苏教版高中化学 氯溴碘及其化合物 名师精编练习题.docx

1、苏教版高中化学 氯溴碘及其化合物 名师精编练习题氯、溴、碘及其化合物命题角度1氯及其化合物高考真题体验对方向1.下列说法正确的是(填序号)。(1)(2017全国10D)启普发生器也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气(2)(2016全国10D)将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2(3)(2016四川1A)氯气作水的杀菌消毒剂时没有发生化学变化(4)(2016全国7C)利用次氯酸盐具有强氧化性漂白粉可用于漂白织物(5)(2016全国9C)浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2时可让气体产物先通过浓硫酸,后通过饱和食盐水(6)(2015浙江8A)为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体

2、滴在pH试纸上,与标准比色卡对照即可(7)(2014全国8B)漂白粉在空气中久置变质是由于漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3(8)(2014江苏13A)新制饱和氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2答案 (4)(8)解析 (1)二氧化锰与浓盐酸反应需要加热,而启普发生器不能受热,错误;(2)如此操作得到的是含有水蒸气的Cl2,错误;(3)Cl2溶于水发生化学反应Cl2+H2OHCl+HClO,HClO有较强的氧化性,可用来杀菌消毒,错误;(5)洗气时必须先通过饱和食盐水除HCl,再通过浓硫酸进行干燥,顺序颠倒会造成干燥后的气体中又会混入水蒸气,错误;(6)氯水具有强氧化

3、性,能够漂白pH试纸,故无法用pH试纸测定氯水的pH,错误;(7)漂白粉变质是因为Ca(ClO)2与空气中的CO2反应,生成CaCO3、HClO,HClO见光分解,错误。2.(2016上海9)向新制氯水中加入少量下列物质,能增强溶液漂白能力的是()A.碳酸钙粉末 B.稀硫酸C.氯化钙溶液 D.二氧化硫水溶液答案 A解析 在氯水中存在反应:Cl2+H2OH+Cl-+HClO,若反应使溶液中c(HClO)增大,则溶液的漂白性会增强。A项,由于酸性HClH2CO3HClO,所以向溶液中加入碳酸钙粉末,会发生反应:2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO2,使化学平衡正向移动,导致c(HClO)增

4、大,溶液的漂白性会增强,正确;B项,若加入稀硫酸,使溶液中c(H+)增大,平衡逆向移动,溶液的漂白性减弱,错误;C项,加入氯化钙溶液,使溶液的漂白性减弱,错误;D项,加入二氧化硫的水溶液,SO2与Cl2反应,平衡左移,c(HClO)减小,溶液的漂白性减弱,错误。3.(2015全国28)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题:(1)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:电解时发生反应的化学方程式为 。溶液X中大量存在的阴离子有。除去ClO2中的NH3可选用的试剂是(填标号)。a.水 b.碱石灰c.浓硫酸 d.饱和

5、食盐水(2)用右图装置可以测定混合气中ClO2的含量:.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50 mL水溶解后,再加入3 mL稀硫酸;.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中;.用0.100 0 molL-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S22I-+S4),指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中:锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为。玻璃液封装置的作用是。中加入的指示剂通常为,滴定至终点的现象是。测得混合气中ClO2的质量为 g。(3)用ClO2处理过的饮用水会含有一

6、定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是(填标号)。a.明矾 b.碘化钾c.盐酸 d.硫酸亚铁答案 (1)NH4Cl+2HCl3H2+NCl3Cl-、OH-c(2)2ClO2+10I-+8H+5I2+4H2O+2Cl-吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)淀粉溶液溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变0.027 00(3)d解析 (1)由电解产物有H2和NCl3,可得出电解方程式为2HCl+NH4Cl3H2+NCl3。根据反应NCl3+6NaClO2+3H2O6ClO2+NH3+3NaCl+3NaOH,故溶液X中大量存在的阴离子有Cl-、OH-。因NH3易与酸反应,C

7、lO2易溶于水,所以可以用浓硫酸除去ClO2中的NH3,选c。(2)ClO2作氧化剂,产物为Cl-,I-为还原剂,产物为I2,在酸性条件下反应,2ClO2+10I-+8H+5I2+2Cl-+4H2O。因ClO2易溶于水,所以玻璃液封装置作用是吸收残余ClO2气体。因淀粉遇I2变蓝,所以用淀粉溶液作指示剂。滴定至终点的现象为溶液由蓝色变为无色,且半分钟内颜色不再改变。根据关系式2ClO25I210S2,m(ClO2)=20.00 mL10-3 LmL-10.100 0 molL-167.5 gmol-1=0.027 00 g。(3)亚氯酸盐具有氧化性,应加入具有还原性且反应后对人体无害的物质,F

8、e2+被氧化为Fe3+,水解后生成Fe(OH)3胶体可净水,KI被氧化为I2,对人体有害,故最适宜选用FeSO4。新题演练提能刷高分1.2018上海黄浦高三4月等级模拟考试(二模)能使品红溶液褪色的物质是()漂粉精过氧化钠新制氯水二氧化硫A. B.C. D.答案 D解析 漂粉精中含有ClO-,具有强氧化性;过氧化钠具有强氧化性;新制氯水中含有HClO,具有强氧化性;二氧化硫具有漂白作用。4种物质均能使品红溶液褪色,故选D。2.(20172018上海奉贤高三第二学期教学质量检测)一定量的H2和Cl2充分燃烧后,将反应生成的气体通入100 mL 1.0 molL-1的NaOH溶液中,两者恰好完全反

9、应,生成NaClO为0.01 mol。则燃烧前H2和Cl2的物质的量之比为()A.54 B.45 C.43 D.34答案 B解析 根据反应规律:氢气和氯气反应生成氯化氢,氢气必须完全反应,氯气过量,过量的氯气与NaOH溶液反应生成氯化钠和NaClO,反应属于氧化还原反应。设H2和Cl2的物质的量分别为x mol、y mol,氢元素化合价升高,氯元素中变为NaClO的氯元素化合价升高,均失电子,氯元素中变为氯化钠的氯元素化合价降低,得电子;根据钠离子守恒可知:NaClO为0.01 mol,则n(NaCl)=1.00.1 mol-0.01 mol=0.09 mol;根据电子守恒规律进行计算:2x+

10、0.011=0.091,x=0.04,n(Cl2)= mol=0.05 mol;所以燃烧前H2和Cl2的物质的量之比为0.040.05=45。3.(2018湖南衡阳高三二模)三氯氧磷(POCl3)是一种重要的化工原料,工业上可以直接氧化PCl3制备POCl3,反应原理为:P4(白磷)+6Cl24PCl3,2PCl3+O22POCl3。PCl3、POCl3的部分性质如下:熔点/沸点/其他PCl3-11275.5遇水生成H3PO3和HClPOCl32105.3遇水生成H3PO4和HCl某兴趣小组模拟该工艺设计实验装置如下(某些夹持装置、加热装置已略去):(1)仪器a的名称为,B装置中长颈漏斗的作用

11、是。(2)装置E用来制取Cl2,反应的离子方程式为。(3)为使实验顺利进行,还需补充的装置为。(4)反应时,需严格控制三个条件:先制取,缓慢地通入C中,直至C中的白磷消失后,再通入另一种气体。C装置用水浴加热控制温度为6065 ,除加快反应速率外,另一目的是 。反应物必须干燥,否则会在C装置中产生大量的白雾,其主要成分为(写化学式)。(5)反应结束后通过下面步骤测定POCl3产品中Cl的含量,元素Cl的质量分数为(写出计算式)。.取x g产品于锥形瓶中,加入足量NaOH溶液,POCl3完全反应后加稀硝酸至酸性;.向锥形瓶中加入0.100 0 molL-1的AgNO3溶液40.00 mL,使Cl

12、-完全沉淀;.再向锥形瓶中加入20 mL硝基苯,振荡,使沉淀表面被有机物覆盖;.然后加入指示剂,用c molL-1 NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记下所用体积为V mL。已知:Ag3PO4溶于酸,Ksp(AgCl)=3.210-10,Ksp(AgSCN)=2.010-12答案 (1)球形冷凝管平衡气压(2)4H+2Cl-+MnO2Mn2+Cl2+2H2O(3)在a仪器后连接装有碱石灰的干燥管(4)Cl2防止PCl3气化HCl(5)100%或%解析 (1)仪器a的名称是冷凝管(或球形冷凝管),装置A中产生氧气,发生反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2(或2H2O22H

13、2O+O2);B装置的作用除观察O2的流速之外,还有平衡气压、干燥O2(或平衡气压和除去水,防止PCl3和POCl3遇水反应引入杂质)。(2)二氧化锰与浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水。(3)C装置为反应发生装置,反应结束后会有氯气从冷凝管a中逸出,污染空气,需要吸收处理;同时,POCl3和PCl3遇水会发生反应,为使实验顺利进行,需要在a仪器后连接装有碱石灰的干燥管,防止外界中水蒸气进入C装置内。(4)根据题意可知,要先制备出三氯化磷,然后其被氧化为POCl3,所以先制取氯气,缓慢地通入C中,直至C中的白磷消失后,再通入另一种氧气。由于PCl3的沸点是75.5 ,因此步骤控制温度6065

14、,其主要目的是加快反应速率,同时防止PCl3气化。POCl3和PCl3遇水会发生反应,均生成氯化氢,遇到水蒸气产生大量的白雾,所以反应物必须干燥。(5)根据题意可知,NH4SCN的物质的量为cV10-3 mol,则与之反应的银离子的物质的量为cV10-3 mol,而总的银离子的物质的量为410-3 mol,所以与氯离子反应的银离子的物质的量为410-3 mol-cV10-3 mol,因此氯离子的物质的量为410-3 mol-cV10-3 mol,则产品中Cl元素的含量为100%。4.(2018新疆高三年级第三次诊断)中学教材中常见的金属和非金属元素及其化合物在工业和生活中有重要应用,请回答下列

15、问题:(1)从海水中提溴是将Cl2通入浓海水中,生成溴单质,而氯气氧化溴离子是在酸性条件下进行的,其目的是避免。(2)ClO2是高效、低毒的消毒剂,工业上用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为。(3)磷的含氧酸有多种形式,如H3PO4、H3PO2(次磷酸)、H3PO3(亚磷酸)等。H3PO3与NaOH反应只生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐,写出H3PO3的第二步电离方程式。H3PO3和碘水反应,棕黄色褪去,再滴加AgNO3溶液,有黄色沉淀生成。请写出H3PO3和碘水反应的化学方程式。(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型高效水处理

16、剂,其中Fe元素的化合价是;高铁酸钾溶于水放出氧气,能杀菌消毒,生成能吸附水中悬浮物的物质。用一个离子方程式表示高铁酸钾处理水的过程。(5)镁H2O2酸性燃料电池的反应机理为Mg+H2O2+2H+Mg2+2H2O,则正极反应式为。常温下若起始电解质溶液pH=1,则pH=2时溶液中Mg2+浓度为。已知KspMg(OH)2=5.610-12,当溶液pH=6时,(填“有”或“没有”)Mg(OH)2沉淀。答案 (1)Cl2歧化生成HCl和HClO(2)21(3)H2PH+HPH3PO3+I2+H2OH3PO4+2HI(4)+64Fe+10H2O4Fe(OH)3(胶体)+3O2+8OH-(5)H2O2+

17、2H+2e-2H2O0.045 molL-1没有解析 (1)氯气能与水反应生成HCl与HClO,酸性条件下此反应受到抑制。(2)KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应制得ClO2,可知S被氧化成S,由电子、电荷守恒可知该离子反应为2Cl+S+2H+2ClO2+S+H2O,氧化剂为KClO3,还原剂为Na2SO3,由离子反应可知该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为21。(3)H3PO3与NaOH反应只生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐,说明HP不能继续电离出氢离子,H3PO3的第二步电离方程式为H2PH+HP,H3PO3和碘水反应,棕黄色褪去,亚磷酸被氧化生成磷酸,再滴加AgNO3溶

18、液,有黄色沉淀AgI生成,则H3PO3和碘水反应的化学方程式为H3PO3+I2+H2OH3PO4+2HI。(4)K2FeO4中K为+1价,O为-2价,根据正负化合价的代数和为0,Fe的化合价为+6价;高铁酸钾溶于水放出氧气,能杀菌消毒,生成能吸附水中悬浮物的物质,即生成Fe(OH)3胶体,反应离子方程式为4Fe+10H2O4Fe(OH)3(胶体)+3O2+8OH-。(5)镁H2O2酸性燃料电池的反应机理为Mg+H2O2+2H+Mg2+2H2O,正极上是过氧化氢得到电子生成水的反应,正极反应式为H2O2+2H+2e-2H2O;若起始电解质溶液pH=1,则pH=2时溶液中,氢离子浓度减小0.1 m

19、olL-1-0.01 molL-1=0.09 molL-1,依据反应方程式得到c(Mg2+)=c(H+)减小=0.045 molL-1;KspMg(OH)2=5.610-12,当溶液pH=6时,c(OH-)=10-8 molL-1,c(Mg2+)=c(H+)减小0.05 molL-1,则Qc=c(Mg2+)c2(OH-)=0.0510-16=510-18I2(4)(2014重庆2B)用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2(5)(2014四川4C)验证Br2的氧化性强于I2的方法是将少量溴水加入KI溶液中,再加入CCl4振荡、静置,可观察到下层液体呈紫色答案 (1)(2)(3)(5)解析

20、 (4)Br2(g)和NO2都有氧化性,均能将I-氧化为I2而使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,错误。2.(2015全国12)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 通入Cl2,反应为Cl2+2Br-2Cl-+Br2,A项正确;粗盐中Mg2+、S等杂质可加入沉淀剂除去,K+等杂质只能通过重结晶除去,B项正确;工业生产常用石灰乳作沉淀剂,C项错误;苦卤中含溴离子少,通Cl2后,Br2浓度小,吹出后通入SO2

21、吸收,SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr,D项正确。3.(2018全国27)KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题:(1)KIO3的化学名称是。(2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示:“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是。“滤液”中的溶质主要是。“调pH”中发生反应的化学方程式为 。(3)KIO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式。电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为,其迁移方向是。与“电解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之处有(写出一点)。答案 (1

22、)碘酸钾(2)加热KClKH(IO3)2+KOH2KIO3+H2O(或HIO3+KOHKIO3+H2O)(3)2H2O+2e-2OH-+H2K+由a到b产生Cl2易污染环境等解析 (2)温度升高气体溶解度减小;Cl2被逐出,KH(IO3)2结晶析出,“滤液”中溶质主要是KCl;“调pH”目的是生成KIO3,所以选用KOH溶液,发生反应的化学方程式为KH(IO3)2+KOH2KIO3+H2O(或HIO3+KOHKIO3+H2O)。(3)阴极区电解质是KOH,被电解的是H2O:2H2O+2e-2OH-+H2;电解时,阳离子向阴极区移动,故K+由a向b迁移;“KClO3氧化法”中产生有毒气体Cl2,

23、易污染环境。高考试卷对卤族元素(主要是Cl、Br、I)的考查以有关物质的制备和性质为主,复习时应用以下策略:1.构建以氯元素为主的思维导图,牢固记忆与氯气相关的化学反应(现象、化学方程式)。2.掌握氯气的实验室制法HCl(浓)和KMnO4与HCl(浓)+MnO2,注意氯水成分的分析和ClO-的强氧化性。3.关注氟、溴、碘性质的特殊性如HF是弱酸、腐蚀玻璃;F2与水反应;溴的挥发,碘易升华;溴、碘与萃取。4.熟悉工业制备氯气、海水提溴、海带提碘,联想无机化工流程。新题演练提能刷高分1.(2018天津河西高三一模)下列叙述正确的是()A.蒸馏“地沟油”可获得汽油B.海水中加入明矾可将海水淡化C.碘

24、酒因能使蛋白质盐析而具有消毒作用D.合理开发利用可燃冰有助于缓解能源紧缺答案 D解析 A项,地沟油指的是酯类化合物,汽油是烃类化合物,两者不是一类物质,所以蒸馏“地沟油”不可获得汽油,故A错;B项,明矾为KAl(SO4)212H2O,加入到海水中,不能除去海水中的氯化钠,所以不能使海水淡化,故B错误;C项,碘酒因能使蛋白质变性而具有消毒作用,故C错误;D项正确。2.2018上海黄浦高三4月等级模拟考试(二模)用物理方法就能从海水中直接获得的物质是()A.钠、镁B.溴、碘C.食盐、淡水D.氯气、烧碱答案 C解析 A项,海水中获得钠、镁,需要首先从海水中获得氯化钠和氯化镁,然后再去电解熔融的氯化钠和氯化镁制得钠和镁,错误;B项,从海水中提炼溴和碘,是用氯气把其中的碘离子和溴离子氧化为碘单质和溴单质,错误;C项,把海水用蒸馏等方法可以得到淡水,把海水蒸发水分后即得食盐,不需要化学变化就能够从海水中获得,正确;D项,可从海水中获得氯化钠,配制成饱和食盐