專題12 氯及其化合物第01期-2018年高考化學(xué)備考之系列

2018屆高考大題狂練專題12氯及其化合物（滿分60分時(shí)間30分鐘）姓名：班級：得分：1?消毒劑在生產(chǎn)、生活中有重要的作用，常見的含氯消毒劑有NaC102、NaClO、ClO2和Cl2?；卮鹣铝袉栴}：（1）NaClO2所含的化學(xué)鍵類型有。（2）消毒劑投入水中，一段時(shí)間后與氨結(jié)合得到一種結(jié)合性氯胺（NH2Cl）。NH2Cl在中性或酸性條件下也是一種強(qiáng)殺菌消毒劑，常用于城市自來水消毒。其理由是（用化學(xué)方程式表示）。（3）“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。上述四種含氯消毒劑中消毒能力最強(qiáng)的是。（4）自來水廠用ClO2處理后的水中，要求ClO2的濃度在0.1~0.8mg?L-】之間。用碘量法檢測ClO2處理后的自來水中ClO2濃度的實(shí)驗(yàn)步驟如下：步驟I.取一定體積的水樣，加入足量碘化鉀，再用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，并加入淀粉溶液。步驟II?用Na2S2O3溶液滴定步驟I中所得的溶液。已知：a.操作時(shí)，不同pH環(huán)境中粒子種類如下表所示。pH27粒子種類Cl-ClO2-b．2SO2-+I==SO2-＋2I-。23246步驟II中反應(yīng)結(jié)束時(shí)溶液（填“藍(lán)色”或“無色”）若水樣的體積為1.0L，在步驟II中消耗10mL1.0X10-3mol?L^NdzSzOs溶液，則該水樣中c（ClO2）=mg?L-1【答案】離子鍵、共價(jià)鍵（或極性鍵）NH2Cl+H2O、——NH3+HClO（或NH2Cl+2H2O一一NH3?也0+HClO）ClO2無色0.675【解析】（1）NaClO2是鈉鹽屬于離子化合物，鈉離子和ClO2-之間通過離子鍵結(jié)合，ClO2-中氯原子和氧原子通過共價(jià)鍵（極性鍵）結(jié)合，故NaClO2所含的化學(xué)鍵類型有：離子鍵、共價(jià)鍵（或極性鍵）。（2）在中性或酸性條件下有利于NH2Cl水解，生成具有強(qiáng)氧化性的HClO而殺菌消毒，用化學(xué)方程式表示為：NH2C1+H2ONHs+HClO（或NH2Cl+2H2ONH3?H2O+HClO）。（3）NaClO2、NaClO、ClO2和Cl2表現(xiàn)氧化性被還原為Cl-，設(shè)各1mol上述四種物質(zhì)，得到電子分別為：4mol、2mol、5mol、2mol,所以各lmolNaClO?、NaClO、ClO2的氧化能力分別相當(dāng)于2mol、lmol、2.5molCl271x271的氧化能力，根據(jù)“有效氯含量”的定義，上述四種含氯消毒劑中消毒能力之比為：麗了:71x2.5:1，所以消毒能力最強(qiáng)的是ClO2。67.5274.5:①由已知，歩騷I生成h?歩騷IIN出￡幻抒容液與丘反應(yīng)生成匚又因?yàn)榧尤氲矸圩髦甘緞?，所以■步驟II中反應(yīng)結(jié)束時(shí)溶液呈無色。②步驥I與碘化鉀溶液反應(yīng)，用氫氧化鈉滾液調(diào)節(jié)pH至中性，由表中數(shù)據(jù)可得，06被還原為00門反應(yīng)離子方程式為：步驟II反應(yīng)離子方程式為：?(屮+Lf創(chuàng)(V「+2匚所以可得關(guān)系：ClOfSQ產(chǎn)所以.c(ClO2)=10mLX10-3L?mL-1X1.0X10-3mol?L-1X67.5g?mo卜1XlOOOmg?g-iF1.0L=0.675mg?L-1。2．新制的飽和氯水中含有多種做粒,某?；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為探究其性質(zhì),做了如下實(shí)驗(yàn),請你幫助完成。氯氣能使?jié)駶櫟募t色布條褪色,使其褪色的微粒的化學(xué)式是。將氯水光照一段時(shí)間后，溶液顏色逐漸變淺，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為__■、。新制的飽和氯水與碳酸鈣的反應(yīng)是制取較濃HC1O溶液的方法之一。實(shí)驗(yàn)一定性研究：I?如圖所示，在試管中加入過量的塊狀碳酸鈣，再加入約20mL新制的飽和氯水，充分反應(yīng)，有少量氣泡產(chǎn)生，溶液淺黃綠色褪去。過濾，將濾液滴在有色布條上，發(fā)現(xiàn)其比氯水的漂白性更強(qiáng)。為了確定反應(yīng)產(chǎn)物，將濾液分為三份，分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：第一份與石灰水混合，立即產(chǎn)生大量白色沉淀;第二份與稀鹽酸混合，立即產(chǎn)生大量無色氣體，將第三份加熱，觀察到溶液變渾濁且有大量無色氣體產(chǎn)生。經(jīng)檢測，上述實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的無色氣體均為CO2。反應(yīng)后所得的溶液漂白性增強(qiáng)的原因是。依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可推知：步驟II的濾液中的溶質(zhì)除CaCl2、HClO外，還有。實(shí)驗(yàn)二定量研究：在儀器A內(nèi)，放有塑料網(wǎng)包住的塊狀碳酸鈣（過量）和150mL新制的飽和氯水，按如圖所示裝置實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)前儀器B中充滿了飽和NaHCO3溶液），待不再產(chǎn)生氣泡后，將塑料網(wǎng)中剩余的碳酸鈣提出液面，密封后再加熱燒瓶中的液體，直到儀器B中的氣體不再增加（不考慮HC1O的分解）。儀器A的名稱為準(zhǔn)確讀出儀器B中氣體體積的實(shí)驗(yàn)操作步驟依次是：a.等待儀器A冷卻到室溫;b.；c.平視與刻度線相切的液面讀數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，測得儀器B中收集到的氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為168mL，則150mL新制的飽和氯水與過量碳酸鈣完全反應(yīng)后，所得溶液中HClO的物質(zhì)的量濃度為。（反應(yīng)前后，溶液體積變化忽略不計(jì)）【答案】HC1OCl2+H2O—^HC1+HClO2HC1O—2HC1+O2fCaCO3消耗氯水中的HC1,使反應(yīng)C12+H2OHC1+HC1O的化學(xué)平衡向右移動(dòng)，HC1O濃度增大Ca（HCO3）2圓底燒瓶上下移動(dòng)儀器B至儀器B內(nèi)液面與水槽中的液面相平0.05mol?LT【解析】（1）氯氣溶于水后與水反應(yīng)Cl2+H2Ol二HC1+HClO，其中HC1O具有漂白性，能使?jié)駶櫟募t色布條褪色，則使其褪色的微粒的化學(xué)式是HC1O;（2）將冒水光照一段時(shí)間后，溶液顏色逐漸變淺,是因?yàn)镠C1O不穩(wěn)定,見光分解生成HC1和％HC1O濃度降低,平衡Ch+HX）=HC1+HQO正向移動(dòng)，氯氣消耗，溶液顏色變淺，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ch+HiO=HCl+HClO.2HC1O2HC1+O2f；（3）①CaCO3消耗氯水中的HC1，使反應(yīng)C12+H2O匚二HC1+HC1O的化學(xué)平衡向右移動(dòng)，HClO濃度增大，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為二氧化碳（鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)所得），而二氧化碳溶于水呈酸性，抑制了次氯酸的電離，使溶液中存在了濃度更高的次氯酸，因此濾液滴在有色布條上，發(fā)現(xiàn)其比氯水的漂白性更強(qiáng)；②氯氣與水反應(yīng)Cl2+H2O—=HC1+HClO，生成，因?yàn)樘妓徕}是過量的，并且反應(yīng)中有二氧化碳生成，因此碳酸鈣和二氧化碳和水反應(yīng)生成了可溶于水的碳酸氫鈣CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2，因此第二份與稀鹽酸混合Ca（HCO3）2+2HCl=CaCl2+2CO2f+2H2O,所以步驟II的濾液中的溶質(zhì)除CaCl2、HClO外，還有Ca（HCO3）2；③儀器A的名稱為圓底燒瓶；④準(zhǔn)確讀出儀器B中氣體體積的實(shí)驗(yàn)操作步驟依次是：

平視與刻度線a.等待儀器A冷卻到室溫；b.上下移動(dòng)儀器B至儀器B內(nèi)液面與水槽中的液面相平；c.平視與刻度線相切的液面讀數(shù);⑤實(shí)驗(yàn)過程中根據(jù)反應(yīng)Cl2+H20亍二HC1+HC10、2HCl+2CaC03=Ca（HCO3）2+CaCl2、Ca（HCO3）2+2HCl=CaCl2+2CO2f+2H2O可知，n（HC10）=n（HCl）=2n（CO2）=168mLxlO-3L/mL0.015mol=0.015mol；c（HClO）==0.lmol/L。22.4mol/L0.150L氯氣可用于制取漂白劑和自來水消毒。（1）將氯氣通入水中制得氯水，氯水可用于漂白，其中起漂白作用的物質(zhì)是（填寫化學(xué)式）。（2）“84”消毒液也可用于漂白，其工業(yè)制法是控制在常溫條件下，將氯氣通入NaOH溶液中，反應(yīng)的離子方程式為。（3）同學(xué)們探究“84”消毒液在不同pH下使紅紙褪色的情況，做了如下實(shí)驗(yàn)：步驟1：將5mL市售“84”消毒液稀釋100倍，測得稀釋后溶液的pH=12;步驟2：取稀釋后溶液各20mL分別加入3個(gè)潔凈的小燒杯中；步驟3：用硫酸將3個(gè)燒杯內(nèi)溶液的pH分別調(diào)至10、7和4。（溶液體積變化忽略不計(jì)）步驟4：在3個(gè)燒杯中分別放入大小相同的紅紙，觀察現(xiàn)象，記錄如下：燒杯溶液的pH現(xiàn)象a1010min后，紅紙基本不褪色；4h后紅紙褪色b710min后，紅紙顏色變淺；4h后紅紙褪色c410min后，紅紙顏色變得更淺；4h后紅紙褪色已知，溶液中Cl2、HC1O和CIO-物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（分隨pH變化的關(guān)系如右圖所示:由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可獲得以下結(jié)論：溶液的pH在4~10范圍內(nèi)，pH越大，紅紙褪色。結(jié)合圖像進(jìn)行分析，b、c兩燒杯中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出現(xiàn)差異的原因是。（4）由于氯氣會(huì)與自來水中的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，生成對人體有害的物質(zhì)，人們嘗試研究并使用新的自來水消毒劑，如ClO2氣體就是一種新型高效含氯消毒劑。一種制備ClO2的方法是將SO2通入硫酸酸化的NaC103溶液中，反應(yīng)的離子方程式為。另一種制備ClO2的方法是用NaClO3與鹽酸反應(yīng)，同時(shí)有Cl2生成，產(chǎn)物中Cl2體積約占1/3。則每生成0.5molClO2，轉(zhuǎn)移mole-。【答案】HClOCl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O越慢b燒杯中溶液的pH大于c燒杯中溶液的pH,HClO濃度較小，反應(yīng)速率較慢，褪色較慢SO2+2ClO3-=2ClO2+SO42-0.5【解析】(1)氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，次氯酸具有強(qiáng)氧化性，能夠?qū)⒂猩镔|(zhì)漂白，故答案為：HClO；(2)常溫下，氯氣通入NaOH溶液中反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故答案為：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；(3［①根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，溶液的pH在4~10范圍內(nèi)，pH越大，紅紙褪色越慢，故答案為：越慢；②根據(jù)溶滋中6、HClO和CKX物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(帕隨pH變化的關(guān)系團(tuán)可知，b燒杯中滾液的pH大于c燒杯中溶液的pH,HClO濃度較小，反應(yīng)速率較慢，褪色較慢，故答案為：b燒杯中溶液的pH犬于c燒杯中溶液的pH,HCO濃度較小，反應(yīng)速率較慢，褪色較慢；①將SO2通入硫酸酸化的NaC1O3溶液中反應(yīng)生成了ClO2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，同時(shí)應(yīng)該生成硫酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為SO2+2ClO3-=2ClO2+SO42-，故答案為：SO2+2ClO3-=2ClO2+SO42-；②用NaClO3與鹽酸反應(yīng)生成ClO2，同時(shí)有Cl2生成，產(chǎn)物中Cl2體積約占1/3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3+4HCl=2ClO2f+Cl2f+2H2O+2NaCl，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為2e-，則每生成0.5molClO2，轉(zhuǎn)移的的物質(zhì)的量為0.5mol,故答案為：0.5。點(diǎn)睛：解答本題的關(guān)鍵是掌握和理解氧化還原反應(yīng)的規(guī)律和氯氣的性質(zhì)。本題的易錯(cuò)點(diǎn)和難點(diǎn)是(3)，要學(xué)會(huì)讀圖，從題干信息尋找答案。本題的另一個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)是氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，氧化還原反應(yīng)的計(jì)算依據(jù)為得失電子守恒。二氧化氯(ClO2，黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑，回答下列問題：工業(yè)上可用KC1O3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為。實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料，通過以下過程制備ClO2：電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為除去ClO2中的nh3可選用的試劑是(填標(biāo)號(hào))。a.水b.堿石灰C.濃硫酸d.飽和食鹽水用下圖裝置可以測定混合氣中ClO2的含量：KJ.Hg玻璃港封管KJ.Hg玻璃港封管I.在錐形瓶中加入足量的碘化鉀，用50mL水溶解后，再加入3mL稀硫酸：在玻璃液封裝置中加入水，使液面沒過玻璃液封管的管口；將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收；W.將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中：V.用0.lOOOmol?L-i硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定錐形瓶中的溶液(I2+2S2O32=2I-+S4O62-),指示劑顯示終點(diǎn)TOC\o"1-5"\h\z22346時(shí)共用去20.OOmL硫代硫酸鈉溶液。在此過程中：錐形瓶內(nèi)ClO2與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式為。玻璃液封裝置的作用是。V中加入的指示劑通常為，滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是。用ClO2處理過的飲用水會(huì)含有一定最的亞氯酸鹽。若要除去超標(biāo)的亞氯酸鹽，下列物質(zhì)最適宜的是(填標(biāo)號(hào))。a.明磯b.碘化鉀c.鹽酸d.硫酸亞鐵【答案】2：1NH4C1+2HC13H2f+NCl3c2C102+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O吸收殘余的二氧化氯氣體(避免碘的逸出)淀粉溶液溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)溶液顏色不再改變d解析】(1)該反應(yīng)中氯元素的化合價(jià)從+5價(jià)降低到+4價(jià)，得到1個(gè)電子，氯酸鉀是氧化劑。S元素的化合價(jià)從冉價(jià)升高到M價(jià)，失去2個(gè)電子，亞硫酸鈉是還原劑，則根據(jù)電子得失守恒可知該反應(yīng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為3：b(3)①根據(jù)流程團(tuán)知電解時(shí)生成氫氣和NCla,推知?jiǎng)t電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH4C1+2HC1=^=?曲f+NGh。②冬G6易滾于水，不能利用水吸收氨氣，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；b、堿石灰不能吸收氨氣，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；c、