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氯及其化合物　鹵素 [基礎(chǔ)題] 1．氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì)，它具有較強的氧化性，下列敘述中不正確的是(　　) A．紅熱的銅絲在氯氣里劇烈燃燒，生成棕黃色的煙 B．通常狀態(tài)下，干燥的氯氣能和Fe反應(yīng) C．純凈的H2在Cl2中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，集氣瓶瓶口呈現(xiàn)霧狀；光照H2和Cl2的混合氣體時，因迅速化合而爆炸 D．氯氣能與水反應(yīng)生成HClO和HCl，久置氯水最終變?yōu)橄←}酸 解析：Cl2與Fe反應(yīng)需要點燃或加熱。 答案：B 2．鹵族元素及其化合物在生活中應(yīng)用廣泛。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．氟氯烴作制冷劑會加劇霧霾天氣的形成 B．只通過電解的方法就能實現(xiàn)從食鹽水到“84”消毒液的生產(chǎn) C．加碘食鹽中含有碘元素，能使淀粉溶液變藍 D．工業(yè)上制漂白粉，所得的氯化物都具有漂白性 解析：氟氯烴作制冷劑會加劇臭氧層空洞的形成，A項錯誤；電解氯化鈉溶液時生成的Cl2和NaOH會發(fā)生反應(yīng)，生成含NaClO的“84”消毒液，B項正確；加碘食鹽中碘元素不是以單質(zhì)形式存在的，不能使淀粉溶液變藍，C項錯誤；漂白粉中的氯化鈣沒有漂白性，D項錯誤。 答案：B 3．當(dāng)大量氯氣泄漏時，用浸潤下列某物質(zhì)水溶液的毛巾捂住鼻子可防中毒。適宜的物質(zhì)是(　　) A．NaOH　　B．KI　　　C．NH3　　D．Na2CO3 解析：氫氧化鈉具有強烈的腐蝕性，能腐蝕皮膚，故A不選；KI與氯氣反應(yīng)生成碘，如濃度過高，對人體有害，故B錯誤；氨氣本身具有刺激性，對人體有害，不能用氨水吸收氯氣，故C錯誤；Na2CO3溶液顯堿性，堿性較弱，能與氯氣反應(yīng)而防止吸入氯氣中毒，則可以用浸有Na2CO3溶液的毛巾捂住鼻子，故D正確。 答案：D 4．下列不能使淀粉碘化鉀試紙變藍的物質(zhì)是(　　) A．碘水 B．溴水 C．氯水 D．溴化鈉溶液 解析：因氧化性：Cl2＞Br2＞I2，則加入氯水、溴水，可將I－氧化為I2，淀粉遇碘變藍，另外直接加入碘水，試紙也變藍，而NaBr溶液與碘化鉀不反應(yīng)，不能變色。 答案：D 5．下列操作中，后者最終能被漂白的是(　　) A．將干燥的氯氣與紅色鮮花充分接觸 B．將H2O2加入到KMnO4溶液中 C．將足量SO2通入紫色石蕊試液中 D．將漂白液加入到Fe2(SO4)3溶液中 解析：鮮花中有水分，氯氣與水反應(yīng)可生成HClO，HClO能夠漂白鮮花，A正確；H2O2能使KMnO4溶液褪色，是因為H2O2有還原性，能夠還原KMnO4，B錯誤；SO2與水反應(yīng)生成H2SO3能使紫色石蕊試液變紅色，但不能褪色，C錯誤；Fe2(SO4)3是無機物，且不與漂白液反應(yīng)，D錯誤。 答案：A 6．下列對氯及其化合物的說法正確的是(　　) A．過量的鐵在氯氣中燃燒可生成氯化亞鐵 B．用pH試紙測得氯水的pH＝4 C．溴化鈉溶液中加入少量新制氯水振蕩，再加入少量四氯化碳振蕩，靜置后，上層顏色變淺，下層顏色變?yōu)槌燃t色 D．由Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO可推出Ca(ClO)2＋SO2＋H2O===CaSO3↓＋2HClO 解析：Cl2與變價金屬反應(yīng)生成高價金屬氯化物，其產(chǎn)物與氯氣和金屬的相對量無關(guān)，A錯誤；氯水中含有漂白作用的HClO，不能用pH試紙測定氯水的pH，B錯誤；2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2，Br2易溶于CCl4而被萃取，故上層顏色變淺，下層顏色變?yōu)槌燃t色，C正確；HClO有強氧化性，能將CaSO3氧化為CaSO4，D錯誤。 答案：C 7．設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，下列各項中指定數(shù)目一定為NA的是(　　) A．含2 mol HCl的濃鹽酸與43.5 g MnO2反應(yīng)：被氧化的HCl分子數(shù) B．11.2 L Cl2與足量鈉反應(yīng)：轉(zhuǎn)移的電子數(shù) C．KClO3＋6HCl(濃)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中生成13.44 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)Cl2：轉(zhuǎn)移的電子數(shù) D．1 mol Cl2與足量NaOH反應(yīng)：氧化劑的分子數(shù) 解析：在反應(yīng)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，若有2 mol HCl參加反應(yīng)，則有1 mol 被氧化，但隨著反應(yīng)的進行，鹽酸濃度逐漸減小，反應(yīng)停止，所以實際上被氧化的HCl分子數(shù)小于NA，A錯；未指明標(biāo)準(zhǔn)狀況，B錯；KClO3＋6HCl(濃)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為5，則13.44 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)Cl2為0.6 mol，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA，C正確；氧化劑分子數(shù)應(yīng)為0.5NA，D錯。 答案：C 8．某同學(xué)向一支試管中按一定的順序分別加入下列幾種物質(zhì)(一種物質(zhì)只加一次)：a.KI溶液；b.淀粉溶液；c.NaOH溶液；d.稀硫酸；e.氯水。發(fā)現(xiàn)溶液顏色按如下順序變化：①無色→②棕黃色→③藍色→④無色→⑤藍色。下列對此過程進行的分析中錯誤的是(　　) A．加入以上藥品的順序是a→e→b→c→d B．③→④反應(yīng)的化學(xué)方程式為3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O C．溶液由棕黃色變?yōu)樗{色的原因是淀粉溶液遇碘變藍色 D．④→⑤反應(yīng)的離子方程式為2I－＋Cl2===I2＋2Cl－ 解析：溶液顏色變化：①無色→②棕黃色說明有碘生成，②棕黃色→③藍色說明是碘遇淀粉溶液顯色，③藍色→④無色說明碘被消耗，④無色→⑤藍色說明又生成了碘，此時發(fā)生的是NaI和NaIO3在酸性條件下生成碘的氧化還原反應(yīng)。 答案：D 9．ClO2是一種高效安全的綠色殺菌劑，下列有關(guān)ClO2制備與殺菌的說法不合理的是(　　) A．可用Cl2和NaClO2制備ClO2，其中n(氧化劑)∶n(還原劑)＝1∶2 B．ClO2在強堿性環(huán)境中使用失效：2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2O C．ClO2處理飲用水時殘留的ClO，可用FeSO4來除去：ClO＋2Fe2＋＋4H＋===2Fe3＋＋Cl－＋2H2O D．等物質(zhì)的量的ClO2殺菌效果比Cl2、HClO強 解析：Cl2和NaClO2制備ClO2的反應(yīng)為2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2，NaClO2作還原劑，Cl2作氧化劑，n(氧化劑)n(還原劑)＝12，A項正確；ClO2在強堿性環(huán)境中發(fā)生反應(yīng)：2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2O，B項正確；Fe2＋具有還原性，可將ClO還原為無毒的Cl－，F(xiàn)e2＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，但引入了SO，影響水質(zhì)，應(yīng)該用FeCl2，C項錯誤；ClO2～5e－～Cl－，Cl2～2e－～2Cl－、HClO～2e－～Cl－，D項正確。 答案：C 10．已知：KClO3＋6HCl(濃)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，如圖所示，將少量試劑分別放入培養(yǎng)皿中的相應(yīng)位置，實驗時將濃鹽酸滴在KClO3晶體上，并用表面皿蓋好。下表中由實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論完全正確的是(　　) 選項 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 A 滴有KSCN的FeCl2溶液變紅色 Cl2具有還原性 B 滴有酚酞的NaOH溶液褪色 Cl2具有酸性 C 紫色石蕊溶液先變?yōu)榧t色后褪色 Cl2具有漂白性 D KI－淀粉溶液變藍色 Cl2具有氧化性 解析：A項是因為Cl2具有強氧化性，A項錯；Cl2本身沒有酸性，溶液褪色，可能是Cl2與水反應(yīng)生成HCl和HClO，再與NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽而使溶液褪色，還可能是生成的HClO的漂白性使溶液褪色，B項錯；Cl2本身不具有漂白性，而是Cl2與H2O作用生成的HClO具有漂白性，C項錯。 答案：D 11．下列實驗過程中，沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)的是(　　) 解析：A項，氯水中的HClO見光會分解生成氧氣；C項，氯水滴入NaBr溶液中，反應(yīng)生成Br2和NaCl；D項，H2O與Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生O2，A、C、D三項都是氧化還原反應(yīng)；B項，久置氯水中是HCl與發(fā)酵粉中的NaHCO3反應(yīng)生成CO2，是非氧化還原反應(yīng)。 答案：B 12．常溫下，將Cl2緩慢通入100 mL水中至飽和，然后向所得飽和氯水中逐滴加入0.1 molL－1NaOH溶液，整個過程中pH的變化如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．曲線③④段有離子反應(yīng)：HClO＋OH－===ClO－＋H2O B．可依據(jù)②處數(shù)據(jù)計算所溶解的n(Cl2) C．③處表示氯氣與氫氧化鈉溶液恰好反應(yīng)完全 D．①處c(H＋)約為②處c(H＋)的兩倍 解析：曲線從②到③，溶液pH增大，說明此段發(fā)生反應(yīng)：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O、HClO＋NaOH===NaClO＋H2O，離子反應(yīng)分別為H＋＋OH－===H2O、HClO＋OH－===H2O＋ClO－，③點此時c(H＋)＝c(OH－)，c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)，溶液中存在HClO，從③到④圖像分析可知：溶液pH繼續(xù)增大，且pH大于7，繼續(xù)加氫氧化鈉，氫氧化鈉和次氯酸反應(yīng)：HClO＋NaOH===NaClO＋H2O，曲線③④段有離子反應(yīng)：HClO＋OH－===H2O＋ClO－，故A正確；②點所示溶液中發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，HClO為弱電解質(zhì)，部分電離，無法根據(jù)pH計算參加反應(yīng)的氯氣，故B錯誤；氯氣與氫氧化鈉恰好反應(yīng)完全為氯化鈉、次氯酸鈉溶液，溶液呈堿性，故C錯誤；①處到②處是氯氣的溶解平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO向右進行的過程，酸性逐漸增強，氫離子濃度逐漸增大，故D錯誤。 答案：A 13．元素周期表中第ⅦA族元素的單質(zhì)及其化合物的用途廣泛。 (1)與氯元素同族的短周期元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________。 (2)能作為氯、溴、碘元素非金屬性(原子得電子能力)遞變規(guī)律的判斷依據(jù)是________(填序號)。 a．Cl2、Br2、I2的熔點 b．Cl2、Br2、I2的氧化性 c．HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性 d．HCl、HBr、HI的酸性 (3)工業(yè)上，通過如下轉(zhuǎn)化可制得KClO3晶體： NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶體 ①完成Ⅰ中反應(yīng)的總化學(xué)方程式：NaCl＋H2O===NaClO3＋______。 ②Ⅱ中轉(zhuǎn)化的基本反應(yīng)類型是________，該反應(yīng)過程能析出KClO3晶體而無其他晶體析出的原因是________________________________________________________________________。 解析：(1)與Cl同族的短周期元素為F，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為。(2)非金屬元素氫化物的熱穩(wěn)定性和單質(zhì)的氧化性均可作為非金屬性強弱的判斷依據(jù)，而單質(zhì)的熔點、氫化物的酸性不能作為判 斷依據(jù)。(3)①根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，化合價有升有降，可推斷另一產(chǎn)物為H2；也可以用電解原理分析，陰極上H＋得電子生成H2，陽極上Cl－失電子生成ClO，配平可得NaCl＋3H2ONaClO3＋3H2↑。②Ⅱ中反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)：NaClO3＋KCl===NaCl＋KClO3↓，原因為在室溫下，KClO3在水中的溶解度明顯小于其他晶體。 答案：(1)　(2)bc　(3)①1　3　1　3H2↑ ②復(fù)分解反應(yīng)　室溫下，氯酸鉀在水中的溶解度明顯小于其他晶體 [能力題] 14．某化學(xué)興趣小組為探究Cl2、Br2、Fe3＋的氧化性強弱，設(shè)計了如下實驗： (1)①檢查氣體發(fā)生裝置A的氣密性的操作是_______________________________________________________ ____________________________________________________。 ②整套實驗裝置存在一處明顯不足，請指出________________。 (2)用改正后的裝置進行實驗。實驗過程如下： 實驗操作 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 打開活塞a，向圓底燒瓶中滴入適量濃鹽酸，然后關(guān)閉活塞a，點燃酒精燈 D裝置中：溶液變紅 E裝置中：水層溶液變黃，振蕩后CCl4層無明顯變化 Cl2、Br2、Fe3＋的氧化性由強到弱的順序為：____________ (3)因忙于觀察和記錄，沒有及時停止反應(yīng)，D、E中均發(fā)生了新的變化： D裝置中：紅色慢慢褪去。 E裝置中：CCl4層先由無色變?yōu)槌壬?，后顏色逐漸變成紅色。 為探究上述實驗現(xiàn)象的本質(zhì)，小組同學(xué)查得資料如下： ①請用平衡移動原理(結(jié)合化學(xué)用語)解釋Cl2過量時D中溶液紅色褪去的原因_______________________________________________ ____________________________________________________， 請設(shè)計簡單實驗證明上述解釋：______________________________________________________ ___________________________________________________。 ②欲探究E中顏色變化的原因，設(shè)計實驗如下： 用分液漏斗分離出E的下層溶液，蒸餾、收集紅色物質(zhì)，取少量，加入AgNO3溶液，結(jié)果觀察到僅有白色沉淀產(chǎn)生。請結(jié)合化學(xué)用語解釋僅產(chǎn)生白色沉淀的原因______________________________________________________ ____________________________________________________。 ③將少量BrCl通入到碘化鉀溶液中，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________ ________________________________________________。 解析：(1)①檢查氣密性要注意：先采取措施形成密閉體系，再改變體系內(nèi)壓強，最后觀察現(xiàn)象。②該裝置中產(chǎn)生Cl2，但沒有尾氣處理裝置。(3)①由i中信息可推測原因是過量的Cl2與SCN－反應(yīng)生成(SCN)2，使c(SCN－)減小，引起平衡Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3逆向移動而褪色。驗證時，只需取少量褪色后的溶液滴加KSCN溶液，若溶液重新變紅，則上述解釋正確。②收集到的紅色物質(zhì)是BrCl，其與H2O反應(yīng)生成Cl－：BrCl＋H2OHBrO＋HCl，故只產(chǎn)生白色沉淀AgCl。③BrCl與I－發(fā)生氧化還原反應(yīng)：BrCl＋2I－Cl－＋Br－＋I2。 答案：(1)①方法一：關(guān)閉活塞a，打開止水夾b，將長導(dǎo)管末端浸入水中，用手捂住圓底燒瓶，導(dǎo)管口有氣泡；松開手后，有水進入導(dǎo)管，則氣密性良好 或方法二：關(guān)閉止水夾b，打開活塞a，向分液漏斗中注水，若水不能順利流下，則氣密性良好 ②缺少尾氣處理裝置 (2)Cl2>Br2>Fe3＋ (3)①過量氯氣和SCN－發(fā)生反應(yīng)2SCN－＋Cl2===2Cl－＋(SCN)2，使SCN－濃度減小，則平衡Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3逆向移動而褪色　取少量褪色后的溶液，滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，則上述解釋合理或取少量褪色后的溶液，滴加FeCl3溶液，若溶液不變紅，則上述解釋合理(其他合理答案也可) ②反應(yīng)BrCl＋H2OHBrO＋HCl只產(chǎn)生Cl－，不產(chǎn)生Br－ ③BrCl＋2KIKCl＋KBr＋I2(寫分步反應(yīng)的方程式也可)