高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表课时练习

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表课时练习，共10页。试卷主要包含了卤族元素等内容，欢迎下载使用。

1．（2022·全国·高一专题练习）下列有关碱金属元素的性质判断正确的是
A．Rb与H2O反应最剧烈
B．K比Na活泼，故K可以从NaCl溶液中置换出Na
C．碱金属的阳离子没有还原性，所以有强氧化性
D．从Li到Cs都易失去最外层1个电子，且失电子能力逐渐增强
【答案】D
【解析】A．Fr的金属性最强，与H2O反应最剧烈，A错误；
B．K比Na活泼，与水剧烈反应，不能置换出NaCl溶液中的Na，B错误；
C．碱金属的阳离子具有一定的氧化性，但不强，C错误；
D．从Li到Cs，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的引力逐渐减小，失电子能力增强，D正确；
答案选D。
2．（2021·全国·高一课时练习）下列关于碱金属元素的原子结构和性质的叙述错误的是
A．碱金属元素原子的最外层都只有1个电子，在化学反应中容易失去
B．碱金属单质都是强还原剂
C．碱金属单质都能在氧气中燃烧生成过氧化物
D．碱金属单质都能与水反应生成碱
【答案】C
【解析】A．碱金属元素原子的最外层都有1个电子，这个电子受到原子核的吸引力比较小，容易失去，A正确；
B．碱金属元素原子的最外层都只有1个电子，在反应中易失去这个电子，表现为强还原性，原子在反应中都是作还原剂，B正确；
C．金属Li在氧气中燃烧生成Li2O，金属Na在氧气中燃烧生成Na2O2，金属K、Rb、Cs在氧气中燃烧生成更复杂的氧化物，C错误；
D．碱金属单质与H2O的反应产生碱和H2，反应方程式都可表示为2R+2H2O=2ROH+H2↑，D正确；
故合理选项是C。
3．（2022·江西）2019年诺贝尔化学奖授予Jhn Gdenugh教授、Stanley Whittingham教授以及吉野彰博士，以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。已知金属锂的化学性质与金属钠相似；金属锂的密度是0.534 g/cm3、煤油的密度是0.80 g/cm3，下列有关金属锂的说法不正确的是
A．自然界中不存在锂单质
B．在盛有煤油和水的烧杯中投入金属锂，金属锂在水层和煤油界面处发生反应
C．金属锂可能与氧气、氯气、盐酸发生反应
D．金属锂与金属钠的性质有相似又有不同，体现了分类法和比较法在研究物质性质时的应用
【答案】B
【解析】A．由金属锂的化学性质与金属钠相似可知，锂是活泼金属，自然界不存在锂单质，A说法正确；
B．由金属锂、煤油及水的密度可知，煤油在上层，水在下层，金属锂会浮在煤油液面上而不会和水发生反应，B说法错误；
C．根据金属锂的化学性质与金属钠相似可知，金属锂能与氧气、氯气、盐酸发生反应，C说法正确；
D．金属锂与钠的性质有相似又有不同，可以用分类法和比较法来研究二者性质的异同，D说法正确；
答案选B。
4．（2022广东）下列关于碱金属元素的说法正确的是（ ）
A．碱金属元素中，锂原子失去电子的能力最强
B．碱金属单质可将铜从其盐溶液中置换出来
C．金属钾具有强还原性， SKIPIF 1 < 0 具有强氧化性
D．常温下Cs与水反应会发生爆炸
【答案】D
【解析】A．从Li到Cs，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，故锂原子失去电子的能力最弱，故A错误；
B．碱金属单质都易与 SKIPIF 1 < 0 反应，故碱金属单质与盐溶液反应时，总是先与 SKIPIF 1 < 0 反应，故B错误；
C．还原性强的物质，其氧化产物的氧化性一定弱，故金属钾具有强还原性，因此 SKIPIF 1 < 0 具有弱氧化性，故C错误；
D．Cs的金属性强，与 SKIPIF 1 < 0 反应非常剧烈，常会发生爆炸，故D正确。
综上所述，答案为D。
5．（2022上海）以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是（ ）
① 氢氧化物中碱性最强的是CsOH ② 单质熔点最高的是铯
③ 它们的密度依次增大 ④ 其单质的还原性依次增强
⑤ 它们对应离子的氧化性依次增强 ⑥ 单质与水反应的剧烈程度依次增加
⑦ 单质与相同浓度、相同体积的盐酸反应的剧烈程度依次增加
A．① ⑤ ⑦B．② ⑥C．② ③ ⑤D．② ③ ④
【答案】C
【解析】锂、钠、钾、铷、铯属于第ⅠA族元素，其中铯的金属性最强，金属性越强，形成的氢氧化物碱性越强，则CsOH的碱性最强，故①正确；碱金属单质从Li到Cs熔点依次降低，故②错误；钾的密度反常，比钠的小，故③错误；碱金属元素从Li到Cs金属性逐渐增强，还原性依次增强，故④正确；碱金属单质从Li到Cs还原性逐渐增强，对应离子的氧化性应依次减弱，故⑤错误；金属性越强，与水反应越剧烈，碱金属单质从Li到Cs与水反应的剧烈程度依次增加，故⑥ 正确；金属性越强，与酸反应越剧烈，碱金属单质从Li到Cs与相同浓度、相同体积的盐酸反应的剧烈程度依次增加，故⑦正确；综上所述，不正确的是②③⑤ ，故答案为：C。
6．（2021·全国·高一专题练习）可能存在的第119号未知元素，有人称为“类钫”，它位于碱金属族，根据元素周期表结构及元素性质变化趋势，下列关于碱金属某些元素原子结构和性质的判断，错误的是（ ）
①锂与水反应比钠剧烈 ②金属单质都可以密封保存在煤油中
③锂的氧化物暴露在空气中易吸收二氧化碳 ④锂的阳离子的最外层电子数和钠的相同
⑤“类钫”单质是强还原剂 ⑥“类钫”在化合物中显+1价
⑦推测“类钫”单质的密度应该大于 SKIPIF 1 < 0 ⑧“类钫”单质有较高的熔点
A．①②④⑧B．①②③⑦C．③④⑤⑧D．①③④⑥
【答案】A
【解析】①金属性： SKIPIF 1 < 0 ，元素的金属性越强，对应的单质与水反应越剧烈，则钠与水反应比锂与水反应剧烈，①错误；
②锂的密度小于煤油的密度，若用煤油保存锂，则达不到隔绝空气和水的目的，②错误；
③锂的氧化物（ SKIPIF 1 < 0 ）是碱性氧化物，在空气中易吸收二氧化碳，生成碳酸锂，③正确；
④原子失去最外层电子后，次外层变成最外层，故锂离子最外层有2个电子，钠离子最外层有8个电子，二者数目不等，④错误；
⑤“类钫”属于碱金属，碱金属单质都具有强还原性，可作强还原剂，⑤正确；
⑥碱金属元素原子最外层都只有1个电子，在反应中容易失去这个电子显+1价，⑥正确；
⑦碱金属单质的密度从上到下逐渐增大（K反常），推测“类钫”单质的密度应该大于钫的，密度大于 SKIPIF 1 < 0 ，⑦正确；
⑧碱金属单质的熔点较低且从上到下熔点逐渐降低，所以“类钫”单质的熔点很低，⑧错误。
故选A。
题组二 卤族元素
1．（2022·新疆·乌鲁木齐市第四中学高一期末）现有下列试剂：①氯水②Br2水③碘水④FeCl3溶液，能使淀粉碘化钾溶液变蓝的是
A．①②④B．④C．除③外D．全部
【答案】D
【解析】①氯水②Br2水④FeCl3溶液均可氧化碘离子生成碘单质，③碘水中含碘单质，则均能使淀粉碘化钾溶液变蓝。故选D。
2．（2022·四川·乐山市教育科学研究所高一期末）碘在自然界中有很多存在形式，在地壳中主要以 SKIPIF 1 < 0 形式存在，在海水中主要以 SKIPIF 1 < 0 形式存在，几种粒子与 SKIPIF 1 < 0 之间有以下转化关系，下列说法正确的是。
I- SKIPIF 1 < 0 单质X SKIPIF 1 < 0 IO SKIPIF 1 < 0
A．反应①②均为置换反应
B．①②反应中， SKIPIF 1 < 0 均作还原剂，被氧化成 SKIPIF 1 < 0
C．氧化性顺序： SKIPIF 1 < 0
D．由题给信息可预测：淀粉的 SKIPIF 1 < 0 溶液与新制氯水互滴现象不同
【答案】D
【解析】A．根据反应②的化学方程式，可判断②不属于置换反应，故A错误；
B．①②反应中， SKIPIF 1 < 0 均作氧化剂，被还原成 SKIPIF 1 < 0 ，故B错误；
C．根据氧化剂的氧化性大于氧化产物，可知氧化性顺序：Cl2>I2，Cl2> SKIPIF 1 < 0 ，故C错误；
D．淀粉的 SKIPIF 1 < 0 溶液与新制氯水互滴时分两种情况，一种是氯水不过量，一种是氯水过量，不过量时，发生反应①生成碘使淀粉溶液变蓝，过量时发生反应②没有碘生成，淀粉溶液不变蓝，故D正确；
答案D。
3．（2022·浙江·杭州市余杭区教育局高一期末）下列能使湿润- SKIPIF 1 < 0 淀粉试纸变蓝的气体是
A． SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0 C． SKIPIF 1 < 0 D． SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】 SKIPIF 1 < 0 氧化KI生成单质碘，单质碘与淀粉变蓝，而 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 都不与KI反应；
综上所述，答案为A。
4．（2022·全国·高一单元测试）下列关于卤素单质性质的说法错误的是
A．溴在常温下为液体，易挥发
B．碘在常温下为紫黑色固体，易挥发
C．溴可溶于水，更易溶于四氯化碳等有机溶剂中
D．碘蒸汽为紫色，碘水为棕黄色，碘的四氯化碳溶液呈紫红色
【答案】B
【解析】A．溴单质在常温下为液体，容易挥发，A说法正确；
B．碘单质在常温下为紫黑色固体，易升华，B说法错误；
C．溴可溶于水，在四氯化碳等有机溶剂中溶解度更大，更易溶，C说法正确；
D．碘蒸汽为紫色，碘水为棕黄色，碘的四氯化碳溶液呈紫红色，D说法正确；
答案选B。
5．（2022·河北）已知：溴化铁在200°C以上易分解，煮沸水溶液也会使其分解，生成溴化亚铁和溴单质。实验室里利用如图装置制取纯净的无水FeBr3。
下列说法正确的是
A．A、B、C分别盛有饱和Na2CO3溶液、浓硫酸和烧碱溶液
B．装置②中温水的作用是降低装置①中生成的CO2在液溴中的溶解度
C．实验开始时，先加热管式炉，再打开装置①中活塞
D．实验结束时，先停止加热并停止滴入液溴，继续通入CO2至室温
【答案】D
【解析】A．利用装置①可制备二氧化碳，但其中含有HCl和水蒸气，装置③中A、B依次可除去HCl和水蒸气，利用装置④可进行尾气处理，故A、B、C分别盛有饱和NaHCO3溶液、浓硫酸和烧碱溶液，A错误；
B．装置②中温水的作用是促进液溴的挥发，从而得到溴蒸气，B错误；
C．实验开始时，要先打开装置①中活塞，利用反应产生的二氧化碳排除装置中的空气，再加热管式炉，防止铁粉被氧气氧化生成杂质，C错误；
D．实验结束时，先停止加热并停止滴入液溴，继续通入二氧化碳至室温，排除装置中的溴蒸气，并使其被C中烧碱溶液吸收，防止污染环境，D正确；
故选D。
6．（2021·全国·高一专题练习）向NaBr、NaI混合液中，通入一定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到固体剩余物质的组成不可能是
A．NaCl，NaIB．NaCl，NaBr
C．NaCl，NaBr，NaID．NaCl
【答案】A
【解析】A．当加入氯气，氯气先和碘离子反应，后和溴离子反应，所以固体是中不可能是NaCl、NaI，故A符合题意；
B．当氯气少量时，发生反应2NaI+Cl2=2NaCl+I2，部分2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2反应，加热过程中，碘升华，所以固体是NaCl、NaBr，故B不符合题意；
C．当氯气少量时，只发生部分2NaI+Cl2=2NaCl+I2反应，加热过程中，碘升华，所以固体是NaCl、NaBr、NaI，故C不符合题意；
D．当氯气过量时，发生反应2NaI+Cl2=2NaCl+I2、2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2，加热过程中，Br2易挥发、I2易升华，最后剩余固体是NaCl，故D不符合题意。
答案选A。
7．（2022·河北）在含有KCl、KBr、KI的溶液中，通入过量的氯气，然后将溶液蒸干、灼烧后所得到的固体是
A．KBrB．KClC．KBr、KClD．KCl、Br2、I2
【答案】B
【解析】还原性：I->Br->Cl-，在含有KCl、KBr、KI的溶液中，通入过量的氯气，依次发生Cl2+2KI=2KCl+I2，Cl2+2KBr=2KCl+Br2，反应后得到I2、KCl、Br2和水的混合物，然后将溶液蒸干、灼烧，水蒸发，Br2挥发，I2升华，最后得到KCl固体，B符合题意；选B。
8．（2022云南）有关卤素的说法正确的是
A．卤素单质的颜色随相对分子质量的增大逐渐变淡
B．卤素单质的熔点随相对分子质量的增大而升高
C．卤素是典型的非金属元素，其单质只具有氧化性
D．卤素阴离子的半径比其相应的原子半径小
【答案】B
【解析】A．F2是浅黄绿色气体，Cl2是黄绿色气体，Br2是深红棕色液体，I2是紫黑色固体，可见：卤素单质的颜色随相对分子质量的增大逐渐变深，A错误；
B．卤素单质都是由分子构成的物质，分子间以分子间作用力结合。分子间作用力越大，克服分子间作用力使物质熔化、气化消耗的能量就越多，物质的熔沸点就越高。分子间作用力随物质的相对分子质量的增大而增大，故卤素单质的熔点随相对分子质量的增大而升高，B正确；
C．卤素是典型的非金属元素，其单质中只有F没有正化合价，F2只有氧化性；其余卤素单质中元素化合价0价介于最低-1价和最高+7价之间，因此既具有氧化性，也具有还原剂，C错误；
D．卤素阴离子是原子获得1个电子后形成的，由于核电荷数不变，核外电子数增多，电子受到的吸引力减弱，因此卤素离子的半径比其相应的原子半径大，D错误；
故合理选项是B。
9．（2021·全国·高一课时练习）关于卤素化学性质的实验中，叙述正确的是
A．碘化钾溶液遇淀粉变蓝色
B．在盛有液溴的瓶内通常加一些水，以防止溴的挥发
C．氯气通入紫色石蕊试液中，溶液先变红后褪色是由于氯气的漂白作用
D．卤化氢气体通入水中，都能形成强酸溶液
【答案】B
【解析】A．I2遇淀粉溶液变为蓝色，而碘化钾溶液中含有I-，无I2，因此其遇淀粉溶液不会变蓝色，A错误；
B．由于溴单质易挥发，结合其密度比水大，在水中不易溶解的性质，通常在盛有液溴的瓶内通常加一些水，以防止溴的挥发，B正确；
C．Cl2与水反应产生HCl、HClO，酸电离产生H+，能够使紫色石蕊试液变为红色，而HClO同时具有强氧化性，又将红色物质氧化变为无色，因此氯气通入紫色石蕊试液中，溶液先变红后褪色是由于HClO的漂白作用，C错误；
D．卤化氢气体通入水中，产生的氢氟酸是弱酸，而HCl、HBr、HI都能形成强酸溶液，D错误；
故合理选项是B。
10．（2022·全国·高一专题练习）向NaBr、NaI混合液中，通入足量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到的固体物质是
A．NaClB．NaCl、NaBrC．NaCl、I2、Br2D．NaCl、NaI
【答案】A
【解析】还原性： SKIPIF 1 < 0 ，向NaBr、NaI混合液中，通入足量氯气，发生反应 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ，此时溶液中含有 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ，将溶液蒸干并充分灼烧，溴易挥发，碘易升华，得到固体剩余物质的组成只有NaCl，答案选A。
11．（2021·全国·高一专题练习）某同学做同主族元素性质的相似性、递变性实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象(表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的：探究同主族元素性质的相似性和递变性。
实验用品：
①仪器：_______、_______、镊子、小刀、玻璃片等。
②试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1 ml·L-1 NaBr溶液、0.1 ml·L-1 NaI溶液、CCl4等。
(2)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的字母和化学方程式)：
(3)实验结论：_______。
【答案】(1) 试管 滴管
(2) D Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2 A 2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑ B Br2＋2NaI=2NaBr＋I2 C 2K＋2H2O=2KOH＋H2↑
(3)同主族元素性质相似；自上到下元素原子失去电子的能力增强，得到电子的能力减弱
【解析】根据实验条件和实验药品的性质判断所需仪器；依据实验步骤和实验现象，结合物质性质和反应现象进行对应，写出反应的化学方程式；分析金属和非金属反应的产物和剧烈程度，结合金属性和非金属性强弱的判断依据分析判断，同主族从上到下失电子能力依次增强，得电子能力依次减弱。
(1)该试验涉及滴加溶液，则需胶头滴管，实验过程中离不开试管；
故答案为：试管；滴管；
(2)①氯水滴入NaBr溶液中发生反应Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2，振荡后加入CCl4后振荡、静置，观察到分层，上层无色，下层橙红色，故选D；
②将一小块Na投入冷水中发生反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，观察到浮在水面上，熔成小球，快速游动，最后消失，故选A；
③将溴水滴入NaI溶液中发生反应Br2+2NaI=2NaBr+I2，振荡加入适量CCl4，振荡后静置，观察到分层，上层无色，下层紫红色，故选B；
④将一小块K投入冷水中发生反应2K+2H2O=2KOH+H2↑，观察到浮在水面上，熔成小球，快速游动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失，故选C。
(3)根据实验得出结论：同主族元素性质相似；自上到下元素原子失去电子的能力增强，得到电子的能力减弱。
12．（2021·陕西·咸阳市实验中学高一阶段练习）为了研究非金属元素性质的变化规律，某同学设计如图实验装置。
(1)高锰酸钾在常温下与浓盐酸反应产生氯气，离子方程式为___________。
(2)如果A中盛放浓盐酸，B中盛放酸性高锰酸钾溶液，C中盛放饱和氢硫酸，反应开始后观察到C中产生淡黄色沉淀，证明氯的非金属性比硫的非金属性___________(填“强”或“弱”或“无法判断”)。
(3)若用该装置证明Cl2氧化性强于I2的氧化性。则A中盛放浓盐酸，B中盛放高锰酸钾粉末，C中盛放淀粉KI溶液，则C中的现象为___________。
(4)现有浓硝酸、大理石、澄清石灰水、硅酸钠溶液，选择试剂用该装置证明：非金属性：N＞C＞Si。C中盛放试剂___________，实验现象为___________，该装置还存在不足之处，改进措施为___________。
【答案】（1）2 SKIPIF 1 < 0 +10Cl﹣+16H+=2Mn2++8H2O+5Cl2↑
强
淀粉KI溶液变蓝色
硅酸钠溶液(其他合理答案均可) 有白色沉淀生成 在B、C之间加一个盛放饱和NaHCO3溶液的洗气瓶
【解析】(1)高锰酸钾在常温下与浓盐酸反应产生氯气、MnCl2、KCl和水，发生反应的离子方程式为2 SKIPIF 1 < 0 +10Cl﹣+16H+=2Mn2++8H2O+5Cl2↑；
(2)如果A中盛放浓盐酸，B中盛放酸性高锰酸钾溶液，C中盛放饱和氢硫酸，反应开始后观察到C中产生淡黄色沉淀，说明发生反应Cl2+H2S=S↓+2HCl，其中Cl2是氧化剂，S是氧化产物，则Cl2的氧化性大于S，即证明氯的非金属性比硫的非金属性强；
(3)利用如图装置证明氯气氧化性强于碘单质的氧化性，C中发生的是氯气和碘离子的反应生成碘单质，反应的离子方程式为：2I-+Cl2═I2+2Cl-，碘单质遇淀粉变蓝，则可观察到的现象是淀粉KI溶液变蓝色；
(4)现有硝酸溶液、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液，选择试剂用如图装置证明：酸性：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3；因此先加入硝酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，二氧化碳通入硅酸钠溶液生成硅酸沉淀；装置C中反应是：CO2+ SKIPIF 1 < 0 +H2O=H2SiO3↓+ SKIPIF 1 < 0 ，C中装试剂硅酸钠溶液；现象为有白色沉淀生成；但是浓硝酸具有挥发性，防止硝酸和硅酸钠之间反应的干扰，所以在B、C之间加一个盛饱和NaHCO3溶液的洗气瓶。
【点睛】考查酸性强弱和氧化性强弱比较实验设计、试剂选择等知识点，明确非金属性强弱判断方法是解本题关键，难点是防止挥发盐酸对实验的干扰，需要利用饱和NaHCO3溶液除去。
题组三 综合运用
1．（2022·辽宁辽阳·高一期末）下表为元素周期表的短周期部分，①~⑦代表七种短周期元素。
已知：⑤的焰色试验火焰呈黄色。
请填写下列空白：
(1)②在元素周期表中的位置为___________；①的原子结构示意图为___________。
(2)③的一种核素的中子数为10，其原子符号为___________(用 SKIPIF 1 < 0 形式表示)。
(3)④和⑦中非金属性较弱的是___________(填元素符号)。
(4)①和⑤中原子半径较大的是___________(填元素符号)，与⑤同族的下一周期元素和③的最简单氢化物反应的离子方程式为___________。
(5)将⑥的氧化物加入⑤的最高价氧化物对应水化物的溶液中，发生反应的离子方程式为___________。
【答案】(1) 第二周期第ⅣA族
(2) SKIPIF 1 < 0
(3)Cl
(4) Na SKIPIF 1 < 0
(5) SKIPIF 1 < 0
【解析】⑤的焰色试验呈黄色，说明⑤为Na元素，则①为Li元素，②为C元素，③为O元素，④为F元素，⑥为Al元素，⑦为Cl元素。
(1)②为C元素，位于周期表第二周期、第ⅣA族；①为3号Li元素，原子结构示意图为：；
(2)③为8号O元素，O元素质子数为8，其一种核素中子数为10，则其质量数A=8+10=18，符号为： SKIPIF 1 < 0 ；
(3)④为F元素，⑦为Cl元素，Cl元素非金属性比F弱，答案为：Cl；
(4)①为Li，电子层为2层，⑤为Na，电子层为3层，故Na原子半径大于Li，故此处填：Na；③为O元素，其最简单氢化物为H2O，与⑤同族的下一周期元素K与水反应生成KOH和H2，对应离子方程式为：2K +2H2O =2K++2OH- +H2↑；
(5)⑤为Na元素，最高价氧化物对应水化物为NaOH，⑥的氧化物Al2O3与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2O，对应离子方程式为： SKIPIF 1 < 0 。
2．（2022·江苏无锡·高一期末）氯酸钾与盐酸反应会形成二氧化氯(ClO2) 。ClO2是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比ClO2不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。现以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3 ]为原料制备KClO3，其工艺流程如图所示：
(1)氯化过程控制电石渣过量，在75°C左右进行，Cl2 与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO3)2。
①生成Ca(ClO3)2的化学方程式为___________。
②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有 ___________(填序号)。
A．适当减缓通入Cl2速率
B．充分搅拌浆料
C．加水使Ca(OH)2完全溶解
(2)在ClO2的制备方法中，有下列两种制备方法：
方法一： 2KClO3+ 4HCl =2ClO2↑+Cl2↑+ 2KCl + 2H2O
方法二： 2KClO3+ H2O2+ H2SO4= -2ClO2↑+ K2SO4+O2↑+ 2H2O
用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒，其主要原因是 ___________。
(3)饮用水中ClO2的含量可用以下实验方法进行测定。
已知： 2Na2S2O3+ I2=2NaI + Na2S4O6，I2遇淀粉溶液显蓝色。
步骤I：准确量取一定量水样加入到锥形瓶中，调节水样pH为7.0~8.0；
步骤II：加入足量的KI晶体，将ClO2还原为ClO SKIPIF 1 < 0 ，KI被氧化为I2；
步骤III：加入少量淀粉溶液，用Na2S2O3溶液测定反应生成的I2； 。
①骤II中ClO2与KI反应的离子方程式为 ___________。
②步骤III中Na2S2O3溶液和I2恰好完全反应时，观察到锥形瓶中的现象为___________。
【答案】(1) 6Ca(OH)2+6Cl2 SKIPIF 1 < 0 Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O AB
(2)方法二制备的ClO2中不含有毒气体Cl2
(3) 2ClO2+2I-=2ClO SKIPIF 1 < 0 +I2 溶液由蓝色变为无色
【解析】电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3 ]加水打浆，之后通入氯气，在75°C左右进行，Cl2 与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO3)2，在滤液中加入KCl转化生成KClO3溶液，再经系列处理后得到KClO3。
(1)①根据题意氯气与石灰乳反应得到Ca(ClO3)2，该过程中Cl2发生歧化，被氧化为Ca(ClO3)2，根据氯元素的价态变化规律可知，被还原生成CaCl2，化学方程式为：6Ca(OH)2+6Cl2 SKIPIF 1 < 0 Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O；
②A．适当减缓通入Cl2速率，可以使氯气充分与浆料反应，提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率，A符合题意；
B．充分搅拌浆料，也可以使氯气充分与浆料反应，B符合题意；
C．Ca(OH)2的溶解度较小，加水完全溶解后所得溶液浓度偏低，不利于氯气的吸收，C不符合题意；
综上所述答案为AB；
(2)方法一产生污染性气体氯气，而方法二产生二氧化碳气体对水体无污染，所以方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒；
(3)①根据KI将ClO2还原为ClO SKIPIF 1 < 0 ，KI被氧化为I2，根据电子守恒可得ClO2和I-的系数比为1：1，再结合元素守恒可得离子方程式为2ClO2+2I-=2ClO SKIPIF 1 < 0 +I2；
②淀粉遇碘变蓝，当Na2S2O3溶液和I2恰好完全反应时，溶液中不再存在碘单质，所以可以观察到锥形瓶中溶液由蓝色变为无色。
3．（2021·广东·佛山一中高一期中）液溴沸点为58.8℃，易挥发，与氯气化学性质相似，在化工中有重要用途，一种用氯气直接氧化HBr回收液溴的工艺如图，回答下列问题：
(1)反应器I中反应的化学方程式为___。
(2)通过冷却阱可冷凝回收80%的溴蒸气，写出一条提高溴蒸气回收率的措施___。
(3)副产品名称是___，废渣成分的化学式是___。
(4)反应器II中溴转化为两种易溶于水的盐，其中氧化产物是BrO SKIPIF 1 < 0 ，反应的离子方程式为___；反应器III中加入H2SO4的目的是使上一步生成的两种盐在酸性条件下反应再次转化为Br2，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为___。
(5)反应器I中投入的氯气与溴化氢的体积比对溴中含氯量以及溴的回收率的影响如图所示。要得到纯度达到97%以上的合格液溴，应选择的合适的投料比范围为___。
【答案】(1)Cl2+2HBr=2HCl+Br2
(2)降低冷凝的温度(或延长冷凝的时间)
(3) 盐酸 CaSO4
(4) 3Br2+6OH-=5Br-+BrO SKIPIF 1 < 0 +3H2O 5∶1
(5)0.5～0.55
【解析】HBr与Cl2在反应器Ⅰ发生置换反应生成溴，因为液溴沸点为58.8℃，易挥发，故将所得产物冷却，重复多次冷却可提高溴的回收率。用CCl4从混合液中萃取出溴，则剩下HCl，副产物为盐酸和少量溴， 反应器Ⅱ中加Ca(OH)2除去盐酸，少量溴转化为Br-、 SKIPIF 1 < 0 。反应器Ⅲ中加硫酸，生成废渣为CaSO4沉淀；Br-、 SKIPIF 1 < 0 酸性条件下反应再次转化为Br2。据此分析解答。
（1）HBr与Cl2在反应器Ⅰ发生置换反应生成溴，反应的化学方程式为：Cl2+2HBr=2HCl+Br2；故答案为：Cl2+2HBr=2HCl+Br2；
（2）液溴沸点为58.8℃，易挥发，提高溴蒸气回收率可采取：降低冷凝的温度(或延长冷凝的时间)；故答案为：降低冷凝的温度(或延长冷凝的时间)；
（3）由分析可知，副产物为盐酸；废渣为CaSO4；故答案为：盐酸；CaSO4；
（4）由分析可知，反应器Ⅱ中加Ca(OH)2，少量溴转化为Br-、 SKIPIF 1 < 0 ，反应的离子方程式为：3Br2+6OH-=5Br-+BrO SKIPIF 1 < 0 +3H2O；酸性条件下Br-、 SKIPIF 1 < 0 反应再次转化为Br2，5Br-+BrO SKIPIF 1 < 0 +6H+=3Br2+3H2O，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶1；故答案为：3Br2+6OH-=5Br-+BrO SKIPIF 1 < 0 +3H2O；5∶1；
（5）由图可知，投料比超过0.55，溴中含氯量升高、溴回收率降低，要得到纯度达到97%以上的合格液溴，合适的投料比范围为：0.5～0.55；故答案为：0.5～0.55。
实验方案
实验现象
①将新制氯水滴入溴化钠溶液中，振荡，再加入适量CCl4，振荡后静置
A．浮在水面上，熔成小球，快速游动，最后消失
②将一小块金属钠放入冷水中
B．分层，上层无色，下层紫红色
③将溴水滴入NaI溶液中，振荡，再加入适量CCl4，振荡后静置
C．浮在水面上，熔成小球，快速游动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失
④将一小块金属钾放入冷水中
D．分层，上层无色，下层橙红色
实验方案
实验现象
化学方程式
①
_______
_______
②
_______
_______
③
_______
_______
④
_______
_______
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
物质
溶解性
Br2
微溶于水，易溶于CCl4
CCl4为无色油状液体，良好的有机溶剂，往
溴水中加入CCl4可使Br2转移至CCl4中
HCl
极易溶于水，难溶于CCl4
HBr
易溶于水，难溶于CCl4