非金属氯及其化合物 突破训练五.docx

非金属氯及其化合物 突破训练五.docx

《非金属氯及其化合物 突破训练五.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《非金属氯及其化合物 突破训练五.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

非金属氯及其化合物突破训练五

非金属碳、硅及其化合物

突破训练（五）

1.利用如图所示装置模拟工业NaClO3与Na2SO3在浓H2SO4存在下制备ClO2，并以ClO2为原料制备NaClO2（已知：

高于60℃时，NaClO2分解生成NaClO3和NaCl）。

下列说法不正确的是（　　）

A．逐滴加入浓硫酸可提高ClO2的利用率

B．装置④中所得产物中可能含有Na2SO4杂质

C．从装置④反应后的溶液中获得晶体，可采用常压蒸发结晶

D．制备NaClO2结束时，应关闭分液漏斗活塞，打开K1，关闭K2

[解析]　逐滴加入浓硫酸可以控制生成ClO2的速率，使ClO2与NaOH、H2O2溶液充分反应，提高ClO2的利用率，故A正确；装置②中能生成少量的SO2，SO2与NaOH、H2O2溶液反应生成Na2SO4，故B正确；高于60℃时，NaClO2分解生成NaClO3和NaCl，若采用常压蒸发结晶，NaClO2易发生分解反应，故C错误；制备NaClO2结束时，应关闭分液漏斗活塞，打开K1，关闭K2，用①中NaOH溶液吸收尾气，故D正确。

2．下列实验方案最合理的是（　　）

解析：

选B　A项，Cl2的密度比空气大，收集时应用向上排空气法；B项，浓氨水滴入CaO中，CaO与水反应放热，NH3·H2O受热分解并挥发出NH3，可以制取NH3；C项，NO2能与水反应，不能用排水法收集；D项，Na2O2为粉末状固体，不能用启普发生器的简易装置制取氧气。

3．Cl2O黄棕色具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。

一种制取Cl2O的装置如图所示。

已知：

Cl2O的熔点为－116℃，沸点为3.8℃，Cl2的沸点为－34.6℃；HgO＋2Cl2===HgCl2＋Cl2O

下列说法不正确的是（　　）

A．装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水与浓硫酸

B．通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减少爆炸危险

C．从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O

D．装置④与⑤之间不用橡皮管连接，是为了防止橡皮管燃烧和爆炸

解析：

选C　制取Cl2O需要干燥纯净的Cl2，所以②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水与浓硫酸，故A正确；高浓度的Cl2O易爆炸，所以通入干燥空气可以将生成的Cl2O稀释减少爆炸危险，故B正确；装置⑤是收集Cl2O的装置，所逸出的气体不是Cl2O，故C错误；Cl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸，装置④与⑤之间不用橡皮管连接，是为了防止橡皮管燃烧和爆炸，故D正确。

4.下列关于氯气及氯水的叙述中,正确的是（　　）

A.纯净的氯气是一种黄绿色、有毒的气体,具有漂白性

B.可用干燥的石蕊试纸验证氯水是否变质

C.氯气能与铁反应,液氯不宜贮存在钢瓶中

D.氯气、氯水、液氯是同一种物质,只是状态不同,都属于纯净物

[解析]氯气不具有漂白性,A项错误;氯水中含HClO可使试纸褪色,变质后为盐酸,不能使其褪色,则可用干燥的石蕊试纸验证氯水是否变质,B项正确;常温下,铁与氯气不反应,则液氯可贮存在钢瓶中,C项错误;氯水为混合物,而氯气、液氯是同一种物质,只是状态不同,属于纯净物,D项错误。

5.下面有关氯气的叙述正确的是（　　）

A.氯气可使湿润的红布条褪色,所以氯气具有漂白性

B.在通常情况下,氯气可以和任何金属直接化合

C.氯气没有漂白性,但通入品红溶液中,品红会褪色

D.氯气是黄绿色气体,闻其气味时要小心地将集气瓶放在鼻孔下直接闻

[解析]氯气没有漂白性,但通入水中与水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,A项错误,C项正确;氯气与大多数金属反应需要点燃或加热,B项错误;闻气体气味的正确方法是用手在瓶口轻轻扇动,让少量气体进入鼻孔,D项错误。

6.下列变化过程不能直接实现的是（　　）

①HCl　②Cl2　③Ca（ClO）2　④HClO　⑤CO2

A.①→②B.②→③C.③→④D.④→⑤

[解析]A项,①→②可通过反应MnO2+4HCl（浓）

MnCl2+Cl2↑+2H2O直接实现;B项,②→③可通过反应2Ca（OH）2+2Cl2

CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O直接实现;C项,可通过反应Ca（ClO）2+CO2+H2O

CaCO3↓+2HClO直接实现;D项,由于HClO的酸性比碳酸弱,④→⑤不能直接实现,故D项错误。

7.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,生成棕黄色的烟

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

[解析]Cl2与Fe反应需要点燃或加热。

7.下列关于新制氯水的说法正确的是（　　）

A.新制氯水长期放置后溶液的酸性减弱

B.新制氯水中含有H2O、Cl2、HClO、HCl等多种分子

C.新制氯水具有较强的杀菌消毒能力是因为其中含有HCl

D.向新制氯水中加入适量碳酸钙,过滤,可以制得较大浓度的次氯酸

[解析]A项,新制氯水长时间放置后会发生反应2HClO

2HCl+O2↑,酸性增强,A项错误;B项,新制氯水中不会存在HCl分子,因为HCl是强电解质,在水中会完全电离,所以不会以分子形式存在,B项错误;C项,新制氯水具有较强的杀菌消毒能力是因为其中含有次氯酸,次氯酸具有强氧化性,C项错误;D项,氯气溶于水会发生反应Cl2+H2O

HCl+HClO,加入适量碳酸钙,碳酸钙会和HCl反应,使上述平衡正向移动,进而可制得较大浓度的次氯酸,D项正确。

8.实验室制备Cl2通常采用下列反应:

MnO2+4HCl（浓）

MnCl2+Cl2↑+2H2O;据此,从如图所示仪器装置中选择制备并收集干燥、纯净Cl2的装置是（　　）

　　　　　　　A　　　　　　　　　　B

　　　　　　　C　　　　　　　　　　D

[解析]依据反应原理,制备氯气需要加热,故A项、D项均错误;反应产生的氯气中会混有HCl和水蒸气,应先用饱和食盐水除去HCl,再通过浓硫酸干燥氯气,因此C项正确。

9．将新制氯水滴入以下溶液中，无明显现象的是（　　）

A．氢氧化钠B．硝酸银

C．氢硫酸D．石蕊

解析：

选A　氯水能与氢氧化钠溶液反应，但实验现象不明显，A正确；硝酸银与氯水反应生成白色氯化银沉淀，B错误；氢硫酸与氯水反应生成单质硫沉淀，C错误；石蕊遇到氯水先变红后褪色，D错误。

10．下列关于液氯和氯水的叙述中正确的是（　　）

A．液氯较氯水的漂白作用更强

B．液氯与氯水均有酸性

C．液氯是纯净物，氯水是混合物

D．液氯是无色的，氯水呈浅黄绿色

解析：

选C　氯水中含有HClO，具有漂白性，液氯不具有，A错误；液氯中不存在H＋，则没有酸性；氯水中存在H＋，则有酸性，B错误；液氯为纯净物，而氯水为混合物，C正确；液氯是黄绿色的，氯水呈浅黄绿色，D错误。

11．下列实验过程中，不会产生气体的是（　　）

解析：

选C　新制氯水中含有次氯酸，光照条件下次氯酸分解生成氧气，A不符合题意；新制氯水呈酸性，NaHCO3与氯水反应生成二氧化碳气体，B不符合题意；氯水与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水，不会生成气体，C符合题意；Na2O2与水反应生成氧气，D不符合题意。

12．下列物质能使紫色石蕊溶液由紫色变红又褪色的是（　　）

①Cl2　②盐酸　③氯水　④盐酸酸化的漂白粉　⑤木炭　⑥Na2O2

A．①③④B．①②③⑥

C．②③④D．①③④⑤⑥

解析：

选A　①Cl2与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能使紫色石蕊溶液由紫色变红，次氯酸的强氧化性能使溶液褪色；②盐酸能使紫色石蕊溶液由紫色变红，不能褪色；③氯水中含盐酸和次氯酸，能使紫色石蕊溶液由紫色变红，后褪色；④盐酸酸化的漂白粉中含有盐酸和次氯酸，能使紫色石蕊溶液由紫色变红，后褪色；⑤木炭不能使紫色石蕊溶液变红；⑥Na2O2与水反应生成碱，使紫色石蕊溶液变蓝。

12．在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是（　　）

A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2

B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl－

C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋

D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO

解析：

选D　新制氯水中含有“三分子四离子”[Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－（少）]，溶液呈浅黄绿色，说明有Cl2，A正确；加入AgNO3溶液有AgCl沉淀生成，说明有Cl－，B正确；Cl2与水反应生成HCl和HClO，H＋与NaHCO3反应生成CO2，说明有H＋，C正确；氯水中氯元素主要以Cl2分子形式存在，Cl2可以将Fe2＋氧化为Fe3＋，D错误。

13．下列装置应用于实验室制取氯气并回收二氯化锰的实验，能达到实验目的的是（　　）

A．用装置甲制取氯气

B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢

C．用装置丙分离二氧化锰和浓盐酸反应后的溶液

D．用装置丁蒸干反应后的溶液制MnCl2·4H2O

解析：

选C　用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气需要加热，A不能达到实验目的；气体通过乙装置时应长进短出，除杂试剂应选用饱和食盐水，B不能达到实验目的；二氧化锰不溶解，C能达到实验目的；蒸干溶液会引起MnCl2·4H2O分解，D不能达到实验目的。

14．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

解析：

选D　稀盐酸和二氧化锰不反应，所以不能实现实验目的，A错误；氯气和氯化氢都能与NaOH溶液反应，HCl极易溶于水，所以应用饱和食盐水除去氯气中的HCl，B错误；氯气能与碱反应，应该用酸性物质干燥，如P2O5，C错误；氯气和铁在加热条件下反应生成氯化铁，氯化铁是固体，D正确。

15.实验室常用的几种气体发生装置如图A、B、C所示：

（1）实验室可以用B或C装置制取氧气：

①如果用B装置，通常使用的试剂是____________________________________；

②如果用C装置，通常使用的试剂是_____________________________________；

③检查B装置气密性的操作方法是_____________________________________

________________________________________________________________________。

（2）气体的性质是气体收集方法选择的主要依据。

下列性质与收集方法无关的是________（填字母，下同）。

a．密度　　　　　　　　b．颜色

c．溶解性d．热稳定性

e．与氧气反应

（3）若用A装置与D装置相连制取并收集X气体，则X可能是下列气体中的________。

a．CO2　　　　　b．H2　　　　　　c．Cl2

①写出A装置中发生反应的离子方程式：

__________________________________

________________________________________________________________________。

②D装置中烧杯中应盛放________，目的是____________________________________。

③若要收集干燥纯净的X气体，上述装置应如何改进：

________________________________________________________________________。

[解析]　

（1）①如果用B装置，实验室制取氧气常用高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰在加热条件下分解制备氧气；②如果用C装置，反应不需要加热，则可以用过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂条件下分解制备氧气；③检查B装置气密性是否良好的操作方法是连接一段导气管并将其插入水中，用酒精灯微热（或用手捂住）试管，如果导管口有气泡产生，松开手或停止加热，冷却后，在导管里回升一段水柱，且保持一段时间不下降则说明B装置气密性良好。

（2）收集气体的方法的选择可依据气体的密度、溶解性、和是否与氧气反应，如气体与氧气反应则只能用排水法收集，气体是否有颜色、气体热稳定性与收集方法无关。

（3）A与D连接是利用向上排气法收集气体；吸收装置是用液体吸收气体防止污染空气；制取CO2时不需要加热也不必处理尾气，H2不能用向上排空气法收集，且尾气处理时一般采用点燃的方法，故X可能是Cl2。

①A装置中二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气、氯化锰和水。

②D装置中连接烧杯的目的是用来吸收尾气，防止污染空气，实验室一般用NaOH溶液吸收多余的Cl2。

③生成的氯气中含氯化氢气体和水蒸气，通过饱和食盐水除去HCl，通过浓硫酸除去水蒸气，若要收集干燥纯净的X气体，装置应在盛有浓硫酸的洗气瓶前加一个装有饱和NaCl溶液的洗气瓶。

[答案]　

（1）①氯酸钾（或高锰酸钾）和二氧化锰　②过氧化氢溶液和二氧化锰　③连接一段导气管并将其插入水中，用酒精灯微热（或用手捂住）试管，如果导管口有气泡产生，松开手或停止加热，冷却后，在导管里回升一段水柱，且保持一段时间不下降则说明B装置气密性良好

（2）bd　（3）c

①MnO2＋4H＋＋2Cl－

Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O

②NaOH溶液　吸收尾气Cl2，防止污染空气

③在盛有浓硫酸的洗气瓶前加一个装有饱和NaCl溶液的洗气瓶

16．二氧化氯（ClO2）是极易溶于水且不与水发生化学反应的黄绿色气体，沸点为11℃，可用于处理含硫废水。

回答下列问题：

ClO2的制备：

已知：

SO2＋2NaClO3＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4。

（1）装置A中反应的化学方程式为_______________________________________

________________________________________________________________________。

（2）欲收集ClO2，选择图中的装置，其连接顺序为

a→________（按气流方向，用小写字母表示）。

（3）装置D的作用是____________________________________________________。

解析：

（1）装置A中Cu与浓硫酸反应制备二氧化硫，化学方程式为Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O。

（2）二氧化硫从a进入装置B中反应，为防止倒吸，故应在之前有安全瓶，则a→g→h，为反应充分，故再连接B装置中的b，二氧化氯沸点较低，故在D中冰水浴收集，为充分冷却，便于收集，故连接e，最后用NaOH溶液吸收未反应完的二氧化硫，防止污染空气，连接顺序为：

a→g→h→b→c→e→f→d。

（3）装置D的作用为冷凝并收集ClO2。

答案：

（1）Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O

（2）g→h→b→c→e→f→d

（3）冷凝并收集ClO2

16．PCl3有毒，在潮湿的空气中可发生水解反应产生大量的白雾。

它在实验室和工业上都有重要的应用。

在实验室中制取PCl3，在D中放入足量白磷，将Cl2迅速而且不间断地通入D中，氯气与白磷会发生反应，产生火焰。

三氯化磷和五氯化磷的物理常数如下：

物质

熔点

沸点

三氯化磷

－112℃

76℃

五氯化磷

140℃

200℃分解

注：

常温下五氯化磷不溶于三氯化磷。

（1）写出A中发生反应的化学方程式：

_____________________________________

________________________________________________________________________。

（2）反应开始前需要检查装置气密性，检查方法为__________________________

________________________________________________________________________。

（3）氯气和白磷反应放出大量的热，为使仪器D不致因局部过热而炸裂，实验开始前应在D的底部放少量__________________________________________________________。

（4）在烧杯E中加入冰盐水，其作用是_______________________________________。

（5）白磷与氯气反应产物中可能含有一定量的PCl5，从中分离出三氯化磷的方法是________。

经过一段时间反应发现B中竖直导管液面上升，可能的原因是_________________

______________________________________________________________________________。

（6）装置F的作用是_____________________________________________________。

解析：

（1）A中制备氯气，发生反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl（浓）===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。

（3）氯气和白磷反应放出大量的热，为使仪器D不致因局部过热而炸裂，实验开始前应在D的底部放少量干沙。

（4）根据表中数据可知三氯化磷的熔、沸点较低，所以在烧杯E中加入冰盐水的作用是使三氯化磷蒸气充分冷凝。

（5）由于常温下五氯化磷不溶于三氯化磷，且常温下五氯化磷是固体，所以从中分离出三氯化磷的方法是过滤。

经过一段时间反应发现B中竖直导管液面上升，说明压强增大，因此可能的原因是产生的PCl5在导管中冷却成固体，堵塞导管。

（6）由于氯气有毒，PCl3在潮湿的空气中可发生水解反应产生大量的白雾，所以装置F的作用是防止空气中水蒸气的进入，同时吸收过量的氯气。

答案：

（1）2KMnO4＋16HCl（浓）===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O

（2）关闭两个活塞，微热烧瓶，观察B中导管液面上升，则气密性良好

（3）干沙

（4）使三氯化磷蒸气充分冷凝

（5）过滤　产生的PCl5在导管中冷却成固体，堵塞导管

（6）防止空气中水蒸气的进入；吸收过量的氯气

17．三氯化硼是重要的化工原料。

可用于制取乙硼烷（B2H6），也可作有机合成的催化剂。

[查阅资料]　①BCl3的沸点为12.5℃，熔点为－107.3℃；

②2B＋6HCl

2BCl3＋3H2，硼也能与强碱反应。

某研究性学习小组用如图所示装置制备三氯化硼。

回答下列问题：

（1）A装置中反应的离子方程式：

_________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）B装置的作用是________；如果拆去B装置，可能的后果是________________。

（3）D装置中发生反应的化学方程式：

______________________________________。

（4）G装置的作用是____________________；为使实验装置简便，可用一个装置代替F和G装置。

该装置所用仪器是________，所装试剂是________。

（5）A、D两处加热的先后顺序是________，其理由是_________________________

________________________________________________________________________。

（6）检验制得的产品中含有硼粉的实验操作是______________________________

________________________________________________________________________。

解析：

（1）装置A制取Cl2，因此离子反应方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－

Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。

（2）盐酸易挥发，制取的Cl2中含有HCl，B装置的作用是除去Cl2中的HCl杂质气体；如果拆去B装置，可能的后果是硼粉与HCl反应生成的产物中有H2，加热H2与Cl2的混合气体，易发生爆炸。

（3）D装置中发生的反应是硼粉与Cl2反应生成BCl3，反应的化学方程式为2B＋3Cl2

2BCl3。

（4）G装置其作用是吸收未反应完的Cl2，防止污染空气；为使实验装置简便，可用一个装置代替F和G装置，可防止空气中的水蒸气进入E，又能吸收未反应完的Cl2，该装置所用仪器是干燥管或U形管，所装试剂是碱石灰。

（5）A、D两处加热的先后顺序是先A后D，其理由是排尽装置中的空气，避免氧气与硼粉反应生成B2O3。

（6）检验制得的产品中含有硼粉的实验操作是取少量样品于试管中，滴加浓NaOH溶液，若有气泡产生，则样品中含有硼粉；若无气泡产生，则样品中无硼粉。

答案：

（1）MnO2＋4H＋＋2Cl－

Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O

（2）除去Cl2中的HCl杂质气体　硼粉与HCl反应生成的产物中有H2，加热H2与Cl2的混合气体，易发生爆炸

（3）2B＋3Cl2

2BCl3

（4）吸收未反应完的Cl2，防止污染空气　干燥管或U形管　碱石灰

（5）先A后D　排尽装置中的空气，避免氧气与硼粉反应生成B2O3

（6）取少量样品于试管中，滴加浓NaOH溶液，若有气泡产生，则样品中含有硼粉；若无气泡产生，则样品中无硼粉

18．电石广泛应用于生产PVC、维尼纶等，电石与水反应所得残渣——电石渣，主要含Ca（OH）2、CaCO3及少量其他杂质。

某工业电石渣的几种回收利用流程如下：

几种物质在水中的溶解度曲线如图所示。

回答下列问题：

（1）常温氯化

①反应的化学方程式是__________________________________________________

________________________________________________________________________。

②为提高Cl2转化为Ca（ClO）2的转化率，可行的措施有________（填字母）。

A．加热升高温度

B．适当减缓通入Cl2的速率

C．充分搅拌浆料

D．加水使Ca（OH）2完全溶解

③电石渣中的有害杂质CN－与ClO－反应转化为两种无害的气体，每转化1molCN－至少需要消耗氧化剂ClO－________mol。

（2）75℃氯化

①生成氯酸钙中氯的化合价为________，氯化完成后过滤，滤渣的主要成分为____________________________________________________________（填化学式）。

②氯酸钙能与KCl反应转化为氯酸钾的原因是_________________________________

________________________________________________________________________。

（3）有机反应

首