备战高考化学——氯及其化合物的综合压轴题专题复习及详细答案

备战高考化学——氯及其化合物的综合压轴题专题复习及详细答案
一、 高中化学氯及其化合物
1．已知Cl 2在70℃的NaOH 水溶液中，能发生氧化还原反应后可生成NaClO 与NaClO 3现有63.9g Cl 2，将其通入到足量70℃的NaOH 水溶液中，反应完全后测得溶液中NaClO 与NaClO 3的物质的量比为4：1，并得到500mL 溶液。

（1）写出Cl 2在70℃的NaOH 水溶液中发生上述反应的化学方程式______。

（2）计算完全反应后溶液中NaClO 、NaClO 3物质的量浓度____、______。

【答案】9Cl 2+14NaOH=4NaClO+NaClO 3+9NaCl+7H 2O 0.8mol/L 0.2mol/L
【解析】
【分析】
先通过氯元素化合价的对比判断NaClO 与NaClO 3是氧化产物，氯气得电子化合价降低的产物是还原产物，所以还原产物是氯化钠，根据氧化还原反应中得失电子数相等配平方程式，从而得出反应中被氧化的Cl 2与被还原的Cl 2的物质的量之比。

【详解】
（1）该反应中NaClO 与NaClO 3是氧化产物，氯化钠是还原产物，反应完全后测得溶液中NaClO 与NaClO 3的物质的量比为4：1，根据氧化还原反应中得失电子数相等配平方程式，所以该方程式为：9Cl 2+14NaOH=4NaClO+NaClO 3+9NaCl+7H 2O ；
（2）49.7g Cl 2的物质的量为63.9g 71g /mol
=0.9mol ，根据反应9Cl 2+14NaOH=4NaClO+NaClO 3+9NaCl+7H 2O 可知，生成NaClO 与NaClO 3的物质的量分别为0.9mol 40.4mol 9⨯=、0.9mol 10.1mol 9
⨯=，完全反应后溶液中NaClO 、NaClO 3物质的量浓度分别为0.4mol 0.8/0.5mol L L =、0.1mol 0.2/0.5mol L L
=。

2．（1）室温时，在下列物质中：①Na ②Cl 2 ③Na 2O ④FeCl 2溶液 ⑤NaHCO 3 ⑥蔗糖 ⑦NH 3 ⑧NaCl 晶体 ⑨HClO ⑩ Fe(OH)2
属于碱性氧化物的是(用序号填写,下同) _______，属于酸的是_____，属于强电解质的是______，属于非电解质的是_______，能导电的是________。

（2）Na 2O 2与CO 2的反应化学方程式__________；
（3）向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液到中性，请写出发生反应的离子方程式 ______。

（4）制取漂白粉的反应化学方程式_________；其有效成分是_______；
【答案】③ ⑨ ③⑤⑧ ⑥⑦ ①④ 2Na 2O 2+2CO 2＝2Na 2CO 3+O 2 2H ++SO 42-+Ba 2++2OH -＝BaSO 4↓+2H 2O 2Cl 2+2Ca(OH)2=CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O Ca(ClO)2
【解析】
【分析】
(1)碱性氧化物：能与酸反应只生成一种盐和水，主要包括绝大多数金属氧化物；酸：电离时产生的阳离子全部都是氢离子的化合物；强电解质：在水溶液中或熔融状态下能发生完
全电离的化合物；非电解质：在水溶液中或熔融状态下不发生电离的化合物；能导电的物质有大多数金属单质或存在有自由移动电荷的物质；根据物质特点结合定义解答；
(3)向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液到中性，除生成水，还应该生成Na 2SO 4和BaSO 4沉淀；
(4)漂白粉的有效成分为次氯酸钙，利用氯气和冷的消石灰反应制取漂白粉。

【详解】
(1)Na 2O 能够与酸反应生成盐和水，属于碱性氧化物；HClO 电离产生的阳离子都是氢离子，属于酸； Na 2O 、NaHCO 3、NaCl 晶体在水溶液或者熔融状态下能完全电离而导电，都是化合物，都属于强电解质；蔗糖、NH 3，本身不能电离产生自由移动的离子，是化合物，都属于非电解质；钠含有自由电子，氯化亚铁溶液含有自由移动的离子，都能导电；故属于碱性氧化物的是③；属于酸的是⑨；属于强电解质的是③⑤⑧；属于非电解质的是⑥⑦；能导电的是①④；
(2)Na 2O 2与CO 2的反应生成碳酸钠和氧气，发生反应的化学方程式为2Na 2O 2+2CO 2＝2Na 2CO 3+O 2；
(3)向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液到中性，除生成水，还应该生成Na 2SO 4和BaSO 4沉淀，则发生反应的离子方程式为2H ++SO 42-+Ba 2++2OH -＝BaSO 4↓+2H 2O ；
(4)工业上利用氯气和冷的消石灰反应制取漂白粉，发生反应的化学方程式为
2Cl 2+2Ca(OH)2=CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O ，其有效成分是Ca(ClO)2。

【点睛】
电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物，例如酸、碱、盐、活泼金属氧化物等，凡在上述情况下不能导电的化合物叫非电解质，例如非金属氧化物、一些氢化物和一些有机物如蔗糖和酒精等；特别注意能导电的不一定是电解质，且非电解质的水溶液也可能导电，如CO 2的水溶液导电，是因为生成碳酸的缘故；另外电解质和非电解质都是化合物，既要排除单质又要排除混合物。

3．实验室迅速制备少量氯气可利用如下反应：KMnO 4＋HCl(浓)→KCl ＋MnCl 2＋Cl 2↑＋H 2O(未配平)，此反应常温下就可以迅速进行。

请回答下列问题：
（1）上述反应中被氧化的元素是_________。

当生成3.36L （标准状况下）Cl 2时，转移电子的物质的量为_________。

（2）如果上述化学方程式中KMnO 4化学计量数是1，则HCl 的化学计量数是_________。

（3）实验室通常利用MnO 2与浓盐酸共热反应制得氯气，据此可知KMnO 4、Cl 2、MnO 2三种物质的氧化性由强到弱的顺序为________。

（4）酸性KMnO 4溶液与Fe 2＋反应生成Mn 2＋，该反应的离子方程式是________。

（5）下列物质既有氧化性，又有还原性的是________（填字母代号）。

A ．I －
B ．HCl
C ．MnCl 2
D ．Cl 2
【答案】Cl 0.3mol 8 422KMnO MnO Cl >>
232425Fe MnO 8H 5Fe
Mn 4H O +-+++++=++ BCD 【解析】
【分析】
比较氧化还原反应中物质的氧化性和还原性时，若两物质在同一反应中，则满足氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物；若两物质在两个不同反应中时，可借助一个“桥”，即第三者产生联系，若找不到第三者，需比较反应条件，反应条件越高，氧化剂的氧化能力或还原剂的还原能力越弱。

【详解】
对于反应KMnO4＋HCl(浓)→KCl＋MnCl2＋Cl2↑＋H2O，KMnO4+5e-→MnCl2，2HCl-2e-→Cl2↑,依据电子守恒，则为2KMnO4+10e-→2MnCl2，10HCl-10e-→5Cl2↑，再考虑质量守恒，即可配平2KCl＋2MnCl2，最后配HCl。

因为前面配的只是表现出还原性的部分，生成(2KCl＋
2MnCl2)的部分表现出酸性，于是得出配平后的方程式为2KMnO4＋16HCl(浓) =2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；
(1)上述反应中，HCl中的Cl由-1价升高到0价，则被氧化的元素是Cl。

当生成3.36L（标
准状况下）Cl2时，n(Cl2)=
3.36L
22.4L/mol
=0.15mol，由Cl2—2e-，可得出转移电子的物质的量
为0.15mol×2=0.3mol；
答案为：Cl；0.3mol；
(2)上述化学方程式中，2KMnO4——16HCl；若KMnO4化学计量数是1，则HCl的化学计量数是8；
答案为：8；
(3)在2KMnO4＋16HCl(浓)==2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O反应中，氧化性KMnO4> Cl2；在MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中，氧化性MnO2> Cl2，那么KMnO4与MnO2的氧化性哪个更强？因为找不到可联系二者的物质，所以我们只能利用反应条件，前一反应不需条件，后一反应需加热，所以氧化性KMnO4>MnO2。

从而得出氧化性
KMnO4>MnO2>Cl2；
答案为：KMnO4>MnO2>Cl2；
(4)酸性KMnO4溶液与Fe2＋反应生成Mn2＋，该反应的离子方程式是5Fe2++MnO4-
+8H+==5Fe3++Mn2++4H2O；
答案为：5Fe2++MnO4-+8H+==5Fe3++Mn2++4H2O；
(5) A．I－化合价为最低价，只能失电子，即只具有还原性，A不合题意；
B．HCl中，H+具有氧化性，Cl-具有还原性，B符合题意；
C．MnCl2中，Mn2+价态既能升高又能降低，既具有氧化性又具有还原性，C符合题意；D．Cl2中，Cl的价态既能升高又能降低，D符合题意；
答案为：BCD。

【点睛】
判断物质具有的氧化性和还原性时，应从物质中含有的所有元素考虑，不可拘泥于一种元素，否则易得出错误的结论。

4．有A、B、C三种可溶性正盐，阴、阳离子各不相同，其阴离子的摩尔质量依次增大（按A、B、C的顺序），将等物质的量的A、B、C溶于水，所得溶液中只含有Fe3＋、K＋、SO42-、NO3-、Cl-五种离子，同时生成一种白色沉淀。

请回答下列问题：
（1）经检验，三种正盐中还含有下列选项中的一种离子，该离子是___。

A ．Na ＋
B ．Mg 2＋
C ．Cu 2＋
D ．Ag ＋
（2）若将A 、B 、C 三种正盐按一定比例溶于水后，所得溶液中只含有Fe 3+、SO 42-、NO 3-、K ＋四种离子且物质的量之比依次为1∶2∶3∶4，则A 、B 、C 三种正盐的物质的量之比为___。

【答案】D 1∶3∶2
【解析】
【分析】
等物质的量的A 、B 、C 溶于水，所得溶液中只含有Fe 3+、K +、24SO -、3NO -、Cl -五种离子，同时生成一种白色沉淀，A 、B 、C 三种可溶性正盐，阴、阳离子各不相同，其阴离子的摩尔质量依次增大，则A 为盐酸盐，B 为硝酸银，C 为硫酸盐；等物质的量混合，生成沉淀可能为AgCl ，则A 为FeCl 3，B 为AgNO 3，C 为K 2SO 4，以此来解答。

【详解】
（1）所给离子中只有Ag +和24SO -、3NO -
、Cl −三种阴离子中Cl −按1:1生成沉淀，其余所给阳离子均和三种阴离子不沉淀，则该离子是Ag +，
故答案为：D ；
（2）只含有Fe 3+、24SO -、3NO -、K +四种离子且物质的量之比依次为1:2:3:4，则若FeCl 3为1mol ，AgNO 3为3mol ，二者发生Ag ++Cl −═AgCl↓，K 2SO 4为2mol ，A 、B 、C 三种正盐的物质的量之比为1:3:2，
故答案为：1:3:2。

5．常温下，A 是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体，A 、B 、C 、D 、E 都含X 元素，其转化关系如图所示：
（1）请分别写出下列物质的化学式（如为溶液请填溶质的化学式）：
A________、B________、D________。

（2）写出下列反应的化学方程式或离子方程式（请注明反应条件）：
A ＋H 2O （离子方程式）：_____________；
A ＋石灰乳（化学方程式）：______________；
E 露置在空气中的第1个化学方程式：___________。

（3）漂白粉的有效成分是________（化学名称），保存漂白粉的方法__________、______________。

【答案】Cl 2 HClO HCl Cl 2＋H 2O=H ＋＋Cl －＋HClO 2Cl 2＋2Ca （OH ）2=CaCl 2＋Ca （ClO ）2＋2H 2O Ca （ClO ）2＋H 2O+CO 2=CaCO 3↓+2HClO 次氯酸钙 密封 干燥避光、冷暗处
【解析】
【分析】
由A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体，可知A为Cl2，Cl2与H2O反应生成HCl和HClO，HClO化学性质不稳定，光照条件下会分解为HCl和O2，由此可知，B为HClO，D为HCl，Cl2与石灰乳反应生成Ca(ClO)2、CaCl2、H2O，HCl与石灰乳反应会生成CaCl2和H2O，因H2O在图中存在分子式，故C不是H2O，由此可知，C为CaCl2，E为
Ca(ClO)2，以此解答本题。

【详解】
（1）由上述分析可知，A为Cl2；B为HClO；D为HCl；
（2）Cl2与H2O反应生成HCl和HClO，其离子方程式为：Cl2＋H2O=H＋＋Cl－＋HClO；
Cl2与石灰乳反应生成Ca(ClO)2、CaCl2、H2O，其化学反应方程式为：2Cl2＋2Ca（OH）
2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O；
Ca(ClO)2暴露在空气中会与空气中二氧化碳反应而变质，其反应的化学方程式为：Ca(ClO)2＋H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO；
（3）漂白粉的有效成分为次氯酸钙；因次氯酸钙会与空气中二氧化碳反应生成次氯酸，而次氯酸见光受热易分解生成氯化氢和氧气，氯化氢与碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳、水，从而使漂白粉最终变质为氯化钙，从而失去漂白效果，因此漂白粉需保存在干燥避光、冷暗处。

6．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单质中燃烧，生成物为XZ，其中火焰为苍白色；③XZ极易溶于水，电离出X+和Z﹣，其水溶液可使蓝色石蕊试液变红；④每2个X2分子可与1个Y2分子化合生成2个X2Y分子，X2Y在常温下为液体；⑤Z单质溶于X2Y中所得溶液具有漂白作用。

（1）推断元素符号X_____、Y_____、Z_____；
（2）化合物XZ的电子式为_____，X2Y属于_____（填离子化合物、共价化合物、共价分子）；
（3）写出XZ（写化学式）的电离方程式_____；写出XZ（写化学式）与Ca(ClO)2反应的化学方程式_____。

【答案】H O Cl 共价化合物 HCl=H++Cl- Ca(ClO)2+2HCl=2HClO+CaCl2
【解析】
【分析】
有X、Y、Z三种元素，由①X、Y、Z的单质在常温下均为气体、②X的单质在Z的单质中燃烧，生成XZ，燃烧时火焰呈苍白色、③XZ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可知，X为H，Z为Cl，XZ为HCl；由④两分子X的单质可与一分子Y的单质化合生成两分子X2Y，X2Y常温下为液体，则Y为O，X2Y为H2O；⑤X2Y为
H2O，Cl2溶于H2O中，反应生成HCl和HClO，HClO具有漂白作用；据以上分析进行解答。

【详解】
有X、Y、Z三种元素，由①X、Y、Z的单质在常温下均为气体、②X的单质在Z的单质中燃烧，生成XZ，燃烧时火焰呈苍白色、③XZ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可知，X为H，Z为Cl，XZ为HCl；由④两分子X的单质可与一分子Y的单质化合生成两分子X2Y，X2Y常温下为液体，则Y为O，X2Y为H2O；⑤X2Y为
H2O，Cl2溶于H2O中，反应生成HCl和HClO，HClO具有漂白作用；
（1）根据分析可知，X为H，Y为O，Z为Cl元素；
（2）XZ为HCl，HCl为共价化合物，其电子式为；X2Y为H2O，水分子中只含有共价键，属于共价化合物；
（3）XZ为HCl，属于强电解质，其电离方程式为：HCl=H++Cl﹣；HCl与Ca(ClO)2反应生成次氯酸和氯化钙，该反应的化学方程式为：Ca(ClO)2+2HCl=2HClO+CaCl2。

【点睛】
盐酸溶液显酸性，能够使紫色石蕊试液变红；氯水成分有：Cl2、 HCl、 HClO 、H2O等，溶液具有酸性、氧化性和漂白性，因此氯水能够使紫色石蕊试液变红（H+作用），后溶液褪色（HClO的漂白作用），而氯气本身没有漂白作用。

7．现有A、B、C三种气体，A是密度最小的气体，B在通常情况下呈黄绿色，纯净的A可以在B中安静地燃烧生成C，把气体B通入到适量石灰乳中可以得到白色浑浊物D。

请据此回答下列问题。

（1）写出下列各反应的化学方程式。

①将气体B通入到水中：_______________
②将气体B通入到NaOH溶液中：__________
③将气体B通入到石灰乳中：__________
（2）把三种气体分别通入到酸性硝酸银溶液中，出现白色沉淀的气体是____（用字母序号表示）。

（3）白色浑浊物D因具有漂白性又称为___，其有效成分为__。

【答案】Cl2＋H2O=HCl＋HClO Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O 2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O BC 漂白粉 Ca(ClO)2
【解析】
【分析】
A、B、C三种气体，A是密度最小的气体，应为H2，B在通常情况下呈黄绿色，应为Cl2，纯净的A可以在B中安静地燃烧生成C，则C为HCl，把Cl2通入到适量石灰乳中可以得到白色浑浊物D，则D为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物，结合物质的性质分析解答。

【详解】
根据上述分析，A为H2，B为Cl2，C为HCl，D为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物。

(1)①氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应的方程式为：Cl2+H2O⇌HCl+HClO，故答案为：Cl2+H2O⇌HCl+HClO；
②氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的方程式为：
Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O，故答案为：Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O；
③氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，反应的方程式为：
2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，故答案为：2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；(2)氯气溶于水会生成盐酸和次氯酸，盐酸能与硝酸银生成氯化银沉淀，HCl与硝酸银反应
生成氯化银沉淀，故答案为：BC；
(3)D为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物，因为具有漂白性又称为漂白粉；其有效成分为
Ca(ClO)2，在空气中容易与二氧化碳、水发生反应生成次氯酸：
Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO，故答案为：漂白粉；Ca(ClO)2。

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】N2 SO2 SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H＋ 4NH3+5O24NO+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+5O24NO+6H2O。

9．利用下图，可以从不同角度研究含氯物质的性质及其转化关系，图中甲～辛均含氯元素。

回答下列问题：
（1）丙的化学式为_______；从组成和性质上分析，丁属于_______（填“酸性”或“碱性”）氧化物。

（2）图中甲、乙、丁、戊中，属于电解质的是__________（填化学式）；根据氯元素的化合价判断，乙物质__________。

a 只有氧化性
b 既有氧化性又有还原性
c 只有还原性
d 既能做氧化剂也能做还原剂
（3）电解甲溶液制备己的化学反应为：甲+ H2O→己+H2↑，反应中甲与H2O的物质的量之比是______。

（4）庚是漂白粉的有效成分，用乙制取庚的化学反应方程式为_________。

（5）辛在MnO2催化下受热分解可用于制备一种常见气体，这种气体的化学式是____。

【答案】ClO2酸性 HCl 、HClO bd 1﹕4 2Cl2＋2Ca(OH)2=Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O O2【解析】
【详解】
(1)丙中氯元素的化合价为+4价，丙为氧化物，所以丙是二氧化氯；丁是+7价的含氯氧化物，为七氧化二氯，能与碱反应生成盐和水，为酸性氧化物，故答案为：ClO2；酸性；(2)常见的电解质为酸碱盐、水和活泼金属氧化物，甲为氯化氢，乙为氯气，丁为七氧化二氯，戊为次氯酸，属于电解质的为甲和戊；
乙为氯气，氯元素的化合价为0，处于氯元素的中间价态，既有氧化性又有还原性，既能做氧化剂也能做还原剂，故答案为：HCl、HClO；bd；
(3)甲为氯化氢，己为高氯酸，氯元素由﹣1价变为+7价，氢元素由+1变为0，根据得失电子数相等，n(HCl)：n(H2O)＝1：4，故答案为：1：4；
(4)庚为次氯酸钙，乙为氯气，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，反应方程式为：2Cl2+2Ca(OH)2＝Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O，故答案为：2Cl2+2Ca(OH)2＝
Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O；
(5)氯酸钾中的氯元素为+5价，且它在二氧化锰催化下会生成氯化钾和氧气，故答案为：
O2。

【点睛】
解答第3小题时要注意，氢元素由+1变为0，一个氢气分子含有两个氢原子，则生成一个氢气转移两个电子；在氧化还原反应配平时一定要注意物质分子式(离子)右下角标，例如O 从-2价变为0价，则生成一个氧气转移的电子数时4；C2O42-被氧化生成CO2，则一个
C2O42-被氧化失去的电子数是2。

10．实验室制取氯气的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。

结合氯气的物理性质，判断下列叙述中不正确是________________(填序号)。

①加热盛有二氧化锰、浓盐酸的烧瓶，瓶内充满黄绿色气体。

②氯气的密度比空气大，常用向上排空气法收集氯气。

③闻氯气气味时，用手轻轻在集气瓶口扇动，使极少量氯气飘进鼻孔。

④在充满氯气的集气瓶内加水，盖严后振荡，瓶内气体颜色变浅，液体变为黄绿色。

⑤氯气易液化，在低温和加压的条件下可以转变为液态(液氯)和固态。

⑥氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物。

【答案】⑥
【解析】
【分析】
结合氯气的物理性质和化学性质解题即可。

【详解】
①二氧化锰和浓盐酸混合加热可制得氯气，而氯气是黄绿色有强烈刺激性气味的有毒气体，故①正确；
②氯气易溶于水且与水反应，可根据其密度比空气大，选择向上排空气法收集氯气，故②正确；
③氯气是有毒气体，则闻氯气气味时，用手轻轻在集气瓶口扇动，使极少量氯气飘进鼻孔，故③正确；
④氯气溶于水所得氯水中含有氯气分子，则在充满氯气的集气瓶内加水，盖严后振荡，瓶内气体颜色变浅，液体变为黄绿色，故④正确；
⑤氯气的熔、沸点比较高，在低温和加压的条件下，氯气易转变为液态(液氯)和固态，故
⑤正确；
⑥氯气、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物，但氯水是氯气的水溶液，属于混合物，故⑥错误；
故答案为⑥。

11．按要求写出下列化学方程式：
(1)实验室可以用KClO3和浓盐酸反应制取氯气，写出发生反应的化学方程式并用双线桥表示电子转移方向和数目_____________。

(2)二氧化氯(ClO2)作为一种高效强氧化剂，可用KClO3和草酸(H2C2O4)，稀硫酸，水浴加热制备。

反应后产物中有ClO2、CO2和一种酸式盐，该反应的化学方程式为
________________。

(3)写出工业上制备漂白粉的化学方程式___________________________________。

【答案】 2KClO3+H2C2O4+2H2SO4
2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【解析】
【分析】
(1)氯酸钾与浓盐酸反应生成氯化钾、水和氯气，反应中只有Cl元素化合价发生变化，当有3mol Cl2生成时，转移5mol电子，据此分析解答；
(2)依据题意可知：KClO3和草酸(H2C2O4)在酸性条件下反应生成ClO2、CO2和KHSO4，据此书写反应的化学方程式；
(3)工业上用氯气与石灰乳反应制备漂白粉。

【详解】
(1)氯酸钾与浓盐酸反应生成氯化钾、水和氯气，反应的化学方程式：
KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O，反应中只有Cl元素化合价发生变化，当有3mol Cl2生成时，转移5mol电子，则电子转移的方向和数目用双线桥表示为
，故答案为：；
(2)依据题意可知：KClO3和草酸(H2C2O4)在酸性条件下反应生成ClO2、CO2和KHSO4，发生氧化还原反应，反应的化学方程式：2KClO3+H2C2O4+2H2SO4
2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O，故答案为：2KClO3+H2C2O4+2H2SO4
2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O；
(3)工业上氯气与石灰乳制备漂白粉，反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，反应的化学方程式：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，故答案为：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。

12．KMnO4和MnO2都是重要的化学物质，在实验室可以作氧化剂和催化剂。

某化学学习小组对两种物质的制备探究如下：
Ⅰ.MnO2的制备：
该学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO、MnCO3和Fe2O3)样品转化为纯MnO2的实验，其工艺流程如下：
请回答下列问题：
（1）第②步操作中，NaClO3氧化MnSO4的离子方程式为______________
（2）第③步操作中，最终得到的固体除NaClO3外，还一定含有下列物质中的________(填序号)。

a．NaCl b．NaClO c．NaOH d．NaClO4
（3）为得到纯净的MnO2，须将过滤后的MnO2合并后进行洗涤。

洗涤沉淀所用的玻璃仪器有______________。

（4）NaClO3和MnO2在一定条件下都可以氧化浓盐酸制取氯气，制取等量的氯气消耗NaClO3与MnO2的物质的量之比为__________。

Ⅱ.KMnO4的制备：
（5）实验室由二氧化锰制备高锰酸钾可分两步进行：
第一步：MnO2与KOH共熔并通入氧气：2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O；
第二步：通入CO2，可使K2MnO4发生歧化反应生成KMnO4和MnO2。

第二步完成反应时，转化为KMnO4的K2MnO4占其全部的百分率约为________(精确到
0.1%)。

【答案】2ClO3-+5Mn2++4H2O=Cl2↑+5MnO2↓+8H+ ac 烧杯、漏斗、玻璃棒 1∶3 66.7% 【解析】
【分析】
（1）NaClO3氧化MnSO4的离子方程式，根据得失电子守恒配平即可；
（2）图中告知反应条件为加热，且NaOH溶液过量，则通入Cl2所得的溶液一定含有NaClO3、NaCl、NaOH；
（3）洗涤沉淀所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；
（4）根据NaClO3-3Cl2，MnO2-Cl2计算，可求出该比例；
（5）根据3K2MnO4-2KMnO4计算即可。

【详解】
（1）NaClO3氧化MnSO4的离子方程式为2ClO3-+5Mn2++4H2O=Cl2↑+5MnO2↓+8H+；
（2）图中告知反应条件为加热，则发生反应Cl2+6NaOH Δ
5NaCl+NaClO3+3H2O，且NaOH
溶液过量，通入Cl2所得的溶液一定含有NaClO3、NaCl、NaOH，故选ac；（3）洗涤沉淀所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；
（4）根据反应NaClO3+6HCl(浓)=NaCl+3Cl2↑+3H2O，MnO2+4HCl(浓)Δ
MnCl2+Cl2↑+2H2O，
若要制取等量的氯气，消耗NaClO3与MnO2的物质的量之比为1：3；
（5）根据反应2CO2+3K2MnO4=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3可知，3份K2MnO4中有2份转化
为KMnO4，则转化为KMnO4的K2MnO4占其全部的2
3
，即66.7%。

13．17.4g MnO2与240 mL 10 mol/L(密度为1.10g/mL)的盐酸(足量)混合加热(不考虑盐酸挥发)，使其充分反应后，再向溶液中加入足量的AgNO3溶液。

（已知：
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O）
试求：(1)10 mol/L的盐酸的质量分数____________
(2)产生的气体在标准状况下的体积______________；
(3)产生沉淀的质量_________________。

【答案】33.2% 4.48L 287g
【解析】
【分析】
(1)根据c=1000
M
ρω
计算溶液的质量分数；
(2)先计算MnO2、HCl的物质的量，判断哪种物质过量，以不足量的物质为标准计算Cl2的物质的量及体积；
(3)根据Cl元素守恒，计算反应产生的AgCl沉淀的物质的量，然后根据m=n·M计算质量。

【详解】
(1)根据c=1000
M
ρω
可知该溶液的质量分数为
1036.5
ω
10001000 1.10
cM
ρ
⨯
==
⨯
=33.2%；
(2)n（MnO2）=m÷M=17.4g÷87g/mol=0.2mol，n(HCl)=0.24L×10mol/L=2.4mol，n(MnO2)：
n(HCl)=0.2mol：2.4mol=1：12，根据反应方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O可知
二者反应的物质的量的比是1：4，可见浓盐酸过量，反应产生
Cl2要以MnO2为标准，
n(Cl2)= n(MnO2)=0.2mol，所以产生的气体在标准状况下的体积
V(Cl2)=0.2mol×22.4L/mol=4.48L；
(3)反应反应后溶液中含有Cl-的物质的量为n(Cl-)=2.4mol-2×0.2mol=2mol，向反应后的溶液中加入足量的AgNO3溶液，发生反应Ag++Cl-=AgCl↓，则反应产生沉淀的质量n(AgCl)= n(Cl-)=2mol，则m(AgCl)=2mol×143.5g/mol=287g。

【点睛】
本题考查了物质的量的化学计算，包括物质的量在化学方程式计算的应用、物质的量浓度与质量分数的换算、反应物有过量时的计算等。

掌握基本概念及物质之间的反应转化关系是本题解答的关键，当物质发生反应，两种物质的质量或物质的量都给出时，首先要根据方程式中相应物质转化关系，判断哪种物质过量，然后以不足量的物质为标准计算。

14．在一定量的石灰乳中通入一定量的氯气，二者恰好完全反应（发生的反应均为放热反应）。

生成物中含有Cl－、C1O－、C1O3－三种含氯元素的离子，其中C1O－、C1O3－两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的曲线如图所示。

（1）t2时，Ca(OH)2与Cl2发生反应的总化学方程式为：_________________________。

（2）该石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量是______ mol。

（3）据分析，生成Ca(C1O3)2的反应是由温度升高引起的，通入Cl2的速度不同，C1O－和C1O3－的比例也不同。

若在原石灰乳中通入氯气的速度加快，则反应后
()
()3
ClO
ClO
n
n
-
-
____2（填“>”、“<”或“=”）；
若()()3ClO ClO n a n -
-
=，则n (C1－
)=_________mol （用含a 的代数式来表示）。

【答案】10Ca(OH)2＋10Cl 2＝2Ca(C1O)2＋Ca(C1O 3)2＋7CaCl 2＋10H 2O 5 ＜
5(5)3
a a ++ 【解析】
【分析】
【详解】 （1）在t 2时，共生成2molClO －和1molClO 3－，即氯气一共失去7mol 电子，所以应该也有氯气得到7mol 电子变为7molCl －
，所以可以写出Ca(OH)2与Cl 2发生反应的总化学方程式为10Ca(OH)2＋10Cl 2=2Ca(C1O)2＋Ca(C1O 3)2＋7CaCl 2＋10H 2O ；
（2）由（1）的反应方程式和图像中的数据，我们可以得到该石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量是5mol ；
（3）若在原石灰乳中通入氯气的速度加快，则反应温度升高得较快，根据题意则会生成更多的ClO 3-，则反应后()()3ClO ClO n n --
＜2；若()()3ClO ClO n a n --=，即()()3
ClO ClO n an --=，假设生成()ClO =b n -，则失去了bmol 电子，所以生成()3
b
ClO =a n -，失去了5b a mol 电子，故一共失去了(5+a)b a mol 电子，根据得失电子守恒，反应生成(5+a)b a
mol 氯离子，又因为体系中共有5mol 钙离子，则n （ClO -）+n （ClO 3-）+n （Cl -）=10mol ，即b+b a +()5a b a
+=10，解得b=5a 3a +，则n (C1－)= 5(5)3a a ++。

15．（1）通常用小苏打的饱和溶液除去CO 2中的HCl ，反应的化学方程式为_____，不能用苏打溶液的原因是____（用化学方程式表示）。

（2）在NaBr 与NaI 的混合液中通入过量的Cl 2。

把溶液蒸干后灼烧最后残留的物质是____。

【答案】NaHCO 3+HCl ═NaCl+H 2O+CO 2↑ H 2O+Na 2CO 3+CO 2═2NaHCO 3； NaCl
【解析】
【分析】
（1）氯化氢和碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水；碳酸钠与二氧化碳、HCl 都反应，所以不能用碳酸钠除去二氧化碳中的HCl ；
（2）向溴化钠、碘化钠的混合溶液中通入足量氯气之后，可生成NaCl 、Br 2和I 2，加热并将溶液蒸干，剩余固体为NaCl ．
【详解】
(1)氯化氢和碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应方程式为
NaHCO 3+HCl ═NaCl+H 2O+CO 2↑；碳酸钠与二氧化碳、HCl 都反应，所以不能用碳酸钠除去二氧化碳中的HCl ，碳酸钠和二氧化碳反应方程式为H 2O+Na 2CO 3+CO 2═2NaHCO 3，。