化学氯及其化合物的专项培优练习题及答案一、 高中化学氯及其化合物1．一定量氢气在氯气中燃烧，所得混合物用1100mL3.00mol L NaOH -⋅溶液恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO 的物质的量为0.0500 mol 。
（1）所得混合物与NaOH 溶液反应的离子方程式______（2）所得溶液中NaCl 的物质的量为________。
（3）所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比()()22n Cl :n H =________。
【答案】2H OH H O -++=、22Cl 2OH Cl ClO H O ---+=++ 0.250 3:2【解析】【分析】由溶液中含有0.0500 mol 次氯酸钠可知，氢气在氯气中燃烧时，氯气过量，反应得到氯化氢和氯气的混合气体。
【详解】（1）氯化氢和氯气的混合气体被氢氧化钠溶液吸收时，氯化氢与氢氧化钠溶液发生中和反应生成氯化钠和水，氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为OH —+H += H 2O ，Cl 2+2OH —=Cl —+ClO —+H 2O ，故答案为：OH —+H += H 2O ，Cl 2+2OH —=Cl—+ClO —+H 2O ；（2）根据溶液电中性原则可知：n （Na +）=n （Cl -）+n （ClO -），n （Cl -）=n （Na +）-n （ClO -）=0.1L ×3.00mol/L-0.0500mol=0.250mol ，则所得溶液中NaCl 的物质的量为0.250mol ，故答案为：0.250；（3）根据Cl 原子守恒可知，n （Cl 2）=12×n （NaOH ）=0.15mol ，由氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式可知，生成0.0500 mol 次氯酸钠消耗过量氯气0.0500 mol ，则与氢气反应的氯气为0.15mol-0.05mol=0.1mol ，氢气在氯气中燃烧的化学方程式为H 2+Cl 22HCl ，由化学方程式可知氢气的物质的量为0.1mol ，故氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n （Cl 2）：n （H 2）=0.15mol ：0.1mol=3：2，故答案为：3：2。
【点睛】所得混合物冷却后用NaOH 溶液恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO 的物质的量为0.05mol ，说明氢气与氯气反应中氯气有剩余，溶液为氯化钠和次氯酸钠的混合液，根据钠元素及氯元素守恒可知2n （Cl 2）=n （Na +）=n （Cl -）+n （ClO -）；根据电子转移守恒，计算氯气发生氧化还原反应生成的氯离子的物质的量，溶液中Cl -来源于氯化氢及氯气与氢氧化钠的反应，计算反应后混合气体中氯化氢的物质的量，根据氢元素守恒计算氢气的物质的量是解答关键。
2．KClO 3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1：2KClO 3+4HCl (浓)=2KCl +Cl 2↑+2ClO 2↑+2H 2O反应2：KClO 3+6HCl (浓)=KCl +3Cl 2↑+3H 2O(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0.1mol Cl2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2L0.5 mol/L的FeBr2溶液中，发生反应的离子方程式_____________标况下，将22.4LCl2通入2 L0.5mol/L的FeI2溶液中，发生反应的离子方程式_____________。
【答案】KClO3 0.2mol 5：1 ②② I-＞Fe2+＞Br-＞Cl- 2Cl2+2Fe2++2Br-=2Fe3++4Cl-+Br2 Cl2+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1mol Cl2，需转移2mol电子，则反应产生0.1mol Cl2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3mol Cl2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-2 mol，n(FeBr2)：n(Cl2)=1：1，首先发生反应：Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，1mol Fe2+反应消耗0.5mol Cl2，还有0.5mol Cl2剩余，会再与溶液中Br-发生反应：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，0.5 molCl2反应消耗1mol Br-，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-+I2，2mol I-反应消耗1mol Cl2，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．氯及其化合物在工农业生产和人类生活中有着重要的作用。
回答下列问题：(1)25℃时将氯气溶于水形成“氯气-氯水”体系，该体系存在多个含氯元素的平衡关系，其中之一为：Cl2(溶液)＋H2O HClO＋H＋＋Cl-，体系中Cl2(溶液)、HClO和ClO-三者的物质的量分数（α）随pH（酸碱度）变化的关系如图所示。
已知HClO的杀菌能力比ClO-强，用氯气处理饮用水时，杀菌效果最强的pH范围为__（填字母）。
A．0~2 B．2~4.7 C．4.7~7.5 D．7.5~10(2)写出次氯酸光照分解的化学方程式___，如果在家中直接使用自来水养金鱼，除去其中残留的次氯酸可采取的简易措施为__。
(3)NaClO、NaClO2、ClO2等含氯化合物都是常见的消毒剂，这是因为它们都具有强氧化性。
①写出工业上用氯气和NaOH溶液生产消毒剂NaClO的化学方程式___；②84消毒液（主要成分是NaClO）与洁厕灵（主要成分是盐酸）混在一起使用会产生有毒气体Cl2，其反应的离子方程式为__；③NaClO2中Cl元素化合价为__；④ClO2的杀菌效果比Cl2好，等物质的量的ClO2杀菌效果是Cl2的__倍（杀菌效果与单位物质的量的氧化剂得电子的物质的量有关，ClO2与Cl2消毒杀菌后均被还原为Cl-）。
【答案】B 2HClO2HCl+O2↑用容器盛放，在太阳光下曝晒一段时间Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O +3 2.5【分析】图中信息告诉我们，在氯水中，具有杀菌能力的微粒主要是Cl2和HClO，随着溶液pH的不断增大，α(Cl2)不断减小，当pH=2时，α(Cl2)接近于0；随着溶液pH的不断增大，α(HClO)不断增大，当pH=2时，α(HClO)达到最大值；当pH升高到4.7时，α(HClO)开始减小，当pH接近10时，α(HClO)=0；从pH=4.7开始，α(ClO-)开始增大，pH=10时，α(ClO-)达最大值。
【详解】(1)根据题目信息得知HClO的杀菌能力比ClO－强，依据图中信息可知pH为2~4.7时HClO 含量最多，因此用氯气处理饮用水时，杀菌效果最强的pH范围为2~4.7，应选B。