2022年高考化学一轮复习每日一练 第4章微题型29氯及其化合物的制备与性质探究

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A．红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，产生棕黄色的烟
B．通常状况下，干燥的氯气能与Fe反应
C．纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口呈现雾状；光照H2和Cl2的混合气体时，因迅速化合而爆炸
D．氯气能与水反应生成HClO和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸
2．(2020·通榆县第一中学月考)将0.1 ml Cl2通入100 mL含等物质的量的HBr与H2SO3的混合溶液中，有一半的HBr被氧化，则下列说法正确的是( )
A．物质的还原性：HBr>H2SO3>HCl
B．HBr与H2SO3的物质的量浓度均为0.6 ml·L－1
C．通入0.1 ml Cl2发生反应的离子方程式为5Cl2＋4H2SO3＋2Br－＋4H2O===4SOeq \\al(2－,4)＋Br2＋10Cl－＋16H＋
D．若再通入0.05 ml Cl2，恰好能将HBr和H2SO3完全氧化
3．(2020·泰安实验中学月考)将氯气分别通入下列溶液中，由实验现象得出的结论正确的是( )
4．(2020·山东滕州市第一中学月考)漂白粉和漂粉精是常用的消毒清洁用品，有效成分均为Ca(ClO)2，相应的生产流程如下。
下列说法不正确的是( )
A．①中阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑
B．②中反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
C．上述过程涉及氧化还原反应、化合反应、复分解反应
D．制备漂粉精过程中，Cl2转化为Ca(ClO)2时，Cl的原子利用率为100%
5．(2019·深圳质检)CsICl2常用于化学上的分子筛技术，CaOCl2常用于漂白、消毒。下列判断正确的是( )
A．CsICl2、CaOCl2中的卤族元素都显－1价
B．向CaOCl2溶液中滴加稀硫酸可能产生黄绿色气体
C．CsICl2溶液不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．向CsICl2、CaOCl2溶液中分别滴加硫酸亚铁溶液，均无明显颜色变化
6．下列实验过程中，不会产生气体的是( )
7．下列有关Ca(ClO)2溶液的叙述正确的是( )
A．该溶液中，K＋、Cl－、HCOOH、I－可以大量共存
B．与Na2SO3反应的离子方程式：ClO－＋SOeq \\al(2－,3)===SOeq \\al(2－,4)＋Cl－
C．不可使用pH试纸测定该溶液的pH
D．1 L 0.1 ml·L－1该溶液和足量的CO2充分反应，产生10 g沉淀
8．某学生设计如图1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－、ClOeq \\al(－,3)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________ml。
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 ml，则产物中n(ClO－)∶n(ClOeq \\al(－,3))＝________。
②试判断另一个副反应是(写出此反应的化学方程式)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
9．(2020·昆明调研)二氯化二硫(S2Cl2)在工业上用于橡胶的硫化。为在实验室合成S2Cl2，某化学研究性学习小组查阅了有关资料，得到如下信息：①将干燥的氯气在110～140 ℃与硫反应，即可得S2Cl2粗品。②有关物质的部分性质如下表：
设计实验装置图如下：
(1)上图中气体发生和尾气处理装置不够完善，请你提出改进意见________________
________________________________________________________________________。
利用改进后的正确装置进行实验，请回答下列问题：
(2)B中反应的离子方程式为_________________________________________________
________________________________________________________________________；
E中反应的化学方程式为__________________________________________________。
(3)C、D中的试剂分别是____________、____________________________________。
(4)仪器A、B的名称是________、________，F的作用是______________。
(5)如果在加热E时温度过高，对实验结果的影响是____________，在F中可能出现的现象是________________________________________________________________________。
(6)S2Cl2粗品中可能混有的杂质是________、________(填两种)，为了提高S2Cl2的纯度，关键的操作是控制好温度和________________________________________________。
(7)装置H中盛有NaOH溶液，其作用是________________________________________，
发生反应的化学方程式为_____________________________________________________。
10．(2020·西安模拟)某探究小组设计如图所示装置(夹持、加热仪器略)，模拟工业生产进行制备三氯乙醛(CCl3CHO)的实验。
查阅资料，有关信息如下。
①制备反应原理：C2H5OH＋4Cl2―→CCl3CHO＋5HCl可能发生的副反应：
C2H5OH＋HCl―→C2H5Cl＋H2O
CCl3CHO＋HClO―→CCl3COOH(三氯乙酸)＋HCl
②相关物质的相对分子质量及部分物理性质如表所示：
(1)仪器A中发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(2)装置B中的试剂是________，若撤去装置B，可能导致装置D中副产物________(填化学式)的量增加；装置D可采用________加热的方法控制反应温度在70 ℃左右。
(3)装置D中球形冷凝管的作用为________。写出E中所有可能发生的无机反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)测定产品纯度：称取产品0.40 g配成待测溶液，加入0.100 0 ml·L－1碘标准溶液22.00 mL，再加入适量Na2CO3溶液，待反应完全后，加盐酸调节溶液的pH，立即用0.020 00 ml·L－1 Na2S2O3溶液滴定至终点。进行三次平行实验，测得消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。则产品的纯度为________。(计算结果保留三位有效数字)
滴定的反应原理：CCl3CHO＋OH－===CHCl3＋HCOO－；HCOO－＋I2===H＋＋2I－＋CO2↑；
I2＋2S2Oeq \\al(2－,3)===2I－＋S4Oeq \\al(2－,6)。
答案精析
1．B 2.C 3.B 4.D 5.B 6.C 7.C
8．(1)分液漏斗 吸收尾气氯气 (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 a．ClO－ b．0.25 c．7∶6 ②2HCl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2H2O
解析 (1)装置中添加浓盐酸用的仪器是分液漏斗；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，则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 ml×1＋0.05 ml×5＝0.35 ml，含氯元素阴离子的物质的量为0.35 ml＋0.10 ml＋0.05 ml＝0.50 ml，氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯阴离子的个数比均为1∶2，所以所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为0.25 ml。c.另取一份等物质的量的石灰乳，物质的量为0.25 ml，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(ClOeq \\al(－,3))＝y，则得到：①0.37＝x×1＋y×5，由b中分析可知，含氯阴离子的物质的量为0.50 ml，则得到②x＋y＋0.37＝0.50；①②联立得到：x＝0.07 ml，y＝0.06 ml，则n(ClO－)∶n(ClOeq \\al(－,3))＝7∶6。
9．(1)用导管将A的上口和B相连(或将A换成恒压滴液漏斗)，在G和H之间增加干燥装置 (2)MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \(=====,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O 2S＋Cl2eq \(=====,\s\up7(△))S2Cl2 (3)饱和食盐水 浓硫酸 (4)分液漏斗 蒸馏烧瓶 导气、冷凝 (5)产率降低(或S2Cl2分解) 有固体产生(或其他正确描述)
(6)SCl2 S(答案合理即可) 控制浓盐酸的滴速不要过快
(7)吸收多余的氯气，保护环境 Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O
解析 (1)Cl2的发生装置必须考虑浓盐酸的顺利流下，尾气的处理必须考虑S2Cl2的水解。(2)B中发生的是Cl2的制备反应；E中发生的是干燥Cl2与S生成S2Cl2的反应：2S＋Cl2eq \(=====,\s\up7(△))S2Cl2。(3)生成的Cl2需除杂和干燥，所用试剂为饱和食盐水和浓硫酸。(4)从E中出来的S2Cl2气体被冷凝，并导入G中。(5)S2Cl2在300 ℃以上完全分解，所以温度过高使产量降低，并导致分解产生的硫凝华，积存于F中。(6)根据信息，温度控制不当，则会生成SCl2，还有未反应的氯气以及蒸发出的硫。(7)由于Cl2有毒且它是酸性气体，尾气需要用碱液吸收。
10．(1)MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)饱和食盐水 C2H5Cl 水浴 (3)冷凝回流，导气 Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O、H＋＋OH－===H2O (4)73.8%
解析 由题给反应原理和装置图可知，A是制取氯气的装置，B、C是干燥除杂装置，D是制备三氯乙醛的装置，E是尾气吸收装置。
(1)二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(2)装置B的作用是除去Cl2中的HCl气体，故B中应盛放饱和食盐水。结合题给反应，C2H5OH和HCl反应生成C2H5Cl，故若撤去装置B，则副产物C2H5Cl的量增加，可以采用水浴加热的方法控制反应温度在70 ℃左右。(3)球形冷凝管起冷凝回流和导气的作用。装置E的作用是吸收过量的Cl2和HCl，发生无机反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O、H＋＋OH－===H2O。(4)反应消耗的n(S2Oeq \\al(2－,3))＝0.020 00 ml·L－1×20.00×10－3 L＝4.0×10－4 ml，根据I2＋2S2Oeq \\al(2－,3)===2I－＋S4Oeq \\al(2－,6)知，4.0×10－4 ml S2Oeq \\al(2－,3)消耗的n(I2)＝eq \f(4.0×10－4 ml,2)＝2.0×10－4 ml，则参加反应HCOO－＋I2===H＋＋2I－＋CO2↑的I2的物质的量为22.00×10－3 L×0.100 0 ml·L－1－2.0×10－4 ml＝2.0×10－3 ml，根据滴定反应原理知，存在关系式：CCl3CHO～HCOO－～I2，故参加反应的CCl3CHO的物质的量为2.0×10－3 ml，样品中m(CCl3CHO)＝2.0×10－3 ml×147.5 g·ml－1＝0.295 g，故产品纯度为eq \f(0.295 g,0.40 g)×100%≈73.8%。选项
溶液
实验现象
结论
A
滴有KSCN的FeCl2溶液
变红
氯气具有还原性
B
大量水
溶液pH<7，呈浅黄绿色
氯气与水反应生成酸性物质，且该反应为可逆反应
C
滴有酚酞的NaOH溶液
褪色
氯气具有漂白性
D
紫色石蕊溶液
先变红后褪色
氯气具有酸性、漂白性
物质
熔点/℃
沸点/℃
化学性质
S
112.8
444.6
略
S2Cl2
－77
137
遇水生成HCl、SO2、S；300 ℃以上完全分解；S2Cl2＋Cl2eq \(=====,\s\up7(△))2SCl2
C2H5OH
CCl3CHO
CCl3COOH
C2H5Cl
相对分
子质量
46
147.5
163.5
64.5
熔点/℃
－114.1
－57.5
58
－138.7
沸点/℃
78.3
97.8
198
12.3
溶解性
与水互溶
可溶于水、乙醇
可溶于水、乙醇、三氯乙醛
微溶于水，可溶于乙醇