专题十六氯溴碘及其化合物海水资源的开发和利用Word文档格式.docx
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产生大量白色沉淀
草酸溶液
高锰酸钾酸性溶液
溶液逐渐褪色
3.(2017北京)下列变化中,气体被还原的是( )
A.二氧化碳使Na2O2固体变白
B.氯气使KBr溶液变黄
C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色
D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
4.(2016上海)下列气体的制备和性质实验中,由现象得出的结论错误的是( )
试剂
试纸或试液
现象
结论
浓氨水、生石灰
红色石蕊试纸
变蓝
NH3为碱性气体
浓盐酸、浓硫酸
pH试纸
变红
HCl为酸性气体
浓盐酸、二氧化锰
淀粉碘化钾试液
Cl2具有氧化性
亚硫酸钠、硫酸
品红试液
褪色
5.(2016课标1)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)NaClO2中Cl的化合价为 。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为 、 。
“电解”中阴极反应的主要产物是 。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2.此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,该反应中氧化产物是 。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:
每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。
NaClO2的有效氯含量为 。
(计算结果保留两位小数)
6.(2015重庆)ClO2与Cl2的氧化性相近.在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛.某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究.
(1)仪器D的名称是 .安装F中导管时,应选用图2中的 .
(2)打开B的活塞,A中发生反应:
2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O.为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜 (填“快”或“慢”).
(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是 .
(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为 ,在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是 .
(5)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示,若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是 ,原因是 .
考点二溴、碘单质及其化合物海水资源的开发和利用
1.海水开发利用的部分过程如图所示.下列说法错误的是( )
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
2.下列有关海水综合利用的说法正确的是( )
A.电解饱和食盐水可制得金属钠
B.海带提碘只涉及物理变化
C.海水提溴涉及到氧化还原反应
D.海水提镁涉及到复分解反应
3.研究CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域.
(1)溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在.其中HCO3﹣占95%.写出CO2溶于水产生HCO3﹣的方程式:
.
(2)在海洋碳循环中,通过如图所示的途径固碳.
①写出钙化作用的离子方程式:
②同位素示踪法证实光合作用的化学方程式如下,将其补充完整:
+
(CH2O)x+x18O2+xH2O
(3)海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础.测量溶解无机碳,可采用如下方法:
①气提、吸收CO2.用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收(装置示意图如下).将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂.
②滴定.将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3,再用xmol▪L﹣1HCl溶液滴定,消耗ymLHCl溶液.海水中溶解无机碳的浓度= mol▪L﹣1.
(4)利用如图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量.
①结合方程式简述提取CO2的原理:
②用该装置产生的物质处理室排出的海水,合格后排回大海.处理至合格的方法是 .
例1.已知电离平衡常数:
H2CO3>HClO>HCO3﹣,下列有关叙述中正确的是( )
①若KI溶液中混有Br﹣,加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,取上层中的液体少许并加入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成.
②向FeI2溶液中滴加少量氯水,反应的离子方程式为:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣
③向NaClO溶液中通往少量二氧化碳的离子反应方程式为:
2ClO﹣+CO2+H2O=2HClO+CO32﹣
④海水提溴过程中,用碳酸钠溶液吸收溴,溴歧化为Br﹣和BrO3﹣,其离子方程为:
3Br2+6CO32﹣+3H2O=5Br﹣+BrO3﹣+6HCO3﹣.
A.②④B.①③C.②③D.①④
1-1.向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气,溶液中某些离子的物质的量变化如下图所示.则下列有关说法中,不正确的是( )
A.还原性:
I﹣>Fe2+>Br﹣
B.原混合溶液中FeBr2的物质的量为6mol
C.当通入2molCl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I﹣+2Cl2═2Fe3++I2+4Cl﹣
D.原溶液中:
n(Fe2+):
n(I﹣):
n(Br﹣)=2:
1:
3
1-2.利用如图所示装置进行下列实验,根据现象能得出相应实验结论的是( )
①中的反应物
②中的现象
实验结论
A
纯碱、稀硫酸
硅酸钠溶液中出现白色沉淀
酸性:
硫酸>碳酸>硅酸
B
MnO2、浓盐酸
淀粉KI溶液变蓝
Cl2有氧化性
C
Na2SO3、硫酸
溴水褪色
SO2有漂白性
D
Cu、硝酸
红棕色气体
①中硝酸为浓硝酸
例2.已知H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI,将0.1molCl2通入100mL含等物质的量的HI与H2SO3的混合溶液中,有一半的HI被氧化,则下列说法正确的是( )
A.物质的还原性:
HI>H2SO3>HCl
B.HI与H2SO3的物质的量浓度为0.6mol•L﹣1
C.通入0.1molCl2发生反应的离子方程式为:
5Cl2+4H2SO3+2I﹣+4H2O=4SO42﹣+I2+10Cl﹣+16H+
D.若再通入0.05molCl2,恰好能将HI和H2SO3完全氧化
2-1.在一种酸性溶液中,可能存在NO
、I﹣、Cl﹣、Fe3+中的一种或几种离子,向该溶液中加入溴水,溴单质被还原,则以下推测中不正确的是( )
A.一定有碘离子B.可能含铁离子
C.可能有氯离子D.不含硝酸根离子
2-2.根据下图海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是( )
已知:
MgCl2•6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等.
A.氯碱工业中电解饱和食盐水是一个将化学能转化为电能的过程
B.在过程③中将MgCl2•6H2O灼烧即可制得无水MgCl2
C.在过程④、⑥反应中每氧化0.2molBr﹣需消耗0.1molCl2
D.过程⑤在生产中无需解决其对金属设备的腐蚀问题
方法一对氯水性质多样性分析
1.下列实验操作能得出相应结论的是( )
操作或现象
向含有NaOH的Mg(OH)2悬浊液中滴加CoCl2溶液,产生粉色沉淀
KSP[Co(OH)2]<KSP[Mg(OH)2]
将铁粉和铜粉分别和硫粉混合加热,分别生成FeS、Cu2S
还原性:
Fe>Cu
在透明溶液中通入CO2,产生白色胶状物质
原溶液含有SiO32﹣
控制其它条件相同,在过氧化氢中分别加入等量的氯化铁和氯化铜做催化剂,加入氯化铁的产生气泡速率更快
其它条件相同时,Fe3+对过氧化氢分解的催化作用强于Cu2+
2.在实验室中,用如图所示装置(尾气处理装置略去)进行下列实验,将①中液体逐滴滴入到②中.实验结果与预测的现象一致的是( )
①中的物质
②中的物质
氨水
产生白色沉淀
浓硫酸
铜片
产生大量气体,溶液变蓝
浓硝酸
产生大量红棕色气体
立即产生大量气体
3.空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一.其工艺流程如图所示,其中不正确的是( )
A.步骤④⑤是为了富集溴
B.步骤③说明溴具有挥发性
C.步骤④的离子方程式为Br2+SO2+H2O═2H++2Br﹣+SO32﹣
D.步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物可用分液漏斗分离
1.化学与生产、生活密切联系.下列说法正确的是( )
A.食品包装中使用生石灰或硅胶可吸收水分使食品保持干燥
B.将化工厂排放废气的烟囱加高可减少烟尘对环境的污染
C.将家用84消毒液与洁厕灵混合使用可提高去污效果
D.向海水中加明矾可使海水淡化
2.下列有关实验的操作、现象及原理均正确的是( )
A.用玻璃棒蘸取NaClO溶液点在干燥的PH试纸上,试纸呈现蓝色,证明HClO是弱酸
B.将一定量的FeCl3晶体、盐酸依次加入容量瓶中,配制一定物质的量浓度的FeCl3溶液
C.为证明Cu与浓硫酸反应生成了CuSO4,可将反应后的混合液冷却后再加入水,若显色即可证明生成了CuSO4
D.用乙醇、乙酸及浓硫酸制取乙酸乙酯的过程中发现忘加碎瓷片,需在完全冷却后再补
3.以下关于氟、氯、溴、碘的性质叙述错误的是( )
①HF、HCl、HBr、HI中酸性最强的是HF②单质F2、Cl2、Br2、I2中,I2沸点最高
③单质F2、Cl2、Br2、I2中,氧化性最强的是F2④HF、HCl、HBr、HI还原性最强的是HI
⑤单质F2、Cl2、Br2、I2中,与氢化合最容易的是F2⑥HF、HCl、HBr、HI沸点最高的是HI
⑦HF、HCl、HBr、HI稳定性逐渐减弱.
A.只有①B.②⑤⑦C.①⑥D.③④
4.用下图所示实验装置进行相应实验,能达到实验目的是( )
A.
所示装置,蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体
B.
所示的气流方向可用于收集H2、NH3等
C.
所示装置,分离CCl4萃取I2水后的有机层和水层
D.
所示装置,可以证明氧化性:
Cl2>Br2>I2
5.下列物质无法从海水中获得的是( )
A.硫酸B.氯化镁C.溴D.氢氧化钠
6.实验室常用MnO2与浓盐酸共热制取C12,也可用KClO3、KMnO4、K2Cr2O7代替MnO2与浓盐酸反应制Cl2,其中KClO3→Cl2KMnO4→Mn2+K2Cr2O7→Cr3+.若制取等量的Cl2,电子转移数最少是( )
A.MnO2B.KClO3C.KMnO4D.K2Cr2O7
7.常温下,将Cl2缓慢通入水中至饱和,然后向所得饱和氯水中滴加0.1mol•L﹣1的NaOH溶液.整个实验进程中溶液的pH变化曲线如图所示,下列叙述正确的是( )
A.实验进程中可用pH试纸测定溶液的pH
B.向a点所示溶液中通入SO2,溶液的酸性和漂白性均增强
C.c点所示溶液中:
c(Na+)=2c(ClO﹣)+c(HClO)
D.由a点到b点的过程中,溶液中
减小
8.下列有关海水综合利用的说法中,不正确的是( )
A.用氯气从海水中提溴的关键反应是:
Cl2+2Br﹣═2Cl﹣+Br2
B.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质
C.海水中的Na+、Cl﹣结晶成NaCl的过程,形成了化学键
D.从海水中可以得到氯化镁,再经过电解可制金属镁
9.氯及其化合物在生产、生活中有很多用途.
Ⅰ二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制氯气,氯气与铁反应制取氯化铁,其装置如下(所通气休过量并充分反应)
请回答下列问题:
(l)装置A中发生反应的离了方程式为
(2)装置B中的试剂为 ,装置C的作用是
(3)反应开始后,装置D中玻璃管内的现象为 ;
可以检验生成物中Fe3+的试剂是 .
(4)某同学猜测铁与氯气反应可能还会生成氯化亚铁,为了探究生成物中是否氯化亚铁(假设铁已完全反应).请你设计实验方案:
Ⅱ.二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒剂,可用盐酸或双氧水还原氯酸钠制备ClO2,其中用H2O2作还原剂制备ClO2更环保,主要原因是 .
10.电解是工业生产的常用方法。
某研究性小组进行以下相关探究:
实验Ⅰ用图1装置电解CuCl2溶液制取少量漂白液:
(1)导气管W端应与出气口 连接(填“X”或“Y”)。
(2)实验后发现阴极碳棒上除了附着有红色物质,还附着有少量白色物质。
查阅资料显示:
物质名称及化学式
氯化亚铜CuCl
碱式氯化铜Cu2(OH)3Cl
性质
白色固体、不溶水
绿色固体、不溶水
化学小组分析提出:
①白色物质为CuCl。
②红色物质可能有 ;
或者Cu2O;
或者二者混合物。
实验Ⅱ为探究阴极碳棒上附着的红色、白色物质,设计了如下实验:
取出阴极碳棒,洗涤、干燥、称其质量为W1g,并将其放入图2所示装置b中,进行实验。
实验中,碳棒上的白色物质完全变为红色,无水硫酸铜不变色,d中出现白色沉淀;
实验结束时,继续通H2直至碳棒冷却后,称量其质量为W2g。
(3)无水硫酸铜的作用是 。
(4)装置b中发生反应的化学方程式是 。
(5)电解CuCl2溶液时,阴极上产生白色物质的原因为(用电极反应式解释) ;
阴极上产生白色物质的物质的量是 。
实验Ⅲ测定漂白液中NaClO的浓度:
准确移取20.00mL洗气瓶内混合溶液,加入适量的H2O2溶液,摇匀,滴加2~3滴酚酞试液,用nmol•L﹣1盐酸滴定至终点,消耗盐酸VmL。
(6)用化学方程式表示加入H2O2溶液的作用 。
(7)若忽略洗气瓶内的副反应及体积变化,漂白液中NaClO的浓度为 mol•L﹣1。
11.二氧化氯(ClO2)是极易溶于水且不与水发生化学反应的黄绿色气体,沸点为11℃,可用于处理含硫废水.某小组在实验室中探究ClO2与Na2S的反应.回答下列问题:
(1)ClO2的制备
SO2+2NaClO3+H2SO4═2ClO2↑+2NaHSO4
①装置A中反应的化学方程式为 .
②欲收集干燥的ClO2,选择图1中的装置,其连接顺序为a→ (按气流方向,用小写字母表示)
③装置D的作用是 .
(2)ClO2与Na2S的反应
将上述收集到的ClO2用N2稀释以增强其稳定性,并将适量的稀释后的ClO2通入如图2所示装置中充分反应,得到无色澄清溶液.一段时间后,通过下列实验探究I中反应的产物.
操作步骤
实验现象
结论
取少量I中溶液于试管甲中,滴加品红溶液和盐酸
品红始终不褪色
①无 生成
另取少量I中溶液于试管乙中,加入Ba(OH)2溶液,振荡
②
有SO42﹣生成
③继续在试管乙中滴加Ba(OH)2溶液至过量,静置,取上层清液于试管丙内
有白色沉淀生成
有Cl﹣生成
④ClO2与Na2S反应的离子方程式为 .用于处理含硫废水时,ClO2相对于Cl2的优点是 (任写一条).
12.食盐中含有一定量的镁、铁等杂质,加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的.
①氧化性:
103﹣>Fe3+>I2;
S2O32﹣>I﹣;
②KI+I2⇌KI3
(1)某学习小组对加碘盐进行如下实验:
取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe2+、Fe3+),用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得溶液分为4份.第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色;
第二份试液中加足量KI固体,溶液显淡黄色,用CCl4萃取,下层溶液显紫红色;
第三份试液中加入适量KIO3固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色.
①向第四份试液中加K3Fe(CN)6溶液,根据是否得到具有特征蓝色的沉淀,可检验是否含有 (用离子符号表示),蓝色的沉淀是 (用化学式表示).
②第二份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为:
、 .
(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式:
.将I2溶于KI溶液,在低温条件下,可制得KI3•H2O.该物质不适合作为食盐加碘剂,其理由是 .
(3)某同学为探究温度和反应物浓度对反应2IO3﹣+5SO32﹣+2H+═I2+5SO42﹣+H2O的速率的影响,设计实验如表所示:
0.01mol•L﹣1KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL
0.01mol•L﹣1Na2SO3
溶液的体积/mL
H2O的体积/mL
实验温度/℃
溶液出现蓝色时所需时间/s
实验1
5
V1
35
25
t1
实验2
40
t2
实验3
V2
t3
表中数据:
t1 t2(填“>”、“<”或“=”);
表中V2= mL.
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- 专题十六 氯溴碘及其化合物 海水资源的开发和利用 专题 十六 氯溴碘 及其 化合物 海水 资源 开发 利用