全国高考化学氯及其化合物的综合高考真题汇总及详细答案.docx
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全国高考化学氯及其化合物的综合高考真题汇总及详细答案
全国高考化学氯及其化合物的综合高考真题汇总及详细答案
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.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
。
3.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。
4.室温下,A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体、单质C是无色气体。
在合适反应条件下,它们可以按下面框图进行反应;E是无色溶液,F是淡绿色溶液。
B和C反应发出苍白色火焰。
请回答:
(1)A是__________,B是__________,C是__________(请填写化学式);
(2)反应①的化学方程式______________________________;
(3)反应③的离子方程式______________________________;
(4)反应④的离子方程式______________________________。
【答案】FeCl2H22Fe+3Cl2
2FeCl3Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
【解析】
【分析】
室温下,A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体、单质C是无色气体,B是氯气,B和C反应发出苍白色火焰,C是氢气,E是氯化氢。
F是淡绿色溶液,F溶液中含有亚铁离子,所以A是铁,F是氯化亚铁,D是氯化铁,据以上分析解答。
【详解】
室温下,A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体、单质C是无色气体,B是氯气,B和C反应发出苍白色火焰,C是氢气,E是氯化氢。
F是淡绿色溶液,F溶液中含有亚铁离子,所以A是铁,F是氯化亚铁,D是氯化铁,
(1)根据以上分析可知A、B、C分别是Fe、Cl2、H2;
(2)反应①为铁与氯气反应生成氯化铁,化学方程式为2Fe+3Cl2
2FeCl3;
(3)反应③为铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑;
(4)反应④为氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁,离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
5.已知A、B、C、D为气体,其中A为黄绿色,D极易溶于水,形成的溶液可使酚酞变红,它们之间的转化关系如下图①所示:
(1)将气体B点燃,把导管伸入盛满气体A的集气瓶,反应过程中的实验现象有_________(填序号)
①放热②黄绿色褪去③瓶口有白雾④瓶口有白烟⑤安静燃烧,发出黄色火焰⑥安静燃烧,发出苍白色火焰
(2)实验室制D的化学方程式为__________________________________。
(3)实验室可用如上图②所示装置收集D,下列叙述正确的是__________(填序号)。
①D气体不能用排水法收集
②干燥管里盛有碱石灰
③图②中的a为干棉花团,其作用是防止氨气逸出
(4)气体D催化氧化的化学方程式为_________________________________。
(5)物质E的化学式是_______;E在下列物质分类中所属的物质种类是_______(填序号)。
①电解质②化合物③混合物④纯净物⑤非电解质⑥盐
检验物质E中阳离子的操作方法______________________________________
【答案】①②③⑥Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2+H2O+2NH3↑①②4NH3+5O2
4NO+6H2ONH4Cl①②④⑥取E少许于试管,加入浓NaOH溶液,加热,生成无色有刺激性气味的气体,用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变为蓝色,证明E中有NH4+
【解析】
【分析】
为黄绿色气体,应为Cl2,D极易溶于水,形成的溶液可使酚酞变红,应为NH3,A、B、C、D为气体,则B是H2,C是HCl,所以E是NH4Cl,结合对应物质的性质以及题目要求可解答该题。
【详解】
(1)氢气在氯气中安静的燃烧,火焰苍白色,黄绿色逐渐褪去,瓶口有白雾(氯化氢气体与空气中的小水滴结合)出现,燃烧反应都是放热反应,所以选①②③⑥;
(2)实验室制氨气的化学方程式为:
Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2+H2O+2NH3↑;
(3)氨气极易溶于水,不能用排水法收集,氨气溶于水显碱性,可用碱石灰干燥,图②中的a应为湿润红色石蕊试纸,检验氨气是否收集满,所以答案选①②;
(4)氨气发生催化氧化的化学方程式为:
4NH3+5O2
4NO+6H2O;
(5)E是氯化铵,化学式为NH4Cl,它是化合物,是纯净物,是盐,是电解质,所以答案选①②④⑥,检验铵根离子的操作方法:
取E少许于试管,加入浓NaOH溶液,加热,生成无色有刺激性气味的气体,用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变为蓝色,证明E中有NH4+。
6.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。
7.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。
8.甲、乙、丙、丁是常见的单质,其中甲、乙、丙是摩尔质量依次增加的气体,丁为黄色固体。
A和B以物质的量2︰1通入水中,得到C溶液。
请根据下图的转化关系回答:
(1)按要求写出下列物质的化学式:
乙:
____________B:
____________
(2)写出溶液C与氯水反应的离子方程式:
_____________________。
(3)在催化剂和加热条件下,A可与丙反应,化学方程式为:
________________
【答案】N2SO2SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+4NH3+5O2
4NO+6H2O
【解析】
【分析】
甲、乙、丙、丁是常见的单质,其中甲、乙、丙是摩尔质量依次增加的气体,甲、乙在高温、高压、催化剂条件下反应产生A,则甲是H2,乙是N2,A是NH3,丁为黄色固体单质,则丁是S,丙、丁在点燃时反应,可推知丙是O2,二者反应产生的B是SO2。
A和B以物质的量2︰1通入水中,得到C溶液,则C是(NH4)2SO3,向C溶液中加入氯水,发生氧化还原反应,产生D为(NH4)2SO4、HCl混合溶液。
向该混合溶液中加入NaOH溶液加热,发生复分解反应产生A是NH3;向该混合溶液中加入HNO3酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀E是AgCl,向其中加入HCl酸化,然后加入BaCl2溶液产生的白色沉淀F是BaSO4。
然后分析解答。
【详解】
根据上述分析可知甲是H2,乙是N2,丙是O2,丁是S,A是NH3,B是SO2,C是(NH4)2SO3,D为(NH4)2SO4、HCl混合溶液;E是AgCl,F是BaSO4。
(1)根据上述分析可知乙是N2,B是SO2;
(2)C是(NH4)2SO3,向该溶液中加入氯水,发生氧化还原反应,产生C是(NH4)2SO4、HCl,反应的离子方程式为:
SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+;
(3)在催化剂和加热条件下,NH3可与O2反应,产生NO和H2O,根据电子守恒、原子守恒,可得反应的化学方程式为4NH3+5O2
4NO+6H2O。
9.I、中学常见反应的化学方程式是
(未配平,反应条件略去),其中A、B的物质的量之比为1∶4.请回答:
(1)若Y是黄绿色气体,该反应的离子方程式是_________________________。
(2)若A为非金属单质,构成它的原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍,B的溶液为某浓酸,则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是___________________。
II、
(1)硫酸型酸雨样品放置时pH变化的主要原因是(用化学方程式表示)________。
(2)如果将刚取样的上述酸雨和自来水(用Cl2杀菌消毒)混合,pH将____(填“增大”“减小”或“不变”),原因是(用化学方程式表示)_________________________________。
(3)你认为减少酸雨产生的途径可采用的措施是_____________(填序号)。
①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
A.①②③B.②③④⑤C.①③⑤D.①③④⑤
【答案】4H++2Cl-+MnO2
Cl2+Mn2++2H2O4:
1SO2+H2O
H2SO32H2SO3+O2===2H2SO4减小H2SO3+Cl2+H2O===2HCl+H2SO4C
【解析】
【分析】
【详解】
I、
(1)若Y是黄绿色气体,则Y为氯气,A、B的物质的量之比为1:
4,该反应为二氧化锰与浓盐酸制备氯气,反应离子方程式为:
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)构成A的原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍,则A为C,B为浓硫酸或浓硝酸,但A、B的物质的量之比为1:
4,则B为浓HNO3,该反应中C为还原剂,硝酸为氧化剂,且全部硝酸被还原,所以反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是4:
1;
II、
(1)硫酸型酸雨因雨水中溶有二氧化硫而显酸性,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸溶液被空气氧化成强酸:
硫酸,所以久置后pH会减小,方程式为:
SO2+H2O⇋H2SO3、2H2SO3+O2===2H2SO4;
(2)该酸雨中含有亚硫酸,氯气具有强氧化性会将亚硫酸氧化成硫酸,自身被还原生成盐酸,生成两种强酸,所以溶液pH值会减小,方程式为:
H2SO3+Cl2+H2O===2HCl+H2SO4;
(3)少用煤作燃料、燃料脱硫、开发新的能源等措施可以减少二氧化硫气体的排放,从而减少酸雨的形成,所以选C。
10.ClO2与Cl2的氧化性相近。
在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。
某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
(已知:
装置C的作用是吸收Cl2)
(1)仪器B的名称是________。
安装F中导管时,应选用图2中的_________________。
(2)打开B的活塞,A中发生反应:
2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O.为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜_______________(填“快”或“慢”)。
(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,NaClO2中Cl的化合价为______。
(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为__________。
(5)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应离子方程式为___________________。
(已知:
在酸性条件下SO32-被ClO3-氧化为SO42-)
(6)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示,若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是__________,原因是________________。
【答案】分液漏斗b慢+35ClO2-+4H+=Cl-+4ClO2+2H2O2H++2ClO3-+SO32-=SO42-+2ClO2+H2O稳定剂Ⅱ在稳定剂Ⅱ存在情况下能较长时间保鲜
【解析】
【分析】
装置A中盛放NaClO3溶液,装置B盛放稀盐酸,两者发生反应:
2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,装置C的作用是吸收Cl2,除去氯气,ClO2在装置D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,在酸性条件下NaClO2可发生反应4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O生成NaCl并释放出ClO2,装置F检验二氧化氯中氯气是否完全被装置C吸收;
(1)根据仪器结构和性能确定仪器B的名称;F装置应是Cl2和KI反应,还需要连接尾气处理装置,所以应长管进气,短管出气;
(