版高考化学一轮复习作业15 富集在海水中的元素卤素.docx
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版高考化学一轮复习作业15富集在海水中的元素卤素
衡中作业(十五)
1.下列说法正确的是( )
①氯气的性质活泼,它与氢气混合后立即发生爆炸
②实验室制取氯气时,为了防止环境污染,多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收
③新制氯水的氧化性强于久置氯水的
④检验HCl气体中是否混有Cl2,方法是将气体通入硝酸银溶液
⑤除去HCl气体中的Cl2,可将气体通入饱和食盐水中
A.①②③B.②③④
C.③D.③⑤
[解析] 氯气与氢气混合,达到爆炸极限,在光照的条件下才能发生爆炸,①错,氢氧化钙溶液中溶质含量少,实验中常用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,②错,排除A、B项;HCl气体与AgNO3溶液可产生沉淀,④错;将气体通入饱和食盐水中,除去的是HCl气体,而不是Cl2,⑤错,排除D项。
[答案] C
2.化学来源于生活,也服务于生活。
下列有关生活中的化学知识叙述正确的是( )
A.氯气和活性炭均可作为漂白剂,若同时使用,漂白效果会明显加强
B.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
C.测定溶液pH的实验中,用干燥pH试纸测定新制氯水的pH——测定结果无影响
D.洁厕灵不能与“84”消毒液混用,原因是两种溶液混合产生的HClO易分解
[解析] A项,活性炭具有吸附性,可以吸附氯气,错误;B项,氯气与烧碱溶液或石灰乳反应均可生成次氯酸盐,正确;C项,氯水中的次氯酸具有漂白性,错误;D项,不能混用的原因是消毒液中的NaClO与洁厕灵中的HCl反应生成Cl2,错误。
[答案] B
3.如图所示,在A处通入氯气,关闭B阀时,C处干燥的红布条看不到明显现象;当打开B阀后,C处干燥的红布条逐渐褪色。
则D瓶中盛放的溶液不可能是( )
A.浓硫酸B.NaOH溶液
C.饱和Na2SO3溶液D.饱和氯化钠溶液
[解析] 解决本题的关键是要明确装置的特点及起漂白作用的是HClO或潮湿的Cl2。
首先根据打开B阀后,C处干燥的红布条逐渐褪色,说明A处通入的Cl2为潮湿的,在关闭B阀时潮湿的Cl2通过了D瓶,看不到C处干燥的红布条有明显变化,说明D瓶吸收了Cl2或吸收了Cl2中的水蒸气。
[答案] D
4.下列实验现象描述正确的是( )
A.碘水中加入少量汽油振荡,静置后上层颜色变浅,下层颜色变为紫红色
B.红热的铜丝在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟雾
C.电解氯化钠饱和溶液,将阴极气体产物通入KI-淀粉溶液中,溶液变蓝
D.溴化钠溶液中加入少量新制的氯水振荡,再加入少量四氯化碳振荡,静置后上层颜色变浅,下层颜色变为橙红色
[解析] 汽油的密度比水小,上层颜色应变为紫红色,下层颜色变浅,A项错误;CuCl2是固体应为烟而不是雾,B项错误;电解NaCl饱和溶液,阳极产生的Cl2能使KI-淀粉溶液变蓝,C项错误。
[答案] D
5.(2017·龙岩五校联考)向KOH溶液中通入8.96L(标准状况)氯气恰好完全反应生成三种含氯盐:
0.6molKCl、0.1molKClO和X。
则X是( )
A.0.1molKClO4B.0.1molKClO3
C.0.1molKClO2D.0.2molKClO
[解析] 8.96L(标准状况)氯气的物质的量是8.96L÷22.4L/mol=0.4mol,根据氯原子守恒可知X中含有氯原子的物质的量是0.4mol×2-0.6mol-0.1mol=0.1mol;生成0.6molKCl转移0.6mol电子,而生成0.1molKClO转移0.1mol,所以生成X转移0.5mol电子,因此氯元素的化合价从0价升高到+5价,选B。
[答案] B
6.(2017·湖北4月调研)中学常见的某反应化学方程式为X+Y―→M+N+H2O(未配平,反应条件已略去),下列叙述错误的是( )
A.若X、Y的物质的量之比为1∶4,且N是黄绿色气体,则该反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
B.若M、N为气体,且都能使澄清石灰水变浑浊,则将此混合气体通入溴水中,橙色褪色,橙色褪色过程的离子方程式为SO2+Br2+2H2O===4H++SO
+2Br-
C.若X是铁,Y是稀硝酸(过量),则X与Y反应的离子方程式为Fe+4H++NO
===Fe3++NO↑+2H2O
D.当N为氯碱工业的主要原料,M是造成温室效应的主要气体,则上述反应的离子方程式一定为:
CO
+2H+===CO2↑+H2O
[解析] 若X、Y的物质的量之比为1∶4,且N是黄绿色气体,N是氯气,则该反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O,A项正确;能使澄清石灰水变浑浊的气体有二氧化碳、二氧化硫,单质碳可以和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫,其中SO2能使溴水褪色,褪色过程的离子方程式为SO2+Br2+2H2O===4H++SO
+2Br-,B项正确;硝酸可以将金属铁氧化到最高价,稀硝酸对应的还原产物是NO,金属铁和过量的硝酸反应的方程式为Fe+4H++NO
===Fe3++NO↑+2H2O,C项正确;氯化钠为氯碱工业的主要原料,二氧化碳是造成温室效应的主要气体之一,碳酸钠、碳酸氢钠均可以和盐酸反应生成二氧化碳和水,D项错误。
[答案] D
7.(2017·日照质检)溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似,能与大多数金属反应生成金属卤化物,和某些非金属单质反应生成相应的卤化物,跟水反应的方程式为IBr+H2O===HBr+HIO。
下列有关IBr的叙述中,不正确的是( )
A.IBr是双原子分子
B.在很多反应中,IBr是强氧化剂
C.和NaOH溶液反应生成NaBr和NaIO
D.和水反应时,既是氧化剂又是还原剂
[解析] IBr中I为+1价,Br为-1价。
2个原子组成1个IBr分子,A正确;因为其化学性质与卤素相似,所以在很多反应中,IBr是强氧化剂,B正确;与碱反应的实质可看成是IBr先与水反应,生成物HBr和HIO再与碱反应,所以2NaOH+IBr===NaBr+NaIO+H2O,C正确;跟水反应的方程式IBr+H2O===HBr+HIO中,反应前后各元素的化合价均未发生变化,仍然是I为+1价,Br为-1价,故这个反应不是氧化还原反应,D错误。
[答案] D
8.(2017·运城模拟)为预防一种新型流感,同学们每天用“84”消毒液(含NaClO的溶液)消毒,下列说法正确的是( )
A.“84”消毒液的消毒原理是使蛋白质变性
B.1molCl2与足量NaOH溶液反应转移2mol电子
C.NaClO溶液的漂白原理与Na2O2、SO2相同
D.NaClO具有强氧化性,其中氯元素的化合价为-1价
[解析]B.1molCl2与足量NaOH溶液反应转移1mole-,B错;C.NaClO、Na2O2为氧化型漂白,SO2为化合型漂白,原理不同,C错;D.NaClO中氯元素为+1价,D错。
[答案] A
9.下列实验操作,现象和结论均正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
用双氧水滴定KI-淀粉溶液
溶液变蓝
达到滴定终点
B
向食用加碘盐中加入食醋和KI溶液,再加入CCl4振荡,静置
下层呈紫红色
该食用加碘盐中含有KIO3
C
用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2、溴蒸气
试纸变蓝
该气体为溴蒸气
D
最后试管有浅黄色沉淀
有机物中含有溴原子
[解析] A项,设计用双氧水滴定淀粉KI溶液从开始反应溶液便变蓝无法判定终点,实验不合理;B项,在酸性环境中,KIO3与KI反应生成I2,正确;C项,NO2溶于水变为硝酸,硝酸也具有强氧化性,也可使淀粉碘化钾试纸变蓝,错误;D项,加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱,错误。
[答案] B
10.向含SO
、Fe2+、Br-、I-各0.1mol的溶液中通入标准状况下的Cl2,通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是( )
[解析] 本题以氧化还原反应过程为载体,旨在考查学生对化学反应图像的识别能力。
题中四种离子与Cl2反应的先后顺序依次是SO
(消耗2.24LCl2)、I-(消耗1.12LCl2)、Fe2+(消耗1.12LCl2)、Br-(消耗1.12LCl2),因此C选项正确。
[答案] C
11.(2017·潍坊一模)某化学实验小组欲用下列装置制备纯净的氯气及含氯化合物,并探究其性质。
(1)欲制备并收集一瓶纯净的氯气,选择上图中合适的装置,其连接顺序为:
________________(按气流方向,用小写字母表示)。
根据选择的装置,写出制备氯气的化学方程式________________。
(2)取100mL氯气与NaOH溶液反应生成的“84”消毒液,持续通入过量的SO2,溶液中开始出现黄绿色,后黄绿色逐渐褪去。
溶液变为黄绿色的可能原因是:
①溶液中Cl-与ClO-反应所致,设计实验方案确认这种可能性:
________________。
②________________所致(用离子方程式表示)。
向反应后的溶液中先加入足量稀盐酸,再加入足量氯化钡溶液,经过滤、洗涤、干燥、称量,所得沉淀的质量为wg,则溶液中NaClO的物质的量浓度为____mol·L-1。
(3)在加热条件下,氯气与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl等,写出反应的离子方程式________________。
实验小组设计下图装置(加热装置略去)验证NaClO3的性质。
已知:
2NaClO3+Na2C2O4+2H2SO4(稀)===2ClO2↑+2CO2↑+2Na2SO4+2H2O;ClO2与氯气的化学性质相似。
控制装置A中分液漏斗活塞,缓慢滴加稀硫酸,观察到B装置中的现象是________;装置C吸收的物质是__________。
[解析]
(1)欲制备并收集纯净的氯气,二氧化锰固体和浓盐酸在加热条件下生成氯气,该反应为固液反应,需要加热,选a制Cl2,KMnO4固体和浓盐酸在不加热条件下就能生成氯气,该反应为固液反应,不需要加热,选b制Cl2,E除HCl,D干燥,F收集Cl2,C或G除去尾气,故选用装置连接顺序为a(或b)、g、h、e、f、i、j、d(或m),a对应:
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O,b对应:
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+MnCl2+5Cl2↑+8H2O;
(2)①若为溶液中Cl-与ClO-反应使溶液为黄绿色,应取少量“84”消毒液于试管中,滴加稀硫酸,观察溶液颜色变化②反应的离子方程式为2ClO-+SO2===Cl2+SO
;设NaClO的物质的量为xmol,则
NaClO~SO
~BaSO4
1mol233g
xwg
x=w/233mol
c(ClO-)=
mol/L=
mol/L;
(3)在加热条件下,氯气与NaOH溶液反应生成NaClO3,离子方程式为3Cl2+6OH-===ClO
+5Cl-+3H2O;控制装置A中分液漏斗活塞,缓慢滴加稀硫酸,ClO2将I-氧化为I2,I2能使淀粉溶液呈蓝色,观察到B装置中的现象是溶液变蓝,装置C吸收的物质是ClO2和CO2。
[答案]
(1)a(或b)、g、h、e、f、i、j、d(或m)
a对应:
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
b对应:
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(2)①取少量“84”消毒液于试管中,滴加稀硫酸,观察溶液颜色变为黄绿色
②2ClO-+SO2===Cl2+SO
(3)3Cl2+6OH-===ClO
+5Cl-+3H2O 溶液变蓝 ClO2和CO2
12.空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一。
其工艺流程如下:
(1)步骤③的离子方程式:
_______________
______。
(2)步骤⑤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。
分离仪器的名称是________。
(3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气,因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过________________________(填试剂名称)溶液,以除去氯气。
(4)步骤⑤的蒸馏过程中,温度应控制在80~90℃。
温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:
___________________。
(5)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理由是_______________。
(6)提取溴单质,采用蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”,请说明原因:
_______________________。
[解析] 海洋是资源的宝库,海水化工是考试的热点。
占地球储量99%的溴分布在海洋中,从海水中提取溴,一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。
步骤①发生的反应是Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,生成的溴仍溶解在海水中,根据溴的沸点比水低的性质,可以鼓入热空气(步骤②),使它随热空气一起挥发出来,再用SO2吸收(步骤③):
Br2+SO2+2H2O===4H++2Br-+SO
,这样可以得到较大浓度的含Br-的溶液,进一步用氯气氧化(步骤④),得到Br2,然后蒸馏便得到液溴。
[答案]
(1)Br2+SO2+2H2O===4H++2Br-+SO
(2)分液漏斗
(3)溴化铁(或其他含Br-的盐类物质)
(4)温度过高,大量水蒸气被蒸出,溴蒸气中水增加;温度过低,溴不能完全蒸出
(5)酸化可抑制Cl2与水反应
(6)将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程,可提高效率,减少能耗,降低成本
13.二氯化二硫(S2Cl2)在工业上用于橡胶的硫化。
为在实验室合成S2Cl2,某化学研究性学习小组查阅了有关资料,得到信息:
①将干燥的氯气在110~140℃与硫反应,即可得S2Cl2粗品。
②有关物质的部分性质如下表:
物质
熔点/℃
沸点/℃
化学性质
S
112.8
444.6
略
S2Cl2
-77
137
遇水生成HCl、SO2、S;300℃以上完全分解:
S2Cl2+Cl2
2SCl2
设计实验装置图如下:
(1)上图中气体发生和尾气处理装置不够完善,请你提出改进意见
________________________________________________。
利用改进后的正确装置进行实验,请回答下列问题:
(2)B中反应的离子方程式_______________;E中反应的化学方程式
________________________________________________。
(3)C、D中的试剂分别是________、________。
(4)仪器A、B的名称是________、________,F的作用是________。
(5)如果在加热E时温度过高,对实验结果的影响是________,在F中可能出现的现象是____________________________________________________。
(6)S2Cl2粗品中可能混有的杂质是________、________(填两种),为了提高S2Cl2的纯度,关键的操作是控制好温度和_______________。
(7)装置H中盛有NaOH溶液,其作用是____________________,发生反应的化学方程式为_________________________________。
[解析]
(1)Cl2的发生装置必须考虑浓盐酸的顺利流下,尾气的处理必须考虑S2Cl2的水解。
(2)B中发生的是Cl2的制备反应;E中发生的是Cl2与S生成S2Cl2的反应:
2S+Cl2
S2Cl2。
(3)生成的Cl2需除杂和干燥,所用试剂为饱和食盐水与浓硫酸。
(4)从E中出来的S2Cl2气体被冷凝,并导入G中。
(5)S2Cl2在300℃以上完全分解,所以温度过高使产量降低,并导致分解产生的硫凝华,积存于F中。
(6)根据信息,温度控制不当,则会生成SCl2,还有未反应的氯气以及蒸发出的硫。
(7)由于Cl2有毒且它是酸性气体,尾气需要用碱液吸收。
[答案]
(1)用导管将A的上口和B相连(或将A换成恒压滴液漏斗),在G和H之间增加干燥装置
(2)MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O 2S+Cl2
S2Cl2
(3)饱和食盐水 浓硫酸
(4)分液漏斗 蒸馏烧瓶 导气、冷凝
(5)产率降低(或S2Cl2分解) 有固体产生(或其他正确描述)
(6)SCl2 S(答案合理即可)控制浓盐酸的滴速不要过快
(7)吸收多余的氯气,保护环境 Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O
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