高考化学一轮复习第4章非金属及其重要化合物第1讲氯及其重要化合物集训含解析

第1讲 氯及其重要化合物

一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。

1．(2021·通化高三调研)氯胺(NH2Cl)是一种长效缓释有机氯消毒剂，有强氧化性，其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4～5倍。下列有关氯胺的说法一定不正确的是(　　)

A．氯胺的水解产物为NH2OH(羟氨)和HCl

B．氯胺的电子式为

C．氯胺中氯元素的化合价为＋1价

D．氯胺的消毒原理与漂白粉相似

解析：选A。NH2Cl＋H2ONH3＋HClO，反应生成的HClO能杀菌消毒，故A不正确。

2．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：选A。氯水中存在平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO。A项，加入CaCO3粉末时，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，c(H＋)减小，导致平衡右移，c(HClO)增大，漂白能力增强；B项，加入稀硫酸，c(H＋)增大，导致平衡左移，c(HClO)减小，漂白能力减弱；C项，加入氯化钙溶液，c(Cl－)增大，导致平衡左移，c(HClO)减小，漂白能力减弱；D项，Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，导致平衡左移，c(HClO)减小，漂白能力减弱。

3．(2021·北京房山区模拟)Cl2是一种重要的工业原料，液氯储存区贴有的说明卡如下：

下列解释事实的方程式不正确的是(　　)

A．电解饱和食盐水制取Cl2：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑

B．氯气用于自来水消毒：Cl2＋H2O2H＋＋Cl－＋ClO－

C．浓氨水检验泄漏的氯气，产生白烟：8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2

D．氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用：HSO＋Cl2＋H2O===SO＋3H＋＋2Cl－

解析：选B。电解饱和食盐水制取Cl2，反应的离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑，选项A正确；氯气用于自来水消毒，反应的离子方程式为Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，选项B不正确；浓氨水检验泄漏的氯气，产生白烟，反应的化学方程式为8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2，选项C正确；氯气“泄漏处理”中用NaHSO3溶液吸收氯气，反应的离子方程式为HSO＋Cl2＋H2O === SO＋3H＋＋2Cl－，选项D正确。

4．下列关于卤素(用X表示)的叙述，错误的是(　　)

A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2OHXO＋HX表示

B．HX都极易溶于水，它们的热稳定性随X的核电荷数的增加而减弱

C．卤素单质的颜色由F2→I2随相对分子质量的增大而变深

D．X－的还原性依次为F－<Cl－<Br－<I－

解析：选A。卤素单质中，氟气和水反应生成HF和O2，不符合X2＋H2OHXO＋HX，故A错误；卤素原子得电子的能力越强，HX的热稳定性越强，卤素原子的得电子能力随X的核电荷数的增加而减弱，所以HX的热稳定性随X的核电荷数的增加而减弱，故B正确；卤素单质的颜色从上到下逐渐加深，由F2→I2依次是浅黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色，故C正确；卤素单质的氧化性从上到下逐渐减弱，则对应阴离子的还原性：F－<Cl－<Br－<I－，故D正确。

5．下列不能检验溶液中I－的试剂是(　　)

A．AgNO3溶液、稀硝酸 B．氯水、CCl4

C．氯水、淀粉 D．KBr溶液、稀盐酸

解析：选D。加入AgNO3溶液，如果生成黄色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，说明原溶液中含有I－，A项不符合题意；I2易溶于有机溶剂，Cl2的氧化性强于I2，加入氯水、CCl4，振荡、静置后，溶液出现分层，上层为水层，下层溶液显紫红色，说明原溶液中含有I－，B项不符合题意；加入氯水后，再加入淀粉，如果溶液变蓝，说明原溶液中含有I－，反之不含I－，C项不符合题意；加入KBr溶液和稀盐酸后，溶液无明显现象，不能检验溶液中的I－，D项符合题意。

6．(2021·北京101中学模拟)在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是(　　)

解析：选B。氯气为黄绿色气体，氯水呈浅黄绿色是因为溶解了氯气，A正确；向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水，有无色气体产生，是因为HCO与氯水中的H＋发生反应生成水和二氧化碳，B错误；向红色纸条上滴加氯水，红色纸条褪色，说明氯水具有漂白性，C正确；向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液变成棕黄色，是因为发生反应2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，说明氯水具有氧化性，D正确。

7．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

解析：选C。A项，利用MnO2和浓盐酸制氯气需要加热，故无法达到实验目的；B项，洗气装置中气体应该是长进短出，且Cl2和HCl都能与NaHCO3溶液反应，应用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，故无法达到实验目的；C项，MnO2不溶于水，MnCl2能溶于水，因此可以用过滤法分离，故能达到实验目的；D项，加热蒸干时MnCl2会发生水解：MnCl2＋2H2OMn(OH)2↓＋2HCl↑，无法制得纯净的MnCl2·4H2O，故无法达到实验目的。

8.(2021·东营模拟)锡为ⅣA族元素，四碘化锡是常用的有机合成试剂(SnI4，熔点144.5 ℃，沸点364.5 ℃，易水解)。实验室以过量锡箔为原料通过反应Sn＋2I2SnI4制备SnI4，实验装置如图所示(加持、加热装置等已略去)。下列说法错误的是(　　)

A．加入碎瓷片的目的是防止暴沸

B．SnI4可溶于CCl4中

C．装置Ⅰ中a为冷凝水进水口

D．装置Ⅱ的主要作用是吸收挥发的I2

解析：选D。液体加热时，加入碎瓷片的目的是防止暴沸，A正确；根据题干中SnI4的熔、沸点，从组成分析可知，SnI4与CCl4为同族元素形成的结构相似的物质，依据“相似相溶”规律可知，SnI4可溶于CCl4中，B正确；冷凝管的冷凝水应“下进上出”，所以装置Ⅰ中a为冷凝水进水口，C正确；据题意可知，SnI4易水解，所以装置Ⅱ的主要作用是防止水蒸气进入反应装置使SnI4水解，D错误。

二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。

9．(2021·重庆凤鸣山中学模拟)溴化碘(IBr)的化学性质很像卤素的单质，它能与大多数金属、非金属化合生成卤化物，它也能与水发生以下反应：IBr＋H2O===HBr＋HIO。下列有关IBr的叙述中不正确的是(　　)

A．在很多反应中IBr是强氧化剂

B．IBr与水反应时既做氧化剂，又做还原剂

C．IBr与AgNO3溶液反应会生成AgBr沉淀

D．IBr与NaOH溶液反应时，生成NaBr和NaIO

解析：选B。IBr中碘为＋1价，溴为－1价，且IBr的化学性质很像卤素单质，则IBr是一种强氧化剂，故A正确；由IBr与水反应的化学方程式可知，该反应不是氧化还原反应，而是复分解反应，故B错误；由IBr与水反应生成HBr和HIO推测可知，IBr与AgNO3 溶液反应会生成AgBr沉淀，故C正确；由IBr与水反应生成HBr和HIO推测可知，IBr与NaOH溶液反应时，生成NaBr和NaIO，故D正确。

10．(2021·新密一中模拟)下列实验操作、现象和结论均正确的是(　　)

解析：选B。A项，用双氧水滴定淀粉­KI溶液，有I2生成，溶液立刻变蓝，无法判断滴定终点，实验不合理，错误；B项，在酸性环境中，KIO3与KI反应生成I2，正确；C项，NO2溶于水生成硝酸，硝酸具有强氧化性，也可使淀粉－KI试纸变蓝，错误；D项，加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱，错误。

11．(2021·天津新华中学模拟)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂，可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathieson)法制备亚氯酸钠的流程如下：

下列说法错误的是(　　)

A．反应①阶段，参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1

B．若反应①通过原电池来实现，则ClO2是负极产物

C．反应②中的H2O2可用NaClO4代替

D．反应②条件下，ClO2的氧化性大于H2O2

解析：选BC。根据流程图可知，反应①中氧化剂是NaClO3，还原剂是SO2，还原产物是ClO2，氧化产物是NaHSO4，根据得失电子守恒可得参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1，A项正确；由反应①中各元素的化合价变化情况，再根据原电池正极上发生得电子的还原反应可知，ClO2是正极产物，B项错误；根据流程图可知，在ClO2与H2O2的反应中，ClO2转化为NaClO2时氯元素的化合价降低，做氧化剂，则H2O2做还原剂，氧元素的化合价升高，而NaClO4中的氯元素是最高价态，不能做还原剂，故不能用NaClO4代替H2O2，C项错误；根据上述分析可知，反应②中ClO2做氧化剂，H2O2做还原剂，可以推出ClO2的氧化性大于H2O2，D项正确。

12．某同学设计如图所示装置制备少量的AlCl3。下列说法错误的是(　　)

A．装置B中所装试剂为饱和Na2CO3溶液，其作用是除去氯气中的HCl气体

B．装置C和F中的试剂均为浓硫酸，其作用是防止水蒸气进入装置D和E中

C．用50 mL 12 mol·L－1的盐酸与足量的MnO2反应，所得氯气可以制取13.35 g AlCl3

D．实验过程中应先点燃A处的酒精灯，待装置中充满黄绿色气体时再点燃D处的酒精灯

解析：选AC。装置A制得的氯气中含有HCl气体和水蒸气，先通过饱和食盐水除去HCl气体，再通过浓硫酸除去水蒸气，A项错误；装置D为AlCl3的制备装置，装置E为AlCl3的收集装置，由于AlCl3易水解，故装置C、F中浓硫酸的作用是防止水蒸气进入装置D和E中，B项正确；MnO2与浓盐酸反应制氯气的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸，反应停止，故50 mL 12 mol·L－1的盐酸与足量MnO2反应，制得的氯气的物质的量小于0.15 mol，根据反应2Al＋3Cl22AlCl3可知，生成的AlCl3的物质的量小于0.10 mol，质量小于133.5 g·mol－1×0.10 mol＝13.35 g，C项错误；实验过程中先点燃A处的酒精灯，使产生的氯气排尽装置中的空气，再点燃D处的酒精灯，防止D处加热时铝和装置中的氧气发生反应，D项正确。

三、非选择题

13．(2021·广州三中模拟)溴和碘的提取方法有多种，试解决下列问题。

Ⅰ.全球海水中溴的储藏量丰富，约占地球溴总储藏量的99%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴的含量为65 mg/L。空气吹出法是目前海水提溴的最主要方法之一。其工艺流程如下：

(1)写出步骤③的离子方程式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)步骤⑤的蒸馏过程中，温度应控制在80～90 ℃，温度过高或过低都不利于生产。实验室里蒸馏所用的盛装混合物的仪器名称为________，为控制温度，最好采用的加热方式为________；溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离，分离仪器的名称是________。

(3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气，因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过________(填试剂名称)溶液，以除去氯气。

(4)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是____________________________________________________________________________________________________。

(5)提取溴单质，采用蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”，请说明原因：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

Ⅱ.实验室从含碘废液(除H2O外，还含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其实验过程如下：

向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I－，其离子方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

该操作将I2还原为I－的目的是__________________________________________。操作X的名称为________。

解析：Ⅰ.从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。步骤①发生的反应是Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，生成的溴仍溶解在海水中，根据溴易挥发的性质，可以鼓入热空气(步骤②)，使它随热空气一起挥发出来，再用SO2吸收(步骤③)：Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO，这样可以得到较高浓度的含Br－的溶液，进一步用氯气氧化(步骤④)，得到Br2，然后蒸馏便得到液溴。

Ⅱ.SO将I2还原为I－，自身被氧化为SO，离子方程式为SO＋I2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋，该操作可使溶于CCl4中的碘进入水层。

答案：Ⅰ.(1)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO

(2)蒸馏烧瓶　水浴加热　分液漏斗

(3)溴化铁(或其他含Br－的盐类物质)

(4)酸化可抑制Cl2与水反应

(5)将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程，可提高效率，减少能耗，降低成本

Ⅱ.SO＋I2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋　使溶于CCl4中的碘进入水层　分液

14．(2021·娄底三中模拟)ICl(氯化碘)是红棕色液体，熔点为13.9 ℃，沸点为97.4 ℃，易水解，接触空气时能形成五氧化二碘，能与许多单质发生作用，溶于乙醇、乙醚等。某校研究性学习小组的同学拟用下列仪器制备氯化碘。回答下列问题：

(1)检查A装置气密性的方法为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)上述装置，按气流方向连接的顺序为____________(装置可重复使用)，A装置中发生反应的离子方程式为

________________________________________________________________________。

(3)C装置的作用是________________________________________________________________________。

(4)E装置中的物质反应时需放在水浴中，控制温度大约40 ℃，其目的是________________________________________________________________________。

(5)按上述连接好的装置进行实验，实验步骤如下：

①检查装置气密性后，装入药品

②打开分液漏斗活塞

③关闭分液漏斗活塞

④停止加热E装置，充分冷却

⑤水浴加热E装置

请按正确的顺序填入上述步骤的序号：________________________________________________________________________。

(6)在A装置后可连接如图所示装置，当反应结束关闭分液漏斗活塞后，关闭K，该装置的作用是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(7)ICl和水反应的化学方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(2)利用二氧化锰与浓盐酸加热制备氯气，氯气中混有氯化氢、水蒸气，因此混合气体先通过饱和食盐水除去氯化氢，再通过浓硫酸除去水蒸气，得到干燥纯净的氯气，氯气进入E装置中，与碘进行反应，由于ICl(氯化碘)是红棕色液体，易水解，所以E装置后面还必须连接B装置，最后多余的尾气被碱液吸收，则按气流方向装置的连接顺序为ACBEBD；A装置中发生反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。

(5)装置连接好后，首先检查装置的气密性，不漏气后，加入药品；打开分液漏斗活塞，制取氯气；用水浴法给E装置加热，制备氯化碘；反应结束后，停止加热E装置，充分冷却，待温度降到室温后，关闭分液漏斗活塞；则正确的实验步骤为①②⑤④③。

(6)在A装置后可连接如题图所示的装置，当反应结束关闭分液漏斗活塞后，关闭K，该装置可以用来储存多余的Cl2，避免其释放到空气中污染空气。

(7)ICl易发生水解，与水反应生成HCl和HIO，反应的化学方程式为ICl＋H2O===HIO＋HCl。

答案：(1)从A装置的导管口连接一个导管伸入水中，关闭分液漏斗活塞，微热圆底烧瓶，若导管口有气泡冒出，冷却后，有一段水柱倒吸入导管，说明A装置气密性良好(答案合理即可)

(2)ACBEBD　MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O

(3)除去Cl2中混有的HCl气体

(4)减少I2的升华和ICl的挥发

(5)①②⑤④③

(6)储存多余的Cl2

(7)ICl＋H2O===HIO＋HCl

15．某化学小组同学发现“84”消毒液(主要成分为NaClO)与洁厕剂(主要成分为盐酸)室温下混合有Cl2生成，于是尝试在实验室利用该反应原理制取Cl2。

(1)若用次氯酸钙、浓盐酸为原料，利用如图装置制取Cl2。装置中仪器a的名称为________。甲同学为证明Cl2溶于水有酸性物质生成，将发生装置产生的气体直接通入适量水中，并加入NaHCO3粉末，观察有无色气泡产生，乙同学认为不合理，理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。设计如图所示装置制备无水FeCl3。

①下列操作步骤的正确顺序为____________(填字母)。

a．体系冷却后，停止通入Cl2

b．通入干燥的Cl2赶尽装置中的空气

c．在铁屑下方加热至反应完成

d．用干燥的H2赶尽Cl2

e．检查装置的气密性

②该实验装置存在的明显缺陷是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)世界环保联盟要求ClO2逐渐取代Cl2作为自来水消毒剂。

已知：NaCl＋3H2ONaClO3＋3H2↑，2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。

有关物质的熔、沸点如下表：

ClO2的生产流程示意图如下：

该工艺中，需要补充的物质X为________(填化学式，下同)，能参与循环的物质是______________。从ClO2发生器中分离出ClO2，可采用的方法是________________________________________________________________________

________________________。

解析：(2)①根据题给信息，无水氯化铁制备时，先检查装置的气密性，再通入干燥的氯气以排除装置内的空气，然后加热使氯气与铁屑反应生成氯化铁，因为氯化铁加热易升华，所以加热使反应完全后继续通入氯气至装置冷却，最后通入干燥的氢气以排尽氯气。②氯气是有毒气体，所以不能直接排放，因此该装置的明显缺陷是缺少尾气吸收装置。(3)根据工艺流程可知，电解食盐水得到的是氯酸钠和氢气，而合成氯化氢需要氯气、氢气，所以需要补充的物质X是氯气；氯酸钠与氯化氢反应生成氯化钠、氯气及二氧化氯，且氯化钠、氯气又可参与反应，所以能参与循环的物质是氯化钠、氯气；二氧化氯的熔、沸点较低，但比氯气高，所以可将生成的气体冷凝，使二氧化氯转化为液体分离出来。

答案：(1)分液漏斗　制取的氯气中含HCl气体，HCl溶于水后能与NaHCO3反应产生气泡

(2)①ebcad　②缺少尾气吸收装置

(3)Cl2　Cl2、NaCl　将生成的气体冷水浴降温，使ClO2液化分离出来