2024届高三化学一轮复习培优--氯及其化合物训练

2024届高三化学一轮复习培优--氯及其化合物训练

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．如下图所示，在A处通入未经干燥的氯气。当关闭B阀时，C处的红布条看不到明显现象；当打开B阀后，C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液不可能是(    )

A．饱和NaCl溶液 B．NaOH溶液 C．NaBr溶液 D．浓H2SO4

2．氯气的分子式是

A．O2 B．H2 C．N2 D．Cl2

3．下列解释事实的方程式不正确的是

A．用食醋清洗水垢：CO+2CH3COOH=2CH3COO-+H2O+CO2↑

B．84消毒液与洁厕灵混用产生有毒气体：ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O

C．用小苏打治疗胃酸过多：HCO+H+=CO2↑+H2O

D．用硫化钠除去废水中的汞离子：Hg2++S2-=HgS↓

4．化学与生活密切相关。下列叙述错误的是

A．纯碱溶液可以用于清洗餐具油污 B．玉米淀粉和废弃秸秆可生产乙醇

C．“84消毒液”可以喷洒于衣物上进行杀菌消毒 D．珠江三角洲的形成与胶体聚沉有关

5．下列说法不正确的是

A．过氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源

B．漂白粉既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池等场所的消毒剂

C．碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多

D．金属钠具有较强的还原性，可与四氯化钛溶液反应置换出钛

6．实验室用下列装置制取干燥氯气并处理尾气，其中不能达到实验目的的是

A．A B．B C．C D．D

7．日常生活和工业生产中常用到漂白剂。下列物质没有漂白作用的是

A．HClO B．SO2 C．新制氯水 D．CaCl2

8．“5.12汶川大地震”后，消毒尤为重要，其中常用的消毒剂为“84”消毒液，其商品标识上有如下叙述：①本品为无色溶液，呈碱性②使用时加水稀释③可对餐具、衣物进行消毒，可漂白浅色衣服。则其有效成分可能是

A．Cl2 B．SO2 C．NaClO D．KMnO4

9．现有两瓶溶液，新制饱和氯水和亚硫酸，下列方法或试剂（必要时可加热）能用于鉴别它们的是：①观察颜色；②石蕊试剂；③品红溶液 （   ）

A．①②③ B．只有①③ C．只有②③ D．只有①②

10．下列气体的验证方法没有涉及氧化还原反应的是

A．氧气——带火星的小木条复燃

B．氯气——湿润的有色纸条褪色

C．乙烯——酸性高锰酸钾溶液褪色

D．氨气——湿润的红色石蕊试纸变蓝

二、实验题

11．如下图所示的装置中，A是氯气发生装置，C、D 为气体净化装置(C中装有饱和食盐水；D 中装有浓硫酸)，E 是硬质玻璃管装有细铁丝网，F为干燥的空广口瓶，烧杯G 中装有氢氧化钠溶液。

试回答：

(1)实验室制氯气的化学方程式：_______；

(2)C装置的作用是_______；D 装置的作用是_______；E中发生化学反应的方程式为：_______。

(3)烧杯G 中装有氢氧化钠溶液的作用是_______；发生反应的化学方程式为：_______。

12．如下图所示的装置中，A是氯气发生仪器，C、D为气体净化装置(C中装有饱和食盐水，D中装有浓硫酸)，E是硬质玻璃管装有细铁丝网，F为干燥的空广口瓶，烧杯G中装有氢氧化钠溶液。

请回答下列问题：

(1)仪器A的名称是_________；B中盛装的药品是_____________；

(2)将实验室制氯气的化学方程式补充完整：MnO2+4HCl(浓)________ + Cl2↑+ 2H2O；

(3)C装置的作用是____________；D装置的作用是____________；

(4)E中发生化学反应的方程式为__________________；

(5)烧杯G中氢氧化钠溶液的作用是_______________；其发生反应的化学方程式为：___________。

13．碱式次氯酸镁具有强氧化性，是一种无机抗菌剂，难溶于水，不吸湿。以次氯酸钠和氯化镁制备碱式次氯酸镁固体的实验方案和实验装置如图1所示。

请回答：

(1)图1中支管的作用是_______________，步骤①的关键是控制温度，其措施有_______________(写两种）。

(2)步骤①发生的化学反应方程式_________________________。

(3)步骤②、③采用图2装置分离析出的Mg2ClO(OH)3·H2O固体过程中，下列操作不正确的是_____。

A．该装置中只有2处错误

B．选择比布氏漏斗内径略小又能将全部小孔盖住的滤纸

C．直接用倾析法转移溶液和沉淀至漏斗，再打开水龙头抽滤

D．洗涤晶体时，先关小水龙头，用蒸馏水缓慢淋洗，抽滤完毕时，应先断开橡皮管，以防倒吸

(4)碱式次氯酸镁固体的消毒能力可用“有效氯”的含量来衡量。“有效氯”的含量：从HI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定化合物的质量之比，常以百分数表示。有效氯含量=×100%

若测得所得碱式次氯酸镁产品中镁含量为29.01%，有效氯含量为40.28%。则“有效氯”含量的测定值与理论值相比，是________(填偏高、偏低、相等)，推测产品中最可能含有的杂质是___________________。

14．三氯乙醛(CCl3CHO)是生产农药、医药的重要中间体，实验室制备三氯乙醛的反应装置示意图(加热装置未画出)和有关数据如图：

①制备反应原理：C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl

②反应过程中C2H5OH和HCl可能会生成副产物C2H5Cl，同时CCl3CHO(三氯乙醛)也能被次氯酸继续氧化生成CCl3COOH(三氯乙酸)

③相关物质的相对分子质量及部分物理性质：

(1)E的作用是__，A中所发生反应的离子方程式为____。

(2)写出三氯乙醛被次氯酸氧化生成三氯乙酸的化学方程式：____。

(3)该设计流程中存在一处缺陷是_______，导致引起的后果是____。

(4)反应结束后，有人提出先将C中的混合物冷却到室温，再用分液的方法分离出三氯乙酸。你认为此方案是否可行____(填是或否)，原因是____。

(5)测定产品纯度：称取产品4.6g配成待测溶液100.00mL，取待测液10.00mL于滴定瓶中，加入0.1000mol•L﹣1碘标准溶液25.00mL，再加入适量Na2CO3溶液，反应完全后，加盐酸调节溶液的pH，立即用0.02000mol•L﹣1Na2S2O3溶液滴定至终点。进行三次平行实验，测得平均消耗Na2S2O3溶液20.00mL。则产品的纯度为____(计算结果保留四位有效数字)。滴定原理：CCl3CHO+OH﹣=CHCl3+HCOO-、HCOO-+I2=H++2I﹣+CO2、I2+2=2I-+

参考答案：

1．A

【分析】干燥的氯气不能使有色布条褪色，湿润的氯气能使有色布条褪色，关闭B阀，C处红布条看不到明显现象，当打开B阀后，C处的红布条逐渐褪色，说明气体经过洗气瓶D后氯气或水被除去。

【详解】A. 饱和NaCl溶液不能吸收氯气，会降低氯气在水中的溶解度，达不到实验目的，A符合题意；

B. NaOH溶液能吸收氯气，B不符合题意；

C. NaBr溶液能吸收氯气，C不符合题意；

D. 浓H2SO4能吸收水，D不符合题意。

答案选A。

2．D

【详解】氯原子的符号为Cl，氯气为双原子分子，故氯气分子为：Cl2，故答案为D。

3．A

【详解】A．碳酸钙为沉淀，不能拆成离子，正确离子方程式为CaCO3+2CH3COOH=2CH3COO-+H2O+CO2↑+Ca2+，A错误；

B．84消毒液主要成分为NaClO，洁厕灵主要成分为盐酸，二者混合后发生归中反应生成氯气，离子方程式为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O，B正确；

C．小苏打为NaHCO3，可以和胃酸即HCl反应生成二氧化碳和水，离子方程式为HCO+H+=CO2↑+H2O，C正确；

D．硫化钠可以和汞离子生成硫化汞沉淀，离子方程式为Hg2++S2-=HgS↓，D正确；

综上所述答案为A。

4．C

【详解】A．纯碱溶液显碱性，油污的主要成分是酯类，在碱性条件下可水解，故纯碱溶液可用于清洗餐具油污，故A正确；

B．废弃秸秆的主要成分是纤维素，淀粉和纤维素在一定条件下水解成葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下转化为乙醇，故B正确；

C．“84消毒液”的主要成分是次氯酸钠，次氯酸钠水解生成次氯酸，次氯酸的强氧化性可用于生活场所杀菌消毒，但不可以直接喷洒在衣物上，故C错误；

D．胶体遇到电解质溶液会发生聚沉，所以在江河入海口都会形成三角洲，故D正确；

答案选C。

5．D

【详解】A．过氧化钠与水、二氧化碳反应都生成氧气，可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源，故A正确；

B．漂白粉的有效成分次氯酸钙具有强氧化性，能使蛋白质变性而杀菌消毒，也能使有色物质褪色，所以漂白粉既可做漂白棉麻纸张的漂白剂，又可做游泳池及环境的消毒剂，故B正确；

C．碳酸氢钠能与盐酸反应，消耗盐酸，且碱性较弱，可以用于治疗胃酸过多，故C正确；

D．钠性质活泼，与盐溶液反应，先与水反应，不能置换出金属，故D错误；

故答案为D。

6．A

【详解】A．实验室用浓盐酸和二氧化锰制氯气应加热，缺酒精灯，所以不能到达实验目的，A项符合题意；

B．饱和食盐水的目的是除去氯化氢气体，浓硫酸的目的是除去水，可以达到实验目的，B项不合题意；

C．氯气的密度比空气大，采用向上排空气法，可以达到实验目的，C项不合题意；

D．用氢氧化钠溶液吸收氯气，可以达到实验目的，D项不合题意；

答案选A。

7．D

【详解】A．HClO具有强氧化性和漂白性，故A不选；

B．SO2与有色物质化合生成无色物质，使有色物质褪色，具有漂白性，故B不选；

C．氯水中含HClO，具有漂白性，故C不选；

D．CaCl2溶液不具有漂白性，故D选；

故选D。

8．C

【分析】

【详解】A.氯气为黄绿色气体，与题中无色不符，故A错误；

B.二氧化硫的水溶液显酸性，与题中呈碱性不符，故B错误；

C.次氯酸钠为无色，为强碱弱酸盐，溶液显碱性，具有强氧化性，可用于杀菌消毒，具有漂白性，可以漂白浅色衣服，故C正确；

D.高锰酸钾呈紫色，与题中无色不符，故D错误；

故选C。

9．A

【详解】①观察颜色，黄绿色的是氯水；②石蕊试剂，先红后褪色的是氯水；③品红溶液，先褪色，加热后又恢复成红色的是亚硫酸。故选A。

10．D

【详解】A．碳在氧气中燃烧有化合价变化，属于氧化还原反应，故A错误；

B．氯气和水反应生成HClO，次氯酸能漂白有色纸条，有化合价变化，属于氧化还原反应，故B错误；

C．乙烯被高锰酸钾氧化成二氧化碳，有化合价变化，属于氧化还原反应，故C错误；

D．氨气溶于水生成氨水，电离出的氢氧根能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，无化合价变化，故D正确；

故选：D。

11．(1)MnO2+ 4HCl(浓) MnCl2+ Cl2↑+ 2H2O

(2)     除去氯气中混有的氯化氢     干燥氯气     2Fe + 3Cl2 2FeCl3

(3)     吸收多余的氯气     Cl2+ 2NaOH =NaCl + NaClO + H2O

【分析】在加热条件下，二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气、氯化锰和水；浓盐酸具有挥发性，导致制取的氯气中含有HCl，HCl极易溶于水，饱和食盐水中含有氯离子抑制氯气溶解，所以用饱和食盐水吸收氯化氢；D中含有浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，能作干燥剂；在加热条件下，铁丝和氯气发生氧化还原反应生成氯化铁，氯气密度大于空气且常温下和空气不反应，可以采用向上排空气法收集氯气；氯气有毒不能直接排空，可以用碱性物质吸收氯气。

【详解】（1）根据分析可知：加热条件下，二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气、氯化锰和水，反应方程式为：MnO2+4HCl(浓) MnCl2+ Cl2↑+ 2H2O。

（2）根据上述分析可知C装置的作用是除去氯气中混有的氯化氢；D 装置的作用是干燥氯气；在加热条件下，铁丝和氯气发生氧化还原反应生成氯化铁，反应方程式2Fe+ 3Cl22FeCl3。

（3）氯气有毒不能直接排空，氯气和碱性物质反应生成无毒物质，所以G装置的作用是吸收多余的氯气，反应方程式为Cl2+2NaOH =NaCl+ NaClO + H2O。

12．     圆底烧瓶     浓盐酸     MnCl2     除去混在氯气中的氯化氢气体     干燥氯气     2Fe+3Cl22FeCl3     吸收多余的氯气     Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

【分析】在加热条件下，二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气、氯化锰和水；浓盐酸具有挥发性，导致制取的氯气中含有HCl，HCl极易溶于水，饱和食盐水中含有氯离子抑制氯气溶解，所以C中用饱和食盐水吸收氯化氢；D中含有浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，能作干燥剂；在加热条件下，铁丝和氯气发生氧化还原反应生成氯化铁；氯气密度大于空气且常温下和空气不反应，可以采用向上排空气法收集氯气；氯气有毒不能直接排空，可以用碱性物质吸收氯气，以此解答本题。

【详解】(1)根据分析，在加热条件下，二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气、氯化锰和水，仪器A的名称是圆底烧瓶；B中盛装的药品是浓盐酸；

(2)加热条件下，二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气、氯化锰和水，反应方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；

(3)根据分析，C装置的作用是除去混在氯气中的氯化氢气体；D装置的作用是干燥氯气；

(4)根据分析，E中在加热条件下，铁丝和氯气发生氧化还原反应生成氯化铁，反应方程式为2Fe+3Cl22FeCl3；

(5) 氯气有毒不能直接排空，氯气和碱性物质反应生成无毒物质，所以G装置的作用是吸收多余的氯气，反应方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。

【点睛】对制取气体净化除杂过程中，一般先除去气体中其他杂质，最后用浓硫酸除去水蒸气。

13．     平衡压强     热水浴、磁力搅拌、缓慢滴加NaOH溶液     2MgCl2+NaClO+3NaOH+H2O=Mg2ClO(OH)3•H2O↓+4NaCl     BC     偏低     Mg(OH)2

【详解】(1)图1中支管的作用是平衡压强，使氢氧化钠溶液可以顺利流下；步骤①的关键是控制温度，其措施有热水浴、磁力搅拌、缓慢滴加NaOH溶液等；(2)步骤①是次氯酸钠和氯化镁混合液中加入氢氧化钠调节PH值，发生的化学反应方程式为：2MgCl2+NaClO+3NaOH+H2O=Mg2ClO(OH)3•H2O↓+4NaCl；(3)步骤②、③采用图2装置分离析出的Mg2ClO(OH)3·H2O固体过程中， A.该装置中只有2处错误，分别为温度计应该测热水浴的水温、冷凝水应下进上出，选项A正确；B.碱式次氯酸镁固体具有强氧化性，会腐蚀滤纸，所以不能用普通滤纸，选项B不正确；C.用玻璃棒引流转移溶液和沉淀至漏斗，再打开水龙头抽滤，选项C不正确；D.洗涤晶体时，先关小水龙头，用蒸馏水缓慢淋洗，抽滤完毕时，应先断开橡皮管，以防倒吸，选项D正确；答案选BC；（4）Mg2ClO(OH)3·H2O的式量为168.5，Mg2ClO(OH)3·H2O中Mg含量理论值=×100%=28.49%，某碱式次氯酸镁产品中镁含量为29.01%＞28.49%，所以镁含量偏高；

由Mg2ClO(OH)3·H2O～ClO-～Cl2，Mg2ClO(OH)3·H2O中有效氯的理论值=×100%=42.14%，有效氯含量为40.28%＜42.14%，所以偏低；

②由于产品中有效氯含量偏低而Mg含量偏高，Mg(OH)2中Mg含量=×100%=41.38%，MgCl2中Mg元素含量=×100%=25.26%，Mg(ClO)2中Mg元素含量=×100%=18.90%，有效氯含量为18.9%，所以产品中可能含有Mg(OH)2等杂质。

【点睛】本题考查物质分离和提纯，侧重考查学生分析、计算、信息利用能力，明确工艺流程原理是解本题关键，知道每一步发生的反应及其操作，难点是（4）题分析，熟练掌握元素化合物知识，利用化合物中元素的质量分数进行分析是解答本题的关键。

14．     冷凝回流     2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O     CCl3CHO+HClO→CCl3COOH+HCl     无干燥装置     氯气和水反应生成HCl和HClO，会进一步生成副产物     否     CCl3COOH溶于乙醇与CCl3CHO，无法分液     73.75%

【分析】由实验装置图可知，装置A中高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气，其中恒压漏斗起平衡压强的作用，便于浓盐酸顺利流下，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢气体，将混合气体通入盛有饱和食盐水的洗气瓶B中除去氯化氢气体，氯气在装置C中与乙醇反应制得三氯乙醛，其中球形冷凝管起冷凝回流作用，防止易挥发的三氯乙醛挥发损失，导致三氯乙醛产率降低，装置D中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收氯化氢和未反应的氯气，防止污染空气，其中倒置的漏斗起防止倒吸的作用，由于氯气与水反应会生成次氯酸，次氯酸能将三氯乙醛氧化为三氯乙酸，所以实验时应在B、C间和C、D间缺少2个吸收水蒸气的装置，防止氯气与水反应生成次氯酸将三氯乙醛氧化。

【详解】(1)根据分析可知，E的作用是冷凝回流，恒压漏斗中盛放的试剂为浓盐酸；仪器A中发生的反应为高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

(2)三氯乙醛被次氯酸氧化生成三氯乙酸，化学方程式：CCl3CHO+HClO→CCl3COOH+HCl；

(3)由分析可知，该设计流程中存在一处缺陷是实验时应在B、C间和C、D间缺少2个吸收水蒸气的干燥装置，可能导致氯气与水反应会生成次氯酸，次氯酸将三氯乙醛氧化为三氯乙酸，导致三氯乙醛产率降低；

(4)反应结束后，有人提出先将C中的混合物冷却到室温，再用分液的方法分离出三氯乙酸，该方法不可行，原因是CCl3COOH溶于乙醇与CCl3CHO，无法分液；

(5)由题意滴定原理：CCl3CHO+OH﹣=CHCl3+HCOO-、HCOO-+I2=H++2I﹣+CO2、I2+2=2I-+可知，测定产品纯度时存在如下关系式：n(I2)= n(CCl3CHO)+×n(Na2S2O3)，则产品的纯度为×100%=73.75%。