2021高三化学人教版一轮课后限时集训：12 富集在海水中的元素——氯 Word版含解析

这是一份2021高三化学人教版一轮课后限时集训：12 富集在海水中的元素——氯 Word版含解析，共9页。试卷主要包含了制备NaClO溶液等内容，欢迎下载使用。

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1．氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，下列叙述中不正确的是( )
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，干燥的氯气能和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
B [干燥Cl2与Fe不反应，点燃或加热可反应生成FeCl3。]
2．下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是 ( )
①氯气 ②液氯 ③新制的氯水 ④氯气的酒精溶液 ⑤盐酸 ⑥盐酸酸化的漂白粉溶液
A．①②③ B．①②③⑥
C．③⑥ D．②④⑤⑥
[答案] C
3．水处理包括水的净化、杀菌消毒、蒸馏等。其中常见的杀菌消毒剂包括氯气、臭氧、漂白粉等。游泳场馆往往用臭氧、活性炭对游泳池进行消毒和净化。下列说法中正确的是( )
A．臭氧、活性炭处理水的原理相同
B．氯气是一种常用的消毒剂，用氯气消毒的水也可以用于配制各种化学试剂
C．氯气和二氧化硫都具有漂白性，等体积的两者混合会提高漂白的效率
D．漂白粉长期露置在空气中会失效
D [A项，臭氧具有氧化性，活性炭具有吸附性，二者的漂白原理不同，错误；B项，氯水中含有氯气、HClO、H＋、Cl－等多种粒子，如配制硝酸银溶液时会导致药品变质，错误；C项，氯气和二氧化硫在水溶液中发生氧化还原反应，生成硫酸和盐酸，漂白效率降低，错误；D项，漂白粉的主要成分为次氯酸钙，可与空气中二氧化碳反应生成不稳定的次氯酸，易变质，正确。]
4．某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法正确的是( )
A．该装置图中至少存在三处明显错误
B．该实验中收集氯气的方法不正确
C．如果需要得到干燥纯净的Cl2，只需在气体发生装置和收集装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可
D．含有2 ml HCl的某浓盐酸与足量MnO2混合，在一定条件下反应，转移1 ml电子
A [B项，收集Cl2可以用向上排空气法，此方法正确；C项，这样收集Cl2中含有HCl杂质；D项，浓盐酸变稀后，反应可能停止，转移电子小于1 ml。]
5．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4～5倍，下列有关氯胺(NH2Cl，Cl为＋1价)的说法一定不正确的是
( )
A．氯胺的水解产物为NH2OH(羟胺)和HCl
B．氯胺与水反应的化学方程式为NH2Cl＋H2ONH3＋HClO
C．氯胺中氯的非金属性弱于氮
D．氯胺的消毒原理与漂白粉相似
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。]
6．某同学设计了用氯气制取无水氯化铁(易升华)的相关装置，其中设计正确且能达到相应目的的是( )
A．用装置①制取氯气
B．用装置②除去Cl2中的HCl
C．用装置③干燥氯气
D．用装置④制取并收集FeCl3
D [A项，稀盐酸与MnO2不反应；B项，NaOH溶液也吸收Cl2；C项，碱石灰也吸收Cl2。]
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( )
B [A项，关闭K，SO2被NaOH溶液吸收，澄清石灰水不变浑浊，C、D项均无上述现象。]
8．(2019·辽宁实验中学考试)将氯气分别通入下列液体中，由实验现象得出的结论正确的是( )
B [A项，Cl2氧化Fe2＋，Cl2具有氧化性；C项，Cl2无漂白性；D项，Cl2无漂白性。]
9．(2018·专家原创)制备NaClO溶液(实验装置如图所示)
(1)装置Ⅰ中发生反应的离子方程式为________________________________
__________________________________________________________________。
(2)装置Ⅱ中竖直的长玻璃管的作用是________________________________
___________________________________________________________________。
(3)用冰水浴控制温度在30 ℃的主要目的是防止生成NaClO3，若控制不当会形成NaCl、NaClO、NaClO3、NaOH的共存体系，则下列判断正确的是________(填标号)。
a．n(NaCl)∶n(NaClO)∶n(NaClO3)可能为11∶6∶1
b．溶液中n(Na＋)∶n(Cl－)可能为2∶1
c．标准状况下通入2.24 L Cl2，反应转移的电子数可能为0.2NA
(4)下列装置可用于尾气处理的是(夹持仪器已略去)________ (填序号)。
[解析] (1)根据题图和题意，容易得出答案2MnOeq \\al(－,4)＋16H＋＋10Cl－===5Cl2↑＋2Mn2＋＋8H2O。(2)竖直的长玻璃管与大气相通，可以起到平衡压强的作用，防止压强过大引起仪器炸裂。(3)根据得失电子守恒可以知a正确；当Cl2与NaOH反应只生成NaClO、NaCl和H2O时，n(Na＋)∶n(Cl－)＝2∶1，当Cl2与NaOH反应生成NaClO3、NaCl和H2O时，n(Na＋)∶n(Cl－)＝6∶5，由于混合物中还存在NaOH，故b正确；根据极端假设法，0.1 ml Cl2完全反应转移的电子数应介于0.1NA～eq \f(0.5,3)NA之间，不可能为0.2NA，c错误。
[答案] (1)2MnOeq \\al(－,4)＋16H＋＋10Cl－===5Cl2↑＋2Mn2＋＋8H2O
(2)平衡气压，防止压强过大引起仪器炸裂
(3)ab (4)d
[教师用书独具]
(2019·合肥模拟)三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛。已知ICl3的熔点为33 ℃，沸点为73 ℃，有吸湿性，遇水易水解。请选用下列装置，用干燥的氯气和碘反应制取ICl3(部分夹持和加热装置省略)。
回答下列问题：
(1)按照气流方向连接的顺序为a→____________→f。
(2)仪器n的名称是________；装置A中发生反应的离子方程式为__________
___________________________________________________________________。
(3)装置C中长颈漏斗的主要作用是________；装置D的作用是____________
____________________________________________________________________。
(4)氯气与单质碘需在温度稍低于70 ℃下反应，装置E适宜的加热方式为________，其中发生反应的化学方程式为_________________________________
___________________________________________________________________。
[解析] (1)根据制备ICl3的原理可知，装置的连接顺序为制取氯气装置、净化氯气装置、干燥氯气装置、氯气与碘反应装置、尾气处理及防止潮解装置，故装置接口的连接顺序为a→d→e→b→c→g→h→f。(2)仪器n为蒸馏烧瓶，装置A中浓盐酸与二氧化锰共热制取氯气，发生的离子反应为MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \(=====,\s\up10(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(3)长颈漏斗起到平衡气压的作用；装置D中装有碱石灰，可以吸收多余氯气，防止环境污染，还可以防止产品吸收空气中水蒸气水解变质。(4)反应温度稍低于70 ℃，可采用水浴加热，反应物为氯气和单质碘，生成物为ICl3，则发生反应的化学方程式为I2＋3Cl2eq \(=====,\s\up10(△))2ICl3。
[答案] (1)d→e→b→c→g→h(接口b与c、g与h可互换)
(2)蒸馏烧瓶 MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \(=====,\s\up10(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(3)平衡气体压强 吸收多余氯气，防止环境污染，防止产品吸收空气中水蒸气水解变质
(4)水浴加热 I2＋3Cl2eq \(=====,\s\up10(△))2ICl3
10．(2019·泉州质检)四氯化钛(TiCl4)极易水解，遇空气中的水蒸气即产生“白烟”，常用作烟幕弹。其熔点为－25 ℃，沸点为136.4 ℃。某实验小组设计如下装置(部分加热和夹持装置省略)，用Cl2与炭粉、TiO2制备TiCl4。下列说法不正确的是( )
A．②中应盛装饱和食盐水
B．冷凝管有冷凝、回流和导气的作用
C．反应结束时，应先停止③处的加热，后停止①处的加热
D．该设计存在不足，如④、⑤之间缺少防止水蒸气进入④的装置
A [TiCl4极易水解，②中应装干燥剂浓硫酸。]
11．实验室利用CuCl2·2H2O热分解制备CuCl(在空气中易被氧化)并对分解产物的性质进行探究的装置(夹持仪器略)如图所示。下列有关叙述不正确的是
( )
A．干燥HCl的作用是防止生成的CuCl被氧化，可用干燥的N2代替
B．干燥管中无水CuSO4的作用是检验生成物水蒸气
C．湿润蓝色石蕊试纸先变红后褪色，可用品红溶液代替
D．NaOH溶液的作用是吸收尾气，但该装置容易导致倒吸
A [干燥HCl不仅可防止CuCl被氧化，还可抑制CuCl2·2H2O在脱水过程中发生水解，故不能用N2代替，A项错误；CuCl2·2H2O受热分解生成水蒸气，白色无水CuSO4固体遇水蒸气变为蓝色，B项正确；湿润的蓝色石蕊试纸的作用是检验生成的Cl2，可用品红溶液代替，C项正确；HCl及生成的Cl2均极易溶解于NaOH溶液，玻璃管直接插入NaOH溶液中容易导致倒吸，D项正确。]
12．ClO2是一种高效安全的绿色杀菌剂，下列有关ClO2制备与杀菌的说法或解释存在错误的是 ( )
A．可用Cl2和NaClO2制备ClO2，其中n(氧化剂)∶n(还原剂)＝1∶2
B．ClO2在强碱性环境中使用失效：2ClO2＋2OH－===ClOeq \\al(－,3)＋ClOeq \\al(－,2)＋H2O
C．ClO2处理饮用水时残留的ClOeq \\al(－,2)，可用FeSO4来除去：ClOeq \\al(－,2)＋2Fe2＋＋4H＋===2Fe3＋＋Cl－＋2H2O
D．等物质的量的ClO2杀菌效果比Cl2、HClO强
C [Cl2和NaClO2制备ClO2的反应为2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2，NaClO2作还原剂，Cl2作氧化剂，n(氧化剂)∶n(还原剂)＝1∶2，A正确；ClO2在强碱性环境中发生反应：2ClO2＋2OH－===ClOeq \\al(－,3)＋ClOeq \\al(－,2)＋H2O，B正确；Fe2＋具有还原性，可将ClOeq \\al(－,2)还原为无毒的Cl－，离子反应方程式书写错误，应为ClOeq \\al(－,2)＋4Fe2＋＋4H＋===4Fe3＋＋Cl－＋2H2O，C错误；ClO2～5e－～Cl－、Cl2～2e－～2Cl－、HClO～2e－～Cl－，D正确。]
13．(2019·陕西名校联考)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，产生白雾和带有刺激性气味的气体。实验室合成SOCl2的原理为SO2＋Cl2＋SCl2===2SOCl2，部分装置如图所示。
回答下列问题：
(1)实验室制取SOCl2时，所选仪器的连接顺序是⑥→________→①②←________(某些仪器可以多次使用)。
(2)冷凝管口③是________(填“进水”或“出水”)口，冷凝管上连接干燥管的作用是___________________________________________________________。
(3)本实验中制取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，将三颈烧瓶中的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(已转化为标准状况，且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)室温下，若将多余的Cl2用100 mL 1.7 ml·L－1的NaOH溶液完全吸收。对吸收后的溶液进行分析化验，测得其pH等于13(不考虑反应前后溶液的体积变化)，ClO－和ClOeq \\al(－,3)的物质的量浓度之比为5∶1。请回答：
①吸收氯气消耗的NaOH的物质的量为________ml。
②被氧化的氯气的物质的量为________ml。
[解析] (1)由题中给出的部分仪器的连接顺序可知，①中通入的是纯净干燥的Cl2，故将⑥导出的Cl2先通过盛有饱和食盐水的洗气瓶，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶；②中通入的是干燥的SO2，利用⑦所在的装置制取二氧化硫，然后用浓硫酸干燥。(2)应从冷凝管的下口进
水，上口出水；由题意可知，冷凝管上连接干燥管的作用是吸收逸出的Cl2、SO2，同时防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2水解。(3)本实验中可利用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气；由SOCl2遇水剧烈反应，产生白雾和带有刺激性气味的气体可知，SOCl2与水反应得到SO2和HCl。(4)可用蒸馏的方法将三颈烧瓶中的混合物分离开；由Cl2～2SOCl2可知，理论上得到SOCl2的质量为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(896×10－3,22.4)×2×119)) g＝9.52 g，则SOCl2的产率为eq \f(6.76 g,9.52 g)×100%≈71%。(5)①反应前NaOH的物质的量为0.1 L×1.7 ml·L－1＝0.17 ml，反应后溶液pH等于13，则反应后氢氧化钠的物质的量浓度为0.1 ml·L－1，故反应后NaOH的物质的量为0.1 L×0.1 ml·L－1＝0.01 ml，吸收氯气消耗的NaOH的物质的量为0.17 ml－0.01 ml＝0.16 ml。②ClO－和ClOeq \\al(－,3)的物质的量浓度之比为5∶1，发生的反应为8Cl2＋16NaOH===5NaClO＋NaClO3＋10NaCl＋8H2O，则反应掉的氯气的物质的量为0.16 ml×eq \f(8,16)＝0.08 ml，其中被氧化的氯气生成ClO－和ClOeq \\al(－,3)，物质的量为0.08 ml×eq \f(6,16)＝0.03 ml。
[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－eq \(=====,\s\up10(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl
(4)蒸馏 71%(或0.71)
(5)①0.16 ②0.03
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
选项
液体
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