届苏教版 氯及其重要化合物 单元测试.docx
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届苏教版氯及其重要化合物单元测试
氯及其重要化合物
(建议用时:
40分钟)
一、选择题(每题6分,共60分)
1.下列能使干燥有色布条褪色的物质是( )
A.Cl2B.次氯酸钠溶液
C.浓盐酸D.CaCl2溶液
答案 B
2.如图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。
向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
已知:
2KMnO4+16HCl===2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O。
对实验现象的“解释或结论”正确的是( )
选项
实验现象
解释或结论
A
a处变蓝,b处变红棕色
氧化性:
Cl2>Br2>I2
B
c处先变红,后褪色
氯气与水生成了酸性物质
C
d处立即褪色
氯气与水生成了漂白性物质
D
e处变红色
还原性:
Fe2+>Cl-
答案 D
解析 氧化性:
Cl2>Br2,Cl2>I2,但不能判断Br2和I2的氧化性强弱,A错误;氯气与水不仅生成盐酸,还生成具有漂白性的次氯酸,B错误;氯气与水反应生成盐酸能中和氢氧化钠,生成的次氯酸能氧化酚酞,两种作用都可使d处褪色,C错误;Fe2+被Cl2氧化为Fe3+,Fe3+与SCN-反应生成红色溶液,由此可得氧化性:
Cl2>Fe3+,则可推断出还原性是Fe2+>Cl-,D正确。
3.化学与生活是紧密相联的,下列说法中正确的是( )
A.氯气可用作消毒剂和漂白剂,是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强还原性
B.地震灾区和洪涝灾区都用漂白粉消毒,主要是利用漂白粉溶液的碱性
C.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
D.能用同一原理解释ClO-与Fe2+、H+均不能大量共存
答案 C
解析 氯气可用作消毒剂和漂白剂的原因是Cl2与水反应生成的HClO具有强氧化性,A错误;地震灾区和洪涝灾区用漂白粉消毒是利用了漂白粉的强氧化性,B错误;ClO-与Fe2+因发生氧化还原反应而不能大量共存,ClO-与H+反应生成HClO为弱酸而不能大量共存,D错误。
4.(2017·苏州模拟)下列叙述中正确的是( )
A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封
B.能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+
答案 A
解析 液溴易挥发,所以在存放液溴的试剂瓶中应加水封,故A项正确;能把碘化钾氧化成碘单质的物质,都能使润湿的淀粉KI试纸变蓝,故B项不正确;碘单质溶解在四氯化碳中显紫色,故加入四氯化碳,四氯化碳层显紫色证明原溶液中存在碘单质,故C项不正确;加入氯化钡溶液产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,沉淀可能是氯化银或硫酸钡,原溶液中可能存在Ag+、SO
、SO
,故D项不正确。
5.鉴别NaCl、NaBr、NaI溶液可以选用的试剂是( )
①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl4 ③溴水、苯 ④硝酸、AgNO3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥氯水、己烯
A.①②④B.②③⑥C.②④⑤D.④⑤⑥
答案 C
解析 氯水中的Cl2分别与NaBr、NaI反应:
2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2,2NaI+Cl2===2NaCl+I2,均可被CCl4萃取,通过观察CCl4中颜色的不同可鉴别,②正确;Cl-、Br-、I-分别与Ag+反应,产生白色沉淀AgCl,浅黄色沉淀AgBr,黄色沉淀AgI,且均不溶于稀HNO3,可鉴别,④正确;⑤与②类似,可鉴别,正确;己烯会与残留的氯气、溴单质和碘单质发生加成反应,使得反应颜色区分不明显。
6.氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出不同的性质。
下列结论正确的是( )
A.加入有色布条,片刻后有色布条褪色,说明有Cl2存在
B.溶液呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2存在
C.先加入盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,说明有Cl-存在
D.加入NaOH溶液,氯水的浅黄绿色消失,说明有HClO存在
答案 B
解析 A项,氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有的HClO具有强氧化性;C项,由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl-,所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在Cl-;D项,氯水的浅黄绿色消失,是由于Cl2与NaOH溶液反应,并不是HClO的强氧化性,不能说明有HClO存在。
7.(2017·广东中山模拟)氯气溶于水达到平衡后,若其他条件不变,只改变某一条件,下列叙述正确的是( )
A.再通入少量氯气,
减小
B.通入少量SO2,溶液漂白性增强
C.加入少量固体NaOH,一定有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)
D.加入少量水,水的电离平衡向正反应方向移动
答案 D
解析 Cl2溶于水后,存在如下平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO,HClOH++ClO-,前者程度大,后者程度小,故c(H+)增大的多,c(ClO-)增大的少,
增大,A错误;SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4,加入少量SO2后溶液漂白性减弱,B错误;加入少量NaOH固体后,只有当溶液pH=7时C项中式子才成立,C错误;D中加入水后,溶液中c(H+)减小,平衡向c(H+)增大的方向移动,因此水的电离平衡向正反应方向移动,D正确。
8.某同学设计的实验室制备氯气的装置如下图。
图中涉及的实验装置或药品有错误的是( )
A.①③④B.①③C.③④D.①②③④
答案 A
解析 装置①中如果使用普通漏斗,会造成氯气的外逸,所以应将①中的普通漏斗改为分液漏斗,且反应物要用浓盐酸;装置③的导气管长短错误,应长进短出;④中尾气处理装置中不能用Ca(OH)2溶液,Ca(OH)2溶液浓度小,吸收不充分,通常用NaOH溶液。
9.(2017·汉中模拟)某同学向一支试管中按一定的顺序分别加入下列几种物质(一种物质只加一次):
a.KI溶液;b.淀粉溶液;c.NaOH溶液;d.稀硫酸;e.氯水。
发现溶液颜色按如下顺序变化:
①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色→⑤蓝色,对此过程进行的分析中错误的是( )
A.加入以上药品的顺序是a→e→b→c→d
B.③→④反应的化学方程式为3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O
C.溶液由棕黄色变为蓝色的原因是淀粉溶液遇碘变蓝色
D.④→⑤反应的离子方程式为2I-+Cl2===I2+2Cl-
答案 D
解析 ①无色→②棕黄色说明有碘生成,②棕黄色→③蓝色说明是淀粉遇碘溶液显色,③蓝色→④无色说明碘被消耗,④无色→⑤蓝色说明又生成了碘,此时发生的是NaI和NaIO3在酸性条件下生成碘的反应。
10.下列能够检验出KI中是否含有Br-的实验是( )
A.加入足量的新制氯水,溶液变色则有Br-
B.加入酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色是否褪去
C.加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层有色,则有Br-
D.加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,取无色的水层并加入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成,则含有Br-
答案 D
解析 A项,在KI中加入足量新制氯水,也会置换出单质碘而使溶液变色,故不能确定是否含有溴离子;B项,溴离子和碘离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色;C项,加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层是萃取单质碘而显色,并没有溴单质产生。
二、非选择题(共40分)
11.(12分)
(1)完成下列填空:
①实验室制取纯净的氯气,除了二氧化锰、浓盐酸和浓硫酸,还需要________、________(填写试剂或溶液名称)。
②实验室用2.00mol/L的盐酸和漂粉精[成分为
Ca(ClO)2、CaCl2]反应生成氯气、氯化钙和水,若产生2.24L(标准状况)氯气,发生反应的盐酸为________mL。
③实验室通常用向上排空气法收集氯气。
设计一个简单实验,验证所收集的氯气中是否含有空气。
____________________________________________________________________________________________________________________。
(2)ClO2常用于水的净化,工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。
写出该反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目_____________________________________________________________________________________________________________________。
答案
(1)①饱和氯化钠溶液 氢氧化钠溶液
②100
③用试管收集氯气,收集满后将试管倒立在氢氧化钠溶液中,观察试管内有无残留气体
(2)
解析
(1)①浓盐酸易挥发,生成的氯气中含有氯化氢,应该用饱和氯化钠溶液除去;氯气有毒需要处理尾气,用氢氧化钠溶液吸收。
②根据反应物和生成物可知,反应的化学方程式为4HCl+Ca(ClO)2===CaCl2+2H2O+2Cl2↑,反应中生成氯气的物质的量是0.1mol,则消耗氯化氢的物质的量是0.2mol,盐酸的浓度是2.00mol/L,因此需要盐酸溶液的体积是100mL。
③氯气能与氢氧化钠溶液完全反应,而空气与氢氧化钠不反应,据此检验,即用试管收集氯气,收集满后将试管倒立在氢氧化钠溶液中,观察试管内有无残留气体。
(2)Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2,ClO
被氧化为ClO2,而Cl2被还原为Cl-,根据氧化还原反应中元素化合价升降总数守恒可得离子方程式为Cl2+2ClO
===2ClO2+2Cl-。
12.(14分)含氯化合物的应用越来越广泛,请完成下列有关问题:
(1)亚氯酸钠(NaClO2)是一种漂白织物的漂白剂,具有较强的氧化性。
亚氯酸钠中氯元素的化合价为________,其水溶液显碱性的原因为________,其水溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______。
(2)亚氯酸钠在碱性溶液中稳定,在酸性溶液中生成ClO2和氯元素的另一种稳定离子,写出亚氯酸钠在酸性条件下反应的离子方程式______________________________________________________。
(3)ClO2是一种新型安全多功能型杀菌剂,其制备方法有多种,其中一种为SO2通入NaClO3中,其氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(4)一定条件下,KClO3与硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液反应可制备ClO2,该反应的离子方程式为________。
答案
(1)+3 亚氯酸钠水解显碱性(或ClO
+H2OHClO2+OH-) c(Na+)>c(ClO
)>c(OH-)>c(H+)
(2)5ClO
+4H+===4ClO2↑+Cl-+2H2O
(3)2∶1
(4)2H++2ClO
+H2C2O4
2ClO2↑+2CO2↑+2H2O
解析
(1)亚氯酸为弱酸,故亚氯酸钠溶液中ClO
水解使溶液显碱性(ClO
+H2OHClO2+OH-)。
(2)根据氧化还原反应化合价升降规律,另一种含氯的稳定离子是Cl-,根据原子守恒及得失电子守恒得反应的离子方程式为5ClO
+4H+===4ClO2↑+Cl-+2H2O。
(3)ClO
→ClO2,氯元素化合价降低1,SO2→SO
,硫元素化合价升高2,由得失电子守恒可得氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。
(4)H2C2O4→2CO2,碳元素化合价升高2,KClO3→ClO2,氯元素化合价降低1,由得失电子守恒可得其离子方程式。
13.(14分)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。
回答下列问题:
(1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为________。
(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:
①电解时发生反应的化学方程式为_____________________。
②溶液X中大量存在的阴离子有________。
③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是________(填标号)。
a.水b.碱石灰
c.浓硫酸d.饱和食盐水
(3)用如图装置可以测定混合气中ClO2的含量:
Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50mL水溶解后,再加入3mL稀硫酸;
Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;
Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;
Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中;
Ⅴ.用0.1000mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O
===2I-+S4O
),指示剂显示终点时共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液。
在此过程中:
①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为____________________。
②玻璃液封装置的作用是_____________________________。
③Ⅴ中加入的指示剂通常为________,滴定至终点的现象是______________________。
④测得混合气中ClO2的质量为________g。
(4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。
若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是________(填标号)。
a.明矾b.碘化钾c.盐酸d.硫酸亚铁
答案
(1)2∶1
(2)①NH4Cl+2HCl
3H2↑+NCl3 ②Cl-、OH- ③c
(3)①2ClO2+10I-+8H+===5I2+4H2O+2Cl-
②吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)
③淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变 ④0.02700
(4)d
解析
(1)该反应过程中,KClO3→ClO2,Cl的化合价由+5→+4,化合价降低1;Na2SO3→Na2SO4,S的化合价由+4→+6,化合价升高2,根据化合价升降守恒可知,氧化剂KClO3与还原剂Na2SO3的物质的量之比为2∶1。
(2)①电解NH4Cl和HCl的混合溶液,得H2和NCl3,故电解时发生反应的化学方程式为NH4Cl+2HCl
3H2↑+NCl3。
②由题意和质量守恒定律,NaClO2溶液和NCl3溶液反应生成ClO2、NH3、NaCl、NaOH,反应的化学方程式为6NaClO2+NCl3+3H2O===6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH,故溶液X中大量存在的阴离子有Cl-和OH-。
③由于ClO2易溶于水,故不能用水或饱和食盐水来除去ClO2中混有的NH3,a、d项不正确;碱石灰不能吸收NH3,b项不正确;浓硫酸能吸收NH3,且不能与ClO2反应,故c项正确。
(3)①锥形瓶内ClO2与KI在酸性条件下发生氧化还原反应生成I2和KCl和水,反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+===5I2+4H2O+2Cl-。
②玻璃液封装置可以吸收二氧化氯气体(避免碘的逸出)。
③Ⅴ中加入的指示剂为淀粉溶液,当锥形瓶中的碘完全与滴入的硫代硫酸钠反应时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液的颜色不再发生变化,说明滴定到达终点。
④由反应的离子方程式可得关系式:
2ClO2~5I2~10S2O
,则n(ClO2)=
n(S2O
)=
×0.1000mol·L-1×0.02000L=0.0004mol,m(ClO2)=0.0004mol×67.5g·mol-1=0.02700g。
(4)明矾与亚氯酸盐不反应,a不符合题意;碘化钾与亚氯酸盐反应生成碘单质,而碘单质有毒,b不符合题意;加入盐酸,亚氯酸盐转化为亚氯酸,不能达到除去亚氯酸根的目的,c不符合题意;加入硫酸亚铁,亚氯酸盐被还原为Cl-,Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+水解生成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体具有吸附性,能起到净化水的目的,故d符合题意。