备战高考化学压轴题之氯及其化合物(备战高考题型整理,突破提升)含答案解析

备战高考化学压轴题之氯及其化合物(备战高考题型整理,突破提升)含答案解
析
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．Cl 2及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途．将氯气溶于水能形成氯气﹣氯水体系．
完成下列填空：
（1）氯原子最外层电子的电子排布式是__．与电子排布式相比，轨道表示式增加了对核外电子运动状态中__描述．
（2）氢、氯、氧三种元素各能形成一种简单阴离子，按离子半径由大到小的顺序排列这些离子__．
（3）氯气﹣氯水体系中，存在多个含氯元素的平衡关系，请分别用平衡方程式表示：__．已知HClO 的杀菌能力比ClO ﹣强，氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季差，可能原因是__（一种原因即可）．
（4）在氯水中，下列关系正确的是__（选填编号）．
a c （HClO ）+c （ClO ﹣）=c （H +）﹣c （OH ﹣）
b c （H +）=c （ClO ﹣）+c （Cl ﹣）+c （OH ﹣）
c c （HClO ）＜c （Cl ﹣）
d c （Cl ﹣）＜c （OH ﹣）
（5）ClO 2是一种更高效、安全的消毒剂，工业上可用ClO 2与水中的MnCl 2在常温下反应，生成MnO 2和盐酸，以除去水中Mn 2+，写出该反应的化学方程式（需配平）__．有人认为产物MnO 2和盐酸会继续反应生成氯气，这种认识对吗？__（填“对”或“错”），说明理由__．
【答案】3s 23p 5 自旋方向 Cl ﹣、O 2﹣、H ﹣ Cl 2（aq ）+H 2O 垐?噲?HClO+H ++Cl ﹣、
HClO 垐?噲?H ++ClO ﹣、Cl 2（g ）垐?噲?Cl 2（aq ） 夏季温度高，HClO 易分解，杀菌效果比在冬季差 bc 2ClO 2+5MnCl 2+6H 2O=5MnO 2+12HCl 错 MnO 2和浓盐酸加热的条件下才能反应
【解析】
【分析】
【详解】
（1）氯是17号元素，其最外层电子的电子排布式为253s 3p ，若用轨道表示式来描述，则
可以描述其电子的自旋方向；
（2）+H 相当于光秃秃的质子，2-O 填满了前两层电子，而-Cl 填满了前三层电子，半径由大到小为-2-+Cl >O >H ；
（3）首先氯气存在溶解—挥发平衡，即22Cl (g)Cl (aq)ƒ
，其次氯气还能和水发生可逆反应，即22Cl +H O HCl+HClO ƒ
，而HClO 是一个弱酸，存在电离平衡+-HClO H +ClO ƒ； 夏季和冬季最大的区别在温度，我们知道HClO 受热易分解，因此杀
菌效果变差；
（4）a.溶液中存在质子守恒---+c(OH )+c(Cl )+c(ClO )=c(H )，若要a 项成立除非-c(HClO)=c(Cl )，但是二者不可能相等，a 项错误；
b.该项即溶液中存在的质子守恒，b 项正确；
c.氯气和水反应得到等量的HCl 和HClO ，HCl 是强酸可以完全电离，因此溶液中-Cl 的量等于生成的HCl 的量，而HClO 是弱电解质部分电离，因此剩余的HClO 的浓度将小于-Cl 的浓度，c 项正确；
d.氯水呈酸性，因此溶液中的-c(OH )极低（室温下-7<10mol/L ），因此不可能出现--c(OH )>c(Cl )的情况，d 项错误；
答案选bc ；
（5）2ClO 作氧化剂，2+Mn 作还原剂，二者发生氧化还原反应
22222ClO +5MnCl +6H O=5MnO +12HCl ，该反应得到的盐酸较稀，且没有加热，因此不太可能被2MnO 继续氧化变成氯气，反应在这一步就停止了。

3．通常用的漂白粉是次氯酸钙，氯化钙和氢氧化钙所组成的水合复盐，是由Cl 2与消石灰
制成的。

有关反应如下：2Cl2+3Ca(OH)2→Ca(ClO)2·CaCl2·Ca(OH)2·H2O+H2O
（1）漂白粉的有效成分是_____________________；
（2）上述反应中，化合价有变化的元素是 _________ ；
（3）漂白粉在潮湿的空气中放置会慢慢失效，有关反应方程式为 _______，_______。

光照2HCl+O2↑【答案】Ca(ClO)2 Cl Ca(ClO)2+2H2O+2CO2 →Ca(HCO3)2+2HClO 2HClO−−−→
【解析】
【分析】
【详解】
(1)漂白粉是由Cl2与消石灰反应2Cl2+3Ca(OH)2=Ca(ClO)2·CaCl2·Ca(OH)2·H2O+H2O制成的，其组成是次氯酸钙，氯化钙和氢氧化钙所组成的水合复盐，其有效成分是Ca(ClO)2；
(2)由Cl2与消石灰反应2Cl2+3Ca(OH)2=Ca(ClO)2·CaCl2·Ca(OH)2·H2O+H2O中，化合价有变化的元素是Cl2中的Cl由0价变成Ca(ClO)2中+1价，CaCl2中的-1价，所以化合价有变化的元素是Cl；
(3)漂白粉在潮湿的空气中放置会慢慢失效，是因为Ca(ClO)2与空气中的水蒸气和二氧化碳反应，生成了HClO又分解了，所以反应的方程式为
光照2HCl+O2↑。

Ca(ClO)2+2H2O+2CO2→Ca(HCO3)2+2HClO；2HClO−−−→
4．KClO3和浓盐酸在不同温度下反应，发生以下两个反应。

其变化可表示为
反应1：2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O
反应2：KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O
(1)已知反应1的还原产物为黄绿色的二氧化氯，该反应中被还原的是_________（填化学式），产生0.1mol Cl2时，转移的电子的物质的量为_____。

(2)反应2中氧化产物和还原产物的物质的量之比是_____。

(3)上述反应中浓盐酸表现的性质是(填写编号)：反应1中为_________，反应2中为
_________。

①只有还原性②还原性和酸性③只有氧化性④氧化性和酸性
(4)将少量氯气通入NaBr溶液中，发生反应的离子方程式是Cl2+2Br-=2Cl-+Br2。

将少量氯气通入FeBr2溶液中，发生反应的离子方程式是Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，将少量氯气通入FeI2溶液中，发生反应的离子方程式是Cl2+2I-=2Cl-+I2，这个事实说明上述反应中具有还原性粒子I-、Br-、Cl-、Fe2+的还原性由强到弱的顺序是________，标况下，将22.4LCl2通入2L0.5 mol/L的FeBr2溶液中，发生反应的离子方程式_____________标况下，将22.4LCl2通入2 L0.5mol/L的FeI2溶液中，发生反应的离子方程式_____________。

【答案】KClO3 0.2mol 5：1 ②② I-＞Fe2+＞Br-＞Cl- 2Cl2+2Fe2++2Br-=2Fe3++4Cl-+Br2 Cl2+2I-=2Cl-+I2
【解析】
【分析】
(1)同一元素的物质发生氧化还原反应时遵循：高高低低规律。

(2)同一元素的物质发生氧化还原反应时，产物中元素的化合价规律是：可相聚，不相交。

(3)根据HCl中Cl元素的化合价在反应前后的特点分析；
(4)分析每个反应中还原剂、还原产物，利用还原性：还原剂＞还原产物分析比较物质还原性的强弱，当同一溶液有多种还原性微粒时，还原性强的先发生反应；然后根据通入Cl2的物质的量与物质还原性强弱反应先后书写反应的离子方程式。

【详解】
(1)在反应1：2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O中，KClO3得到电子变为ClO2，KClO3是氧化剂被还原，ClO2是还原产物；HCl失去电子变为Cl2，HCl是还原剂被氧化，Cl2是氧化产物，反应过程中每产生1mol Cl2，需转移2mol电子，则反应产生0.1mol Cl2时，转移的电子的物质的量为0.2mol；
(2)在反应2：KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O中KClO3作氧化剂，HCl作还原剂，Cl2既是氧化产物又是还原产物，每有3mol Cl2产生，反应中消耗1mol氧化剂KClO3，5mol还原剂HCl，转移5mol电子，所以反应2中氧化产物和还原产物的物质的量之比是5：1；
(3)在上述两个反应中，HCl中的Cl部分化合价升高，失去电子，被氧化，作还原剂，表现还原性，部分Cl在反应前后化合价不变，与金属阳离子结合形成盐，起酸的作用，所以两个反应中浓盐酸表现的性质是还原性和酸性，选项序号为②；
(4)将少量氯气通入NaBr溶液中，发生反应的离子方程式是Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，其中Br-作还原剂，Cl-是还原产物，说明还原性：Br-＞Cl-；将少量氯气通入FeBr2溶液中，发生反应的离子方程式是Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，其中Fe2+发生反应，而Br-未反应，说明还原性：Fe2+＞Br-；将少量氯气通入FeI2溶液中，发生反应的离子方程式是Cl2+2I-=2Cl-+I2，其中I-发生反应，而Fe2+未反应，说明还原性：I-＞Fe2+；综上所述可知，上述反应中具有还原性粒子I-、Br-、Cl-、Fe2+的还原性由强到弱的顺序是I-＞Fe2+＞Br-＞Cl-；标况下，将22.4LCl2通入2L0.5mol/L的FeBr2溶液中，n(Cl2)=1mol，n(FeBr2)=1mol，其中Fe2+为1mol，Br-2 mol，n(FeBr2)：n(Cl2)=1：1，首先发生反应：Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，1mol Fe2+反应消耗0.5mol Cl2，还有0.5mol Cl2剩余，会再与溶液中Br-发生反应：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，0.5 molCl2反应消耗1mol Br-，则总反应的离子方程式2Cl2+2Fe2++2Br-=2Fe3++4Cl-+Br2；标况下，将22.4LCl2通入2L0.5mol/L的FeI2溶液中，n(Cl2)=1mol，n(FeI2)=1mol，其中Fe2+有1mol，I-有2mol，n(FeI2)：n(Cl2)=1：1，首先发生反应：Cl2+2I-=2Cl-+I2，2mol I-反应消耗1mol Cl2，由于不再有Cl2剩余，因此不能进一步发生反应：Cl2+2Fe2+=2Cl-
+2Fe3+，故反应的离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2。

【点睛】
本题考查了同一元素发生氧化还原反应的规律、微粒氧化性还原性强弱比较的知识。

同一元素发生氧化还原反应，若产物中价态不同，则元素化合价变化规律是：高高低低；元素化合价可相聚，不相交。

当同一溶液中存在多种还原性微粒时，若加入氧化剂不足量则还原性强的首先发生反应；同理，当同一溶液中存在多种氧化性微粒时，若加入还原剂不足量则氧化性强的首先发生反应。

同一反应中氧化剂得到电子总数等于还原剂失去电子总数，等于元素化合价升高或降低总数。

5．下列各物质是中学化学中常见的物质，甲为常见金属单质，丙为黄绿色的单质气体，乙、丁是常见无色气态非金属单质，其它均为化合物，C常温下为一种液体，B、D分别为黑色粉末和黑色晶体，G为淡黄色固体，J为生活中常见的调味品，I为红褐色固体，F为
棕黄色溶液。

①是实验室制取丁的反应之一。

各物质间的转化如下图所示，回答下列问题(部分生成物未列出)：
(1)物质I 的化学式为________；F 中阴离子是______________；
(2)反应①的化学方程式为为____________；
(3)B 与K 的反应是实验室制取丙的反应，其离子方程式为____________；
(4)反应②的化学方程式为_____________；
(5)若E 与G 以物质的量比为1:1投入足量水中，反应的化学方程式为_________；生成1mol 气体转移电子的个数为__________。

【答案】Fe(OH)3 Cl - 2H 2O 22MnO 2H 2O+O 2 MnO 2+4H ++2Cl －ΔMn 2++Cl 2↑+2H 2O 3Fe + 4H 2O(g)高温Fe 3O 4 +4H 2 4FeCl 2+4Na 2O 2 + 6H 2O = 4Fe(OH)3↓+8NaCl + O 2↑ 6N A
【解析】
【分析】
丙为黄绿色单质气体，所以丙为Cl 2，B 与K 的反应是实验室制取丙的反应，且B 为黑色粉末，则B 为MnO 2，K 为HCl ；①是实验室制取丁的反应之一，则该反应为双氧水在二氧化锰的催化作用下制取氧气的反应，所以C 为H 2O ，丁为氧气；G 为淡黄色固体，且可以生成氧气，则G 应为Na 2O 2，则J 为生活中常见的调味品，应为NaCl ，I 为红褐色固体应为Fe(OH)3；F 为棕黄色溶液，应含Fe 3+，E 与氯气反应可生成F ，则F 为FeCl 3，E 为FeCl 2；氯化铁可以与单质铁反应生成氯化亚铁，所以甲为铁单质，Fe 可以在高温条件下与水反应生成氢气和四氧化三铁，所以乙为氢气，D 为Fe 3O 4。

【详解】
(1)根据分析可知物质I 为Fe(OH)3；F 中阴离子为Cl -；
(2)反应①为双氧水在二氧化锰的催化作用下制取氧气，方程式为2H 2O 22MnO 2H 2O+O 2；
(3)实验室利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气，方程式为：MnO 2+4H ++2Cl －
ΔMn 2++Cl 2↑+2H 2O ；
(4)反应②为Fe 在高温条件下与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁的反应，方程式为：3Fe + 4H 2O(g)高温Fe 3O 4 +4H 2；
(5)E 为FeCl 2，G 为Na 2O 2，过氧化钠有强氧化性可氧化亚铁离子为铁离子，被还原时-1价
的氧被还原成-2价，二者1：1反应，说明氧化产物不止有Fe3+，再联系过氧化钠可以与水反应生成氧气，可知产物中应还有氧气，Na2O2自身发生氧化还原反应，所以E与G以物质的量比为1:1投入足量水中，反应方程式为4FeCl2+4Na2O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3↓+8NaCl + O2↑。

【点睛】
解决此类题目要根据物质的性质、特征作为突破口进行推断，例如本题中“丙为黄绿色单质气体”，则丙为Cl2，“F为棕黄色溶液”，则其溶液中应含有Fe3+，学生平时的学习中要注意多积累一些有特殊性质的物质。

6．某溶液的溶质可能由下列离子组成：H+、SO42-、CO32-、Cl―、Na+、Ba2+中的一种或几种。

某同学做如下实验来确定溶液的成分：
①向溶液中加入过量的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，过滤。

②向①中的滤液里加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生。

③将足量稀盐酸加入①的沉淀中，沉淀部分消失，有气体产生。

依据以上实验回答下列问题：
（1）原溶液中一定有__________________。

（2）一定没有__________________。

（3）可能含有_____________。

（4）如果要确定原溶液中是否存在该离子，应选用试剂是__________________。

A.稀硝酸
B.Ba（NO3)2
C.AgNO3
D.Na2CO3
（5）写出中沉淀消失的离子方程式________________。

【答案】SO42-、CO32-、Na+ H+、Ba2+ Cl- BC BaCO3+2H+＝Ba2++H2O+CO2↑
【解析】
【详解】
①向溶液中加入过量的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，过滤，则含SO42-、CO32-中的一种或都有，则一定没有Ba2+；
②将①中滤液里加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，白色沉淀为AgCl，但引入氯离子，则不能确定原溶液中是否含Cl-；
③将①中的沉淀加入稀盐酸中，沉淀部分消失，有气体产生，则一定含SO42-、CO32-，则没有H+，因溶液不显电性，则一定含Na+；
综上所述：
(1)一定含SO42-、CO32-、Na+；
(2)一定没有H+、Ba2+；
(3)可能含有Cl-；
(4)若要确定Cl-是否存在，应首先排除SO42-和CO32-的干扰，故原溶液中加入硝酸钡除去SO42-和CO32-，过滤后往滤液中加入硝酸银，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有Cl-，故答案为BC；
(5)碳酸钡与稀盐酸反应生成氯化钡和二氧化碳气体，离子反应方程式为：BaCO3+2H+＝Ba2++H2O+CO2↑。

7．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
8．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。

9．有X、Y、Z、W四种元素，它们的单质X、Y、Z在常温常压下皆为气体，W为固体。

①X单质可在Z单质中燃烧生成XZ，其火焰为苍白色；W单质在Y单质中剧烈燃烧产生黄色火焰，生成W2Y2；
②每2molX2可与1molY2化合生成2molX2Y，X2Y在常温下为液体；
③化合物XZ的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红；W与水反应后的溶液可使无色酚酞试液变红色；
④Z单质溶于化合物X2Y，所得溶液具有漂白作用；请回答：
（1）画出Z原子的原子结构示意图________；实验室中的W应保存在________中（填试剂名称）。

（2）写出化学式W2Y2___________。

（3）写出与W+具有相同核外电子数的分子或原子，请写出任意2种的化学式______。

（4）Z单质与水反应的离子方程式：________________________。

（5）W单质与X2Y化学反应方程式：__________________________。

【答案】煤油 Na2O2 CH4HF NH3·H2O Ne Cl2+H2O H++Cl-+HClO
2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑
【解析】
【分析】
①X单质可在Z单质中燃烧生成XZ，其火焰为苍白色，可以确定X为H元素，Z为Cl元素，W单质在Y单质中剧烈燃烧产生黄色火焰，生成W2Y2；黄色火焰是钠所特有的颜色，因此W为Na元素，Y为O元素。

②每2molX2可与1molY2化合生成2molX2Y，X2Y在常温下为液体，表明X2Y为H2O；③化合物XZ的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红，XZ为HCl；
④Z单质溶于化合物X2Y，所得溶液具有漂白作用。

氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性。

据此解答。

【详解】
根据以上分析可知X、Y、Z、W四种元素分别是H、O、Cl、Na。

则
（1）Z原子是Cl，其原子结构示意图为；钠极易与水和氧气反应，实验室中的
Na应保存在煤油中。

（2）W2Y2的化学式为Na2O2。

（3）钠离子互为电子数是10个，则与Na+具有相同核外电子数的分子或原子有CH4、HF、NH3·H2O、Ne等。

（4）氯气与水反应的离子方程式为Cl2+H2O H++Cl-+HClO。

（5）Na单质与H2O反应的化学反应方程式为2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑。

10．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。

11．有人提出可以利用海水(含NaCl)和石灰石为原料制取漂白粉，该方法流程如下：
(1)②中的反应物是氯化钠和________，该反应的离子程式为_________。

(2)写出反应④、⑤的化学方程式：_________。

(3)图中反应②③④⑤属于氧化还原反应的是____________。

【答案】水 2Cl－＋2H2O通电2OH－＋H2↑＋Cl2↑ CaO＋H2O=Ca(OH)2、2Cl2＋
2Ca(OH)2=CaCl2＋ Ca(ClO)2＋2H2O ②⑤
【解析】
【分析】
(1)②电解氯化钠和水生成氢氧化钠、氢气和氯气；
(2)反应④是氧化钙和水生成氢氧化钙、反应⑤是氯气和氢氧化钙生成氯化钙、次氯酸钙、水。

(3)反应前后有元素化合价改变的反应为氧化还原反应。

【详解】
(1)②电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，②中的反应物是氯化钠和水，反应的离子方程式为2Cl－＋2H2O通电2OH－＋H2↑＋Cl2↑。

(2) 反应④是氧化钙和水生成氢氧化钙，反应的化学方程式是CaO＋H2O=Ca(OH)2；反应⑤是氯气和氢氧化钙生成氯化钙、次氯酸钙、水，反应的化学方程式是2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。

(3)②2Cl－＋2H2O通电2OH－＋H2↑＋Cl2↑、⑤2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O反应中有元素
化合价的变化，属于氧化还原反应，③CaCO3高温
CaO＋CO2↑、④CaO＋H2O=Ca(OH)2，反
应中没有元素化合价的变化，不属于氧化还原反应。

12．将17.4g MnO2加入到12mol/L 的400mL浓盐酸中，充分反应，然后在反应后的溶液中加入足量的硝酸银溶液（假设浓盐酸在反应中无损失）。

求：
（1）反应产生多少升的气体？________________
（2）加入硝酸银后，产生多少克沉淀？_______________
【答案】4.48L 631.4g
【解析】
【分析】
(1)根据反应：MnO2+4HCl (浓)Δ
MnCl2+Cl2↑+2H2O，进行过量计算，根据不足量的物质计
算生成氯气体积；
(2)根据氯原子守恒计算反应后溶液中n(Cl- )发生反应：Cl-+Ag+=AgCl↓，则n(AgCl)=n(Cl-)，根据m=nM计算氯化银的质量。

【详解】
(1) 400mL、12mol/L的浓盐酸中HCl物质的量=0.4L⨯12mol/L=4.8mol，17.4g二氧化锰物质
的质量=
17.4g
87g/mol
=0.2mol，发生反应：MnO2+4HCl (浓)
Δ
MnCl2+Cl2↑+2H2O，由方程式可
知0.2mol二氧化锰完全反应消耗HCl为0.2mol⨯4=0.8mol，小于浓盐酸中含的HCl，浓盐酸过量，按0.2mol MnO2进行计算,所以产生Cl2为0.2mol，产生Cl2的体积为
0.2mol22.4L/mol
⨯=4.48L；
(2)根据氯原子守恒，反应后溶液中n(Cl-) =4.8mol-0.2mol×2=4.4mol，根据反应: Cl-
+Ag+=AgCl↓，则n(AgCl)=n(Cl-)=4.4mol，m(AgCl)=4.4mol⨯143.5g/mol=631.4g。

13．(1)某化工厂用氯气与石灰乳生产漂白粉，该厂出厂产品说明书如下：
①漂白粉长期露置在空气中会变质，写出漂白粉变质过程中涉及的化学方程式______，
____。

②某实验室研究员将完全变质后的漂白粉溶于水，向其中加入足量稀硝酸，收集到标准状况下448mL气体，则该漂白粉中所含有效成份的质量为_____________(假设漂白粉中的其它成份不与硝酸反应)。

(2)将14g Na2O和Na2O2的混合物加入足量的水中充分反应后，生成标准状况下的气体1.12L，所得溶液的体积为400mL。

试计算：原混合物中Na2O的质量为______g，所得溶
液的物质的量浓度为______mol·L－1。

【答案】Ca(ClO)2＋H2O＋CO2＝CaCO3＋2HClO 2HClO2HCl＋O2↑ 2.86g 6.2 1.0 【解析】
【分析】
(1)①漂白粉长期露置在空气中与水、二氧化碳反应生成HClO，HClO光照分解而变质；②漂白粉中所含有效成份是次氯酸钙，完全变质后变成碳酸钙，向其中加入足量稀硝酸，生成二氧化碳，根据Ca(ClO)2～CO2计算；
(2)根据生成的氧气的体积计算n(O2)，根据反应方程式2Na2O2+2H2O＝4Na++4OH-+O2↑计算出过氧化钠的物质的量，从而可计算出混合物中过氧化钠、氧化钠的质量；混合物溶于水后都生成NaOH，溶液中的溶质是NaOH，根据Na原子守恒计算n(NaOH)，最后计算
c(NaOH)。

【详解】
(1)①漂白粉长期置露在空气中会变质，是因为漂白粉与二氧化碳、水的反应生成次氯酸，次氯酸容易分解，反应分别为Ca(ClO)2+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO、
2HClO2HCl+O2↑，故答案为：Ca(ClO)2+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO；
2HClO2HCl+O2↑；
②漂白粉中所含有效成份是次氯酸钙，完全变质后的漂白粉中含有碳酸钙，向其中加入足量稀硝酸，反应生成二氧化碳，根据
Ca(ClO)2～CaCO3～CO2
143g22.4L
m(Ca(ClO)2) 0.448L
有m(Ca(ClO)2)=143g0.448L
22.4L
=2.86g，故答案为：2.86g；
(2)n(O2)=
1.12L
22.4L/mol=0.05mol，根据反应2Na2O2+2H2O＝4Na
++4OH-+O2↑可知，混合物
中过氧化钠的物质的量为：n(Na2O2)=2n(O2)=0.05mol×2=0.1mol，则混合物中过氧化钠的质量为：m(Na2O2)=78g/mol×0.1mol=7.8g，氧化钠的质量为：14g-7.8g=6.2g，
n(Na2O)=
6.2g
62g/mol=0.1mol，n(Na2O2)=0.1mol，混合物溶于水后都生成NaOH，溶液中
的溶质是NaOH，根据Na原子守恒得所得溶液中
n(NaOH)=n(Na+)=2n(Na2O)+2n(Na2O2)=2×(0.1+0.1)mol=0.4mol，c(NaOH)＝0.4mol 0.4L
＝
1.0mol·L－1，故答案为：6.2；1.0。

14．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
序号实验实验现象
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；
②实验I中的KMnO4是强氧化剂，实验II中的KI是强还原剂，故实验I能证明H2O2具有还原性，现象ab可作为证据证明H2O2具有还原性；
（2）①Cl2和NaOH溶液反应的化学方程式为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；
②NaClO具有氧化性，故84消毒液不能用于钢制器具的消毒；
③该过程发生的反应是CO2+H2O+NaClO=HClO+NaHCO3，其中发生的化学反应符合规律是强酸制弱酸，即酸+盐=酸+盐；
（3）①NaClO一般做氧化剂，还原产物是Cl-，故NaClO与H2O2反应产生的O2是由H2O2被氧化而来，即H2O2作还原剂，所以氧化性：NaClO>H2O2；
②生成O2，O的化合价由-1变为0，则生成0.1mol O2，转移电子0.2mol。

15．氯及其化合物在生产生活中都有重要的应用。

(1)已知HClO的杀菌能力比ClO-强。

25℃时将氯气溶于水形成氯气—氯水体系，该体系中Cl2、HClO和ClO-的物质的量分数（a）随pH变化的关系如图所示。

由图分析，要使氯水的杀菌效果最好，应控制溶液的pH范围是_____________，当pH=7.5时，氯水中含氯元素的微粒有_____________________。