高考化学专题题库∶氯及其化合物的综合题

高考化学专题题库∶氯及其化合物的综合题

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．已知Cl 2+2I=2C1-+I 2为验证Fe 3+、I 2氧化性的相对强弱。某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。

实验过程：

Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a ，滴加浓盐酸。

Ⅱ.当B 和C 中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。

Ⅲ.向B中加入一定量KSCN溶液，混合液显红色，关闭活塞a。

Ⅳ.打开活塞b，将C中的溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡、静置。

请回答下列问题：

（1）A中产生黄绿色气体，写出A中发生反应的离子方程式___。

（2）验证氯气的氧化性强于碘单质的实验现象是___。

（3）B中通入氯气溶液变黄的离子方程式是；再向B中滴加KSCN溶液，溶液变红的离子方程式是___。

（4）C中的溶液滴入D中，振荡、静置，若产生现象，则说明Fe3+的氧化性强于碘单质，对应反应的离子方程式是___。有人认为这个实验设计存在缺陷，其理由是___。

（5）浸有氢氧化钠溶液的棉花作用是___。

【答案】2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O 湿润的淀粉KI试纸变蓝 Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl- Fe3++3SCN-Fe(SCN)3静置后CCl4层溶液变为紫色，2I-+2Fe3+=2Fe2++I2。C的黄色溶液中可能含有过量的Cl2或产生的ClO-，也可将碘离子氧化为碘单质造成干扰吸收多余的氯气，防止污染空气

【解析】

【分析】

向A中的84消毒液中滴加浓盐酸产生黄绿色气体，该黄绿色气体为Cl2，反应的化学方程式为NaClO+2HCl(浓)= NaC1+Cl2↑+H2O，生成的氯气与碘单质发生反应，湿润的淀粉KI试纸变蓝，其化学方程式为：CI2+2KI=2KCl+I2↓；而后氯气将Fe2+氧化成Fe3+，最后Fe3+与I-反应：2Fe3++2I-=I2+2Fe2+。

【详解】

(1)84消毒液的有效成分为NaClO，向A中的84消毒液中滴加浓盐酸产生黄绿色气体，该黄绿色气体为Cl2，反应的化学方程式为NaClO+2HCl(浓)= NaC1+Cl2↑+H2O，所以A中离子方程式为：2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O；

(2)根据装置图中的试剂，验证氯气的氧化性强于碘单质的实验现象是：湿润的淀粉KI试纸变蓝，发生反应的化学方程式为：CI2+2KI=2KCl+I2↓；

(3)B中的溶液变为黄色，B中反应为Cl2将Fe2+氧化成Fe3+，B中发生反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+；再向B中滴加KSCN溶液，溶液变红的离子方程式是：Fe³⁺ + 3SCN⁻ =Fe(SCN)₃ (血红色)；

(4)将C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，若产生现象：静置后CCl4层溶液变为紫色，则说明Fe3+的氧化性强于碘单质，反应的离子方程式为2Fe3++2I-=I2+2Fe2+；但C的黄色溶液中可能含有过量的Cl2或产生的ClO-，也可将碘离子氧化为碘单质造成干扰，此为实验设计存在缺陷，要验证Fe3+的氧化性强于I2必须排除Cl2的干扰；

(5)由于Cl2有毒会污染大气，浸有NaOH溶液的棉花作用是：吸收氯气等有毒气体，防止污染空气，发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。

3．肼(N2H4)作为火箭发动机的燃料，可通过反应NaClO+ 2NH3 = N2H4 + NaCl+ H2O制取。某化学兴趣小组尝试在实验室制取N2H4，设计了如下实验：

(1)制备NaClO溶液，装置如图所示。(已知：3Cl2 + 6NaOH Δ

5NaCl+ NaClO3 + 3H2O)

①仪器A的名称是________________。

②连接好装置，装药品之前，必须进行的一项操作是_________。

③圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为_______________；当生成71g氯气时，被氧化的HCl为_________mol。试管内发生反应的离子方程式为_________。

④饱和食盐水的作用是_____________，冰水的作用是____________。

(2)将NaClO溶液倒入烧杯中，持续通入NH3制取N2H4。制取氨气的化学方程式为

_______。

(3)火箭发射时用N2H4作燃料，用N2O4助燃，燃烧生成两种可参与大气循环的物质。写出该反应的化学方程式______________。

【答案】分液漏斗检查装置的气密性 MnO2 + 4HCl(浓)Δ

MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O 2 Cl2 +

2OH－= Cl－+ ClO－+ H2O 除去Cl2中的HCl气体防止溶液温度过高发生副反应 2NH4Cl+

Ca(OH)2Δ

CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O 2N2H4 + N2O4

点燃

3N2 + 4H2O

【解析】

【分析】

(1) ①根据仪器的构造判断；

②检查装置的气密性，以防止漏气；

③该装置是用来制备氯气的，MnO2 与浓盐酸反应生成MnCl2 、 Cl2和H2O；试管内氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；

④饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl气体，冰水的作用是防止溶液温度过高发生副反应；

(2) 实验室利用加热氯化铵和氢氧化钙混合固体制取氨气；

(3)火箭发射时用N2H4作燃料，用N2O4助燃，燃烧生成两种可参与大气循环的物质氮气和水蒸气。