2020-2021高考化学氯及其化合物综合题含答案

2020-2021高考化学氯及其化合物综合题含答案

一、 高中化学氯及其化合物

1．已知Cl2+2I=2C1-+I2为验证Fe3+、I2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。

2．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 + 6NaOHΔ5NaCl + 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)ΔMnCl2 + 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)2ΔCaCl2 + 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。

【详解】

(1) ①根据仪器的构造可知，仪器A的名称是分液漏斗；

②化学实验装置连接以后，在装药品之前，必须进行的一项操作是检查装置的气密性，以防止漏气；

③该装置是用来制备氯气的，所以圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为MnO2 +

4HCl(浓)ΔMnCl2 + Cl2↑ + 2H2O；根据反应可知，当生成71g氯气时，被氧化的HCl为2mol；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，发生反应的离子方程式为Cl2 + 2OH－ = Cl－ + ClO－ + H2O；

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，反应的化学方程式为2NH4Cl +

Ca(OH)2ΔCaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O；

(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，反应的化学方程式为2N2H4 + N2O4点燃3N2 + 4H2O。

3．(1)单质钠是一种______色的金属，密度比水______(大/小)，钠在自然界中以______(化合/游离)态存在；金属钠与水反应的化学方程式：______，金属钠在空气中燃烧生成______色的______(化学式)，其生成物与水反应的化学方程式：______。

(2)氯气是一种______色的气体，密度比空气______，______溶于水，并可以和水发生反应，写出其反应的化学方程式：______，实验室中用______ 溶液(化学式)吸收多余的氯气。

铁丝在氯气中燃烧的化学方程式：______。漂白粉是______和______(化学式)的混合物，是利用氯气与氢氧化钙反应制成的，写出其反应的方程式：______。

(3)现有物质：①氧化镁②硫酸铜 ③碳酸钙 ④金属钠 ⑤氯气 ⑥氢气 ⑦硫酸 ⑧氯水⑨二氧化硫 ⑩氧化钠⑪二氧化硅⑫次氯酸⑬漂白粉

按下列标准进行归类(填序号)混合物______ 酸______ 盐______单质______ 碱性氧化物______ 酸性氧化物______。

【答案】银白 小 化合 222Na2HO2NaOHH 淡黄 22NaO

22222NaO2HO4NaOHO 黄绿 大 易 22ClHOHClHClO NaOH

232Fe3Cl2FeCl点燃 2CaCl 2Ca(ClO)

222222Cl2Ca(OH)CaClCa(ClO)2HO ⑧⑬ ⑦⑫ ②③ ④⑤⑥ ①⑩

⑨⑪

【解析】

【分析】

1钠观察切开面，新切开的金属钠断面呈银白色色；密度比水小，钠是很活泼的金属，在自然界中只能以化合态存在；金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气；

金属钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠，过氧化钠可以和水之间发生反应生成氢氧化钠和氧气；

2在通常状况下，氯气是一种黄绿色气体，密度比空气大，易溶于水；氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，实验室用氢氧化钠吸收吸收多余的氯气，铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁，氯气与氢氧化钙反应生成漂白粉，漂白粉的主要成分是次氯酸钙、氯化钙；

3物质分为混合物和纯净物，纯净物又分为单质和化合物，化合物分为氧化物、酸、碱、盐。混合物是指由多种物质组成的物质；酸是指电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物；盐是指由金属离子和酸根离子组成的化合物；单质是只含有一种元素的纯净物；氧化物是指由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素，碱性氧化物是指能和酸反应生成盐和水的氧化物，酸性氧化物是指能和碱反应生成盐和水的氧化物。

【详解】

1钠观察切开面，新切开的金属钠断面呈银白色色；钠与水反应浮在水面上，钠的密度比水小，钠是很活泼的金属，在常温下就能与氧气反应，钠在自然界中只能以化合态存在；金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式：222Na2HO2NaOHH，金属钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠，2222NaONaO，过氧化钠可以和水之间发生反应生成氢氧化钠和氧气，方程式为：22222NaO2HO4NaOHO；

2在通常状况下，氯气是一种黄绿色气体，密度比空气大，易溶于水，1体积水中能溶解2体积的氯气；氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，22ClHOHClHClO，实验室用氢氧化钠吸收吸收多余的氯气，生成氯化钠和次氯酸钠，离子反应为22Cl2OHClClOHO，铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁232Fe3Cl2FeCl点燃，氯气与石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙，反应的方程式为222222Cl2Ca(OH)CaClCa(ClO)2HO，漂白粉的主要成分是次氯酸钙2(CaClO)、氯化钙2CaCl；漂白粉溶于水后，受空气中的2CO作用，即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸，同时生成碳酸钙沉淀，反应的化学方程式为：2223Ca(ClO)COHOCaCO2HClO；

3①氧化镁为碱性氧化物； ②硫酸铜由硫酸根离子和铜离子构成的盐； ③碳酸钙由碳酸根离子和钙离子构成的盐； ④金属钠 属于单质；⑤氯气属于单质； ⑥氢气属于单质；⑦硫酸属于二元强酸； ⑧氯水属于氯气和水的混合物； ⑨二氧化硫为酸性氧化物； ⑩氧化钠为碱性氧化物；⑪二氧化硅为酸性氧化物；⑫次氯酸为一元弱酸；⑬漂白粉主要成分是次氯酸钙2(CaClO)、氯化钙2CaCl，属于混合物；