1211氯气的性质溴和碘的提取Word下载.docx
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红纸条褪色
[解析]浓硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸溶于淀粉KI溶液,会将KI氧化为I2,I2能使淀粉溶液变蓝色,A错误。
[答案]A
2.下列离子方程式正确的是( )
A.将Cl2通入NaOH溶液中:
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
B.用惰性电极电解MgCl2溶液:
2Cl-+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH-
C.NaClO水溶液呈碱性的原因:
ClO-+H2O===HClO+OH-
D.将少量SO2通入NaClO溶液中:
SO2+2ClO-+H2O===SO
+2HClO
[解析]选项B中电解生成的OH-与溶液中的Mg2+结合生成Mg(OH)2沉淀;
水解是可逆反应,C错;
HClO具有强氧化性,能够将SO
氧化成SO
,故选项D错。
3.实验室制Cl2的反应为4HCl(浓)+MnO2
MnCl2+Cl2↑+2H2O,下列说法错误的是( )
A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2
B.每生成1molCl2,转移电子的物质的量为2mol
C.每生成1molMnO2,起还原剂作用的HCl消耗4mol
D.生成的Cl2中,除含有一些水蒸气外,还含有HCl杂质
[解析]1molMnO2氧化2molHCl,另外2molHCl起酸的作用,生成盐,故MnO2是氧化剂,一部分浓盐酸是还原剂,另一部分浓盐酸起酸的作用。
[答案]C
4.将21.75gMnO2粉末与80mL10mol·
L-1的浓盐酸混合,在密闭容器中加热使其充分反应后,可得到标况下的Cl2的体积(V)是( )
A.V=4.48LB.V=5.6L
C.4.48L<
V<
5.6LD.V<
4.48L
[解析]MnO2只能与浓盐酸在加热条件下发生反应生成氯气,而与稀盐酸不反应,该题中MnO2过量,根据浓盐酸的量计算可得生成的氯气为4.48L,但随着反应的进行,盐酸的浓度不断减小,所以盐酸不能完全参加反应,因而生成的气体的体积小于4.48L。
[答案]D
5.向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种,经过振荡,现象如下图所示,则甲、乙、丙注入的液体分别是( )
①AgNO3溶液 ②NaOH溶液 ③水
A.①②③B.②①③
C.③②①D.①③②
[解析]AgNO3溶液与氯水中的Cl-反应生成AgCl白色沉淀,并促使Cl2+H2OH++Cl-+HClO平衡右移直至反应完全不再有Cl2,所以乙中为①;
NaOH与Cl2反应生成NaCl和NaClO无色溶液,所以甲中为②。
[答案]B
6.(2012·
安徽宣城联考)下面是卤互单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图,下列说法错误的是( )
A.单质①是最活泼的非金属单质
B.单质②能使品红溶液褪色
C.单质③保存时加少量水进行水封
D.单质的氧化性是④>
③>
②>
①
[解析]依据题意,按相对分子质量可以确定:
①为F2;
②为Cl2;
③为Br2;
④为I2,单质的氧化性是①>
④。
7.(2012·
辽宁丹东协作体高三二联)标准状况下,往100mL0.1mol·
L-1的FeBr2溶液中通入一定体积的Cl2,充分反应后,溶液中有50%的Br-被氧化。
则通入的氯气的体积是( )
A.0.224LB.0.336L
C.0.448LD.0.672L
[解析]由于还原性Fe2+>
Br-,则Fe2+先被氧化,设Cl2通入体积为x,则根据电子守恒有:
0.1mol·
L-1×
0.1L×
1+0.1mol·
2×
50%×
1=
×
2,求得x=0.224L。
8.某溶液中可能含有I-、NH
、Cu2+、SO
,向溶液中加入适量的溴水,反应后溶液仍呈无色,则下列关于溶液组成的判断正确的是( )
①肯定不含I- ②肯定不含Cu2+ ③肯定含有SO
④可能含有I-
A.①②B.①③
C.②③④D.①②③
[解析]若溶液中含有I-、Cu2+,加入溴水后,溶液一定有颜色,故一定无I-,Cu2+,而溴水又把SO
氧化为SO
,则本身又被还原为无色的Br-。
9.下列关于氯水的表述不正确的是( )
A.向氯水中加入碳酸钙粉末能提高溶液中HClO的浓度
B.用强光照射装满次氯酸的试管(倒置于水槽中)可收集到两种气体
C.漂白粉和次氯酸溶液都是混合物
D.向漂白粉中加入浓盐酸可产生黄绿色气体
[解析]选项A,氯水中存在如下平衡:
Cl2+H2OHCl+HClO,加入CaCO3粉末会与HCl反应,从而使平衡向着生成HClO的方向移动,从而提高HClO的浓度。
选项B,HClO在强光照射下发生分解反应生成HCl、O2,由于HCl极易溶于水,实际上只能收集到O2。
选项C,漂白粉中还含有CaCl2等,它是一种混合物,HClO溶液也是混合物。
选项D,漂白粉中的Ca(ClO)2在酸性条件下具有强氧化性,浓盐酸具有还原性,二者发生氧化还原反应产生黄绿色的Cl2:
ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
10.某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。
下列说法正确的是( )
A.Ⅰ图中:
如果MnO2过量,浓盐酸就可全部消耗
B.Ⅱ图中:
量筒中发生了加成反应
C.Ⅲ图中:
产生蓝色的烟
D.Ⅳ图中:
湿润的有色布条能褪色,将硫酸溶液滴入烧杯中至溶液显酸性,结果有Cl2生成
[解析]A项浓盐酸与MnO2的反应需要较浓的盐酸才可发生,随着反应的进行,盐酸不断变稀,因此盐酸不会因KMnO2过量而完全消耗;
B项中Cl2与CH4发生了取代反应;
C项应产生棕黄色烟;
D项Cl2被NaOH吸收可生成NaCl、NaClO,当加入过量的H2SO4溶液时,可发生归中反应生在Cl2。
二、非选择题
11.(2012·
山东枣庄质检)饮用水质量是关系人类健康的重要问题。
(1)氯气是最早用于饮用水消毒的物质,其消毒作用主要是氯气溶于水后生成了次氯酸,该反应的离子方程式为_________。
(2)写出工业上制取漂白粉的化学反应方程式:
________。
(3)ClO2被称为“第四代”饮用水消毒剂,因其高效率、无污染而被广泛使用。
制备ClO2是发达国家普遍重视的课题,我国北京永利科技有限公司已用电解法批量生产ClO2。
其反应原理为4ClO
+4H+
4ClO2↑+O2↑+2H2O,试写出两电极反应式。
阳极:
__________________________________________;
阴极:
__________________________________。
(4)相同物质的量的氯气与二氧化氯消毒时转移电子数目之比是________。
(5)采用氧的一种同素异形体给自来水消毒,既提高了消毒效率、安全无副作用,又因为该物质在自然界中存在,对地球生命体起保护伞作用,该物质和氯气溶于水以及SO2的漂白原理分别是________;
________;
若将氯气与SO2二者混合,若想使石蕊溶液褪色则
范围为____________。
[解析]
(1)氯气与水反应的离子方程式为Cl2+H2OH++Cl-+HClO。
(2)漂白粉的主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2,制取漂白粉是利用氯气与消石灰反应,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(3)阳极发生氧化反,电极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+;
阴极发生还原反应,电极反应式为4ClO
+4e-+8H+===4ClO2↑+4H2O。
(4)1molCl2消毒时转移电子为2mol,1mol二氧化氯消毒时转移电子为5mol,二者转移电子数之比为25。
(5)根据题中信息,氧气的同素异形体为臭氧,臭氧与氯气的漂白原理都是利用了其强氧化性,将有机色素氧化,漂白后不可恢复,SO2漂白是利用其与有色物质直接化合,生成不稳定的无色物质,褪色后在一定条件下又能恢复为原来的颜色;
氯气与SO2混合,发生的反应为Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl,若二者等物质的量混合,生成物无漂白性,若要使石蕊溶液褪色,则要使氯气剩余,即
>
1。
[答案]
(1)Cl2+H2OH++Cl-+HClO
(2)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(3)2H2O-4e-===O2↑+4H+ 4ClO
+4e-+8H+===4ClO2↑+4H2O
(4)25
(5)强氧化性 强氧化性 化合反应 >
1
12.短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增大,X和Y同主族,Y和Z同周期,Y与Z能形成离子个数之比为11的离子化合物A,X与Z能形成原子个数之比为11的共价化合物B,它们之间能实现如图所示转化(部分产物已略去):
(1)Y在元素周期表中的位置是____________。
(2)反应①的化学方程式是____________。
(3)D溶液呈碱性的原因是(用离子方程式表示)__________。
D是很多漂白剂中含有的有效成分,这些产品不能与洁厕灵(含有有机酸和无机酸)一起使用,其原因是在常温时能发生与反应②相似的反应。
某校的学生在实验室利用反应②的原理来制备纯净、干燥的Z2,仪器装置如图所示:
Ⅰ.写出反应②的离子方程式____________________。
Ⅱ.上述实验装置不够完善,改进方法是__________。
[解析]由题意可推知X为氢、Y为钠、Z为氯,则A为氯化钠、B为氯化氢、C为NaOH、D为NaClO,D溶液中因ClO-水解使溶液显碱性。
用浓盐酸与次氯酸钠反应制得的氯气中含有HCl和水蒸气等杂质,所以要用饱和食盐水先把HCl除去。
[答案]
(1)第3周期 ⅠA族
(2)2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑ (3)ClO-+H2OHClO+OH-
Ⅰ.ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
Ⅱ.在a、b装置之间加一盛有饱和食盐水(或水)的洗气瓶,除去HCl
能力提升
13.氰(CN)2的结构简式为N≡C—C≡N,其化学性质与卤素(X2)很相似,化学上称之为拟卤素,其氧化性介于Br2和I2之间。
下列有关反应的化学方程式不正确的是(双选)( )
A.(CN)2+H2===2HCN
B.MnO2+4HCN
Mn(CN)2+(CN2)↑+2H2O
C.向KCN溶液中加入碘水:
I2+2KCN===2KI+(CN)2
D.在NaBr和KCN混合溶液中通入少量Cl2Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
[解析]选项A,根据Cl2与H2反应推知正确。
选项B,根据实验室制备Cl2原理推知正确。
选项C,因I2的氧化性比(CN)2弱,向KCN溶液中加入碘水不能发生如C所述的反应。
选项D,在NaBr和KCN混合液中通入少量Cl2时,Cl2优先氧化CN-,故D错。
[答案]CD
14.下列能够检验出KI中是否含有Br-的实验是( )
A.加入足量的新制氯水,溶液变色则有Br-
B.加入酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色是否褪去
C.加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层有色,则有Br-
D.加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,在无色的水层中加入氯水,溶液呈橙色,则含有Br-
[解析]A中,在KI中加入足量新制氯水,也会置换出单质碘而使溶液变色,故不能确定是否含有溴离子;
B中,溴离子和碘离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
C中,加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层可能是萃取单质碘而显色,并没有溴单质产生;
D中,加入足量FeCl3溶液,KI与Fe3+反应产生单质碘,再用CCl4萃取后,在无色的水层中加入氯水,会置换出单质溴而使溶液呈橙色。
二、非选择题
15.(2010·
北京理综)为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)A中产生黄绿色气体,其电子式是________。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是________。
(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是________。
(5)过程Ⅲ实验的目的是________。
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:
同主族元素从上到下________,得电子能力逐渐减弱。
[解析]本题通过实验探究,验证了卤素单质氧化性的相对强弱,综合考查了电子式的书写、离子方程式的书写、及卤素单质递变规律的实质。
在A装置中首先发生的反应是:
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,产生的Cl2再经KI发生反应:
Cl2+2KI=2KCl+I2,淀粉碘化钾试纸变蓝色,B和C装置中溶液发生的反应都是Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,为验证溴的氧化性强于碘,可以打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D震荡,使Br2与KI充分混合,发生的反应是Br2+2KI===2KBr+I2,静至后CCl4层溶液变为紫红色。
过程Ⅲ实验的目的旨在确认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。
[答案]
(1)
(2)淀粉KI试纸变蓝
(3)Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
(4)打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D震荡。
静至后CCl4层溶液变为紫红色
(5)确认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。
(6)原子半径逐渐增大
16.如图所示反应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,E为单质,D和K均可用作干燥剂,H常温下为液体化合物,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)E与G反应的离子方程式是______________。
(3)J久置后,即使不接触水、空气,本身也会逐渐分解生成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________________。
(5)已知:
2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-。
若将0.1molE通入100mLFeBr2溶液中,溶液中有三分之一的Br-被氧化成Br2,则此反应的离子方程式是______________,原FeBr2溶液的物质的量浓度为________。
[解析]H常温下为液态化合物,则H是水,工业上有电解食盐水的反应,故B是NaCl;
J是一种具有漂白作用的盐,与电解食盐水联系考虑判断J为次氯酸盐,故E是Cl2;
J可能为NaClO或Ca(ClO)2,由于Cl2与G反应和Cl2与M反应原理相同,故前者产物是NaClO,后者产物是Ca(ClO)2,所以M是Ca(OH)2,逆向推出D是CaO,A是CaCO3,C是CO2。
I2遇淀粉溶液呈紫色,故用Na2S2O3标准溶液滴定I2时淀粉溶液可选作指示剂。
次氯酸盐作氧化剂时ClO-被还原成Cl-,故Ca(ClO)2与I-发生反应的离子方程式为ClO-+2I-+2H+===Cl-+I2+H2O。
2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-,该方程说明Br-的还原性比Fe2+的弱。
FeBr2溶液中有三分之一的Br-被氧化成Br2,即反应中n(Fe2+)n(Br-)=32,可以写出6Fe2++4Br-+5Cl2===6Fe3++2Br2+10Cl-。
Cl2是0.1mol,则n(Fe2+)=0.12mol,所以FeBr2溶液的物质的量浓度为1.2mol/L。
[答案]
(1)H
(2)Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
(3)Ca(ClO)2===CaCl2+O2↑
(4)①淀粉溶液 ②ClO-+2I-+2H+===Cl-+I2+H2O
(5)6Fe2++4Br-+5Cl2===6Fe3++2Br2+10Cl-
1.2mol/L
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