高考化学氯及其化合物综合题汇编含答案.docx
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高考化学氯及其化合物综合题汇编含答案
高考化学氯及其化合物综合题汇编含答案
一、高中化学氯及其化合物
1.
(1)室温时,在下列物质中:
①Na②Cl2③Na2O④FeCl2溶液⑤NaHCO3⑥蔗糖⑦NH3⑧NaCl晶体⑨HClO⑩Fe(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】③⑨③⑤⑧⑥⑦①④2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OCa(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.KClO3和浓盐酸在不同温度下反应,发生以下两个反应。
其变化可表示为
反应1:
2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O
反应2:
KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O
(1)已知反应1的还原产物为黄绿色的二氧化氯,该反应中被还原的是_________(填化学式),产生0.1molCl2时,转移的电子的物质的量为_____。
(2)反应2中氧化产物和还原产物的物质的量之比是_____。
(3)上述反应中浓盐酸表现的性质是(填写编号):
反应1中为_________,反应2中为_________。
①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性
(4)将少量氯气通入NaBr溶液中,发生反应的离子方程式是Cl2+2Br-=2Cl-+Br2。
将少量氯气通入FeBr2溶液中,发生反应的离子方程式是Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,将少量氯气通入FeI2溶液中,发生反应的离子方程式是Cl2+2I-=2Cl-+I2,这个事实说明上述反应中具有还原性粒子I-、Br-、Cl-、Fe2+的还原性由强到弱的顺序是________,标况下,将22.4LCl2通入2L0.5mol/L的FeBr2溶液中,发生反应的离子方程式_____________标况下,将22.4LCl2通入2L0.5mol/L的FeI2溶液中,发生反应的离子方程式_____________。
【答案】KClO30.2mol5:
1②②I->Fe2+>Br->Cl-2Cl2+2Fe2++2Br-=2Fe3++4Cl-+Br2Cl2+2I-=2Cl-+I2
【解析】
【分析】
(1)同一元素的物质发生氧化还原反应时遵循:
高高低低规律。
(2)同一元素的物质发生氧化还原反应时,产物中元素的化合价规律是:
可相聚,不相交。
(3)根据HCl中Cl元素的化合价在反应前后的特点分析;
(4)分析每个反应中还原剂、还原产物,利用还原性:
还原剂>还原产物分析比较物质还原性的强弱,当同一溶液有多种还原性微粒时,还原性强的先发生反应;然后根据通入Cl2的物质的量与物质还原性强弱反应先后书写反应的离子方程式。
【详解】
(1)在反应1:
2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O中,KClO3得到电子变为ClO2,KClO3是氧化剂被还原,ClO2是还原产物;HCl失去电子变为Cl2,HCl是还原剂被氧化,Cl2是氧化产物,反应过程中每产生1molCl2,需转移2mol电子,则反应产生0.1molCl2时,转移的电子的物质的量为0.2mol;
(2)在反应2:
KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O中KClO3作氧化剂,HCl作还原剂,Cl2既是氧化产物又是还原产物,每有3molCl2产生,反应中消耗1mol氧化剂KClO3,5mol还原剂HCl,转移5mol电子,所以反应2中氧化产物和还原产物的物质的量之比是5:
1;
(3)在上述两个反应中,HCl中的Cl部分化合价升高,失去电子,被氧化,作还原剂,表现还原性,部分Cl在反应前后化合价不变,与金属阳离子结合形成盐,起酸的作用,所以两个反应中浓盐酸表现的性质是还原性和酸性,选项序号为②;
(4)将少量氯气通入NaBr溶液中,发生反应的离子方程式是Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,其中Br-作还原剂,Cl-是还原产物,说明还原性:
Br->Cl-;将少量氯气通入FeBr2溶液中,发生反应的离子方程式是Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,其中Fe2+发生反应,而Br-未反应,说明还原性:
Fe2+>Br-;将少量氯气通入FeI2溶液中,发生反应的离子方程式是Cl2+2I-=2Cl-+I2,其中I-发生反应,而Fe2+未反应,说明还原性:
I->Fe2+;综上所述可知,上述反应中具有还原性粒子I-、Br-、Cl-、Fe2+的还原性由强到弱的顺序是I->Fe2+>Br->Cl-;标况下,将22.4LCl2通入2L0.5mol/L的FeBr2溶液中,n(Cl2)=1mol,n(FeBr2)=1mol,其中Fe2+为1mol,Br-2mol,n(FeBr2):
n(Cl2)=1:
1,首先发生反应:
Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,1molFe2+反应消耗0.5molCl2,还有0.5molCl2剩余,会再与溶液中Br-发生反应:
Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,0.5molCl2反应消耗1molBr-,则总反应的离子方程式2Cl2+2Fe2++2Br-=2Fe3++4Cl-+Br2;标况下,将22.4LCl2通入2L0.5mol/L的FeI2溶液中,n(Cl2)=1mol,n(FeI2)=1mol,其中Fe2+有1mol,I-有2mol,n(FeI2):
n(Cl2)=1:
1,首先发生反应:
Cl2+2I-=2Cl-+I2,2molI-反应消耗1molCl2,由于不再有Cl2剩余,因此不能进一步发生反应:
Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,故反应的离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2。
【点睛】
本题考查了同一元素发生氧化还原反应的规律、微粒氧化性还原性强弱比较的知识。
同一元素发生氧化还原反应,若产物中价态不同,则元素化合价变化规律是:
高高低低;元素化合价可相聚,不相交。
当同一溶液中存在多种还原性微粒时,若加入氧化剂不足量则还原性强的首先发生反应;同理,当同一溶液中存在多种氧化性微粒时,若加入还原剂不足量则氧化性强的首先发生反应。
同一反应中氧化剂得到电子总数等于还原剂失去电子总数,等于元素化合价升高或降低总数。
3.下列各物质是中学化学中常见的物质,甲为常见金属单质,丙为黄绿色的单质气体,乙、丁是常见无色气态非金属单质,其它均为化合物,C常温下为一种液体,B、D分别为黑色粉末和黑色晶体,G为淡黄色固体,J为生活中常见的调味品,I为红褐色固体,F为棕黄色溶液。
①是实验室制取丁的反应之一。
各物质间的转化如下图所示,回答下列问题(部分生成物未列出):
(1)物质I的化学式为________;F中阴离子是______________;
(2)反应①的化学方程式为为____________;
(3)B与K的反应是实验室制取丙的反应,其离子方程式为____________;
(4)反应②的化学方程式为_____________;
(5)若E与G以物质的量比为1:
1投入足量水中,反应的化学方程式为_________;生成1mol气体转移电子的个数为__________。
【答案】Fe(OH)3Cl-2H2O2
2H2O+O2MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H24FeCl2+4Na2O2+6H2O=4Fe(OH)3↓+8NaCl+O2↑6NA
【解析】
【分析】
丙为黄绿色单质气体,所以丙为Cl2,B与K的反应是实验室制取丙的反应,且B为黑色粉末,则B为MnO2,K为HCl;①是实验室制取丁的反应之一,则该反应为双氧水在二氧化锰的催化作用下制取氧气的反应,所以C为H2O,丁为氧气;G为淡黄色固体,且可以生成氧气,则G应为Na2O2,则J为生活中常见的调味品,应为NaCl,I为红褐色固体应为Fe(OH)3;F为棕黄色溶液,应含Fe3+,E与氯气反应可生成F,则F为FeCl3,E为FeCl2;氯化铁可以与单质铁反应生成氯化亚铁,所以甲为铁单质,Fe可以在高温条件下与水反应生成氢气和四氧化三铁,所以乙为氢气,D为Fe3O4。
【详解】
(1)根据分析可知物质I为Fe(OH)3;F中阴离子为Cl-;
(2)反应①为双氧水在二氧化锰的催化作用下制取氧气,方程式为2H2O2
2H2O+O2;
(3)实验室利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,方程式为:
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O;
(4)反应②为Fe在高温条件下与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁的反应,方程式为:
3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2;
(5)E为FeCl2,G为Na2O2,过氧化钠有强氧化性可氧化亚铁离子为铁离子,被还原时-1价的氧被还原成-2价,二者1:
1反应,说明氧化产物不止有Fe3+,再联系过氧化钠可以与水反应生成氧气,可知产物中应还有氧气,Na2O2自身发生氧化还原反应,所以E与G以物质的量比为1:
1投入足量水中,反应方程式为4FeCl2+4Na2O2+6H2O=4Fe(OH)3↓+8NaCl+O2↑。
【点睛】
解决此类题目要根据物质的性质、特征作为突破口进行推断,例如本题中“丙为黄绿色单质气体”,则丙为Cl2,“F为棕黄色溶液”,则其溶液中应含有Fe3+,学生平时的学习中要注意多积累一些有特殊性质的物质。
4.现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H,它们之间的相互转化关系如图所示
图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出
。
请根据以上信息完成下列各题:
(1)写出下列物质的化学式:
B_______、丙__________。
(2)写出黄绿色气体乙的一种用途___________,反应过程⑦可能观察到的实验现象是______。
对应的化学方程式是_______。
(3)反应③中的离子方程式是_________。
【答案】AlHCl杀菌消毒、强氧化剂、漂白白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
【解析】
【分析】
金属A颜色反应为黄色证明A为金属Na,Na与水反应生成气体甲为H2,D为NaOH;金属B和氢氧化钠溶液反应产生H2,说明B为金属Al,黄绿色气体乙为Cl2,气体甲是H2,H2和Cl2反应生成丙为HCl,HCl溶于水得到的物质E为盐酸溶液,盐酸与金属C反应产生F溶液是金属氯化物,该氯化物与Cl2还可以反应产生G,G与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀H为Fe(OH)3,则G为FeCl3,推断物质F为FeCl2;判断C为Fe,以此解答该题。
【详解】
根据上述分析可知A是Na,B是Al,C为Fe,气体甲是H2,气体乙是Cl2,气体丙是HCl;D是NaOH,E是盐酸,F是FeCl2,G是FeCl3,H是Fe(OH)3。
(1)根据上述分析可知,物质B是Al,丙是HCl;
(2)黄绿色气体乙是Cl2,该物质可以与水反应产生HCl和HClO,HClO具有强氧化性,可作氧化剂,氧化一些具有还原性的物质,也用于杀菌消毒或用于物质的漂白;
(3)FeCl2与NaOH溶液发生反应:
FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl,Fe(OH)2具有还原性,容易被溶解在溶液中的氧气氧化,发生反应:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,固体由白色迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,因此可观察到的实验现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;
(4)反应③是Al与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2和H2,反应的离子方程式为:
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
【点睛】
本题是无机物推断,物质的颜色及转化关系中特殊反应是物质推断的突破口,再结合转化关系推断,需要学生熟练掌握元素化合物知识,试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。
5.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】FeCl2H22Fe+3Cl2
2FeCl3Fe+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+3Cl2
2FeCl3;
(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-。
6.甲、乙、丙、丁是常见的单质,其中甲、乙、丙是摩尔质量依次增加的气体。
A和B以物质的量2︰1通入水中,得到C溶液。
请根据下图的转化关系回答:
(1)用方程式解释A使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因___________________
(2)写出溶液C中加氯水的离子方程式___________________
(3)若A和B按1:
1通入水中反应,写出反应方程式_________________。
【答案】NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+SO2+NH3+H2O=NH4HSO3
【解析】
【分析】
D的混合液中滴加石蕊试液,溶液显红色,说明溶液显酸性;加入NaOH溶液有使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,说明D溶液中含有NH4+;加入稀硝酸酸化后,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有Cl-;加入盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有SO42-;C溶液中通入氯水得到D溶液,再结合甲和乙生成A的反应条件,丙和丁点燃条件下生成B,并结合甲、乙、丙、丁是常见的单质,其中甲、乙、丙是摩尔质量依次增加的气体;A和B以物质的量2︰1通入水中,得到C溶液。
可知甲为H2、乙为N2、丙为O2,丁为S,A为NH3、B为SO2,C溶液为(NH4)2SO3溶液,C中通入氯水后所得的D溶液中含有SO42-、Cl-、NH4+,据此分析解题。
【详解】
(1)由分析知A为NH3,因其电离使水溶液显碱性,使湿润的红色石蕊试纸变蓝,发生反应的方程式和电离方程式为NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-;
(2)C溶液为(NH4)2SO3溶液,C中通入氯水后所得的D溶液中含有SO42-、Cl-、NH4+,发生反应的离子方程式为SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+;
(3)NH3和SO2按1:
1通入水中生成NH4HSO3,发生反应的方程式为SO2+NH3+H2O=NH4HSO3。
7.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】D1∶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+、
、
、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
、
、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+、
、
、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。
8.有X、Y、Z三种元素,已知:
①X、Y、Z的单质在常温下均为气体;②X单质可在Z单质中燃烧,生成XZ,火焰为苍白色;③XZ极易溶于水,其水溶液可使蓝色石蕊试纸变红;④每2个X2分子可与1个Y2分子化合生成2个X2Y分子,X2Y在常温下为液体;⑤Z单质溶于X2Y中,所得溶液具有漂白作用;⑥细铁丝能在Z2(g)中剧烈燃烧,且产生红棕色烟。
推断:
(1)X、Y两种元素的名称X___,Y___。
(2)化合物的化学式:
XZ___,X2Y___。
(3)过程⑥中涉及的化学反应方程式为___。
【答案】氢氧HClH2O2Fe+3Cl2
2FeCl3
【解析】
【分析】
细铁丝能在Z2(g)中剧烈燃烧,且产生红棕色烟,Z是Cl元素;X单质可在Z单质中燃烧,生成XZ,火焰为苍白色,XZ是氯化氢,所以X是H元素;氯气溶于X2Y中,所得溶液具有漂白作用,则X2Y是水,Y是O元素。
【详解】
根据以上分析,
(1)X是氢元素,Y是氧元素、Z是氯元素。
(2)化合物的化学式:
XZ是氯化氢,化学式是HCl,X2Y是水,化学式是H2O;
(3)过程⑥是铁与氯气反应生成氯化铁,反应方程式为2Fe+3Cl2
2FeCl3。
【点睛】
本题考查了物质性质的分析判断,抓住物质转化关系,特别是抓住反应现象的特征进行分析;如:
根据细铁丝能在Z2(g)中剧烈燃烧,产生红棕色烟,可推知Z2(g)是氯气;火焰为苍白色是氢气在氯气中燃烧。
9.现有A、B、C、D四种气体,A是密度最小的气体,B在通常情况下呈黄绿色,把四种气体分别通入硝酸银和稀硝酸混合溶液中,通入B、D气体时立即出现白色沉淀,纯净的A可以在B中安静的燃烧,发出苍白色的火焰并生成D。
把无色无刺激气味的气体C通入澄清石灰水时变浑浊。
(1)ABCD的化学式分别为:
A___________,B_________,C__________,D___________。
(2)写出下列各反应的离子方程式:
B与水_________________________________________________。
B与NaOH溶液_________________________________________。
C与澄清石灰水_________________________________________。
D与AgNO3溶液_______________________________________。
【答案】H2Cl2CO2HClCl2+H2O=H++Cl-+HClOCl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2OCO2+Ca2++2OH-═CaCO3↓+H2OAg++Cl-=AgCl↓
【解析】
【分析】
A是密度最小的气体,应为H2,B在通常情况下呈黄绿色,应为Cl2,纯净的A可以在B中安静地燃烧,发出苍白色的火焰并生成D,反应生成HCl,则D为HCl,把无色无刺激气味气体C通入澄清石灰水时变浑浊,应为CO2,结合对应物质的性质解答该题。
【详解】
A是密度最小的气体,应为H2,B在通常情况下呈黄绿色,应为Cl2,纯净的A可以在B中安静地燃烧,发出苍白色的火焰并生成D,反应生成HCl,则D为HCl,把无色无刺激气味气体C通入澄清石灰水时变浑浊,应为CO2;
(1)由以上分析可知,A为H2,B为Cl2,C为CO2,D为HCl;
(2)氯
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- 高考 化学 及其 化合物 综合 汇编 答案