1、专题十五 氯及其化合物,高考化学 (北京市专用),考点 氯及其化合物 A组 自主命题北京卷题组 1.(2017北京理综,8,6分)下列变化中,气体被还原的是 ( ) A.二氧化碳使Na2O2固体变白 B.氯气使KBr溶液变黄 C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀,五年高考,答案 B A项,在CO2与Na2O2的反应中,CO2既不被氧化又不被还原;C项,乙烯与Br2的反应中 乙烯作还原剂被氧化;D项,氨气与AlCl3溶液的反应是非氧化还原反应。,解题技巧 要确定谁被氧化、谁被还原,首先应确定反应是否为氧化还原反应,然后确定谁在 反应中得到电子、谁在反应中失去电
2、子。,疑难突破 乙烯和溴的反应中元素化合价的变化分析起来有一定的难度,我们可以根据形成 共价键的原子所对应元素的非金属性强弱来判断,非金属性强的显负价,弱的显正价。,2.(2018北京理综,28节选)实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。 资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在 碱性溶液中较稳定。 (1)制备K2FeO4(夹持装置略)A为氯气发生装置。A中反应方程式是 (锰被还原为Mn2+)。 将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。 C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH 2K2F
3、eO4+6KCl +8H2O,另外还有 。,答案 (1)2KMnO4+16HCl 2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O,解析 (1)KMnO4与浓盐酸发生氧化还原反应制得Cl2,反应方程式为2KMnO4+16HCl 2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O。 洗气装置的导管应长进短出,为除去Cl2中的HCl,应用饱和食盐水。 在碱性环境中,Cl2易发生歧化反应:Cl2+2KOH KCl+KClO+H2O。,3.(2013北京理综,28,15分)某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:,(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是 。
4、 (2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。 (3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。推测现象的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验: a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;,b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。 实验a的目的是 。 由实验a、b不能判断白雾中含有HCl,理由是 。 (4)现象中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl-发生反 应。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是 。 (5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X。 向沉淀X中加入稀HCl,无明显变化。取上层清液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。则沉淀X 中
5、含有的物质是 。 用离子方程式解释现象中黄绿色褪去的原因: 。,答案 (1)2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (2)碱性、漂白性 (3)检验白雾中是否含有Cl2,排除Cl2干扰 白雾中混有SO2,SO2可与酸化的AgNO3反应产生白色沉淀 (4)向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,观察溶液是否变为黄绿色 (5)CaSO4 SO2+Cl2+2H2O S +2Cl-+4H+,解析 (2)由pH试纸变蓝(pH约为12)可推知漂粉精溶液呈碱性,由pH试纸褪色可推知漂粉精溶 液有漂白性。 (3)由实验a可确定白雾中没有Cl2,排除Cl2的干扰;酸化的AgNO3溶液可与HCl反应
6、生成AgCl白 色沉淀,也可与SO2反应生成Ag2SO4白色沉淀,故通过实验a、b无法判断白雾中含有HCl。 (4)由题干信息知可能会发生反应Cl-+ClO-+2H+ Cl2+H2O。要确认实验过程中发生了这 个反应,设计实验时可向漂粉精溶液中加入H2SO4,观察是否产生Cl2。 (5)漂粉精的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,SO2被氧化生成S ,CaSO4微溶于水,BaSO4难溶于 水,综合考虑即可得出答案。实验过程中持续通入SO2,黄绿色褪去应该是SO2与Cl2发生了反 应,依据氧化还原反应中得失电子守恒可正确写出Cl2、SO2在水中反应的离子方程式。,审题技巧 认真审题,细致分析
7、实验现象,综合推断得出答案。,思路分析 (4)要验证Cl-和ClO-随溶液酸性增强可发生反应,只需要在漂粉精溶液中加入硫酸 并检验有氯气生成即可。,评析 该题为综合实验题。主要考查学生的观察能力、归纳推断能力及实验设计能力。学 生需熟练掌握相关元素及其化合物知识,认真审题,细致分析实验现象,综合推断得出答案。对 于本题中(3)、(4)和(5),学生会因相关知识欠缺,分析不透而丢分。,4.(2011北京理综,26,14分)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示。(1)溶液A的溶质是 。 (2)电解饱和食盐水的离子方程式是 。 (3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在23。用化学平衡移动原
8、理解释盐酸的作用: 。 (4)电解所用的盐水需精制,去除有影响的Ca2+、Mg2+、N 、S c(S )c(Ca2+)。精制流 程如下(淡盐水和溶液A来自电解池):,盐泥a除泥沙外,还含有的物质是 。 过程中将N 转化为N2的离子方程式是 。 BaSO4的溶解度比BaCO3的小。过程中除去的离子有 。 经过程处理,要求盐水c中剩余Na2SO3的含量小于5 mg/L。若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg/L,则处理10 m3盐水b,至多添加10%Na2SO3溶液 kg(溶液体积变化忽略不计)。,答案 (1)NaOH (2)2Cl-+2H2O H2+Cl2+2OH- (3)Cl2与水反应:C
9、l2+H2O HCl+HClO,增大HCl的浓度使平衡逆向移动,减少Cl2在水中的溶 解,有利于Cl2的逸出 (4)Mg(OH)2 2N +3Cl2+8OH- N2+6Cl-+8H2O S 、Ca2+ 1.76,解析 (1)阴极的电极反应是2H+2e- H2,放电的H+来自水的电离,水电离出的OH-聚集在 阴极周围,与经阳离子交换膜进入阴极区的Na+形成NaOH,然后从装置中流出。 (3)Cl2与水的反应属于可逆反应,HCl浓度增大,会促使平衡逆向移动,可以有效地减少Cl2在水 中的溶解,有利于Cl2的逸出。 (4)在碱性条件下Mg2+会转化为Mg(OH)2沉淀。 N 转化为N2应该是发生了氧
10、化还原反应,并且N 被氧化,溶液中存在的氧化性物质是淡 盐水中的Cl2,所以应该是N 与Cl2在碱性溶液中发生反应,产物中除了N2外还应有Cl-等物 质。 在过程中加入BaCO3可将溶液中的S 、Ca2+除去。 所加的Na2SO3分成两部分,一部分用来还原NaClO,另一部分留在盐水c中。 设与NaClO反应的Na2SO3的质量为m。 Na2SO3+NaClO Na2SO4+NaCl 126 g 74.5 g m 101037.4510-3g,= 解得m=126 g 留在盐水c中的Na2SO3的最大质量为10103510-3g=50 g。所以,在过程中需添加Na2SO3的 最大质量为176 g
11、,换算成10%Na2SO3溶液的质量为1.76 kg。,评析 本题是以粗盐的提纯为背景材料设计的一道试题,但在除杂时并没有使用BaCl2、 Na2CO3,而是用了BaCO3、Na2SO3,而且Na2SO3的作用也不是用来除Ca2+、Mg2+等杂质的,虽 然是老题新用,但有创新、有突破,能够很好地考查学生分析问题、解决问题的能力。,5.(2016四川理综,1,6分)化学与生产和生活密切相关。下列过程中没有发生化学变化的是 ( ) A.氯气作水的杀菌消毒剂 B.硅胶作袋装食品的干燥剂 C.二氧化硫作纸浆的漂白剂 D.肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂,B组 统一命题、省(区、市)卷题组,答案 B A项,氯
12、气与水反应生成的HClO具有强氧化性,能杀菌消毒;B项,硅胶具有吸水性,可 作干燥剂;C项,二氧化硫能与有色物质结合生成不稳定的无色物质,可作漂白剂;D项,肥皂水呈 弱碱性,可与蚊虫分泌的蚁酸反应,从而减轻痛痒。以上四项中只有B项没有发生化学变化,故 选B。,审题技巧 审题的关键是“没有发生化学变化”,逐一甄别即可找出答案。,思路分析 氯气作水的杀菌消毒剂利用了HClO的强氧化性;硅胶作干燥剂利用了硅胶的吸水 性;二氧化硫作漂白剂利用了二氧化硫的漂白性;用肥皂水清洗蚊虫叮咬处利用了肥皂水的弱 碱性。,6.(2018课标,27,14分)KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。回答下
13、列问 题: (1)KIO3的化学名称是 。 (2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示:“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是 。“滤液” 中的溶质主要是 。“调pH”中发生反应的化学方程式为 。 (3)KIO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。,写出电解时阴极的电极反应式 。 电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为 ,其迁移方向是 。 与“电解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之处有 (写出一点)。,答案 (1)碘酸钾 (2)加热 KCl KH(IO3)2+KOH 2KIO3+H2O(或HIO3+KOH KIO3+H2O)
14、 (3)2H2O+2e- 2OH-+H2 K+ a到b 产生Cl2易污染环境等,解析 (1)KIO3的化学名称是碘酸钾。 (2)由于气体的溶解度随温度升高而减小,故“逐Cl2”采用的方法是加热;分析工艺流程和酸 化反应所得产物可知,滤液中的溶质主要是KCl;调pH的目的主要是中和H+,故“调pH”中发 生反应的化学方程式为KH(IO3)2+KOH 2KIO3+H2O或HIO3+KOH KIO3+H2O。 (3)观察电解装置图知,惰性电极a为阳极,惰性电极b为阴极,在碱性条件下,阴极的电极反应 式为2H2O+2e- H2+2OH-。 电解过程中,阳极I2失去电子生成I ,即I2-10e-+12O
15、H- 2I +6H2O,通过阳离子交换膜的 离子主要为K+,迁移方向是从a到b。 “KClO3氧化法”产生有毒气体Cl2,故与“电解法”相比的不足之处有产生有毒气体Cl2,易 污染环境等。,审题技巧 注意物质形式的变化,KH(IO3)2可以看作KIO3和HIO3,则“调pH”的过程为碱中和 HIO3的过程。,7.(2016课标,28,14分)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工 艺如下:回答下列问题: (1)NaClO2中Cl的化合价为 。 (2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 。 (3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和C
16、a2+,要加入的试剂分别为 、 。“电解”中阴极反应的主要产物是 。 (4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物 质的量之比为 ,该反应中氧化产物是 。,(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力 相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为 。(计算结果保留两位小 数),答案 (1)+3 (2)2NaClO3+SO2+H2SO4 2ClO2+2NaHSO4 (3)NaOH溶液 Na2CO3溶液 Cl (或NaClO2) (4)21 O2 (5)1.57,解析 (2)根据图示可确定反应物和生成
17、物,然后根据得失电子守恒和原子守恒即可写出反应 的化学方程式。 (3)粗盐水精制时用NaOH溶液除Mg2+,用Na2CO3溶液除Ca2+;根据图示可知“电解”过程中发 生的反应为2ClO2+2NaCl Cl2+2NaClO2,由此可知,在电解池的阴极上ClO2得电子生成Na- ClO2,故阴极反应的主要产物为NaClO2。 (4)据图示可知反应物有ClO2、NaOH、H2O2,生成物有NaClO2,其中 O2 Na O2,Cl的化 合价降低,则必有元素化合价升高,可推出H2 ,根据得失电子守恒可得氧化剂ClO2与 还原剂H2O2的物质的量之比为21,该反应中氧化产物是O2,还原产物是NaClO
18、2。 (5)NaClO2、Cl2作为消毒剂时,还原产物均为Cl-。设NaClO2的有效氯含量为x,则 4= 2, 解得x1.57。 考查点 本题以化工流程图为素材,考查生产工艺中涉及的化学原理,重点考查氧化还原反 应产物的判断、得失电子守恒规律的应用。,审题技巧 解化工流程题时应重点关注框图,特别注意看图中的箭头方向,结合适当的文字信 息,便可得“正果”。,8.(2016四川理综,9,13分)CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解 CuCl22H2O制备CuCl,并进行相关探究。 【资料查阅】 【实验探究】 该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)。,请回答下列问题:
19、(1)仪器X的名称是 。 (2)实验操作的先后顺序是a e(填操作的编号)。 a.检查装置的气密性后加入药品 b.熄灭酒精灯,冷却 c.在“气体入口”处通入干燥HCl d.点燃酒精灯,加热 e.停止通入HCl,然后通入N2 (3)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是,。 (4)装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是 。 【探究反思】 (5)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质。根据资料信 息分析: 若杂质是CuCl2,则产生的原因是 。 若杂质是CuO,则产生的原因是 。,答案 (1)干燥管 (2)cdb (3)先变红,后
20、褪色 (4)Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O (5)加热时 间不足或温度偏低 通入HCl的量不足,解析 (1)X为干燥管。(2)根据资料可知,由CuCl22H2O热分解制备CuCl要防止Cu+被空气中氧 气氧化,故应先通入干燥的HCl以排尽装置中的空气,然后再加热使CuCl22H2O分解,最后必须 在无氧环境中冷却,结合上述思路,操作的顺序为acdbe。(3)实验过程中,HCl会进入C 中,另外当温度高于300 时,试管中发生反应:2CuCl2 2CuCl+Cl2,故进入C的气体 既有HCl又有Cl2,所以C中湿润蓝色石蕊试纸先变红,后褪色。(4)根据(3)可知进入D中的气体 有HC
21、l和Cl2,则装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式为Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。(5) 根据资料可知,含CuCl2杂质的原因是CuCl2没有完全分解,而造成此现象的原因是加热温度 偏低或加热时间不足。杂质CuO产生的原因是水的存在引起CuCl2水解生成Cu2(OH)2Cl2,再 受热分解产生CuO,故原因是通入HCl的量不足。 考查点 本题以工业原料CuCl的制备为素材,考查实验仪器辨识、实验操作流程、氯气的 性质、盐类水解等知识。,审题技巧 高考命题中出现的陌生知识或信息都需要反复研读,只有把信息读懂才能准确解 题。,9.(2015课标,28,15分)二氧化氯(ClO2,黄
22、绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。回答 下列问题: (1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比 为 。 (2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:电解时发生反应的化学方程式为 。 溶液X中大量存在的阴离子有 。 除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 (填标号)。 a.水 b.碱石灰 c.浓硫酸 d.饱和食盐水 (3)用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量:,.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50 mL水溶解后,再加入3 mL稀硫酸; .在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封
23、管的管口; .将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收; .将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中; .用0.100 0 molL-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2 2I-+S4 ),指示 剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中: 锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 。 玻璃液封装置的作用是 。 中加入的指示剂通常为 ,滴定至终点的现象是 。 测得混合气中ClO2的质量为 g。,(4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最 适宜的是 (填标号)。 a.明矾 b.碘化钾 c.盐酸 d.硫酸亚铁,答案 (15分)(1
24、)21(1分) (2)NH4Cl+2HCl 3H2+NCl3(2分) Cl-、OH-(2分) c(1分) (3)2ClO2+10I-+8H+ 5I2+4H2O+2Cl-(2分) 吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)(2分) 淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变(每空1分,共2分) 0.027 00(2分) (4)d(1分),解析 (1)该反应的氧化剂为KClO3,发生变化: O2;还原剂为Na2SO3,发生变化:Na2O3 Na2 O4,根据得失电子守恒可知n(KClO3)n(Na2SO3)=21。 (2)由题中信息可知,电解NH4Cl溶液和盐酸的混合物得到NCl3溶液和
25、H2,据此可写出电解时 的总反应方程式。 由NaClO2溶液与NCl3溶液反应的生成物可以看出,反应物中除NaClO2和NCl3外,还应有H2O, 则该反应的离子方程式为NCl3+6Cl +3H2O 6ClO2+NH3+3Cl-+3OH-,故溶液X中大量 存在的阴离子有Cl-和OH-。 由于ClO2易溶于水,因此不能用水或饱和食盐水除去ClO2中的NH3;碱石灰不与NH3反应,无 法将NH3除去;浓硫酸不与ClO2反应但能与NH3反应,故可用浓硫酸除去ClO2中的NH3。 (3)ClO2具有强氧化性,在酸性条件下可将I-氧化为I2,自身被还原为Cl-,据此可写出有关的离 子方程式。 向锥形瓶中
26、通入混合气时,会有少量ClO2从溶液中逸出,生成的碘也会逸出,通过玻璃液封装 置可将逸出的ClO2和碘吸收,再将吸收液倒入锥形瓶中,保证了测定结果的准确性,减小了实验 误差。,滴定含I2的溶液时一般使用淀粉溶液作指示剂。 由2ClO25I210S2 可知,n(ClO2)=0.2n(S2 )=0.20.100 0 molL-10.020 00 L=4.00010-4 mol,m(ClO2)=4.00010-4mol67.5 gmol-1=0.027 00 g。 (4)要除去亚氯酸盐,需加入具有还原性的物质,明矾显然不适宜;由于饮用水已处理过,再加入 KI或盐酸,会产生对人体健康不利的I2或Cl2
27、,故最适宜的物质是硫酸亚铁。,评析 本题以ClO2为线索综合考查了ClO2的制备、除杂、含量测定等与化学实验有关的知 识,同时也考查了氧化还原反应及离子反应等基本概念,具有一定的难度,其中玻璃液封装置的 设计是本题的创新之处。,10.(2015福建理综,25,15分)某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。 实验一 制取氯酸钾和氯水利用上图所示的实验装置进行实验。 (1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶,过滤,洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有 。,(2)若对调B和C装置的位置, (填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率。 实验二 氯酸钾与碘化钾反应的研究 (3)在不同条件下
28、KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应 产物的影响,其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行):,系列a实验的实验目的是 。 设计1号试管实验的作用是 。 若2号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯 一,还原产物为KCl,则此反应的离子方程式为 。 实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量 (4)该小组设计的实验方案为:使用下图装置,加热15.0 mL饱和氯水试样,测定产生气体的体 积。此方案不可行的主要原因是 。(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因),(5)根据下列资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述
29、操作过程的细节): 。 资料:.次氯酸会破坏酸碱指示剂; .次氯酸或氯气可被SO2、H2O2和FeCl2等物质还原成Cl-。,答案 (1)烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可) (2)能 (3)研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响 硫酸浓度为0的对照实验 Cl +6I- +6H+ Cl-+3I2+3H2O (4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等,此方案无法测算试样含氯总量(或其他合理答案) (5)量取一定量的试样,加入足量的H2O2溶液,加热除去过量的H2O2,冷却,再加入足量的硝酸银 溶液,称量沉淀质量(或其他合理答案),解析 (2)若对调B、C位置,Cl2中的HCl气
30、体杂质因溶于C中的水而被除去,B中与Cl2反应的 KOH的量增加,故能提高B中KClO3的产率。(3)仔细观察实验记录表可知,4个实验中KClO3、 KI的浓度均相同,只有H2SO4的浓度不同,实验的目的显然是研究硫酸浓度对反应产物的影 响。1号试管中H2SO4的浓度为0,该实验的作用是硫酸浓度为0的对照实验。(4)氯水中氯元 素以Cl2、HClO、Cl-和ClO-等形式存在,加热时HClO分解产生O2,部分Cl2因受热逸出,因此只 能测出O2及逸出的Cl2的量,溶液中Cl-、ClO-及残余Cl2的量无法测定,故此方案不可行。(5)依 题给信息,欲测定氯水中氯元素的总量,可量取一定体积的氯水,
31、加入足量的H2O2溶液,将氯水 中的Cl2、HClO、ClO-全部还原成Cl-,加热除去过量的H2O2,冷却,再加入足量AgNO3溶液,经过 滤、洗涤、干燥、称量测出生成AgCl沉淀的质量,即可计算出饱和氯水中氯元素的总量。,11.(2015课标,12,6分)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是 ( )A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收,C组 教师专用题组,答案 C 工业上常采用Ca(OH)2作为沉淀剂,C项错误。,12.(2016江苏单科
32、,16,12分)以电石渣主要成分为Ca(OH)2和CaCO3为原料制备KClO3的流程 如下:(1)氯化过程控制电石渣过量、在75 左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2 的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2 分解为CaCl2和O2。 生成Ca(ClO)2的化学方程式为 。 提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有 (填序号)。 A.适当减缓通入Cl2速率 B.充分搅拌浆料 C.加水使Ca(OH)2完全溶解 (2)氯化过程中Cl2 转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为,6Ca(OH)2+6Cl2 Ca(ClO
33、3)2+5CaCl2+6H2O 氯化完成后过滤。 滤渣的主要成分为 (填化学式)。 滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比nCa(ClO3)2n(CaCl2) 15(填“”“” 或“=”)。 (3)向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3。若溶液中KClO3的含量为100 g L-1,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是 。,答案 (1)2Cl2+2Ca(OH)2 Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O AB (2)CaCO3、Ca(OH)2 (3)蒸发浓缩、冷却结晶,解析 (1)根据“氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反
34、应”可知反应的化学方程 式为:2Ca(OH)2+2Cl2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 缓慢通入Cl2和充分搅拌浆料都能使Cl2与Ca(OH)2充分接触,可提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转 化率。 (2)滤渣的主要成分为CaCO3和Ca(OH)2。 根据题给方程式:6Ca(OH)2+6Cl2 Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O可知,理论上滤液中Ca(ClO3)2 和CaCl2的物质的量之比为15,但是由于存在2Cl2+2Ca(OH)2 Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,并且 氯化时少量Ca(ClO)2会分解为O2和CaCl2,使得滤液中CaCl2的物质的量增大,
35、故滤液中 nCa(ClO3)2n(CaCl2)15。 (3)根据图像可知,KClO3的溶解度随温度变化较大,且低温时溶解度较小,而Ca(ClO3)2溶解度在 低温时较大,所以采用蒸发浓缩、冷却结晶法即可。,评析 本题以电石渣为原料制备KClO3的流程为线索,考查了氯气及氯的化合物的相关知识, 考查考生获取、分析信息的能力。,13.(2014福建理综,23,15分)元素周期表中第A族元素的单质及其化合物的用途广泛。 (1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为 。 (2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是 (填序 号)。 a.Cl2、Br2、I2的熔点 b.C
36、l2、Br2、I2的氧化性 c.HCl、HBr、HI的热稳定性 d.HCl、HBr、HI的酸性 (3)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体: NaCl溶液 NaClO3溶液 KClO3晶体 完成中反应的总化学方程式: NaCl+ H2O NaClO3+ 。 中转化的基本反应类型是 ,该反应过程能析出KClO3晶体而无其他晶体 析出的原因是 。 (4)一定条件下,在水溶液中1 mol Cl-、Cl (x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如下图所示。,D是 (填离子符号)。 B A+C反应的热化学方程式为 (用离子符号表示)。,答案 (1) (2)b、c (3)1NaCl+3H2O 1N
37、aClO3+3H2 复分解反应 室温下,氯酸钾在水中的溶解度明显小于其他晶体 (4)Cl 3ClO-(aq) Cl (aq)+2Cl-(aq) H=-117 kJmol-1 解析 (1)与Cl同族的短周期元素为F,其原子结构示意图为: 。 (2)非金属元素氢化物的热稳定性和单质的氧化性均可作为非金属性强弱的判断依据,而单质 的熔点、氢化物的酸性不能作为判断依据。 (3)根据氧化还原反应规律,化合价有升有降,可推断另一产物为H2;也可以用电解原理分析, 阴极上H+得电子生成H2,阳极上Cl-失电子生成Cl ,配平可得NaCl+3H2O NaClO3+3H2。 中反应为复分解反应:NaClO3+K
38、Cl NaCl+KClO3,该过程能析出KClO3晶体而无其 他晶体析出的原因为在室温下,KClO3在水中的溶解度明显小于其他晶体。,(4)由图可知D中Cl元素化合价为+7价,D为Cl 。B A+C,即ClO-发生歧化反应生成Cl- 和Cl ,由得失电子守恒可得:3ClO- Cl +2Cl-,反应热为:H=E(Cl )+2E(Cl-)-3E(ClO-)= 63 kJmol-1+0 kJmol-1-360 kJmol-1=-117 kJmol-1,所以热化学方程式为:3ClO-(aq) Cl (aq) +2Cl-(aq) H=-117 kJmol-1。,14.(2013海南单科,14,9分)溴及
39、其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料阻燃剂等,回答 下列问题: (1)海水提溴过程中,向浓缩的海水中通入 ,将其中的Br-氧化,再用空气吹出溴;然后用 碳酸钠溶液吸收溴,溴歧化为Br-和Br ,其离子方程式为 。 (2)溴与氯能以共价键结合形成BrCl。BrCl分子中, 显正电性。BrCl与水发生反应的化 学方程式为 。 (3)CuBr2分解的热化学方程式为:2CuBr2(s) 2CuBr(s)+Br2(g) H=+105.4 kJmol-1 在密闭容器中将过量CuBr2于487 K下加热分解,平衡时p(Br2)为4.66103 Pa。 如反应体系的体积不变,提高反应温度,则p(Br2)将
40、会 (填“增大”“不变”或“减 小”)。 如反应温度不变,将反应体系的体积增加一倍,则p(Br2)的变化范围为 。,答案 (1)Cl2 3Br2+6C +3H2O 5Br-+Br +6HC (1分,2分,共3分) (2)Br BrCl+H2O HCl+HBrO(1分,2分,共3分) (3)增大(1分) 2.33103 Pap(Br2)4.66103 Pa(2分),解析 (1)海水提溴时,需将Br-氧化为Br2,一般通Cl2。(2)溴与氯同主族且溴的核电荷数大于氯, 故非金属性溴比氯弱,在BrCl中共用电子对偏向氯,故Br显正电性。(3)由题中方程式可知该反 应为吸热反应。升高温度,平衡正向移动
41、,故p(Br2)增大;体积增加一倍,p(Br2)瞬间变为 p (Br2)= 103 Pa,平衡正向移动,又因加入的CuBr2过量,所以根据温度不变平衡常数为定值和 勒夏特列原理可知p(Br2)4.66103 Pa,故p(Br2)的变化范围应为2.33103 Pap(Br2)4.66103 Pa。,考点 氯及其化合物 1.(2018北京朝阳二模,11)实验室模拟工业漂白液(有效成分为NaClO)脱除废水中氨氮(NH3)的 流程如下: 粗盐水 精制盐水 Cl2 漂白液 NaCl 下列分析正确的是 ( ) A.中采用蒸馏的方法精制粗盐水 B.中阳极的主要电极反应:4OH-4e- 2H2O+O2 C.
42、中制备漂白液的反应:Cl2+OH- Cl-+HClO D.、中均发生了氧化还原反应,A组 20162018年高考模拟基础题组,三年模拟,答案 D A项,蒸馏粗盐水不能制得精制盐水;B项,中阳极的主要电极反应为2Cl-2e- Cl2;C项,制备漂白液的反应为Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O;D项,、中氯元素的化合 价均发生了变化,均发生了氧化还原反应。,2.(2018北京石景山一模,7)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(主要成分为HCl)以增强漂白性 D.Cl2能使湿润的有色布
43、条褪色,所以Cl2具有漂白性,答案 A A项,工业上用氯气和石灰乳反应制取漂白粉;B项,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;C项,“84”消毒液的有效成分为次氯酸钠,具有强氧化 性,能和HCl反应生成氯气,不能增强漂白性;D项,Cl2与水反应生成的次氯酸具有漂白性,氯气 没有漂白性。,3.(2018北京西城一模,12)某同学向SO2和Cl2的混合气体中加入品红溶液,振荡,溶液褪色,将此 无色溶液分成三份,依次进行实验,实验操作和实验现象记录如下:,下列实验分析中,不正确的是 ( ) A.说明Cl2被完全消耗 B.中试纸褪色的原因是:SO2+I2+2H2O H2SO
44、4+2HI C.中若将BaCl2溶液换成Ba(NO3)2溶液,也能说明SO2被Cl2氧化为S D.实验条件下,品红溶液和SO2均被氧化,答案 C A项,加热后湿润的淀粉-KI试纸不变蓝,说明氯气全部被消耗;B项,加热后蘸有碘水 的试纸褪色,说明有SO2逸出,逸出的SO2和碘单质发生反应:SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI;C项, 酸性条件下,N 具有强氧化性,能够将SO2氧化为S ;D项,由实验可知品红被氧化,由实验 可知SO2被氧化。,4.(2018北京房山一模,8)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
45、取Cl2:2Cl-+2H2O 2OH-+H2+Cl2 B.氯气用于自来水消毒:Cl2+H2O 2H+Cl-+ClO- C.浓氨水检验泄漏的氯气,产生白烟:8NH3+3Cl2 6NH4Cl+N2 D.氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用:HS +Cl2+H2O S +3H+2Cl-,答案 B A项,电解饱和食盐水制取Cl2,反应的离子方程式为2Cl-+2H2O 2OH-+H2+Cl2 ;B项,氯气用于自来水消毒,反应的离子方程式为Cl2+H2O H+Cl-+HClO;C项,浓氨水检 验泄漏的氯气,产生白烟,反应的化学方程式为8NH3+3Cl2 6NH4Cl+N2;D项,氯气“泄漏处 理”中N
46、aHSO3溶液的作用是还原氯气,反应的离子方程式为HS +Cl2+H2O S +3H+ 2Cl-。,5.(2018北京海淀一模,9)“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如下:下列说法中,正确的是 ( ) A.进入吹出塔前,Br-被还原成了Br2 B.从吹出塔进入吸收塔的物质只有Br2 C.经过吸收塔后,溴元素得到了富集 D.蒸馏塔中只发生了物理变化,答案 C A项,进入吹出塔之前,发生反应Cl2+2Br- 2Cl-+Br2,Br的化合价升高,Br-被氧化;B 项,根据流程图可知,进入吸收塔的物质除Br2外,还有空气、水蒸气、过量的氯气等;C项,吸收 塔中发生的主要反应是SO2+Br2+2H2O 2
47、HBr+H2SO4,经过吸收塔后溴元素得到了富集;D 项,蒸馏塔中主要发生反应Cl2+2Br- Br2+2Cl-,存在化学变化。,6.(2018北京临川学校月考,16)在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的 结论不正确的是 ( ) A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2 B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl- C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+ D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO,答案 D A项,Cl2是黄绿色气体,氯水中因溶有氯气而呈浅黄绿色;B项,氯水中含有Cl-,故向氯 水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀;C项,氯水中有盐酸,故向氯水中加入NaHCO3 粉末有气泡产生;D项,氯水中含有Cl2,Cl2也具有强氧化性,能把FeCl2氧化为FeCl3使溶液颜色变 成棕黄色。,
