2022版高考化学一轮复习 课时分层提升练课时分层提升练11 富集在海水中的元素__氯

这是一份2022版高考化学一轮复习 课时分层提升练课时分层提升练11 富集在海水中的元素__氯，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1.(2019·绵阳模拟)常用Cl2给自来水消毒。某学生用自来水配制下列物质的溶液,不会使药品明显变质的是( )
A.石蕊溶液 B.硝酸银 C.氢氧化钠 D.氯化铝
【解析】选D。Cl2溶于水会发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO,HClO可使石蕊溶液褪色;HCl与AgNO3反应:AgNO3+HClAgCl↓+HNO3;Cl2与NaOH溶液反应:Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O;Cl2、HCl、HClO均不与AlCl3反应。
2.实验室既可用浓盐酸与MnO2在加热时反应制备Cl2,也可用KMnO4与浓盐酸在常温下反应制备Cl2,下列有关说法不正确的是( )
A.KMnO4的氧化性比MnO2的强
B.制备Cl2的整个实验过程中,最后用NaOH溶液吸收氯气,目的是制备NaClO
C.用排气法收集不需要利用其他试剂就能确定集气瓶中已收集满气体
D.Cl2能使湿润的有色布条褪色
【解析】选B。比较反应的条件即可说明KMnO4的氧化性强于MnO2,A正确;Cl2有毒,需要用碱溶液吸收尾气,B错误;当整个集气瓶充满黄绿色时表明已收集满了,C正确;Cl2与水反应生成HClO,具有漂白性,D正确。
3.如图所示:若关闭阀门Ⅰ,打开阀门Ⅱ,让一种含氯气的气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色;若关闭阀门Ⅱ,打开阀门Ⅰ,再通入这种气体,布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是( )
①浓硫酸;②饱和氯化钠溶液;③亚硫酸钠溶液;④饱和碳酸氢钠溶液
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
【解析】选D。Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白作用。气体通过甲瓶后不能使有色布条褪色,可能有两个原因:一是甲瓶中溶液将Cl2干燥,二是甲瓶中溶液能吸收Cl2。浓硫酸吸水,Na2SO3溶液、饱和NaHCO3溶液都能与Cl2发生反应。
4.甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X-(X-为Cl-、Br-、I-中的一种),向甲溶液中加入淀粉溶液和新制氯水,则溶液变为橙色,再加入丙溶液,颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有的卤素离子是( )
A.Br-、Cl-、I-B.Br-、I-、Cl-
C.I-、Br-、Cl-D.Cl-、I-、Br-
【解析】选B。根据卤素单质氧化性强弱和X-还原性强弱的变化规律可知,X2的氧化性:Cl2>Br2>I2,X-的还原性:Cl-Br->Cl-,I-、Fe2+、Br-均能被氯气氧化,遵循氧化还原反应的先后规律,先是I-被氧化,再是Fe2+被氧化,后是Br-被氧化。
4.(2019·成都模拟)已知KMnO4在常温下与浓盐酸反应生成Cl2,如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2的简易装置,下列叙述不正确的是( )
A.在试管①中盛有饱和食盐水,用试管②收集Cl2
B.用试管①收集Cl2,试管②可防止NaOH溶液倒吸入试管①中
C.③用于吸收多余的Cl2,防止污染环境
D.用该装置收集到的Cl2中会混有HCl气体和水蒸气
【解析】选A。根据导管的进出长短可知试管①用于收集Cl2,试管②用于防止NaOH溶液倒吸入①中,NaOH溶液吸收多余的Cl2,防止污染环境,①中收集到的Cl2不纯,混有HCl和水蒸气。
二、非选择题
5.为了更深刻地认识卤素的性质,某化学小组对卤素及其化合物的制备和性质进行如下探究实验,根据实验回答问题。
[实验一]氯气的制取
(1)该小组拟用如图实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并完成与金属铁的反应(夹持仪器略去,下同)。每个虚线框表示一个单元装置,请用文字描述将下列装置的错误之处改正。
__________________________________________________________。
[实验二]探究氯化亚铁与氧气反应的产物
已知氯化亚铁的熔点为674 ℃,沸点为1 023 ℃;三氯化铁在100 ℃左右时升华,极易水解。在500 ℃条件下氯化亚铁与氧气可能发生下列反应,12FeCl2+3O2 2Fe2O3+8FeCl3、4FeCl2+3O22Fe2O3+4Cl2,该化学小组选用下图部分装置(装置可以重复选用)进行氯化亚铁与氧气反应产物的探究。
(2)实验装置的合理连接顺序为A→________→E。
(3)假设加热装置中完全反应,则反应后剩余固体的化学式是________。请设计实验方案验证你的假设__ __________________________________________。
(4)简述将F中的固体配成溶液的操作方法 ___________________________。
[实验三]卤素化合物之间反应实验条件控制探究
(5)在不同实验条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。下面是该小组设计的一组实验数据记录表(实验控制在室温下进行):
①该组实验的目的是__________________________________________。
②2号试管反应完全后,取少量2号试管中的溶液滴加淀粉溶液后显蓝色,假设还原产物只有KCl,写出反应的离子方程式___________________________。
【解析】(1)浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中含有HCl、水蒸气,除去HCl用饱和食盐水,故②中试剂换为饱和氯化钠溶液,除去水蒸气,③中导管改为长进短出,氯气和金属铁反应,④中试管口加一出气导管。
(2)A为O2的发生装置,制得的氧气中含有水蒸气,由于三氯化铁极易水解,因此需要对制得的氧气进行干燥,故先通过盛有碱石灰的D干燥,氯化亚铁与氧气反应的产物为Fe2O3、FeCl3、Cl2,通过F冷却可以收集到FeCl3,生成的氯气用装置E吸收,F、E之间再加D装置防止E中的水蒸气进入F。
(3)验证Fe2O3的实验操作为取样少许加入稀盐酸使其完全溶解,再加入几滴KSCN溶液,呈现红色。
(4)F中的固体为FeCl3,配制FeCl3溶液,要抑制FeCl3的水解。
(5)①四组实验中,只有硫酸的浓度不同,因此实验的目的是探究其他条件相同时,酸度对反应产物的影响。
②滴加淀粉溶液后显蓝色,说明有I2生成,由I-→I2,失e-,Cl→Cl-,得6e-,根据得失电子守恒,I-、Cl的化学计量数分别为6、1,可得:6I-+Cl3I2+Cl-,再根据电荷守恒和原子守恒配平离子方程式为Cl+6I-+6H+Cl-+3I2+3H2O。
答案:(1)②中试剂换为饱和氯化钠溶液,③中导管改为长进短出,④中试管口加一出气导管(答案合理即可)
(2)D→B→F→D
(3)Fe2O3 取样少许加入稀盐酸使其完全溶解,再加入几滴KSCN溶液,呈现红色。
(4)先把F中的固体溶解于浓盐酸中,然后加水稀释
(5)①探究其他条件相同时,酸度对反应产物的影响
②Cl+6I-+6H+Cl-+3I2+3H2O
【加固训练】
某化学小组同学发现84消毒液(主要成分为NaClO)与洁厕剂(主要成分为盐酸)室温下混合有Cl2生成,于是尝试在实验室利用该反应原理制取Cl2。
(1)用次氯酸钙、浓盐酸为原料,利用如图装置制取Cl2。
装置中仪器a的名称为________。
甲同学为证明Cl2溶于水有酸性物质生成,将发生装置产生的气体直接通入适量水中,并加入NaHCO3粉末,有无色气泡产生。乙同学认为不合理,理由是 ______________________。
(2)经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。设计如下装置制备无水FeCl3。
①下列操作步骤的正确顺序为________(填字母)。
a.体系冷却后,停止通入Cl2
b.通入干燥的Cl2赶尽装置中的空气
c.在铁屑下方加热至反应完成
d.用干燥的H2赶尽Cl2
e.检验装置的气密性
②该实验装置存在的明显缺陷是__________________。
(3)世界环保联盟要求ClO2逐渐取代Cl2作为自来水消毒剂。
已知:NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑,
2NaClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。
有关物质的熔沸点如下表:
ClO2的生产流程示意图如下:
该工艺中,需要补充的物质X为________(填化学式,下同),能参与循环的物质是________。从ClO2发生器中分离出ClO2,可采用的方法是______________。
【解析】(1)仪器a的名称是分液漏斗;因为通过该装置制取的氯气中含有HCl气体,溶于水后溶液呈酸性,与碳酸氢钠反应也产生气泡,所以不合理。
(2)①根据题给信息,无水氯化铁制备时应排除装置中的空气,所以先检查装置的气密性,再通入干燥的氯气以排除装置内的空气,然后加热使氯气与铁反应生成氯化铁,因为氯化铁加热易升华,所以加热使反 应完全后继续通入氯气至装置冷却,最后通入干燥的氢气以排尽氯气,所以顺序是ebcad。
②氯气是有毒气体,所以不能直接排放,因此该装置的明显缺陷是缺少尾气处理装置。
(3)根据工艺流程可知,电解食盐水得到的是氯酸钠和氢气,而合成氯化氢需要氯气、氢气,所以需要补充的物质X是氯气;氯酸钠与氯化氢反应生成氯化钠、氯气及二氧化氯,且氯化钠、氯气又可参与反应,所以循环的物质是氯化钠、氯气;二氧化氯的熔沸点较低,所以将生成的气体冷凝,使二氧化氯转化为液体分离出来。
答案:(1)分液漏斗 制取的氯气中含有HCl气体,HCl溶于水后能与NaHCO3反应产生气泡
(2)①ebcad ②缺少尾气吸收装置 (3)Cl2 Cl2、NaCl 将生成的气体冷水浴降温,使ClO2液化分离出来
试管标号
1
2
3
4
0.20 ml·L-1
KI溶液/ mL
1.0
1.0
1.0
1.0
KClO3(s)/g
0.10
0.10
0.10
0.10
6.0 ml·L-1
H2SO4溶液/mL
0
3.0
6.0
9.0
蒸馏水/mL
9.0
6.0
3.0
0
实验现象
物质
熔点/℃
沸点/℃
ClO2
-59
11
Cl2
-107
-34.6