高中高考真题汇编卤素答案解析.docx
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高中高考真题汇编卤素答案解析
2009年高考真题汇编-卤素
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题
1.下列离子方程式正确的是()
A.向盐酸中滴加氨水:
H++OH—=H2O
B.Fe(OH)3溶于氢碘酸:
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
C.铜溶于稀硝酸:
3Cu2++8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O
D.向Na2S2O3溶液中通入足量氯气:
S2O32-+2Cl2+3H2O=2SO32-+4Cl-+6H+
2.下列离子方程式与所述事实相符且正确的是:
A.漂白粉溶液在空气中失效:
ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-
B.用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气:
MnO2+2H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
C.向NaAlO2溶液中通入过量的CO2制取Al(OH)3:
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
D.在强碱溶液中,次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:
3ClO-+2Fe(OH)3=2FeO42-+3Cl-+H2O+4H+
3.I2在KI溶液中存在下列平衡:
I2(aq)+I-(aq)
I3-(aq)。
某I2、KI混合溶液中,I3-的物质的量浓度c(I3-)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
下列说法正确的是
A.反应I2(aq)+I-(aq)
I3-(aq)的△H>0
B.状态A与状态B相比,状态A的c(I2)大
C.若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2
D.若反应进行到状态D时,一定有v正>v逆
4.下列实验设计和结论相符的是()
A.将碘水倒入分液漏斗,加适量乙醇,振荡后静置,可将碘萃取到乙醇中
B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体水溶液一定显碱性
C.某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液,再加入稀盐酸,沉淀不溶解,则原溶液中一定有SO42-
D.在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后,充分加热,除去过量的Cl2,即可得到较纯净的FeCl3溶液
5.在含有amolFeBr2的溶液中,通入xmolCl2(已知氧化性:
Br2>Fe3+)。
下列各项通入Cl2过程中溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是()
A.x=0.4a,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
B.x=0.6a,2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-
D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-
6.生活中难免会遇到一些突发事件,我们要善于利用学过的知识,采取科学、有效的方法保护自己。
如果发生了氯气泄漏,以下自救方法得当的是
A.只要在室内放一盆水B.向地势低的地方撤离C.观察风向,顺风撤离D.用湿毛巾或蘸有石碱水的毛巾捂住口鼻撤离
7.已知H2(g)+I2(g)
2HI(g)∆H<0,有相同容积的定容密封容器甲和乙,甲中加入H2和I2(g)各0.1mol,乙中加入HI0.2mol,相同温度下分别达到平衡。
欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度,应采取的措施是()
A.甲、乙提高相同温度B.甲中加入0.1molHe,乙不改变
C.甲降低温度,乙不变D.甲增加0.1molH2,乙增加0.1molI2
二、填空题
8.各物质之间的转换关系如下图,部分生成物省略。
C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物,X、Y、Z的原子序数依次增大,在周期表中X的原子半径最小,Y、Z原子量外层电子数之和为10。
D为无色非可燃性气体,G为黄绿色单质气体,J、M为金属,l有漂白作用,反应①常用于制作印刷电路板。
请回答下列问题:
(1)写出A的化学式,C的电子式。
(2)比较Y与Z的原子半径大小>(填写元素符号)。
(3)写出反应②的化学方程式(有机物用结构简式表示),举出该反应的一个应用实例。
(4)已知F溶于稀硝酸,溶液变成蓝色,并放出无色气体。
请写出该反应的化学方程式。
(5)研究表明:
气体D在一定条件下可被还原为晶莹透明的晶体N,其结构中原子的排列为正四面体,请写出N及其2种同素异形体的名称、、。
9.工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅。
(1)题26图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是;NaOH溶液的出口为(填字母);精制饱和食盐水的进口为(填字母);干燥塔中应使用的液体是。
(2)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用收到广泛关注。
SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为。
SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。
一定条件下,在20L恒容密闭容器中的反应:
3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)
4SiHCl3(g)
达平衡后,H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的质量为kg。
(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0kg,则生成氢气
(标准状况)。
10.请回答氯碱的如下问题:
(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。
理论上k=_______(要求计算表达式和结果);
(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用。
精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是______________(填序号)
(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。
在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①
图中X、Y分别是_____、_______(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小_________;
②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极:
______;负极:
_____;
③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)____________、____________。
11.有关物质存在如图所示的转化关系(部分产物已省略)。
通常C为气体单质,G为紫黑色固体单质。
实验室中,常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H。
请回答下列问题:
(1)反应①的化学方程式为
(2)反应②的离子方程式为
(3)写出另外一种实验室制取H的化学方程式
(4)D溶液与Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀,此沉淀的Ksp=7.0×10—9。
将等体积的D溶液与Pb(NO3)2溶液混合,若D的浓度为1×10—2mo1/L,则生成沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为。
三、实验题
12.海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。
从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的两种方法:
____、____。
(2)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有H2、__、__、或H2、__。
(3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br,其目的为_____________。
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为____,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是_____________。
(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59℃。
微溶于水,有毒性和强腐蚀性。
他们参观生产过程后,了如下装置简图:
请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称:
__________。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是__________。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:
______。
④C中液体产生颜色为____。
为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是___________________。
参考答案
1.C
【解析】A项中的氨水为弱电解质,写离子反应式时应书写化学式;因为三价铁有氧化性,I-还原性,发生氧化还原反应,离子方程式应为2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++I2+6H2O,故B错;3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,离子方程式应为3Cu2++8H++2NO3—=3Cu2++4H2O+2NO↑,故C对;氯气具有强氧化性,离子方程式应为S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+,故D错。
2.C
【解析】
【详解】
A、漂白粉溶液在空气中失效:
ClO-+CO2+H2O=HClO+CaCO3↓,故A错误;
B、用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气,离子方程式:
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O,故B错误;
C、偏铝酸钠与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠,离子方程式为:
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,故C正确;
D、在强碱溶液中,次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4,离子方程式为:
2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,故D错误;
答案选C。
3.D
【详解】
A、随着温度的不断升高,I3-的浓度逐渐减小,说明升温平衡向逆方向移动,则I2(aq)+I-(aq)
I3-(aq)是一个放热反应,即
H<0,故A错误;
B、温度升高,平衡向逆方向移动,c(I2)变大,所以状态B的c(I2)大,故B错误;
C、T2>T1,因为该反应为放热反应,所以当温度升高时,反应向逆方向移动,则K1>K2,故C错误;
D、从图中可以看出D点并没有达到平衡状态,所以它要向A点移动,I3-的浓度应增加,平衡向正方向移动,所以v正>v逆,故D正确;
答案选D。
4.B
【详解】
A项,乙醇与水互溶,乙醇不可以作为萃取剂,A项错误;
B项,某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体水溶液一定显碱性,B项正确;
C项,若原溶液中含有SO32-,与Ba(NO3)2生成BaSO3,再加入HCl,酸性条件下NO3-会将BaSO3氧化成BaSO4,某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液,再加入稀盐酸,沉淀不溶解,原溶液中不一定含SO42-,C项错误;
D项,加入Cl2会将FeCl2氧化成FeCl3,但加热时促进FeCl3水解生成Fe(OH)3,D项错误;
答案选B。
5.B
【分析】
已知氧化性:
Br2>Fe3+,则还原性:
Fe2+>Br-,通入Cl2,依次发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,当n(Cl2):
n(FeBr2)≤
时,只氧化Fe2+,当n(Cl2):
n(FeBr2)≥
时,Fe2+和Br-被完全氧化,介于二者之间时,Fe2+被完全氧化,Br-被部分氧化,结合反应物物质的量之间的关系解答该题。
【详解】
A.x=0.4a,n(Cl2):
n(FeBr2)=0.4<
,只氧化Fe2+,离子反应:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故A正确;
B.x=0.6a,n(Cl2):
n(FeBr2)介于
~
,Fe2+被完全氧化,Br-被部分氧化,则离子反应为:
10Fe2++2Br-+6Cl2=Br2+10Fe3++12Cl-,故B错误;
C.x=a,n(Cl2):
n(FeBr2)介于
~
,Fe2+被完全氧化,amolFe2+被氧化消耗0.5amolCl2,剩余0.5amolCl2可与amolBr-发生氧化还原反应,则反应的离子方程式为2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-,故C正确;
D.x=1.5a,Fe2+和Br-恰好被完全氧化,反应的离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-,故D正确;
答案选B。
6.D
【解析】
【详解】
A项,室温下1体积水中只能溶解约2体积Cl2,且氯气与水的反应为可逆反应,Cl2不能被水充分吸收,故A项不得当;
B项,氯气的密度大于空气,若向地势低的地方撤离将吸入更多氯气,应向地势高的地方撤离,B项不得当;
C项,观察风向,逆风撤离,C项不得当;
D项,石碱水呈碱性,可以充分吸收氯气,D项得当;
答案选D。
7.C
【分析】
在相同温度、相同容积下,甲、乙容器中达平衡时是完全全等的等效平衡,欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度,可使甲中平衡向着正反应方向移动,或乙中平衡向着逆反应方向移动,据此分析。
【详解】
在相同温度、相同容积下,甲、乙容器中达平衡时是完全全等的等效平衡;
A项,甲、乙提高相同温度时,平衡均向逆反应方向移动,且达平衡时二者仍等效,HI浓度仍相等,A不选;
B项,加入稀有气体时,由于各物质浓度不变,平衡不移动,二者HI浓度仍相等,B不选;
C项,甲降低温度平衡向着正反应方向移动,达平衡时HI浓度增大,而乙中HI浓度不变,C选;
D项,根据反应的特点,甲中增加0.1molH2,乙中增加0.1molI2,平衡都正向移动,达平衡时HI浓度仍相等,D不选;
答案选C。
8.
(1)Cu2(OH)2CO3[Cu(OH)2·CuCO3]或CuCO3
(2)C>O
(3)CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2
CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O
医学上可用这个反应检验尿液中的葡萄糖。
(4)3Cu2O+14HNO3
6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
(5)金刚石、石墨、富勒烯(C60)或碳纳米管等。
【解析】从反应图中寻找突破口,E与葡葡糖生成红色沉淀F,则E应为Cu(OH)2,而B为Cu2+,反应①为印刷电路板,L为棕黄色溶液,由此可推出:
M应为Cu,L为FeCl3。
G为黄绿色气体,则为Cl2,K为浅绿色,则为Fe2+溶液。
X的原子半径最小,则为H,D为非可燃性气体,可推为CO2,C和O的最外层电子之和刚好为10。
C为H、C、O中的两种组成的化合物,且可以与Cl2反应,故应为H2O,生成H为HCl,I为HClO(具有漂白性),HCl与J(Fe)可生成FeCl2溶液。
(1)A+HCl
Cu2++H2O+CO2,由元素守恒可知,A可以CuCO3或碱式碳酸铜均可。
(2)Y为C,Z为N,两者位于同一周期,前者的半径大,即C>N。
(3)葡萄糖含有醛基,可以与Cu(OH)2生成砖红色沉淀。
(4)F为Cu2O,与HNO3反应,生成Cu(NO3)2,且生成无色气体,应为NO,然后根据得失电子守恒配平即可。
(5)CO2可以还原成正四面体结构的晶体N,即化合价降低,显然生成C,应为金刚石。
它的同素异形体必须为含碳的单质。
9.
(1)①氯气;a;d;浓硫酸
(2)①SiCl4+2H2+O2
SiO2+4HCl②0.35(3)134.4
【解析】
(1)电解饱和食盐时阳极阴离子Cl—、OH—放电,Cl—的放电能力强于OH—,阳极发生的方程式为:
2Cl——2e—===Cl2↑;阴极:
2H++2e—===H2↑;总反应为:
2NaCl+2H2O
Cl2↑+H2↑+2NaOH。
H2、2NaOH在阴极,NaOH溶液的出口为a,Cl2在阳极,精制饱和食盐水从阳极进入,选d;要干燥Cl2需要用酸性干燥剂H2SO4或P2O5等,中性干燥剂无水CaCl2。
(2)①SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,光导纤维的主要成分是SiO2,H、Cl元素必在另一产物中,H、Cl元素结合成HCl,然后配平即可。
发生的化学方程式为:
SiCl4+2H2+O2
SiO2+4HCl。
②
由3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)
4SiHCl3(g)
起始量(mol)n0
变化量(mol)3x2xx4x
平衡量(mol)n—2x4x
4x=0.020mol/L×20L=0.4mol,n—2x=0.140mol/L20L=2.8mol,n=3.0mol,由2NaCl+2H2O
Cl2↑+H2↑+2NaOH,(2×58.5)g:
1mol=m(NaCl)g:
3mol;m(NaCl)=351g=0.351kg。
(3)由NaCl转化为NaClO3,失去电子数为6,H2O转化为H2,得到的电子数为2,设产生的H2体积为V,由得失电子守恒有:
6×
;V=134.4m3。
10.
(1)k=M(Cl2)/2M(NaOH)=71/80=1:
1.13或0.89
(2)③①②
(3)①Cl2H2a%小于b%②O2+4e-+2H2O=4OH-H2-2e-+2OH-=2H2O③燃料电池可以补充电解池消耗的电能;提高产出碱液的浓度;降低能耗
(其他合理答案也给分)
【解析】
(1)只要了解电解饱和食盐水的化学方程式2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑即可得到,k=M(Cl2)/2M(NaOH)=71/80=1:
1.13或0.89;
(2)只要抓住除钡离子要放在除碳酸根离子前即可得到顺序关系:
③①②;
(3)本题突破口在于B燃料电池这边,通空气一边为正极(还原反应),那么左边必然通H2,这样Y即为H2;再转到左边依据电解饱和食盐水的化学方程式可知唯一未知的就是X,必然为Cl2了;A中的NaOH进入燃料电池正极再出来,依据O2+4e-+2H2O=4OH-可知NaOH+浓度增大。
11.
(1)反应①的方程式:
4HCl(浓)+MnO2
MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)反应②的离子方程式:
6I-+ClO3-+6H+=3I2+Cl-+3H2O
(3)2H2O2
2H2O+O2↑(也可用高锰酸钾加热分解)
(4)D溶液与Pb(NO3)2反应生成沉淀为PbI2,PbI2
Pb2++2I-
Ksp=c(Pb2+)·c(I-)2=c(Pb(NO3)2)÷2·(10-2÷2)2=7.0×10-9
所以c(Pb(NO3)2)=5.6×10-4mol·L-1
【解析】首先得破框图,G为紫黑色固体单质,一般可预测为碘单质,可推得C物质为氯气,则A为盐酸、B为二氧化锰;E在二氧化锰的催化下制取H,则E为氯酸钾、H为氧气;F为氯化钾;于是D一定为碘化钾。
所以推出A盐酸、B二氧化锰、C氯气、D碘化钾、E氯酸钾、F氯化钾、G碘、H氧气。
12.蒸馏法电渗析法、离子交换法及其他合理答案中的任意两个Cl2NaOHNaClO富集溴元素Br2+SO2+H2O=4H++SO42-+2Br-强酸对设备的严重腐蚀冷凝管Br2腐蚀橡胶控制温度计b的温度,并吸收59℃的馏分深红棕色分液(或蒸馏)
【详解】
(1)从海水中取淡水得方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法;
(2)电解饱和氯化钠溶液,在阳极上产生氯气,阴极上产生氢气,同时生成了氢氧化钠;如果氯气遇到氢氧化钠溶液可反应生成次氯酸钠,因此在电解槽中可直接得到的产品有H2、Cl2 、NaOH或H2、NaClO ;
(3)步骤I中的Br2的浓度很小,多次用SO2反复吸收,最终用Cl2处理,则可获得大量的工业溴,可以达到富集Br2的目的;
(4)二氧化硫被氧化为SO42-,Br2被还原Br-,反应的离子式为:
SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-;生成硫酸为强酸,易腐蚀设备,应注意强酸对设备的腐蚀问题。
(5)①直形冷凝管;
②溴有强腐蚀性,会腐蚀橡胶,因此整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管;
③用蒸馏的方法提纯溴,操作中的关键是控制温度、收集59℃时的馏分,得到更纯净的溴;④C中收集的产物为液溴,呈深红棕色;分离溴和氯化钠水溶液时可用蒸馏或分液的方法。
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