2025届高考化学一轮总复习真题演练第5章非金属及其化合物第18讲氯及其化合物

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答案：C
2．(2022·浙江6月选考)关于反应Cl2(g)＋H2O(l)⇌HClO(aq)＋H＋(aq)＋Cl－(aq) ΔH<0，达到平衡后，下列说法不正确的是( )
A．升高温度，氯水中的c(HClO)减小
B．氯水中加入少量醋酸钠固体，上述平衡正向移动，c(HClO)增大
C．取氯水稀释， eq \f(c（Cl－）,c（HClO）) 增大
D．取两份氯水，分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液，若前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色，可以证明上述反应存在限度
解析：选D。题给反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，c(HClO)减小，A项正确；加入的醋酸钠会电离生成Na＋和CH3COO－，CH3COO－可结合溶液中的H＋使c(H＋)减小，平衡正向移动，故c(HClO)增大，B项正确；稀释氯水，题给反应平衡正向移动，HClO(aq)⇌H＋(aq)＋ClO－(aq)平衡正向移动，c(Cl－)减小的程度比c(HClO)的小，故 eq \f(c（Cl－）,c（HClO）) 增大，C项正确；加AgNO3溶液产生白色沉淀，说明Cl2溶于水有Cl－生成，加淀粉KI溶液，溶液变蓝色，说明有碘单质生成，而Cl2、HClO均能氧化I－，不能证明题给反应存在限度，D项错误。
3．(2022·新高考北京卷)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。
资料：i.Mn2＋在一定条件下被Cl2或ClO－氧化成MnO2(棕黑色)、MnO eq \\al(2－,4) (绿色)、MnO eq \\al(－,4) (紫色)。
ii.浓碱条件下，MnO eq \\al(－,4) 可被OH－还原为MnO eq \\al(2－,4) 。
iii.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关，NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如下图所示(夹持装置略)。
(1)装置B中试剂是____________________。
(2)通入Cl2前，实验Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为______________________________________________________。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是__________________________________________。
(4)根据资料ii，实验Ⅲ中应得到绿色溶液，实验中得到紫色溶液，分析现象与资料不符的原因。
原因一：可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二：可能是氧化剂过量，氧化剂将MnO eq \\al(2－,4) 氧化为MnO eq \\al(－,4) 。
①用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因：_____________________________________________________________
________________________________________________________，
但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取实验Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL 40% NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为_____________________________________________，
溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2被______(填化学式)氧化，可证明实验Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
③取实验Ⅱ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL 水，溶液紫色缓慢加深，发生的反应是________________________________________。
④从反应速率的角度，分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因：_____________________________________________________________
______________________________________________________。
解析：在装置A中HCl与KMnO4发生反应制取Cl2，由于盐酸具有挥发性，为排除HCl对Cl2性质的干扰，在装置B中盛放饱和NaCl溶液，除去Cl2中的杂质HCl，在装置C中通过改变溶液的pH，验证不同条件下Cl2与MnSO4反应，装置D是尾气处理装置，目的是除去多余Cl2，防止造成大气污染。
(1)装置B中试剂是饱和NaCl溶液，其作用是除去Cl2中的杂质HCl。
(2)通入Cl2前，实验Ⅱ、Ⅲ中Mn2＋与OH－反应产生 Mn(OH)2白色沉淀，该沉淀不稳定，会被溶解在溶液中的氧气氧化为MnO2棕黑色沉淀，故实验Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为2Mn(OH)2＋O2===2MnO2＋2H2O。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是Mn2＋的还原性随溶液碱性的增强而增强。
(4)①Cl2能与NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O，使溶液碱性减弱，化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。②取实验Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL 40% NaOH溶液，溶液由紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液由紫色变为绿色是由于在浓碱条件下，MnO eq \\al(－,4) 可被OH－还原为MnO eq \\al(2－,4) ，根据得失电子守恒、电荷守恒及质量守恒可知，该反应的离子方程式为4MnO eq \\al(－,4) ＋4OH－===4MnO eq \\al(2－,4) ＋O2↑＋2H2O；溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2被Cl2氧化，可证明实验Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。③取实验Ⅱ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液碱性减弱，溶液紫色缓慢加深，说明ClO－将MnO2氧化为MnO eq \\al(－,4) ，发生的反应是3ClO－＋2MnO2＋2OH－===2MnO eq \\al(－,4) ＋3Cl－＋H2O。④从反应速率的角度，过量的Cl2与NaOH反应产生NaClO，使溶液的碱性减弱，c(OH－)减小，溶液中的MnO eq \\al(－,4) 被还原为MnO eq \\al(2－,4) 的速率减小，导致实验Ⅲ未得到绿色溶液。
答案：(1)饱和NaCl溶液
(2)2Mn(OH)2＋O2===2MnO2＋2H2O
(3)Mn2＋的还原性随溶液碱性的增强而增强
(4)①Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O ②4MnO eq \\al(－,4) ＋4OH－===4MnO eq \\al(2－,4) ＋O2↑＋2H2O Cl2 ③3ClO－＋2MnO2＋2OH－===2MnO eq \\al(－,4) ＋3Cl－＋H2O ④过量的Cl2与NaOH反应产生NaClO，使溶液的碱性减弱，c(OH－)减小，溶液中的MnO eq \\al(－,4) 被还原为MnO eq \\al(2－,4) 的速率减小，导致实验Ⅲ未得到绿色溶液A.制取Cl2
B.除去Cl2
中的HCl
C.收集Cl2
D.吸收尾
气中的Cl2
序号
物质a
C中实验现象
通入Cl2前
通入Cl2后
Ⅰ
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀，
且放置后不发生变化
Ⅱ
5%NaOH
溶液
产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀
Ⅲ
40%
NaOH
溶液
产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀