高考化学复习氯及其化合物专项易错题及答案解析.docx
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高考化学复习氯及其化合物专项易错题及答案解析
高考化学复习氯及其化合物专项易错题及答案解析
一、高中化学氯及其化合物
1.已知Cl2在70℃的NaOH水溶液中,能发生氧化还原反应后可生成NaClO与NaClO3现有63.9gCl2,将其通入到足量70℃的NaOH水溶液中,反应完全后测得溶液中NaClO与NaClO3的物质的量比为4:
1,并得到500mL溶液。
(1)写出Cl2在70℃的NaOH水溶液中发生上述反应的化学方程式______。
(2)计算完全反应后溶液中NaClO、NaClO3物质的量浓度____、______。
【答案】9Cl2+14NaOH=4NaClO+NaClO3+9NaCl+7H2O0.8mol/L0.2mol/L
【解析】
【分析】
先通过氯元素化合价的对比判断NaClO与NaClO3是氧化产物,氯气得电子化合价降低的产物是还原产物,所以还原产物是氯化钠,根据氧化还原反应中得失电子数相等配平方程式,从而得出反应中被氧化的Cl2与被还原的Cl2的物质的量之比。
【详解】
(1)该反应中NaClO与NaClO3是氧化产物,氯化钠是还原产物,反应完全后测得溶液中NaClO与NaClO3的物质的量比为4:
1,根据氧化还原反应中得失电子数相等配平方程式,所以该方程式为:
9Cl2+14NaOH=4NaClO+NaClO3+9NaCl+7H2O;
(2)49.7gCl2的物质的量为
=0.9mol,根据反应9Cl2+14NaOH=4NaClO+NaClO3+9NaCl+7H2O可知,生成NaClO与NaClO3的物质的量分别为
、
,完全反应后溶液中NaClO、NaClO3物质的量浓度分别为
、
。
2.Cl2通人70℃的NaOH水溶液中,发生氧化—还原反应,反应完成后,测得溶液中NaClO与NaClO3的物质的量之比为4∶1,则:
(1)配平溶液中所发生反应的化学方程式:
____Cl2+______NaOH=____NaCl+____NaClO3+_____NaClO+________
(2)反应中的氧化产物为_________________。
(3)已知生成0.1molNaClO,反应中转移的电子总数是__________mol,若溶液的体积正好为100mL,则溶液中NaCl的物质的量浓度为________mol/L。
【答案】7149147NaClO 3NaClO0.2252.25
【解析】
【分析】
【详解】
(1)据题设条件,先定NaClO、NaClO3的化学计量数为4、1,再利用化合价升降法:
升高总数为4×1+1×5=9,降低总数为1,配平得7Cl2+14NaOH=9NaCl+NaClO3+4NaClO+7H2O;
(2)分析反应得氧化剂、还原剂均为Cl2,Cl元素被氧化生成NaClO3与NaClO,氧化产物为NaClO3与NaClO;
(3)由反应知每转移9mol电子,生成4molNaClO,则生成0.1molNaClO,反应中转移的电子总数是0.225mol,同时生成NaCl为0.225mol,若溶液的体积正好为0.1L,则溶液中NaCl的物质的量浓度为2.25mol·L-1。
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】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-。
4.A、B、C、X是中学化学常见物质,均由短周期元素组成,转化关系如图。
请针对以下三种不同情况回答:
若A、B、C中均含同一种常见金属元素,该元素在C中以阴离子形式存在,将A、C的水溶液混合可得B的白色胶状沉淀。
中含有的金属元素在元素周期表中的位置为_______________________,向水中加入X物质,X对水的电离平衡的影响是_________
填“促进”、“抑制”或“无影响”
。
与C的水溶液混合后生成B,反应的离子方程式为___________________________。
若A为固态非金属单质,A与X同周期,同时A在X中燃烧,生成
和
白色烟雾,常温常压下C为白色固体,B分子中各原子最外层均为8电子结构。
若A为该元素的白色固体单质,其结构为正四面体,分子式为
,则
单质中含共价键数目为_________
,B的电子式为_________。
与水反应的离子方程式为_______________________________________________。
若A、B、C的焰色反应呈黄色,A为淡黄色固体,B、C的水溶液均为碱性,A溶于水后可与X反应生成C,常温下,X为气态酸性氧化物。
中所含有的化学键类型是_________。
溶液中离子浓度由小到大的顺序是_________。
【答案】第三周期第ⅢA族抑制
离子键、共价键
【解析】
【分析】
A、B、C、X是中学化学常见物质,均由短周期元素组成;
(1)若A、B、C中均含同一种常见金属元素,将A、C的水溶液混合可得B的沉淀,由转化关系可知,A含有铝离子,B为氢氧化铝,C含有偏铝酸根,x为氢氧化钠;
①A中含有的金属元素为Al;加入X为氢氧化钠,抑制水的电离程度;
②A与C的水溶液混合后生成B,是铝离子和偏铝酸根离子双水解反应生成氢氧化铝沉淀;
(2)①若A为固态非金属单质,A与X同为第三周期元素,常温常压下C为白色固体,B分子中各原子最外层均为8e-结构,同时A在X中燃烧,由转化关系可知,A为磷,B为三氯化磷,C为五氯化磷,x为氯气;依据磷单质分子式为P4分析共价键数,三氯化磷是共价化合物,写出电子式;
②X与水反应是氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸是弱电解质;
(3)若A、B、C的焰色反应均呈黄色,水溶液均为碱性;将C加到盐酸中,有无色无味的气体X产生,则A为氢氧化钠,B为碳酸钠,C为碳酸氢钠,x为二氧化碳;
①A为氢氧化钠使钠离子和氢氧根离子构成,据此分析化学键类型;
②C为NaHCO3,碳酸氢根离子水解大于电离,溶液呈碱性。
【详解】
若A、B、C中均含同一种常见金属元素,将A、C的水溶液混合可得B的沉淀,由转化关系可知,A含有铝离子,B为氢氧化铝,C含有偏铝酸根,x为氢氧化钠。
、B、C中含有的同一种常见金属元素为Al,在周期表中位置是第三周期,ⅢA族,向水中加入X氢氧化钠是碱,对水的电离平衡的影响是抑制;
的水溶液含有铝离子,C水溶液含有偏铝酸根,混合反应生成氢氧化铝沉淀,反应离子方程式为
;
若A为固态非金属单质,A与X同为第三周期元素,常温常压下C为白色固体,B分子中各原子最外层均为
结构,由转化关系可知,A为白磷,B为三氯化磷,C为五氯化磷,x为氯气;
是白磷,是正四面体结构,所以1molA单质中含共价键数目为6NA;B为三氯化磷,各原子都满足8电子稳定结构,三氯化磷B的电子式为
;
为
,与水反应,生成次氯酸和盐酸,反应的离子方程式为:
;
若A、B、C的焰色反应均呈黄色,水溶液均为碱性;将C加到盐酸中,有无色无味的气体X产生,则A为氢氧化钠,B为碳酸钠,C为碳酸氢钠,x为二氧化碳;
为氢氧化钠,属于离子化合物,钠离子与氢氧根离子之间形成离子键,氢氧根离子中氧原子与氢原子之间形成1对共用电子对,为共价键,属于A中所含有的化学键是离子键、共价键;
为
,溶液中碳酸氢根离子水解大于电离,溶液呈碱性,溶液中离子浓度由小到大的顺序是:
。
【点睛】
解无机推断题常见思维方法:
①正向思维:
根据题设条件,结合有关的化学知识,依题目的意思,按一定的层次结构逐步推理,从而得出结论;②逆向推理:
以最终产物(或题中某一明显特征)为起点,层层逆推,以求得结论;③猜想论证:
先根据题意凭直觉猜想初步得出结论然后将结论代入到题中去验证,若与题中所给条件、题意吻合,即为答案;④综合分析:
根据题设条件、过程产物、最终产物的特征、反应规律、数据等进行综合分析,逐步得出结论。
5.现有A、B、C三种气体,A是密度最小的气体,B在通常情况下呈黄绿色,纯净的A可以在B中安静地燃烧生成C。
把气体B通入到适量石灰乳中可以得到白色浑浊物D。
请据此回答下列问题:
(1)写出下列各反应的化学方程式
①纯净的A在B中安静地燃烧生成C_______________
②将气体B通入到水中:
__________。
③将气体B通入到NaOH溶液中:
_______________________
④将气体B通入到适量石灰乳中:
_______________________
(2)把三种气体分别通入酸性硝酸银溶液中,出现白色沉淀的气体是________(用字母表示)。
(3)将白色浑浊物D溶于水得到澄清溶液,分别取适量该澄清液两份。
①向第一份中滴加碳酸钠溶液观察到出现沉淀,发生反应的化学方程式为______________、________。
②向第二份溶液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,会观察到____________(填现象)。
③白色浑浊物D因具有漂白性又称为______________,该物质在空气中容易变质的原因为_______________(用化学方程式表示)。
【答案】H2+Cl2
2HClCl2+H2O⇌HCl+HClOCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OBCCaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaClCa(ClO)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaClO生成白色沉淀漂白粉Ca(ClO)2+H2O+CO2=2HClO+CaCO3、2HClO
2HCl+O2↑
【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中安静地燃烧生成D,则D为HCl,把气体Cl2通入到适量石灰乳中可以得到白色浑浊物D,则D为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,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中安静地燃烧生成D,则D为HCl,把气体Cl2通入到适量石灰乳中可以得到白色浑浊物D,则D为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,
(1)①A与B反应是氢气在点燃条件下与氯气反应生成氯化氢,反应方程式为:
H2+Cl2
2HCl,
故答案为:
H2+Cl2
2HCl;
②氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应的方程式为:
Cl2+H2O⇌HCl+HClO,
故答案为:
Cl2+H2O⇌HCl+HClO;
③氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的方程式为:
Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O,
故答案为:
Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O;
④氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应的方程式为:
2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,
故答案为:
2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(2)氯气溶于水会生成盐酸能与硝酸银生成氯化银沉淀,HCl与硝酸银反应生成氯化银沉淀,
故答案为:
BC;
(3)①D为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,滴加碳酸钠溶液发生的化学反应为CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl、Ca(ClO)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaClO,
故答案为:
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl、Ca(ClO)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaClO;
②向第二份溶液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,氯离子和银离子反应生成氯化银白色沉淀,
故答案为:
生成白色沉淀;
③因为具有漂白性又称为漂白粉;在空气中容易与二氧化碳、水发生反应变质,其反应的方程式为:
Ca(ClO)2+H2O+CO2=2HClO+CaCO3、2HClO
2HCl+O2↑;
故答案为:
漂白粉;Ca(ClO)2+H2O+CO2=2HClO+CaCO3、2HClO
2HCl+O2↑。
【点睛】
氯气是一种强氧化剂,与水或是碱都发生歧化反应,本题考察氯气及其化合物的性质,解题时需注意化学方程式的书写。
6.常温下,A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体,A、B、C、D、E都含X元素,其转化关系如图所示:
(1)请分别写出下列物质的化学式(如为溶液请填溶质的化学式):
A________、B________、D________。
(2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式(请注明反应条件):
A+H2O(离子方程式):
_____________;
A+石灰乳(化学方程式):
______________;
E露置在空气中的第1个化学方程式:
___________。
(3)漂白粉的有效成分是________(化学名称),保存漂白粉的方法__________、______________。
【答案】Cl2HClOHClCl2+H2O=H++Cl-+HClO2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OCa(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO次氯酸钙密封干燥避光、冷暗处
【解析】
【分析】
由A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体,可知A为Cl2,Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,HClO化学性质不稳定,光照条件下会分解为HCl和O2,由此可知,B为HClO,D为HCl,Cl2与石灰乳反应生成Ca(ClO)2、CaCl2、H2O,HCl与石灰乳反应会生成CaCl2和H2O,因H2O在图中存在分子式,故C不是H2O,由此可知,C为CaCl2,E为Ca(ClO)2,以此解答本题。
【详解】
(1)由上述分析可知,A为Cl2;B为HClO;D为HCl;
(2)Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,其离子方程式为:
Cl2+H2O=H++Cl-+HClO;
Cl2与石灰乳反应生成Ca(ClO)2、CaCl2、H2O,其化学反应方程式为:
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
Ca(ClO)2暴露在空气中会与空气中二氧化碳反应而变质,其反应的化学方程式为:
Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO;
(3)漂白粉的有效成分为次氯酸钙;因次氯酸钙会与空气中二氧化碳反应生成次氯酸,而次氯酸见光受热易分解生成氯化氢和氧气,氯化氢与碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳、水,从而使漂白粉最终变质为氯化钙,从而失去漂白效果,因此漂白粉需保存在干燥避光、冷暗处。
7.下图中A~H均为中学化学中常见的物质,A、B、H是气体,它们之间有如下转化关系。
(反应中生成的水已略去)
请回答以下问题:
(1)E是_____________,F是______________,H是_____________。
(填化学式)
(2)C物质在日常生活中可作______________剂。
(3)写出反应①的化学方程式:
_________________________。
【答案】CaCO3HClO2消毒(或漂白)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【解析】
【分析】
B可与澄清石灰水反应生成沉淀,应为CO2,则E为CaCO3,常见能与石灰水反应的气体还有氯气,则A应为Cl2,由此可以知道C为Ca(ClO)2,F为HCl,D为CaCl2,G为HClO,H为O2,结合对应物质的性质以及题目要求可解答该题。
【详解】
B可与澄清石灰水反应生成沉淀,应为CO2,则E为CaCO3,常见能与石灰水反应的气体还有氯气,则A应为Cl2,由此可以知道C为Ca(ClO)2,F为HCl,D为CaCl2,G为HClO,H为O2;
(1)由以上分析可以知道E为CaCO3,H为O2,F是HCl;
答案是:
CaCO3;HCl;O2;
(2)C为Ca(ClO)2,可生成HClO,具有强氧化性和漂白性,可用于消毒或漂白;
答案是:
消毒(或漂白);
(3)反应①的化学方程式为:
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
故答案是:
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
8.现有A、B、C三种气体,A是密度最小的气体,B在通常情况下呈黄绿色,纯净的A可以在B中安静地燃烧生成C,把气体B通入到适量石灰乳中可以得到白色浑浊物D。
请据此回答下列问题。
(1)写出下列各反应的化学方程式。
①将气体B通入到水中:
_______________
②将气体B通入到NaOH溶液中:
__________
③将气体B通入到石灰乳中:
__________
(2)把三种气体分别通入到酸性硝酸银溶液中,出现白色沉淀的气体是____(用字母序号表示)。
(3)白色浑浊物D因具有漂白性又称为___,其有效成分为__。
【答案】Cl2+H2O=HCl+HClOCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OBC漂白粉Ca(ClO)2
【解析】
【分析】
A、B、C三种气体,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中安静地燃烧生成C,则C为HCl,把Cl2通入到适量石灰乳中可以得到白色浑浊物D,则D为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,结合物质的性质分析解答。
【详解】
根据上述分析,A为H2,B为Cl2,C为HCl,D为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物。
(1)①氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应的方程式为:
Cl2+H2O⇌HCl+HClO,故答案为:
Cl2+H2O⇌HCl+HClO;
②氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的方程式为:
Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O,故答案为:
Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O;
③氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应的方程式为:
2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案为:
2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(2)氯气溶于水会生成盐酸和次氯酸,盐酸能与硝酸银生成氯化银沉淀,HCl与硝酸银反应生成氯化银沉淀,故答案为:
BC;
(3)D为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,因为具有漂白性又称为漂白粉;其有效成分为Ca(ClO)2,在空气中容易与二氧化碳、水发生反应生成次氯酸:
Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO,故答案为:
漂白粉;Ca(ClO)2。
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酸性硝酸银溶液中,通入B、D气体时立即出现白色沉淀,纯净的A可以在B中安静地燃烧,发出苍白色的火焰并生成D。
把无色无刺激气味气体C通入澄清石灰水时变浑浊。
(1)A、B、C、D的化学式分别为:
A_______;B______;C______;D_____。
(2)写出下列各反应的化学方程式:
A与B_______;
B与水_______。
【答案】H2Cl2CO2HCl
Cl2+H2O=HCl+HClO
【解析】
【分析】
A是密度最小的气体即为氢气,B在通常情况下呈黄绿色即为氯气,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即氢气和氯气反应生成氯化氢气体的特征现象,即D为氯化氢,把四种气体分别通入酸性硝酸银溶液中,通入B、D气体时立即出现白色沉淀,进一步验证B为氯气,D为氯化氢,无色无刺激气味气体C通入澄清石灰水时变浑浊即为二氧化碳气体。
【详解】
⑴A是密度最小的气体即为氢气,A为H2;
B在通常情况下呈黄绿色即为氯气,B为Cl2;
无色无刺激气味气体C通入澄清石灰水时变浑浊即为二氧化碳气体,C为CO2;
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即生成HCl,D为HCl;
⑵A与B反应方程式为:
;
B与水反应方程式为:
Cl2+H2O=HCl+HClO。
【点睛】
①根据PV=nRT可以推出
,所以相同条件下,气体的密度和其摩尔质量呈正比,即相同条件下密度最小的气体即为氢气;②纯净的A可以在B中安静地燃烧,发出苍白色的火焰,这是氢气与氯气反应生成氯化氢反应。
10.某强酸性溶液X中含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32—、SO32—、SO42—、Cl—、NO3—中的一种或几种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下:
根据以上信息,回答下列问题:
(1)上述离子中,溶液X中除H+外还一定含有的离子是____________________,不能确定的阳离子是___________,若要用实验证明该离子一定不存在,其最可靠的化学方法是________________________。
(2)沉淀G的化学式为_____________。
(3)写出下列反应的离子方程式:
①中生成气体A:
__________________。
②生成沉淀I:
__________________________。
(4)假设测定A、F、I均为0.01mol,10mLX溶液中n(H+)=0.04mol,且不能确定含有的离子只有一种。
当X溶液中不能确定离子是_________,沉淀C物质的量___________。
【答案】Al3+、NH4+、Fe2+、SO42—Fe3+取少量X溶液放在试管中,加入几滴KSCN,溶液不变红色说明无Fe3+Fe(OH)33Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2OAlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-Fe3+>0.07mol(或Cl-<0.07mol)
【解析】
【分析】
在强酸性溶液中一定不会存在CO32-和SO32-离子,加入过量硝酸钡生成沉淀,