2020-2021高考化学复习《氯及其化合物》专项综合练习附详细答案
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2020-2021高考化学复习《氯及其化合物》专项综合练习附详细答案
一、高中化学氯及其化合物
1.(1)室温时,在下列物质中:①Na ②Cl2 ③Na2O ④FeCl2溶液⑤NaHCO3 ⑥蔗糖
⑦NH3 ⑧NaCl晶体⑨HClO ⑩Fe(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)Na2O2与CO2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】③⑨③⑤⑧⑥⑦①④ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 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Na2SO4和BaSO4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)Na2O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; Na2O、NaHCO3、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、NH3,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)Na2O2与CO2的反应生成碳酸钠和氧气,发生反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=
2Na2CO3+O2;
(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Na2SO4和BaSO4沉淀,则发生反应的离子方程式为2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O;
(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
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,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CO2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。
2.现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H,它们之间的相互转化关系如图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。
请根据以上信息完成下列各题:
(1)写出下列物质的化学式:B_______、丙__________。
(2)写出黄绿色气体乙的一种用途___________,反应过程⑦可能观察到的实验现象是
______。
对应的化学方程式是_______。
(3)反应③中的离子方程式是_________。
【答案】Al HCl 杀菌消毒、强氧化剂、漂白白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Al+2OH- +2H2O=2AlO2-+3H2↑
【解析】
【分析】
金属A颜色反应为黄色证明A为金属Na,Na与水反应生成气体甲为H2,D为NaOH;金属B和氢氧化钠溶液反应产生H2,说明B为金属Al,黄绿色气体乙为Cl2,气体甲是H2,H2和Cl2反应生成丙为HCl,HCl溶于水得到的物质E为盐酸溶液,盐酸与金属C反应产生F溶液是金属氯化物,该氯化物与Cl2还可以反应产生G,G与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀H为Fe(OH)3,则G为FeCl3,推断物质F为FeCl2;判断C为Fe,以此解答该题。
【详解】
根据上述分析可知A是Na,B是Al,C为Fe,气体甲是H2,气体乙是Cl2,气体丙是HCl;D是NaOH,E是盐酸,F是FeCl2,G是FeCl3,H是Fe(OH)3。
(1)根据上述分析可知,物质B是Al,丙是HCl;
(2)黄绿色气体乙是Cl2,该物质可以与水反应产生HCl和HClO,HClO具有强氧化性,可作氧化剂,氧化一些具有还原性的物质,也用于杀菌消毒或用于物质的漂白;
(3)FeCl2与NaOH溶液发生反应:FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl,Fe(OH)2具有还原性,容易被溶解在溶液中的氧气氧化,发生反应:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,固体由白色迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,因此可观察到的实验现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;
(4)反应③是Al与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2和H2,反应的离子方程式为:2Al+2OH- +2H2O=2AlO2-+3H2↑。
【点睛】
本题是无机物推断,物质的颜色及转化关系中特殊反应是物质推断的突破口,再结合转化关系推断,需要学生熟练掌握元素化合物知识,试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。
3.物质A ~K 有如图的转化关系,其中D 、E 为气体单质,A 、H 为常见金属。
试回答(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出):
(1)写出下列物质的化学式:D 是________, I 是______。
(2)写出“C→F”反应的离子方程式:______________________________________。
(3)写出反应“J→K”的离子方程式:____________________________________。
(4)在溶液I 中滴入NaOH 溶液,可观察到的现象是______________________________。
【答案】H 2 FeCl 2 ()3+
3243Al 3NH H O=Al OH 3NH ⋅↓+++ ()33Fe 3OH =Fe OH ↓+-+ 产生白色沉淀,迅速变成灰绿色最后变成红褐色
【解析】
【分析】
黄绿色气体E 为Cl 2,红褐色沉淀K 为Fe(OH)3,金属H 与溶液B 反应得到I ,I 能被氯气氧化得到J ,J 与氢氧化钠反应得Fe(OH)3,可推知H 为Fe 、B 为盐酸、I 为FeCl 2,J 为FeCl 3,故B 为HCl 、气体单质D 为H 2,金属A 与盐酸反应得到C 为盐,能与氨气反应得到白色沉淀F ,且白色沉淀F 溶于氢氧化钠溶液得到G ,可推知A 为Al 、C 为AlCl 3、F 为Al(OH)3、G 为NaAlO 2,据此解答。
【详解】
(1)由上述分析可知,D 为H 2,I 为FeCl 2,
故答案为:H 2;FeCl 2;
(2)C 为AlCl 3,其与NH 3·
H 2O 反应生成氢氧化铝和氯化铵,其离子反应方程式为:()3+3243Al 3NH H O=Al OH 3NH ⋅↓+++;
故答案为:()3+
3243Al 3NH H O=Al OH 3NH ⋅↓+++; (3)J 为FeCl 3,其与NaOH 溶液反应生成氢氧化铁和氯化钠,其离子反应方程式为:()33Fe 3OH =Fe OH ↓+-+,
故答案为:()33Fe 3OH =Fe OH ↓+-
+; (4)I 为FeCl 2,其与NaOH 溶液反应会生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁极易被空气氧化而生成氢氧化铁,其现象为:产生白色沉淀,迅速变成灰绿色最后变成红褐色,
故答案为:产生白色沉淀,迅速变成灰绿色最后变成红褐色。
4.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+H2O(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】Cl2 HClO HCl Cl2+H2O=H++Cl-+HClO 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+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。
5.现有A、B、C、D四种气体,A是密度最小的气体,B在通常情况下呈黄绿色,把四种气体分别通入酸性硝酸银溶液中,通入B、D气体时立即出现白色沉淀,纯净的A可以在B中安静地燃烧,发出苍白色的火焰并生成D。
把无色无刺激气味气体C通入澄清石灰水时变浑浊。
(1)A 、B 、C 、D 的化学式分别为:
A_______;B______;C______;D_____。
(2)写出下列各反应的化学方程式:
A 与B_______;
B 与水_______。
【答案】H 2 Cl 2 CO 2 HCl 22H +Cl 2HCl 点燃 Cl 2+H 2O=HCl +HClO 【解析】
【分析】
A 是密度最小的气体即为氢气,
B 在通常情况下呈黄绿色即为氯气,纯净的A 可以在B 中安静地燃烧,发出苍白色的火焰并生成D 即氢气和氯气反应生成氯化氢气体的特征现象,即D 为氯化氢,把四种气体分别通入酸性硝酸银溶液中,通入B 、D 气体时立即出现白色沉淀,进一步验证B 为氯气,D 为氯化氢,无色无刺激气味气体
C 通入澄清石灰水时变浑浊即为二氧化碳气体。
【详解】
⑴A 是密度最小的气体即为氢气,A 为H 2;
B 在通常情况下呈黄绿色即为氯气,B 为Cl 2;
无色无刺激气味气体C 通入澄清石灰水时变浑浊即为二氧化碳气体,C 为CO 2;
纯净的A 可以在B 中安静地燃烧,发出苍白色的火焰并生成D 即生成HCl ,D 为HCl ; ⑵A 与B 反应方程式为:22H +Cl 2HCl 点燃;
B 与水反应方程式为:Cl 2+H 2O=HCl +HClO 。
【点睛】
①根据PV=nRT 可以推出ρP=RT M
,所以相同条件下,气体的密度和其摩尔质量呈正比,即相同条件下密度最小的气体即为氢气;②纯净的A 可以在B 中安静地燃烧,发出苍白色的火焰,这是氢气与氯气反应生成氯化氢反应。
6.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________、E________。
(2)写出下列反应的化学方程式(请注明反应条件):
A +H 2O : ____________________;
A → D : ____________________。
【答案】Cl 2 HClO HCl NaClO Cl 2+H 2O 垐?噲?HCl +HClO Cl 2+H 2
点燃2HCl 【解析】
【分析】
常温下,A 是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体,判断为Cl 2,A 、B 、C 、D 、E 都含X 元素,B 为HClO ,C 为NaCl ,D 为HCl , E 为NaClO ,依据推断出的物质结合物质性质回答问题。
【详解】
依据转化关系图分析,常温下,A 是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体,判断为Cl 2,A 、B 、C 、D 、E 都含X 元素,B 为HClO ,C 为NaCl ,D 为HCl , E 为NaClO ;
(1)根据以上分析,A 为Cl 2、B 为HClO ,D 为HCl ,E 为NaClO ;
(2)氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,化学方程式为:Cl 2+H 2O 垐?噲?HCl +HClO ; 氯气可以与氢气反应生成氯化氢,反应方程式为:22Cl +H 2HCl 点燃。
7.某待测溶液(阳离子为Na +)中只可能含有SO 42-、SO 32-、Cl -、Br -、NO 3-、HCO 3-中的一种或若干种,进行下列实验(每次实验所加试剂均足量);回答下列问题:
(1)待测液中是否含SO 42-、SO 32-离子__________________________________________
(2)气体D 的化学式为____________,反应生成沉淀B 的离子方程式为:____________
(3)根据以上实验,待测液中肯定没有的离子__________________________;肯定存在的离子是_____________________。
【答案】一定有 SO 32-,而 SO 42- 可能存在可能不存在 NO HCO 3-+Ba 2++OH -= BaCO 3↓+H 2O Br - HCO 3-、SO 32-
【解析】
【分析】
待测液与氯化钡溶液反应生成沉淀A ,则溶液中可能含有SO 32-、SO 42-,向沉淀中加入稀硝酸生成气体D ,白色沉淀D ,因为亚硫酸钡具有还原性,能够与硝酸反应生成硫酸钡和一氧化氮气体,而硫酸钡不溶于硝酸,所以溶液中一定存在SO 32-,可能存在SO 42-;溶液A 中加入过量的NaOH 溶液得到白色沉淀B ,则溶液中一定含有HCO 3-,白色沉淀B 为
BaCO3;溶液B中加入氯水,得无色溶液,溶液中一定不存在Br-;溶液B中加入硝酸银、硝酸溶液得到白色沉淀,白色沉淀为AgCl,说明滤液B中含有Cl-,因为加入氯化钡溶液引入Cl-,不能确定原溶液中是否含有Cl-;据以上分析解答。
【详解】
待测液与氯化钡溶液反应生成沉淀A,则溶液中可能含有SO32-、SO42-,向沉淀中加入稀硝酸生成气体D,白色沉淀D,因为亚硫酸钡具有还原性,能够与硝酸反应生成硫酸钡和一氧化氮气体,而硫酸钡不溶于硝酸,所以溶液中一定存在SO32-,可能存在SO42-;溶液A 中加入过量的NaOH溶液得到白色沉淀B,则溶液中一定含有HCO3-,白色沉淀B为BaCO3;溶液B中加入氯水,得无色溶液,溶液中一定不存在Br-;溶液B中加入硝酸银、硝酸溶液得到白色沉淀,白色沉淀为AgCl,说明滤液B中含有Cl-,因为加入氯化钡溶液引入Cl-,不能确定原溶液中是否含有Cl-;
(1)根据以上分析可以知道,待测液中一定有 SO32-,而 SO42- 可能存在可能不存在;
答案是: 一定有 SO32-,而 SO42- 可能存在可能不存在;
(2)根据分析可以知道,气体D的化学式为NO;碳酸氢根离子与钡离子、氢氧根离子生成碳酸钡,反应生成沉淀B的离子方程式为:HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O;
答案是: NO;HCO3-+Ba2++OH-= BaCO3↓+H2O;
(3)根据分析可以知道,待测液中一定不存在的离子为Br-;肯定存在的离子为: HCO3-、SO32-;
答案是: Br-;HCO3-、SO32-。
8.常温、常压下X2、Y2、Z2三种气体有如下转化关系:
(1)X2、Y2、Z2分别是___________、___________、__________(填化学式)
(2)Z2与X2Y反应的化学方程式为_________________.
(3)Z2与NaOH溶液反应的离子方程式为________________.
【答案】H2 O2 Cl2 Cl2+H2O=HCl+HClO 2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O
【解析】
【详解】
X2、Y2、Z2三种气体,Y2和Z2都能与X2点燃反应,一个呈液态为水,一个产生苍白色火焰为氯化氢气体;所以X2为氢气;Y2为氧气、Z2为氯气;氯气与水反应的方程式为
Cl2+H2O==HCl+HclO;2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O;2OH-+Cl2==Cl-+ClO-+H2O
9.A、B、C、D是高中阶段学习的四种物质,单质A在单质B中燃烧产生苍白色的火焰,产物溶于水得到常见的强酸。
化合物C、D是刚学过的两种有重要用途的物质,化合物C
具有强氧化性、漂白性,是单质B与水反应的产物之一。
化合物D是淡黄色物质,可用于呼吸面具,可由一种活泼金属与氧气燃烧得到。
回答下列问题:
(1)单质A与单质B反应的化学方程式:__________。
(2)单质B与水反应的化学方程式:_____________。
(3)D用于呼吸面具中,发生反应的化学方程式:_________。
(4)C与NaOH溶液反应的化学方程式:_____。
【答案】H2+Cl22HCl Cl2+H2O=HCl+HClO 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O =4NaOH+O2↑ HClO+NaOH=NaClO+H2O
【解析】
【分析】
根据单质A在单质B中燃烧产生苍白色的火焰可知A为H2,B为Cl2;根据化合物D是淡黄色物质,可用于呼吸面具可知D为Na2O2,根据化合物C具有强氧化性、漂白性,是单质B与水反应的产物之一可知C为HClO。
【详解】
(1)氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,反应的化学方程式为H2+Cl22HCl,故答案为:H2+Cl22HCl;
(2)氯气和水反应生成生成盐酸和次氯酸,反应的化学方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO,故答案为:Cl2+H2O=HCl+HClO;
(3)过氧化钠能与人呼吸出的二氧化碳和水反应生成氧气,可供人呼吸,常用于呼吸面具中,发生反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O =4NaOH+
O2↑,故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O =4NaOH+O2↑;
(4)HClO是弱酸,能与NaOH溶液发生中和反应生成次氯酸钠和水,反应的化学方程式为HClO+NaOH=NaClO+H2O,故答案为:HClO+NaOH=NaClO+H2O。
【点睛】
单质A在单质B中燃烧产生苍白色的火焰、化合物D是淡黄色物质,可用于呼吸面具,可由一种活泼金属与氧气燃烧得到是解答的突破口。
10.X,Y,Z三种元素,它们具有下述性质:
(1)X,Y,Z的单质在常温下均为气体;
(2)X的单质可以在Z的单质中燃烧,燃烧时生成化合物XZ;
(3)化合物XZ极易溶于水,并电离出X+ 和Z -,其水溶液可使蓝色石蕊试纸变红;
(4)2分子X的单质可与1分子Y的单质化合,生成2分子X2Y,X2Y在常温下液体;(5)Z的单质溶于X2Y中,所得溶液具有漂白作用。
根据上述事实,试判断X,Y,Z各是什么元素,XZ和X2Y各是什么物质:
X(_______________),Y(_______________)Z(________________),
XZ(_______________) X2Y(_______________)。
【答案】H O Cl HCl H2O
【解析】
【分析】
结合物质的性质、反应的实验现象分析解答。
【详解】
XZ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,溶液呈酸性,则X为氢元素,X单质为H2;结合X的单质在Z的单质中燃烧生成XZ,可知Z为Cl元素,Z的单质为Cl2,故XZ为HCl;2个H2分子能与1个Y2分子化合成2个X2Y分子,X2Y常温下为液体,则X2Y为H2O,说明Y为O元素;Cl2溶于H2O中,反应生成HCl和HClO,HClO 具有漂白作用,符合题意;根据上述分析,X为H,Y为O,Z为Cl,XZ为HCl,X2Y为
H2O,故答案为:H;O;Cl;HCl;H2O。
11.电石浆是氯碱工业中的一种废弃物,其大致组成如表所示:
成分CaO SiO2Al2O3Fe2O3MgO CaS 其它不溶性的物质
质量分
数/%
65~66 3.5~5.0 1.5~3.50.2~0.80.2~1.1 1.0~1.823~26
用电石浆可生产无水CaCl2,某化工厂设计了以下工艺流程:
已知氯化钙晶体的化学式是CaCl2·6H2O;H2S是一种酸性气体,且具有还原性。
(1)反应器中加入的酸应选用______________。
(2)脱色槽中应加入的物质X是__________;设备A的作用是__________;设备B的名称为__________;设备C的作用是_______________。
(3)为了满足环保要求,需将废气H2S通入吸收池,下列物质中最适合作为吸收剂的是
_______(填序号)。
反应的化学方程式为____________________________。
A.水 B.浓硫酸 C.石灰乳 D.硝酸
(4)将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是______________________。
【答案】盐酸活性炭蒸发浓缩过滤器脱水干燥 C Ca(OH)2+H2S=CaS+2H2O 对母液回收利用,降低废弃物排放量,提高经济效益
【解析】
【分析】
电石浆加入酸,其中含有的氧化钙,氧化铝、氧化铁、氧化镁、硫化钙溶于酸,经沉降后过滤得到滤渣为二氧化硅和不溶性杂质,加入活性炭脱色过滤后,在A中蒸发浓缩得到晶
体,B中过滤得到晶体,通过C脱水干燥得到产品。
【详解】
(1)因目的是生产CaCl2,在处理过程中不引入新的杂质离子,所以反应器中加入的酸应选用盐酸;
(2)活性炭具有吸附性,故脱色槽中应加入的物质X是活性炭;从A装置后面看是结晶池,则在A中可进行的操作是溶液脱水,A为蒸发浓缩;从B中有母液出来,则B为过滤器;B中得到晶体,所以需要脱水干燥,才能得到CaCl2产品,故设备C的作用是脱水干燥;
(3)H2S为酸性气体,应用碱液吸收,应该选石灰乳,该反应的化学方程式为
Ca(OH)2+H2S=CaS+2H2O,故合理选项是C;
(4)设备B中产生的母液中含有氯化物,经回收利用,不仅可以降低废弃物排放量,而且可以提高经济效益,故将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是对母液回收利用,降低废弃物排放量,提高经济效益。
【点睛】
本题以“用电石浆可生产无水CaCl2”为载体,考查实验基本操作和技能,涉及工艺流程的理解、物质分离提纯、元素化合物性质等,是对学生综合能力的考查,需要学生基本知识的基础与分析问题、解决问题的能力。
12.综合利用海水资源是一个重要的研究课题,下面是工业上用海水制备食盐、纯碱、金属镁、溴等物质的一种流程:
完成下列填空
(1)实验室提纯粗盐的实验操作依次为:取样、________、________、加热浓缩、
__________、__________、烘干。
(2)气体X是______(填化学式),溶液II中发生反应的化学方程式是:________________.
(3)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加
_______________。
(4)若在母液中通入氯气可提取海水中的溴,反应的离子方程式为
______________________。
【答案】溶解过滤结晶过滤(或过滤;洗涤) NH3
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl HNO3、AgNO3 Cl2+2Br- =Br2+2Cl-
【解析】
【分析】
海水蒸发浓缩结晶,过滤分离出粗盐和母液,粗盐经溶解、过滤、加热浓缩、结晶等操作提纯得到精盐,向其饱和溶液中先通入NH3,然后通入CO2,发生反应得到NaHCO3、
NH4Cl,把NaHCO3过滤出来,加热使其分解得到纯碱Na2CO3;向分离出NaCl的母液中加入石灰乳,反应产生Mg(OH)2沉淀,经过滤、洗涤后向沉淀中加入盐酸,反应得到
MgCl2,将MgCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到MgCl2晶体,再在HCl气氛中加热氯化镁晶体得到无水氯化镁,然后电解无水氯化镁,制取得到金属Mg。
【详解】
(1)从海水中得到的粗盐中含有杂质,提纯的主要步骤:①先取样;②溶解,将粗盐逐渐加入盛有水的烧杯里,边加边用玻璃棒搅拌(玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解),直到粗盐不再溶解时为止,观察所得食盐水是否浑浊;③过滤,过滤食盐水,仔细观察滤纸上剩余物及滤液颜色,如滤液浑浊,应再过滤一次;④蒸发浓缩,再结晶,把所得滤液倒入蒸发皿,用酒精灯加热,待蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热蒸干;⑤再过滤,直到晶体上不再有杂质为止,故操作步骤为溶解;过滤;加热浓缩;结晶;过滤(或过滤;洗涤);
(2)为了增大水溶液中HCO3-的浓度,便于析出NaHCO3晶体,结合CO2在水中溶解度不大,而容易溶于碱的性质,向饱和食盐水中先通入氨气,再通入二氧化碳即可生成碳酸氢钠固体,反应方程式为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;
(3)碳酸钠中若含有氯化钠,则其水溶液中含有Cl-,可根据AgCl既不溶于水,也不溶于酸的性质检验,Cl-的检验方法:取少量试样溶于水后,再滴加硝酸酸化的硝酸银,若有白色沉淀生成,证明含有NaCl,否则不含NaCl;
(4)氯气具有氧化性,其氧化性强于溴单质,氯气能氧化溴离子,反应实质为:Cl2+2Br-
=Br2+2Cl-。
【点睛】
本题以海水资源的综合利用为线索,考查了物质的分离提纯、化学实验基本操作、离子的检验及离子方程式的书写等知识。
掌握元素及化合物的知识及氧化还原反应规律是解题关键,充分体现了化学是一门实验性学科的特点,要充分重视实验教学。
13.氯化磷酸三钠[(Na3PO4·12H2O)4·NaOCl]具有良好的洗涤、去污和消毒杀菌功能。
以湿法磷酸(含杂质Fe3+,Al3+及H2SiF6等)为原料制取氯化磷酸三钠的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“一次中和”生成Na2HPO4的化学方程式为____________________________________;反应需保温20min,使沉淀颗粒长大,其目的是___________________________________。
(2)“二次中和”不用Na2CO3溶液,其可能原因是_________________________________。
(3)制备NaClO的离子方程式为__________________________________________________。
(4)“低温结晶”时,控制温度不超过60℃的目的是________________________________。
(5)“过滤2”所得母液中溶质主要有_____________________________________和NaClO。
【答案】H3PO4+Na2CO3=Na2HPO4+CO2↑+H2O 便于沉淀过滤除去不能使Na2HPO4转化成Na3PO4,也可能是防止引入大量Na2CO3、NaHCO3 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 防止氯化磷酸三钠受热分解,有效成分含量降低 NaCl、Na3PO4
【解析】
【分析】
(1)磷酸的酸性强于碳酸,根据一次“中和”生成Na2HPO4,说明“中和”H3PO4中的2个H,后面操作是过滤,因此沉淀颗粒长大,其目的是便于沉淀过滤除去,据此分析;(2)“二次中和”不用Na2CO3,其原因可能是Na2CO3与Na2HPO4不发生反应,根据流程的目的,也可能是防止引入新杂质,据此分析;
(3)根据氯气与NaOH反应进行分析;
(4)可能是防止产品受热分解;
(5)根据流程前后进行分析;
【详解】
(1)磷酸的酸性强于碳酸,根据流程得到Na2HPO4,因此反应方程式为H3PO4+
Na2CO3=Na2HPO4+CO2↑+H2O;“一次中和”后进行过滤,因此保温20min,使沉淀颗粒长大,其目的是便于沉淀过滤除去;
答案:H3PO4+Na2CO3=Na2HPO4+CO2↑+H2O;便于沉淀过滤除去;
(2)“二次中和”不用Na2CO3溶液,而采用NaOH,可能是Na2HPO4不与Na2CO3反应生成Na3PO4,因为制备的是氯化磷酸三钠,根据流程,推出不用Na2CO3,可能是防止引入大量的杂质;
答案:不能使Na2HPO4转化成Na3PO4,也可能是防止引入大量Na2CO3、NaHCO3;
(3)Cl2能与NaOH发生Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
答案:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(4)控制温度不超过60℃的目的是防止氯化磷酸三钠受热分解,有效成分含量降低;
答案:防止氯化磷酸三钠受热分解,有效成分含量降低;
(5)根据(4)除生成NaClO外,还生成 NaCl,反应步骤得到溶液为氯化磷酸三钠、NaCl,还有部分未反应的Na3PO4和NaClO,因此母液中含有溶质为NaCl、NaClO、Na3PO4;
答案:NaCl、Na3PO4。
14.(1)通常用小苏打的饱和溶液除去CO2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Cl2。
把溶液蒸干后灼烧最后残留的物质是
____。
【答案】NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑ H2O+Na2CO3+CO2═2NaHCO3; 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、Br2和I2,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
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑;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H2O+Na2CO3+CO2═2NaHCO3,
故答案为:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑;H2O+Na2CO3+CO2═2NaHCO3;
(2)向溴化钠、碘化钠的混合物溶液中通入足量氯气后,可发生如下反应:
2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2
2NaI+Cl2=2NaCl+I2
溶液蒸干时,Br2易挥发,I2易升华,那么最后剩余的固体是NaCl,
故答案为:NaCl。
15.双氧水和84消毒液是生活中常用的两种消毒剂,了解物质的性质是科学合理使用化学品的基础和前提。
请回答下列问题:
(1)某同学设计如下实验研究H2O2的性质
①从理论上看H2O2既有氧化性又有还原性,具有还原性的原因是__________。
②能证明H2O2具有还原性的实验是_____(填序号)。
可作为证据的实验现象是_____(填字母序号)。
(2)84消毒液的有效成分为NaClO
①将Cl2通入NaOH溶液中可制得84消毒液,化学反应方程式为__________。
② 84消毒液不能用于钢制器具的消毒,原因是NaClO具有_________ 性。
③ 84消毒液的溶液在浸泡餐具过程中,因吸收空气中CO2消毒杀菌能力增强,其中发生的化学反应符合规律: ______+ ______ = ______+ _____ (填物质类别
.....)
(3)2016年巴西奥运会期间,由于工作人员将84消毒液与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。
一种可能的原因是NaClO与H2O2反应产生O2促进藻类快速生长。
①该反应说明氧化性:NaClO_______ H2O2的(填“>”或“<”)。
②当有0.1mol O2生成时,转移电子_______mol
【答案】过氧化氢中氧元素的化合价为-1,化合价可升高被氧化,具有还原性 1 ab Cl2 + 2NaOH = NaCl+NaClO+H2O 氧化性酸盐酸盐 > 0.2
【解析】
【详解】
(1)①H2O2分子中,O呈-1价,且可升高被氧化,故H2O2具有还原性;。