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2019-2020年高考化學分類題庫 考點14 氯元素單質及其重要化合物 ．(xx北京高考11)某消毒液的主要成分為NaClO,還含有一定量的NaOH,下列用來解釋事實的方程式中,不合理的是(已知:飽和NaClO溶液的pH約為11) A．該消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制備:Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O B．該消毒液的pH約為12:ClO－＋H2OHClO＋OH－ C．該消毒液與潔廁靈(主要成分為HCl)混用,產生有毒Cl2:2H＋＋Cl－＋ClO－Cl2↑＋H2O D．該消毒液加白醋生成HClO,可增強漂白作用:CH3COOH＋ClO－HClO＋CH3COO－ 【解題指南】解答本題時應注意以下兩點: (1)HClO是弱酸,有氧化性,鹽酸有還原性。 (2)HClO的濃度大,漂白作用強。 【解析】選B。氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,A正確;該消毒液的pH約為12,而飽和NaClO溶液的pH約為11,故用水解解釋不合理,pH約為12是因為溶液中還含有氫氧化鈉,B錯誤;C項二者發(fā)生歸中反應生成氯氣,正確;D項,發(fā)生反應CH3COOH＋ClO－HClO＋CH3COO－,增大了HClO的濃度,漂白作用增強,正確。 【誤區(qū)提醒】解答本題的B項如果沒有看到“該消毒液的pH約為12”“飽和NaClO溶液的pH約為11”則容易用水解解釋而誤認為B項合理。 ．(xx全國卷Ⅱ12)海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法錯誤的是 ( ) A．向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴 B．粗鹽可采用除雜和重結晶等過程提純 C．工業(yè)生產中常選用NaOH作為沉淀劑 D．富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質溴,再用SO2將其還原吸收 【解題指南】解答本題時應注意以下兩點: (1)確定每步加入物質的作用; (2)選擇沉淀劑時要注意廉價性和易得性。 【解析】選C。氯氣具有強氧化性,能和溴離子反應生成溴單質,向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴,A正確;提純粗鹽可以采用除雜、重結晶的方法,B正確;工業(yè)常選用石灰乳作為沉淀劑,用氫氧化鈉不經濟,C錯誤;富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質溴,再用SO2將其還原吸收,D正確。 ．(xx山東高考10)某化合物由兩種單質直接反應生成,將其加入Ba(HCO3)2溶液中同時有氣體和沉淀產生。下列化合物中符合上述條件的是 ( ) A．AlCl3 B．Na2O C．FeCl2 D．SiO2 【解析】選A。AlCl3可由Al與Cl2反應制得,AlCl3與Ba(HCO3)2反應生成CO2和Al(OH)3沉淀,A正確;Na2O與Ba(HCO3)2反應沒有氣體生成,B錯誤;FeCl2不能由兩種單質直接反應生成,C錯誤;SiO2不與Ba(HCO3)2反應,D錯誤。 ．(xx福建高考25)某化學興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進行有關探究實驗。 實驗一　制取氯酸鉀和氯水 利用下圖所示的實驗裝置進行實驗。 (1)制取實驗結束后,取出B中試管冷卻結晶,過濾,洗滌。該實驗操作過程需要的玻璃儀器有　　　　。 (2)若對調B和C裝置的位置,　　　　(填“能”或“不能”)提高B中氯酸鉀的產率。 實驗二　氯酸鉀與碘化鉀反應的研究 (3)在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。該小組設計了系列實驗研究反應條件對反應產物的影響,其中系列a實驗的記錄表如下(實驗在室溫下進行): 試管編號 1 2 3 4 0.20 molL－1KI/mL 1.0 1.0 1.0 1.0 KClO3(s)/g 0.10 0.10 0.10 0.10 6.0 molL－1H2SO4/mL 0 3.0 6.0 9.0 蒸餾水/mL 9.0 6.0 3.0 0 實驗現(xiàn)象 ①系列a實驗的實驗目的是　 。 ②設計1號試管實驗的作用是　 。 ③若2號試管實驗現(xiàn)象為“黃色溶液”,取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍色;假設氧化產物唯一,還原產物為KCl,則此反應的離子方程式為　 。 實驗三　測定飽和氯水中氯元素的總量 (4)該小組設計的實驗方案為:使用如圖裝置,加熱15.0 mL飽和氯水試樣,測定產生氣體的體積。此方案不可行的主要原因是 。(不考慮實驗裝置及操作失誤導致不可行的原因) (5)根據(jù)下列資料,為該小組設計一個可行的實驗方案(不必描述操作過程的細節(jié)): 。 資料:ⅰ.次氯酸會破壞酸堿指示劑; ⅱ.次氯酸或氯水可被SO2、H2O2和FeCl2等物質還原成Cl－。 【解題指南】解答本題時應注意以下兩點: (1)化學實驗裝置的識別; (2)化學實驗方案設計的分析與評價。 【解析】(1)制取實驗結束后,取出B中試管冷卻結晶、過濾、洗滌。根據(jù)進行該實驗操作過程使用的儀器可知:在該實驗操作過程需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管。 (2)Cl2與熱的KOH溶液發(fā)生反應產生氯酸鉀和氯化鉀及水,與冷的KOH發(fā)生反應產生KCl、KClO和水。因此若對調B和C裝置的位置,可以除去Cl2中的雜質HCl氣體,故能提高B中氯酸鉀的產率。 (3)①根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:KI、KClO3的物質的量不變,改變的只有硫酸的體積和水的多少,二者的和相等,可見研究的目的就是研究反應體系中硫酸濃度對反應產物的影響。 ②設計1號試管實驗時沒有加入硫酸溶液,即硫酸的濃度是0,可以進行對照實驗,比較不同濃度的硫酸對反應產物影響。 ③若2號試管實驗現(xiàn)象為“黃色溶液”,取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍色,證明產生了I2;假設氧化產物唯一,還原產物為KCl,根據(jù)氧化還原反應中電子守恒、電荷守恒及原子守恒,可得該反應的離子方程式為Cl＋6I－＋6H＋Cl－＋3I2＋3H2O。 (4)該小組設計的實驗方案為使用題干裝置,加熱15.0 mL飽和氯水試樣,測定產生氣體的體積。此方案不可行,主要原因是在溶液中存在Cl2的重新溶解及HClO分解產生HCl和氧氣等。 (5)由于次氯酸會破壞酸堿指示劑,因此實驗設計時不用酸堿指示劑,可以利用氯水的強氧化性,向該溶液中加入足量的H2O2溶液,發(fā)生氧化還原反應產生Cl－,H2O2被氧化為O2,然后加熱除去過量的H2O2,冷卻,再加入足量的硝酸銀溶液,發(fā)生沉淀反應生成AgCl沉淀,稱量沉淀質量可根據(jù)物質的元素組成確定其中含有的氯元素的質量。 答案:(1)燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管(不填“膠頭滴管”也可) (2)能 (3)①研究反應體系中硫酸濃度對反應產物的影響 ②硫酸濃度為0的對照實驗 ③Cl＋6I－＋6H＋Cl－＋3I2＋3H2O (4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等,此方案無法測算試樣含氯總量(或其他合理答案) (5)量取一定量的試樣,加入足量的H2O2溶液,加熱除去過量的H2O2,冷卻,再加入足量的硝酸銀溶液,稱量沉淀質量(或其他合理答案) ．(xx重慶高考9)(15分)ClO2與Cl2的氧化性相近。在自來水消毒和果蔬保鮮等方面應用廣泛。某興趣小組通過圖1裝置(夾持裝置略)對其制備、吸收、釋放和應用進行了研究。 (1)儀器D的名稱是　　　　。安裝F中導管時,應選用圖2中的　　　　。 (2)打開B的活塞,A中發(fā)生反應:2NaClO3＋4HCl2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收,滴加稀鹽酸的速度宜　　　　(填“快”或“慢”)。 (3)關閉B的活塞,ClO2在D中被穩(wěn)定劑完全吸收生成NaClO2,此時F中溶液的顏色不變,則裝置C的作用是 。 (4)已知在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應生成NaCl并釋放出ClO2,該反應的離子方程式為 ,在ClO2釋放實驗中,打開E的活塞,D中發(fā)生反應,則裝置F的作用是　 。 (5)已吸收ClO2氣體的穩(wěn)定劑Ⅰ和穩(wěn)定劑Ⅱ,加酸后釋放ClO2的濃度隨時間的變化如圖3所示,若將其用于水果保鮮,你認為效果較好的穩(wěn)定劑是　　　　,原因是　 。 【解題指南】解答本題時應注意以下兩點: (1)反應物濃度越大,化學反應速率越快; (2)淀粉遇碘單質變藍。 【解析】(1)根據(jù)儀器特征,儀器D的名稱是錐形瓶;根據(jù)操作分析,F裝置應是Cl2和KI反應,所以應長管進氣,短管出氣,選b。 (2)為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收,滴加稀鹽酸的速度要慢。 (3)F裝置中若有Cl2,則發(fā)生Cl2＋2KI2KCl＋I2,淀粉遇碘變藍,所以F中溶液的顏色不變,則裝置C的作用是吸收Cl2。 (4)在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應生成NaCl并釋放出ClO2,該反應的離子方程式為4H＋＋5ClCl－＋4ClO2↑＋2H2O;在ClO2釋放實驗中,打開E的活塞,D中發(fā)生反應,則裝置F的作用是驗證是否有ClO2生成。 (5)根據(jù)圖3可知,穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2,能較長時間維持保鮮所需的濃度,所以穩(wěn)定劑Ⅱ效果較好。 答案:(1)錐形瓶　b　 (2)慢　 (3)吸收Cl2 (4)4H＋＋5ClCl－＋4ClO2↑＋2H2O 　驗證是否有ClO2生成 (5)穩(wěn)定劑Ⅱ　 穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2,能較長時間維持保鮮所需的濃度 ．(xx江蘇高考19)實驗室用下圖所示裝置制備KClO溶液,并通過KClO溶液與Fe(NO3)3溶液的反應制備高效水處理劑K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性質:①可溶于水、微溶于濃KOH溶液,②在0℃~5℃、強堿性溶液中比較穩(wěn)定,③在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解,④在酸性至弱堿性條件下,能與水反應生成Fe(OH)3和O2。 (1)裝置A中KMnO4與鹽酸反應生成MnCl2和Cl2,其離子方程式為　　　　　　　　　　　 　　　,將制備的Cl2通過裝置B可除去　　　　　(填化學式)。 (2)Cl2與KOH在較高溫度下反應生成KClO3。在不改變KOH溶液的濃度和體積的條件下,控制反應在0℃~5℃進行,實驗中可采取的措施是　　　　 　　　、　 　　　　　。 (3)制備K2FeO4時,KClO飽和溶液與Fe(NO3)3飽和溶液的混合方式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)提純K2FeO4粗產品[含有Fe(OH)3、KCl等雜質]的實驗方案為:將一定量的K2FeO4粗產品溶于冷的3 molL－1KOH溶液中,　　　　　　　　　　 　　 (實驗中須使用的試劑有:飽和KOH溶液,乙醇;除常用儀器外須使用的儀器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。 【解析】(1)根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒配平該離子方程式為2Mn＋16H＋＋10Cl－2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O,鹽酸容易揮發(fā),制備的Cl2含有HCl、水蒸氣等雜質,而HCl極易溶于水,通過飽和食鹽水除去HCl。 (2)可以采取的措施有緩慢滴加鹽酸控制產生Cl2的速率,裝置C用冰水浴控制反應溫度。 (3)根據(jù)K2FeO4的性質中②③④可知,應將Fe(NO3)3飽和溶液緩慢滴加到KClO溶液中。 (4)先過濾除去Fe(OH)3,再溶于濃KOH溶液,過濾出K2FeO4,后用無水乙醇洗滌,減少K2FeO4溶解而引起的損失。 答案:(1)2Mn＋16H＋＋10Cl－2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O　HCl (2)緩慢滴加鹽酸　裝置C加冰水浴 (3)在攪拌下,將Fe(NO3)3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中 (4)用砂芯漏斗過濾,將濾液置于冰水浴中,向濾液中加入飽和KOH溶液,攪拌、靜置,再用砂芯漏斗過濾,晶體用適量乙醇洗滌2～3次后,在真空干燥箱中干燥 【誤區(qū)提醒】沒有注意到題干中所給的K2FeO4的性質,K2FeO4在0℃~5℃、強堿性溶液中比較穩(wěn)定,在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解,在酸性至弱堿性條件下,K2FeO4能與水反應生成Fe(OH)3和O2,故制備K2FeO4時,將KClO飽和溶液加入Fe(NO3)3飽和溶液中。