非金属氯及其化合物 突破训练（六）.doc

非金属碳、硅及其化合物 突破训练（六）‎ ‎1．氯气可以用来消灭田鼠，为此将Cl2通过软管灌入田鼠洞中，这是利用了Cl2下列性质中的(　　)‎ ‎①黄绿色　②密度比较大　③有毒　④较易液化 ‎⑤溶于水 A．①②③　　　　　　　 B．②③‎ C．③④ D．③④⑤‎ 解析：选B　氯气可以用来消灭田鼠利用了它的毒性，使田鼠中毒死亡；将氯气通过软管灌入田鼠洞中，氯气的相对分子质量比空气的大，所以密度比空气的大，与空气混合时，在混合气体的下部，所以能够被田鼠吸入，从而达到灭鼠的目的。‎ ‎2．有关Cl2的性质，下列说法不正确的是(　　)‎ A．氯气能使湿润的淀粉KI试纸变蓝 B．能与NaOH溶液反应生成两种正盐 C．能与Fe反应生成FeCl2‎ D．一定条件下与H2反应产生苍白色火焰 解析：选C　氯气能与KI反应生成I2，I2遇淀粉变蓝色，A正确；氯气能够与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水，NaCl、NaClO都是正盐，故B正确；氯气与铁反应生成FeCl3，故C错误；氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，发出苍白色火焰，故D正确。‎ ‎3．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：选D　Cu与Cl2反应生成CuCl2，Cu与盐酸不能反应，A不符合题意；Fe与Cl2反应生成FeCl3，不能生成FeCl2‎ ‎，B不符合题意；Fe和盐酸反应生成FeCl2，不能生成FeCl3，C不符合题意；Al与Cl2反应生成AlCl3，Al是比较活泼的金属，可以与盐酸反应生成AlCl3，D符合题意。‎ ‎4．当不慎有大量Cl2逸散到周围空气里时，可用浸有一定浓度的下列物质溶液的毛巾捂住鼻子，该物质是(　　)‎ A．NaOH B．NaCl C．NH3·H2O D．NaHCO3‎ 解析：选D　NaOH虽能与氯气反应，达到吸收氯气的效果，但浓NaOH的腐蚀性强，不能用浸有浓NaOH溶液的毛巾捂住鼻子，A错误；NaCl不与氯气反应，且NaCl溶液抑制氯气的溶解，则不能用浸有NaCl溶液的毛巾捂住鼻子来防止吸入氯气中毒，B错误；氨气本身具有刺激性，对人体有害，不能用浸有氨水的毛巾捂住鼻子，C错误；NaHCO3溶液显碱性，碱性较弱，能与氯气反应而防止吸入氯气中毒，则可以用浸有NaHCO3溶液的毛巾捂住鼻子，D正确。‎ ‎5．下列不能使有色布条褪色的是(　　)‎ A．氯水 B．次氯酸钠溶液 C．漂白粉溶液 D．氯化钙溶液 解析：选D　氯水中含有HClO，具有漂白性，A不选；次氯酸钠溶液中含有ClO－，能生成HClO，具有漂白性，B不选；漂白粉溶液中含有ClO－，能生成HClO，具有漂白性，C不选；氯化钙溶液不具有漂白性，D选。‎ ‎6．用漂白粉溶液浸泡过的有色布条，如果晾置在空气中，一段时间后，其漂白效果会更好的原因可能是(　　)‎ A．漂白粉被氧化了 B．漂白粉跟空气中的CO2和水蒸气充分反应，生成了HClO C．有色布条被空气中的氧气氧化了 D．漂白粉溶液蒸发掉部分水，其浓度增大 解析：选B　漂白效果会更好，说明生成了HClO，即漂白粉溶液与空气中的CO2和水蒸气发生了反应：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。‎ ‎7．向如图所示装置中缓慢通入气体X，若打开弹簧夹K，则品红溶液褪色；若关闭弹簧夹K，则品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊。X和Y可能是(　　)‎ 选项 A B C D X SO2‎ Cl2‎ HCl NO2‎ Y NaOH溶液 饱和NaHCO3溶液 饱和NaCl溶液 Na2SO3溶液 解析：选B　若关闭弹簧夹K，SO2通过NaOH溶液，生成Na2SO3而被吸收，澄清石灰水不会变浑浊，A项错误；若打开弹簧夹K，Cl2会使品红溶液褪色，若关闭弹簧夹K，Cl2通过饱和NaHCO3溶液，产生CO2，会使澄清石灰水变浑浊，B项正确；若打开弹簧夹K，HCl不会使品红溶液褪色，若关闭弹簧夹K，HCl通过饱和NaCl溶液，HCl被吸收，澄清石灰水不会变浑浊，C项错误；若关闭弹簧夹K，NO2通过Na2SO3溶液时，NO2先与水反应生成HNO3和NO，然后HNO3将Na2SO3氧化，得到Na2SO4和NO，NO不能使澄清石灰水变浑浊，D项错误。‎ ‎8．下列实验现象描述正确的是(　　)‎ A．碘水中加入少量汽油振荡，静置后上层颜色变浅，下层颜色变为紫红色 B．红热的铜丝在氯气中燃烧，产生了棕黄色的雾 C．电解氯化钠饱和溶液，将阴极气体产物通入碘化钾淀粉溶液中，溶液变蓝 D．溴化钠溶液中加入少量新制的氯水振荡，再加入少量四氯化碳振荡，静置后上层颜色变浅，下层颜色变为橙红色 解析　汽油的密度比水小，上层颜色应变为紫红色，下层颜色变浅，A项错误；CuCl2是固体应为烟而不是雾，B项错误；电解NaCl饱和溶液，阳极产生的Cl2能使碘化钾淀粉溶液变蓝，C项错误。‎ ‎9‎ ‎．工业上漂白粉的制备是将氯气通入到石灰乳(含水较少的熟石灰)中，所以工业漂白粉中含有次氯酸钙、氯化钙、氢氧化钙、氯气等。下列有关说法正确且全面的是(　　)‎ A．漂白粉具有漂白性主要是因为其中含有Cl2‎ B．漂白粉溶液显碱性是因为其中含有Ca(OH)2‎ C．家庭使用漂白粉必须加入少量醋酸 D．氢氧化钙的存在可以减缓漂白粉的失效 解析　因为碳酸的酸性强于次氯酸，故在潮湿的环境中，次氯酸钙与空气中的二氧化碳和水蒸气反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，这是漂白粉具有漂白性的原因所在，在家庭中使用不必加醋酸，A、C错；漂白粉溶液显碱性除了因为其中含有Ca(OH)2外，还因为次氯酸钙的水解，B不正确；因氢氧化钙更易与CO2反应，故它的存在可以减缓漂白粉的失效，D正确。‎ ‎10．三氯异氰尿酸(结构简式如图)是养蚕业和水产养殖业最重要的消毒剂，三氯异氰尿酸水解生成X和NH4HCO3。下列关于X的说法不正确的是(　　)‎ ‎ ‎ A．X的结构式为H—Cl—O B．X有强氧化性 C．X属于弱酸 D．X属于电解质 解析　三氯异氰尿酸的分子式为C3N3Cl3O3，根据元素守恒可以得到X为HClO，故其结构为H—O—Cl，A项错误。‎ ‎11．实验室既可用浓盐酸与MnO2在加热时反应制备Cl2，也可用KMnO4与浓盐酸在常温下反应制备Cl2，下列有关说法中不正确的是(　　)‎ A．由题目信息知：KMnO4的氧化性比MnO2的强 B．制备氯气的整个实验过程中，只需要使用氧化剂与还原剂 C．用排气法收集不需要利用其他试剂就能确定集气瓶中已收集满气体 D．用足量MnO2与含有4 mol HCl的浓盐酸在加热条件下反应，得到Cl2的物质的量小于1 mol 解析　在制备氯气的整个实验过程，除了使用氧化剂与还原剂之外，还需要净化气体的试剂和吸收尾气的试剂。‎ ‎12.碘是一种与人的生命活动密切相关的元素，已知I2能溶于NaOH或KI溶液，反应方程式分别为：3I2＋6OH－===5I－＋IO＋3H2O(HIO不稳定，易发生歧化反应)和I2＋I－===I，溴化碘(IBr)是一种卤素互化物，具有与卤素单质相似的性质，下列反应方程式中不正确的是(　　)‎ A．IBr加入Na2S溶液中产生黄色浑浊：IBr＋S2－===I－＋Br－＋S↓‎ B．IBr加入KI溶液中：IBr＋2I－===Br－＋I C．IBr加入NaOH溶液中：IBr＋2OH－===I－＋BrO－＋H2O D．IBr加入AgNO3溶液中：3IBr＋5Ag＋＋3H2O===3AgBr↓＋2AgI↓＋IO＋6H＋‎ 解析　IBr中溴元素的化合价是－1价，碘元素的化合价是＋1价，IBr加入Na2S溶液中碘的化合价降低，硫的化合价升高：IBr＋S2－===I－＋Br－＋S↓，A正确；首先IBr＋ I－===Br－＋I2根据题意在溶液中单质碘以I的形成存在 I2＋I－===I，B正确；IBr中Br和I的化合价分别是－1价和＋1价，所以C中生成物应该是IO－和Br－，不正确；IBr加入AgNO3溶液中，首先是IBr与水反应生成HIO和HBr，由于HIO不稳定，在水中发生歧化反应生成HIO3和HI，进而生成AgI和AgBr，反应的离子方程式为3IBr＋5Ag＋＋3H2O===3AgBr＋2AgI＋IO＋6H＋，D正确。故答案选C。‎ ‎13．碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I－的形式存在，几种粒子之间有如图所示关系，根据图示转化关系推测下列说法不正确的是(　　)‎ ‎ ‎ A．可用KI－淀粉试纸和食醋检验加碘盐中是否含有碘 B．足量Cl2能使湿润的KI－淀粉试纸变白的原因可能是5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl C．由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2＞I2＞IO D．途径Ⅱ中若生成1 mol I2，反应转移的电子数为10NA 解析　加碘盐中含有KIO3，其在酸性条件下可被I－还原生成I2，故用淀粉－KI试纸和食醋检验加碘盐，A正确；根据图示转化Ⅲ可知氧化性Cl2＞IO，已变蓝的淀粉－KI试纸褪色的原因可能是氯气将碘氧化为HIO3，化学方程式为5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl，B正确；由途径Ⅰ可知氧化性Cl2＞I2，由途径Ⅱ可知氧化性I2＜IO，由途径Ⅲ可知氧化性Cl2＞IO，故氧化性的强弱顺序为Cl2＞IO＞I2，C错误；根据转化关系2IO～I2～10e－可知，途径Ⅱ生成1 mol I2，反应中转移的电子数为10NA，故D正确。 ‎ ‎14．通过下列装置对Cl2的相关性质进行探究。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)装置A、B通入Cl2后，观察到的现象是_______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 根据现象可得出的结论是______________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)装置B中发生反应的离子方程式是____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)装置F的作用是____________________________________________________。‎ ‎(4)实验开始后，装置C中发生的现象是___________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)装置E中发生反应的离子方程式是_____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是____________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ 体现了Cl2____________性。‎ 答案：(1)干燥的红色(或A中)布条不褪色，湿润的红色(或B中)布条褪色　Cl2无漂白性，Cl2与水反应生成的HClO有漂白性 ‎(2)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO ‎(3)吸收氯气，防止污染环境 ‎(4)紫色石蕊溶液先变为红色，然后褪色 ‎(5)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－‎ ‎(6)H2O＋SO＋Cl2===2H＋＋SO＋2Cl－　强氧化 ‎15‎ ‎．某学生设计如下实验装置利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应)，据此回答下列问题：‎ ‎(1)A仪器的名称是______，D的作用是______________。‎ ‎(2)漂白粉将在U形管中产生，其反应的化学方程式是______________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)有同学建议在两个橡皮套管内的玻璃管口应尽量紧靠，原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)此实验结果所得Ca(ClO)2产率太低。经分析并查阅资料发现主要原因是在U形管中存在两个副反应：‎ ‎①温度较高时氯气与消石灰反应生成了Ca(ClO3)2，为避免此副反应的发生，可采取的措施是____________，有同学测出了反应后溶液中ClO－、ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线，粗略表示为如图2(不考虑氯气和水的反应)。‎ a．图2中曲线Ⅰ表示________的物质的量随反应时间变化的关系。‎ b．所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为________mol。‎ c．另取一份等物质的量的石灰乳，以较大的速率通入足量氯气，反应后测得产物中Cl－的物质的量为0.37 mol，则产物中n(ClO－)/n(ClO)＝________。‎ ‎②试判断另一个副反应是(写出此反应的化学方程式)___________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)装置中添加浓盐酸用的是分液漏斗；氯气有毒，不能排放到空气中，NaOH溶液的作用是吸收过量的氯气。(2)漂白粉将在U形管中产生，反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。(3)Cl2易腐蚀橡皮套管，在两个橡皮套管内的玻璃管口应尽量紧靠。(4)温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2，为避免此副反应的发生，用冰水或冷水冷却。a.当温度低时，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙；当温度高时，生成氯酸钙和氯化钙，刚开始反应时，温度较低，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙，所以图2中曲线Ⅰ表示ClO－的物质的量随反应时间变化的关系。b.根据氧化还原反应中得失电子守恒计算氯离子的物质的量，设氯离子的物质的量为n，则n×1＝0.10 mol×1＋0.05 mol×5＝0.35 mol，含氯元素阴离子的物质的量＝0.35 mol＋0.1 mol＋0.05 mol＝0.50 mol，氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯阴离子的个数比为1∶2，所以所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为0.25 mol。c.另取一份等物质的量的石灰乳，物质的量为0.25 mol，根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，生成氯离子得到的电子和生成次氯酸根与氯酸根失去的电子数相等，设n(ClO－)＝x，n(ClO)＝y，则得到：ⅰ.0.37＝x×1＋y×5，由b中分析可知，含氯阴离子的物质的量为0.50 mol。ⅱ.x＋y＋0.37＝0.50；ⅰ、ⅱ联立得到：x＝0.07 mol，y＝0.06 mol，则＝7∶6。‎ 答案：(1)分液漏斗　吸收尾气 ‎(2)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O ‎(3)Cl2易腐蚀橡皮套管 ‎(4)①将U形管置于冷水浴中　ClO－　0.25　7∶6‎ ‎②2HCl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2H2O ‎16.ClO2是一种高效、广谱、安全的杀菌消毒剂,易溶于水。制备方法如下:‎ ‎(1)步骤Ⅰ:电解食盐水制备氯酸钠。用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、S等杂质。在除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的　　　　(填化学式,下同),至沉淀不再产生后,再加入过量的　　　　和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。 ‎ ‎(2)步骤Ⅱ:将步骤Ⅰ得到的食盐水在特定条件下电解得到氯酸钠(NaClO3),再将它与盐酸反应生成ClO2与Cl2,ClO2与Cl2的物质的量之比是　。 ‎ ‎(3)学生拟用如图K15-5所示装置模拟工业制取并收集ClO2,用NaClO3和草酸(H2C2O4)在60 ℃时恒温反应制得。‎ 图K15-5‎ 反应过程中需要对A容器进行加热,加热的方式为　　　;加热需要的玻璃仪器除酒精灯外,还有　　　　　　。 ‎ ‎(4)反应后在装置C中可得亚氯酸钠(NaClO2)溶液。已知NaClO2饱和溶液在温度低于38 ℃时,析出的晶体是NaClO2·3H2O,在温度高于38 ℃时析出的是NaClO2。根据如图K15-6所示NaClO2的溶解度曲线,请完成从NaClO2溶液中制得NaClO2·3H2O的操作步骤:‎ 图K15-6‎ ‎①　　　　;②　　　　;③过滤;④洗涤;⑤干燥。 ‎ ‎(5)目前我国已成功研制出利用NaClO2制取二氧化氯的新方法,即将Cl2通入NaClO2溶液中。现制取270 kg二氧化氯,需要亚氯酸钠的质量是　　　　。 ‎ ‎(6)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的剧毒CN-氧化为无毒物质,自身被还原为Cl-。处理含CN-量相同的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的　　　　倍。 ‎ ‎【答案】(1)BaCl2　Na2CO3‎ ‎(2)2∶1‎ ‎(3)水浴加热　大烧杯、温度计 ‎(4)①蒸发浓缩　②冷却结晶 ‎(5)362 kg ‎(6)2.5‎ ‎[解析] (2)电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2与Cl2,再根据化合价升降相等及原子守恒配平,得到离子方程式为2Cl+4H++2Cl-2ClO2↑+Cl2↑+2H2O,则ClO2与Cl2的物质的量之比是2∶1。‎ ‎(3)用NaClO3和草酸(H2C2O4)在60 ℃时恒温反应制得ClO2,所以加热的方式为水浴加热;加热需要的玻璃仪器除酒精灯外,还有大烧杯、温度计。‎ ‎(4)由溶液制得结晶水合物的基本操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等。‎ ‎(5)根据氯气与亚氯酸钠反应的化学方程式和二氧化氯的质量,列出比例式,就可计算出参加反应的亚氯酸钠的质量。设需要亚氯酸钠的质量为x。‎ ‎2NaClO2+Cl22NaCl+2ClO2‎ ‎181 135‎ x 270 kg 解得x=362 kg ‎(6)每摩尔氯气得到2 mol电子,每摩尔ClO2得到5 mol电子,所以处理含CN-量相同的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍。‎ ‎17．某学生设计如下实验装置利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应)，据此回答下列问题：‎ ‎(1)A仪器的名称是______，D的作用是______________。‎ ‎(2)漂白粉将在U形管中产生，其反应的化学方程式是______________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)有同学建议在两个橡皮套管内的玻璃管口应尽量紧靠，原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)此实验结果所得Ca(ClO)2产率太低。经分析并查阅资料发现主要原因是在U形管中存在两个副反应：‎ ‎①温度较高时氯气与消石灰反应生成了Ca(ClO3)2，为避免此副反应的发生，可采取的措施是____________，有同学测出了反应后溶液中ClO－、ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线，粗略表示为如图2(不考虑氯气和水的反应)。‎ a．图2中曲线Ⅰ表示________的物质的量随反应时间变化的关系。‎ b．所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为________mol。‎ c．另取一份等物质的量的石灰乳，以较大的速率通入足量氯气，反应后测得产物中Cl－的物质的量为0.37 mol，则产物中n(ClO－)/n(ClO)＝________。‎ ‎②试判断另一个副反应是(写出此反应的化学方程式)___________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)装置中添加浓盐酸用的是分液漏斗；氯气有毒，不能排放到空气中，NaOH溶液的作用是吸收过量的氯气。(2)漂白粉将在U形管中产生，反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。(3)Cl2易腐蚀橡皮套管，在两个橡皮套管内的玻璃管口应尽量紧靠。(4)温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2，为避免此副反应的发生，用冰水或冷水冷却。a.当温度低时，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙；当温度高时，生成氯酸钙和氯化钙，刚开始反应时，温度较低，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙，所以图2中曲线Ⅰ表示ClO－的物质的量随反应时间变化的关系。b.根据氧化还原反应中得失电子守恒计算氯离子的物质的量，设氯离子的物质的量为n，则n×1＝0.10 mol×1＋0.05 mol×5＝0.35 mol，含氯元素阴离子的物质的量＝0.35 mol＋0.1 mol＋0.05 mol＝0.50 mol，氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯阴离子的个数比为1∶2，所以所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为0.25 mol。c.另取一份等物质的量的石灰乳，物质的量为0.25‎ ‎ mol，根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，生成氯离子得到的电子和生成次氯酸根与氯酸根失去的电子数相等，设n(ClO－)＝x，n(ClO)＝y，则得到：ⅰ.0.37＝x×1＋y×5，由b中分析可知，含氯阴离子的物质的量为0.50 mol。ⅱ.x＋y＋0.37＝0.50；ⅰ、ⅱ联立得到：x＝0.07 mol，y＝0.06 mol，则＝7∶6。‎ 答案：(1)分液漏斗　吸收尾气 ‎(2)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O ‎(3)Cl2易腐蚀橡皮套管 ‎(4)①将U形管置于冷水浴中　ClO－　0.25　7∶6‎ ‎②2HCl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2H2O