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專(zhuān)題12 氯及其化合物 （滿分60分 時(shí)間30分鐘） 姓名：_______________ 班級(jí)：_______________ 得分：_______________ 1．實(shí)驗(yàn)室制取氯氣除了用濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)外還可利用下列反應(yīng)：KClO3+6HCl(濃)═KCl+3Cl2↑+3H2O，該反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)產(chǎn)生氯氣速度快、不需加熱．圖是實(shí)驗(yàn)室利用此反應(yīng)制備氯氣并進(jìn)行一系列相關(guān)實(shí)驗(yàn)的裝置(夾持設(shè)備已略)． （1）上述反應(yīng)中氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之比是______ ，若反應(yīng)中氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多 1mol，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_(kāi)_____ 。 （2）裝置B的作用是______ ，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)C中可能發(fā)生堵塞，請(qǐng)寫(xiě)出發(fā)生堵塞時(shí)B中的現(xiàn)象：_________________。 （3）裝置C的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證氯氣是否具有漂白性，為此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入______ (選“a”“b”或“c”) a b c Ⅰ 干燥的有色布條 濕潤(rùn)的有色布條 濕潤(rùn)的有色布條 Ⅱ 堿石灰 濃硫酸 無(wú)水氯化鈣 Ⅲ 濕潤(rùn)的有色布條 干燥的有色布條 干燥的有色布條 （4）設(shè)計(jì)裝置D、E 的目的是為了比較Cl2、Br2、I2的氧化性強(qiáng)弱．已知Br2的水溶液因濃度不同而呈現(xiàn)橙色或紅棕色，I2難溶于水而易溶苯，且I2的苯溶液為紫紅色．當(dāng)向D中緩緩?fù)ㄈ胱懔緾l2時(shí)，可以看到無(wú)色溶液逐漸變?yōu)榧t棕色，說(shuō)明Cl2的氧化性大于Br2，請(qǐng)寫(xiě)出D中對(duì)應(yīng)的離子方程式并用單線橋法表示出電子轉(zhuǎn)移情況：__________________ ．打開(kāi)活塞，將 D中的少量溶液加入E中，振蕩E，觀察到E中溶液分為兩層，上層(苯層)為紫紅色．該現(xiàn)象______ (填“能”或“不能”)說(shuō)明 Br2的氧化性大于I2。 （5）裝置F的作用是除去污染性的物質(zhì)(Cl2、Br2等)，已知 Cl2與NaOH反應(yīng)時(shí)產(chǎn)物中可能有NaCl、NaClO、NaClO3，且值與溫度高低有關(guān)．若燒杯中裝有 500mL0.2mol/L 的NaOH溶液，則最多可吸收標(biāo)況下的Cl2的體積為_(kāi)_____ L(忽略Cl2溶于水)。 【答案】1:52.5NA除雜和安全瓶錐形瓶中的液面下降，長(zhǎng)頸漏斗中的液面上升c不能1.12 【解析】 【分析】 【詳解】 （1）因HCl中Cl元素的化合價(jià)升高，則HCl為該反應(yīng)中的還原劑，KClO3中的Cl的化合價(jià)降低被還原，KClO3是氧化劑，氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為5：1，氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之比是1：5，若反應(yīng)中氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多 1mol，則氧化產(chǎn)物為1.25mol，還原產(chǎn)物為0.25mol，所以轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為2.5NA； （2）裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HCl；裝置B亦是安全瓶，監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)C中是否發(fā)生堵塞，發(fā)生堵塞時(shí)B中的，壓強(qiáng)增大，錐形瓶中液面下降，長(zhǎng)頸漏斗中液面上升； 2．ClO2氣體是一種常用的消毒劑,我國(guó)從2000年起逐步用ClO2代替氯氣對(duì)飲用水進(jìn)行消毒. （1）消毒水時(shí),ClO2還可將水中的Fe2+、Mn2+等轉(zhuǎn)化成Fe（OH）3和MnO2等難溶物除去,在這個(gè)過(guò)程中,Fe2+、Mn2+的化合價(jià)升高,說(shuō)明ClO2具有______性. （2）工業(yè)上可以通過(guò)下列方法制取ClO2，請(qǐng)完成該化學(xué)反應(yīng)方程式：2KClO3+SO2==2ClO2+_____。 （3）使Cl2和H2O(g)通過(guò)灼熱的炭層,生成HCl和CO2,寫(xiě)出化學(xué)方程式:_____________ （4）自來(lái)水廠用ClO2處理后的水中，要求ClO2的濃度在0.1~0.8mg/L之間。碘量法可以檢測(cè)水中ClO2的濃度，步驟如下： Ⅰ取一定體積的水樣，加入一定量的碘化鉀，再用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，并加入淀粉溶液，溶液變藍(lán)。 Ⅱ加入一定量的Na2S2O3溶液。（已知：2S2O32-+I2== S4O62-+2I-） Ⅲ加硫酸調(diào)節(jié)水樣pH至1～3。 操作時(shí)，不同pH環(huán)境中粒子種類(lèi)如圖所示： 請(qǐng)回答： ①操作Ⅰ中反應(yīng)的離子方程式是_____。 ②在操作Ⅲ過(guò)程中，溶液又呈藍(lán)色，反應(yīng)的離子方程式是_____。 ③若水樣的體積為1.0L，在操作Ⅱ時(shí)消耗了1.010-3mol/L的Na2S2O3溶液10ml，則水樣中ClO2的濃度是_____ mg/L。 【答案】氧化性K2SO42Cl2 + 2H2O（g）+ C═4HCl + CO22ClO2 + 2I- = 2ClO2- + I2ClO2- + 4I- + 4H+ = Cl- + 2I2 + 2H2O0.675 【解析】 【詳解】 ②由圖示表明，pH至1～3時(shí)，ClO2-將I-氧化成I2，離子方程式為：ClO2- + 4I- + 4H+ = Cl- + 2I2 + 2H2O；故答案為：ClO2- + 4I- + 4H+ = Cl- + 2I2 + 2H2O； ③S2O32- ～ I- ～ ClO2 1 1 1 1.010-3 mol/L0.01L 1.010-5mol m（ClO2）=n（ClO2）M（ClO2）=1.010-5mol67.5103mg?mol-1=0.675mg，由于水樣為 1L，所以 ClO2 的濃度為=0.675 mg?L-1，故答案為：0.675。 3．消毒劑在生產(chǎn)生活中有極其重要的作用，開(kāi)發(fā)具有廣譜、高效、低毒的殺菌劑和消毒劑是今后發(fā)展的趨勢(shì)． （1）H2O2有時(shí)可作為礦業(yè)廢液消毒劑，有“綠色氧化劑”的美稱(chēng)．如消除采礦業(yè)膠液中的氰化物(如KCN)，經(jīng)以下反應(yīng)實(shí)現(xiàn)：KCN+H2O+H2O2═A+NH3↑，則生成物A的化學(xué)式為_(kāi)____，H2O2被稱(chēng)為“綠色氧化劑”的理由是___________________________________________________________________． （2）漂白劑亞氯酸鈉(NaClO2)在常溫與黑暗處可保存一年．亞氯酸不穩(wěn)定可分解，反應(yīng)的離子方程式為HClO2-→ClO2↑+H++Cl-+H2O(未配平)．在該反應(yīng)中，當(dāng)有1molClO2生成時(shí)轉(zhuǎn)移的電子個(gè)數(shù)約為_(kāi)____． （3）“84”消毒液(主要成分是NaClO)和潔廁劑(主要成分是濃鹽酸)不能混用，原因是________________________________(用離子方程式表示)．利用氯堿工業(yè)的產(chǎn)物可以生產(chǎn)“84”消毒液，寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________________________． 【答案】KHCO3　H2O2是氧化劑其產(chǎn)物是H2O，沒(méi)有污染6.021023ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2OCl2＋2NaOH=NaClO＋NaCl＋H2O 【解析】 【詳解】（1）根據(jù)元素守恒分析，反應(yīng)中A為KHCO3，在反應(yīng)中H2O2是氧化劑，其產(chǎn)物是H2O，沒(méi)有污 4．Ⅰ.據(jù)報(bào)道，日常生活中，將潔廁液與84消毒液混合使用會(huì)發(fā)生中毒的事故。 （1）84消毒液的主要成分是次氯酸鈉，次氯酸鈉與空氣中CO2反應(yīng)生成次氯酸，寫(xiě)出次氯酸的電子式：__________；若將84消毒液長(zhǎng)期露置于空氣中，溶液中的主要成分將變?yōu)開(kāi)_________(填化學(xué)式)。 （2）潔廁靈的主要成分是HCl。潔廁液與84消毒液混合后會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成有毒的氯氣。寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：______________________________。 （3）下列氧化還原反應(yīng)中，與上述反應(yīng)類(lèi)型不同的是________。 A．Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O B．2FeCl3＋Fe===3FeCl2 C．S＋2H2SO4(濃) 3SO2↑＋2H2O D．KClO3＋5KCl＋3H2SO4===3K2SO4＋3Cl2↑＋3H2O II.已知高錳酸鉀(硫酸酸化)溶液和草酸(H2C2O4)溶液可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）該反應(yīng)中的還原劑是________(填化學(xué)式)。 （2）寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：____________________________________________。 （3）若生成1molCO2則轉(zhuǎn)移電子_______mol 【答案】NaClClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2OAH2C2O42MnO4-＋5H2C2O4＋6H+===2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O 1mol 【解析】 【詳解】 Ⅰ.（1）次氯酸鈉是離子化合物，氧原子和氯原子共用1對(duì)共用電子對(duì)，電子式為：；84消毒液的主要成分是NaCl和NaClO，有效成分是NaClO，長(zhǎng)期露置于空氣中，發(fā)生反應(yīng)：2NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+2HClO，2HClO22HCl+O2↑，Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O，故最終會(huì)變?yōu)镹aCl溶液。（2）次氯酸鈉有強(qiáng)氧化性，鹽酸有強(qiáng)還原性，鹽酸與NaClO反應(yīng)生成氯化鈉、氯氣和水，反應(yīng)的離子方程式為：ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O；（3）鹽酸與NaClO發(fā)生歸中反應(yīng)，歸中反應(yīng)是同種元素既被氧化又被還原，同種元素變化后的化合價(jià)相等，反應(yīng)中硫元素既被氧化又被還原，反應(yīng)后硫元素的化合價(jià)不相等，A錯(cuò)誤；反應(yīng)中鐵元素既被氧化又被還原，反應(yīng)后鐵元素的化合價(jià)相等，B正確；反應(yīng)中硫元素既被氧化又被還原，反應(yīng)后硫元素的化合價(jià)相等，C正確；反應(yīng)中氯元素既被氧化又被還原，反應(yīng)后硫元素的化合價(jià)相等，D正確，故選A。II.（1）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，在硫酸酸化條件下將H2C2O4氧化為CO2，自身被還原為MnSO4， 【點(diǎn)睛】本題綜合考查氧化還原反應(yīng)，題目較為陌生、綜合，解答時(shí)注意氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，注意把握題給信息，尤其是氧化還原反應(yīng)知識(shí)的運(yùn)用。