第8讲 氯及其化合物-19-2024版高考完全解读 化学 (新高考)

第三章非金属及其化合物
第8讲氯及其化合物
1.(2022·全国甲卷·7)化学与生活密切相关。

下列叙述正确的是( )。

A.漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果
B.温室气体是形成酸雨的主要物质
C.棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物
D.干冰可用在舞台上制造“云雾”
答案：D
解析：本题考查化学与STSE。

漂白粉中的Ca(ClO)2能与盐酸反应生成有毒的Cl2,所以二者不可混用,A错误;温室气体主要有CO2、CH4、氟利昂等,而形成酸雨的物质主要为SO2和氮氧化物,B错误;棉花、麻的主要成分是纤维素,属于碳水化合物,蚕丝的主要成分是蛋白质,不属于碳水化合物,C错误;干冰升华吸热,使周围空气温度降低,进而使空气中的水蒸气液化为小水滴,产生“云雾”现象,D正确。

2.(2022·河北卷·8)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。

合成LiBr工艺流程如图:
下列说法错误的是( )。

A.还原工序逸出的Br
2
用NaOH溶液吸收,吸收液直接返回还原工序
B.除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离
C.中和工序中的化学反应为Li
2CO
3
+2HBr CO
2
↑+2LiBr+H
2
O
D.参与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶1
答案：A
解析：本题考查制备LiBr的工艺流程。

还原工序发生的反应为Br2+BaS BaBr2+S
↓,逸出的Br
2
用NaOH吸收后不能直接返回还原工序,否则会引入Na+,在后续工序中Na+不容易被除去,导致产品不纯,A错误;加入H2SO4后,会生成BaSO4沉淀,还原工序中还有S单质生成,则滤渣为S和BaSO4,单质S易溶于有机溶剂煤油,而BaSO4不溶于煤油,可用煤油进行组分分离,B正确;经过除杂工序后,滤液中主要溶质为
HBr,Li
2CO
3
与HBr反应生成LiBr、CO
2
和H
2
O,C正确;由得失电子守恒得
n(Br
2
)∶n(BaS)=1∶1,由Ba2+和S O42-的反应关系可得n(BaS)∶n(H2SO4)=1∶1,D正确。

3.(2023·广东汕头质检)海带提碘是工业碘的主要来源之一,某提取工艺流程(部分产物已省略)如图:
下列说法错误的是( )。

A.NaNO
2
可将I-氧化为I2
B.“洗脱”时发生反应3I
2+6OH-I O3-+5I-+3H
2
O
C.活性炭不仅能够吸附I
2
,还可以循环使用
D.浓缩碘溶液中的碘可以用酒精萃取
答案：D
解析：NaNO2可将I-氧化为I2,自身被还原为NO,A项正确;活性炭能够吸附I2,“洗脱”时发生反应3I2+6OH-I O3-+5I-+3H2O,活性炭还可以循环使用,B、C两项正确;酒精与水互溶,不能用酒精萃取浓缩碘溶液中的碘,D项错误。

4.(2021·广东卷·17节选)含氯物质在生产生活中有重要作用。

1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。

1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。

(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式
为。

答案：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
解析：实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)
MnCl
2+Cl
2
↑+2H
2
O。

(2)实验室制取干燥Cl2时,净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为。

答案：cdbae
解析：实验室制得的Cl 2中含有HCl 、H 2O ,可依次通过饱和食盐水、浓硫酸分别除去HCl 、H 2O ,再收集Cl 2并进行尾气处理,因此装置的接口连接顺序为cdbae 。

(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中 已分解。

检验此久置氯水中Cl -存在的操作及现象是 。

答案：HClO 取少量样品于试管中,先加入过量稀HNO 3酸化,再加入几滴AgNO 3溶液,若有白色沉淀生成,则该久置氯水中存在Cl -
解析：氯水中能使品红溶液褪色的物质是HClO ,氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中HClO 已分解。

检验久置氯水中Cl -存在的方法是取少量样品于试管中,先加入过量稀HNO 3酸化,再加入几滴AgNO 3溶液,若有白色沉淀生成,则该久置氯水中存在Cl -。

5.(2023·北京西城区模拟)向含有NaOH 的NaClO 溶液中逐滴滴入FeSO 4溶液,滴加过程中溶液的pH 随FeSO 4溶液的体积的变化曲线及实验现象如表所示。

变化曲线 实验现象
i.A →B 产生红褐色沉淀 ii.B →C 红褐色沉淀的量增多 iii.C →D 红褐色沉淀的量增多 iv.D 点附近产生有刺激性气味的气体
v.D →E 红褐色沉淀的量略有增多
资料:i.饱和NaClO 溶液的pH 约为11 ii.K sp [Fe (OH )3]=2.8×10-39
(1)Cl 2和NaOH 溶液制取NaClO
的离子方程式是。

答案：Cl 2+2OH -Cl -+ClO -+H 2O
(2)A 点溶液的pH 约为13,主要原因是 。

答案：溶液中含有NaOH ,NaOH 电离出OH -使溶液的pH 约为13
(3)结合离子方程式解释A →B 溶液的pH 显著下降的主要原因: 。

答案：A →B 发生反应ClO -+2Fe 2++4OH -+H 2O Cl -+2Fe (OH )3↓,消耗OH -,使溶液的pH
显著下降
(4)NaClO 溶液中含氯各微粒的物质的量分数与pH 的关系如图。

①M 点溶液含氯的微粒有 。

②C 点附近生成红褐色沉淀的主要反应的离子方程式是 。

答案：①ClO-、HClO、Cl-
②HClO+2Fe2++5H
2O2Fe(OH)
3
↓+Cl-+5H+
(5)检验iv中气体的方法是。

答案：用湿润的淀粉碘化钾试纸检验气体,试纸变蓝
(6)A→D的过程中,溶液的pH一直下降,原因是。

答案：Fe2+向Fe(OH)3转化时消耗了NaOH、H2O电离的OH-,c(OH-)减小,c(H+)增大,pH 一直下降
(7)整个滴加过程中发生的反应与、微粒的浓度等有关。

答案：反应物的相对用量(或氧化剂的种类)
6.(2023·湖北十一校联考)四氯化锡(SnCl4)是合成有机锡化合物的原料,制备SnCl4的装置如图所示。

有关信息如表:
化学式Sn SnCl2SnCl4
熔点/℃232246-33
沸点/℃ 2 260652114
其他性质银白色固体金
属
无色晶体,Sn2+易被Fe3+、I2等氧化为
Sn4+
无色液体,易水解生成
SnO2·x H2O
(1)仪器A的名称为,装置甲中发生反应的离子方程式为。

答案：蒸馏烧瓶2Mn O4-+16H++10Cl-2Mn2++5Cl2↑+8H2O
解析：仪器A是蒸馏烧瓶,装置甲中浓盐酸和高锰酸钾不加热反应产生氯气。

装置乙除去氯气中的氯化氢气体,装置丙干燥氯气,防止生成的四氯化锡水解。

装置丁中锡熔化后与氯气反应,装置戊冷凝收集四氯化锡。

碱石灰一方面吸收未反应的氯气,一方面防止空气中的水蒸气进入装置戊导致四氯化锡水解。

装置甲中浓盐酸和高锰酸钾不加热反应产生氯气。

(2)如缺少装置丙,丁处主要副反应的化学方程式为。

答案：SnCl4+(2+x)H2O SnO2·x H2O↓+4HCl
解析：如缺少装置丙,则水蒸气会进入装置丁,导致生成的四氯化锡水解。

(3)加热装置丁,锡熔化,与Cl2反应,产物有SnCl4和SnCl2,为了确认装置丁中生成的
SnCl
2
,可选用以下试剂(填字母)检验。

A.稀盐酸
B.酸性高锰酸钾
C.加入有KSCN的FeCl
3
溶液
答案：C
解析：可以根据Sn2+的还原性确定氯化亚锡的存在。

(4)装置丁中反应需要通入过量的Cl2,并控制温度在232~652 ℃范围,控制温度目的是。

答案：加快反应速率,并防止产品中带入SnCl2
解析：装置丁中可能会产生氯化亚锡,增加通入氯气的量可以减少氯化亚锡的产生。

而控制温度可以避免生成的氯化亚锡进入装置戊。

(5)可以通过的现象判断装置丁中的反应已经完成。

若制得的
SnCl
4
显黄色,可能的原因是。

答案：戊中冷凝管不再有液体滴下溶解了氯气
解析：如装置丁中反应结束,则装置丁中会有少量的氯化亚锡存在,但是冷凝管处不会有氯化锡冷凝回流,可以此为判断反应结束的标准。

由于氯气的溶解,会导致四氯化锡显示黄色。

(6)利用沉淀滴定法测定产品中Sn2+的含量,方案如下:
准确称取m g产品于锥形瓶中,用蒸馏水溶解,X溶液作指示剂,用b mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定,滴定终点时消耗硝酸银溶液V1 mL,由此可计算产品中Sn2+的质量分数。

参考表中的数据,X溶液最好选用的是(填字母)。

A.NaCl溶液
B.NaBr溶液
C.NaCN溶液
D.Na
2CrO
4
溶液
难溶物AgCl AgBr AgCN Ag2CrO4颜色白浅黄白砖红
K sp 1.77×
10-10
5.35×
10-13
2.7×
10-16
1.12×
10-12
乙同学认为甲同学测得的Sn2+含量可能会偏高,理由。

答案：D Ag+也能氧化Sn2+,导致消耗的硝酸银溶液偏多
解析：硝酸银溶液应先将氯离子沉淀完全,再与指示剂反应,并伴随明显的现象指示反应终点。

铬酸钠可以和硝酸银形成砖红色沉淀,现象明显。

并且铬酸根结合银离子的能力弱于氯离子,可以作滴定的指示剂。

由于Sn2+可以被Ag+氧化,会导致消耗的硝酸银偏多,测得的Sn2+含量偏高。