高考化学氯及其化合物大题培优附答案.docx

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高考化学氯及其化合物大题培优附答案

2020-2021高考化学氯及其化合物（大题培优）附答案

一、高中化学氯及其化合物

1．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。

2．氧化物X、单质Y都能对大气造成污染。

已知X是红棕色气体，能与水反应；Y是黄绿色气体，能使湿润的有色布条褪色。

请回答下列问题：

（1）X的化学式为_________；

（2）X与水反应生成NO和一种酸，该酸的名称为________；

（3）Y能使湿润的有色布条褪色，说明Y的水溶液具有____（填“漂白”或“酸”）性。

【答案】NO2硝酸漂白

【解析】

【分析】

氧化物X、单质Y都能对大气造成污染。

已知X是红棕色气体，能与水反应；X为NO2，Y是黄绿色气体，能使湿润的有色布条褪色，Y为Cl2。

【详解】

⑴X的化学式为NO2；故答案为：

NO2。

⑵X与水反应生成NO和一种酸，3NO2+H2O=2HNO3+NO，该酸的名称为硝酸；故答案为：

硝酸。

⑶Y能使湿润的有色布条褪色，Cl2+H2O=HCl+HClO，HClO具有漂白性，说明Y的水溶液具有漂白性；故答案为：

漂白。

3．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。

4．某溶液中可能含有K＋、Na＋、

、Cl－中的一种或几种，为鉴别其中所含离子，现进行如下实验：

请回答下列问题：

（1）原溶液中一定存在的离子是______（填离子符号，下同），一定不存在的离子是______________，可能存在的离子是__________________。

（2）为进一步确定原溶液中可能存在的离子是否存在，应进行的实验操作及判断依据是_________

【答案】Na＋和

K＋Cl－取原溶液，向溶液中加入硝酸银溶液，有白色沉淀生成，再加入足量稀硝酸，若白色沉淀不消失，则原溶液中存在Cl－，若白色沉淀消失，则原溶液中不存在Cl－

【解析】

【分析】

钠的焰色反应是黄色，钾的焰色反应（透过蓝色钴玻璃）是紫色；

能和盐酸反应生成气体。

检验Cl-的试剂是稀硝酸和硝酸银溶液。

【详解】

（1）根据焰色反应显黄色、透过蓝色钴玻璃无紫色，说明含有Na＋、无K＋；加入盐酸有气体产生，说明存在CO32-，但不能确定是否有Cl－；则原溶液中一定存在Na+和CO32-，一定不存在K+，可能存在的是Cl-。

（2）要检验是否存在Cl-选用AgNO3溶液和稀HNO3，所进行的操作和判断的依据为：

取原溶液，向溶液中加入硝酸银溶液，有白色沉淀生成，再加入足量稀硝酸，若白色沉淀不消失，则原溶液中存在Cl－，若白色沉淀消失，则原溶液中不存在Cl－。

5．某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品M进行探究。

已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。

M与其他物质的转化关系如下图所示（部分产物、反应条件已略去）：

（1）常温下，用惰性电极电解M溶液（足量）发生反应的离子方程式为__________，电解一段时间后，让溶液复原的方法为_____，若M溶液为0.5L，电解一段时间后，两极共生成气体1.12L（已折算为标准状况下的体积），则电解后溶液的pH为_____（忽略溶液的体积变化）。

（2）若A是一种常见的难溶于水的酸性氧化物，可用于制造玻璃，则E溶液的俗称是_______。

（3）若A是CO2气体，将一定量的A通入B溶液，得到溶液W，再向溶液W中滴入盐酸，相关量如图所示，则溶液W中的溶质及其物质的量分别为_____、_____。

（4）若A是一种化肥。

A和B反应可生成气体E，E与D相遇产生白烟，工业上可利用E与D的反应检查输送D的管道是否泄漏，是因为E与D可发生反应：

_________（写化学方程式）。

【答案】2Cl－＋2H2O

2OH－＋H2↑＋Cl2↑通入HCl13水玻璃Na2CO3，0.005molNaHCO3，0.005mol3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl

【解析】

【分析】

C可在D中燃烧发出苍白色火焰，则C为H2，D为Cl2；其生成的产物为HCl，F为HCl；用惰性电极电解M溶液，产生H2、Cl2，则M为NaCl，B为NaOH。

【详解】

（1）常温下，用惰性电极电解NaCl溶液（足量）时，生成氢气、氯气和氢氧化钠，则反应的离子方程式为2Cl－＋2H2O

2OH－＋H2↑＋Cl2↑；溶液中出来的为氢气和氯气，则溶液还原时，应加入HCl恢复；两极共生成气体1.12L，则生成n（H2）=n（Cl2）=

=0.025mol，则溶液中产生0.05mol的OH－，c（OH－）=

=0.1mol/L，则c（H+）=10-13mol/L，pH=13；

（2）若A是一种常见的难溶于水的酸性氧化物，可用于制造玻璃，A为二氧化硅，与NaOH反应生成硅酸钠，其溶液俗称水玻璃；

（3）若A是CO2气体，根据图像可知，开始时未产生气体，且生成气体消耗盐酸与未生成气体消耗的盐酸的体积比为2：

1，则溶液为碳酸钠与碳酸氢钠的混合液，且其物质的量之比为1：

1，则Na2CO3，0.005mol；NaHCO3，0.005mol；

（4）若A是一种化肥，E与HCl相遇产生白烟，则E为氨气，氨气与氯气反应生成氮气和氯化铵固体，方程式为3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl。

6．有X、Y、Z三种元素：

①X、Y、Z的单质在常温下均为气体，②X单质可以在Z的单质中燃烧，生成化合物XZ，火焰呈苍白色，③XZ极易溶于水，在水溶液中电离处X+和Z﹣，其水溶液能使蓝色石蕊试纸变红，④每两个X2分子能与一个Y2分子化合成两个X2Y分子，X2Y常温下为液体，⑤Z单质溶于X2Y中，所得的溶液具有漂白性。

（1）写出下列微粒的电子式：

X+_____，Z﹣______，Y原子_____。

（2）写出X2Y的化学式_____。

按要求与X2Y分子具有相同电子数的微粒的化学符号：

两个原子核的阴离子_____，5个原子核的分子_____。

（3）写出Z单质溶于X2Y中发生反应的离子方程式：

_____，所得溶液能使淀粉碘化钾溶液变蓝，主要起作用的微粒是_____。

（4）实验室制备XZ的化学方程式：

_____，如何检验XZ是否收集满__________。

【答案】H+

H2OOH﹣CH4Cl2+H2O＝H++Cl﹣+HClOCl2NaCl（s）+H2SO4（浓）

NaHSO4+HCl↑用湿润的蓝色石蕊试纸放置于集气瓶口，试纸变红，则已收集满，否则未收集满

【解析】

【分析】

XZ极易溶于水，在水溶液中电离出X+和Z﹣，XZ的水溶液可使石蕊试液变红，溶液呈酸性，则X为氢元素，X单质为H2，结合X的单质在Z的单质中燃烧生成XZ，燃烧时火焰呈苍白色，可知Z为Cl元素，Z的单质为Cl2，故XZ为HCl．X2Y常温下为液体，则X2Y为H2O，说明Y为O元素，Cl2溶于H2O反应生成HCl和HClO，HClO具有漂白作用，符合题意，据以上分析解答。

【详解】

XZ极易溶于水，在水溶液中电离出X+和Z﹣，XZ的水溶液可使石蕊试液变红，溶液呈酸性，则X为氢元素，X单质为H2，结合X的单质在Z的单质中燃烧生成XZ，燃烧时火焰呈苍白色，可知Z为Cl元素，Z的单质为Cl2，故XZ为HCl，

X2Y常温下为液体，则X2Y为H2O，说明Y为O元素，Cl2溶于H2O反应生成HCl和HClO，HClO具有漂白作用，符合题意；

（1）X+为H+，其电子式为H+，Z﹣为Cl﹣，其电子式为

，Y为O元素，其原子电子式为

；

故答案为：

H+、

、

；

（2）X2Y的化学式为H2O；与H2O分子具有相同电子数的微粒的化学符号：

两个原子核的阴离子为OH﹣，5个原子核的分子为CH4；

故答案为：

H2O；OH﹣；CH4；

（3）Z单质溶于X2Y中发生反应的离子方程式：

Cl2+H2O＝H++Cl﹣+HClO，所得溶液能使淀粉碘化钾溶液变蓝，主要起作用的微粒是：

Cl2；

故答案为：

Cl2+H2O＝H++Cl﹣+HClO；Cl2；

（4）实验室制备HCl的化学方程式：

NaCl（s）+H2SO4（浓）

NaHSO4+HCl↑；检验HCl是否收集满方法：

用湿润的蓝色石蕊试纸放置于集气瓶口，试纸变红，则已收集满，否则未收集满；

故答案为：

NaCl（s）+H2SO4（浓）

NaHSO4+HCl↑；用湿润的紫色石蕊试纸放置于集气瓶口，试纸变红，则已收集满，否则未收集满。

7．常温下，A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体，A、B、C、D、E都含X元素，其转化关系如图所示：

（1）请分别写出下列物质的化学式（如为溶液请填溶质的化学式）：

A________、B________、D________、E________。

（2）写出下列反应的化学方程式（请注明反应条件）：

A＋H2O：

____________________；

A→D：

____________________。

【答案】Cl2HClOHClNaClOCl2＋H2O

HCl＋HClOCl2+H2

2HCl

【解析】

【分析】

常温下，A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体，判断为Cl2，A、B、C、D、E都含X元素，B为HClO，C为NaCl，D为HCl，E为NaClO，依据推断出的物质结合物质性质回答问题。

【详解】

依据转化关系图分析，常温下，A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体，判断为Cl2，A、B、C、D、E都含X元素，B为HClO，C为NaCl，D为HCl，E为NaClO；

（1）根据以上分析，A为Cl2、B为HClO，D为HCl，E为NaClO；

（2）氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，化学方程式为：

Cl2＋H2O

HCl＋HClO；

氯气可以与氢气反应生成氯化氢，反应方程式为：

。

8．A—E五种物质都含有同一种元素，它们之间的转化关系如图所示，其中A为淡黄色固体化合物，B为单质。

（1）固体A的名称为____，单质B的常见用途有：

_____（任写一条）。

（2）写出下列反应的化学方程式

①B→C__________

②A→D__________

（3）写出将氯气通入C溶液中的化学方程式_____，其溶液有漂白作用，漂白原理是______。

（写反应方程式）

【答案】过氧化钠；制作高压钠灯，Na-K液态合金做原子反应堆的导热剂，制备钠的化合物，制备某些金属等（任写一条）；2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；NaClO+H2O+CO2=NaHCO3+HClO。

【解析】

【分析】

A～E五种物质都含有同一种元素，A为淡黄色固体化合物，可由单质B转化得到，且A又能与二氧化碳反应生成D，则A为Na2O2，D为Na2CO3，而B能与氯气反应生成E，则B为Na、E为NaCl，A、B均可以转化生成C，C可以转化得到D、E，可推知C为NaOH，据此进行解答。

【详解】

（1）固体A的名称为过氧化钠，钠的常见用途有：

制作高压钠灯，Na-K液态合金做原子反应堆的导热剂，制备钠的化合物，制备某些金属等；

故答案为：

过氧化钠；制作高压钠灯，Na-K液态合金做原子反应堆的导热剂，制备钠的化合物，制备某些金属等（任写一条）；

（2）①B→C的化学方程式：

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，②A→D的化学方程式：

2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；

故答案为：

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；

（3）将氯气通入C溶液中的化学方程式：

Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，其溶液有漂白作用，漂白原理是：

NaClO+H2O+CO2=NaHCO3+HClO；

故答案为：

Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；NaClO+H2O+CO2=NaHCO3+HClO。

【点睛】

1.本题中学生们由于不按要求作答造成失分，有两点：

①第

（1）问经常会出现学生将名称写成化学式；②第

（2）、（3）问将化学方程式错写成离子方程式；学生们做题时一定要认真审题，按要求作答，可以用笔进行重点圈画，作答前一定要看清是让填化学式还是名称，让写化学方程式还是离子方程式。

学生们一定要养成良好的审题习惯，不要造成不必要的失分。

2、第（3）问漂白液的漂白原理位为：

NaClO+H2O+CO2=NaHCO3+HClO，学生们容易将NaHCO3写成Na2CO3，由于酸性强弱顺序为：

H2CO3>HClO>HCO3-，因此根据强酸制弱酸的原理知，无论CO2是过量还是少量，产物均为NaHCO3。

9．常温、常压下X2、Y2、Z2三种气体有如下转化关系:

（1）X2、Y2、Z2分别是___________、___________、__________（填化学式）

（2）Z2与X2Y反应的化学方程式为_________________．

（3）Z2与NaOH溶液反应的离子方程式为________________．

【答案】H2O2Cl2Cl2+H2O=HCl+HClO2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O

【解析】

【详解】

X2、Y2、Z2三种气体，Y2和Z2都能与X2点燃反应，一个呈液态为水，一个产生苍白色火焰为氯化氢气体；所以X2为氢气；Y2为氧气、Z2为氯气；氯气与水反应的方程式为Cl2+H2O==HCl+HclO；2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O；2OH-+Cl2==Cl-+ClO-+H2O

10．利用下图，可以从不同角度研究含氯物质的性质及其转化关系，图中甲～辛均含氯元素。

回答下列问题：

（1）丙的化学式为_______；从组成和性质上分析，丁属于_______（填“酸性”或“碱性”）氧化物。

（2）图中甲、乙、丁、戊中，属于电解质的是__________（填化学式）；根据氯元素的化合价判断，乙物质__________。

a只有氧化性b既有氧化性又有还原性

c只有还原性d既能做氧化剂也能做还原剂

（3）电解甲溶液制备己的化学反应为：

甲+H2O→己+H2↑，反应中甲与H2O的物质的量之比是______。

（4）庚是漂白粉的有效成分，用乙制取庚的化学反应方程式为_________。

（5）辛在MnO2催化下受热分解可用于制备一种常见气体，这种气体的化学式是____。

【答案】ClO2酸性HCl、HClObd1﹕42Cl2＋2Ca（OH）2=Ca（ClO）2＋CaCl2＋2H2OO2

【解析】

【详解】

（1）丙中氯元素的化合价为+4价，丙为氧化物，所以丙是二氧化氯；丁是+7价的含氯氧化物，为七氧化二氯，能与碱反应生成盐和水，为酸性氧化物，故答案为：

ClO2；酸性；

（2）常见的电解质为酸碱盐、水和活泼金属氧化物，甲为氯化氢，乙为氯气，丁为七氧化二氯，戊为次氯酸，属于电解质的为甲和戊；

乙为氯气，氯元素的化合价为0，处于氯元素的中间价态，既有氧化性又有还原性，既能做氧化剂也能做还原剂，故答案为：

HCl、HClO；bd；

（3）甲为氯化氢，己为高氯酸，氯元素由﹣1价变为+7价，氢元素由+1变为0，根据得失电子数相等，n（HCl）：

n（H2O）＝1：

4，故答案为：

1：

4；

（4）庚为次氯酸钙，乙为氯气，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，反应方程式为：

2Cl2+2Ca（OH）2＝Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O，故答案为：

2Cl2+2Ca（OH）2＝Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O；

（5）氯酸钾中的氯元素为+5价，且它在二氧化锰催化下会生成氯化钾和氧气，故答案为：

O2。

【点睛】

解答第3小题时要注意，氢元素由+1变为0，一个氢气分子含有两个氢原子，则生成一个氢气转移两个电子；在氧化还原反应配平时一定要注意物质分子式（离子）右下角标，例如O从-2价变为0价，则生成一个氧气转移的电子数时4；C2O42-被氧化生成CO2，则一个C2O42-被氧化失去的电子数是2。

11．MnO2是一种重要无机材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。

某研究性学习小组设计了将粗MnO2（含有较多的MnO和MnCO3）样品转化为纯MnO2的实验，流程：

（1）第一次过滤后，所得滤液中含有的主要阳离子为____________________；所得滤渣需要洗涤，判断滤渣已洗涤干净的方法是__________________________________________

（2）完成第②步相关的离子反应：

________________________________________________.

（3）第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、玻璃棒、酒精灯、_______________，已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH，则一定还含有____________（写化学式）。

（4）粗MnO2样品的质量为12.69g，第①步反应后，过滤得到8.7gMnO2，并收集到0.224LCO2（标准状况下），则在第②步反应中至少需要_______molNaClO3。

【答案】H+、Mn2+向最后一次洗涤液中加入BaCl2溶液，无浑浊，说明沉淀已洗涤干净

蒸发皿NaCl0.02

【解析】

【分析】

由制备流程可知，MnO2不溶于硫酸，样品中的MnO、MnCO3和硫酸反应生成可溶性的MnSO4，滤液中含MnSO4，为保证固体充分溶解，硫酸是过量的，第②步发生5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4，第③步中氯气与热的NaOH发生氧化还原反应生成NaCl、NaClO3、水，溶液蒸发可得到固体，以此解答。

【详解】

（1）加稀硫酸时样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4，为保证固体充分溶解，硫酸是过量的，第一次过滤后，所得滤液中含有的主要阳离子为：

H+、Mn2+；所得滤渣需要洗涤，判断滤渣已洗涤干净，只需检验最后一次洗涤液中是否含有硫酸根离子即可，方法是：

向最后一次洗涤液中加入BaCl2溶液，无浑浊，说明沉淀已洗涤干净，故答案为：

H+、Mn2+；向最后一次洗涤液中加入BaCl2溶液，无浑浊，说明沉淀已洗涤干净；

（2）MnSO4要转化为MnO2，需失去电子，故需要加入NaClO3做氧化剂，Mn元素化合价从+2价升高至+4价，Cl元素化合价从+5价降低至0价，依据得失电子守恒以及原子守恒可以配平，所以反应的化学方程式是：

5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+Na2SO4+4H2S