- 非金属及其化合物
- 共31702题
组同学发现84消毒液与洁厕剂(主要成分为盐酸)室温下混和有Cl2生成，于是尝试在实验室利用该反应原理制取Cl2。
（1）若用次氯酸钙、浓盐酸为原料，利用下图装置制取Cl2。装置中仪器a的名称为 。甲同学想证明Cl2溶于水有酸性物质生成，将发生装置产生的气体直接通入适量水中，并加入NaHCO3粉末，有无色气泡产生。乙同学认为不合理，理由是 。又知：室温下H2CO3的电离常数K1=4．2×10-7，K2=5．6×10-11，则pH为8．0的NaHCO3溶液中[CO32-]：[HCO3-]= 。
（2）经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。设计如下装置制备无水FeCl3。
①下列操作步骤的正确排序为 (填字母)。
E．检验装置的气密性
②该实验装置存在的明显缺陷是 。
（3）世界环保联盟要求ClO2逐渐取代Cl2作为自来水消毒剂。
已知：NaCl+3H2O
2NaClO3+4HCl=2C1O2
有关物质性质：
ClO2的生产流程示意图：
该工艺中，需要补充的物质X为 (填化学式)，能参与循环的物质是 (填化学式)。从ClO2发生器中分离出ClO2可采用的方法是 。
正确答案
（1）分液漏斗（2分）
制取的氯气中含有HCl气体，HCl溶于水后能与NaHCO3反应产生气泡（2分）5.6×10-3（3分）
（2）①ebcad（3分）
②缺少尾气吸收装置（2分）
（3）Cl2（2分）Cl2、NaCl（2分）
将生成的气体冷水浴降温使ClO2液化分离出来（2分）
试题分析：（1）根据实验装置图可知仪器a为分液漏斗；因为浓盐酸具有挥发性，制取的Cl2中含有HCl，HCl溶于水后能与NaHCO3反应产生CO2气体；HCO3‾电离产生CO32‾：HCO3‾
（2）①首先检验装置的气密性，为防止空气影响实验，通入干燥的Cl2赶尽装置中的空气，然后加热铁屑进行Fe与Cl2的反应，反应完成后，等到体系冷却后，停止通入Cl2，最后用干燥的H2赶尽Cl2，所以正确顺序为：ebcad
②尾气中含有Cl2，有毒污染环境，需要进行尾气处理，所以该实验装置存在的明显缺陷是缺少尾气吸收装置。
（3）根据题目所给信息，电解NaCl溶液和NaClO3与HCl反应的化学方程式，可知Cl2产量少，所以需要补充的物质X为为Cl2；NaClO3与HCl反应能生成Cl2和NaCl，所以能参与循环的物质是Cl2、NaCl；因为ClO2的沸点为11℃，所以将生成的气体冷水浴降温，可使使ClO2液化变为液体，分离出来。
盐酸、硫酸和硝酸都是重要的化工原料，也是化学实验室里必备的重要试剂。请回答下列问题：
（1） 常温下，可用铁、铝制的容器盛放浓硫酸，说明浓硫酸具有 性，用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在纸上，纸逐渐变黑，说明浓硫酸具有 性，实验室不能用浓硫酸干燥氨气，说明硫酸具有 性。
（2） 硝酸铜是制备Cu-Zn-Al系催化剂的重要原料，工业上用洗净的废铜屑作原料来制备硝酸铜。右图所示制备方法符合“绿色化学”思想的
是 (填序号)。
（3） ①在100ml 18 mol／L浓硫酸中加入过量铜片，加热使之充分反应，产生的气体在标准状况下的体积可能是 。
②若使上述反应中剩余的铜片继续溶解，可向其中加入硝酸钠，写出反应的离子方程式 。
（4） 某同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入H2O2后，铜片溶解，并且该反应的产物只有氯化铜和水，则反应的化学方程式为 。
正确答案
（1）强氧化性 ， 脱水性 ， 酸性
（2）③
（3）① D ② 3Cu+2NO3-+8H+= 3Cu2+ +2NO+4H2O
（4）Cu+2HCl+H2O2=CuCl2+2H2O
试题分析：（2）绿色化学的理念就是没有污染或污染很少，①②均产生污染性氮氧化物气体，③中不产生。（3）与金属反应的浓硫酸一半作为氧化剂被还原为二氧化硫，但随反应进行硫酸浓度降低到一定程度会不与金属铜反应，故反应产生气体的量要小于20.16L。在加入硝酸钠，硝酸根离子在酸性条件下氧化铜，双氧水也是这个作用。
1774年，瑞典化学家舍勒发现软锰矿（主要成分是MnO2）和浓盐酸混合加热能制取氯气：
MnO2＋4HCl（浓）
现将含MnO2的质量为17.4g的软锰矿石与足量浓盐酸完全反应（杂质不参加反应）。计算：
（1）（3分）生成的Cl2的体积（标准状况）。
（2）（3分）参加反应的HCl的物质的量。
正确答案
（1）
略
亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业，它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。
(1)双氧水的结构式为____________；Ⅰ中发生反应的还原剂是__________(填化学式)。
(2)Ⅱ中反应的离子方程式是_______________________________________。
(3)A的化学式是________，装置Ⅲ中A在________极区产生。
(4)ClO2是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。
①写出该反应的化学方程式：__________________________________________。
②研究表明：若反应开始时盐酸浓度较大，则气体产物中有Cl2。用离子方程式解释产生Cl2的原因：__________________________________________。
(5)NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量NaClO2，其中一份给以适当条件使之变质，另一份严格保存，均配成溶液，并分别与足量FeSO4溶液反应时，消耗Fe2＋的物质的量________(填“相同”“不相同”或“无法判断”)。
正确答案
(1)H—O—O—H Na2SO3
(2)2ClO2 ＋H2O2＋2OH－=2
(3)H2SO4 阳
(4)5NaClO2＋4HCl=5NaCl＋4ClO2↑＋2H2O
(5)相同
(1)NaClO3中Cl原子化合价为＋5价，具有很强的氧化性，而
氯气是重要的化工原料。
（1）氯气溶于水得到氯水，氯水中存在下列反应：Cl2 + H2O
（2）工业上常用熟石灰和氯气反应制取漂白粉，化学反应方程式是 。流程如下图所示，其主要设备是氯化塔，塔从上到下分四层。
将含有3%～6%水分的熟石灰从塔顶喷洒而入，氯气从塔的最底层通入。这样加料的目的是 ，处理从氯化塔中逸出气体的方法是 。
（3）某科研小组在实验室用较浓的KOH溶液直接吸收氯气，研究发现反应进行一段时间后开始出现KClO3并逐渐增多，产生KClO3的离子方程式是 ，其原因可能是 ，由此可知（2）中氯化塔设计为四层是为了减少生产中类似副反应的发生。
正确答案
（1）[c(H+)·c(Cl－)·c(HClO)]/c(Cl2)
（2）2Ca(OH）2+2Cl2＝CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
充分接触（或充分吸收）；用碱液吸收（或石灰乳或碱石灰或氢氧化钠溶液等）
（3）6OH－+3Cl2＝5Cl－+ ClO3－+3H2O 反应放热使温度升高所致
（1）K=[c(H+)·c(Cl－)·c(HClO)]/c(Cl2)
（2）熟石灰从塔顶喷洒从上向下，氯气从塔的最底层通入从下向上，氯气和熟石灰充分接触、混合，使其反应充分进行；氯气与碱反应，所以用碱液吸收；
（3）氯化塔设计为四层是为了增大散热面积，防止反应过程产生的热量使体系温度升高，副反应增多。
(1)某化学兴趣小组的同学进行Cl2、NH3的制备及性质检验等实验的流程和部分装置如下：
①请利用A、G装置设计一个简单的实验验证Cl2、Fe3＋、I2的氧化性强弱为Cl2>Fe3＋>I2(实验中不断地小心振荡G装置中的试管)。请写出A中发生反应的离子方程式：______________________________________________，
请写出试剂M为________溶液，证明氧化性为Cl2>Fe3＋>I2的实验现象是________________________________________________________________________。
②已知3Cl2＋2NH3=6HCl＋N2，当D的烧瓶中充满黄绿色气体后，关闭a、c打开b，D中的现象为黄绿色气体消失，产生白烟，反应一段时间后，关闭b打开c，观察到的现象为________________________________________________________________________。
(2)某废水中含有一定量的Na＋、SO32—，可能含有CO32—，某研究小组欲测定其中SO32—的浓度，设计如下实验方案：
①从下列试剂中选择试剂X为________(填序号)；
A．0.1 mol/L KMnO4(H2SO4酸化)溶液B．0.5 mol/L NaOH溶液
C．新制氯水 D．KI溶液
②加入试剂X生成SO42—的离子方程式为_______________________________________
③证明该废水中是否含有CO32—的实验方案为_________________________________________________
正确答案
(1)①MnO2＋4H＋＋2Cl－
②烧杯中的液体进入烧瓶中，形成喷泉
(2)①C
②Cl2＋SO32—＋H2O=2Cl－＋SO42—＋2H＋
③向废水中加入足量的盐酸，将生成的气体先通入足量的酸性KMnO4溶液，再通入澄清石灰水，若紫色酸性KMnO4溶液颜色变浅，石灰水变浑浊，则证明废水中含有CO2
(1)①根据题中所给装置，要证明氧化性Cl2>Fe3＋>I2，可将氯气通入试剂M(FeI2溶液)中，由Cl2先后将I－和Fe2＋氧化为I2和Fe3＋，可得出结论。I2的生成可由CCl4层出现紫色看出，而Fe3＋的生成可由上层溶液变成黄色看出。②反应生成的HCl极易溶于水，可形成喷泉。
(2)由题中流程图看出测定原理为：利用氧化剂将SO32—氧化为SO42—，再加入BaCl2将其沉淀为BaSO4，加入盐酸酸化的目的是排除CO32—的干扰，硫酸酸化的KMnO4溶液中含有SO42—，会干扰实验，故可用新制氯水来氧化SO32—
（15分）瑞典化学家舍勒在研究软锰矿（主要成分是MnO2）的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色有刺激性气味的气体──氯气。某实验小组的同学运用这一原理设计如图所示的实验装置制取干燥的氯气，并通过实验研究氯气的性质。
（1）仪器a的名称是 ，B中盛放的试剂是 ，D中盛放的试剂是 。
（2）向集满氯气的矿泉水瓶C中加入少量水，振荡后瓶子变瘪，溶液变成浅黄色，由此可得出的结论是： 。
（3）取少量（2）中所得溶液滴入到紫色石蕊溶液中，溶液先变为红色后又褪色。甲同学认为氯气与水发生了化学反应，生成物中有盐酸，验证有Cl－所需要的试剂是 。
乙同学认为氯气与水发生化学反应还有一种产物Q、盐酸、Cl2和Q三种物质均可使石蕊溶液褪色，他选用下列实验用品进行实验探究，请将实验报告填写完整。
实验用品：①石蕊溶液②蓝石蕊试纸③盛有盐酸的试管④盛有氯水的试管⑤充有干燥氯气的试管
正确答案
（1）分液漏斗；浓硫酸；氢氧化钠溶液
（2）氯气溶于水中，瓶内气体压强变小。
（3）硝酸、硝酸银
（1）仪器a的名称是分液漏斗，实验室制取氯气用的是浓盐酸和二氧化锰，生成的氯气用浓硫酸进行干燥，向上排空气法收集，尾气用氢氧化钠溶液处理，所以B中盛放的试剂是的浓硫酸进行干燥，D中盛放的试剂是氢氧化钠溶液进行尾气处理。
（2）振荡后瓶子变瘪说明瓶内压强减小，可以判断氯气溶于水，使瓶内气体压强减小。
（3）证明氯离子的试剂是稀硝酸和硝酸银溶液，加入硝酸银产生白色沉淀，加入稀硝酸沉淀不溶解说明含有氯离子。
（4）盐酸与石蕊作用溶液呈红色说明盐酸没有漂白性；燥的滤纸与蓝色石蕊试纸接触试纸没有褪色说明氯气没有漂白性；盛有氯水的试管与蓝色石蕊试纸接触试纸褪色说明Q具有漂白性。
实验室用下列仪器和药品制取干燥纯净的氯气。
小题1:按气流从左到右，装置正确的连接顺序为（ ）接（ ）接（ ）接（ ）接（ ）接（ ）接（ ）接（ ）（填各接口字母）
小题2: 装置F的作用是 ，装置E的作用是 。
小题3:装置A和E中的反应化学方程式为
小题4:某校化学兴趣小组称取8.7g二氧化锰与足量10mol／L的浓盐酸反应，理论上可制得氯气的体积（标准状况）V1 = L
小题5:若该小组量取了10mol/L的浓盐酸40ml，与足量的二氧化锰反应，理论上产生氯气的体积为V2（标准状况），则V1 V2（填“＞”、“＜”或“＝”），原因是
正确答案
小题1:（ a ）（ f ）（ h ）（ b ）（ c ）（ e ）（ d ）（ g ）
小题2: 除掉氯气中混有的氯化氢 ， 吸收多余的氯气 。
小题3:
小题4:2.24 L
小题5:＞ 原因是随着反应进行，盐酸浓度减小，稀盐酸不与二氧化锰反应
实验室制取氯气的药品是浓盐酸和二氧化锰，由于浓盐酸具有挥发性，所以氯气中会混入氯化氢，所以在收集之前需要除去氯化氢，利用饱和食盐水来除氯化氢。因为需要高燥的氯气，因此还要通过浓硫酸进行干燥，然后才能收集。因为氯气的密度大于空气的，所以可通过向上排气法进行收集。氯气有毒，最好需要进行尾气处理，以防止污染空气。吸收多于的氯气可用氢氧化钠溶液。根据反应MnO2+4HCl(浓)
.（16分）二氧化氯（ClO2）是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，是一种黄绿色的气体，易。
Ⅰ．（1）ClO2可由KClO3在H2SO4存在的条件下与Na2SO3反应制得。则该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比是 。
Ⅱ．实验室也可用NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料制备ClO2的流程如下：
（2）写出电解时发生反应的化学方程式： ；
（3）除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 ；（填序号）
（4）测定ClO2（如图）的过程如下：在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用100mL水溶解后，再加3mL硫酸溶液；在玻璃液封管中加入水；将生成的ClO2气体通过导管在锥形瓶中被吸收；将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液，用cmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定 (I2+2S2O32－=2I－+S4O62－)，共用去VmL硫代硫酸钠溶液。
①装置中玻璃液封管的作用是 ；
②请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式 ；
③滴定终点的现象是： 。
④测得通入ClO2的质量m(ClO2)= 。（用含c、V的代数式表示）
（5）用ClO2处理过的饮用水（PH为5.5~6.5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子ClO2—。2001年我国卫生部规定，饮用水的ClO2—含量应不超过0.2mg/L。若饮用水中
ClO2—的含量超标，可向其中加入适量的某还原剂，该反应的氧化产物是 （填化学式）。
正确答案
（16分）(1)1:2(2) NH4Cl+2HCl
（3）C（1分）
（4）①吸收残余的二氧化氯气体，并使锥形瓶内外压强相等（2分）
②2ClO2＋2I－＋8H+＝4H2O＋I2＋2Cl－（2分）
③最后一滴滴下时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不复原（2分）
④1.35cv×10-2g(2分)
（4）Fe（OH）3（2分）
略
（1）下面框图中，A是空气中的一种主要成分，C的相对分子质量比B的大16，D是酸。
其中A、B、C、D均含有同一元素，请确认B是 ，X是 ，Y是 。
（2）新制的氯水中存在Cl2、H2O、HClO、HCl，其中能起杀菌消毒作用的是 ，能与硝酸和硝酸银的混合液作用生成白色沉淀的是 ，能使染料和有机色质褪色的是 。
正确答案
（1）NO O2 H2O （2）HClO HCl HClO
试题分析：（1）A是空气中的一种主要成分，则A是氮气或氧气。又因为C的相对分子质量比B的大16，这说明X是氧气，所以A是氮气，则B是NO，C是NO2。NO2溶于水生成硝酸，则D是硝酸，Y是水。
（2）新制的氯水中存在Cl2、H2O、HClO、HCl，其中能起杀菌消毒作用的是次氯酸。能与硝酸和硝酸银的混合液作用生成白色沉淀的是氯化氢，能使染料和有机色质褪色的是次氯酸。
点评：该题是中等难度的试题，试题基础性强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有助于培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。也有助于培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。
请从图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水的实验，要求测定产生的氢气的体积（大于25mL），并检验氯气的氧化性。
（1）A极发生的电极反应式是_____________________·B极发生的电极反应式是_______________________；电解饱和食盐水的化学方程式是______________________。
（2）电源的M端应连接的电极为____________（A或B）极。
（3）设计上述气体实验装置时，各接口的正确连接顺序为：______________________________
__________________________________（填接口编号）。
（4）实验中，在盛有KI淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为________________。
（5）已知饱和食盐水50mL，某时刻测得H2体积为56mL（标准状况）。此时溶液pH约为___________________。
正确答案
（1）2 H++2e-=H2↑;(2分) 2 Cl--2e-= Cl2↑（2分）
2NaCl+2H2O
（2）B（2分）
（3）H、F、G、A、B、D、E、C（2分）
（4）Cl2+2I-="2" Cl-+2I2（2分）
（5）13（2分）
试题分析：（1）A极应作阴极，H+放电，电极反应式是2 H++2e-=H2↑，B极是阳极，Cl-放电，电极反应式是2 Cl--2e-= Cl2↑电解饱和食盐水的化学方程式是2NaCl+2H2O
（2）M是正极应连接阳极B极，
（3）收集氢气用排水集气法，所以A→G→F→H,验证氯气的氧化性用淀粉碘化钾溶液，剩余氯气用氢氧化钠溶液吸收，所以B→D→E→C，整体连起来为H、F、G、A、B、D、E、C；
（4）在盛有KI淀粉溶液的容器中发生反应是氯气置换碘的反应，离子方程式为Cl2+2I-="2" Cl-+2I2
（5）n（H2）=0．0025mol，所以n(NaOH)=0．005mol,c(NaOH)=0．1mol/L,pH=13．
（14分） 亚氯酸钠（NaClO2）主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处理等，亚氯酸钠受热易分解。以
（1）提高“反应1”反应速率的措施有_________________、___________等。
（2）“反应2”的的氧化剂是_________，该反应的化学方程式为_____________。
（3）采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”，原因是______________________。
（4）从“母液”中可回收的主要物质是_________。
（5）“冷却结晶”后经______________（填操作名称）即可获得粗产品。
正确答案
（1）适当升高反应温度，增大吸收液浓度，增大
（2）
（3）常压蒸发温度过高，亚氯酸钠容易分解
（4）
略
（10分）A～G各物质间的关系如下图，其中B、D为气态单质．
请回答下列问题：
（1）填写物质E的一个俗名_______________________；
（2）可选用不同的A进行反应①，若必须在加热下进行，其化学方程式为_____________；
（3）反应②的化学方程式为___________________________________________________；
（4）C、F、G的溶液通入B可转变成一种单一溶质水溶液，试写出该反应的离子方程式__________检验该溶液中阳离子的常用试剂是____________．
正确答案
（10分）磁性氧化铁或磁铁矿
（2）２KClO3＝２ＫＣｌ＋３Ｏ２
（3） MnO2+4HCl（浓）
（4）4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；KSCN溶液；
略
用MnO2和浓盐酸制取纯净干燥的氯气，并让氯气与铜粉反应制取纯净的无水CuCl2，装置如下图所示。
请回答下列问题：
（1）A 中发生反应的化学方程式为
(2)B中选用的试剂是饱和食盐水，其作用是除去Cl2中的杂质 ；C中选用的试剂是 ，其作用是除去Cl2中的
(3)E装置发生反应的离子方程式是
(4)用含HCl 14.6g的浓盐酸与足量的MnO2反应产生氯气的物质的量应______0.1mol(填大于、小于或等于)
正确答案
(10分）（1）MnO2+4HCl(浓)
（2）HCl 浓硫酸 水蒸气
（3）Cl2+2OH-==Cl- +ClO- + H2O
(4)<
试题分析：（1）A装置是制取Cl2，化学方程式为MnO2+4HCl(浓)
(2) 饱和食盐水除去HCl；C装置的作用是干燥Cl2，用的是浓硫酸，其作用是除去Cl2中的水蒸气。
(3)E装置是吸收多余的Cl2，离子方程式是Cl2+2OH-==Cl- +ClO- + H2O。
(4)反应过程中浓盐酸的浓度越来越稀，就不反应生成Cl2，故用含HCl 14.6g的浓盐酸与足量的MnO2反应产生氯气的物质的量应小于0.1mol。
点评：本题考查了气体的制取、净化、检验、收集、尾气处理装置，制取气体的反应装置类型有：固体、固体加热型，如制取氨气；固体、液体加热型，如制取氯气；固体、液体不加热型，如制取氢气等，根据反应物的状态、条件选择不同的反应装置。
下列说法正确的是（ ）
①世博会中国馆一一“东方之冠”使用的钢筋混凝土属于高分子化合物；
②CH3COONa、BaSO4一都是强电解质；
③明矾和氯气可用于饮用水的净化和杀菌消毒，且两者的作用原理不同；
④0.1mol/L NaOH溶液与0.1mol/L Ba（OH）2溶液的pH相同；
⑤一定温度下，适量CO2分别通入饱和碳酸钠溶液和澄清石灰水中，都会出现浑浊．
正确答案
①钢筋混凝土是指通过在混凝土中加入钢筋与之共同工作来改善混凝土力学性质的一种组合材料，故①错误；
②CH3COONa、BaSO4熔融时能完全电离，所以都是强电解质，故②正确；
③明矾中含有Al3+，水解呈酸性，生成Al（OH）3，Al（OH）3能吸附水中悬浮的杂质；氯气有强氧化性，能杀菌消毒，故③正确；
④0.1mol•L-1NaoH溶液中氢氧根离子的物质的量浓度是0.2mol/L，0.1mol•L-1Ba（OH）2溶液中氢氧根离子的物质的量浓度是0.4mol/L，所以两种溶液的pH不相同，故④错误；
⑤二氧化碳和碳酸钠反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠的溶解性大于碳酸钠的溶解性，所以向饱和的碳酸钠溶液中通入适量的二氧化碳，会出现浑浊；适量的二氧化碳和氢氧化钙反应生成难溶性的碳酸钙，所以会出现浑浊，故⑤正确．
故选C．
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