- 非金属及其化合物
- 共31702题
（10分）实验室制取并收集氯气的装置如右图：某同学进行实验时可能有如下操作：
(1)烧瓶中发生反应的化学方程式是：___________________________。
(2)制得的氯气可选用____________来干燥，烧杯中发生反应的离子方程式是_________________。
(3)在实验室里，常用加热食盐晶体和浓硫酸的混合物的方法来制取HCl，HCl是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气大，极易溶于水，它的水溶液叫氢氯酸，即盐酸。
①实验室制取HCl的发生装置可选用制__ ___的发生装置(填O2、Cl2、CO2中的一种)。
②收集氯化氢气体时应采用__________法。
③实验室可用__________________________试纸放在瓶口检验HCl是否充满了集气瓶。
④上图哪些装置可作为多余氯化氢的吸收装置?______________________________。
正确答案
（共10分）（1）MnO2+4HCl(浓)
（2）浓硫酸（1分） Cl2+2OH-＝Cl-+ClO-+H2O（2分）
（3）①Cl2（1分） ②向上排空气 （1分）③湿润的蓝色石蕊试纸 （1分） ④AC（2分）
考查氯气的制取与收集
（1）实验原理：MnO2+4HCl(浓)
（2）氯气一般用酸性干燥剂浓硫酸来干燥即可；氯气有毒，一般需要用碱液进行吸收： Cl2+2OH-＝Cl-+ClO-+H2O
（3）①制取HCl的实验原理为：NaCl＋H2SO4(浓)
②HCl极易溶于水，不能用排水法收集；它的密度大于空气，故只能用向上排空气法来收集
③HCl为酸性气体，可采用湿润的蓝色石蕊试纸来检验
④由于HCl极易溶于水，直接导入水中易引起倒吸，故可采用AC装置
为测定某氯水的物质的量浓度，取100mL氯水，加入足量的碘化钾溶液充分反应，然后用300ml 1mol/L硫代硫酸钠（Na2S2O3)溶液恰好完全吸收生成的碘单质，问100mL氯水中溶解了多少L标准状况下氯气？（已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI）
正确答案
3.36L
略
（10分）某校化学兴趣小组拟用浓盐酸与二氧化锰加热反应，制取并收集2瓶干燥、纯净的氯气。为防止换集气瓶时生成的氯气污染空气，设计了如下装置：
（1）写出装置Ⅰ烧瓶中发生反应的化学方程式： ，写出氯原子结构示意图 ；
（2）装置Ⅱ中盛放的药品是饱和氯化钠溶液，其作用是 ；
装置Ⅲ的作用是干燥氯气，应盛放 。
（3）实验开始后，先 a b（填“关闭”或“打开”，下同）；当集满一瓶氯气时，为减少换集气瓶时氯气的外逸，再 a b，换好集气瓶后，继续收集氯气。
（4）兴趣小组的某些同学准备在烧杯中加入下列溶液中的一种来吸收残余氯气，你认为其中不恰当的 （填字母）
A．氢氧化钠溶液 B．浓硫酸 C．水
正确答案
（1）（2分，评分标准同22题）， （1分，下同）
（2） 除去Cl2 中混有的HCl ， 浓硫酸
（3）先 关闭 a 打开 b，再 打开 a 关闭 b
（4） B、C（2分）
略
实验室测定含碘废液中I－的含量以及碘的回收过程如下：
Ⅰ.含碘废液中I－含量的测定
用移液管量取25.00 mL废液于250 mL锥形瓶中，分别加入5 mL 2 mol·L－1 H2SO4和10 mL 20% NH4Fe(SO4)2·12H2O溶液，摇匀。小火加热蒸发至碘完全升华，取下锥形瓶冷却后，加入10 mL 2 mol·L－1H2SO4，加入几滴二苯胺磺酸钠(用作指示剂)，用0.0250 mol·L－1标准K2Cr2O7溶液进行滴定至终点。重复3次，数据记录如下表：
(已知反应：①2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2 ②6Fe2＋＋Cr2O72-＋14H＋=6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O)
Ⅱ.碘的回收
取250 mL含碘废液于烧杯中加入按上述计算所需的Na2S2O3溶液，并将CuSO4饱和溶液在不断搅拌下滴加到废液中，加热至70℃左右完全反应(已知：2I－＋2Cu2＋＋2S2O32-=2CuI↓＋S4O62-)。过滤，得到的沉淀按图1进行操作。检查装置的气密性后，从分液漏斗中逐滴加入浓硝酸(注意滴液的速度)完全反应后，通过减压过滤，得到粗碘固体产品和抽滤液。然后按图2进行粗碘的提纯。
回答下列问题：
(1)用移液管量取废液时，将移液管竖直放入稍倾斜的锥形瓶中，接着的操作是______________________________________，数秒后，取出移液管。
(2)在盛有废液的锥形瓶中先加入5 mL 2 mol·L－1 H2SO4的目的是__________________________。
(3)根据滴定有关数据，该废液中I－含量是________g·L－1。
在滴定过程中，下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏低的是_____。
A．终点读数时俯视读数，滴定前平视读数
B．锥形瓶水洗后未干燥
C．滴定管未用标准K2Cr2O7溶液润洗
D．盛标准K2Cr2O7溶液的滴定管，滴定前有气泡，滴定后无气泡
(4)在图1锥形瓶中发生反应的化学方程式是____________________。
(5)按图2装置进行粗碘提纯，采用的分离方法是________，a、b为冷凝水进出口，其中________(选填a或b)接水龙头进水。最终得到较高纯度的单质碘。
正确答案
(1)管尖与锥形瓶内壁接触，松开食指使溶液全部流出
(2)抑制Fe3＋水解
(3)14.94(14.93～14.95均可给分) A
(4)2CuI＋8HNO3=2Cu(NO3)2＋4NO2↑＋I2＋4H2O
(5)升华法 a
(1)使用移液管时，应使管尖与锥形瓶内壁接触，然后松开食指使溶液全部流出。(2)加入稀硫酸是为了抑制Fe3＋的水解。(3)由反应①、②可得出如下关系式：6I－～Cr2O72-，滴定消耗标准液K2Cr2O7溶液的体积V＝
（18分）下面是某同学研究氯气性质过程中的一个片断。请你帮助他完成部分实验并补全实验记录。
[观察]氯气的颜色、状态： 色 状态；闻氯气的气味： 气味。
[预测]氯气是一种非金属单质，它可能具有性质有 。
从元素化合价的角度分析，它可能具有性质有 。
[实验探究]
[实验结论]
（1）通过比较氯气和曾经学习过的氧气等非金属单质的性质，可推知氯气的化学性 ，能与 反应。
（2）在上述过程中，该同学都用到了哪些研究物质性质的方法？
。
（3）说明闻气体气味的方法。 。
正确答案
略
（7分）一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100mL 4．00mol/L的NaOH溶液（密度为1．20g/mL）恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0． 0800mol。（以下计算要有计算过程）
（1）求原NaOH溶液的质量分数为多少？
（2）求所得溶液中Cl－的物质的量。
（3）所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比为多少？
正确答案
解：（1）（2分）n（NaOH）=0．1L×4．00mol/L=0．4mol
w（NaOH）=0．4mol×40g/mol÷（100ml×1．20g/mL） ×100%≈13．3％
（2） （2分）由钠守恒可知，溶液中
n（NaOH）＝n（NaCl） ＋n（NaClO）
n（Cl－）=0．4mol－0．0800mol=0．32mol
（3）（3分） Cl2+H2="2HCl " Cl2+2NaOH=" NaCl+" NaClO+H2O
由反应方程式可知：与NaOH反应的氯气为0．08mol,该反应生成的NaCl为0．08mol,因此氢气燃烧产生氯化氢为0．24mol，则氢气为0．12mol．总的氯气为0．20mol。所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n（Cl2）：n（H2）＝5︰3
略
将由CaCO3、MgCO3组成的混合物充分加热至质量不再减少时，称得残留物的质量为原混合物的一半，则残留物中Ca、Mg两元素原子的物质的量之比是多少？
正确答案
Ca、Mg两元素原子的物质的量之比为1：3．
将CaCO3、MgCO3混合物加热时，发生反应：
CaCO3
则有：n（CaCO3）=n（CaO） n（MgCO3）=n（MgO）
100 g·mol－1×n（CaO）+84 g·mol－1×n（MgO）=2×［56 g·mol－1×n（CaO）+40 g·mol－1×n（MgO）］
n（CaO）：n（MgO）=1：3，所以N（Ca）：N（Mg）=1：3．
在含有50gNaBr的溶液中通入一些氯气后，将溶液蒸干，得到残渣45.55 g，求有多少克溴（Br2）生成。
正确答案
有8g Br2生成。
NaBr与Cl2反应后生成与NaBr等物质的量的NaCl。因氯原子比溴原子的相对原子质量小，故固体的质量减小。蒸干后的固体残渣是NaCl和NaBr的混合物或纯NaCl，生成的Br2和残余Cl2均挥发掉。
2NaBr + Cl2====Br2 + 2NaCl 蒸干后固体质量减少
2×103 71 160 2×58.5 89
m（Br2） 4.45 g
（1）某溶液中Cl-、Br-、I-三种离子的物质的量之比为1:2:3，要使它们的物质的量之比变为4:3:2，则需通入Cl2的物质的量是原溶液中I-的物质的量的 倍。
（2）KBr和KCl的混合物3.87g，溶于水并加入过量AgNO3溶液后，产生6.63g沉淀，则混合物中含K的质量分数
（3）5mL18%氢氧化钠溶液（d=1.2g/mL）最多能吸收 L标准状况下的CO2。
正确答案
略
实验室迅速制备少量氯气可利用如下所示的反应
2KMnO4 +16HCl＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O ； 当参加反应的氧化剂的物质的量是1mol时，回答下列问题:
（1）被氧化的还原剂的物质的量是多少？
（2）产生标准状况下的氯气的体积多少升？
正确答案
（1）5mol （2）56L
略
（10分）下图所示反应I、反应II和反应III均是工业生产中常见的反应。其中A、B为化合物，C是温室气体之一，D和K均可用做干燥剂，H常温下为液态化合物，J是一种具有漂白作用的盐，反应III和E与G反应的原理相同。
（1）C与J的水溶液反应后生成的含氧酸的电子式是 。
（2）
（3）J久置后，即便不接触水、空气，本身也逐渐分解生成K，并放出气体，该反应的化学方程式是 。
（4）工业上测定反应III产品的有效成分J的含量，先将一定量的产品的溶液加入过量的KI溶液和稀硫酸中，使之反应生成I2，然后用Na2S2O3标准溶液滴定I2，计算出结果。
①用Na2S2O3标准溶液滴定I2时选用的指示剂是 。
②生成I2的反应的离子方程式是 。
正确答案
（10分，每空2分）
（1）
（2）Cl2 + 2OH－
（3）Ca(ClO)2 ="=" CaCl2 +O2↑
（4）①淀粉溶液 ②
略
(本小题15分)用二氧化氯（ClO2）、铁酸钠（Na2FeO4摩尔质量为166 g·mol－1）等新型净水剂替代传统的净水剂Cl2对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术。ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl－和Fe3＋。
(1)如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么，ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是 ＞ ＞ 。
(2)铁酸钠之所以能净水，除它本身具有强氧化性外，另一个原因可能是：
。
(3)二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11.0℃，易溶于水。ClO2可以看做是亚氯酸（HClO2）和氯酸（HClO3）的混合酸酐。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸在60℃时反应制得。某学生用如图所示的装置模拟工业制取及收集ClO2，其中A为ClO2的发生装置，B为ClO2的凝集装置，C为尾气吸收装置。请问：
①A部分还应添加温度控制（如水浴加热）装置，B部分还应补充什么装置 ；
②C中应装的试剂为 。C中发生反应的化学方程式为：
。
正确答案
(1)ClO2 Cl2 Na2FeO4（5分）
(2)铁酸钠的还原产物Fe3＋能水解生成Fe（OH）3胶体，能吸附水中悬浮物，从而净水（3分）
(3)①（冰水）冷凝（2分） ②NaOH溶液（2分，其它合理也可）
2ClO2＋2NaOH="==" NaClO2＋NaClO3＋H2O（3分，其它反应不是主要得分点）
(1)设ClO2、Na2FeO4、Cl2的质量均为1 g，则被还原时，它们得到电子的物质的量分别为：ClO2：×5＝0.074 mol；Na2FeO4：×3＝0.018 mol；Cl2：×2＝0.028 mol。故三种物质的消毒效率由大到小的顺序是ClO2＞Cl2＞Na2FeO4。
(2)铁酸钠在消毒时，被还原为Fe3＋，Fe3＋＋3H2O
(3)由题所给信息，二氧化氯的物理性质可知，二氧化氯被收集在B装置中，为提高收集效果，应补加冷凝装置。ClO2可以看做是亚氯酸（HClO2）和氯酸（HClO3）的混合酸酐，所以尾气可用NaOH溶液吸收，发生歧化反应，生成NaClO2和NaClO3混合盐。技能空间：自身氧化还原反应中的“歧化”与“归中”。歧化反应：反应物自身氧化还原反应，同种元素一部分化合价升高，一部分化合价降低的反应。如Cl2 +2NaOH="==NaCl" +NaClO+H2O。归中反应：同一元素不同价态原子间发生氧化还原反应时：高价态降低为中间价态， 低价态升高为中间价态，也可归纳为：两相靠，不相交。若中间有多种价态，则原高价物质对应的还原产物价态仍高，原低价态的物质对应的氧化产物的价态仍低。如H2SO4(浓)＋H2S===S↓＋2SO2↑＋2H2O，此反应中H2S不可能变为SO2，同样，H2SO4也不可能变为生成物中S。
应试策略：化学实验与化学计算放在一起进行综合考查是高考命题的趋势之一，考试大纲也提出明确要求：根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论。我们在复习化学实验知识的同时，绝对不能忽视对元素化合物、基本概念、理论、化学计算等方面知识的复习，高考化学考查的内容充分体现了学科内知识的系统性和综合性。
某化学兴趣小组的同学为模拟工业制造硫酸的生产过程，设计了如图所示的装置，请根据要求回答问题：
（1）装置A用来制取氧气，写出相应的化学方程式__________________________；
（2）燃烧炉内放一定量黄铁矿粉末，在高温条件下和A装置制出的氧气充分反应，其化学方程式为
（3）C装置为净化装置，若无该装置，将混合气体直接通入D装置，除对设备有腐蚀外，还会造成的后果是_______________________________________________；
（4）如果D装置的温度是400℃~500℃，在常压下生成
正确答案
（1）
（2）氧气；1.1mol（4分） （3）催化剂中毒（1分）
（4）
在常压下400℃~500℃时，
（1）由装置A为固+液（不加热）型制取气体的装置，结合（2）中给出的提示：黄铁矿粉末在高温条件下和A装置制出的氧气充分反应，可联想到双氧水在二氧化锰作用下制氧气。（2）FeS2是还原剂，O2是氧化剂；
4 44
0.1mol 1.1mol
所以有1.1mol电子发生了转移。
2 △H
0.1mol －9.83kJ
所以：△H=－196.6kJ/mol ，
含CN－ 的废水有剧毒，可用液氯在碱性条件下将其氧化成OCN－，OCN－ 再进一步被氧化为无毒物质。有关反应如下：
⑴ KCN＋2KOH＋Cl2 → KOCN＋2KCl＋H2O 被氧化的元素是 。
⑵ 写出KOCN在KOH溶液中与氯气反应生成无毒物质的化学方程式：
。
⑶ 某厂废水中含KCN，其浓度为650mg / L，该废水的密度为1 g/mL。现用氯氧化法处理，该厂每日处理上述废水20t，使KCN完全转化为无毒物质，每天至少需液氯 kg（保留到小数点后1位）。
正确答案
⑴由KCN → KOCN碳元素化合价升高，被氧化的元素是碳；
⑵2KOCN＋4KOH＋3Cl2=2CO2＋N2＋6KCl＋2H2O,N由-3价变成0价，共变6价；
⑶20t废水的体积为：20×106g/1 g/mL=20×106mL, 即20×103L，含KCN为20×103L×650mg / L=1300×103 mg,即：13kg, 再由KCN＋2KOH＋Cl2 → KOCN＋2KCl＋H2O和2KOCN＋4KOH＋3Cl2=2CO2＋N2＋6KCl＋2H2O,得
关系式：2KCN ~ 5Cl2
130 355
13kg m
（10分）如图，取一块黄豆大小的金属钠放在石棉网上，用酒精灯预热，待钠熔成球状时，将盛氯气的集气瓶倒扣在钠的上方，钠会在氯气中剧烈燃烧，产生大量白烟，请回答下列问题：
（1）对此反应及现象的描述正确的是
A．此反应为放热反应
B．白烟的生成说明产生了氯化钠分子
C．反应中钠元素被氧化，氯元素被还原。
（2）写出该反应的方程式
（3）用电子式表示氯化钠的形成过程 ，
（4）检验有Cl－生成，请补充实验步骤（可填满也不可填满）
①倒转集气瓶，加适量蒸馏水
②取少量溶液于试管中。
③加试管中加入 。
④有 生成则证明有Cl－。
正确答案
（1）AC （2）2Na+Cl2="=2NaCl" （点燃）
（3）
（4）硝酸银（或答硝酸酸化的硝酸银）、白色沉淀
氯气具有强氧化性，钠是活泼的金属，二者化合生成氯化钠，属于放热反应。氧化钠是离子化合物，不是分子，其形成过程为
扫码查看完整答案与解析