课后限时集训2 氯及其化合物.docx
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课后限时集训2氯及其化合物
课后限时集训
（二） 氯及其化合物
（建议用时：
35分钟）
A级 基础达标
1．水处理包括水的净化、杀菌消毒、蒸馏等。
其中常见的杀菌消毒剂包括氯气、臭氧、漂白粉等。
游泳场馆往往用臭氧、活性炭对游泳池进行消毒和净化。
下列说法中正确的是（ ）
A．臭氧、活性炭处理水的原理相同
B．氯气是一种常用的消毒剂，用氯气消毒的水也可以用于配制各种化学试剂
C．氯气和二氧化硫都具有漂白性，等体积的两者混合会提高漂白的效率
D．漂白粉长期露置在空气中会失效
D [A项，臭氧具有氧化性，活性炭具有吸附性，二者的漂白原理不同，错误；B项，氯水中含有氯气、HClO、H＋、Cl－等多种粒子，如配制硝酸银溶液时会导致药品变质，错误；C项，氯气和二氧化硫发生氧化还原反应，生成硫酸和盐酸，漂白效率降低，错误；D项，漂白粉的主要成分为次氯酸钙，可与空气中二氧化碳反应生成不稳定的次氯酸，易变质，正确。
]
2．氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质。
下列实验现象和结论正确的是（ ）
A．加入有色布条，一会儿有色布条退色，说明溶液中有Cl2存在
B．溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在
C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明有Cl－存在
D．加入NaOH溶液，氯水黄绿色消失，说明有HClO分子存在
B [向氯水中加入有色布条，一会儿有色布条退色，说明溶液中有HClO存在，故A错误。
氯气是黄绿色有刺激性气味的气体，氯水呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在，故B正确。
盐酸中含有氯离子，向氯水中加入盐酸后再加入硝酸银溶液一定会生成氯化银白色沉淀，但不能说明氯水中含有氯离子，故C错误。
向氯水中加入氢氧化钠溶液，Cl2、盐酸和次氯酸均可与NaOH反应，不能证明含有HClO，故D错误。
]
3．（2019·西安八校联考）CsICl2常用于化学上的分子筛技术，它既有氧化性又有还原性，下列有关说法正确的是（ ）
A．CsICl2有氧化性，是因为Cs显＋3价
B．CsICl2有还原性，是因为含有较强还原性的I－
C．酸性高锰酸钾溶液中滴加CsICl2溶液，溶液退色
D．在CsICl2溶液中滴加HNO3，可生成Cl2
C [CsICl2中Cs为＋1价，I为＋1价，Cl为－1价，CsICl2具有氧化性，是因为I显＋1价，A项错误；CsICl2具有还原性，是因为含有较强还原性的
Cl－，B项错误；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，滴加CsICl2溶液，Cl－与MnO
在酸性条件下发生氧化还原反应，MnO
被还原为Mn2＋，溶液退色，C项正确；硝酸不能将Cl－氧化为Cl2，故在CsICl2溶液中滴加HNO3，无Cl2生成，D项错误。
]
4．（2019·名校联考）实验室利用CuCl2·2H2O热分解制备CuCl（在空气中易被氧化）并对分解产物的性质进行探究的装置（夹持仪器略）如图所示。
下列有关叙述不正确的是（ ）
A．干燥HCl的作用是防止生成的CuCl被氧化，可用干燥的N2代替
B．干燥管中无水CuSO4的作用是检验生成物水蒸气
C．湿润蓝色石蕊试纸先变红后退色，可用品红溶液代替
D．NaOH溶液的作用是吸收尾气，但该装置容易导致倒吸
A [干燥HCl不仅可防止CuCl被氧化，还可抑制CuCl2·2H2O在脱水过程中发生水解，故不能用N2代替，A项错误；CuCl2·2H2O受热分解生成水蒸气，白色无水CuSO4固体遇水蒸气变为蓝色，B项正确；湿润的蓝色石蕊试纸的作用是检验生成的Cl2，可用品红溶液代替，C项正确；HCl及生成的Cl2均极易溶解于NaOH溶液，玻璃管直接插入NaOH溶液中容易导致倒吸，D项正确。
]
5．下列实验操作、现象和结论均正确的是（ ）
选项
实验操作
现象
结论
A
用双氧水滴定KI淀粉溶液
溶液
变蓝
达到滴
定终点
B
向食用加碘盐中加入食醋和KI溶液，再加入CCl4振荡，静置
下层呈
紫红色
该食用加碘盐中含有KIO3
C
用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2、溴蒸气
试纸变蓝
该气体为
溴蒸气
D
最后试管中有浅黄色沉淀
有机物中含
有溴原子
B [A项，KI淀粉溶液一般作为指示剂，用双氧水滴定KI淀粉溶液无法判定终点，实验不合理；B项，在酸性环境中，KIO3与KI反应生成I2，正确；C项，NO2溶于水变为硝酸，硝酸也具有强氧化性，也可使淀粉碘化钾试纸变蓝，错误；D项，加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱，错误。
]
6．（2019·惠州模拟）已知反应ⅰ.4KI＋O2＋2H2O===4KOH＋2I2 反应ⅱ.3I2＋6OH－===IO
＋5I－＋3H2O，某同学进行如下实验：
①取久置的KI固体（呈黄色）溶于水配成溶液；②立即向上述溶液中滴加淀粉溶液，溶液无明显变化；滴加酚酞后，溶液变红；③继续向溶液中滴加硫酸，溶液立即变蓝。
下列分析合理的是（ ）
A．实验②说明久置的KI固体中不含有I2
B．碱性条件下，I2与淀粉显色的速率快于其与OH－反应的速率
C．实验③中溶液变蓝的可能原因为IO
＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O
D．若向淀粉KI试纸上滴加硫酸，一段时间后试纸变蓝，则证实该试纸上存在IO
答案：
C
7．某研究性学习小组的同学利用MnO2、浓盐酸反应来制取干燥的氯气并验证其有无漂白性，所用装置（数量可满足需要，不含制气装置）如下图，下列说法正确的是（ ）
A．按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为dacbe
B．按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为dabae
C．装置e的主要用途是制备NaClO
D．实验中使用到了装置c，从其布条退色可说明湿润的氯气有漂白性
B [为确定干燥氯气有无漂白性，需要进入到装置b中的氯气中不含HCl及水蒸气，故应先用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水，为防止装置e中的水蒸气进入装置b中，在装置b、e之间还应加装一个装置a，尾气用NaOH溶液吸收，A、C错误，B正确；由装置b中现象可判断Cl2有无漂白性，不需要使用装置c，且湿润有色布条退色是因氯气与水反应生成的HClO引起的，D错误。
]
8.（2019·太原模拟）下列实验操作不能达到相应实验目的的是（ ）
A．将氯水用CCl4充分萃取，将干燥的红布条分别浸入分层后的溶液中，证明氯水中起漂白作用的不是氯气
B．向2mL品红溶液和2mL加入少许醋酸的品红溶液中分别滴入3滴NaClO的84消毒液，观察红色退色的快慢，证明溶液酸性越强84消毒液的氧化能力越强
C．溴酸钾溶液中加入少量苯，然后通入少量氯气振荡，静置后有机层呈橙色，证明氧化性：
Cl2＞Br2
D．向足量含淀粉的碘化钾溶液中滴加2滴氯水，溶液变蓝，证明还原性：
I－＞Cl－
C [KBrO3与Cl2反应生成Br2，说明KBrO3的氧化性强于Cl2，不能说明Cl2的氧化性强于Br2。
]
9．（2019·云南七校联考）某化学兴趣小组利用如图装置制取氯气并探究其有关性质。
（1）装二氧化锰的仪器的名称是________。
（2）正确连接装置后，如何检验A装置的气密性________。
（3）室温下，将多余的Cl2用100mL1.7mol·L－1的NaOH溶液完全吸收。
对吸收后的溶液进行分析化验，测得其pH等于13（不考虑反应前后溶液的体积变化），ClO－和ClO
的物质的量浓度之比为5∶1。
请回答：
①吸收氯气消耗的NaOH的物质的量为________mol。
②被氧化的氯气的物质的量为________mol。
（4）通二氧化硫和氯气一段时间后，甲同学实验过程中品红溶液几乎不退色，而乙同学的实验现象是品红溶液随时间的推移变得越来越浅。
试根据该实验装置和两名同学的实验结果回答问题。
①试分析甲同学实验过程中，品红溶液不退色的原因：
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________，
其涉及反应的离子方程式为_______________________________________
_______________________________________________________________。
②你认为乙同学是怎样做到让品红溶液变得越来越浅的？
_________________________________________________________________。
（5）下列装置可用于尾气处理的是（夹持仪器已略去）________（填序号）。
（6）请你帮该小组同学设计一个实验，证明装置B中的Na2SO3已被氧化：
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
解析：
（2）用止水夹夹住A、B之间的橡胶管，打开A装置中分液漏斗的活塞与旋塞，向其中注水。
若一段时间后，液面不再下降，说明气密性良好；反之，则气密性差。
（3）①反应前NaOH的物质的量为0.1L×1.7mol·L－1＝0.17mol，反应后溶液pH等于13，则反应后氢氧化钠的物质的量浓度为0.1mol·L－1，故反应后NaOH的物质的量为0.1L×0.1mol·L－1＝0.01mol，吸收氯气消耗的NaOH的物质的量为0.17mol－0.01mol＝0.16mol。
②ClO－和ClO
的物质的量浓度之比为5∶1，发生的反应为8Cl2＋16NaOH===5NaClO＋NaClO3＋10NaCl＋8H2O，则反应掉的氯气的物质的量为0.16mol×
＝0.08mol，其中被氧化的氯气生成ClO－和ClO
，物质的量为0.08mol×
＝0.03mol。
（4）①氯气、二氧化硫和水反应生成盐酸和硫酸，盐酸和硫酸没有漂白性，所以控制SO2和Cl2按物质的量之比1∶1进气，反应的离子方程式为SO2＋Cl2＋2H2O===SO
＋2Cl－＋4H＋。
②让氯气或二氧化硫过量可使品红溶液变得越来越浅，所以控制SO2和Cl2进气的物质的量，使之不相等。
（5）广口瓶密闭，且导管没有伸入液面下，故a错误；导管没有伸入液面下，故b错误；浓硫酸不能用来吸收SO2、Cl2，故c错误；二氧化硫和氯气都能与氢氧化钠溶液反应，且该装置可防倒吸，所以该装置可用于SO2、Cl2的尾气处理，故d正确。
（6）证明Na2SO3已被氧化相当于检验B中溶液中存在硫酸根离子，实验方法为取少量B中溶液于试管中，向其中滴加稀盐酸至不再产生气体，再向其中滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明B中的亚硫酸钠已被氧化。
答案：
（1）圆底烧瓶
（2）用止水夹夹住A、B之间的橡胶管，打开A装置中分液漏斗的活塞与旋塞，向其中注水。
若一段时间后，液面不再下降，说明气密性良好；反之，则气密性差
（3）①0.16 ②0.03
（4）①控制SO2和Cl2按物质的量之比1∶1进气 SO2＋Cl2＋2H2O===SO
＋2Cl－＋4H＋ ②控制SO2和Cl2进气的物质的量，使之不相等
（5）d
（6）取少量B中溶液于试管中，向其中滴加稀盐酸至不再产生气体，再向其中滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明B中的亚硫酸钠已被氧化（其他合理答案均可）
B级 能力提升
10．（2019·清华中学模拟）CuCl2广泛应用于工业生产，溶于水形成绿色溶液。
CuCl晶体呈白色，难溶于水，露置于潮湿空气中易被氧化。
实验室用如图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜（含杂质铁）反应制备氯化铜（铁架台、铁夹及酒精灯省略）。
回答下列问题：
（1）完成该实验，按气流方向连接各仪器接口的顺序是a→________、________→________、________→______、________→________；实验时，圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为______________________________________。
盛粗铜粉的试管中现象是________________________________________。
（2）实验完毕，取试管中的固体用盐酸溶解后，欲提纯氯化铜，可向溶液中加入过量________。
（填物质化学式，已知室温下Fe（OH）3沉淀完全的pH为3.2）
（3）向制得的氯化铜溶液中通入SO2，加热一段时间即可制得CuCl，写出该反应的离子方程式：
_________________________________________________
__________________________________________________________________。
解析：
（1）KMnO4与浓盐酸反应制得的氯气中含有HCl、水蒸气，通过饱和食盐水、浓硫酸后可得到纯净、干燥的氯气，纯净、干燥的氯气与粗铜（含杂质铁）反应后，过量的氯气用NaOH溶液吸收，故按气流方向连接各仪器接口的顺序是a→d、e→j、h→f、g→b。
KMnO4与浓盐酸反应，MnO
被还原为Mn2＋，Cl－被氧化为Cl2，反应的离子方程式为2MnO
＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。
（2）实验完毕，试管中的固体用盐酸溶解后，得到CuCl2和FeCl3的混合溶液，欲除去FeCl3，可以向混合溶液中加入CuO[或CuCO3或Cu（OH）2CO3]，降低溶液中c（H＋），使Fe3＋＋3H2O
Fe（OH）3＋3H＋不断正向进行，从而将Fe3＋转化为Fe（OH）3沉淀除去，同时不引入新的杂质离子。
（3）向氯化铜溶液中通入SO2，CuCl2转化为CuCl，SO2转化为SO
，根据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒配平离子方程式：
2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O
2CuCl↓＋4H＋＋SO
。
答案：
（1）d e j h f g b 2MnO
＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O 产生大量棕黄色的烟
（2）CuO[或CuCO3或Cu（OH）2或Cu2（OH）2CO3]
（3）2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O△,2CuCl↓＋4H＋＋SO
11．（2018·专家原创）一氧化二氯（Cl2O）是一种氯化剂和氧化剂，极易溶于水，与水反应生成HClO，遇有机物易燃烧或爆炸。
利用如图装置可制备Cl2O。
甲 乙 丙 丁 戊 己
已知Cl2O的部分性质如表：
熔点
沸点
制备方法
－120.6℃
2.0℃
2HgO＋2Cl2===Cl2O＋HgCl2·HgO
（1）装置甲的作用是为该制备反应提供Cl2，写出该装置中制备Cl2的离子方程式：
_______________________________________________________________
___________________________________________________________________。
（2）装置乙的作用是________________，装置丙的集气瓶中盛有的试剂是________。
（3）装置戊中的特型烧瓶内盛有玻璃丝，玻璃丝上附着有HgO粉末，其中玻璃丝的作用是______________________________________________________。
（4）装置戊和装置己之间的装置为玻璃连接装置，而不是橡胶管，其原因是__________________________________________________________________。
（5）氨的沸点为－33.4℃，熔点为－77.7℃，则装置己中收集到的产物为________（填“固体”“液体”或“气体”）物质。
若实验开始前称量装置戊中的玻璃丝与HgO的混合物的质量为ag，实验结束后玻璃丝及其附着物的质量为bg，则制备的Cl2O为________mol。
（6）尾气中的有毒气体成分是________，可用________吸收除去。
解析：
（1）根据装置甲的特点可知该装置中浓盐酸与MnO2反应制备Cl2，反应的离子方程式2Cl－＋4H＋＋MnO2
Cl2↑＋Mn2＋＋2H2O。
（2）用浓盐酸制备的Cl2中含HCl、水蒸气杂质，故装置乙中盛有饱和食盐水，其作用是除去HCl杂质，装置丙的作用是干燥氯气，故盛有浓硫酸。
（3）玻璃丝可增大Cl2与HgO的反应接触面积，从而提高化学反应速率。
（4）根据题干信息“遇有机物易燃烧或爆炸”知装置戊和装置己不能用橡胶管、塑料管等含有机物的管道连接，否则易发生燃烧或爆炸。
（5）Cl2O的沸点为2.0℃，液氨可使其液化。
根据Cl2O的制备原理，运用差量法进行计算，设制备的Cl2O的物质的量为xmol，则
＝
，解得x＝
。
（6）结合题目中的信息可知尾气中含有空气、Cl2、Cl2O，其中后两者有毒；这两种有毒气体均能被碱液吸收。
答案：
（1）2Cl－＋4H＋＋MnO2
Cl2↑＋Mn2＋＋2H2O
（2）除去Cl2中的HCl 浓硫酸
（3）增大接触面积，加快反应
（4）橡胶管为有机物，与Cl2O作用易发生燃烧或爆炸
（5）液体
（6）Cl2、Cl2O NaOH溶液
备选习题
（2018·专家原创）制备NaClO溶液（实验装置如图所示）
（1）装置Ⅰ中发生反应的离子方程式为_______________________________
_______________________________________________________________。
（2）装置Ⅱ中竖直的长玻璃管的作用是______________________________
_____________________________________________________________。
（3）用冰水浴控制温度在30℃的主要目的是防止生成NaClO3，若控制不当会形成NaCl、NaClO、NaClO3、NaOH的共存体系，则下列判断正确的是________（填标号）。
a．n（NaCl）∶n（NaClO）∶n（NaClO3）可能为11∶6∶1
b．溶液中n（Na＋）∶n（Cl－）可能为2∶1
c．标准状况下通入2.24LCl2，反应转移的电子数可能为0.2NA
解析：
（1）根据题图和题意，容易得出答案2MnO
＋16H＋＋10Cl－===5Cl2↑＋2Mn2＋＋8H2O。
（2）竖直的长玻璃管与大气相通，可以起到平衡压强的作用，防止压强过大引起仪器炸裂。
（3）根据得失电子守恒可以知a正确；当Cl2与NaOH反应只生成NaClO、NaCl和H2O时，n（Na＋）∶n（Cl－）＝2∶1，当Cl2与NaOH反应生成NaClO3、NaCl和H2O时，n（Na＋）∶n（Cl－）＝6∶5，由于混合物中还存在NaOH，故b正确；根据极端假设法，0.1molCl2完全反应转移的电子数应介于0.1NA～
NA之间，不可能为0.2NA，c错误。
答案：
（1）2MnO
＋16H＋＋10Cl－===5Cl2↑＋2Mn2＋＋8H2O
（2）平衡气压，防止压强过大引起仪器炸裂
（3）ab
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