备战高考化学专题复习分类练习 氯及其化合物综合解答题含答案.docx
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备战高考化学专题复习分类练习氯及其化合物综合解答题含答案
备战高考化学专题复习分类练习氯及其化合物综合解答题含答案
一、高中化学氯及其化合物
1.高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。
(1)在用KMnO4酸性溶液处理固体Cu2S时,发生的反应如下:
8MnO4-+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2↑+8Mn2++22H2O
①还原产物为_____。
②被氧化的元素是_____
③氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____
④每生成2.24L(标况下)SO2,转移电子数目是_____
(2)用KMnO4酸性溶液处理固体CuS时,也可将CuS反应成Cu2+和SO2。
写出该离子反应方程式_____
(3)15.8gKMnO4,加热分解后剩余固体15.0g。
该剩余固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应,生成单质气体A,产物中锰元素以Mn2+存在,则气体A的物质的量为_____mol。
【答案】Mn2+Cu、S8:
50.8NA6MnO4-+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O0.2
【解析】
【分析】
(1)结合氧化还原反应的知识分析即可;
(2)用KMnO4酸性溶液处理固体CuS时,也可将CuS反应成Cu2+和SO2,同时得到还原产物Mn2+,结合电子守恒、电荷守恒和原子守恒写出发生反应的离子方程式;
(3)15.8gKMnO4,加热分解后剩余固体15.0g,减少的质量为氧气的质量,在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸,继续加热,收集到气体为氯气,根据电子转移守恒,整个过程中,Mn元素获得电子等于O元素、Cl元素失去的电子,据此分析。
【详解】
(1)在8MnO4-+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2↑+8Mn2++22H2O中Mn元素从+7价降为+2价,发生还原反应,而Cu2S中Cu元素从+1价升高为+2价,S元素从-2价升高为+4价,发生氧化反应;
①由分析知,还原产物为Mn2+;
②被氧化的元素是Cu2S中Cu、S两元素;
③氧化剂为KMnO4,还原剂为Cu2S,两者的物质的量之比为8:
5;
④Cu2S中Cu元素从+1价升高为+2价,S元素从-2价升高为+4价,则1molCu2S完全被氧化,转移8mol电子;2.24L(标况下)SO2的物质的量为
=0.1mol,反应中转移电子的物质的量为0.8mol,电子数目是0.8NA;
(2)用KMnO4酸性溶液处理固体CuS时,也可将CuS反应成Cu2+和SO2,同时得到还原产物Mn2+,结合守恒法得发生反应的离子方程式为6MnO4-+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O;
(3)15.8gKMnO4,加热分解后剩余固体15.0g,减少的质量为氧气的质量,m(O2)=15.8g-15.0g=0.8g,n(O2)=
=0.025mol;
在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸,继续加热,收集到气体为氯气,根据电子转移守恒,整个过程中,Mn元素获得电子等于O元素、Cl元素获得的电子,则设氯气的物质的量为xmol,n(KMnO4)=
=0.1mol,电子转移守恒可得:
0.1mol(7-2)=4n(O2)+2(Cl2),即0.1×(7-2)=4×0.025+2x,解得:
x=0.2mol。
2.
(1)室温时,在下列物质中:
①Na②Cl2③Na2O④FeCl2溶液⑤NaHCO3⑥蔗糖⑦NH3⑧NaCl晶体⑨HClO⑩Fe(OH)2
属于碱性氧化物的是(用序号填写,下同)_______,属于酸的是_____,属于强电解质的是______,属于非电解质的是_______,能导电的是________。
(2)Na2O2与CO2的反应化学方程式__________;
(3)向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液到中性,请写出发生反应的离子方程式______。
(4)制取漂白粉的反应化学方程式_________;其有效成分是_______;
【答案】③⑨③⑤⑧⑥⑦①④2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OCa(ClO)2
【解析】
【分析】
(1)碱性氧化物:
能与酸反应只生成一种盐和水,主要包括绝大多数金属氧化物;酸:
电离时产生的阳离子全部都是氢离子的化合物;强电解质:
在水溶液中或熔融状态下能发生完全电离的化合物;非电解质:
在水溶液中或熔融状态下不发生电离的化合物;能导电的物质有大多数金属单质或存在有自由移动电荷的物质;根据物质特点结合定义解答;
(3)向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液到中性,除生成水,还应该生成Na2SO4和BaSO4沉淀;
(4)漂白粉的有效成分为次氯酸钙,利用氯气和冷的消石灰反应制取漂白粉。
【详解】
(1)Na2O能够与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物;HClO电离产生的阳离子都是氢离子,属于酸; Na2O、NaHCO3、NaCl晶体在水溶液或者熔融状态下能完全电离而导电,都是化合物,都属于强电解质;蔗糖、NH3,本身不能电离产生自由移动的离子,是化合物,都属于非电解质;钠含有自由电子,氯化亚铁溶液含有自由移动的离子,都能导电;故属于碱性氧化物的是③;属于酸的是⑨;属于强电解质的是③⑤⑧;属于非电解质的是⑥⑦;能导电的是①④;
(2)Na2O2与CO2的反应生成碳酸钠和氧气,发生反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(3)向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液到中性,除生成水,还应该生成Na2SO4和BaSO4沉淀,则发生反应的离子方程式为2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O;
(4)工业上利用氯气和冷的消石灰反应制取漂白粉,发生反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,其有效成分是Ca(ClO)2。
【点睛】
电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,例如酸、碱、盐、活泼金属氧化物等,凡在上述情况下不能导电的化合物叫非电解质,例如非金属氧化物、一些氢化物和一些有机物如蔗糖和酒精等;特别注意能导电的不一定是电解质,且非电解质的水溶液也可能导电,如CO2的水溶液导电,是因为生成碳酸的缘故;另外电解质和非电解质都是化合物,既要排除单质又要排除混合物。
3.通常用的漂白粉是次氯酸钙,氯化钙和氢氧化钙所组成的水合复盐,是由Cl2与消石灰制成的。
有关反应如下:
2Cl2+3Ca(OH)2→Ca(ClO)2·CaCl2·Ca(OH)2·H2O+H2O
(1)漂白粉的有效成分是_____________________;
(2)上述反应中,化合价有变化的元素是_________;
(3)漂白粉在潮湿的空气中放置会慢慢失效,有关反应方程式为_______,_______。
【答案】Ca(ClO)2ClCa(ClO)2+2H2O+2CO2→Ca(HCO3)2+2HClO2HClO
2HCl+O2↑
【解析】
【分析】
【详解】
(1)漂白粉是由Cl2与消石灰反应2Cl2+3Ca(OH)2=Ca(ClO)2·CaCl2·Ca(OH)2·H2O+H2O制成的,其组成是次氯酸钙,氯化钙和氢氧化钙所组成的水合复盐,其有效成分是Ca(ClO)2;
(2)由Cl2与消石灰反应2Cl2+3Ca(OH)2=Ca(ClO)2·CaCl2·Ca(OH)2·H2O+H2O中,化合价有变化的元素是Cl2中的Cl由0价变成Ca(ClO)2中+1价,CaCl2中的-1价,所以化合价有变化的元素是Cl;
(3)漂白粉在潮湿的空气中放置会慢慢失效,是因为Ca(ClO)2与空气中的水蒸气和二氧化碳反应,生成了HClO又分解了,所以反应的方程式为Ca(ClO)2+2H2O+2CO2→Ca(HCO3)2+2HClO;2HClO
2HCl+O2
。
4.氯气是一种具有重要用途的气体,在工业上大量用于制造盐酸、有机溶剂和杀菌消毒剂等。
甲同学在实验室进行氯气性质的研究
(1)甲同学依次进行了
与①钠、②铜、③氢气、④水反应的实验。
上述反应中属于氧化还原反应的是___________(填序号)。
(2)写出铁丝在氯气中燃烧的化学方程式:
________。
(3)氯气溶于水得到的溶液称为氯水,新制的氯水呈_________色,新制的氯水中含有的物质为(水除外)________(填化学式)。
(4)甲同学探究氯气能否与水发生反应
①B中纸条褪色,结合化学方程式解释原因:
________。
②装置A的作用是___________。
③烧杯中发生反应的化学方程式为_________。
【答案】①②③④
黄绿
Cl2+H2O⇌HCl+HClO,生成的次氯酸有漂白性对照实验,证明氯气自身没有漂白性,说明B中起漂白作用的是其他物质,从而证明氯气与水发生了反应
【解析】
【分析】
(1)氯气具有强氧化性,可与金属、非金属单质发生化合反应,与水反应生成HClO和HCl;
(2)铁在氯气中燃烧生成氯化铁;
(3)氯气溶于水后和水反应生成盐酸和次氯酸,该反应为可逆反应:
Cl2+H2O⇌HCl+HClO;
(4)①氯气和水发生反应生成的HClO具有漂白性;
②氯气不具有漂白性,干燥红纸不褪色,可作对照实验;
③烧杯中应盛放氢氧化钠溶液,用于吸收氯气,避免污染环境。
【详解】
(1)氯气具有强氧化性,可与金属、非金属单质发生化合反应,与水反应生成HClO和HCl,则①②③④都为氧化还原反应,故答案为:
①②③④;
(2)铁在氯气中燃烧生成氯化铁,反应的化学方程式为
,故答案为:
;
(3)氯气溶于水后和水反应生成盐酸和次氯酸,该反应为可逆反应:
Cl2+H2O⇌HCl+HClO,则新制的氯水中含有的物质为(水除外)
,新制氯水中由于含有氯气,所以溶液呈黄绿色,故答案为:
黄绿;
;
(4)①氯气和水发生反应Cl2+H2O⇌HCl+HClO,生成HClO,由于HClO具有漂白性,可使红纸条褪色,故答案为:
Cl2+H2O⇌HCl+HClO,生成的次氯酸有漂白性;
②氯气不具有漂白性,干燥红纸不褪色,作对照实验,证明氯气自身没有漂白性,说明B中起漂白作用的是其他物质,从而证明氯气与水发生了反应,故答案为:
对照实验,证明氯气自身没有漂白性,说明B中起漂白作用的是其他物质,从而证明氯气与水发生了反应;
③烧杯中应盛放氢氧化钠溶液,用于吸收氯气,避免污染环境,发生反应的化学方程式为
,故答案为:
。
【点睛】
氯气溶于水后和水反应生成盐酸和次氯酸,该反应为可逆反应:
Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,新制氯水中存在氯气、盐酸、次氯酸,因此新制氯水就具有了氯气、盐酸、次氯酸的性质,溶液具有强氧化性且显酸性,这是学生们的易错点。
5.现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H,它们之间的相互转化关系如图所示
图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出
。
请根据以上信息完成下列各题:
(1)写出下列物质的化学式:
B_______、丙__________。
(2)写出黄绿色气体乙的一种用途___________,反应过程⑦可能观察到的实验现象是______。
对应的化学方程式是_______。
(3)反应③中的离子方程式是_________。
【答案】AlHCl杀菌消毒、强氧化剂、漂白白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
【解析】
【分析】
金属A颜色反应为黄色证明A为金属Na,Na与水反应生成气体甲为H2,D为NaOH;金属B和氢氧化钠溶液反应产生H2,说明B为金属Al,黄绿色气体乙为Cl2,气体甲是H2,H2和Cl2反应生成丙为HCl,HCl溶于水得到的物质E为盐酸溶液,盐酸与金属C反应产生F溶液是金属氯化物,该氯化物与Cl2还可以反应产生G,G与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀H为Fe(OH)3,则G为FeCl3,推断物质F为FeCl2;判断C为Fe,以此解答该题。
【详解】
根据上述分析可知A是Na,B是Al,C为Fe,气体甲是H2,气体乙是Cl2,气体丙是HCl;D是NaOH,E是盐酸,F是FeCl2,G是FeCl3,H是Fe(OH)3。
(1)根据上述分析可知,物质B是Al,丙是HCl;
(2)黄绿色气体乙是Cl2,该物质可以与水反应产生HCl和HClO,HClO具有强氧化性,可作氧化剂,氧化一些具有还原性的物质,也用于杀菌消毒或用于物质的漂白;
(3)FeCl2与NaOH溶液发生反应:
FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl,Fe(OH)2具有还原性,容易被溶解在溶液中的氧气氧化,发生反应:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,固体由白色迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,因此可观察到的实验现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;
(4)反应③是Al与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2和H2,反应的离子方程式为:
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
【点睛】
本题是无机物推断,物质的颜色及转化关系中特殊反应是物质推断的突破口,再结合转化关系推断,需要学生熟练掌握元素化合物知识,试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。
6.某溶液的溶质可能由下列离子组成:
H+、SO42-、CO32-、Cl―、Na+、Ba2+中的一种或几种。
某同学做如下实验来确定溶液的成分:
①向溶液中加入过量的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,过滤。
②向①中的滤液里加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生。
③将足量稀盐酸加入①的沉淀中,沉淀部分消失,有气体产生。
依据以上实验回答下列问题:
(1)原溶液中一定有__________________。
(2)一定没有__________________。
(3)可能含有_____________。
(4)如果要确定原溶液中是否存在该离子,应选用试剂是__________________。
A.稀硝酸B.Ba(NO3)2C.AgNO3D.Na2CO3
(5)写出中沉淀消失的离子方程式________________。
【答案】SO42-、CO32-、Na+H+、Ba2+Cl-BCBaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑
【解析】
【详解】
①向溶液中加入过量的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,过滤,则含SO42-、CO32-中的一种或都有,则一定没有Ba2+;
②将①中滤液里加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,白色沉淀为AgCl,但引入氯离子,则不能确定原溶液中是否含Cl-;
③将①中的沉淀加入稀盐酸中,沉淀部分消失,有气体产生,则一定含SO42-、CO32-,则没有H+,因溶液不显电性,则一定含Na+;
综上所述:
(1)一定含SO42-、CO32-、Na+;
(2)一定没有H+、Ba2+;
(3)可能含有Cl-;
(4)若要确定Cl-是否存在,应首先排除SO42-和CO32-的干扰,故原溶液中加入硝酸钡除去SO42-和CO32-,过滤后往滤液中加入硝酸银,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有Cl-,故答案为BC;
(5)碳酸钡与稀盐酸反应生成氯化钡和二氧化碳气体,离子反应方程式为:
BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑。
7.有X、Y、Z三种元素:
(1)X、Y、Z的单质在常温下均为气体;
(2)X单质可以在Z的单质中燃烧,生成物为XZ,火焰呈苍白色;
(3)XZ极易溶于水,在水溶液中电离出X+和Z-,其水溶液能使蓝色石蕊试纸变红;
(4)每2个X2分子能与1个Y2分子化合成2个X2Y分子,X2Y常温下为液体;
(5)Z单质溶于X2Y中,所得溶液具有漂白性。
试写出其元素符号:
X__,Y__,Z__,化合物的分子式:
XZ__,X2Y__。
【答案】HOClHClH2O
【解析】
【分析】
根据特殊颜色(苍白色)以及水在常温下为液体可以推断出各元素和各物质。
【详解】
X单质可以在Z的单质中燃烧,生成物为XZ,火焰呈苍白色,所以X为H2,Z为Cl2,HCl为HCl;XZ极易溶于水,在水溶液中电离出H+和Cl-,其水溶液能使蓝色石蕊试纸变红,验证了刚才的结论;X2Y常温下为液体,根据X为氢元素,可以确定X2Y为H2O,所以Y为O;Cl2溶于H2O中,所得溶液中含有次氯酸,具有漂白性。
综上可确定X为H,Y为O,Z为Cl。
XZ为HCl,X2Y为H2O。
8.室温下,单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体,在合适反应条件下,它们可按下面框图进行反应。
又知E溶液是无色的。
请回答:
(1)A是________,B是________,C是________(填化学式)。
(2)反应①的化学方程式为____________________________。
(3)反应③的化学方程式为____________________________。
(4)反应④的化学方程式为______________________。
【答案】FeCl2H22Fe+3Cl2
2FeCl3Fe+2HCl===FeCl2+H2↑2FeCl2+Cl2===2FeCl3
【解析】
【分析】
B为黄绿色气体,应为Cl2,C为无色气体且与Cl2能发生反应,则C为H2,E为HCl;由反应③、④可以推出,A为排在H前面的金属,且A为变价金属,因此A为Fe,结合物质的相关性质解答该题。
【详解】
B为黄绿色气体,应为Cl2,C为无色气体且与Cl2能发生反应,则C为H2,E为HCl;由反应③、④可以推出,A为排在H前面的金属,且A为变价金属,因此A为Fe。
(1)由以上分析可知A为Fe,B为Cl2,C为H2,故答案为:
Fe;Cl2;H2;
(2)反应①为Fe和Cl2的反应,反应的化学方程式为2Fe+3Cl2
2FeCl3,故答案为:
2Fe+3Cl2
2FeCl3;
(3)反应③为Fe和HCl的反应,反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,故答案为:
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
(4)反应④为FeCl2和Cl2的反应,化学方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3,故答案为:
2FeCl2+Cl2=2FeCl3。
9.室温下,单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体,在合适的反应条件下,它们可按下面框图进行反应。
又知D溶液为黄色,E溶液为无色,请回答:
(1)A是__________,B是__________,C是_______________(填写化学式)。
(2)反应①的化学方程式为_______________________________。
(3)反应③的化学方程式为________________________________________。
(4)反应④的化学方程式为____________________________________________。
【答案】FeCl2H22Fe+3Cl2
2FeCl3Fe+2HCl=FeCl2+H2↑2FeCl2+Cl2=2FeCl3
【解析】
【分析】
单质B为黄绿色气体,可知B为Cl2,C为单质为无色气体,B与C反应生成E,E溶液是无色的,则C为H2,E为HCl,A与盐酸生成氢气,A应为金属固体单质,A与盐酸反应后生成F为A的氯化物,F又能与氯气反应生成D,且A与氯气可以直接生成D,可推知A为Fe,根据转化关系可知,F为FeCl2,D为FeCl3,据此分析解答。
【详解】
(1)根据以上分析可知,A为Fe,B为Cl2,C为H2,故答案为:
Fe;Cl2,H2;
(2)反应①为Fe和Cl2的反应,反应的化学方程式为2Fe+3Cl2
2FeCl3,故答案为:
2Fe+3Cl2
2FeCl3;
(3)反应③为Fe和HCl的反应,反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,故答案为:
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
(4)反应④为FeCl2和Cl2的反应,反应的化学方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3,故答案为:
2FeCl2+Cl2=2FeCl3。
【点睛】
把握B为氯气及图在转化为解答的关键。
本题的难点是A的判断,要注意根据反应①A+B(氯气)→D(固体),反应④F(A的氯化物)+B(氯气)→D(溶液),说明A是变价金属,且A在F中呈低价。
10.现有A、B、C三种气体,A是密度最小的气体,B在通常情况下呈黄绿色,纯净的A可以在B中安静地燃烧生成C,把气体B通入到适量石灰乳中可以得到白色浑浊物D。
请据此回答下列问题。
(1)写出下列各反应的化学方程式。
①将气体B通入到水中:
_______________
②将气体B通入到NaOH溶液中:
__________
③将气体B通入到石灰乳中:
__________
(2)把三种气体分别通入到酸性硝酸银溶液中,出现白色沉淀的气体是____(用字母序号表示)。
(3)白色浑浊物D因具有漂白性又称为___,其有效成分为__。
【答案】Cl2+H2O=HCl+HClOCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OBC漂白粉Ca(ClO)2
【解析】
【分析】
A、B、C三种气体,A是密度最小的气体,应为H2,B在通常情况下呈黄绿色,应为Cl2,纯净的A可以在B中安静地燃烧生成C,则C为HCl,把Cl2通入到适量石灰乳中可以得到白色浑浊物D,则D为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,结合物质的性质分析解答。
【详解】
根据上述分析,A为H2,B为Cl2,C为HCl,D为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物。
(1)①氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应的方程式为:
Cl2+H2O⇌HCl+HClO,故答案为:
Cl2+H2O⇌HCl+HClO;
②氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的方程式为:
Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O,故答案为:
Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O;
③氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应的方程式为:
2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案为:
2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(2)氯气溶于水会生成盐酸和次氯酸,盐酸能与硝酸银生成氯化银沉淀,HCl与硝酸银反应生成氯化银沉淀,故答案为:
BC;
(3)D为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,因为具有漂白性又称为漂白粉;其有效成分为Ca(ClO)2,在空气中容易与二氧化碳、水发生反应生成次氯酸:
Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO,故答案为:
漂白粉;Ca(ClO)2。
11.X,Y,Z三种元素,它们具有下述性质:
(1)X,Y,Z的单质在常温下均为气体;
(2)X的单质可以在Z的单质中燃烧,燃烧时生成化合物XZ;
(3)化合物XZ极易溶于水,并电离出X+和Z-,其水溶液可使蓝色石蕊试纸变红;
(4)2分子X的单质可与1分子Y的单质化合,生成2分子X2Y,X2Y在常温下液体;
(5)Z的单质溶于X2Y中,所得溶液具有漂白作用。
根据上述事实,