2020届高考化学总复习——第四章 课时跟踪练(十三)

课时跟踪练(十三)　富集在海水中的

元素——氯

1．(2019·广州模拟)有关氯及其化合物的说法，正确的是(　　)

A．以氯气和石灰乳为原料制取漂白粉

B．氯碱工业中，阳极得到烧碱

C．可在“84”消毒液中加入洁厕灵(主要成为HCl)以增强漂白性

D．Cl2能使湿润的有色布条褪色，所以Cl2具有漂白性

解析：工业上，氯气和石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙，即漂白粉，A正确；电解饱和食盐水，阳极上产生氯气，阴极上生成氢气，并得到氢氧化钠，B错误；“84”消毒液主要成分为次氯酸钠，具有强氧化性，把HCl氧化为氯气，不是增加次氯酸钠的漂白性，C错误；Cl2与水反应生成次氯酸，具有强氧化性，能够起到漂白作用；而氯气没有漂白作用；D错误；正确选项A。

答案：A

2．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是(　　)

A．CuCl2　　　　　　 B．FeCl2

C．FeCl3   D．AlCl3

解析：铜与盐酸不反应，A错误；铁与氯气反应生成FeCl3，与盐酸反应生成FeCl2，B、C错误。

答案：D

3．(2019·大连模拟)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＋H2O2H＋＋Cl－＋ClO－

C．浓氨水检验泄露的氯气，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：A项，电解饱和食盐水制取Cl2，反应的离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑，正确；B项，氯气用于自来水消毒，反应的离子方程式为Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，不正确；C项，浓氨水检验泄露的氯气，产生白烟，反应的化学方程式为8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2，正确；D项，氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用，反应的离子方程式为HSO＋Cl2＋H2O===SO＋3H＋＋2Cl－，正确。

答案：B

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小

C．卤素单质的颜色由F2→I2随相对分子质量增大而变深

D．X－的还原性依次为F－<Cl－<Br－<I－

解析：卤素单质中，氟气和水之间反应生成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小，所以HX的热稳定性随X的核电荷数的增加而减小，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，对应离子的还原性F－<Cl－<Br－<I－，故D正确。

答案：A

5．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：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MnCl2·4H2O，故无法达到实验目的。

答案：C

6．(2019·日照质检)溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似，能与大多数金属反应生成金属卤化物，和某些非金属单质反应生成相应的卤化物，跟水反应的化学方程式为IBr＋H2O===HBr＋HIO。下列有关IBr的叙述，不正确的是(　　)

A．IBr是双原子分子

B．在很多反应中，IBr是强氧化剂

C．和NaOH溶液反应生成NaBr和NaIO

D．和水反应时，IBr既是氧化剂又是还原剂

解析：IBr中I为＋1价，Br为－1价。2个原子组成1个IBr分子，A正确；因为其化学性质与卤素相似，所以在很多反应中，IBr是强氧化剂，B正确；跟水反应的方程式为IBr＋H2O===HBr＋HIO，反应前后各元素的化合价均未发生变化，仍然是I为＋1价，Br为－1价，故这个反应不是氧化还原反应，D错误；与碱反应的实质可看成是IBr先与水反应，生成物HBr和HIO再与碱反应，所以2NaOH＋IBr===NaBr＋NaIO＋H2O，C正确。

答案：D

7．已知：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，如图为验证氯气性质的微型化实验。将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好。下表中由实验现象得出的结论完全正确的是(　　)

解析：A项，是因为Cl2具有强氧化性，错误；B项，Cl2本身没有酸性，溶液褪色，可能是Cl2与水反应生成HCl和HClO，再与NaOH溶液发生中和反应生成盐而使溶液褪色，还可能是生成的HClO的漂白性使溶液褪色，错误；C项，Cl2本身不具有漂白性，而是Cl2与H2O作用生成的HClO具有漂白性，错误。

答案：D

8．下列实验操作、现象和结论均正确的是(　　)

解析：A项，淀粉­KI溶液一般作为指示剂，设计用双氧水滴定淀粉­KI溶液无法判定终点，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溶于水变为硝酸，硝酸也具有强氧化性，也可使淀粉碘化钾试纸变蓝，错误；D项，加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱，错误。

答案：B

9．向含SO、Fe2＋、Br－、I－各0.1 mol的溶液中通入标准状况下的Cl2，通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是(　　)

解析：题中四种离子与Cl2反应的先后顺序依次是SO(消耗2.24 L Cl2)、I－(消耗1.12 L Cl2)、Fe2＋(消耗1.12 L Cl2)、Br－(消耗1.12 L Cl2)，因此C选项正确。

答案：C

10．(1)实验室制取纯净的氯气，除了二氧化锰、浓盐酸和浓硫酸，还需要__________、____________。(填写试剂或溶液名称)

(2)实验室用2.00 mol·L－1的盐酸和漂粉精[成分为Ca(ClO)2、CaCl2]反应生成氯气、氯化钙和水，若产生2.24 L(标准状况)氯气，发生反应的盐酸为______mL。

(3)实验室通常用向上排空气法收集氯气。设计一个简单实验，验证所收集的氯气中是否含有空气：___________________________

_____________________________________________________。

(4)ClO2常用于水的净化，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。写出该反应的离子方程式，并用单线桥法标出电子转移的方向和数目：__________________________________________________

____________________________________________________。

解析：(1)浓盐酸易挥发，生成的氯气中含有氯化氢，应该用饱和氯化钠溶液除去；氯气有毒需要处理尾气，用氢氧化钠溶液吸收。

(2)根据反应物和生成物可知，反应的化学方程式为4HCl＋Ca(ClO)2===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑，反应中生成氯气的物质的量是0.1 mol，则消耗氯化氢的物质的量是0.2 mol，盐酸的浓度是2.00 mol·L－1，因此需要盐酸的体积是100 mL。

(3)氯气能与氢氧化钠溶液完全反应，而空气与氢氧化钠不反应，据此检验，即用试管收集氯气，收集满后将试管倒立在氢氧化钠溶液中，观察试管内有无残留气体。

(4)Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2，ClO被氧化为ClO2，而Cl2被还原为Cl－，根据氧化还原反应中元素化合价升降总数相等可得离子方程式为Cl2＋2ClO===2ClO2＋2Cl－。

答案：(1)饱和氯化钠溶液　氢氧化钠溶液　(2)100

(3)用试管收集氯气，收集满后将试管倒立在氢氧化钠溶液中，观察试管内有无残留气体

(4) ===2ClO2＋2Cl－

11．如下图所示，根据实验室制取氯气的原理和性质，回答下列问题：

(1)写出装置甲中发生反应的化学方程式：__________________

____________________________________________________。

装置甲中的仪器使用前需要检漏的有______________________

(写名称)。

(2)利用装置丙制取饱和氯水并测其pH。

①证明氯水已饱和的现象是______________________________

_____________________________________________________。

②测定饱和氯水的pH方法是_____________________________

_____________________________________________________。

③若撤去装置乙，直接将装置甲和丙相连。这样做对实验测定结果的影响是______________________________________________

_____________________________________________________。

(3)饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液的方法之一。某同学运用这一方法，尝试制取HClO溶液并进行了如下定性实验：

i．在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20 mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液的黄绿色褪去；

ii.过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其漂白性更强；

iii.为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：

第一份与澄清石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；

第二份与稀盐酸混合，立刻产生大量气泡；

第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。

经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。

①试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因：

_______________________________________________________

(用有关的方程式结合文字回答)。

②试根据所学知识推测，在ii的滤液中含有的溶质，除了溶解的极少量氯气外，还含有的其他溶质为_________________________

___________________________________________(写化学式)。

③写出步骤iii中第一份滤液发生反应的离子方程式：

_____________________________________________________。

解析：(1)在装置甲中MnO2与浓盐酸混合加热发生反应，制取氯气，反应的化学方程式是MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；装置甲中的仪器使用前需要检漏的为分液漏斗。

(2)①氯气的水溶液叫氯水，证明氯水已饱和的现象是丙中液体呈黄绿色，丙上部空间呈黄绿色，有黄绿色气体进入丁中；②由于饱和氯水中含氧化性的HClO，会将pH试纸氧化，因此不能使用pH试纸测定饱和氯水的pH，故测定饱和氯水的pH方法是用pH计直接测定；③浓盐酸具有挥发性，在制取的氯气中含有HCl，若撤去装置乙，直接将装置甲和丙相连，HCl溶解在水中使氯水的酸性增强，故导致测得的pH偏小。

(3)①在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因是饱和氯水中存在平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，加入CaCO3后，由于酸性HCl>H2CO3>HClO，所以会发生化学反应：2HCl＋CaCO3===CaCl2＋CO2↑＋H2O，由于c(H＋)减小，根据平衡移动原理，减小生成物的浓度，化学平衡正向移动，使HClO的浓度增大；②将ii的滤液滴在有色布条上，发现其漂白性更强，说明该滤液中除了溶解的极少量氯气外，还含有的其他溶质为CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO；③将滤液的第一份与澄清石灰水混合，立即产生大量白色沉淀，说明产生了CaCO3沉淀，反应的离子方程式是Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O。

答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　分液漏斗

(2)①丙中液体呈黄绿色，丙上部空间呈黄绿色，有黄绿色气体进入丁中　②用pH计直接测定　③由于氯化氢未除尽会导致制得的氯水酸性增强，测得的pH偏小

(3)①由于饱和氯水中存在平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，加入CaCO3后，2HCl＋CaCO3===CaCl2＋CO2↑＋H2O，使平衡右移，HClO的浓度增大

②CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO

③Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O

12．(2019·深圳调研)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和消毒剂，它在酸性条件下生成NaCl并放出ClO2，ClO2有类似Cl2的性质。某兴趣小组探究亚氯酸钠的制备与性质。

Ⅰ.制备亚氯酸钠

关闭止水夹②，打开止水夹①，从进气口通入足量ClO2，充分反应。

(1)仪器a的名称为______，仪器b的作用是__________________

_____________________________________________________。

(2)装置A中生成NaClO2的离子方程式为__________________

____________________________________________________。

(3)若从装置A反应后的溶液中获得NaClO2晶体，则主要操作有减压蒸发浓缩、降温结晶、_________________________、

________、干燥等。

Ⅱ.探究亚氯酸钠的性质

停止通ClO2气体，再通入空气一段时间后，关闭止水夹①，打开止水夹②，向A中滴入稀硫酸。

(4)开始时A中反应缓慢，稍后产生气体的速率急剧加快，请解释可能的原因____________________________________________

_____________________________________________________。

(5)B中现象为__________________________________________

____________________________________________________。

(6)实验完成后，为防止装置中滞留的有毒气体污染空气，可以进行的操作是：再次打开止水夹①，___________________________

_____________________________________________________。

解析：本题考查实验方案设计与评价。(1)根据仪器a的特点，仪器a为圆底烧瓶，仪器b为干燥管，因此仪器b的作用是防止倒吸。

(2)根据实验步骤，装置A中加入NaOH、H2O2、ClO2，产物是NaClO2，Cl的化合价降低，即ClO2作氧化剂，H2O2作还原剂，H2O2的氧化产物是O2，因此有ClO2＋H2O2＋OH－―→ClO＋O2↑＋H2O，根据化合价升降法进行配平，得出仪器A中发生离子反应方程式为2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClO＋H2O＋O2↑。

(3)蒸发浓缩、降温结晶，得到NaClO2固体，然后过滤、洗涤、干燥。

(4)NaClO2在酸性条件下能生成NaCl和ClO2，发生的反应是5NaClO2＋2H2SO4===NaCl＋4ClO2↑＋2H2O＋2Na2SO4，开始时A中反应缓慢，稍后产生气体的速率急剧加快的原因可能是NaClO2与H2SO4反应生成的Cl－对反应起催化作用。

(5)ClO2的性质与氯气相似，即ClO2的氧化性强于I2，ClO2把I－氧化成I2，淀粉遇碘单质变蓝，即B中现象是溶液变蓝色。

(6)为了让有毒气体完全被吸收，在进气口通入一段时间的空气。

答案：(1)烧瓶(圆底烧瓶)　防止倒吸

(2)2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClO＋H2O＋O2↑

(3)过滤　洗涤

(4)NaClO2与H2SO4反应生成的Cl－对反应起催化作用

(5)溶液变蓝色

(6)从进气口通入一段时间的空气