1、第5讲 高一化学学科素养能力竞赛专题训练氯及其化合物【题型目录】模块一:易错试题精选模块二:培优试题精选模块三:名校竞赛试题精选【典型例题】模块一:易错试题精选1NaClO溶液是常用的杀菌消毒剂,制备时需控制温度,使用时需现配现用。下列反应的离子方程式正确的是A与NaOH溶液在较低温度下反应生成NaClO:B若温度偏高,与NaOH溶液反应可生成:CNaClO溶液与空气中反应可生成:DHC1O在水中见光分解:【答案】C【详解】A与溶液在较低温度下反应生成、NaCl和水,则其离子反应式为:,故A错误;B若温度偏高,与溶液反应可生成和NaCl,则其离子反应方程式为:,故B错误;C溶液与空气中反应可生成:,故C正确;D在水中见光分解生成氧气和HCl,则其离子反应方程式为:,故D错误;答案选C。2下列说法错误的是A纯净的H2可以在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰B氯气的水溶液可以导电,说明氯气是电解质C氯水和漂白粉都常用于自来水的处理,二者的作用原理是相同的D工业上制漂白粉的方法是:将氯气通入石灰乳中制取漂白粉【答案】B【详解】A纯净的H2可以在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,生成氯化氢,
2、A正确;B氯气的水溶液可以导电,是因为含有自由移动的阴阳离子,氯气是单质,不是电解质也不是非电解质,B错误;C氯水和漂白粉都常用于自来水的处理,二者的作用原理是相同的,均是利用其强氧化性,C正确;D工业上制漂白粉的方法是:将氯气通入石灰乳中制取漂白粉,生成氯化钙、次氯酸钙和水,D正确;答案选B。3工业上用的漂白剂主要是漂白粉而不是次氯酸,其主要原因是A漂白粉氧化性强于次氯酸B漂白粉较次氯酸经济C漂白粉较次氯酸稳定、易保存D漂白粉较次氯酸易于制备【答案】C【详解】工业上用的漂白剂主要是漂白粉而不是次氯酸,其主要原因是HClO不稳定,受热易分解,而漂白粉的有效成分Ca(ClO)2是盐,比HClO稳定,易保存,故合理选项是C。4为探究氯气的某些性质,设计如下装置。下列有关反应的离子方程式不正确的是A用产生黄绿色气体:B乙可制得饱和氯水:C丙中溶液显棕黄色:D丁可用于处理尾气:【答案】B【详解】AKMnO4与浓盐酸在常温下发生氧化还原反应产生KCl、MnCl2、Cl2、H2O,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,结合物质的拆分原则,可知该反应的离子方程式为:,A正确;BHClO是弱酸,应该写化学
3、式,反应的离子方程式应该为,B错误;CCl2具有强氧化性,与FeCl2反应产生FeCl3,该反应的离子方程式应该为:,C正确;DCl2是大气污染物,根据其能够与NaOH溶液反应产生NaCl、NaClO、H2O的性质,可以用NaOH溶液进行尾气处理,反应的离子方程式应该为:,D正确;故合理选项是B。5某实验小组进行的制备和性质探究,下列装置和药品能实现相应实验目的的是A利用甲制备B利用乙除去中混有的HCl杂质C利用丙探究无漂白性D利用丁观察和燃烧反应的火焰颜色【答案】B【详解】A浓盐酸与二氧化锰反应需要加热,图中缺少酒精灯,故A错误;BHCl极易溶于水,食盐水抑制氯气的溶解,导管长进短出、洗气可分离,故B正确;C氯气与水反应生成的HClO可使鲜花褪色,不能探究Cl2无漂白性,应选干燥的有色花,故C错误;D氢气具有可燃性,应向干燥的氯气中通入氢气,故D错误;故选:B。6中国疾控中心指出,消毒是疫情防控的重要措施。含氯消毒剂是高效、安全的杀菌消毒剂。(1)漂白粉主要用于游泳池水等的杀菌和消毒,久置空气中会呈稀粥状而失去漂白作用,用化学方程式表示漂白粉在空气中失效的原因_。84消毒液是一种家用
4、消毒剂,原因是具有_性。(2)新制氯水常用于杀菌消毒,在时将氯气溶于水形成氯气-氯水体系,该体系中、和的物质的量分数()随变化的关系如图所示。由图分析,用氯气处理饮用水时,与两种情况下,_时杀菌效果强。当时,氯水中含氯元素的微粒有、和_。(3)是国际上公认的安全、无毒、无“三致”效应(致癌、致畸、致突变)的杀菌消毒剂。根据世界环保联盟的要求,将逐渐取代成为自来水的消毒剂。工业上常用溶液和溶液混合并加入酸化制得,且产物中有,则在该反应中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为_。已知在进行饮用水消毒时转化为,则与的消毒能力之比为_。(写最简整数比;消毒能力用单位质量消毒剂得电子多少来衡量)【答案】(1) 、 氧化(2) 6 (3) 12 7127【解析】(1)漂白粉在空气中和二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸:,次氯酸不稳定见光会受热分解为盐酸和氧气:;具有强氧化性,能杀灭病菌,故可以用于消毒;(2)次氯酸具有强氧化性,HClO灭菌效果强于,HClO浓度越大则杀菌效果越好,6时,HClO浓度更大,则杀菌效果强。在时将氯气溶于水形成氯气-氯水体系,存在平衡Cl2(aq)+H2OH+Cl-+HClO
5、,则当时,氯水中含氯元素的微粒有、和Cl-;(3)溶液和溶液混合并加入酸化制得,且产物中有,则在该反应中氯元素化合价由+5变为+4得到还原产物,中硫元素化合价由+4变为+6得到氧化产物,由电子守恒可知,2e-2,故氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2。已知在进行饮用水消毒时转化为,5e-;氯气消毒液转化为,2e-;则与的消毒能力之比为7127。7氯化铁是一种水处理剂,现通过下列装置制取少量氯化铁:已知:氯化铁的熔点306、沸点316,易升华,易吸收空气里的水分而变质。氯化铁的摩尔质量为162.5 。(1)仪器a的名称是_。装置A中烧瓶内盛有适量,发生反应的化学方程式是_。(2)装置B的作用是_。(3)温度超过400时,装置D中产生一种摩尔质量为325g 的物质,该物质的化学式是_。(4)装置F中发生主要反应的离子方程式是_。(5)连接装置E和球形干燥管的导管可能出现堵塞现象,其原因是_。【答案】(1) 分液漏斗 (2)除去中HCl气体(3)或(4)(5)氯化铁易升华,当温度降低易转化为固体,堵塞导管【分析】A中MnO2与浓盐酸共热产生氯气,因为盐酸具有挥发性,需用B盛有饱和食盐水的
6、洗气装置除去氯气中的HCl,再用盛有浓H2SO4的洗气装置C干燥氯气,干燥的氯气在D和铁粉反应生成氯化铁,E用来收集氯气,而氯气有毒,需要用F中的NaOH溶液吸收多余的氯气,以防污染空气。(1)仪器a的名称是分液漏斗,装置A中烧瓶内盛有适量MnO2,MnO2与浓盐酸共热生成氯气、氯化锰和水,反应的化学方程式为: ;故答案为:分液漏斗;(2)装置B盛有饱和食盐水,除去氯气中的HCl,故答案为:除去氯气中的HCl;(3)温度超过400时,装置D中产生一种摩尔质量为325g . mol-1的物质, 该物质为铁的氯化物,该物质的化学式是或,故答案为: 或;(4)装置F中NaOH溶液吸收多余的氯气,发生反应的离子方程式是,故答案为: ;(5)连接装置E和球形干燥管的导管可能出现堵塞现象,其原因是氯化铁易升华,当温度降低易转化为固体,堵塞导管,故答案为:氯化铁易升华,当温度降低易转化为固体,堵塞导管。8实验室可用如图装置制备无水。已知易升华,易吸收水分而潮解。请回答下列问题:(1)连接好仪器后首先应进行的操作是_。(2)A装置中发生反应的离子方程式为_,被氧化的物质是_(填化学式)。当生成71g时
7、,转移的电子数为_。此反应中当加入一定量的浓盐酸与足量反应,实际生成的体积小于理论值的原因是_。(3)装置G中反应的化学方程式为_。(4)装置D、E之间使用短粗导管的原因是_。(5)F中所装试剂为_。【答案】(1)检查装置的气密性(2) 2或 盐酸浓度降低到一定值后反应即停止(3)(4)防止生成的凝结成固体堵塞导管(5)浓硫酸【分析】A装置用二氧化锰与浓盐酸制取氯气中混有氯化氢气体和水蒸气,故在反应前需除去,则B中为饱和食盐水除去氯化氢,C中浓硫酸除去水蒸气,D中干燥的氯气与铁粉反应,E中收集氯化铁,G用氢氧化钠吸收未反应完的氯气,因为无水FeCl3在空气中易潮解,遇水水解,故F中为浓硫酸防止G中的水蒸气进入E装置,以此来解析;(1)由于有气体参加反应,则连接好仪器后首先应进行的操作是检查装置的气密性;(2)A装置用二氧化锰与浓盐酸制取氯气,A装置中发生反应的离子方程式为;HCl中Cl元素的化合价升高,被氧化。反应中生成1mol氯气转移2mol电子,故生成71g(即1mol)时,转移的电子数为2或;由于随着反应的进行,盐酸浓度降低到一定值后反应即停止,因此当加入一定量的浓盐酸与足量Mn
8、O2反应,实际生成的Cl2体积小于理论值;(3)装置G中为氯气和氢氧化钠溶液的反应,化学方程式为;(4)已知FeCl3易升华,遇冷也易凝固,用粗硬质玻璃管直接连接装置D和E,防止氯化铁凝结为固体后堵塞导气管;(5)根据以上分析可知F中所装试剂为浓硫酸,目的是防止G中的水蒸气进入E导致FeCl3吸水潮解。9组装下列装置可用于制备Cl2并验证其性质(部分夹持仪器已省略);已知:苯的密度比水的小且难溶于水。回答下列问题:I.Cl2的制备(1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸,则相关的化学反应方程式为:_;装置B中饱和食盐水的作用是_。II.Cl2的性质(2)将氯水滴在蓝色石蕊试纸上,试纸先变红后褪色,说明氯水具有_(填性质)。(3)实验室常用氢氧化钠溶液吸收多余的Cl2,写出该反应的离子方程式:_。(4)比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱。打开K2,关闭K1,向C中缓缓通入少量氯气时,离子反应方程式为_;当装置C中溶液刚变为黄色时,_(写出开关操作)。用玻璃棒蘸取少量C中溶液滴在淀粉KI试纸上,观察到的现象是_;说明氯、溴、碘单质的氧化性由强到弱的顺序为_。【答案】(1) MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O 除去Cl2中的HCl气体(2)酸性和漂白性(3)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O(4) Cl2+2Br-=Br2+2Cl- 打开K1,关闭K2 试纸变蓝色 Cl2Br2I2【分析】由实验装置图可知,装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氨气中混有氯化氢和水蒸气,装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置C中盛有的溴化钾溶液与氯气发生置换反应,验证氯气和溴的氧化性强弱,装置D中氢氧化钠溶液用于吸收有毒的氯气,防止污染空气,气球用于实验时吸收储存氯气,防止生成的氯气导致容器中气压增大而发生意外事故。(1)装置A制备氯气的反应为二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为:M
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