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第23练 氯及其重要化合物的转化 卤族元素 同步练习(含答案)-2025年高考化学一轮复习
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A.电负性:F
D.键的极性:Cl—I
2.(2023·盐城中学高三月考)下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是( )
A.AlCl3是一种电解质,可用于电解法制铝
B.NaClO有强氧化性,可用于杀菌消毒
C.HClO不稳定,可用于棉、麻漂白
D.FeCl3溶液呈酸性,可用于蚀刻电路板上的铜
3.(2023·泰州模拟)高效“绿色”消毒剂二氧化氯常温下为气体,实验室制备ClO2气体的反应为6NaClO2+NCl3+3H2O===6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH。下列有关说法正确的是( )
A.该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶1
B.NCl3中所有原子不能都满足8电子结构
C.NCl3中中心原子杂化方式为sp3
D.NaClO2和NaOH含有化学键类型不同
4.(2023·江苏镇江第一中学模拟)实验室制取高浓度的HClO溶液,有关实验装置和原理能达到实验目的的是( )
5.氯及含氯物质在生产、生活中具有广泛的应用。下列含氯物质的转化正确的是( )
A.漂白粉eq \(――――→,\s\up7(过量CO2))HClO(aq)eq \(――→,\s\up7(光照))Cl2(g)
B.MgCl2(aq)eq \(――→,\s\up7(加热))无水MgCl2eq \(――→,\s\up7(电解))Mg
C.Cueq \(――→,\s\up7(FeCl3))CuCl2eq \(――→,\s\up7(Na2SO3))CuCl
D.NaCl(aq)eq \(――――→,\s\up7(过量CO2))NaHCO3(s)eq \(――→,\s\up7(△))Na2CO3(s)
6.(2023·常州模拟)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.常温下,a、d水溶液的pH:a
C.c可用于自来水消毒
D.e或f分别与a的浓溶液反应均可制得b
7.已知NaCN溶液呈碱性;(CN)2与卤素单质的性质相似;CN-的还原性介于Br-、I-之间。下列变化不能发生的是( )
A.HCNH++CN-
B.(CN)2+ CH2===CH2―→ NC—CH2—CH2—CN
C.(CN)2+2Br-===2CN-+Br2
D.(CN)2+ 2OH-===CN-+ CNO-+ H2O
8.(2023·无锡高三检测)下列能够检验出KI中是否含有Br-的实验是( )
A.加入足量的新制氯水,溶液变色则有Br-
B.加入酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色是否褪去
C.加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层有色,则有Br-
D.加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,取无色的水层并加入AgNO3溶液,有浅黄色沉淀生成,则含有Br-
9.某小组比较Cl-、Br-、I- 的还原性,实验如下:
下列对实验的分析不合理的是( )
A.实验1中,白烟是NH4Cl
B.根据实验1和实验2判断还原性:Br->Cl-
C.根据实验3判断还原性:I->Br-
D.上述实验利用了浓H2SO4的氧化性、难挥发性等性质
10.(2023·扬州模拟)KMnO4是一种常用的氧化剂,某实验小组利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略)。
已知:K2MnO4在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:3MnOeq \\al(2-,4)+2H2O===2MnOeq \\al(-,4)+MnO2↓+4OH-。
下列说法错误的是( )
A.试剂X可以是漂白粉或KClO3
B.装置连接顺序是c→a→b→e→d→f
C.装置C中每生成1 ml KMnO4,消耗0.5 ml Cl2
D.若去掉装置A,会导致KMnO4产率降低
11.便携式消毒除菌卡主要活性成分为亚氯酸钠(NaClO2),通过与空气作用释放低浓度二氧化氯(ClO2)杀菌消毒,从而起到防护效果。一种制备NaClO2粗产品的工艺流程如下:
注:纯ClO2易分解爆炸,一般用空气稀释到10%以下。下列说法错误的是( )
A.溶解过程中可以用稀盐酸代替稀硫酸
B.氧化性:ClOeq \\al(-,3)>ClO2>H2O2
C.发生器中鼓入空气的主要目的是稀释ClO2以防爆炸
D.吸收塔中温度不宜过高,否则会导致H2O2分解
12.用高分子吸附树脂提取卤水中的碘(主要以I-形式存在)的工艺流程如下:
下列说法正确的是( )
A.流程中①和④所得溶液中的I-浓度相等
B.若②和⑤中分别得到等量的I2,则消耗的n(Cl2)∶n(KClO3)=1∶3
C.流程中④发生的离子反应:2I2+SOeq \\al(2-,3)+H2O===4I-+SOeq \\al(2-,4)+2H+
D.制备10 ml I2,理论上需KClO3的质量约为408 g
13.工业上以浓缩海水(含较高浓度的Br-)为原料提取溴的部分流程如图所示:
(1)装置E的作用是____________________________________________________,吸收塔中发生反应的离子方程式:__________________________________________________________。
(2)反应釜2中发生反应的离子方程式为_________________________________________。
(3)实验室用图乙所示装置模拟流程中的部分过程。
①通入热空气的作用是____________________________________________________。
②烧杯C中所盛溶液是______________________________________________。
③烧瓶B中的长导管D起着平衡压强的作用,当烧瓶内气体压强过大时,可以观察到的现象是_________________________________________________________________________。
14.[2021·全国甲卷,26(1)]碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题:
I2的一种制备方法如图所示:
①加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为______________________________________,生成的沉淀与硝酸反应,生成____________后可循环使用。
②通入Cl2的过程中,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式为_______________________;
若反应物用量比eq \f(nCl2,nFeI2)=1.5时,氧化产物为______________;当eq \f(nCl2,nFeI2)>1.5后,单质碘的收率会降低,原因是__________________________。
第23练 氯及其重要化合物的转化 卤族元素
1.C [同主族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,电负性依次减小,则电负性:I
HBr,B错误;卤族元素的电负性越大,与碘原子形成的共价键的极性越大,氯的电负性大于溴的电负性,则氯碘键的极性大于溴碘键,D错误。]
2.B [HClO可用作棉、麻的漂白剂是利用HClO的氧化性,C项错误;FeCl3用于蚀刻Cu制印刷电路板是利用Fe3+的氧化性,D项错误。]
3.C [NCl3的电子式为,N和Cl均满足8e-稳定结构,B错误;Na+与ClOeq \\al(-,2)之间为离子键,Na+与OH-之间为离子键,ClOeq \\al(-,2)和OH-内均含极性共价键,化学键类型相同,D错误。]
4.C [浓盐酸与MnO2在加热条件下制取Cl2,该装置中缺少加热装置,A项不能达到实验目的;制取的Cl2含有HCl,需要用饱和食盐水洗气,装置应长进短出,该装置无法达到除杂的目的,B项不能达到实验目的;氯气溶于水存在平衡:Cl2+H2OHCl+HClO,加入CaCO3消耗HCl,使平衡正向移动,HClO浓度增大,C项能达到实验目的。]
5.C [HClO见光分解生成O2,2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HCl+O2↑,A错误;加热MgCl2溶液时,会促进Mg2+水解生成Mg(OH)2,得不到无水MgCl2,B错误;发生反应2FeCl3+Cu===CuCl2+2FeCl2、2CuCl2+Na2SO3+H2O===2CuCl↓+Na2SO4+2HCl,C正确;先将NH3通入饱和NaCl溶液中,再通入CO2才可制得NaHCO3晶体,D错误。]
6.A [由元素的化合价及物质类别可知,a为HCl,b为Cl2,c为ClO2,d为HClO,e为次氯酸盐,f为氯酸盐。未说明溶液浓度,无法比较溶液的pH,A错误;氯气化合价为0价,处于中间价态,既具有氧化性,又具有还原性,B正确;ClO2具有强氧化性,可用于自来水消毒,C正确;ClOeq \\al(-,3)、ClO-分别与浓盐酸混合发生归中反应,均可制备氯气,D正确。]
7.C [NaCN溶液呈碱性说明HCN 为弱酸, A正确;类比卤素单质,(CN)2也可与烯烃发生加成反应,B正确;由题干可知还原性:Br-<CN-<I-,C项反应不能发生;类比氯气与氢氧化钠的反应推知D正确。]
8.D [A项,在KI中加入足量新制氯水,也会置换出单质碘而使溶液变色,错误;B项,Br-和I-均能使酸性KMnO4溶液褪色,错误;C项,加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层因萃取I2而显色,并没有Br2产生,错误。]
9.C [实验1中,浓硫酸与氯化钠反应生成氯化氢气体,氯化氢与氨气反应生成NH4Cl固体,故A合理;实验1溶液颜色无明显变化说明浓硫酸不能氧化氯离子,实验2溶液变黄说明浓硫酸能氧化溴离子,所以判断还原性:Br->Cl-,故B合理;②中溶液含有浓硫酸和溴单质,均能将碘化钠氧化成碘单质,不能判断还原性:I->Br-,故C不合理;实验1体现浓硫酸的难挥发性,实验2体现浓硫酸的氧化性,故D合理。]
10.C [试剂X可以是漂白粉或KClO3,与浓盐酸发生价态归中的氧化还原反应生成氯气,A正确;装置B生成氯气,通过装置A洗气除去氯气中混有的氯化氢,Cl2进入装置C中氧化K2MnO4制备KMnO4,装置D用于吸收未反应完的氯气,防止污染空气,B正确;因氯气会与氢氧化钾反应,故装置C中每生成1 ml KMnO4,消耗Cl2的物质的量大于0.5 ml,C错误;若去掉装置A,挥发的氯化氢与氢氧化钾反应,使溶液碱性减弱,生成MnO2,会导致KMnO4产率降低,D正确。]
11.A [发生器中NaClO3作氧化剂,ClO2为还原产物,则氧化性:ClOeq \\al(-,3)>ClO2;吸收塔内ClO2与双氧水、氢氧化钠反应生成NaClO2和氧气,ClO2作氧化剂,H2O2作还原剂,则氧化性:ClO2>H2O2,故氧化性:ClOeq \\al(-,3)>ClO2>H2O2,故B正确。]
12.D [流程中①和④所得溶液中的碘离子物质的量相同,为碘富集过程,c(I-)后者大于前者,故A错误;流程中④为碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成碘化氢和硫酸钠,离子方程式为I2+SOeq \\al(2-,3)+H2O===2I-+SOeq \\al(2-,4)+2H+,故C错误;②中离子反应为Cl2+2I-===I2+2Cl-,⑤中氯酸钾可氧化碘离子生成碘单质,离子反应为6I-+ClOeq \\al(-,3)+6H+===3I2+Cl-+3H2O,则得到等量的I2时消耗的n(Cl2)∶n(KClO3)=3∶1;制备10 ml I2,理论上需KClO3的物质的量为eq \f(10,3) ml,质量为122.5 g·ml-1×eq \f(10,3) ml≈408 g,故B错误、D正确。]
13.(1) 除去Cl2中挥发出的HCl 3Br2+3COeq \\al(2-,3)===5Br-+BrOeq \\al(-,3)+3CO2↑ (2)5Br-+BrOeq \\al(-,3)+6H+===3Br2+3H2O
(3)①使A中Br2进入B瓶中 ②NaOH溶液 ③导管中液面上升
14.①2AgI+Fe===2Ag+Fe2++2I- AgNO3
②FeI2+Cl2===I2+FeCl2 I2、FeCl3 I2被过量的Cl2进一步氧化
解析 ①由流程图可知悬浊液中含AgI,AgI可与Fe反应生成FeI2和Ag,FeI2易溶于水,在离子方程式中能拆,故加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为2AgI+Fe===2Ag+Fe2++2I-,生成的银能与硝酸反应生成硝酸银参与循环。
②通入Cl2的过程中,因I-还原性强于Fe2+,Cl2先氧化还原性强的I-,若氧化产物只有一种,则该氧化产物只能是I2,故反应的化学方程式为FeI2+Cl2===I2+FeCl2;若反应物用量比eq \f(nCl2,nFeI2)=1.5时,先氧化完全部I-再氧化Fe2+,恰好将全部I-和Fe2+氧化,故氧化产物为I2、FeCl3;当eq \f(nCl2,nFeI2)>1.5即Cl2过量,多余的氯气会与生成的单质碘以及水继续发生氧化还原反应,单质碘的收率会降低。实验1
实验2
实验3
装置
现象
溶液颜色无明显变化;把蘸有浓氨水的玻璃棒靠近试管口,产生白烟
溶液变黄;把湿润的淀粉-KI试纸靠近试管口,变蓝
溶液变深紫色;经检验溶液含单质碘
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