高考化学高频物质：ClO2试题及答案【自己整理】
合集下载
相关主题
- 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)。
判断二氧化氯与其它有机物反应应实验确定。
3.二氧化氯的作用——杀菌机理
二氧化氯与细菌及其它微生物细胞中蛋白质发生氧化还原反应，使其分解破坏，进而控制微生物蛋白质合成，最终导致细菌死亡。
二氧化氯对细菌壁有较强的吸咐的穿透能力（优于氯或次氯钠）。
二氧化氯不易使细菌产生抗药性。
[非氧化性杀菌剂如胺类杀菌剂是NH4-进入细菌组织内部，使内部组织产生变异，使细菌组织破坏，从而杀灭。这种方法时间长后，细菌逐渐地适应这个外来基团，使其失去杀菌作用，这就是细菌的抗药性。]
②溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变。
③0.02700g。
④用水再次吸收残余的二氧化氯气体，并使锥形瓶内外压强相等
（4）设计实验来确定溶液X的成份，请补充完成实验步骤和现象．
实验步骤
实验现象
实验结论
①
取一根铂丝在火焰上灼烧至无色，再蘸取少许溶液X在火焰上烧
火焰呈黄色
溶液X中含有钠离子
②
取少许溶液X于一支试管中，先滴加硝酸，再滴加硝酸银溶液（或滴加硝酸酸化的硝酸银溶液）
（5）已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和Ⅱ，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如题9图3所示，若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是，原因是。
【答案】（1）锥形瓶；b；（2）慢（3）吸收Cl2
a. 二氧化氯和酚反应较快，产物包括：1,4-苯醌；2-氯-1,4-苯醌；2,5-二氯-1,4-苯醌；2,6-二氧化氯-1,4-苯醌；2-氯酚；草酸和顺式丁烯二酸。
b. 二氧化氯与对苯二酚反应时，很快将其氧化成相应的苯醌，不发生环上的取代反应。
c. 二氧化氯和硫的化合物（包括硫胺素、硫代硫胺素、硫醇、有机二硫化物以及硫脲）发生反应。
高考化学高频物质—— 二氧氯（ClO2）
1.物理性质：
二氧化氯在常温、常压下是一种黄红色气体（低浓度黄绿色），在外观和气味上与氯气相似。当空气中ClO2浓度大于10%易于爆炸。
受到阳光照射、遇高温物体、接触有机物、也可发生爆炸。若有铁锈、油脂、以及较多的有机粒子存在时，即使在安全体系和浓度（8%~12%）下，也会自发地分解。
产生白色沉淀
溶液X中含有氯离子
2.【2015重庆高考】（15分）ClO2与Cl2的氧化性相近。在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过题9图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
（1）仪器D的名称是。安装F中导管时，应选用题9图2中的。
（2）打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。
①电解时发生反应的化学方程式为。
②除去ClO2中的NH3可选用的试剂是(填标号)。
a．水b．碱石灰c．浓硫酸d．饱和食盐水
（3）用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量：
Ⅰ．在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50mL水溶解后，再加入 3mL稀硫酸：
Ⅱ．在玻璃液封装置中加入水.使液面没过玻璃液封管的管口；
②滴定至终点的现象是。
③测得混合气中ClO2的质量为g。
④装置中玻璃液封管的作用是
（4）设计实验来确定溶液X的成份，请补充完成实验步骤和现象．
实验步骤
实验现象
实验结论
①
溶液X中含有钠离子
②
溶液X中含有氯离子
【答案】（1）2：1。（2）①NH4Cl＋2HCl 3H2↑＋NCl3。②c(填标号)。
（3）①2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O。
水中少量的S2-、SO32-、SnO22-、AsO32-、 SbO32-、S2O32-、NO2-和CN-等还原性酸根均可被氧化去除。水中一些还原态的金属离子Fe2+、Mn2+、Ni2+等也能被氧化，如：
2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2+12H++2Cl-
ClO2+5Fe(HCO3)2+13H2O=5Fe(OH)3+10CO32-+Cl-+21H+
高考题及模拟题
1.【2015新课标1改编】二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，答下列问題：
（1）工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为。
（2）实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2：
8ClO2+5S2-+4H2O=5SO42-+8Cl-+8H+
2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-
在中性溶液中，碘化钾、亚硫酸钠、亚砷酸钠及氧化铅，能把二氧化氯还原成亚氯酸盐。
在酸性溶液中（pH=1），氢化硼、碘化物及亚硫酸可将二氧化氯完全还原成氯离子。
水溶液中的歧化反应
二氧化氯水溶液的歧化反应进行得非常慢。
二氧化氯具有刺激性气味，对人的眼、鼻、喉和呼吸道有较强的侵蚀作用，当空气中ClO2浓度为14mg/L时，就可使人察觉，45mg/L时，明显地刺激呼吸道。
二氧化氯在水溶液中较稳定，几乎全部是以单体自由基的形式存在。
二氧化氯腐蚀性很强，一般常见金属、不锈钢都可腐蚀（指高浓度）。
2.化学性质：
与无机物反应
Ⅲ．将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；
Ⅳ．将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中：
Ⅴ．用0.1000mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶 液（I2+2S2O32－＝2I－+S4O62－)，指示剂显示 终点时共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中：
①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为。
为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜（填“快”或“慢”）。
（3）关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是。
（4）已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为，在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是。
2ClO2+2OH-→ClO3-+ClO2-+H2O
6ClO2+3H2O→5HClO3+HCl
ClO2+Cl2+2H2O→2ClO3-+2Cl-+4H+(酸性溶液)
2ClO2+HOCl+H2O→2ClO3-+Cl-+3H+（中性溶液）
与有机物反应
易于与二氧化氯进行反应的有机化合物是指肪烃的叔胺和酚类及芳香胺类。
3.二氧化氯的作用——杀菌机理
二氧化氯与细菌及其它微生物细胞中蛋白质发生氧化还原反应，使其分解破坏，进而控制微生物蛋白质合成，最终导致细菌死亡。
二氧化氯对细菌壁有较强的吸咐的穿透能力（优于氯或次氯钠）。
二氧化氯不易使细菌产生抗药性。
[非氧化性杀菌剂如胺类杀菌剂是NH4-进入细菌组织内部，使内部组织产生变异，使细菌组织破坏，从而杀灭。这种方法时间长后，细菌逐渐地适应这个外来基团，使其失去杀菌作用，这就是细菌的抗药性。]
②溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变。
③0.02700g。
④用水再次吸收残余的二氧化氯气体，并使锥形瓶内外压强相等
（4）设计实验来确定溶液X的成份，请补充完成实验步骤和现象．
实验步骤
实验现象
实验结论
①
取一根铂丝在火焰上灼烧至无色，再蘸取少许溶液X在火焰上烧
火焰呈黄色
溶液X中含有钠离子
②
取少许溶液X于一支试管中，先滴加硝酸，再滴加硝酸银溶液（或滴加硝酸酸化的硝酸银溶液）
（5）已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和Ⅱ，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如题9图3所示，若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是，原因是。
【答案】（1）锥形瓶；b；（2）慢（3）吸收Cl2
a. 二氧化氯和酚反应较快，产物包括：1,4-苯醌；2-氯-1,4-苯醌；2,5-二氯-1,4-苯醌；2,6-二氧化氯-1,4-苯醌；2-氯酚；草酸和顺式丁烯二酸。
b. 二氧化氯与对苯二酚反应时，很快将其氧化成相应的苯醌，不发生环上的取代反应。
c. 二氧化氯和硫的化合物（包括硫胺素、硫代硫胺素、硫醇、有机二硫化物以及硫脲）发生反应。
高考化学高频物质—— 二氧氯（ClO2）
1.物理性质：
二氧化氯在常温、常压下是一种黄红色气体（低浓度黄绿色），在外观和气味上与氯气相似。当空气中ClO2浓度大于10%易于爆炸。
受到阳光照射、遇高温物体、接触有机物、也可发生爆炸。若有铁锈、油脂、以及较多的有机粒子存在时，即使在安全体系和浓度（8%~12%）下，也会自发地分解。
产生白色沉淀
溶液X中含有氯离子
2.【2015重庆高考】（15分）ClO2与Cl2的氧化性相近。在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过题9图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
（1）仪器D的名称是。安装F中导管时，应选用题9图2中的。
（2）打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。
①电解时发生反应的化学方程式为。
②除去ClO2中的NH3可选用的试剂是(填标号)。
a．水b．碱石灰c．浓硫酸d．饱和食盐水
（3）用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量：
Ⅰ．在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50mL水溶解后，再加入 3mL稀硫酸：
Ⅱ．在玻璃液封装置中加入水.使液面没过玻璃液封管的管口；
②滴定至终点的现象是。
③测得混合气中ClO2的质量为g。
④装置中玻璃液封管的作用是
（4）设计实验来确定溶液X的成份，请补充完成实验步骤和现象．
实验步骤
实验现象
实验结论
①
溶液X中含有钠离子
②
溶液X中含有氯离子
【答案】（1）2：1。（2）①NH4Cl＋2HCl 3H2↑＋NCl3。②c(填标号)。
（3）①2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O。
水中少量的S2-、SO32-、SnO22-、AsO32-、 SbO32-、S2O32-、NO2-和CN-等还原性酸根均可被氧化去除。水中一些还原态的金属离子Fe2+、Mn2+、Ni2+等也能被氧化，如：
2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2+12H++2Cl-
ClO2+5Fe(HCO3)2+13H2O=5Fe(OH)3+10CO32-+Cl-+21H+
高考题及模拟题
1.【2015新课标1改编】二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，答下列问題：
（1）工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为。
（2）实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2：
8ClO2+5S2-+4H2O=5SO42-+8Cl-+8H+
2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-
在中性溶液中，碘化钾、亚硫酸钠、亚砷酸钠及氧化铅，能把二氧化氯还原成亚氯酸盐。
在酸性溶液中（pH=1），氢化硼、碘化物及亚硫酸可将二氧化氯完全还原成氯离子。
水溶液中的歧化反应
二氧化氯水溶液的歧化反应进行得非常慢。
二氧化氯具有刺激性气味，对人的眼、鼻、喉和呼吸道有较强的侵蚀作用，当空气中ClO2浓度为14mg/L时，就可使人察觉，45mg/L时，明显地刺激呼吸道。
二氧化氯在水溶液中较稳定，几乎全部是以单体自由基的形式存在。
二氧化氯腐蚀性很强，一般常见金属、不锈钢都可腐蚀（指高浓度）。
2.化学性质：
与无机物反应
Ⅲ．将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；
Ⅳ．将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中：
Ⅴ．用0.1000mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶 液（I2+2S2O32－＝2I－+S4O62－)，指示剂显示 终点时共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中：
①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为。
为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜（填“快”或“慢”）。
（3）关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是。
（4）已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为，在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是。
2ClO2+2OH-→ClO3-+ClO2-+H2O
6ClO2+3H2O→5HClO3+HCl
ClO2+Cl2+2H2O→2ClO3-+2Cl-+4H+(酸性溶液)
2ClO2+HOCl+H2O→2ClO3-+Cl-+3H+（中性溶液）
与有机物反应
易于与二氧化氯进行反应的有机化合物是指肪烃的叔胺和酚类及芳香胺类。