2020届全国高考化学：第四单元主题9氯及其重要化合物学案含答案.pdf

主题主题 9:9:氯及其重要化合物氯及其重要化合物海水资源的开发利用海水资源的开发利用命题氯气、氯水的性质及应用一1.下列说法正确的是()A.(2017 年天津理综,1)用氯气处理水中的 Cu2+、Hg2+等重金属离子B.(2016 年四川理综,1)氯气作水的杀菌消毒剂C.(2016 年全国卷,10)将 Cl2与 HCl 混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2D.(2015 年江苏,9)氯气溶于水的离子方程式:Cl2+H2O2H+Cl-+ClO-【解析】氯气与 Cu2+、Hg2+等重金属离子不反应,不能用 Cl2处理水中的 Cu2+、Hg2+等重金属离子,可用Na2S处理,A项错误;氯气与水作用生成盐酸和次氯酸,次氯酸有强氧化性,能够杀菌消毒,B项正确;Cl2与 HCl 的混合气体通过饱和食盐水和浓硫酸后得到干燥、纯净的Cl2,C 项错误;Cl2与水反应生成的 HClO 为弱电解质,离子方程式中不可拆开书写,D 项错误答案】B2.下列有关说法正确的是()A.(2016 年全国卷,9)浓盐酸与 MnO2反应制备纯净 Cl2,可将气体产物先通过浓硫酸,后通过饱和食盐水B.(2015 年广东理综,22)向含 I-的无色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液,若溶液变成蓝色,则氧化性:Cl2I2C.(2015年浙江理综,8)为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照即可D.(2017 年全国卷,10)启普发生器可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气【解析】浓盐酸与 MnO2反应制备纯净的 Cl2,气体产物应先通过饱和食盐水,后通过浓硫酸,否则不能除去水蒸气,A 项错误;向含 I-的无色溶液中滴加少量新制氯水,发生反应 Cl2+2I-2Cl-+I2,淀粉遇碘变蓝,说明氧化性 Cl2I2,B 项正确;氯水具有漂白性,pH 试纸先变色后被漂白,所以不能用 pH 试纸测氯水的 pH,C 项错误;启普发生器不能加热,适合块状固体与液体在常温下反应,而实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制氯气需要加热,且二氧化锰是粉末状固体,故不能用启普发生器制备氯气,D 项错误。

答案】B3.(2016 年上海,9)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【解析】在氯水中存在反应 Cl2+H2OH+Cl-+HClO,若使溶液中c(HClO)增大,则溶液的漂白性会增强由于酸性 HClH2CO3HClO,所以向溶液中加入碳酸钙粉末,会发生反应 2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO2,使化学平衡正向移动,导致c(HClO)增大,则溶液的漂白性会增强,A项符合题意;若加入稀硫酸,溶液中c(H+)增大,平衡逆向移动,c(HClO)减小,溶液的漂白性减弱,B 项不符合题意;加入氯化钙溶液,溶液中c(Cl-)增大,平衡逆向移动,导致c(HClO)减小,溶液的漂白性减弱,C 项不符合题意;加入SO2的水溶液,发生反应SO2+Cl2+2H2O白性减弱,D 项不符合题意答案】A命题含氯化合物的应用与工艺流程2HCl+H2SO4,平衡逆向移动,c(HClO)减小,溶液的漂二4.下列有关说法正确的是()A.(2018 年全国卷,7)漂白粉可用于生活用水的消毒B.(2017 年江苏,3)ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒C.(2014 年江苏,4)漂白粉在空气中不稳定,可用于漂白纸张D.(2014 年全国卷,8)漂白粉在空气中久置变质,是因为漂白粉中的 CaCl2与空气中的 CO2反应生成CaCO3【解析】漂白粉具有强氧化性,可用于生活用水的消毒,A 项正确;二氧化氯具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,B项错误;漂白粉具有强氧化性,可用于漂白纸张,与其稳定性无关,C项错误;CaCl2与CO2不反应,D 项错误。

答案】A5.(2016年全国卷,28节选)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:回答下列问题:(1)NaClO2中 Cl 的化合价为2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:3)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克 Cl2的氧化能力NaClO2的有效氯含量为计算结果保留两位小数)【解析】(1)由化合价规则知,NaClO2中Cl的化合价为+32)由工艺流程图可以看出SO2、H2SO4、NaClO3为反应物,ClO2、NaHSO4为生成物,再根据化合价升降法配平得出化学方程式为SO2+H2SO4+2NaClO32ClO2+2NaHSO43)由信息知,要求出每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克 Cl2的氧化能力,先求得 1 g NaClO2变为 Cl-转移的电子的物质的量为 190.54 mol,再设有x g Cl2变为 Cl-的氧化能力与 1 g NaClO2的氧化能力相当,列方程得 190.54=x712,解得x=1.57,即有效氯含量答案】(1)+3(2)2NaClO3+H2SO4+SO2(3)1.576.(2018 年全国卷,27)KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。

回答下列问题:(1)KIO3的化学名称是2)利用“KClO3氧化法”制备 KIO3工艺流程如图所示:2NaHSO4+2ClO2“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和 KCl逐 Cl2”采用的方法是滤液”中的溶质主要是调 pH”中发生反应的化学方程式为3)KIO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示写出电解时阴极的电极反应式:电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为,其迁移方向是与“电解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之处有(写出一点)解析】(2)Cl2的溶解度随温度的升高而降低,所以可以用加热的方法来达到“逐Cl2”的目的;KH(IO3)2和 KCl 的分离可以根据溶解度的不同,采用结晶法分离,滤液中的溶质主要是KCl;要使KH(IO3)2转化为 KIO3,可以加入 KOH 调节 pH,发生反应 KH(IO3)2+KOHHIO3+KOHKIO3+H2O,从而避免引入新的杂质离子2OH-+H2电解过程中阳极反2KIO3+H2O 或(3)电解液是 KOH 溶液,阴极的电极反应式为 2H2O+2e-应式为 I-+6OH-6e-I+3H2O,阳极的 K+通过阳离子交换膜由电极a 迁移到电极 b。

KClO3氧化法”的主要不足之处是产生Cl2,易污染环境答案】(1)碘酸钾(2)加热KClKH(IO3)2+KOH(3)2H2O+2e-K+由 a 到 b产生 Cl2,易污染环境命题卤素离子的鉴别与探究实验三7.下列说法正确的是()A.(2017 年天津理综,4)鉴别 NaBr 和 KI 溶液分别加新制氯水后,用 CCl4萃取B.(2017 年江苏,13)向某黄色溶液中加入淀粉 KI 溶液,溶液呈蓝色,溶液中含 Br22OH-+H22KIO3+H2O(或 HIO3+KOHKIO3+H2O)C.(2015 年四川理综,3)用除去氯气中的 HCl 气体D.(2016 年四川理综,2)向某食盐溶液中滴加淀粉溶液,溶液颜色不变,该食盐中一定没有添加KIO3【解析】鉴别NaBr和KI溶液,分别加入新制氯水后,用CCl4萃取,Br2的CCl4溶液呈橙色,I2的CCl4溶液呈紫红色,A 项正确;溶液变蓝,说明有碘单质生成或本来就有碘单质,能把碘离子氧化为碘单质的黄色溶液除了可能是溴水外,还可能是含其他氧化剂(如 Fe3+)的溶液,B 项错误;除去氯气中的 HCl 气体应该通过饱和食盐水,C 项错误;碘单质遇到淀粉显蓝色,向食盐溶液中滴加淀粉溶液颜色不变,说明食盐中没有碘单质,无法确定其是否含有碘酸钾,D 项错误。

答案】A8.(2015 年福建理综,25)某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验实验一制取氯酸钾和氯水利用如图所示的实验装置进行实验1)制取实验结束后,取出 B 中试管冷却结晶,过滤,洗涤该实验操作过程需要的玻璃仪器有2)若对调 B 和 C 装置的位置,(填“能”或“不能”)提高B 中氯酸钾的产率实验二氯酸钾与碘化钾反应的研究(3)在不同条件下 KClO3可将 KI 氧化为 I2或 KIO3该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响,其中系列 a 实验的记录表如下(实验在室温下进行):试管编号0.20 molL-112341.01.01.01.0KI/mLKClO3(s)/g6.0 molL-10H2SO4/mL蒸馏水/mL实验现象9.06.03.0系列 a 实验的实验目的是设计 1 号试管实验的作用是若 2 号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯一,还原产物为 KCl,则此反应的离子方程式为实验三测定饱和氯水中氯元素的总量(4)该小组设计的实验方案为:使用如图装置,加热 15.0 mL饱和氯水试样,测定产生气体的体积此方案不可行的主要原因是。

不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)03.06.09.00.10 0.10 0.100.10(5)根据下列资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节):资料:.次氯酸会破坏酸碱指示剂;.次氯酸或氯气可被 SO2、H2O2和 FeCl2等物质还原成 Cl-解析】(1)过滤时需要使用烧杯、漏斗、玻璃棒2)由于从 A 中出来的气体中含有 HCl,HCl也能与 KOH 溶液反应,若 B、C 对调,则进入 KOH 溶液中的气体就不含 HCl,这样有利于提高 KClO3的产率3)实验中混合溶液总体积相同、KI 及 KClO3用量相同,但硫酸用量不同,因此实验的目的是探究硫酸浓度大小对反应产物的影响1 号试管中没有硫酸,是用于进行对照实验的该溶液能使淀粉溶液变蓝表明氧化产物是单质碘,又因为酸性条件下 Cl的还原产物是 Cl-,故离子方程式为Cl+6H+6I-Cl-+3I2+3H2O4)从烧瓶中挥发出的氯气又会有一部分重新溶解在水中,同时HClO 分解导致与水发生反应的氯气量增加、氯气可溶于水,不可能全部从水中逸出,故此方案无法测量水中氯元素的总量5)因次氯酸会破坏酸碱指示剂,因此实验不用酸碱指示剂,可加入适当还原剂,如 H2O2、FeCl2等,将氯水中的氯元素全部转化为Cl-,然后加入足量的 AgNO3溶液,测量生成沉淀的质量,然后进行计算。

答案】(1)烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可)(2)能(3)研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响硫酸浓度为 0 的对照实验Cl+6I-+6H+-Cl-+3I2+3H2O(4)因存在 Cl2的重新溶解、HClO 分解等,此方案无法测算试样含氯总量(或其他合理答案)(5)量取一定量的试样,加入足量的 H2O2溶液,加热除去过量的 H2O2,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,称量沉淀质量(或其他合理答案)9.(2015 年重庆理综,9)ClO2与 Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛某兴趣小组通过图 1 装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究图 1(1)仪器 D 的名称是安装 F 中导管时,应选用图 2 中的图 2(2)打开 B 的活塞,A 中发生反应:2NaClO3+4HCl2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O,为使 ClO2在 D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜(填“快”或“慢”)3)关闭 B 的活塞,ClO2在 D 中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时 F 中溶液的颜色不变,则装置 C 的作用是4)已知在酸性条件下 NaClO2可发生反应生成 NaCl 并释放出 ClO2,该反应的离子方程式为。

在 ClO2释放实验中,打开 E 的活塞,D 中发生反应,则装置 F 的作用是5)已吸收 ClO2气体的稳定剂和稳定剂,加酸后释。