全国高考化学氯及其化合物的综合高考真题分类汇总含答案

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全国高考化学氯及其化合物的综合高考真题分类汇总含答案
一、 高中化学氯及其化合物
1.一定量氢气在氯气中燃烧,所得混合物用1100mL3.00mol L NaOH -⋅溶液恰好完全吸收,测得溶液中含有NaClO 的物质的量为0.0500 mol 。

(1)所得混合物与NaOH 溶液反应的离子方程式______
(2)所得溶液中NaCl 的物质的量为________。

(3)所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比()()22n Cl :n H =________。

【答案】2H OH H O -++=、22Cl 2OH Cl ClO H O ---+=++ 0.250 3:2
【解析】
【分析】
由溶液中含有0.0500 mol 次氯酸钠可知,氢气在氯气中燃烧时,氯气过量,反应得到氯化氢和氯气的混合气体。

【详解】
(1)氯化氢和氯气的混合气体被氢氧化钠溶液吸收时,氯化氢与氢氧化钠溶液发生中和反应生成氯化钠和水,氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方
程式为OH —+H += H 2O ,Cl 2+2OH —=Cl —+ClO —+H 2O ,故答案为:OH —+H += H 2O ,Cl 2+2OH —=Cl
—+ClO —+H 2O ;
(2)根据溶液电中性原则可知:n (Na +)=n (Cl -)+n (ClO -),n (Cl -)=n (Na +)-n (ClO -)=0.1L ×3.00mol/L-0.0500mol=0.250mol ,则所得溶液中NaCl 的物质的量为0.250mol ,故答案为:0.250;
(3)根据Cl 原子守恒可知,n (Cl 2)=12
×n (NaOH )=0.15mol ,由氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式可知,生成0.0500 mol 次氯酸钠消耗过量氯气0.0500 mol ,则与氢气反应的氯气为0.15mol-0.05mol=0.1mol ,氢气在氯气中燃烧的化学方程式为H 2+Cl 22HCl ,由化学方程式可知氢气的物质的量为0.1mol ,故氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n (Cl 2):n (H 2)=0.15mol :0.1mol=3:2,故答案为:3:2。

【点睛】
所得混合物冷却后用NaOH 溶液恰好完全吸收,测得溶液中含有NaClO 的物质的量为0.05mol ,说明氢气与氯气反应中氯气有剩余,溶液为氯化钠和次氯酸钠的混合液,根据钠元素及氯元素守恒可知2n (Cl 2)=n (Na +)=n (Cl -)+n (ClO -);根据电子转移守恒,计算氯气发生氧化还原反应生成的氯离子的物质的量,溶液中Cl -来源于氯化氢及氯气与氢氧化钠的反应,计算反应后混合气体中氯化氢的物质的量,根据氢元素守恒计算氢气的物质的量是解答关键。

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)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。

3.Cl2通人70℃的NaOH水溶液中,发生氧化—还原反应,反应完成后,测得溶液中NaClO与NaClO3的物质的量之比为4∶1,则:
(1)配平溶液中所发生反应的化学方程式:
____Cl2+______NaOH=____NaCl+____NaClO3+_____NaClO+____ ____
(2)反应中的氧化产物为_________________。

(3)已知生成0.1mol NaClO,反应中转移的电子总数是__________ mol,若溶液的体积正好为100mL,则溶液中NaCl的物质的量浓度为________ mol/L。

【答案】7149147 NaClO 3 NaClO 0.225 2.25
【解析】
【分析】
【详解】
(1)据题设条件,先定NaClO、NaClO3的化学计量数为4、1,再利用化合价升降法:升高总数为4×1+1×5=9,降低总数为1,配平得7Cl2+14NaOH=9NaCl+NaClO3+4NaClO+7H2O;(2)分析反应得氧化剂、还原剂均为Cl2,Cl元素被氧化生成NaClO3与NaClO,氧化产物为NaClO3与NaClO;
(3)由反应知每转移9mol电子,生成4molNaClO,则生成0.1molNaClO,反应中转移的电子总数是0.225mol,同时生成NaCl为0.225mol,若溶液的体积正好为0.1L,则溶液中NaCl 的物质的量浓度为2.25mol·L-1。

4.已知A是一种金属单质,B溶液能使酚酞试液变红,且焰色反应呈黄色;D、F相遇会产生白烟。

A、B、C、D、E、F间有如下变化关系:
(1)写出A、B、C、E的化学式:
A__________,B__________,C__________,E__________。

(2)写出E→F反应的化学方程式_________;写出B→D反应的化学方程式_________。

(3)F在空气中遇水蒸气产生白雾现象,这白雾实际上是________。

【答案】Na NaOH NH4Cl H2 H2+Cl2点燃
2HCl NH4Cl + NaOH
加热
NaCl +H2O +NH3↑
盐酸小液滴
【解析】
【分析】
A是一种金属,该金属能和水反应生成溶液B和气体E,B溶液能使酚酞试液变红,说明B 是碱,焰色反应呈黄色,说明含有钠元素,所以B是NaOH,根据元素守恒知A是Na,E 是H2;氢气在氯气中燃烧生成HCl,则F是HCl,氢氧化钠溶液和C反应生成D,D、F相遇会产生白烟,氯化氢和氨气反应生成白烟氯化铵,则D是NH3,C是NH4Cl,据此分析解答。

【详解】
(1)根据上面的分析可知,A是Na,B是NaOH,C是NH4Cl,E是H2;
(2) E→F 为在点燃的条件下,氢气和氯气反应生成氯化氢,反应方程式为:
H 2+Cl 2点燃2HCl ; B→D 为在加热条件下,氯化铵和氢氧化钠反应生成氯化钠、氨气和水,反应方程式为:NH 4Cl + NaOH 加热NaCl +H 2O +NH 3 ↑;
(3) F 是HCl ,HCl 极易溶于水生成盐酸,所以氯化氢在空气中遇水蒸气生成盐酸小液滴而产生白雾。

5.现有A 、B 、C 三种金属单质和甲、乙、丙三种气体,及物质D 、E 、F 、G 、H ,它们之间能发生如图所示变化(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。

请回答下列问题:
(1)写出指定物质的化学式:D____________、G____________、丙____________。

(2)上述反应中既是化合反应,又是氧化还原反应的是____________(填序号)。

(3)写出反应①的离子方程式:____________________________________。

(4)写出反应⑤的离子方程式________________________。

用于检验溶液G 中金属阳离子的试剂是____________。

【答案】NaOH 3FeCl HCl ②⑤ 222Na 2H O=2Na 2OH H +-+++↑
2322Fe Cl =2Fe 2Cl ++-++ KSCN 溶液
【解析】
【分析】
金属单质A 的焰色反应为黄色,A 为Na ,Na 与水反应生成NaOH 和2H ,气体甲为2H ,溶液D 为NaOH ,NaOH 与金属单质Al 反应生成2NaAlO 和2H ,B 为Al ,黄绿色气体是2Cl ,2H 与2Cl 反应生成HCl 气体,气体丙为HCl ,HCl 加水得到溶液E 为盐酸,盐酸与金属单质Fe 反应,生成2FeCl 和2H ,金属C 为Fe ,溶液F 为2FeCl ,2FeCl 与2Cl 反应,生成3FeCl ,溶液G 为3FeCl ,3FeCl 与NaOH 反应生成红褐色沉淀3Fe(OH)和NaCl ,H 为3Fe(OH)。

【详解】
(1)根据分析可知,D 为NaOH 、G 为3FeCl 、丙为HCl ,故答案为:NaOH ;3FeCl ;HCl ;
(2)化合反应是两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应,氧化还原反应是反应前后有元素化合价改变的反应,所以②⑤是既是化合反应,又是氧化还原反应,故答案为:②⑤;
(3)反应①是Na 与水反应生成NaOH 和2H ,其离子反应方程式:
222Na 2H O=2Na 2OH H +-+++↑,故答案为:
222Na 2H O=2Na 2OH H +-+++↑;
(4)反应⑤是2FeCl 与2Cl 应生成3FeCl ,其离子反应方程式:
2+3+-22Fe +Cl =2Fe +2Cl ,溶液G 为3FeCl ,阳离子是3+Fe ,滴加KSCN 溶液,溶液变
为血红色,说明有3+Fe ,故答案为:2+3+-22Fe +Cl =2Fe +2Cl ;KSCN 溶液。

6.室温下,单质A 、B 、C 分别为固体、黄绿色气体、无色气体,在合适的反应条件下,它们可按下面框图进行反应。

又知D 溶液为黄色,E 溶液为无色,请回答:
(1)A 是__________,B 是__________,C 是_______________(填写化学式)。

(2)反应①的化学方程式为_______________________________。

(3)反应③的化学方程式为________________________________________。

(4)反应④的化学方程式为____________________________________________。

【答案】Fe Cl 2 H 2 2Fe +3Cl 2
2FeCl 3 Fe +2HCl =FeCl 2+H 2↑ 2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3
【解析】
【分析】
单质B 为黄绿色气体,可知B 为Cl 2,C 为单质为无色气体,B 与C 反应生成E ,E 溶液是无色的,则C 为H 2,E 为HCl ,A 与盐酸生成氢气,A 应为金属固体单质,A 与盐酸反应后生成F 为A 的氯化物,F 又能与氯气反应生成D ,且A 与氯气可以直接生成D ,可推知A 为Fe ,根据转化关系可知,F 为FeCl 2,D 为FeCl 3,据此分析解答。

【详解】
(1)根据以上分析可知,A 为Fe ,B 为Cl 2,C 为H 2,故答案为:Fe ;Cl 2,H 2;
(2)反应①为Fe 和Cl 2的反应,反应的化学方程式为2Fe +3Cl 2
2FeCl 3,故答案为:2Fe +3Cl 22FeCl 3; (3)反应③为Fe 和HCl 的反应,反应的化学方程式为Fe +2HCl =FeCl 2+H 2↑,故答案为:Fe +2HCl =FeCl 2+H 2↑;
(4)反应④为FeCl 2和Cl 2的反应,反应的化学方程式为2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3,故答案为:2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3。

【点睛】
把握B为氯气及图在转化为解答的关键。

本题的难点是A的判断,要注意根据反应①A+B(氯气)→D(固体),反应④F(A的氯化物)+B(氯气)→D(溶液),说明A是变价金属,且A 在F中呈低价。

7.某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品M进行探究。

已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。

M与其他物质的转化关系如下图所示(部分产物、反应条件已略去):
(1)常温下,用惰性电极电解M溶液(足量)发生反应的离子方程式为__________,电解一段时间后,让溶液复原的方法为_____ ,若M溶液为0.5 L,电解一段时间后,两极共生成气体1.12 L(已折算为标准状况下的体积),则电解后溶液的pH为_____(忽略溶液的体积变化)。

(2)若A是一种常见的难溶于水的酸性氧化物,可用于制造玻璃,则E溶液的俗称是
_______。

(3)若A是CO2气体,将一定量的A通入B溶液,得到溶液W,再向溶液W中滴入盐酸,相关量如图所示,则溶液W中的溶质及其物质的量分别为_____、_____。

(4)若A是一种化肥。

A和B反应可生成气体E,E与D相遇产生白烟,工业上可利用E与D的反应检查输送D的管道是否泄漏,是因为E与D可发生反应:_________(写化学方程式)。

【答案】2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑通入HCl 13 水玻璃 Na2CO3,0.005mol NaHCO3,0.005mol 3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl
【解析】
【分析】
C可在D中燃烧发出苍白色火焰,则C为H2,D为Cl2;其生成的产物为HCl,F为HCl;用惰性电极电解M溶液,产生H2、Cl2,则M为NaCl,B为NaOH。

【详解】
(1)常温下,用惰性电极电解NaCl溶液(足量)时,生成氢气、氯气和氢氧化钠,则反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;溶液中出来的为氢气和氯气,则溶液还原
时,应加入HCl恢复;两极共生成气体1.12 L,则生成n(H2)=n(Cl2)=
1.12
222.4
=0.025mol,则
溶液中产生0.05mol的OH-,c(OH-)=0.05mol?
0.5L
=0.1mol/L,则c(H+)=10-13 mol/L,pH=13;
(2)若A是一种常见的难溶于水的酸性氧化物,可用于制造玻璃,A为二氧化硅,与NaOH 反应生成硅酸钠,其溶液俗称水玻璃;
(3)若A是CO2气体,根据图像可知,开始时未产生气体,且生成气体消耗盐酸与未生成气体消耗的盐酸的体积比为2:1,则溶液为碳酸钠与碳酸氢钠的混合液,且其物质的量之比为1:1,则Na2CO3,0.005mol;NaHCO3,0.005mol;
(4)若A是一种化肥,E与HCl相遇产生白烟,则E为氨气,氨气与氯气反应生成氮气和氯化铵固体,方程式为3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl。

8.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 的单质中燃烧,生成化合物 XZ,火焰呈苍白色,③XZ 极易溶于水,在水溶液中电离处 X+和 Z﹣,其水溶液能使蓝色石蕊试纸变红,④每两个 X2分子能与一个 Y2分子化合成两个 X2Y 分子,X2Y 常温下为液体,⑤Z 单质溶于 X2Y 中,所得的溶液具有漂白性。

(1)写出下列微粒的电子式:X+_____,Z﹣______,Y 原子_____。

(2)写出 X2Y 的化学式_____。

按要求与 X2Y 分子具有相同电子数的微粒的化学符号:两个原子核的阴离子_____,5 个原子核的分子_____。

(3)写出 Z 单质溶于 X2Y 中发生反应的离子方程式:_____,所得溶液能使淀粉碘化钾溶液变蓝,主要起作用的微粒是_____。

(4)实验室制备 XZ 的化学方程式:_____,如何检验 XZ 是否收集满__________。

【答案】H+ H2O OH﹣ CH4 Cl2+H2O=H++Cl﹣+HClO Cl2 NaCl
(s)+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑用湿润的蓝色石蕊试纸放置于集气瓶口,试纸变红,则已收集满,否则未收集满
【解析】
【分析】
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,燃烧时火焰呈苍白色,可知Z为Cl元素,Z的单质为Cl2,故XZ为HCl.X2Y常温下为液体,则X2Y为
H2O,说明Y为O元素,Cl2溶于H2O反应生成HCl和HClO,HClO具有漂白作用,符合题意,据以上分析解答。

【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,燃烧时火焰呈苍白色,可知Z为Cl元素,Z的单质为Cl2,故XZ为HCl,
X2Y常温下为液体,则X2Y为H2O,说明Y为O元素,Cl2溶于H2O反应生成HCl和HClO,HClO具有漂白作用,符合题意;
(1)X+为H+,其电子式为H+,Z﹣为Cl﹣,其电子式为,Y为O元素,其原子电
子式为;
故答案为:H+、、;
(2)X2Y 的化学式为H2O;与 H2O 分子具有相同电子数的微粒的化学符号:两个原子核的阴离子为OH﹣,5 个原子核的分子为CH4;
故答案为:H2O;OH﹣;CH4;
(3)Z 单质溶于 X2Y 中发生反应的离子方程式:Cl2+H2O=H++Cl﹣+HClO,所得溶液能使淀粉碘化钾溶液变蓝,主要起作用的微粒是:Cl2;
故答案为:Cl2+H2O=H++Cl﹣+HClO;Cl2;
(4)实验室制备 HCl 的化学方程式:NaCl(s)+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑;检验HCl 是否收集满方法:用湿润的蓝色石蕊试纸放置于集气瓶口,试纸变红,则已收集满,否则未收集满;
故答案为:NaCl(s)+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑;用湿润的紫色石蕊试纸放置于集气瓶口,试纸变红,则已收集满,否则未收集满。

9.某待测溶液(阳离子为Na+)中只可能含有SO42-、SO32-、Cl-、Br-、NO3-、HCO3-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SO42-、SO32-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 SO32-,而 SO42- 可能存在可能不存在NO HCO3-+Ba2++OH-= BaCO3↓+H2O Br -HCO3-、SO32-
【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-;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-。

10.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
11.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。

12.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。

13.海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)写出步骤I中生成低浓度Br2的离子方程式______。

(2)步骤I中已获得Br2,步骤I中又将Br2还原为Br-,其目的为富集溴元素,请写出步骤II的化学方程式_______。

(3)在3mL溴水中加入1mL四氯化碳,振荡、静置后,观察到试管里的分层现象为如图
..中的_______。

(4)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料:Br2的沸点为59℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性,他们设计了如图装置简图。

请你参与分析讨论:
①C中液体产物颜色为_____。

②用离子方程式解释NaOH浓溶液的作用______。

【答案】Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 D 深红棕色 Br2+2OH-=Br-+BrO-
+H2O
【解析】
【分析】
海水淡化得到氯化钠,电解氯化钠溶液或熔融状态氯化钠会生成氯气,氯气通入母液中发生反应得到低浓度的溴单质溶液,通入热空气吹出后用二氧化硫水溶液吸收得到含HBr和硫酸的溶液,通入适量氯气氧化得到溴单质,富集溴元素,蒸馏得到工业溴;
(1)步骤I中生成低浓度Br2,涉及氯气与溴离子的置换反应;
(2)步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,二氧化硫与溴发生氧化还原反应;
(3)四氯化碳的密度比水大,且溴易溶于四氯化碳;
(4)工业制溴中提纯溴的方法,主要是利用蒸馏方法,因为题干中给出信息Br2的沸点是59℃,提纯溴必须收集59℃时的馏分;C中液体为冷凝下来的纯溴,则颜色为深棕红色;溴蒸气有毒,需要用碱液来吸收。

【详解】
(1)氯气能够氧化溴离子得到氯离子和单质溴,离子方程式为:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2;
故答案是:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2;
(2)二氧化硫具有还原性,溴具有氧化性,二者发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸,步骤II的化学方程式为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4;
故答案是:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4;
(3)四氯化碳能够萃取溴水中的溴,但是四氯化碳的密度大于水的密度,看到的现象是:溶液分层,溴溶解四氯化碳中呈橙红色,所以下层呈橙红色,上层为水层,呈无色,故D 正确;
故答案选D。

(4)①C中圆底烧瓶中产生液体为溴,颜色为深红棕色;
答案是:深红棕色;
②Br2有毒,不能排放到环境中,D中浓NaOH溶液的作用是吸收挥发出来的溴,反应的离子方程式为Br2+2OH-=Br-+BrO- +H2O;
故答案是: Br2+2OH-=Br-+BrO- +H2O。

14.将5.60 g纯铁粉加入适量稀硫酸中,固体完全溶解。

加热条件下向反应液中先加入1.7 g NaNO3固体(已知NO3-在酸性条件下具有强氧化性),再通入448 mL Cl2(标准状况下,假设Cl2不逸出),产物中铁元素全部以Fe3+存在。

(要求简要写出计算过程)
(1)被氯气氧化的Fe2+物质的量为________。

(2)NaNO3对应的还原产物中氮元素的化合价是________。

【答案】加热条件下,通入448 mL Cl2,Cl2不逸出,则Cl2全部参与反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×0.0200mol=0.0400mol NaNO3也是氧化剂,产物中铁元素全部以Fe3+存在,说明剩余的0.0600 mol Fe2+被NaNO3氧化,设NaNO3对应的还原产物中氮
元素的化合价是+x,1.7 g NaNO3固体物资的量为
1.7g
=0.02mol
85g/mol
,根据Fe2+~Fe3+~e
-,NO~N x+~(5-x)e-可知,得失电子守恒:0.02×(5-x)=0.06,解得x=2
【解析】
【分析】
(1)加热条件下,通入448 mL Cl2,Cl2不逸出,则Cl2全部参与反应2Fe2++Cl2=2Fe3++
2Cl-,则n(Fe2+)=2n(Cl2);
(2)NaNO3也是氧化剂,产物中铁元素全部以Fe3+存在,说明剩余的Fe2+被NaNO3氧化,设NaNO3对应的还原产物中氮元素的化合价是+x,计算1.7 g NaNO3固体物资的量,再根据得失电子守恒计算NaNO3对应的还原产物中氮元素的化合价。

【详解】
(1)加热条件下,通入448 mL Cl2,Cl2不逸出,则Cl2全部参与反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×0.0200mol=0.0400mol(三位有效数字);
故答案为:加热条件下,通入448 mL Cl2,Cl2不逸出,则Cl2全部参与反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×0.0200mol=0.0400mol;
(2)NaNO3也是氧化剂,产物中铁元素全部以Fe3+存在,说明剩余的0.0600 mol Fe2+被NaNO3氧化,设NaNO3对应的还原产物中氮元素的化合价是+x,1.7 g NaNO3固体物资的量

1.7g
=0.02mol
85g/mol
,根据Fe2+~Fe3+~e-,NO~N x+~(5-x)e-可知,得失电子守
恒:0.02×(5-x)=0.06,解得x=2。

【点睛】
在氧化还原反应中氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数=转移电子总数,这是根据得失电子守恒进行方程式配平以及某些氧化还原反应计算的核心。

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_____________________。

(2)工业上用氯气与石灰乳生产漂白粉的化学方程式为_______________________。

(3)二氧化氯(ClO2)是国际上公认的高效、安全的杀菌消毒剂。

工业上制备ClO2的反应为
2KClO3 + H2C2O4 + H2SO4 = K2SO4 + 2ClO2↑+ 2X + 2H2O。

①X的化学式为______________。

②ClO2和Cl2均是生活中常用的消毒剂,ClO2的消毒效率是Cl2的_______倍(消毒效率以物质单位物质的量得到的电子数表示,还原产物均为Cl-。


【答案】2 < pH < 6 HClO、ClO-、Cl- 2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O CO2 2.5 【解析】
【分析】
(1)HClO的杀菌能力比ClO﹣强,则HClO含量越大其杀菌效果越好;该体系中存在的平衡有氯气和水反应平衡、次氯酸的电离平衡、氯气的溶解平衡;
(2)用氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水;
(3)①工业上制备ClO2的反应原理为:2KCIO3+H2C2 O4+H2SO4=K2SO4+2ClO2+2X+2H2O,原子守恒得到X的化学式;。

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