专题42 氯及其化合物高考化学热点题型和提分秘籍.docx
《专题42 氯及其化合物高考化学热点题型和提分秘籍.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《专题42 氯及其化合物高考化学热点题型和提分秘籍.docx(24页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
专题42氯及其化合物高考化学热点题型和提分秘籍
1.了解氯单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2.了解氯单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3.掌握氯气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。
4.了解卤族元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
热点题型一氯及其重要化合物
例1、【2017江苏卷】下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂
B.ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
C.SiO2硬度大,可用于制造光导纤维
D.NH3易溶于水,可用作制冷剂
【答案】A
【解析】过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气,A正确;因二氧化氯具有氧化性才用于自来水的杀菌
【变式探究】下列说法中正确的是( )
A.干燥的液氯能用钢瓶贮存
B.氯水可使某些鲜花褪色,而干燥的氯气则不能
C.过量的盐酸与铁反应时可得到FeCl3
D.Cl2、Cl-均有毒
解析 在通常状况下,干燥的液氯与铁不反应,A正确;鲜花本身含有水分,氯气遇鲜花后可与水反应得到HClO,B错误;盐酸与Fe反应时只能生成FeCl2,C错误;Cl-无毒,错误。
答案 A
【提分秘籍】氯水的成分及性质的多样性
1.氯水成分的多样性
(1)组成微粒——“三分子”“四离子”。
(2)三个平衡。
Cl2+H2O
HClO+HCl、
HClO
H++ClO-、
H2O
H++OH-。
2.氯水性质的多重性
新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。
【举一反三】
下列与含氯化合物有关的说法正确的是( )
A.HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质
B.向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,可制得Fe(OH)3胶体
C.HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电,所以HCl和NaCl均是离子化合物
D.电解NaCl溶液得到22.4LH2(标准状况),理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数的值)
解析 选项A,NaClO属于盐,为强电解质,错误;选项B,向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液可制得Fe(OH)3胶体,正确;选项C,HCl属于共价化合物,错误;选项D,根据电解NaCl溶液时的阴极反应式:
2H++2e-===H2↑可知,得到标准状况下22.4LH2时,理论上需转移2NA个电子,错误。
答案 B
热点题型二氯气的实验室制法及性质的实验探究
例2、已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。
若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并使它与金属反应。
每个虚线框表示一个单元装置,其中错误的是( )
A.①和②B.②C.②和③D.②③④
答案 D
【提分秘籍】
1.实验装置
提醒:
①必须用浓盐酸,MnO2与稀盐酸不反应。
②为了减少制得的Cl2中HCl的含量,所以加热温度不宜过高,减少HCl的挥发。
③实验结束后,先使反应停止并排出装置中残留的Cl2,再拆卸装置,避免污染空气。
④尾气吸收时,不能用澄清石灰水吸收Cl2,因为溶液中Ca(OH)2浓度小,吸收不完全。
⑤酸性KMnO4溶液,用的是H2SO4酸化而不是盐酸。
【举一反三】
某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。
下列说法正确的是( )
A.Ⅰ图中:
如果MnO2过量,浓盐酸就可被全部消耗
B.Ⅱ图中:
量筒中发生了加成反应
C.Ⅲ图中:
生成蓝色的烟
D.Ⅳ图中:
湿润的有色布条能褪色,将硫酸溶液滴入烧杯中,至溶液显酸性,结果有Cl2生成
答案 D
热点题型三卤素的来源及性质递变
例3.从海带中制取单质碘需要经过灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等操作。
下列图示对应的装置合理、操作规范的是( )
解析 灼烧需在坩埚中进行,A错误;过滤要用玻璃棒引流,B错误;分液要在分液漏斗中进行,下层液体从下口放出,C正确;蒸馏时,温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处,D错误。
答案 C
【提分秘籍】
对于卤素单质的化学性质,学生要重点掌握单质氧化性的强弱顺序(Cl2>Br2>I2),在考试中常结合各种情境进行考查,对于卤素单质的物理性质,除了要注意溴和碘的特性(Br2易挥发,I2易升华)外,还要准确记忆一些常规的性质,如溴和碘在不同溶液中的颜色:
溴的四氯化碳溶液为橙红色,碘的四氯化碳溶液为紫红色。
【举一反三】
下列有关卤素的说法错误的是( )
A.从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实,可推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,还原性依次增强
C.淀粉-碘化钾溶液在空气中变蓝,4I-+O2+2H2O===2I2+4OH-
D.碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度
答案A
解析 元素的非金属性强弱与其对应的氢化物溶液的酸性强弱无关,可根据其最高价氧化物对
1.【2017江苏卷】下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂
B.ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
C.SiO2硬度大,可用于制造光导纤维
D.NH3易溶于水,可用作制冷剂
【答案】A
【解析】过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气,A正确;因二氧化氯具有氧化性才用于自来水的杀菌消毒,B错误;二氧化硅透光性好,用于制造光导纤维,C错误;液氨气化时吸收大量热,所以氨可用作制冷剂,D错误。
2.【2017海南】下列叙述正确的是
A.稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜
B.碘化钾与浓硫酸反应可制备碘化氢
C.过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气
D.铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝
【答案】CD
【解析】根据金属活动顺序表,Cu排在H的右边,因此金属铜不与稀硫酸反应,A错误;浓硫酸具有
1.【2016年高考上海卷】一定条件下,一种反应物过量,另一种反应物仍不能完全反应的是()
A.过量的氢气与氮气B.过量的浓盐酸与二氧化锰
C.过量的铜与浓硫酸D.过量的锌与18mol/L硫酸
【答案】AC
【解析】A.H2和N2制备NH3是可逆反应,反应物始终不能消耗完;B.可以加入过量的浓盐酸,使二氧化锰彻底反应完全;C.浓硫酸随着反应变稀,稀硫酸不再与铜反应;D.18mol/L的浓硫酸与锌开始反应产生SO2,随着反应进行,浓硫酸变稀,再与锌反应产生H2。
故选AC。
2.【2016年高考新课标Ⅲ卷】化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是()
化学性质
实际应用
A.
Al2(SO4)3和小苏打反应
泡沫灭火器灭火
B.
铁比铜金属性强
FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
C.
次氯酸盐具有氧化性
漂白粉漂白织物
D.
HF与SiO2反应
氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
【答案】B
【解析】硫酸铝和碳酸氢钠发生反应生成氢氧化铝沉淀、硫酸钠和二氧化碳,能灭火,A正确;氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,说明铜的还原性强于亚铁离子,不能说明铁的金属性比铜强,B错误;次氯酸具有强氧化性,能漂白,C正确;氟化氢和二氧化硅反应生成四氟化硅和水,可以刻蚀玻璃,D正确。
3.【2016年高考上海卷】类比推理是化学中常用的思维方法。
下列推理正确的是()
A.CO2是直线型分子,推测CS2也是直线型分子
B.SiH4的沸点高于CH4,推测H2Se的沸点高于H2S
C.Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与I2反应生成FeI3
D.NaCl与浓H2SO4加热可制HCl,推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr
【答案】AB
【解析】O和S是同族元素,故形成的CO2和CS2都是直线形分子,A正确;C和Si,Se和S都分别
会将HBr氧化为Br2,D错误。
1.【2015北京理综化学】某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH,下列用来解释事实的方程式中不合理的是(已知:
饱和NaClO溶液的pH约为11)()
A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
B.该消毒液的pH约为12:
ClO-+H2O
HClO+OH-
C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生Cl2:
2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O
D.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:
CH3COOH+ClO-=HClO+CH3COO—
【答案】B
【解析】 A.用Cl2和NaOH溶液反应制取漂白液,方程式正确,故A正确 ;B.根据提干信息知:
饱和NaClO溶液的pH约为11,而该溶液pH=12>11,故主要是因为该消毒液中含有一定量的NaOH,故B不合理; C.根据HCl和HClO中Cl的化合价分析,该氧化还原方程式的书写正确,故C正确 ;D.根据漂白粉起漂白作用的原理,应用的是较强酸制取较弱酸,故D正确。
2.(2015·福建卷)某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。
实验一 制取氯酸钾和氯水
利用如图所示的实验装置进行实验。
(1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶,过滤,洗涤。
该实验操作过程需要的玻璃仪器有
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若对调B和C装置的位置。
________(填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率。
实验二 氯酸钾与碘化钾反应的研究
(3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。
该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响,其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行):
试管编号
1
2
3
4
0.20mol·L-1KI/mL
1.0
1.0
1.0
1.0
KClO3(s)/g
0.10
0.10
0.10
0.10
6.0mol·L-1H2SO4/mL
0
3.0
6.0
9.0
蒸馏水/mL
9.0
6.0
3.0
0
实验现象
①系列a实验的实验目的是
________________________________________________________________________。
②设计1号试管实验的作用是
________________________________________________________________________。
③若2号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯一,还原产物为KCl,则此反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量
(4)该小组设计的实验方案为:
使用如图所示装置,加热15.0mL饱和氯水试样,测定产生气体的体积。
此方案不可行的主要原因_____________________________________________________。
(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)
(5)根据下列资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节):
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
资料:
i.次氯酸会破坏酸碱指示剂;
ii.次氯酸或氯气可被SO2、H2O2、FeCl2等物质还原成Cl-。
解析
(2)若对调B和C装置的位置,可利用水吸收氯气中的HCl,从而减少HCl与KOH的反应,
ⅱ可设计实验:
将氯水还原使溶液的成分是HCl,然后加入AgNO3溶液,根据AgCl的质量求出氯元素的质量。
具体操作是取一定量的试样,加入足量的H2O2,将Cl2还原为Cl-,加热除去过量的H2O2,冷却,加入足量的AgNO3溶液,稀取沉淀的质量。
答案
(1)烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可)
(2)能
(3)①研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响 ②硫酸浓度为0的对照实验 ③6H++ClO
+6I-===Cl-+3H2O+3I2
(4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等,此方案无法测算试样含氯总量(或其他合理答案)
(5)量取一定量的试样,加入足量的H2O2溶液,加热除去过量的H2O2,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,称量沉淀质量(或其他合理答案)
3.【2015新课标Ⅱ卷理综化学】海水开发利用的部分过程如图所示。
下列说法错误的是()
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
【答案】C
【解析】A.氯气具有强氧化性,能把溴离子氧化为单质溴,因此向苦卤中通入Cl2是为了提取溴,A正确;B.粗盐中的钙离子、镁离子等可采用沉淀法除去,所得氯化钠溶液可采用重结晶等过程提纯,B正确;C.工业生产常选用来源更广泛、价格更便宜的石灰乳作为沉淀剂,用氢氧化钠不经济,C错误;D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,SO2具有还原性,能被溴氧化,因此再用SO2将其还原吸收,D正确,答案选C。
4.【2015重庆理综化学】下列说法正确的是()
A.I的原子半径大于Br,HI比HBr的热稳定性强
B.P的非金属性强于Si,H3PO4比H2SiO3的酸性强
C.Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应
D.SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4
【答案】B
【解析】A.非金属性Br>I,则HBr比HI的热稳定性强,A错误;B.非金属性P>Si,则H3PO4比H2SiO3
(NO3)2溶液只得到BaSO4白色沉淀,D错误;答案选B。
5.【2015广东理综化学】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
分别加热Na2CO3和NaHCO3固体
试管内壁都有水珠
两种物质均受热分解
B
向稀的苯酚水溶液中滴加饱和溴水
生成白色沉淀
产物三溴苯酚不溶于水
C
向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液
加入淀粉后溶液变成蓝色
氧化性:
Cl2>I2
D
向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液
加入H2O2后溶液变成血红色
Fe2+既有氧化性又有还原性
【答案】BC
【解析】Na2CO3加热时产生的水珠是空气中的水凝结形成,不是分解生成的,A错;苯酚溶液中滴加饱和溴水生成白色沉淀,说明产物三溴苯酚不溶于水,B对;淀粉溶液变成蓝色则生成了I2,说明氯水把I—氧化成了I2,故氧化性:
Cl2>I2,C对;FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液,溶液变成血红色,说明H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,体现了Fe2+的还原性,没有体现氧化性,D错。
1.(2014·海南卷)化学与日常生活密切相关,下列说法错误的是( )
A.碘酒是指单质碘的乙醇溶液
B.84消毒液的有效成分是NaClO
C.浓硫酸可刻蚀石英制艺术品
D.装饰材料释放的甲醛会造成污染
【答案】C 【解析】石英的主要化学成分是SiO2,硫酸不与SiO2反应,C项错误;甲醛是一种有毒气体,D项正确。
2.(2014·山东卷)下表中对应关系正确的是( )
A
CH3CH3+Cl2
CH3CH2Cl+HCl
CH2===CH2+HCl―→CH3CH2Cl
均为取代反应
B
由油脂得到甘油
由淀粉得到葡萄糖
均发生了水解反应
C
Cl2+2Br-===2Cl-+Br2
Zn+Cu2+===Zn2++Cu
均为单质被还原的置换反应
D
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
Cl2+H2O===HCl+HClO
均为水作还原剂的氧化还原反应
【答案】B 【解析】CH2===CH2与HCl的反应为加成反应,A项错误;油脂水解生成甘油和高级脂肪酸,淀粉水解的最终产物为葡萄糖,B项正确;Zn+Cu2+===Zn2++Cu的反应中被还原的是Cu2+,C项错误;Na2O2与H2O的反应中氧化剂、还原剂均为Na2O2,Cl2与H2O的反应中氧化剂、还原剂均为Cl2,D项错误。
3.(2014·全国卷)下列叙述错误的是( )
A.SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同
B.制备乙酸乙酯时可用热的NaOH溶液收集产物以除去其中的乙酸
C.用饱和食盐水替代水跟电石反应,可以减缓乙炔的产生速率
D.用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI
【答案】B 【解析】SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色均发生了氧化还原反应,二者褪色原
别生成白色沉淀和黄色沉淀,可据此现象鉴别KCl和KI,D项正确。
4.(2014·四川卷)下列实验方案中,不能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
检验CH3CH2Br在NaOH溶液中是否发生水解
将CH3CH2Br与NaOH溶液共热。
冷却后,取出上层水溶液,用稀HNO3酸化,加入AgNO3溶液,观察是否产生淡黄色沉淀
B
检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质
将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红
C
验证Br2的氧化性强于I2
将少量溴水加入KI溶液中,再加入CCl4,振荡,静置,可观察到下层液体呈紫色
D
验证Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2
将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中,振荡,可观察到沉淀由白色变为红褐色
【答案】B 【解析】溴乙烷在氢氧化钠溶液中加热发生水解生成乙醇、溴化钠。
在酸性条件下溴化钠
HNO3氧化,B错误;溴水加入碘化钾,若生成碘单质则四氯化碳层呈紫色,说明单质溴的氧化性强于单质碘,C正确;沉淀由白色转变为红褐色,说明氢氧化镁转化为氢氧化铁,即可验证氢氧化铁的溶解度小于氢氧化镁,D正确。
5.(2014·江苏卷)实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下:
(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为__________________;该操作将I2还原为I-的目的是______________________。
(2)操作X的名称为________。
(3)氧化时,在三颈烧瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在40℃左右反应(实验装置如图所示)。
实验控制在较低温度下进行的原因是______________;锥形瓶里盛放的溶液为________。
(4)已知:
5SO
+2IO
+2H+===I2+5SO
+H2O
某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I-、IO
中的一种或两种。
请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、IO
的实验方案:
取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验中可供选择的试剂:
稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。
【答案】
(1)SO
+I2+H2O===2I-+SO
+2H+ 使CCl4中的碘进入水层
(2)分液
(3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化) NaOH溶液
(4)从水层取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I-;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I-。
另从水层取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有IO
;若溶液不变蓝,说明废水中不含有IO
【解析】
(1)SO
被I2氧化为SO
,I2被还原为I-,结合电荷守恒和原子守恒可得SO
+I2+H2O===2I
(4)检验I2用淀粉,结合所给试剂的性质,FeCl3具有氧化性,可将I-氧化为I2,而Na2SO3具有强还原性,可将IO
还原为I2。
6.(2014·四川卷)能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A.Cl2通入NaOH溶液:
Cl2+OH-===Cl-+ClO-+H2O
B.NaHCO3溶液中加入稀盐酸:
CO
+2H+===CO2↑+H2O
C.AlCl3溶液中加入过量稀氨水:
Al3++4NH3·H2O===AlO
+4NH
+2H2O
D.Cu溶于稀HNO3:
3Cu+8H++2NO
===3Cu2++2NO↑+4H2O
【答案】D 【解析】A项不满足电荷守恒和原子守恒,正确的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,错误;NaHCO3的电离方程式为NaHCO3===Na++HCO
,NaHCO3与稀盐酸反应,实质是HCO
和H+发生反应HCO
+H+===CO2↑+H2O,B项错误;氢氧化铝不能与过量氨水反应,AlCl3中加入过量氨水,反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
,C项错误;铜溶于稀硝酸生成硝酸铜,还原产物为NO,则D正确。
7.(2014·四川卷)下列关于物质分类的说法正确的是( )
A.金刚石、白磷都属于单质
B.漂白粉、石英都属于纯净物
C.氯化铵、次氯酸都属于强电解质
D.葡萄糖、蛋白质都属于高分子化合物
【答案】A 【解析】金刚石是碳单质,白磷的化学式为P4,A项正确;漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物,B项错误;次氯酸是弱酸,属于弱电解质,C项错误;葡萄糖是单糖,不属于高分子化合物,D项错误。
8.(2014·山东卷)下表中对应关系正确的是( )
A
CH3CH3+Cl2
CH3CH2Cl+HCl
CH2===CH2+HCl―→CH3CH2Cl
均为取代反应
B
由油脂得到甘油
由淀粉得到葡萄糖
均发生了水解反应
C
Cl2+2Br-===2Cl-+Br2
Zn+Cu2+===Zn2++Cu
均为单质被还原的置换反应
D
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
Cl2+H2O===HCl+HClO
均为水作还原剂的氧化还原反应
【答案】B 【解析】CH2===CH2与HCl的反应为加成反应,A项