高考化学总复习 第四单元 氯溴碘及其化合物高三全册化学试题
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目夺市安危阳光实验学校第四单元 氯、溴、碘及其化合物
[学考]
1.氯气的工业制法(a)。
2.实验室制取氯气的反应原理及其装置(a)。
3.氯气的净化、收集和检验,尾气处理(b)。
4.氯气的物理性质及其用途(a)。
5.氯气的化学性质(跟某些金属、H 2、H 2O 、碱的反应),HClO 的漂白作用(c)。
6.溴、碘单质的物理性质(a)。
7.氯、溴、碘单质间的置换反应(b)。
8.氧化还原反应中物质的氧化性、还原性强弱判断,电子转移的方向和数目(b)。
一、氯气的制法 1.氯气的工业制法
(1)工业上利用电解饱和食盐水的方法制取氯气,其化学方程式为2NaCl +2H 2O=====通电2NaOH +H 2↑+Cl 2↑,该工业称为“氯碱工业”。
(2)电解装置
(3)电解产物的验证
实验操作
实验现象
实验结论
①用向下排空气法从a 端收集一试管气体,迅速用拇指堵
住试管口,移近点燃的酒精灯,松开拇指
发出爆鸣声
与电源负极相连的铁棒上逸
出H 2
②用向上排空气法收集b 导
管处的气体,观察气体颜色 气体呈黄绿色
与电源正极相连的石墨棒上逸出Cl 2
③关闭电源,打开U 形管两端的橡皮塞,各滴加1~2滴酚
与电源负极相连的一端溶液
变红色
电解后溶液呈碱性
酞溶液
2.氯气的实验室制法
(1)反应原理:MnO 2+4HCl(浓)=====△MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O
(2)反应装置:固体+液体――→△气体
所用仪器为分液漏斗、圆底烧瓶、石棉网、酒精灯、铁架台、集气瓶、烧杯、导管、橡胶塞等。
(3)收集方法:向上排空气法(或排饱和食盐水法)。
(4)尾气吸收:用强碱溶液吸收。
二、氯气和次氯酸的性质及用途 1. 氯气的性质 (1)物理性质
黄绿色、密度比空气大、有刺激性气味的气体,能溶于水,有毒,易液化。
(2)化学性质
①与单质⎩⎪⎨⎪⎧与Fe :2Fe +3Cl 2=====点燃2FeCl 3
(棕褐色的烟)与Cu :Cu +Cl 2
=====
点燃CuCl 2
(棕黄色的烟)与H 2
:H 2
+Cl 2
=====
点燃2HCl (苍白色火焰)
②与H 2O :Cl 2+H 2O HCl +HClO
③与碱反应
⎩
⎪⎨⎪⎧Cl 2+2NaOH===NaCl +NaClO +H 2O 2Cl 2+2Ca (OH )2===Ca (ClO )2+CaCl 2+2H 2O 2.氯水的成分和性质 (1)氯水的成分
氯气溶于水,发生反应的离子方程式:Cl 2+H 2O H ++Cl -
+HClO ,
(2)HClO 的性质
①不稳定性:2HClO =====光(或△)2HCl +O 2↑ ②弱酸性:HClO
H +
+ClO
-
③漂白性(c/c):氯水的漂白性主要是HClO 具有强氧化性原因,干燥的氯气没有漂白性。
3.氯气的用途 三、溴和碘的性质
1.溴、碘单质物理性质的比较
单质
颜色
常温下状
态
水中溶解度
水溶液颜
色
有机溶剂中溶解度及
颜色
特性
溴
深红棕
色
液体
水中溶解度
很小 橙黄
易溶于四氯化碳等有
机溶剂,橙红色 易挥发
碘
紫黑色 固体
水中溶解度
很小
棕黄
易溶于四氯化碳等有
机溶剂,紫红色
易升华
2.氯、溴、碘单质间的置换反应
实验
实验现象
化学方程式
在盛有少量溴化钾溶液的试管中滴加少
量新制氯水,观察实验现象
无色溶液变为橙黄色溶液
2KBr +Cl 2===2KCl +
Br 2
在盛有少量碘化钾溶液的试管中滴加少
量新制氯水,观察实验现象
无色溶液变为棕黄色溶液 2KI +Cl 2===2KCl +I 2
在盛有少量碘化钾溶液的试管中滴加少
量溴水,观察实验现象
无色溶液变为棕黄色溶液 2KI +Br 2===2KBr +I 2
在盛有少量溴化钾溶液的试管中加入少
量碘单质,观察实验现象
无明显颜色变化
四、氧化还原反应及分析方法
1.氧化还原反应的概念
2.氧化性、还原性强弱的判断
根据反应“氧化剂+还原剂→氧化产物+还原产物”知: 氧化性:氧化剂>氧化产物; 还原性:还原剂>还原产物。
3.电子转移的方向和数目的分析
双线桥法:表示氧化还原反应中同种元素电子转移的方向和数目。
两条线箭头
均由反应物指向生成物,且对准同一种元素,线上要标注得到或失去电子情况和数目。
如:
1.下列选项与氯气的用途无关的是( ) A .消毒杀菌 B .制漂白粉 C .制取盐酸 D .海水提盐
解析 海水提盐是从海水中提取NaCl 、CaCl 2、MgCl 2等盐,利用这些盐可制取
Cl 2,并非是Cl 2的用途。
答案 D
2.氯气是一种有毒的气体,须防止泄漏。
一旦泄漏,应立即采取措施。
下列所采取的措施不合理的是( ) A .将人群向高处疏散 B .将人群逆风向疏散
C .用浸有烧碱溶液的毛巾捂住口鼻
D .向泄漏地点撒一些石灰
解析 氯气的密度大于空气密度,所以氯气泄漏时,要人群向高处疏散,故A
项正确;氯气有毒,所以如果发生氯气泄漏,氯气向顺风方向扩散较快,所以应将人群逆风向疏散,故B项正确;氯气能和碱反应生成盐,但氢氧化钠有强腐蚀性,如果用浸有烧碱溶液的毛巾捂住口鼻,虽然能减弱氯气的毒性,但人易被氢氧化钠腐蚀,故C项错误;氯气和水反应生成的酸能和石灰反应,故D 项正确。
答案C
3.下列关于Cl2的说法中,正确的是( )
A.Cl2是一种无色、无味、无毒的气体
B.Cl2能使湿润的红色布条褪色
C.Fe在Cl2中燃烧,生成的产物为FeCl2
D.实验室用加热分解KClO3的方法制取Cl2
解析Cl2是黄绿色有刺激性气味的有毒气体,A项错误;Cl2可以与H2O反应生成HClO,HClO具有漂白性,因此,Cl2可以使湿润的红色布条褪色,B项正确;与铁反应生成的是FeCl3,C项错误;实验室中是用二氧化锰与盐酸反应来制取氯气的,加热分解KClO3的方法制取O2,不能制取Cl2,D项错误。
答案B
4.(嘉兴期中)下列有关氯、溴、碘单质的说法正确的是( )
A.氯气是黄绿色、无味、有毒的气体
B.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封
C.碘易升华,可保存在酒精中
D.氯气溶于水为液氯,可用于自来水的消毒
解析氯气是黄绿色、有刺激性气味、有毒的气体,A项错误;在存放液溴的试剂瓶中应加水封,可减少溴的挥发,B项正确;碘易溶于酒精中,故不能将碘保存在酒精中,C项错误;氯气溶于水为氯水,不是液氯,氯水是混合物,而液氯是纯净物,D项错误。
答案B
5.氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出不同的性质。
下列结论正确的是( )
A.加入有色布条,片刻后有色布条褪色,说明有Cl2存在
B.溶液呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2存在
C.先加入盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,说明有Cl-存在D.加入NaOH溶液,氯水的浅黄绿色消失,说明有HClO存在
解析A项,氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有的HClO具有强氧化性;C项,由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl-,所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在Cl-;D项,因Cl2、HCl和HClO均能与NaOH溶液反应,所以加入NaOH溶液时氯水颜色消失不能说明其中有HClO存在。
答案B
6.下列关于电解饱和食盐水过程说法正确的是( )
A.电解饱和食盐水的工厂可以直接得到盐酸
B.与电源负极相连的电极区有NaOH生成
C.与电源的负极相连的电极上有氯气生成
D.电解饱和食盐水的过程中Na+的物质的量减小
解析电解饱和食盐水的工厂可生产H2、Cl2和NaOH,不能直接得到盐酸;与电源正极相连的电极区有Cl2产生,与负极相连的电极区产生H2和NaOH;由于
Na +
不参与反应,其物质的量保持不变。
答案 B
7.下列各组中的两种物质,能用淀粉碘化钾试纸鉴别的是( ) A .溴水和碘水 B .盐酸和稀硫酸 C .溴水和稀盐酸 D .双氧水和氯水
解析 A 项,两者都能使淀粉碘化钾试纸变蓝;B 项,二者均不能使试纸变蓝;C 项,溴水能使试纸变蓝:Br 2+2I -
===I 2+2Br -
,盐酸不能使试纸变蓝;D 项,二者均能氧化I -
生成I 2。
答案 C
8.下列带括号的气体在反应中只作氧化剂的是( ) A .2F 2(g)+2H 2O===4HF +O 2
B .SO 2(g)+Cl 2+2H 2O===H 2SO 4+2HCl
C .H 2S(g)+Cl 2===2HCl +S
D .3CO(g)+Fe 2O 3=====高温2Fe +3CO 2
解析 作氧化剂的物质所含元素化合价降低。
A 项中F 由0―→-1;B 项中S 由+4―→+6;C 项中S 由-2―→0;D 项中C 由+2―→+4。
答案 A
9.实验室制备氯气的装置如下图。
图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置,其中错误的是( )
A .① B.② C.③ D.④ 解析 装置③的导气管长短错误,应长进短出。
答案 C
10.下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸变红又褪色的是( ) A .氯气 B .液氯
C .氯气的酒精溶液
D .过量盐酸酸化过的漂白粉溶液
解析 过量盐酸酸化过的漂白粉溶液呈酸性且生成HClO 。
答案 D
11.下列关于氯的说法正确的是( )
A .氯元素在自然界中存在游离态,只是量极少
B .实验室制备Cl 2可用排饱和食盐水集气法收集
C .液氯、氯水均为含多种分子和离子的混合物
D .1.12 L Cl 2含有1.7N A 个质子(N A 表示阿伏加德罗常数)
解析 自然界中无游离态的氯,A 错;液氯中只含有Cl 2分子,C 错,D 项未标明状况,D 错。
答案 B
12.检验氯化氢气体中是否混有Cl 2,可采用的方法是( ) A .用干燥的蓝色石蕊试纸 B .用干燥的有色布条
C .用湿润的淀粉碘化钾试纸
D .将气体通入硝酸银溶液中
解析 A 、B 项干燥的试纸或布条均不能被Cl 2漂白;C 项Cl 2会把KI 氧化,生成的I 2遇淀粉变蓝;D 项HCl 、Cl 2均能与AgNO 3溶液反应生成白色沉淀。
答案 C
13.分别向盛有Cl 2的的五个集气瓶甲、乙、丙、丁、戊中各注入下列液体中的一种,经过振荡,现象如下图所示,则甲、乙、丙、丁、戊注入的液体分别是( )
①AgNO 3溶液;②NaOH 溶液;③水;④淀粉-KI 溶液;⑤NaBr 溶液 A .④①②⑤③ B .①③④②⑤ C .③②④①⑤ D .②①③④⑤
解析 氯气能被氢氧化钠溶液吸收生成氯化钠、次氯酸钠和水,因此气体和溶液都是无色的,所以甲集气瓶对应②;氯气和硝酸银溶液反应生成白色沉淀氯化银,而气体变为无色,则乙集气瓶对应①;氯气在水中的溶解度不大,氯气溶于水即得到氯水,气体颜色变浅,而氯水显浅黄绿色,则丙集气瓶对应③;氯气具有氧化性,能把碘化钾氧化生成单质碘,碘遇淀粉显蓝色,所以集气瓶丁对应④;氯气具有氧化性,能把溴化钠氧化生成单质溴,溴水显橙黄色,则集气瓶戊对应⑤,所以答案选D 。
答案 D
14.下列物质制取的化学方程式中,不属于氧化还原反应的是( ) A .实验室制取氢气:Zn +H 2SO 4===ZnSO 4+H 2↑ B .实验室制取二氧化碳:
CaCO 3+2HCl===CaCl 2+H 2O +CO 2↑ C .实验室制取氯气:
MnO 2+4HCl(浓)=====△MnCl 2+2H 2O +Cl 2↑
D .工业上制取二氧化氯:
2NaClO 3+4HCl(浓)===2NaCl +2H 2O +2ClO 2↑+Cl 2↑
解析 B 项中反应前后各元素的化合价都没发生变化,不属于氧化还原反应。
答案 B
15.将0.15 mol 的MnO 2与过量的 12 mol·L -1
的浓盐酸反应,和50 mL 12 mol·L
-1
的浓盐酸与足量的MnO 2反应两者产生的Cl 2相比(其他反应条件相同)( )
A .一样多
B .前者较后者多
C .后者较前者多
D .无法比较
解析 注意MnO 2与浓盐酸的反应过程,当浓盐酸少量时,随着反应的进行,浓盐酸变成稀盐酸,稀盐酸与MnO 2不反应,则依据化学方程式可知,0.15 mol 的MnO 2与过量的12 mol·L -1
的浓盐酸反应,可产生0.15 mol 的氯气,50 mL 12 mol·L -1
的浓盐酸中HCl 的物质的量为0.6 mol ,当MnO 2足量时,0.6 mol HCl 不能反应完全,则产生的氯气小于0.15 mol ,B 选项正确。
答案 B
16.在盛有溴水的三支试管中分别加入少量苯、四氯化碳和酒精,振荡后静置,出现下列现象,正确的结论是( ) A .①加CCl 4 ②加苯 ③加酒精 B .①加酒精 ②加CCl 4 ③加苯 C .①加苯 ②加CCl 4 ③加酒精 D .①加苯 ②加酒精 ③加CCl 4
解析 苯、CCl 4与水分层,ρ苯<ρ水<ρ(CCl 4),酒精与水任意比互溶,不分层。
答案 C
17.某实验兴趣小组利用如下图所示装置进行电解饱和食盐水并检验其生成产物的实验,当图中开关K 闭合片刻后,试填空:
(1)电解饱和食盐水的化学方程式为___________________________________ _________________________________________________________________。
(2)a 为电源的________极(填“正”或“负”);D 中收集的气体是______________________。
(3)C 试管盛放________________溶液。
溶液中A 电极附近的现象为
__________________________________________________________________, __________________________________________________________________。
解析 电解饱和食盐水产生NaOH 、H 2和Cl 2,H 2的密度比空气小,只能用向下排空气法收集,所以D 中收集的气体是H 2,而H 2是在与直流电源的负极相连的电
极上产生,所以a 为电源的负极,A 极上除了有氢气产生外,溶液中还产生NaOH ,所以遇酚酞试液变红。
b 为电源的正极,B 极上产生氯气,可以用淀粉碘化钾试液检验。
答案 (1)2NaCl +2H 2O=====通电2NaOH +H 2↑+Cl 2↑ (2)负 氢气
(3)淀粉碘化钾(或淀粉碘化钠等其他合理答案均可) 有气泡产生 溶液由无色变为红色
18.已知下列3个反应:①16HCl(浓)+2KMnO 4===2KCl +2MnCl 2+8H 2O +5Cl 2↑,②4HCl (浓)+MnO 2=====△MnCl 2+2H 2O +Cl 2↑,③4HCl(浓)+O 2
=====CuCl 2500 ℃2H 2O +2Cl 2↑。
试回答下列问题:
(1)3个反应中的还原剂________(填字母)
A .都是浓盐酸
B .都不是浓盐酸
C .只有2个反应是 HCl
D .只有1个反应是 HCl (2)KMnO 4、MnO 2、O 2的氧化性强弱顺序为________________。
解析 依据3个反应方程式及其中的物质所含元素的化合价变化知3个反应都是氧化还原反应,而且浓盐酸均为还原剂;结合反应的条件越来越难知,氧化剂的氧化性强弱顺序为KMnO 4>MnO 2>O 2。
答案 (1)A (2)KMnO 4>MnO 2>O 2
19.在室温下,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E 溶液是无色的,请回答: (1)写出下列物质的化学式:A________,B________,C________。
(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的离子方程式为_________________________________________。
解析 框图题的推断要善于抓住题干的信息,如B 为黄绿色气体可推出B 为Cl 2;再根据C 为无色气体及反应②知C 为H 2、E 为HCl ;再根据反应③知A 为金属,再根据反应①和④知A 为变价金属,知A 为Fe 。
答案 (1)Fe Cl 2 H 2 (2)3Cl 2+2Fe=====点燃2FeCl 3
(3)Fe +2HCl===FeCl 2+H 2↑
(4)2Fe 2+
+Cl 2===2Fe 3+
+2Cl -
20.实验室用下图所示装置制备干燥纯净的氯气,并进行氯气的性质实验,请回答下列问题:
(1)A 中盛有浓盐酸,B 中盛有MnO 2,则烧瓶中发生反应的化学方程式为
___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。
(2)C中盛有饱和食盐水,其作用是________________,D中浓硫酸的作用是
________________。
(3)E中盛有的Cl2的颜色是________________,Cl2能使湿润的红色布条褪色的原因是__________________________________________________________。
(4)F中是FeCl2溶液,现象是________________,发生反应的化学方程式为
___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。
(5)G中是AgNO3溶液,现象是________________,有关化学反应的离子方程式为_________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。
(6) H中盛有NaOH溶液,其作用是________________,发生反应的化学方程式为
____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。
解析(2)用MnO2和浓盐酸共热制得的氯气中,由于HCl具有挥发性,故生成的Cl2中有挥发出来的HCl气体和水蒸气,这是两种要除掉的杂质。
用饱和食盐水或水洗法是为了除去HCl气体,这个装置必须在前,用浓硫酸洗气是为了除掉水蒸气;(3)Cl2是黄绿色气体,它不具有漂白性,而是Cl2与H2O反应生成HClO,HClO具有强氧化性而使红色布条褪色的;(4) FeCl2溶液是浅黄绿色,通入Cl2后与FeCl2反应生成FeCl3使溶液变为黄色,反应的化学方程式为2FeCl2+Cl2===2FeCl3;(5)Cl2溶于水生成Cl-,Cl-与Ag+反应生成白色AgCl沉淀,反应的离子方程式为Ag++Cl-===AgCl↓;(6) 由于Cl2有毒且它是酸性气体,尾气需要用碱液吸收,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O。
答案(1) MnO2+4HCl(浓)=====
△MnCl
2+Cl2↑+2H2O
(2) 除去HCl气体杂质干燥氯气(3)黄绿色Cl2与H2O反应生成HClO,HClO 具有强氧化性而使红色布条褪色(4)浅黄绿色变为黄色2FeCl2+
Cl2===2FeCl3(5)有白色沉淀生成Cl2+H2O H++Cl-+HClO Ag++Cl-===AgCl↓(6)吸收多余的氯气,保护环境Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O。