2022年高考化学分类题库 考点14 氯元素单质及其重要化合物

2022年高考化学分类题库 考点14 氯元素单质及其重要化合物(xx北京高考11)某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH,下列用来解释事实的方程式中,不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)A该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:Cl22OHClClOH2OB该消毒液的pH约为12:ClOH2OHClOOHC该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:2HClClOCl2H2OD该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOHClOHClOCH3COO【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)HClO是弱酸,有氧化性,盐酸有还原性。(2)HClO的浓度大,漂白作用强。【解析】选B。氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,A正确;该消毒液的pH约为12,而饱和NaClO溶液的pH约为11,故用水解解释不合理,pH约为12是因为溶液中还含有氢氧化钠,B错误;C项二者发生归中反应生成氯气,正确;D项,发生反应CH3COOHClOHClOCH3COO,增大了HClO的浓度,漂白作用增强,正确。【误区提醒】解答本题的B项如果没有看到“该消毒液的pH约为12”“饱和NaClO溶液的pH约为11”则容易用水解解释而误认为B项合理。(xx全国卷12)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【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)确定每步加入物质的作用;(2)选择沉淀剂时要注意廉价性和易得性。【解析】选C。氯气具有强氧化性,能和溴离子反应生成溴单质,向苦卤中通入Cl2是为了提取溴,A正确;提纯粗盐可以采用除杂、重结晶的方法,B正确;工业常选用石灰乳作为沉淀剂,用氢氧化钠不经济,C错误;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,D正确。(xx山东高考10)某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是( )AAlCl3BNa2OCFeCl2DSiO2【解析】选A。AlCl3可由Al与Cl2反应制得,AlCl3与Ba(HCO3)2反应生成CO2和Al(OH)3沉淀,A正确;Na2O与Ba(HCO3)2反应没有气体生成,B错误;FeCl2不能由两种单质直接反应生成,C错误;SiO2不与Ba(HCO3)2反应,D错误。(xx福建高考25)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下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):试管编号12340.20 molL1KI/mL1.01.01.01.0KClO3(s)/g0.100.100.100.106.0 molL1H2SO4/mL03.06.09.0蒸馏水/mL9.06.03.00实验现象系列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:使用如图装置,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;.次氯酸或氯水可被SO2、H2O2和FeCl2等物质还原成Cl。【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)化学实验装置的识别;(2)化学实验方案设计的分析与评价。【解析】(1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶、过滤、洗涤。根据进行该实验操作过程使用的仪器可知:在该实验操作过程需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管。(2)Cl2与热的KOH溶液发生反应产生氯酸钾和氯化钾及水,与冷的KOH发生反应产生KCl、KClO和水。因此若对调B和C装置的位置,可以除去Cl2中的杂质HCl气体,故能提高B中氯酸钾的产率。(3)根据表格数据可知:KI、KClO3的物质的量不变,改变的只有硫酸的体积和水的多少,二者的和相等,可见研究的目的就是研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响。设计1号试管实验时没有加入硫酸溶液,即硫酸的浓度是0,可以进行对照实验,比较不同浓度的硫酸对反应产物影响。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,证明产生了I2;假设氧化产物唯一,还原产物为KCl,根据氧化还原反应中电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得该反应的离子方程式为Cl6I6HCl3I23H2O。(4)该小组设计的实验方案为使用题干装置,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,主要原因是在溶液中存在Cl2的重新溶解及HClO分解产生HCl和氧气等。(5)由于次氯酸会破坏酸碱指示剂,因此实验设计时不用酸碱指示剂,可以利用氯水的强氧化性,向该溶液中加入足量的H2O2溶液,发生氧化还原反应产生Cl,H2O2被氧化为O2,然后加热除去过量的H2O2,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,发生沉淀反应生成AgCl沉淀,称量沉淀质量可根据物质的元素组成确定其中含有的氯元素的质量。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Cl6I6HCl3I23H2O(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)(xx重庆高考9)(15分)ClO2与Cl2的氧化性相近。在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。(1)仪器D的名称是。安装F中导管时,应选用图2中的。(2)打开B的活塞,A中发生反应:2NaClO34HCl2ClO2Cl22NaCl2H2O。为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜(填“快”或“慢”)。(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是 。(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为 ,在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是 。(5)已吸收ClO2气体的稳定剂和稳定剂,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示,若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是,原因是 。【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)反应物浓度越大,化学反应速率越快;(2)淀粉遇碘单质变蓝。【解析】(1)根据仪器特征,仪器D的名称是锥形瓶;根据操作分析,F装置应是Cl2和KI反应,所以应长管进气,短管出气,选b。(2)为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度要慢。(3)F装置中若有Cl2,则发生Cl22KI2KClI2,淀粉遇碘变蓝,所以F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是吸收Cl2。(4)在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为4H5ClCl4ClO22H2O;在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是验证是否有ClO2生成。(5)根据图3可知,稳定剂可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度,所以稳定剂效果较好。答案:(1)锥形瓶b (2)慢 (3)吸收Cl2(4)4H5ClCl4ClO22H2O 验证是否有ClO2生成 (5)稳定剂 稳定剂可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度(xx江苏高考19)实验室用下图所示装置制备KClO溶液,并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性质:可溶于水、微溶于浓KOH溶液,在05、强碱性溶液中比较稳定,在Fe3和Fe(OH)3催化作用下发生分解,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2,其离子方程式为 ,将制备的Cl2通过装置B可除去(填化学式)。(2)Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在05进行,实验中可采取的措施是 、 。(3)制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为。(4)提纯K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KCl等杂质的实验方案为:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 molL1KOH溶液中, (实验中须使用的试剂有:饱和KOH溶液,乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。【解析】(1)根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平该离子方程式为2Mn16H10Cl2Mn25Cl28H2O,盐酸容易挥发,制备的Cl2含有HCl、水蒸气等杂质,而HCl极易溶于水,通过饱和食盐水除去HCl。(2)可以采取的措施有缓慢滴加盐酸控制产生Cl2的速率,装置C用冰水浴控制反应温度。(3)根据K2FeO4的性质中可知,应将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO溶液中。(4)先过滤除去Fe(OH)3,再溶于浓KOH溶液,过滤出K2FeO4,后用无水乙醇洗涤,减少K2FeO4溶解而引起的损失。答案:(1)2Mn16H10Cl2Mn25Cl28H2OHCl(2)缓慢滴加盐酸装置C加冰水浴(3)在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中(4)用砂芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,搅拌、静置,再用砂芯漏斗过滤,晶体用适量乙醇洗涤23次后,在真空干燥箱中干燥【误区提醒】没有注意到题干中所给的K2FeO4的性质,K2FeO4在05、强碱性溶液中比较稳定,在Fe3和Fe(OH)3催化作用下发生分解,在酸性至弱碱性条件下,K2FeO4能与水反应生成Fe(OH)3和O2,故制备K2FeO4时,将KClO饱和溶液加入Fe(NO3)3饱和溶液中。