氯及其化合物的制备与性质(含解析)

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．②①③C．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．①②③B．②③④C．①②④D．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CO2C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abcdⅠ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)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O除去Cl2中的HClB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)SOeq\o\al(2－,3)＋Cl2＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋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)SOeq\o\al(2－,3)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－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O2S＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))S2Cl2(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)SCl2S(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＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))S2Cl2。(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＋H2OCCl3CHO＋HClO→CCl3COOH(三氯乙酸)＋HCl②相关物质的相对分子质量及部分物理性质如表所示：C2H5OHCCl3CHOCCl3COOHC2H5Cl相对分子质量46147.5163.564.5熔点/℃－114.1－57.558－138.7沸点/℃78.397.819812.3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＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)。答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))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)eq\o(=,\s\up7(△))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(S2Oeq\o\al(2－,3))＝0.02000mol·L－1×20.00×10－3L＝4.0×10－4mol，根据I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)知，4.0×10－4molS2Oe