2020-2021高考化学氯及其化合物的综合题试题及详细答案

2020-2021高考化学氯及其化合物的综合题试题及详细答案

一、 高中化学氯及其化合物

1．（1）室温时，在下列物质中：①Na ②Cl2 ③Na2O ④FeCl2溶液 ⑤NaHCO3 ⑥蔗糖

⑦NH3 ⑧NaCl晶体 ⑨HClO ⑩ Fe(OH)2

属于碱性氧化物的是(用序号填写,下同) _______，属于酸的是_____，属于强电解质的是______，属于非电解质的是_______，能导电的是________。

（2）Na2O2与CO2的反应化学方程式__________；

（3）向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液到中性，请写出发生反应的离子方程式

______。

（4）制取漂白粉的反应化学方程式_________；其有效成分是_______；

【答案】③ ⑨ ③⑤⑧ ⑥⑦ ①④ 2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2 2H++SO42-+Ba2++2OH-＝BaSO4↓+2H2O 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O Ca(ClO)2

【解析】

【分析】

(1)碱性氧化物：能与酸反应只生成一种盐和水，主要包括绝大多数金属氧化物；酸：电离时产生的阳离子全部都是氢离子的化合物；强电解质：在水溶液中或熔融状态下能发生完全电离的化合物；非电解质：在水溶液中或熔融状态下不发生电离的化合物；能导电的物质有大多数金属单质或存在有自由移动电荷的物质；根据物质特点结合定义解答；

(3)向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液到中性，除生成水，还应该生成Na2SO4和BaSO4沉淀；

(4)漂白粉的有效成分为次氯酸钙，利用氯气和冷的消石灰反应制取漂白粉。

【详解】

(1)Na2O能够与酸反应生成盐和水，属于碱性氧化物；HClO电离产生的阳离子都是氢离子，属于酸； Na2O、NaHCO3、NaCl晶体在水溶液或者熔融状态下能完全电离而导电，都是化合物，都属于强电解质；蔗糖、NH3，本身不能电离产生自由移动的离子，是化合物，都属于非电解质；钠含有自由电子，氯化亚铁溶液含有自由移动的离子，都能导电；故属于碱性氧化物的是③；属于酸的是⑨；属于强电解质的是③⑤⑧；属于非电解质的是⑥⑦；能导电的是①④；

(2)Na2O2与CO2的反应生成碳酸钠和氧气，发生反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2；

(3)向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液到中性，除生成水，还应该生成Na2SO4和BaSO4沉淀，则发生反应的离子方程式为2H++SO42-+Ba2++2OH-＝BaSO4↓+2H2O；

(4)工业上利用氯气和冷的消石灰反应制取漂白粉，发生反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，其有效成分是Ca(ClO)2。

【点睛】

电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物，例如酸、碱、盐、活泼金属氧化物等，凡在上述情况下不能导电的化合物叫非电解质，例如非金属氧化物、一些氢化物和一些有机物如蔗糖和酒精等；特别注意能导电的不一定是电解质，且非电解质的水溶液也可能导电，如CO2的水溶液导电，是因为生成碳酸的缘故；另外电解质和非电解质都是化合物，既要排除单质又要排除混合物。

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．室温下，A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体、单质C是无色气体。在合适反应条件下，它们可以按下面框图进行反应；E是无色溶液，F是淡绿色溶液。B和C反应发出苍白色火焰。请回答：

（1）A是__________，B是__________，C是__________（请填写化学式）；

（2）反应①的化学方程式______________________________；

（3）反应③的离子方程式______________________________；

（4）反应④的离子方程式______________________________。

【答案】Fe Cl2 H2 2Fe+3Cl22FeCl3 Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑ 2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－

【解析】

【分析】

室温下，A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体、单质C是无色气体，B是氯气，B和C反应发出苍白色火焰，C是氢气，E是氯化氢。F是淡绿色溶液，F溶液中含有亚铁离子，所以A是铁，F是氯化亚铁，D是氯化铁，据以上分析解答。

【详解】

室温下，A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体、单质C是无色气体，B是氯气，B和C反应发出苍白色火焰，C是氢气，E是氯化氢。F是淡绿色溶液，F溶液中含有亚铁离子，所以A是铁，F是氯化亚铁，D是氯化铁，

(1)根据以上分析可知A、B、C分别是Fe、Cl2、H2；

(2)反应①为铁与氯气反应生成氯化铁，化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3； (3)反应③为铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑；

(4)反应④为氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－。

4．有A、B、C三种可溶性正盐，阴、阳离子各不相同，其阴离子的摩尔质量依次增大（按A、B、C的顺序），将等物质的量的A、B、C溶于水，所得溶液中只含有Fe3＋、K＋、SO42-、NO3-、Cl-五种离子，同时生成一种白色沉淀。

请回答下列问题：

（1）经检验，三种正盐中还含有下列选项中的一种离子，该离子是___。

A．Na＋ B．Mg2＋ C．Cu2＋ D．Ag＋

（2）若将A、B、C三种正盐按一定比例溶于水后，所得溶液中只含有Fe3+、SO42-、NO3-、K＋四种离子且物质的量之比依次为1∶2∶3∶4，则A、B、C三种正盐的物质的量之比为___。

【答案】D 1∶3∶2

【解析】

【分析】

等物质的量的A、B、C溶于水，所得溶液中只含有Fe3+、K+、24SO、3NO、Cl-五种离子，同时生成一种白色沉淀，A、B、C三种可溶性正盐，阴、阳离子各不相同，其阴离子的摩尔质量依次增大，则A为盐酸盐，B为硝酸银，C为硫酸盐；等物质的量混合，生成沉淀可能为AgCl，则A为FeCl3，B为AgNO3，C为K2SO4，以此来解答。

【详解】

（1）所给离子中只有Ag+和24SO、3NO、Cl−三种阴离子中Cl−按1:1生成沉淀，其余所给阳离子均和三种阴离子不沉淀，则该离子是Ag+，

故答案为：D；

（2）只含有Fe3+、24SO、3NO、K+四种离子且物质的量之比依次为1:2:3:4，则若FeCl3为1mol，AgNO3为3mol，二者发生Ag++Cl−═AgCl↓，K2SO4为2mol，A、B、C三种正盐的物质的量之比为1:3:2，

故答案为：1:3:2。

5．A、B、C三种常见单质，其中A、C为气体，B为常见金属．A溶于水所得的溶液可使紫色石蕊先变红后褪色．F的水溶液为浅绿色，其转化关系如图所示，请回答：

（1）A和C燃烧的现象是______．

（2）F的化学式是______，检验F水溶液中金属阳离子的方法是______．