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2020-2021高考化学综合题专练∶氯及其化合物及答案

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2020-2021高考化学综合题专练∶氯及其化合物及答案

一、 高中化学氯及其化合物

1．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】7 14 9 1 4 7 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。

2．Cl2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）ClO2是一种更高效、安全的消毒剂，工业上可用ClO2与水中的MnCl2在常温下反应，生成MnO2和盐酸，以除去水中Mn2+，写出该反应的化学方程式（需配平）__．有人认为产物MnO2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】3s23p5 自旋方向 Cl﹣、O2﹣、H﹣ Cl2（aq）+H2O垐?噲?HClO+H++Cl﹣、HClO垐?噲?H++ClO﹣、Cl2（g）垐?噲?Cl2（aq） 夏季温度高，HClO易分解，杀菌效果比在冬季差 bc 2ClO2+5MnCl2+6H2O=5MnO2+12HCl 错 MnO2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253s3p，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+HOHCl+HClOƒ，而HClO是一个弱酸，存在电离平衡+-HClOH+ClOƒ； 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+6HO=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．氯及其化合物在工农业生产和人类生活中有着重要的作用。回答下列问题：

(1)25℃时将氯气溶于水形成“氯气-氯水”体系，该体系存在多个含氯元素的平衡关系，其中之一为：Cl2(溶液)＋H2OHClO＋H＋＋Cl-，体系中Cl2(溶液)、HClO和ClO-三者的物质的量分数（α）随pH（酸碱度）变化的关系如图所示。已知HClO的杀菌能力比ClO-强，用氯气处理饮用水时，杀菌效果最强的pH范围为__（填字母）。

A．0~2 B．2~4.7 C．4.7~7.5 D．7.5~10

(2)写出次氯酸光照分解的化学方程式___，如果在家中直接使用自来水养金鱼，除去其中残留的次氯酸可采取的简易措施为__。

(3)NaClO、NaClO2、ClO2等含氯化合物都是常见的消毒剂，这是因为它们都具有强氧化性。

①写出工业上用氯气和NaOH溶液生产消毒剂NaClO的化学方程式___；

②84消毒液（主要成分是NaClO）与洁厕灵（主要成分是盐酸）混在一起使用会产生有毒气体Cl2，其反应的离子方程式为__；

③NaClO2中Cl元素化合价为__；

④ClO2的杀菌效果比Cl2好，等物质的量的ClO2杀菌效果是Cl2的__倍（杀菌效果与单位物质的量的氧化剂得电子的物质的量有关，ClO2与Cl2消毒杀菌后均被还原为Cl-）。

【答案】B 2HClO2HCl+O2↑ 用容器盛放，在太阳光下曝晒一段时间

Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O +3 2.5

【解析】

【分析】

图中信息告诉我们，在氯水中，具有杀菌能力的微粒主要是Cl2和HClO，随着溶液pH的不断增大，α(Cl2)不断减小，当pH=2时，α(Cl2)接近于0；随着溶液pH的不断增大，α(HClO)不断增大，当pH=2时，α(HClO)达到最大值；当pH升高到4.7时，α(HClO)开始减小，当pH接近10时，α(HClO)=0；从pH=4.7开始，α(ClO-)开始增大，pH=10时，α(ClO-)达最大值。

【详解】

(1)根据题目信息得知HClO的杀菌能力比ClO－强，依据图中信息可知pH为2~4.7时HClO含量最多，因此用氯气处理饮用水时，杀菌效果最强的pH范围为2~4.7，应选B。答案为：B；

(2)次氯酸光照分解生成盐酸和氧气，化学方程式为2HClO2HCl + O2↑，由于次氯酸见光易分解，如果在家中直接使用自来水养金鱼，除去其中残留的次氯酸可采取的简易措施为用容器盛放，在太阳光下曝晒一段时间。答案为：2HClO2HCl+O2↑；用容器盛放，在太阳光下曝晒一段时间；

(3)①工业上用氯气和NaOH溶液生产消毒剂NaClO的化学方程式为Cl2 + 2NaOH == NaCl +

NaClO + H2O。答案为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；

②NaClO与盐酸反应生成氯气、氯化钠和水，离子方程式为2H+ + Cl－ + ClO- == Cl2↑ + H2O。答案为：2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O；

③NaClO2中Na显+1价，O显-2价，则Cl元素化合价为+3。答案为：+3；

④根据题中信息已知杀菌效果与单位物质的量的氧化剂得电子的物质的量有关，ClO2与Cl2消毒杀菌后均被还原为Cl－，1molClO2能够得到5mol电子，1molCl2能够得到2mol电子，因此等物质的量的ClO2杀菌效果是Cl2的2.5倍。答案为：2.5。

【点睛】

杀菌消毒是利用氧化剂的氧化能力实现的，氧化能力又是依据得电子能力衡量的，所以一种氧化剂，在通常情况下，得电子数目越多，得电子能力越强。

4．氯气是一种具有重要用途的气体，在工业上大量用于制造盐酸、有机溶剂和杀菌消毒剂等。甲同学在实验室进行氯气性质的研究

(1)甲同学依次进行了2Cl与①钠、②铜、③氢气、④水反应的实验。

上述反应中属于氧化还原反应的是___________(填序号)。

(2)写出铁丝在氯气中燃烧的化学方程式：________。

(3)氯气溶于水得到的溶液称为氯水，新制的氯水呈_________色，新制的氯水中含有的物质为(水除外)________(填化学式)。

(4)甲同学探究氯气能否与水发生反应

①B中纸条褪色，结合化学方程式解释原因：________。

②装置A的作用是___________。

③烧杯中发生反应的化学方程式为_________。

【答案】①②③④ 232Fe3Cl2FeCl点燃 黄绿 2ClHClOHCl、、 Cl2 + H2O ⇌ HCl

+ HClO，生成的次氯酸有漂白性 对照实验，证明氯气自身没有漂白性，说明B中起漂白作用的是其他物质，从而证明氯气与水发生了反应

22Cl2NaOH=NaClONaClHO

【解析】

【分析】

(1)氯气具有强氧化性，可与金属、非金属单质发生化合反应，与水反应生成HClO和HCl；

(2)铁在氯气中燃烧生成氯化铁；

(3)氯气溶于水后和水反应生成盐酸和次氯酸，该反应为可逆反应：Cl2 + H2O ⇌ HCl+ HClO；

(4)①氯气和水发生反应生成的HClO具有漂白性；

②氯气不具有漂白性，干燥红纸不褪色，可作对照实验；

③烧杯中应盛放氢氧化钠溶液，用于吸收氯气，避免污染环境。

【详解】

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高考化学综合题专练∶氯及其化合物含答案

高考化学综合题专练∶氯及其化合物含答案

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一、 高中化学氯及其化合物

1．高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。

（1）在用 KMnO4 酸性溶液处理固体 Cu2S 时，发生的反应如下：8MnO4－＋5Cu2S＋44H＋=10Cu2＋＋5SO2↑＋8Mn2＋＋22H2O

①还原产物为_____。

②被氧化的元素是_____

③氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____

④每生成 2.24 L(标况下)SO2，转移电子数目是_____

（2）用 KMnO4 酸性溶液处理固体 CuS 时，也可将 CuS 反应成 Cu2＋和 SO2。写出该离子反应方程式_____

（3）15.8g KMnO4，加热分解后剩余固体 15.0 g。该剩余固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应，生成单质气体 A，产物中锰元素以 Mn2+存在，则气体 A 的物质的量为_____mol。

【答案】Mn2＋ Cu、S 8:5 0.8NA 6MnO4－＋5CuS＋28H＋=5Cu2＋＋5SO2↑＋6Mn2＋＋14H2O 0.2

【解析】

【分析】

(1)结合氧化还原反应的知识分析即可；

(2)用 KMnO4 酸性溶液处理固体 CuS 时，也可将 CuS 反应成 Cu2＋和 SO2，同时得到还原产物Mn2+，结合电子守恒、电荷守恒和原子守恒写出发生反应的离子方程式；

(3)15.8g KMnO4，加热分解后剩余固体 15.0 g，减少的质量为氧气的质量，在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸，继续加热，收集到气体为氯气，根据电子转移守恒，整个过程中，Mn元素获得电子等于O元素、Cl元素失去的电子，据此分析。

【详解】

(1)在8MnO4－＋5Cu2S＋44H＋=10Cu2＋＋5SO2↑＋8Mn2＋＋22H2O中Mn元素从+7价降为+2价，发生还原反应，而Cu2S中Cu元素从+1价升高为+2价，S元素从-2价升高为+4价，发生氧化反应；

2020-2021学年高中化学新人教版必修第一册 第2章第2节氯及其化合物第1课时作业(2)

2020-2021学年高中化学新人教版必修第一册 第2章第2节氯及其化合物第1课时作业(2)

课时素养检测 九

氯及其化合物

(40分钟 70分)

一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)

1.(2020·北京丰台区高一检测)下列关于氯气的说法中正确的是( )

A.可用排水法收集Cl2

B.Cl2能将Fe氧化成FeCl2

C.Cl2和Cl-都能和钠反应

D.Cl2具有很强的氧化性,但在与水的反应中既能作氧化剂又能作还原剂

【解析】选D。Cl2能和水反应,所以不可以用排水法收集,故A错误;Cl2能将Fe氧化成FeCl3,产生棕褐色的浓烟,故B错误;Cl-是氯原子得到一个电子形成的离子,不能与金属单质反应,Cl2具有强氧化性,能与金属单质反应,故C错误;氯气与水反应的离子方程式为Cl2+H2OH++Cl-+HClO,Cl元素的化合价变化为0→-1、+1,所以Cl2在化学反应中既能作氧化剂,又能作还原剂,故D正确。

2.下列氯化物既能由金属和氯气直接化合制得,又能由金属和盐酸反应制得的是 ( )

A.CuCl2 B.FeCl2 C.NaCl D.FeCl3

【解析】选C。铜与盐酸不反应,A错误;铁与氯气反应生成氯化铁,与盐酸反应生成氯化亚铁,B错误;钠与氯气或盐酸反应均生成氯化钠,C正确;根据B中分析可知D错误。

3.下列物质中,不能使有色布条褪色的是 ( )

A.次氯酸钠溶液 B.次氯酸钙溶液 C.氯水 D.氯化钙溶液

【解析】选D。氯水中含有HClO,次氯酸钠、次氯酸钙溶液与空气中的CO2反应可产生HClO,三者均有漂白性,氯化钙溶液中不含有也不能生成HClO,没有漂白性。

4.下列关于含氯化合物的说法中正确的是 ( )

A.氯水中由于Cl2完全与H2O反应,故无Cl2存在

B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2

C.HClO是一种稳定性较强的弱酸

D.“84”消毒液能用于杀菌消毒,也具有一定的漂白作用

【解析】选D。氯水中有Cl2分子存在,A不正确;漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,B不正确;HClO见光易分解,稳定性差,C不正确;“84”消毒液中的NaClO会产生HClO,既能用于杀菌消毒,也可用于漂白,D正确。

2020-2021高考化学与氯及其化合物有关的压轴题含详细答案

2020-2021高考化学与氯及其化合物有关的压轴题含详细答案

2020-2021高考化学与氯及其化合物有关的压轴题含详细答案

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1100mL3.00molLNaOH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22nCl:nH=________。

【答案】2HOHHO、22Cl2OHClClOHO 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+= H2O，Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O，故答案为：OH—+H+= H2O，Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O；

（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（Cl2）=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H2+Cl22HCl，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（Cl2）：n（H2）=0.15mol：0.1mol=3：2，故答案为：3：2。

2020-2021备战高考化学 氯及其化合物综合试题及答案

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一、 高中化学氯及其化合物

1．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】7 14 9 1 4 7 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。

2．氯及其化合物在工农业生产和人类生活中有着重要的作用。回答下列问题：

(1)25℃时将氯气溶于水形成“氯气-氯水”体系，该体系存在多个含氯元素的平衡关系，其中之一为：Cl2(溶液)＋H2OHClO＋H＋＋Cl-，体系中Cl2(溶液)、HClO和ClO-三者的物质的量分数（α）随pH（酸碱度）变化的关系如图所示。已知HClO的杀菌能力比ClO-强，用氯气处理饮用水时，杀菌效果最强的pH范围为__（填字母）。