na SO 作还原剂,CuSO 作氧化剂,故该反应的离子方程式为 2Cu2++SO+2I-+
2 3 4
HO===2CuI+SO+2H+。
2
(2)CuI中的亚铜离子和碘离子均能被浓硝酸氧化,氧化产物分别为 Cu2+和I ,还原产物为NO ,其反
2 2
应的化学方程式为2CuI+8HNO(浓)===4Cu(NO)+2NO ↑+I+4HO,其中NO 为红棕色有毒气体,需在
3 3 2 2 2 2 2
通风条件下进行、I 为紫黑色固体。
2
(3)因为碘单质受热易升华,故采用蒸馏法提纯碘单质。用到的仪器有A烧杯、C石棉网(防止温度过高,
升华速度大于冷凝速度)、D酒精灯、F装冷水的圆底烧瓶用于冷凝。其装置为把粗碘放入烧杯内,将装有
冷水的烧瓶放在烧杯上,垫上石棉网用酒精灯加热,其连接顺序为DCAF。
【答案】(1)2Cu2++SO+2I-+HO===2CuI+SO+2H+
2
(2)红棕色 紫黑色 通风条件 2CuI+8HNO(浓)===2Cu(NO)+4NO ↑+I+4HO
3 3 2 2 2 2
(3)DCAF
1.(2020·浙江7月选考)黄色固体X,可能含有漂白粉、FeSO、Fe(SO)、CuCl、KI之中的几种或全部。将
4 2 4 3 2
X与足量的水作用,得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是( )
A.X中含KI,可能含有CuCl
2
B.X中含有漂白粉和FeSO
4
C.X中含有CuCl,Y中含有Fe(OH)
2 3
D.用HSO 酸化溶液Z,若有黄绿色气体放出,说明X中含有CuCl
2 4 2
【答案】C
【解析】由黄色固体X与足量的水作用得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z可知,X中含有
CuCl 、漂白粉,至少含有FeSO、Fe(SO) 中的一种,不含KI,A、B项错误,C项正确;漂白粉中含有CaCl
2 4 2 4 3 2
和Ca(ClO),用硫酸酸化可得到氯气,由题述实验现象不能说明X中含有CuCl,D项错误。
2 2
2.(2020·天津卷)在全国人民众志成城抗击新冠病毒期间,使用的“84消毒液”的主要有效成分是( )
A.NaOH B.NaClC.NaClO D.NaCO
2 3
【答案】C
【解析】“84消毒液”可由氯气与NaOH溶液反应制取:2NaOH+Cl===NaCl+NaClO+HO,“84消毒
2 2
液”的有效成分是NaClO,C项正确。