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跟踪检测(十三) 氯及其化合物
1.当大量氯气泄漏时,用浸润下列某物质水溶液的毛巾捂住鼻子可防中毒。适宜的物
质是( )
A.NaOH B.KI
C.NH3 D.Na2CO3
答案:D
2.潮湿的氯气、新制的氯水、次氯酸钠溶液、漂白粉溶液均能使有色布条褪色,这是
由于它们含有或能生成( )
A.氯气 B.次氯酸
C.次氯酸根 D.氯化氢
解析:Cl2+H2O HCl+HClO;ClO-+H2O HClO+OH-。
答案:B
3.向新制氯水中加入少量下列物质,能增强溶液漂白能力的是 ( )
A.碳酸钙粉末 B.稀硫酸
C.氯化钙溶液 D.二氧化硫水溶液
解析:氯水中存在如下平衡:Cl2+H2O H++Cl-+HClO。向新制氯水中加入碳酸
钙粉末,消耗 H+使平衡向正反应方向移动,HClO 浓度增大,漂白能力增强,A 项正确;
向新制氯水中加入稀硫酸,溶液中的 H+浓度增大,使平衡逆向移动,HClO 浓度减小,漂
白能力减弱,B 项错误;向新制氯水中加入 CaCl2 溶液,溶液中的 Cl-浓度增大,平衡逆向
移动,HClO 的浓度减小,漂白能力减弱,C 项错误;SO 2 与氯水发生反应:SO2+Cl2+
2H2O===4H++2Cl-+SO2-4 ,降低氯水的漂白性,D 项错误。
答案:A
4.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,有淡黄
色沉淀生成,则含有 Br-
解析:选 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,故
不能确定是否含有 Br-;B 项,Br-和 I-均能使酸性 KMnO4 溶液褪色;C 项,加入少量的
碘水,再加入 CCl4 振荡,有机层是萃取 I2 而显色,并没有 Br2 产生。
5.(2020·成都调研)从淡化海水中提取溴的流程如下:第 2 页 共 9 页
下列有关说法不正确的是( )
A.X 试剂可以为 Na2SO3 饱和溶液
B.步骤Ⅲ的离子反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2
C.工业上每获得 1 mol Br2,需要消耗 Cl2 44.8 L
D.步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏
解析:选 C 未知 Cl2 所处的状况,故无法确定所消耗 Cl2 的体积。
6.如图所示。若关闭阀门Ⅰ,打开阀门Ⅱ,让一种含氯气的气体经
过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色;若关闭阀门Ⅱ,打开阀门Ⅰ,再通入
这种气体,布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是( )
①浓硫酸 ②饱和氯化钠溶液 ③亚硫酸钠溶液
④饱和碳酸氢钠溶液
A.①②③ B.②③④
C.①②④ D.①③④
解析:选 D Cl2 与 H2O 反应生成的 HClO 具有漂白作用。气体通过甲瓶后不能使有色
布条褪色,可能有两个原因:一是甲瓶中溶液将 Cl2 干燥,二是甲瓶中溶液能吸收 Cl2。浓
H2SO4 吸水,Na2SO3 溶液、饱和 NaHCO3 溶液都能与 Cl2 发生反应。
7.(2020·质检)将一定量的 Cl 2 通入一定浓度的苛性钾溶
液中,两者恰好完全反应(已知反应过程放热),生成物中有三种含氯
元素的离子,其中 ClO-和 ClO -3 两种离子的物质的量(n)与反应时间
(t)的变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.反应中转移电子的物质的量是 0.21 mol
B.ClO -3 的生成可能是由于温度升高引起的
C.苛性钾溶液中 KOH 的质量是 16.8 g
D.一定有 3.36 L 氯气参加反应
解析:选 D 氯气和氢氧化钾溶液反应生成 KClO、KClO3 和 KCl,根据图像知 n(ClO
-)=0.06 mol,n(ClO-3 )=0.03 mol,故转移电子的物质的量为 0.06 mol×(1-0)+0.03 mol×(5
-0)=0.21 mol,故 A 正确;根据图像知,氯气和氢氧化钾反应先生成次氯酸钾,且该反应
是放热反应,随着温度的升高,氯气和氢氧化钾反应生成氯酸钾,所以 ClO -3 的生成可能是
由于温度升高引起的,故 B 正确;根据得失电子守恒可知 n(Cl-)=0.21 mol,根据物料守恒
可知 n(K+)=n(Cl -)+n(ClO -)+n(ClO -3 )=0.21 mol+0.06 mol+0.03 mol=0.3 mol,则
n(KOH)=0.3 mol,则氢氧化钾质量为 0.3 mol×56 g·mol-1=16.8 g,故 C 正确;根据氯原子第 3 页 共 9 页
守恒可知参加反应的氯气为 0.15 mol,氯气的状态未知,不能确定其体积,故 D 错误。
8.(2020·段考)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.可用淀粉KI 试纸和食醋检验加碘盐中是否含有碘
B.足量 Cl2 能使湿润的淀粉KI 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-3
D.途径Ⅱ中若生成 1 mol I2,反应中转移的电子数为 10NA
解析:选 C 加碘盐中含有 IO-3 ,在酸性条件下可被 I-还原生成 I2,淀粉KI 试纸会变
蓝,A 正确;根据图示转化关系可知原因可能是 5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl,B 正确;
根据途径Ⅰ可知氧化性:Cl2>I2,根据途径Ⅱ可知氧化性:IO-3 >I2,根据途径Ⅲ可知氧化性:
Cl2>IO-3 ,C 错误;根据关系式:2IO-3 ~I2~10e-可知,若生成 1 mol I2,反应中转移的电子
数为 10NA,D 正确。
9.已知:KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O,如图所示,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( )
选项 实验现象 结论
A 滴有 KSCN 的 FeCl2 溶液变红 Cl2 具有还原性
B 滴有酚酞的 NaOH 溶液褪色 Cl2 具有酸性
C 紫色石蕊溶液先变红后褪色 Cl2 具有漂白性
D KI淀粉溶液变成蓝色 Cl2 具有氧化性
解析:选 D A 项是因为 Cl2 具有强氧化性,错误;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,B 项错误;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,C 项错误。
10.甲、乙、丙三种溶液中各含有一种 X-(X-为 Cl-、Br-、I-中的一种),向甲溶液
中加入淀粉溶液和新制氯水,则溶液变为橙色,再加入丙溶液,颜色无明显变化。则甲、乙、
丙依次含有的卤素离子是( )第 4 页 共 9 页
A.Br-、Cl-、I- B.Br-、I-、Cl-
C.I-、Br-、Cl- D.Cl-、I-、Br-
解析:选 B 根据卤素单质氧化性强弱和 X-还原性强弱的变化规律可知,X2 的氧化性:
Cl2>Br2>I2,X-的还原性:Cl-<Br-<I-。溴水呈橙色,碘单质能使淀粉溶液变蓝。由此
可以推断出:在甲中加入淀粉溶液和新制氯水,溶液不变蓝色,而呈现橙色,可说明甲中有
Br-,而无 I-,发生反应 Cl2+2Br-===Br2+2Cl-,再加入丙溶液,颜色无明显变化,可证
明丙中无 I-,由此可知甲中含有 Br-,乙中含有 I-,丙中含有 Cl-。
11.氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂,有强氧化性,其杀菌能力是一般含氯消毒剂的
4 倍~5 倍,下列有关氯胺(NH2Cl)的说法一定不正确的是( )
A.氯胺的水解产物为 NH2OH(羟氨)和 HCl
B.氯胺的电子式为
C.氯胺中氯的化合价为+1
D.氯胺的消毒原理与漂白粉相似
解析:选 A NH2Cl+H2ONH3+HClO,反应生成的 HClO 能杀菌消毒。该水解反
应是一个可逆反应,HClO 杀菌后浓度减小,平衡向右移动,氯胺转化成 HClO;相反,当
HClO 浓度较高时,平衡向左移动,转化为氯胺,相当于暂时“贮存”,避免其分解损失,这
样就延长了消毒时间。
12.海水是宝贵的资源宝库,目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工
业原料。如图是海水综合利用的部分流程图,据图回答问题:
(1)由海水晒制的粗盐中含有 Ca2+、Mg2+、SO 2-4 等离子,为除去这些离子,所加试剂
及其先后顺序为(写化学式):
________________________________________________________________________。
(2)①电解饱和食盐水的化学方程式为_________________________________。
②制取 MgCl2 的过程中涉及反应:MgCl2·6H2O =====△
MgCl2+6H2O,该反应要在 HCl
气氛中进行,原因是____________________________________________。
(3)苦卤中通入 Cl2 置换出 Br2,吹出后用 SO2 吸收,写出用 SO2 吸收发生的离子方程式:第 5 页 共 9 页
________________________________________________________________________,
由此判断 Cl2、Br2、SO2 的氧化性由强到弱的顺序为_____________________________。
(4)也有工艺是在吹出 Br2 后用碳酸钠溶液吸收,生成溴化钠和溴酸钠,同时有 CO2 放
出,该反应的离子方程式是____________________________________;
最后再用 H2SO4 处理得到 Br2,之后加入 CCl4 进行 Br2 的萃取,最终用________方法得
到单质 Br2。
解析:(1)SO2-4 、Ca2+、Mg2+等分别与 BaCl2 溶液、Na2CO3 溶液、NaOH 溶液反应生成
沉淀,再通过过滤除去,Na2CO3 溶液能除去 Ca2+和过量的 Ba2+,盐酸能除去过量的 CO 2-3
和 OH-,所以应先加 BaCl2 溶液再加 NaOH 溶液和 Na2CO3 溶液,最后加入盐酸,所以正确
顺序为 BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl。
(2)①电解饱和食盐水的化学方程式为 2NaCl+2H2O =====电解
Cl2↑+H2↑+2NaOH。②氯
化镁在水中易发生水解,为抑制其水解,氯化镁晶体应在氯化氢气流中脱水。
(3)苦卤中通入 Cl2 已经置换出 Br2,吹出后用 SO2 吸收 Br2,Br2 转化为 Br-,再用 Cl2
置换是为了富集溴元素,第一次吹出的 Br2 浓度太低,分离浪费原料,SO2 吸收主要起到富
集溴 的作用;在自发进行的氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,Cl2
+2Br-===Br2+2Cl-中氧化性:Cl2>Br2,SO2+2H2O+Br2===H2SO4+2HBr 中,氧化性:
Br2>SO2,氧化性强弱顺序为 Cl2>Br2>SO2。
(4)吹出 Br2 后用碳酸钠溶液吸收,生成溴化钠和溴酸钠,同时有 CO2 放出,反应的离
子方程式为 3Br2+3CO2-3 ===5Br-+BrO-3 +3CO2↑,最后再用 H2SO4 处理得到 Br2,加入
CCl4 进行 Br2 的萃取,最后通过蒸馏操作分离得到溴单质。
答案:(1)BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl(NaOH 和 Na2CO3 顺序可调换)
(2)①2NaCl+2H2O =====电解
Cl2↑+H2↑+2NaOH
②防止 MgCl2 水解
(3)Br2+SO2+2H2O===2Br-+4H++SO2-4
Cl2>Br2>SO2
(4)3Br2+3CO2-3 ===5Br-+BrO-3 +3CO2↑ 蒸馏
13.(2020·威海模拟)氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物,沸点为 77 ℃,在农药、制药
行业中用途广泛。SOCl2 遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并带有刺激性气味的气体产生。
实验室合成原理:SO2+Cl2+SCl2===2SOCl2,部分装置如图所示,回答以下问题:第 6 页 共 9 页
(1) 实 验 室 制 取 SOCl2 在 三 颈 烧 瓶 中 进 行 , 整 个 装 置 所 选 仪 器 的 连 接 顺 序 是
⑥→__________→①,②←_________(某些仪器可以多次使用)。
(2)冷凝管口③是________口(填“进水”或“出水”),冷凝管上连接的干燥管的作用是
________________________________________________________________________。
(3)实验室制 Cl2 的离子方程式为_______________________________________。
SOCl2 与水反应的化学方程式为__________________________________________。
(4)已知 SCl2 的沸点为 50 ℃。实验结束后,将三颈烧瓶中混合物分离开的实验操作名称
是________。若反应中消耗的 Cl2 的体积为 896 mL(标准状况,SO2 足量),最后得到纯净的
SOCl2 6.76 g,则 SOCl2 的产率为________(保留两位有效数字)。
(5)取少量的 SOCl2 加入足量 NaOH 溶液,振荡、静置得到无色溶液,检验溶液中存在 Cl
-的方法是_______________________________________________。
解析:(1)根据 SO2+Cl2+SCl2===2SOCl2 可知,向三颈烧瓶中分别通入的是 SO2 和 Cl2,
其中实验室利用 MnO2 和浓盐酸混合加热制 Cl2,制得的 Cl2 中混有 HCl 和水蒸气,需要通
过饱和 NaCl 溶液除去 HCl,利用浓硫酸干燥,再通入三颈烧瓶中,装置的连接顺序为
⑥→⑫→⑪→⑨→⑩;向亚硫酸钠固体中滴加浓硫酸来制取 SO2,只需要利用浓硫酸干燥
生成的 SO2,然后即可通入三颈烧瓶中,装置的连接顺序为②←⑩←⑨←⑦。
(2)冷凝管中水流方向是“低进高出”,则③是进水口;冷凝管上连接的干燥管的作用是
吸收逸出的 Cl2、SO2,防止空气中的水蒸气进入反应装置而使 SOCl2 水解。
(3)利用 MnO2 和浓盐酸混合加热制 Cl2 的离子方程式为 MnO2+4H++2Cl- =====△
Mn2
++Cl2↑+2H2O;SOCl2 遇水剧烈反应,液面上产生的白雾是盐酸小液滴,并有带有刺激性
气味的 SO2 气体产生,反应的化学方程式为 SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑。
(4)SCl2 的沸点为 50 ℃,实验结束后,可通过蒸馏操作分离液体混合物;若反应中消耗
的 Cl2 的体积为 896 mL,物质的量为 0.896 L
22.4 L·mol-1=0.04 mol,SOCl 2 理论产量为 0.04
mol×2×119 g·mol-1=9.52 g,则 SOCl2 的产率为6.76 g
9.52 g×100%=71%。
(5)因为 SOCl2 与足量 NaOH 溶液反应有 Na2SO3 生成,所以要先除去 SO2-3 。检验溶液第 7 页 共 9 页
中存在 Cl-的操作方法是取少量溶液于试管中,加入过量 Ba(NO3)2 溶液,静置,取上层清
液,滴加稀硝酸酸化,再加入 AgNO3 溶液,若产生白色沉淀,则说明溶液中有 Cl-。
答案:(1)⑫→⑪→⑨→⑩ ⑩←⑨←⑦
(2)进水 吸收逸出的 Cl2、SO2,防止空气中的水蒸气进入反应装置而使 SOCl2 水解
(3)MnO2+4H++2Cl- =====△
Mn2++Cl2↑+2H2O SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑
(4)蒸馏 71%
(5)取少量溶液于试管中,加入过量 Ba(NO3)2 溶液,静置,取上层清液,滴加稀硝酸酸
化,再加入 AgNO3 溶液,产生白色沉淀,则说明溶液中有 Cl-
14.(2020·黄冈一调)IBr、ICl、BrF 3 等称为卤素互化物,(CN)2、(SCN)2、(OCN)2 等称
为拟卤素,它们的化学性质均与卤素单质相似,请回答下列问题:
(1)氯化碘(ICl)中碘元素的化合价为________;它与水反应的化学方程式为 ICl+
H2O===HIO+HCl,该反应的反应类型为______________(填中学常见的无机反应类型)。
(2)溴化碘(IBr)具有强氧化性,能与 Na 2SO3 溶液反应,发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(3)①已知某些离子的还原性强弱顺序为 I ->SCN ->CN ->Br ->Cl -。现将几滴
KSCN 溶液滴入到含少量 Fe3+的溶液中,溶液立即变红,向其中逐滴滴入酸性 KMnO4 溶液,
观察到红色逐渐褪去,请利用平衡移动原理解释这一现象:___________________________。
②下列物质中,也可以使该溶液红色褪去的是________(填字母)。
A.新制氯水 B.碘水
C.SO2 D.盐酸
(4)KCN 为剧毒物质,处理含有 KCN 的废水常用的方法:在碱性条件下用 NaClO 溶液
将 CN-氧化为 CO 2-3 和一种单质气体,该反应的离子方程式为________________________。
(5)已知 HCN 的电离常数 K=6.2×10-10,H2CO3 的电离常数 K1=4.5×10-7,K2=4.7×10
-11,则下列离子方程式能发生的是________(填字母)。
A.CN-+CO2+H2O===HCN+HCO-3
B.2HCN+CO2-3 ===2CN-+CO2↑+H2O
C.2CN-+CO2+H2O===2HCN+CO2-3
D.HCN+CO2-3 ===CN-+HCO-3
解析:(1)Cl 得电子能力强于 I,则 ICl 中 Cl 显-1 价、I 显+1 价;此反应中没有化合
价的变化,属于复分解反应(非氧化还原反应)。
(2)IBr 具有强氧化性,I 显+1 价,被还原成 I-,SO 2-3 被氧化成 SO2-4 ,因此离子方程
式为 IBr+SO2-3 +H2O===I-+Br-+SO2-4 +2H+。
(3)①溶液立即变红,发生反应 Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加入酸性 KMnO4 溶液红色
褪去,说明 KMnO4 把 SCN-氧化,促使上述平衡向逆反应方向移动,最终 Fe(SCN)3 完全消第 8 页 共 9 页
耗,红色褪去。
②能使红色褪去的物质,可以具有强氧化性,如 Cl2 将 SCN-氧化,也可以具有还原性,
如 SO2 将 Fe3+还原,故 A、C 正确。
(4)CN-中 N 显-3 价,C 显+2 价,另一种气体为 N2,因此反应的离子方程式为 2CN-+
5ClO-+2OH-===2CO2-3 +N2↑+5Cl-+H2O。
(5)根据电离平衡常数大小,推出酸电离出氢离子的能力强弱顺序(酸性强弱)为 H2CO3>
HCN>HCO-3 ,根据“强酸制取弱酸”的规律知,A、D 正确。
答案:(1)+1 复分解反应
(2)IBr+SO2-3 +H2O===I-+Br-+SO2-4 +2H+
(3)①酸性高锰酸钾溶液将 SCN-氧化,减小了 SCN-的浓度,使反应 Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3 的平衡不断向左移动,最终 Fe(SCN)3 完全反应,红色消失 ②AC
(4)2CN-+5ClO-+2OH-===2CO2-3 +5Cl-+N2↑+H2O
(5)AD
15.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59 ℃,沸点为 11.0
℃,易溶于水。工业上用潮湿的 KClO3 和草酸(H2C2O4)在 60 ℃时反应制得,某学生拟用下
图所示的装置模拟制取并收集 ClO2。
(1)B 必须放在冰水浴中控制温度,其原因是____________________________________。
(2)反应后在装置 C 中可得 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 ℃时析出的晶体是 NaClO2。根据如图所示的 NaClO2
溶 解 度 曲 线 , 请 补 充 从 NaClO2 溶 液 中 制 NaClO2 的 操 作 步 骤 : ①____________ ;
②____________;③洗涤;④干燥。
(3)亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱
性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产 NaClO2 的主要流程如下。
①Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是________、________(填化学式)。
②Ⅱ中反应的离子方程式是_____________________________________________。
③ClO2 是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。写出该反应的化学第 9 页 共 9 页
方程式:_____________________________________________________________________。
④NaClO2 变质可分解为 NaClO3 和 NaCl。取等质量变质前后的 NaClO2 试样均配成溶
液,分别与足量 FeSO4 溶液反应时,消耗 Fe2+的物质的量________(填“相同”“不同”或“无法
判断”)。
解析:(1)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59 ℃,沸点为
11.0 ℃,B 必须放在冰水浴中控制温度,其原因是使 ClO2 充分冷凝,减少挥发。
(2)根据题给信息: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 ℃时析出的晶体是 NaClO2。从 NaClO2 溶液中制得 NaClO2 的操作步骤:①蒸
发结晶;②趁热过滤;③洗涤;④干燥。
(3)①根据题给流程知反应Ⅰ为 2ClO-3 +SO2-3 +2H+===2ClO2+SO2-4 +H2O,其中 SO
2-3 中 S 的化合价由+4 价变成+6 价,Na2SO3 作还原剂;反应Ⅲ为 2H2O =====电解
2H2↑+O2↑,
还原剂为 H2O;②根据题给流程知 ClO2 和 H2O2 在碱性条件反应生成 NaClO2,ClO2 中 Cl
的化合价由+4 价降低为+3 价,H2O2 中 O 的化合价由-1 价升高到 0 价,则反应的离子方
程式为 2ClO2+H2O2+2OH-===2ClO-2 +O2↑+2H2O;③亚氯酸钠和稀盐酸发生歧化反应,
生成氯化钠、二氧化氯和水,化学方程式为 5NaClO2+4HCl===5NaCl+4ClO 2↑+2H2O;
④ClO-2 、ClO -3 与 Fe2+反应最终都变成 Cl-,变质前后转移的电子数相同,反应消耗 Fe2+
的物质的量相同。
答案:(1)使 ClO2 充分冷凝,减少挥发
(2)蒸发结晶 趁热过滤
(3)①Na2SO3 H2O
②2ClO2+H2O2+2OH-===2ClO-2 +O2↑+2H2O
③5NaClO2+4HCl===5NaCl+4ClO2↑+2H2O
④相同