2023年高考化学一轮复习 考点9 氯及其化合物 模拟测试

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考点9 氯及其化合物
模拟检测

1．(2022·江苏省淮安市高三模拟预测)下列关于氯及其化合物的性质与用途具有对应关系的是( )
A．Cl2易液化，可用于生产盐酸 B．ClO2有强氧化性，可用于自来水消毒
C．CCl4难溶于水，可用作灭火剂 D．HCl极易溶于水，可用于检验NH3
【答案】B
【解析】A项，氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，所以可用于生产盐酸，与其易液化的性质无关，A项错误；B项，ClO2有强氧化性，故可用于自来水消毒，B项正确；C项，CCl4不能燃烧，而且密度比空气大，可以隔绝氧气，故可用作灭火剂，与其难溶于水无关，C项错误；D项，HCl可用于检验NH3是因为和NH3反应生成NH4Cl固体，可以看到白烟，与HCl的水溶性无关，D项错误；故选B。
2．(2022·广东省广州市广大附中、广外、铁一中学三校高三三模)关于化合物ClONO2的性质，下列推测不合理的是( )
A．水解生成盐酸和硝酸 B．与盐酸作用能产生氯气
C．与NaOH溶液反应可生成两种钠盐 D．具有强氧化性
【答案】A
【解析】A项，由化合物的结构式可知，ClONO2水解生成次氯酸和硝酸，故A错误；B项，ClONO2与盐酸作用时，水解生成的次氯酸能与盐酸反应生成氯气，故B正确；C项，ClONO2与NaOH溶液反应生成次氯酸钠、硝酸钠和水，故C正确；D项，ClONO2水解生成的次氯酸和硝酸都具有强氧化性，所以ClONO2具有强氧化性，故D正确；故选A。
3．(2022·北京市回民学校模拟预测)某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中，不合理的是(已知：饱和NaClO溶液的pH约为11)( )
A．该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
B．该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，产生有毒Cl2：2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O
C．该消毒液的pH约为12：ClO-+H2OHClO+OH-
D．该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH+ClO-=HClO+CH3COO-
【答案】C
【解析】A项，NaOH溶液与氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O，故A正确；B项，消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，发生氧化还原反应生成氯气，反应的离子方程式为2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O，故B正确；C项，饱和NaClO溶液的pH约为11，而该消毒液的pH约为12，主要的原因是消毒液中含有的NaOH电离产生OH-，故C错误；D项，该消毒液加白醋发生反应CH3COOH+ClO-=HClO+CH3COO-，生成HClO可增强漂白作用，故D正确；故选C。
4．(2022·江苏省南通市高三第四次模拟考试)NaClO是家用消毒液的有效成分，可通过Cl2与NaOH反应制得。NaClO能与CO2反应生成HClO。常温下ClO2为黄绿色有毒气体，易溶于水。ClO2体积分数大于10%或其水溶液在温度过高时可能发生爆炸，与碱反应生成ClO3-和ClO2-等。实验室制备ClO2的反应原理为2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O。下列说法正确的是( )
A．新制氯水需存放在带玻璃塞的棕色试剂瓶中
B．可用广泛pH试纸测定新制氯水的pH值
C．NaClO与CO2反应的离子方程式为NaClO+CO2+H2O=HClO+Na++HCO3-
D．使用NaClO消毒时，可用盐酸酸化
【答案】A
【解析】A项，氯水中的次氯酸见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处，故A正确；B项，新制氯水具有漂白性，能漂白pH试纸，所以不能用广泛pH试纸测新制氯水的pH，故B错误；C项，酸性：H2CO3＞HClO＞HCO3-，NaClO与CO2反应生成次氯酸和碳酸氢钠，正确的离子方程式为：ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-，故C错误；D项，NaClO与盐酸反应生成有毒的氯气，故不能用盐酸酸化，故D错误；故选A。
5．(2022·广东省高三模拟联考)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是( )

【答案】D
【解析】A项，浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl，可用饱和食盐水除去HCl，Cl2可用浓硫酸干燥，A装置能达到实验目的，故A不符合题意；B项，氯气的密度大于空气，用向上排空气法收集，B装置能收集氯气，故B不符合题意；C项，湿润的红布条褪色，干燥的红色布条不褪色，可验证干燥的氯气不具有漂白性，故C不符合题意；D项，氯气在水中的溶解度较小，应用NaOH溶液吸收尾气，D装置不能达到实验目的，故D符合题意；故选D。
6．(2022·湖南省岳阳一中三模)反应2NaClO+C3H3N3O3=C3N3O3Cl2Na+NaOH+H2O可制备广谱消毒剂C3N3O3Cl2Na，装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法错误的是( )

A．按气流从左至右，装置中导管连接顺序为f→c→d→a→b→e
B．升高温度有利于装置A中产品的生成
C．当加入4molNaOH时，消耗氰尿酸(C3H3N3O3)大于1mol
D．装置D中橡皮管可平衡气压，便于浓盐酸顺利流下
【答案】B
【解析】浓盐酸和Ca(ClO)2反应生成Cl2，发生离子反应方程式为Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O；盐酸具有挥发性，所以生成的氯气中含有HCl，用饱和的食盐水除去Cl2中的HCl，氯气和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O，C3H3N3O3和NaClO反应生成C3N3O3Cl2Na、NaOH和H2O，发生反应为2NaClO+C3H3N3O3=C3N3O3Cl2Na+NaOH+H2O；氯气有毒，多余的氯气需要用氢氧化钠溶液吸收，防止污染环境。A项，A为制取C3N3O3Cl2Na的装置、B为除去氯气中的HCl的装置、C为处理尾气装置、D为制取氯气装置，所以完成上述实验，按气流从左至右，导管连接顺序为f→c→d→a→b→e，A正确；B项，升高温度，氯气和NaOH溶液反应生成NaClO3，生成NaClO浓度减少，不利于装置A中产品的生成，B错误；C项，由反应方程式：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O、2NaClO+C3H3N3O3=C3N3O3Cl2Na+NaOH+H2O，可得关系式：4NaOH~2NaClO~C3H3N3O3，加入4molNaOH时，可消耗1molC3H3N3O3，由于产物也生成NaOH，则消耗氰尿酸大于1mol，C正确；D项，装置D是浓盐酸和Ca(ClO)2反应生成Cl2，由于产生气体装置D内压强较大，使用橡皮管可平衡气压，便于浓盐酸顺利流下，D正确；故选B。
7．(2022·天津市红桥区高三质量调查二模)部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )

A．c可用于自来水消毒
B．b既具有氧化性，又具有还原性
C．常温下，a、d水溶液的pH：a>d
D．e、f分别与a的浓溶液混合均可制备b
【答案】C
【解析】根据元素的价类二维图，a为HCl，b为Cl2，c为ClO2，d为HClO，e为次氯酸盐，f为氯酸盐。A项，ClO2具有强氧化性，可用于自来水消毒，A错误；B项，b为Cl2，Cl的价态为0价，中间价态既有氧化性又有还原性，B正确；C项，常温下，a、d水溶液分别为盐酸和次氯酸，无浓度，不能比较pH，C错误；D项，次氯酸盐和氯酸盐中氯的价态较高，均能与浓盐酸反应制备氯气，D正确；故选C。
8．(2022·浙江省镇海中学高三选考模拟)部分含N及Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断不合理的是( )

A．可以通过化合反应生成c
B．工业上通过a→b→c→d→e来制备HNO3
C．浓的a′溶液和浓的c′溶液反应可以得到b′
D．加热d′的固态钾盐可以产生O2
【答案】B
【解析】部分含N及Cl物质的分类与相应化合价关系图可得a为NH3，b为N2，c为NO，d为NO2，e为HNO3或硝酸盐，a＇为HCl，b＇为Cl2，c＇为HClO或次氯酸盐，d＇为HClO3或氯酸盐，e＇为HClO4或高氯酸盐。A项，氮气和氧气可以在高温或放电条件下通过化合反应生成NO，故A正确；B项，工业上通过4NH3+5O24NO+6H2O，2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO，即a→c→d→e来制备HNO3，故B错误；C项，可通过反应2HCl(浓)+NaClO= NaCl+Cl2↑+H2O得到氯气，故C正确；D项，氯酸钾受热分解，可以产生O2，故D正确；故选B。
9．(2022·云南省昆明一中模拟预测)常温下，向 的NaClO溶液中缓慢通入SO2气体，使其充分吸收，溶液pH与通入SO2物质的量关系如图所示(忽略溶液体积的变化和NaClO、HClO的分解)。下列说法错误的是( )

A．NaClO溶液中存在c(HClO)=c(OH﹣)-c(H+)
B．常温下，HClO的电离平衡常数为10-3.8
C．a点的总反应为SO2+H2O+3NaClO=Na2SO4+NaCl+2HClO
D．c点溶液中c(H+)为2.0 mol·L−1
【答案】B
【解析】A项，NaClO溶液中，质子守恒： c(OH﹣)= c(HClO)+c(H+)，则存在c(HClO)=c(OH﹣)-c(H+)，故A正确；B项，b点恰好发生反应为SO2+H2O+3NaClO=Na2SO4+NaCl+2HClO，c点恰好发生反应为SO2+H2O+NaClO=Na2SO4+NaCl，b点溶液pH=3.8，n(HClO)=2n(SO2)=mol，溶液中c(HClO)= mol/L，则，故B错误；C项，a点n(SO2)：n(NaClO)=0.2mol：1mol=1：5，总反应为SO2+H2O+3NaClO=Na2SO4+NaCl+2HClO，故C正确；D项，c点n(SO2)：n(NaClO)=1mol：1mol=1：1，发生反应为SO2+H2O+NaClO=H2SO4+NaCl，n(H+)为2 mol，则c(H+)为2 mol·L−1，故D正确；故选B。
10．(2022·浙江省杭州二中、温州中学、金华一中高三模拟预测)当25℃时，向20.00mL某浓度新制氯水中滴入的NaOH溶液，滴定曲线如图所示，已知次氯酸的电离常数为Ka=2.5×10-8。下列说法正确的是( )

A．甲到乙发生的非氧化还原反应主要为：HClO+OH-=H2O+ClO-
B．甲到丁的过程中，水的电离程度一直增大
C．丙点溶液中：c(Na+)＞c(Cl-)＞c(ClO-)＞c(HClO)＞c(H+)
D．氯水中存在平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，其平衡常数K的数量级为10-4
【答案】C
【解析】从图中可以看出，用NaOH溶液滴定氯水，滴定过程中有两个突变点，则从甲到乙，主要发生H+与OH-的反应；从乙到pH=10的点，主要发生HClO与OH-的反应。A项，甲到乙发生的非氧化还原反应主要为：H++OH-=H2O，A不正确；B项，甲到丙的过程中，氯气与水反应的产物不断与NaOH发生反应，水的电离程度一直增大；从丙到丁的过程中，溶液中c(NaOH)不断增大，对水电离的抑制作用不断增大，水的电离程度不断减小，B不正确；C项，丙点溶液中，Ka==2.5×10-8，此时c(H+)=10-8mol/L，则c(ClO-)=2.5c(HClO)，c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO)，c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)，所以c(Na+)＞c(Cl-)＞c(ClO-)＞c(HClO)＞c(H+)，C正确；D项，氯水中存在平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，pH=10时，Cl2与NaOH刚好完全反应，由Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，可求出c(Cl2)==0.05mol/L，其平衡常数K===，数量级为10-5或更小，D不正确；故选C。
11．(2022·山东省枣庄市一模)已知氯气和空气按体积比1∶3混合通入潮湿的碳酸钠中能生成Cl2O，且反应放热；不含Cl2的Cl2O易与水反应生成HClO；Cl2O在42℃以上会分解生成Cl2和O2。设计如图装置(部分夹持装置略)制备HClO，每个虚线框表示一个装置单元，其中存在错误的是( )

A．②③⑤ B．①④⑤ C．①②④ D．①③④
【答案】D
【解析】①用MnO2和浓盐酸制备氯气需要加热装置，错误；②是将制备的Cl2通入饱和食盐水来除去一起挥发出来的HCl，同时可以控制通入氯气和空气的比值，并在实验结束后可以将多余的氯气排除进行尾气处理，正确；③由题干信息可知，制备Cl2O是一个放热反应，且Cl2O在42℃以上会分解生成Cl2和O2，则发生装置③需防止在冰水浴中，错误；④为除去Cl2O中的Cl2，导管应该长进短出，错误；⑤经CCl4除去Cl2的Cl2O通入⑤中进行反应，生成HClO，正确；综上分析可知，①③④错误，故选D。
12．(2022·江苏省南通市高三模拟预测)NaClO是家用消毒液的有效成分，可通过Cl2与NaOH反应制得。NaClO能与CO2反应生成HClO。常温下ClO2为黄绿色有毒气体，易溶于水。ClO2体积分数大于10%或其水溶液在温度过高时可能发生爆炸，与碱反应生成ClO3-和ClO2-等。实验室制备ClO2的反应原理为2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O。实验室用如图所示方法制备ClO2水溶液，下列说法不正确的是( )

A．KClO3发生氧化反应 B．反应过程中需持续通入N2
C．乙装置应置于冰水浴中 D．丙装置用于吸收ClO2尾气
【答案】A
【解析】甲装置用来制备ClO2，反应原理为题中所给化学方程式，其中KClO3作为氧化剂，草酸作为还原剂。产生的ClO2进入乙装置中用水吸收得到其水溶液，丙装置的作用是吸收ClO2，防止污染空气。A项，KClO3作为氧化剂，发生还原反应，A错误；B项，ClO2体积分数大于10%时可能发生爆炸，所以需要持续通入氮气稀释ClO2，B正确；C项，ClO2水溶液在温度过高时可能发生爆炸，乙装置应在冰水浴中，C正确；D项，丙装置用于吸收ClO2尾气，D正确；故选A。
13．(2022·湖北省襄阳五中高三适应性考试)利用Cl2氧化绿色K2MnO4浓强碱溶液制备KMnO4的装置如图所示(加热、夹持装置略)：

(1)仪器d的名称为_______，d中的溶液是_______。实验开始前向仪器a中加入水，盖好玻璃塞，关闭止水夹和弹簧夹，打开仪器a玻璃旋塞向b中滴加水，一段时间后看水能不能滴下，此操作_______(填“能”或“不能”)检验装置的气密性。
(2)装置B中氯气氧化锰酸钾的化学方程式为_______。
(3)单向阀的作用是_______，当仪器B中_______即停止通氯气。
(4)当B中反应结束，后续操作是熄灭A处酒精灯，_______，待冷却后拆除装置。
(5)锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-。根据此信息，可以得出上述装置存在一处缺陷，会导致KMnO4产率降低，改进的方法是_______。
(6)某兴趣小组同学用0.100 0 mol·L-1的酸性高锰酸钾标准溶液滴定某过氧化氢试样，反应原理为2 MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑。用移液管移取25.00 mL试样置于锥形瓶中，重复滴定四次，每次消耗酸性高锰酸钾标准溶液的体积如表所示：

第一次
第二次
第三次
第四次
V(KMnO4溶液)/mL
17.10
18.10
18.00
17.90
计算试样中过氧化氢的浓度为_______mol·L-1。
【答案】(1) 洗气瓶     NaOH溶液     不能
(2)Cl2 + 2K2MnO4 = 2KCl + 2KMnO4
(3) 防止倒吸     溶液由绿色完全转变为紫红色
(4)打开弹簧夹，通入空气
(5)在A、B之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶
(6)0.180 0
【解析】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，制得的氯气中混有氯化氢，氯化氢会与装置B中浓碱反应导致碱性减弱，锰酸根离子在溶液中发生歧化反应，所以实验时应在A、B之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯化氢，装置B中氯气与浓强碱溶液中的锰酸钾反应制备高锰酸钾，装置C中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气，防止污染空气。(1)由实验装置图可知，仪器d为三颈烧瓶；由分析可知，装置C中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气，防止污染空气；仪器a为恒压滴液漏斗，能起到平衡气压，便于液体顺利流下的作用，所以实验开始前向仪器a中加入水，盖好玻璃塞，关闭止水夹和弹簧夹，打开仪器a玻璃旋塞向b中滴加水，一段时间后看水能不能滴下不能检验装置的气密性；(2)装置B中氯气与浓强碱溶液中的锰酸钾反应制备高锰酸钾，反应的化学方程式为Cl2 + 2K2MnO4 = 2KCl + 2KMnO4；(3)由示意图可知，单向阀只允许气体从左流向右，不允许溶液从右流向左，可以起到防倒吸的作用；由方程式可知，当装置B中绿色的锰酸钾溶液完全转变为紫红色高锰酸钾溶液时，说明锰酸钾完全反应，应停止通氯气；(4)当B中反应结束后，装置中还残留有未反应的氯气，为防止拆除装置时氯气逸出污染环境，所以拆除装置时的操作为熄灭A处酒精灯后，打开弹簧夹，通入空气，将装置中的氯气赶到装置C中被氢氧化钠溶液完全吸收，待冷却后拆除装置；(5)由分析可知，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢，氯化氢会与装置B中浓碱反应导致碱性减弱，锰酸根离子在溶液中发生歧化反应，所以实验时应在A、B之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯化氢；(6)由表格数据可知，第一次实验的误差较大，应舍去，所以滴定中消耗酸性高锰酸钾标准溶液的平均体积为=18.00mL，由方程式可知，试样中过氧化氢的浓度为=0.180 0mol/L。
14．(2022·广东省潮州市高三第二次模拟考试)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂，在水中溶解度较大，遇酸放出ClO2，是一种高效的氧化剂和优质漂白剂，可用于各种纤维和某些食品的漂白。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图所示：

已知：
①ClO2的熔点为-59℃、沸点为11℃，极易溶于水，遇热水、见光易分解：气体浓度较大时易发生分解，若用空气、CO2、氮气等气体稀释时，爆炸性则降低。
②2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O
回答下列问题：
(1)按上图组装好仪器后，首先应该进行的操作是_______；装置B的作用是_______；冰水浴冷却的主要目的不包括_______(填字母)。
A．减少H2O2的分解       B．降低ClO2的溶解度       C．减少ClO2的分解
(2) ClO2是合成NaClO2的重要原料，写出三颈烧瓶中生成ClO2的化学方程式：_______。
(3)装置C中加入NaOH溶液的目的除了作反应物外，还因为_______。空气的流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解可能发生爆炸；空气流速过快时，则导致_______。
(4)该套装置存在的明显缺陷是_______。
(5)为防止生成的NaClO2固体被继续还原为NaCl，所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外，还可以选择的还原剂是_______(填字母)
A．过氧化钠 B．硫化钠 C．氯化亚铁 D．高锰酸钾
(6)若mg NaClO3(s)最终制得纯净的ng NaClO2(s)，则NaClO2的产率是_______×100%。(相对分子质量分别是NaClO3：106.5   NaClO2：90.5)
【答案】(1)  检查装置的气密性     防止倒吸(或稀释ClO2气体)     b
(2)2NaClO3+H2O2+2H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
(3) NaClO2遇酸放出ClO2     ClO2不能被充分吸收，NaClO2的产率下降
(4)没有处理尾气
(5)A
(6)或或(或其他合理答案)
【解析】三颈烧瓶中NaClO3、H2O2在酸性条件下发生氧化还原反应生成ClO2，B是安全瓶，防倒吸，C中发生反应2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O，生成NaClO2。(1)本实验涉及ClO2气体的制备，为防止气体泄漏，所以组装好仪器后，首先应该进行的操作是检验装置气密性；ClO2极易溶于水，所以易发生倒吸，装置B的作用是防止倒吸； a项，温度较低，过氧化氢分解速率减慢，所以冰水浴可以减少H2O2的分解，故不选a；b项，实验的目的是ClO2、H2O2、NaOH溶液反应制备NaClO2，所以不能降低ClO2的溶解度 ，故选b；c项，ClO2遇热水易分解，所以冰水浴可以减少ClO2的分解，故不选c；选b。(2)三颈烧瓶中NaClO3、H2O2在酸性条件下发生氧化还原反应生成ClO2、氧气、硫酸钠，反应的化学方程式为2NaClO3+H2O2+2H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O；(3)NaClO2遇酸放出ClO2，装置C中加入NaOH溶液的目的除了作反应物外，还避免NaClO2遇酸放出ClO2；空气流速过快时，则导致ClO2不能被充分吸收，NaClO2的产率下降；(4)该套装置存在的明显缺陷是没有处理尾气，污染空气；(5)A项，过氧化钠和水反应生成过氧化氢，过氧化钠的还原性与过氧化氢相当，故选A；B项，硫化钠，具有强还原性，不能选择硫化钠还原ClO2，故不选B；C项，氯化亚铁的还原性大于过氧化氢，不能选择过氧化氢还原ClO2，故不选C；D项，高锰酸钾具有强氧化性，高锰酸钾不能还原ClO2，故不选D；选A。(6)若mg NaClO3(s)的物质的量是，根据氯元素守恒，理论上生成 NaClO2(s)，最终制得纯净的ng NaClO2(s)，则NaClO2的产率是。