鲁科版 2023高考化学 一轮复习 三 氯及其化合物（含研究物质性质的基本程序） 课时练习

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  三  氯及其化合物（含研究物质性质的基本程序）题组一：氯及其化合物的性质及其应用(建议用时：15分钟)1．(2022·沈阳模拟)新冠肺炎对生产生活带来了巨大冲击。医用酒精、含NaClO的消毒液可用于个人与环境消毒，但含NaClO的消毒液与医用酒精不可混用，混用会产生有毒气体Cl2，发生的主要反应为①2NaClO＋CH3CH2OH===CH3CHO＋2NaOH＋Cl2↑，②……(后续反应略)。下列关于氯气和新制氯水的说法正确的是(　　)A．足量铁丝在Cl2中燃烧生成FeCl2B．向加有淀粉的KI溶液中通入少量Cl2后溶液变蓝，说明Cl2的氧化性强于I2C．用强光照射新制氯水一段时间后，溶液pH增大D.FeCl2溶液中滴加新制氯水，溶液变成棕黄色，说明新制氯水中含有HClO解析:选B。铁与氯气反应生成氯化铁，产物与反应物用量无关，故A错误；氯气能够氧化碘离子生成碘单质，依据氧化剂氧化性大于氧化产物氧化性可知Cl2的氧化性强于I2，故B正确；次氯酸见光分解生成氯化氢和氧气，所以用强光照射新制氯水一段时间后，溶液酸性增强，溶液pH减小，故C错误；氯水中氯气可氧化亚铁离子，由现象不能说明新制氯水中含有HClO，故D错误。2．在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是(　　)A．向氯水中加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有Cl2存在B．溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－存在D．加入NaHCO3溶液，有气泡产生，说明氯水有HClO解析:选B。氯气不具有漂白性，次氯酸具有漂白性，向氯水中加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有HClO存在，故A错误；氯气为黄绿色有刺激性气味气体，溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在，故B正确；先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，引入氯离子，所以无法说明溶液中有Cl－存在，故C错误；氯水中含氢离子，加入NaHCO3溶液，有气泡产生，说明有盐酸，次氯酸酸性弱于碳酸，与碳酸氢钠不反应，故D错误。加固训练:(2022·广州模拟)新制氯水显淡黄绿色，可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，久置氯水不能实现该变化。为探究氯水失效的原因，某同学用强光照射盛有新制氯水的密闭广口瓶，并用传感器测定广口瓶中数据，得到氯离子浓度曲线(图1)、氧气体积分数曲线(图2)。下列有关实验表述不正确的是(　　)A．新制氯水存在：Cl2＋H2OHCl＋HClOB．新制氯水存在：c(H＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)C．光照实验过程中新制氯水颜色逐渐变浅D．若实验过程测定溶液的pH，pH减小解析:选B。氯气和水反应生成HCl、HClO，该反应存在平衡Cl2＋H2OHCl＋HClO，故A正确；溶液中存在电荷守恒，根据电荷守恒得c(H＋)===c(Cl－)＋c(ClO－)＋(OH－)，故B错误；根据图知，随着反应进行，溶液中c(Cl－)增大，溶液中c(O2)增大，则光照时HClO分解促进氯气和水反应，所以溶液中氯气浓度减小，新制氯水颜色逐渐变浅，故C正确；光照条件下HClO分解生成HCl和O2，导致溶液中c(H＋)增大，溶液的pH减小，故D正确。 3．(2022·石家庄模拟)如图中a、b、c、d、e、f为含Cl元素的物质。下列说法不正确的是(　　)A.a溶液的酸性比d强B．b、c均能用于自来水消毒C．f露置于空气中会转化成dD．a的浓溶液与e反应生成3 mol b，转移的电子为6 mol解析:选D。a、b、c、d、e、f为含Cl元素的物质，由图可知，a为HCl，b为Cl2，c为ClO2，d为HClO，e为氯酸盐，f为次氯酸盐。HCl是强酸、HClO是弱酸，则盐酸的酸性比次氯酸强，故A正确；Cl2能与水反应生成HClO，HClO和ClO2均有强氧化性，所以Cl2、ClO2可用于自来水的杀菌消毒，故B正确；次氯酸盐能吸收空气中的CO2生成HClO，反应为ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO，故C正确；浓盐酸和氯酸盐发生归中反应生成Cl2，离子方程式为ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O，ClO中Cl的化合价降低5，即反应中转移5e－，所以浓盐酸和氯酸盐反应生成3 mol Cl2时，转移的电子为5 mol，故D错误。4．(2022·厦门模拟)下列关于氯及其化合物的叙述正确的是(　　)①实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收②氯气易液化，液氯可以保存在钢瓶中③氯气的性质很活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸④检验HCl气体中是否混有Cl2的方法是将气体通入硝酸银溶液⑤氯水、氯气、液氯均能与碳酸氢钠溶液反应产生无色无味的气体A．①②　　B．②⑤　　C．③⑤　　D．③④解析:选B。吸收多余的氯气应该用氢氧化钠溶液，因为氢氧化钙溶液的浓度太低，所以不用氢氧化钙溶液吸收氯气，故①错误；氯气易液化，故液氯不和铁反应，所以可以保存在钢瓶中，故②正确；氯气和氢气在点燃或光照条件下才能反应，氢气和氯气混合不能立即爆炸，故③错误；HCl能和硝酸银溶液反应生成白色AgCl沉淀，氯气溶于水也能与硝酸银溶液反应，不能检验HCl气体中是否混有Cl2，故④错误；氯水、氯气、液氯通入水溶液中都会生成盐酸，盐酸均能与碳酸氢钠溶液反应产生无色无味的气体二氧化碳，故⑤正确。5．(2022·北京朝阳区模拟)根据下列装置图回答问题(1)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)集气瓶B中发生反应的离子方程式是_________________________________ ____________________________________________。(3)实验开始后，观察装置C中的现象是________________________________。(4)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是_________________________ _______________________________________________。(5)装置E中发生反应的离子方程式是________________________________ ________________________________________。(6)F装置的作用是___________________________________________________ _____________________。解析:(1)干燥的氯气无漂白作用，但氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性，能漂白红色布条，所以A中干燥的红色布条不褪色，B中湿润的红色布条褪色；(2)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，HClO是弱酸，不拆分，反应的离子方程式为Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO；(3)氯气能与水反应生成盐酸和次氯酸，石蕊遇到盐酸变红色，但次氯酸具有漂白性，所以观察的现象为石蕊试液先变红后褪色；(4)氯气具有强氧化性，亚硫酸钠具有还原性，氯气能氧化亚硫酸钠，反应的离子方程式为SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋；(5)氯气具有强氧化性，FeCl2具有还原性，二者反应生成FeCl3，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；(6)氯气有毒，能污染空气，常用NaOH溶液吸收处理。答案：(1)干燥的红色布条不褪色，湿润的红色布条褪色　干燥的氯气无漂白作用，氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性　(2)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO　(3)先变红后褪色　(4)SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋　(5)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　(6)吸收多余氯气，防止污染空气题组二：氯气的实验室制法含氯化合物的制备(建议用时：15分钟)1．(2022·合肥模拟)实验室制备纯净的氯气并回收剩余药品，如图装置和原理能达到实验目的的是(　　)解析:选D。A.浓盐酸与二氧化锰反应需要加热，图中缺少酒精灯，不能制备氯气，选项A错误；B.氯气、HCl均与饱和碳酸氢钠反应，不能除杂，应选饱和食盐水，选项B错误；C.氯气与碱石灰反应，不能干燥氯气，应选无水氯化钙，选项C错误；D.二氧化锰不溶于水，则图中过滤装置可回收二氧化锰，选项D正确。2．(2022·天津和平区模拟)如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。下列说法错误的是(　　)A.装置A烧瓶内的试剂可以是KMnO4B．装置B具有除杂和贮存气体的作用C．实验结束后，振荡D会观察到液体分层且下层呈紫红色D．利用该装置能证明氯、溴、碘的非金属性逐渐减弱解析:选C。高锰酸钾和浓盐酸常温下发生反应生成氯气，装置A烧瓶内的试剂可以是KMnO4，故A正确；氯气在饱和食盐水中溶解度小，氯化氢易溶于水，用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，装置B是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，发生堵塞时B中的压强增大，B中长颈漏斗中液面上升，可以起到储存气体作用，故B正确；实验结束后，振荡D会观察到液体分层，且上层呈紫红色，故C错误；生成的氯气进入装置C，和溴化钠反应生成溴单质和氯化钠，打开活塞，将装置C中少量溶液加入装置D中，生成的溴单质和碘化钾反应生成碘单质，氧化剂的氧化性大于氧化产物，利用该装置能证明氯、溴、碘的非金属性逐渐减弱，故D正确。加固训练:某化学兴趣小组利用MnO2、浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是(　　)A.①中可用分液漏斗代替长颈漏斗B．①中缺少加热装置C．②中盛放的NaOH溶液可以净化Cl2D．④中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸解析:选C。氯气能与氢氧化钠溶液反应，故②中不能盛放氢氧化钠溶液。3．(2022·枣庄模拟)某同学欲利用浓盐酸、MnO2、Fe等试剂制取无水氯化铁、收集一定量的氯气并验证其某些性质，实验装置如图所示(制气装置省略)。下列说法错误的是(　　)A.④中a导管应向下延伸至接近集气瓶底B．若撤去⑥，则⑤中可能有Fe2O3生成C．当⑤中充满黄绿色气体时再点燃⑤处酒精灯D．③中试纸若是湿润的，则根据产生的现象可证明氯气有酸性、漂白性解析:选D。氯气的密度比空气的大，应采用向上排空气法收集，故需要将a导管延长至接近集气瓶底，A正确；若撤去⑥，则⑦中的水蒸气会进入⑤中，导致FeCl3水解生成Fe(OH)3，Fe(OH)3受热分解变为Fe2O3，B正确；加热时装置中的空气会与Fe反应，故应先通入一段时间Cl2，以排尽装置中的空气，防止加热时铁被空气氧化，C正确；干燥的氯气无漂白性、酸性，D错误。4．(2022·日照模拟)“84消毒液”在2020年抗击新冠病毒中被广泛用于消毒，其有效成分是NaClO。某校化学研究性学习小组在实验室制备NaClO溶液，并进行性质探究和成分测定。已知：①室温下，饱和NaClO溶液的pH为11。②25 ℃时，H2CO3：Ka1＝4.4×10－7，Ka2＝4.7×10－11；HClO：Ka＝3.0×10－8。Ⅰ.制备NaClO溶液该学习小组按如图装置进行实验(部分夹持装置省去)。(1)图中A装置为实验室制备Cl2的发生装置，可以选用下列图中________(填代号)装置，用该装置制备Cl2反应的化学方程式为______________________。(2)B装置中仪器a的名称是________________，B装置可除去氯气中氯化氢杂质，此外还有____________________________________(写出一点)作用。Ⅱ.NaClO性质探究按图中装置进行实验，一段时间后，取C装置中的溶液进行实验，如表所示：实验编号实验内容实验现象实验1取样，滴加紫色石蕊试液变蓝，不褪色实验2测定溶液的pH12(3)C装置溶液中的溶质除NaCl外，还有________________________________ _______________________________________ (填化学式)。(4)将C装置中NaOH溶液换成NaHCO3溶液，反应一段时间后，取C装置中的溶液按表中实验内容进行实验。现象为实验l中紫色石蕊试液立即褪色，实验2中溶液的pH＝7。结合平衡移动原理解释紫色石蕊试液立即褪色的原因：________________________________________________________________。解析:(3)C装置溶液中的溶质除NaCl外，还存在产物次氯酸钠，但室温下，饱和NaClO溶液的pH为11，C装置中溶液的pH为12，从而说明溶液中还存在未反应完的氢氧化钠。(4)溶液中存在平衡Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO，碳酸的酸性比盐酸弱，但强于次氯酸，因此碳酸氢钠只与盐酸反应不能与次氯酸反应，HCO消耗H＋，使平衡右移，HClO浓度增大，HClO浓度增大漂白能力增强，因此使紫色石蕊立即褪色。答案：(1)甲(或乙)　MnO2＋4HCl(浓)Cl2↑＋MnCl2＋2H2O(或2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O)　(2)长颈漏斗　贮藏少量气体(或平衡气压，或防倒吸)(3)NaClO、NaOH(4)溶液中存在平衡Cl2＋H2OHCl＋HClO，消耗H＋，平衡右移，HClO浓度增大题组三：卤素的性质(建议用时：15分钟)1．下列叙述中正确的是(　　)A．能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2B．用硝酸酸化的硝酸银溶液能鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液C．某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－D．某浅黄色的溴水，加入CCl4振荡静置后，上层显橙红色解析:选B。很多氧化剂(如HNO3、O3等)能将I－氧化为I2，A项错；硝酸酸化的硝酸银溶液分别与NaCl、NaBr、KI溶液反应生成AgCl白色沉淀、AgBr淡黄色沉淀、AgI黄色沉淀。可以鉴别，B项对；碘单质的CCl4溶液显紫色，C项错；CCl4的密度比水的大，应是下层显橙红色，D项错。2．(2022·济南模拟)卤素单质及其化合物在许多性质上都存在着递变规律，下列有关说法正确的是(　　)A．卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI的顺序依次变浅B．卤化氢的键长按H—F、H—Cl、H—Br、H—I的顺序依次增大C．卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱D．卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易解析:选B。氯化银是白色固体，溴化银是淡黄色固体，碘化银是黄色固体，卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI的顺序依次变深，故A错误；原子半径越大，原子间的键长就越长，卤素原子的原子半径随着原子序数的增大而增大，所以卤化氢的键长按H—F、H—Cl、H—Br、H—I的顺序依次增大，故B正确；卤化氢的还原性随着卤原子原子序数的增大而增强，所以卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次增强，故C错误；F、Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱，卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由易变难，故D错误。3．(2022·长沙模拟)ICl是种红棕色液体，遇水反应生成HIO和HCl，可用于有机合成等。实验室制备出Cl2与二次升华碘反应可制取ICl(I2 ＋Cl2===2ICl，Cl2过量时发生反应ICl ＋Cl2ICl3)，实验装置如图所示(部分夹持装置已略)。下列说法错误的是(　　)A.装置①烧瓶中盛放的药品可以是KMnO4B．装置②试管中盛放的是饱和食盐水C．当装置③烧瓶中固体全部变为液体时，可用蒸馏的方法提纯产品D．装置④吸收尾气中的氯气等气体并防止水蒸气进入装置③解析:选B。A.装置①中无加热装置，而该装置为实验室制取氯气的装置，所以烧瓶中的固体可以为高锰酸钾，故A正确；B.进入装置③中的气体应该为干燥的氯气，所以②试管中盛放的是浓硫酸，故B错误；C.根据碘蒸气与氯化碘的沸点不同，可以通过蒸馏的方法分离提纯，故C正确；D.装置④用于吸收多余的氯气，同时防止空气中的水蒸气进入装置③，故D正确。4．(2022·武汉模拟)砹是卤族元素，推测砹或砹的化合物最可能具有的性质是(　　)①砹化氢很稳定②砹单质与水反应，使砹全部转化成氢砹酸和次砹酸③砹是黑色固体④砹化银难溶于水⑤砹易溶于某些有机溶剂A．①③④⑤　　　　 B．③④⑤C．只有③⑤      D．③④解析:选B。①砹的非金属性很弱，则砹化氢很不稳定，故不选；②碘与水的反应为可逆反应，则砹单质与水反应，不可能使砹全部转化成氢砹酸和次砹酸，故不选；③卤族元素从上到下，单质的颜色逐渐加深，碘为紫黑色固体，则砹是黑色固体，故选；④AgCl、AgI等不溶于水，由相似性可知，砹化银难溶于水，故选；⑤氯气、溴、碘易溶于有机溶剂，砹单质属于非极性分子，则砹易溶于某些有机溶剂，故选。5．用高分子吸附树脂提取卤水中的碘(主要以I－形式存在)的工艺流程如下：下列说法不正确的是(　　)A．经①和④所得溶液中，c(I－)后者大于前者B．④的作用是将吸附的碘还原而脱离高分子树脂C．若②和⑤中分别得到等量I2，则消耗的n(Cl2)∶n(KClO3)＝5∶2D．由⑥得到碘产品的过程，主要发生的是物理变化解析:选C。A项，题给流程是碘元素富集的过程，正确；B项，④需要将树脂上吸附的I2解脱为溶液中的I－再进行⑤中的反应，正确；C项，②中反应：Cl2～I2，⑤中反应：ClO～3I2，根据比例关系，生成等量的I2时，消耗Cl2和KClO3的物质的量之比应为3∶1，错误；D项，升华为物理变化，正确。6．(2022·南京模拟)某化学兴趣小组在实验室以卤水(主要含溴物质为MgBr2)为原料制备液溴，工艺流程如图：回答下列问题：(1)反应Ⅰ的离子方程式为_________________________________，制取氯气的装置如图甲，仪器a的名称为__________，仪器b的作用是____________。(2)反应Ⅱ、反应Ⅲ通过图乙装置实现，请写出反应Ⅱ的操作过程：____________________，反应Ⅲ的有关化学反应的离子方程式为______________________________________________。(3)通过图丙装置可得到液溴，写出该装置中缺少的仪器名称：________，蒸馏烧瓶中加入小瓷片的目的是________，冷凝水从________(填“c”或“d”)端进入。解析:卤水中通入氯气把溴离子氧化为单质溴，通入热空气吹出溴，然后用纯碱溶液吸收转化为溴酸根离子和溴离子，最后用硫酸酸化生成单质溴。(1)反应Ⅰ是氯气氧化溴离子，反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，根据仪器构造可判断仪器a的名称为分液漏斗，浓盐酸易挥发，生成的氯气中含有氯化氢，则仪器b的作用是除去HCl。(2)反应Ⅱ是纯碱溶液吸收单质溴转化为溴酸根离子和溴离子，因此反应Ⅱ的操作过程为关闭活塞A，打开活塞B，反应Ⅲ的化学反应的离子方程式为5Br－＋BrO＋6H＋===3Br2＋3H2O。(3)通过图丙装置可得到液溴，该装置是蒸馏装置，因此该装置中缺少的仪器名称为温度计，蒸馏需要加热，则蒸馏烧瓶中加入小瓷片的目的是防止暴沸，冷凝时采用逆流原理，则冷凝水从c端进入。答案：(1)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－　分液漏斗　除去HCl(2)关闭活塞A，打开活塞B　5Br－＋BrO＋6H＋===3Br2＋3H2O(3)温度计　防止暴沸　c7．(2022·天津模拟)BrCl是一种卤素互化物，与Cl2性质相似，也能与水或碱溶液反应。下列说法正确的是(　　)A．BrCl与水反应生成HBrO和HCl，该反应属于氧化还原反应B．1 mol BrCl与KBr溶液完全反应时转移的电子为1 molC．BrCl可与Cl2反应得到Br2D．BrCl与稀氢氧化钠溶液反应可生成NaBr和NaClO解析:选B。BrCl中Br元素为＋1价、Cl元素为－1价，BrCl与水反应生成HBrO和HCl时各元素化合价不变，该反应不属于氧化还原反应，故A错误；该反应为BrCl＋KBr===KCl＋Br2，Br元素化合价由＋1、－1价变为0价，该反应中转移电子数为1，则1 mol BrCl与KBr溶液完全反应时转移的电子为1 mol，故B正确；BrCl与Cl2性质相似，则BrCl和Cl2都具有强氧化性，所以二者不反应，故C错误；BrCl中Br、Cl元素化合价分别为＋1、－1价，且得电子能力：Cl＞Br，所以BrCl与稀NaOH溶液反应时生成NaCl和NaBrO，故D错误。