备战高考化学易错题专题训练-氯及其化合物练习题附详细答案
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备战高考化学易错题专题训练-氯及其化合物练习题附详细答案 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、22
Cl2OHClClOHO 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。 【点睛】 所得混合物冷却后用NaOH溶液恰好完全吸收,测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.05mol,说明氢气与氯气反应中氯气有剩余,溶液为氯化钠和次氯酸钠的混合液,根据钠
元素及氯元素守恒可知2n(Cl2)=n(Na+)=n(Cl-)+n(ClO-);根据电子转移守恒,计算氯气发生氧化还原反应生成的氯离子的物质的量,溶液中Cl-来源于氯化氢及氯气与氢氧化钠的反应,计算反应后混合气体中氯化氢的物质的量,根据氢元素守恒计算氢气的物质的量是解答关键。
2.(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。
3.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。
4.(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 22ClHOHClHClOƒ 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