1、 专题十五专题十五 氯及其化合物氯及其化合物 挖命题 【考情探究】 考点 内容解读 5 年考情 预测热 度 考题示例 难度 关联考点 氯及 其化 合物 1.根据研究物质的思路和方法,掌握氯及其 重要化合物的主要性质和应用。 2.结合海水等自然资源综合利用的实例,了 解运用物质性质和反应规律能实现物质间的 转化。 3.以上各部分知识的综合应用。 2017 天津 理综,4、 7(2)(3) 中 化学实 验方案 的设计 与分析 分析解读 本专题内容在高考中以卤素单质及其化合物与现代生产、 日常生活、 医疗保健、 科学技术等的联系为载体考查卤素单质及其化合物的性质和应用;常以实验设计为中心考查 有关氯
2、及其化合物的性质,考查学生的科学探究与创新意识素养。 【真题典例】 破考点 【考点集训】 考点 氯及其化合物 1.氯水中存在多种分子和离子,可通过实验的方法加以确定。下列有关氯水中存在的粒子的 说法中错误的是( ) 选项 实验操作及现象 结论 A 加入含有 NaHSO3的石蕊试液,红色褪去 说明有 Cl2分子存在 B 加入有色布条,有色布条褪色 说明有 HClO 分子存在 C 氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味 说明有 Cl2分子存在 D 加硝酸酸化的 AgNO3溶液,产生白色沉淀 说明有 Cl -存在 答案 A 2.某同学在一 pH 试纸上滴几滴新制的氯水,现象如图所示,下列有关该实验的说法中正
3、确的 是( ) A.该实验说明 Cl2分子具有漂白性 B.该实验说明 H +扩散速度比 HClO 分子快 C.将实验后的 pH 试纸在酒精灯上微热,试纸又恢复为原来的颜色 D.若用久置的氯水进行实验,现象相同 答案 B 3.从海带中提取碘单质,成熟的工艺流程如下,下列关于海水制碘的说法,不正确的是( ) 干海带 海带灰 悬浊液 滤液含碘水溶液I2的 CCl4溶液 I2 A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌 B.含 I -的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生氧化反应 C.在含碘水溶液中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色 D.含碘水溶液中加入 CCl4得到 I2的 CCl4溶液,该操作为
4、“萃取、分液” 答案 A 炼技法 【方法集训】 方法 1 氯气的实验室制法和氯气的性质实验 1.向盛有 H2O2的试管中滴入一定量浓盐酸,有刺激性气味的气体生成。经实验证明该气体中 只含有 O2、Cl2、HCl 和水蒸气。将气体通入 X 溶液(如图),依据观察到的现象,能判断气体中 含有 Cl2的是( ) X 溶液 现象 A 紫色石蕊溶液 溶液先变红后褪色 B 淀粉 KI 酸性溶液 溶液变为蓝色 C 滴有 KSCN 的 FeSO4溶液 溶液变为红色 D 稀硝酸酸化的 AgNO3溶液 有白色沉淀生成 答案 A 2.利用常温下氨气与氯气能发生置换反应的性质,在氯碱工业生产中用氨来检查氯气是否泄 漏
5、,其模拟装置如图。下列有关说法不正确 的是( ) A.烧瓶中会出现白烟 B.烧瓶中会立即出现喷泉 C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性 D.烧瓶内氨气与氯气发生的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比是 32 答案 B 方法 2 卤素离子的检验方法 1.为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如下实验方案: 海带浸取液含 I2的水溶液含 I2的 CCl4溶液 溶液 下列说法正确的是( ) A.中反应的离子方程式:2I -+H 2O2 I2+2OH - B.中分液时含 I2的 CCl4溶液从分液漏斗上口倒出 C.中得到的上层溶液中含有 I - D.操作 Z 的名称是加热 答案 C 2.下列叙述
6、中正确的是( ) A.能使湿润的淀粉 KI 试纸变成蓝色的物质一定是 Cl2 B.用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别 NaCl、NaBr、KI 三种失去标签的溶液 C.向某溶液中加入 CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在 I - D.某浅黄色的溴水,加入 CCl4振荡静置后,上层显橙红色 答案 B 3.按下列实验过程填空: 浅绿色 FeBr2溶液 黄色液体 写出上述反应的化学方程式:(1) ; (2) ;(3) 。 答案 棕黄 蓝 橙红 蓝 (1)2FeBr2+3Cl2 2FeCl3+2Br2 (2)2FeCl3+2KI 2FeCl2+2KCl+I2 (3)2KI+Br2 2KBr+I2
7、 过专题 【五年高考】 考点 氯及其化合物 统一命题、省(区、市)卷题组 1.(2016 课标,7,6 分)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 续表 化学性质 实际应用 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 2.(2014 江苏单科,13,4 分)在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结 论不 正确的是( ) A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有 C
8、l2 B.向氯水中滴加硝酸酸化的 AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有 Cl - C.向氯水中加入 NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有 H + D.向 FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有 HClO 答案 D 3.(2015 课标,12,6 分)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 4.(2016 上海单科,15,3 分)下列气体的制备和
9、性质实验中,由现象得出的结论错误的是 ( ) 选项 试剂 试纸或试液 现象 结论 A 浓氨水、生石灰 红色石蕊试纸 变蓝 NH3为碱性气体 B 浓盐酸、浓硫酸 pH 试纸 变红 HCl 为酸性气体 C 浓盐酸、二氧化锰 淀粉碘化钾试液 变蓝 Cl2具有氧化性 D 亚硫酸钠、硫酸 品红试液 褪色 SO2具有还原性 答案 D 5.(2014 江苏单科,5,2 分)下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验 目的的是( ) A.用装置甲制取氯气 B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢 C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液 D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制 MnCl2 4 2O 答案 C 6.(
10、2014 浙江理综,12,6 分)氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且 HClO 的杀菌能力比 ClO -强。 25 时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系: Cl2(g)Cl2(aq) K1=10 -1.2 Cl2(aq)+H2O HClO+H +Cl- K 2=10 -3.4 HClO H +ClO- K a=? 其中 Cl2(aq)、HClO 和 ClO -分别在三者中所占分数()随 pH 变化的关系如图所示。下列表 述正确的是( ) A.Cl2(g)+H2O 2H +ClO-+Cl- K=10-10.9 B.在氯处理水体系中,c(HClO)+c(ClO -)=c(H+)-c(OH-) C.用氯
11、处理饮用水时,pH=7.5 时杀菌效果比 pH=6.5 时差 D.氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好 答案 C 7.(2015 海南单科,20-,6 分)下列有关海水综合利用的说法正确的是( ) A.电解饱和食盐水可制得金属钠 B.海带提碘只涉及物理变化 C.海水提溴涉及氧化还原反应 D.海水提镁涉及复分解反应 答案 CD 8.(2016 课标,28,14 分)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生 产工艺如下: 回答下列问题: (1)NaClO2中 Cl 的化合价为 。 (2)写出“反应”步骤中生成 ClO2的化学方程式 。 (3)“电解”所用食盐水由粗盐水
12、精制而成,精制时,为除去 Mg 2+和 Ca2+,要加入的试剂分别 为 、 。“电解”中阴极反应的主要产物是 。 (4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量 ClO2。 此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物 质的量之比为 ,该反应中氧化产物是 。 (5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能 力相当于多少克 Cl2的氧化能力。 NaClO2的有效氯含量为 。 (计算结果保留两位小 数) 答案 (1)+3 (2)2NaClO3+SO2+H2SO4 2ClO2+2NaHSO4 (3)NaOH 溶液 Na2CO3溶液 Cl 2 -(或 NaClO 2) (4)
13、21 O2 (5)1.57 9.(2015重庆理综,9,15分)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。 (1)仪器 D 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+2 Cl+2 2O,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,此时F中溶液的颜色不变,则装 置 C 的作用是 。 (4)已知在
14、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 。在 ClO2释放实验中,打开 E 的活塞,D 中发生反应,则装 置 F 的作用是 。 (5)已吸收 ClO2气体的稳定剂和稳定剂,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 。 图 3 答案 (15 分)(1)锥形瓶 b (2)慢 (3)吸收 Cl2 (4)4H +5Cl 2 - Cl -+4ClO 2+2 2O 验证是否有ClO2生成 (5)稳定剂 稳定剂可以缓 慢释放 ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度 10.(2014
15、江苏单科,19,15 分)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 Cl 2,在 40 左右 反应(实验装置如下图所示)。 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:5S 3 2-+2I 3 -+2H+ I2+5S 4 2-+H 2O 某含碘废水(pH
16、约为 8)中一定存在 I2,可能存在 I -、I 3 -中的一种或两种。请补充完整检验含 碘废水中是否含有 I -、I 3 -的实验方案:取适量含碘废水用 CCl 4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 (15 分)(1)S 3 2-+I 2+H2O 2I -+S 4 2-+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 12 mL 淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加
17、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 12 mL 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 I 3 -;若溶液不变蓝,说 明废水中不含有 I 3 - 教师专用题组 11.(2015 北京理综,27,14 分)研究 CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿 领域。 (1)溶于海水的 CO2主要以4 种无机碳形式存在,其中HC 3 -占 95%。 写出 CO 2溶于水产生 HC 3 -的 方程式: 。 (2)在海洋碳循环中,通过如图所示的途径固碳。 写出钙化作用的离子方程式:
18、 。 同位素示踪法证实光合作用释放出的 O2只来自于 H2O。用 18O 标记物质的光合作用的化学 方程式如下,将其补充完整: + (CH2O)x+x 18O 2+xH2O (3)海水中溶解无机碳占海水总碳的 95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础。测量溶 解无机碳,可采用如下方法: 气提、吸收 CO2。用 N2从酸化后的海水中吹出 CO2并用碱液吸收(装置示意图如下)。将虚 线框中的装置补充完整并标出所用试剂。 滴定。将吸收液吸收的无机碳转化为 NaHCO3,再用 x mol L -1 HCl 溶液滴定,消耗 y mL HCl 溶液。海水中溶解无机碳的浓度= mol L -1。 (4)
19、利用下图所示装置从海水中提取 CO2,有利于减少环境温室气体含量。 结合方程式简述提取 CO2的原 理: 。 用该装置产生的物质处理 b 室排出的海水,合格后排回大海。处理至合格的方法是 。 答案 (14 分)(1)CO2+H2O H2CO3、H2CO3 H +HC 3 - (2)2 C 3 -+Ca2+ CaCO3+C 2+ 2O xC 2 2x 218O (3) (4) 室:2H2O-4e - 4H +O 2, +通过阳离子膜进入 b 室,发生反应:H+HC 3 - CO2+ 2O c 室的反应:2H2O+2e - 2OH -+H 2,用 c 室排出的碱液将从 b 室排出的酸性海水调至接近
20、 装置入口海水的 pH 【三年模拟】 一、选择题(每题 6 分,共 54 分) 1.(2018 天津南开中学高三第五次月考,5)下列离子方程式与所述事实相符且正确的是 ( ) A.漂白粉溶液在空气中失效:ClO -+CO 2+H2O HClO+HC 3 - B.用浓盐酸与 MnO2反应制取少量氯气:MnO2+4H +2Cl- Mn 2+Cl 2+2 2O C.向 NaAlO2溶液中通入过量的 CO2制取 Al(OH)3:Al 2 -+CO 2+2H2O Al(OH)3+ C 3 - D.在强碱溶液中,次氯酸钠与 Fe(OH)3反应生成 Na2FeO4:3ClO -+2Fe(OH) 3 2Fe
21、4 2-+3Cl-+H 2O+4H + 答案 C 2.(2017 天津河北区一模,3)I2在 KI 溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I -(aq) 3 -(aq),某 I 2、 KI 混合溶液中,c( 3 -)与温度 T 的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说 法不正确的是( ) A.温度为 T1时,向该平衡体系中加入 KI 固体,平衡正向移动 B.反应 I2(aq)+I -(aq) 3 -(aq) v逆 D.状态 a 与状态 b 相比,状态 b 时 I2的转化率更高 答案 D 3.(2019 届天津实验中学第二次月考,4)已知 H2SO3+Br2+H2O H2SO4+2HB
22、r,将 0.1 mol Cl2 通入 100 mL 含等物质的量 HBr 与 H2SO3的混合溶液中,有一半的 HBr 被氧化,则下列说法正确 的是( ) A.物质的还原性:HBrH2SO3HCl B.HBr 与 H2SO3的物质的量浓度均为 0.6 mol L -1 C.通入 0.1 mol Cl2发生反应的离子方程式为 5Cl2+4H2SO3+2Br -+4H 2O 4S 4 2-+Br 2+10Cl -+16H+ D.若再通入 0.05 mol Cl2,恰好能将 HBr 和 H2SO3完全氧化 答案 C 4.(2018 天津和平二模,2)下列有关物质应用的说法正确的是( ) A.碳酸钠溶
23、液呈碱性,可用热的纯碱溶液除去金属表面的煤油 B.为加快漂白精的漂白速率,使用时可滴加几滴醋酸 C.向饱和硼酸溶液中滴加 Na2CO3溶液,有 CO2气体生成 D.铝表面易形成致密的氧化膜,铝制器皿可长时间盛放咸菜等腌制食品 答案 B 5.(2018 天津红桥一模,4)下列根据实验现象所得到的结论正确的是( ) 选 项 实验操作 现象 结论 A 向溶有 SO2的 BaCl2溶液中通入气体 X 产生白色沉淀 X 一定是 Cl2 B 向NaClO和NaOH的混合溶液中加入H2O2浓溶 液 产生大量气泡 碱性条件下,H2O2被 ClO -氧 化成 O2 C 等体积pH=3的HA和HB两种酸溶液分别与
24、足 量的锌反应 HA 放出的 H2多 酸性:HAHB D 将铜片和铁片用导线连接插入浓硝酸中 铁片表面有气 泡产生 金属活动性:CuFe 答案 B 6.(2018 天津南开中学 6 月模拟,2)实验室制备下列气体时,所用方法及相关说法正确的是 ( ) A.制氨气时,可直接加热氯化铵固体 B.制氯气时,可用二氧化锰与浓盐酸加热制得 C.制乙炔时,可用电石和饱和食盐水反应,所得气体能使酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去,证 明乙炔具有还原性 D.制二氧化硫时,可用硫代硫酸钠和稀硝酸反应 答案 B 7.(2018 天津高三下模拟,7)已知电离平衡常数:H2CO3HClOHC 3 -,氧化 性:HClOCl
25、2Br2Fe 3+I 2。下列有关离子反应或离子方程式的叙述中,正确的是( ) A.向溴水中加入足量氯化亚铁溶液,溴水褪色 B.能使 pH 试纸显蓝色的溶液中,Fe 3+、Cl-、Ba2+、Br-能大量共存 C.向 NaClO 溶液中通入少量二氧化碳,反应的离子方程式为 2ClO -+CO 2+H2O 2HClO+C 3 2- D.向 FeI2溶液中滴加少量氯水,反应的离子方程式为 2Fe 2+Cl 2 2Fe 3+2Cl- 答案 A 8.(2018 天津高三下模拟,8)下列有关实验装置,能达到实验目的的是( ) A.用图 1 所示装置制取少量 Cl2 B.用图 2 所示装置制取干燥的 NH3
26、 C.用图 3 制备并检验 H2的可燃性 D.用图 4 装置鉴别碳酸钠和碳酸氢钠 答案 D 9.(2018 天津部分区县高三期末,2)下列物质的性质与应用对应关系正确的是 ( ) 物质的性质 应用 A 次氯酸有酸性 可用于漂白、杀菌消毒 B 纯碱能与酸反应 可用作治疗胃酸过多的药物 C 液氨汽化时要吸收大量的热 工业上可用作制冷剂 D 晶体硅的熔点高、硬度大 可用于制作半导体材料 答案 C 二、非选择题(共 16 分) 10.(2018天津一中高三5月月考,9)(16分)POCl3常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料,实验 室制备 POCl3并测定产品含量的实验过程如下: .实验室制备 POCl3
27、。采用氧气氧化液态 PCl3法制取 POCl3,实验装置(加热及夹持仪器略) 如图。 资料:Ag +SCN- AgSC ,Ksp(AgCl)Ksp(AgSCN); PCl3和 POCl3的相关信息如下表。 物质 熔点/ 沸点 / 相对分子质量 其他 PCl3 -112.0 76.0 137.5 两者互溶,均为无色液体,遇水均剧烈反应生成含氧 酸和氯化氢 POCl3 2.0 106.0 153.5 (1)装置 B 的作用是观察氧气的流速和 、 ,干燥管的作用 是 。 (2)反应温度要控制在 6065 ,原因 是 。 .测定 POCl3产品的含量。 实验步骤: 制备 POCl3实验结束后,待三颈烧
28、瓶中的液体冷却至室温,准确称取 30.7 g 产品(杂质不含 氯元素),置于盛有 60.00 mL 蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解,将水解液配成 100.00 mL 溶液。 取 10.00 mL 溶液于锥形瓶中,加入 10.00 mL 3.2 mol/L AgNO3标准溶液。 加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖。 以 X 为指示剂,用 0.2 mol/L KSCN 溶液滴定过量的 AgNO3溶液,达到滴定终点时共用去 10.00 mL KSCN 溶液。 (3)实验室用 5.0 mol/L AgNO3溶液配制 100 mL 3.2 mol/L AgNO3标准溶液,所使用的仪器除 烧杯和玻璃棒外,还有 。 (4)步骤若不加入硝基苯将导致测量结果 (填“偏高”“偏低”或“无影 响”)。 (5)步骤中 X 可以选择 。 (6)反应中 POCl3的质量百分含量为 ,通过 (填操作)可以提高产品的纯度。 答案 (1)干燥氧气 当压强过大时,长颈漏斗中液面上升,平衡气压 防止空气中的水蒸气 进入三颈烧瓶 (2)温度过低,反应速率太慢;温度过高,PCl3易挥发,利用率低 (3)100 mL 容量瓶、100 mL 量筒、胶头滴管 (4)偏低 (5)Fe(NO3)3 (6)50% 蒸馏
