2021版高考化学一轮复习课时跟踪检测（十五）富集在海水中的元素（含解析）新人教版

课时跟踪检测（十五）富集在海水中的元素1．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：选B　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。2．下列实验过程中，不会产生气体的是(　　)解析：选C　新制氯水中含有次氯酸，光照条件下次氯酸分解生成氧气，A不符合题意；新制氯水呈酸性，NaHCO3与氯水反应生成二氧化碳气体，B不符合题意；氯水与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水，不会生成气体，C符合题意；Na2O2与水反应生成氧气，D不符合题意。3．(2020·北京门头沟区一模)氯气是一种重要的工业原料，液氯储存区贴有的说明卡如下：包装钢瓶储运要求远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质；设置氯气检测仪泄漏处理NaOH、NaHSO3溶液吸收下列解释事实的方程式不正确的是(　　)A．氯气用于自来水消毒：Cl2＋H2O2H＋＋Cl－＋ClO－B．电解饱和食盐水制取Cl2：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑C．浓氨水检验泄漏的氯气，产生白烟：8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2D．氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用：HSO＋Cl2＋H2O===SO＋3H＋＋2Cl－解析：选A　HClO为弱电解质，不能完全电离，正确的离子方程式为Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，A项错误；B项，电解饱和食盐水反应的离子方程式正确；氯气具有强氧化性，可氧化氨气生成氮气，同时生成氯化铵，C项正确；氯气与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成硫酸根离子，D项正确。4．如图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。已知：2KMnO4＋16HCl===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O，向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。下列有关说法正确的是(　　)A．a处变蓝、b处变红棕色说明非金属性：Cl2＞Br2＞I2B．c处先变红、后褪色说明Cl2与H2O反应生成HClC．d处立即褪色说明Cl2与H2O反应生成HClOD．e处变红说明Cl2与Fe2＋反应生成Fe3＋解析：选D　Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2，a处变蓝、b处变红棕色，可证明氧化性：Cl2＞I2、Cl2＞Br2，无法证明I2与Br2之间氧化性的强弱，则无法证明非金属性：Cl2＞Br2＞I2，故A错误；氯气与水反应：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，H＋使试纸变红，HClO具有漂白性，可使试纸褪色，则c处先变红、后褪色能证明氯气与水生成了酸性物质和漂白性物质，故B错误；Cl2和NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O，消耗了NaOH红色褪去，不能证明生成物质是HClO，故C错误；Cl2将Fe2＋氧化为Fe3＋，试纸变为红色，故D正确。5．(2019·无锡三模)下列有关工业制备的说法正确的是(　　)A．从海水中可以得到NaCl，电解NaCl溶液可得到金属钠B．氯碱工业中的阳离子交换膜阻止阳离子通过C．由于海水中碘离子浓度很低，工业上是从海产品(如海带等)中提取碘D．工业上制备盐酸是利用Cl2与H2光照化合后再溶于水而制得解析：选C　氯碱工业中电解氯化钠溶液得到的是氢氧化钠、氢气和氯气，而电解熔融氯化钠才能得到金属钠，故A项错误；氯碱工业的生成产物为H2、Cl2、NaOH，为了防止Cl2与NaOH接触发生反应，工业上用阳离子交换膜阻止Cl2、OH－等通过，允许Na＋通过，故B项错误；海水中碘离子浓度很低，所以一般从含碘量较高的海产品(如海带)中提取碘，故C项正确；工业上制备盐酸，采用氢气和氯气燃烧化合，而光照化合时容易发生爆炸，故D项错误。6．(2020·山东师大附中模拟)NaClO2广泛用于造纸工业、污水处理等，其漂白能力是漂白粉的4～5倍。工业上用ClO2气体制NaClO2的工艺流程如下。已知：NaClO2饱和溶液在低于38 ℃时析出NaClO2·3H2O，高于38  ℃时析出NaClO2。下列说法不正确的是(　　)A．吸收器中生成NaClO2的离子方程式：2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClO＋O2＋2H2OB．流程中的结晶、过滤操作应该是蒸发结晶、趁热过滤C．升高吸收器中的反应温度可以提高反应速率，也提高反应物的利用率D．发生器中反应结束后，向其中通入一定量空气的目的是驱赶出ClO2解析：选C　由工艺流程图分析可知，在吸收器中，ClO2与冷的NaOH溶液、双氧水反应生成NaClO2、O2和水，A项正确；由已知信息可知，低于38 ℃时析出NaClO2·3H2O，高于38 ℃时析出NaClO2，流程中的结晶、过滤操作应该是蒸发结晶、趁热过滤，故B项正确；温度过高，H2O2分解，不能提高反应物的利用率，故C项错误；发生器中反应结束后，通入一定量的空气可以将ClO2赶入吸收器中，故D项正确。7．下列叙述中正确的是(　　)A．能使湿润的淀粉­KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2B．用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液C．某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－D．某浅黄色的溴水，加入CCl4振荡静置后，上层显橙红色解析：选B　还有很多氧化剂(如HNO3、O3等)能将I－氧化为I2，A错；碘单质的CCl4溶液显紫色，C项错；CCl4的密度比水大，应下层显橙红色，D项错。8．(2018·江苏高考)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是(　　)A．用装置甲灼烧碎海带B．用装置乙过滤海带灰的浸泡液C．用装置丙制备用于氧化浸泡液中I－的Cl2D．用装置丁吸收氧化浸泡液中I－后的Cl2尾气解析：选B　A项，灼烧碎海带应在坩埚中进行，不能用烧杯，装置甲不能达到实验目的；B项，用装置乙过滤海带灰浸泡液能达到实验目的；C项，用浓盐酸和MnO2制取氯气需要加热，装置丙不能达到实验目的；D项，吸收Cl2应用NaOH溶液，装置丁不能达到实验目的。9.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．②③④C．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H2SO4吸水，Na2SO3溶液、饱和NaHCO3溶液都能与Cl2发生反应。10．实验室利用CuCl2·2H2O热分解制备CuCl(在空气中易被氧化)并对分解产物的性质进行探究，装置(夹持仪器略)如图所示。下列有关叙述不正确的是(　　)A．干燥HCl的作用是防止生成的CuCl被氧化，可用干燥的N2代替B．干燥管中无水CuSO4的作用是检验生成物水蒸气C．湿润蓝色石蕊试纸先变红后褪色，可用品红溶液代替D．NaOH溶液的作用是吸收尾气，但该装置容易导致倒吸解析：选A　干燥HCl不仅可防止CuCl被氧化，还可抑制CuCl2·2H2O在脱水过程中发生水解，故不能用N2代替，A项错误；CuCl2·2H2O受热分解生成水蒸气，白色无水CuSO4固体遇水蒸气变为蓝色，B项正确；湿润的蓝色石蕊试纸的作用是检验生成的Cl2，可用品红溶液代替，C项正确；HCl及生成的Cl2均极易溶解于NaOH溶液，玻璃管直接插入NaOH溶液中容易导致倒吸，D项正确。11．(SCN)2称为拟卤素，将几滴KSCN溶液加入酸性的含有Fe3＋的溶液中，溶液变为红色，将该红色溶液分为两份：①向其中一份溶液中加入适量KMnO4溶液，红色褪去；②向另一份溶液中通入SO2，红色也褪去。下列说法中不正确的是(　　)A．Fe3＋与SCN－反应的离子方程式是：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3B．②中红色褪去的原因是SO2将SCN－还原C．①中现象说明SCN－与Cl－相似，有还原性D．SCN－在适当条件下可失去电子被氧化剂氧化为(SCN)2解析：选B　Fe3＋与SCN－反应为络合反应，离子方程式为Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，故A正确；②中红色褪去的原因是发生2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋4H＋＋SO，使平衡Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3逆向移动，红色消失，故B错误；SCN－与Cl－均可失去电子，具有还原性，故C正确；高锰酸钾可氧化氯离子生成氯气，则SCN－在适当条件下可失去电子被氧化剂氧化生成(SCN)2，故D正确。12．CsICl2常用于化学上的分子筛技术，它既有氧化性又有还原性，下列有关说法正确的是(　　)A．CsICl2有氧化性，是因为Cs显＋3价B．CsICl2有还原性，是因为含有较强还原性的I－C．酸性高锰酸钾溶液中滴加CsICl2溶液，溶液褪色D．在CsICl2溶液中滴加HNO3，可生成Cl2解析：选C　CsICl2中Cs为＋1价，I为＋1价，Cl为－1价，CsICl2具有氧化性，是因为I显＋1价，A项错误；CsICl2具有还原性，是因为含有较强还原性的Cl－，B项错误；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，滴加CsICl2溶液，Cl－与MnO在酸性条件下发生氧化还原反应，MnO被还原为Mn2＋，溶液褪色，C项正确；硝酸不能将Cl－氧化为Cl2，故在CsICl2溶液中滴加HNO3，无Cl2生成，D项错误。13．二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，是一种安全无毒的绿色消毒剂，常用于饮用水消毒。下列有关ClO2制备与杀菌的说法不合理的是(　　)A．NaClO2在酸性条件下歧化生成ClO2和NaCl，则n(氧化剂)∶n(还原剂)＝1∶4B．ClO2在强碱性环境中使用失效，可能的原因是2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2OC．可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3D．ClO2的消毒效率(单位质量的氧化剂得到的电子数)是Cl2的2.63倍解析：选C　A项，酸性条件下ClO发生歧化反应，生成Cl－和ClO2，可写出方程式：4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O，显然氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4，正确；B项，方程式符合歧化反应化合价的变化，正确；C项，ClO2易溶于水，显然不能用饱和食盐水除杂，错误；D项，≈2.63。14．(2020·四川自贡诊断)磺酰氯(SO2Cl2)是一种重要的有机合成试剂，主要用作氯化剂或氯磺化剂，也用于制造医药品、染料、表面活性剂等。实验室可利用SO2与Cl2反应制取少量SO2Cl2，所需装置如图所示(部分装置略)：已知：①Na2SO3＋H2SO4Na2SO4＋H2O＋SO2↑。②SO2Cl2的熔点为－54.1 ℃，沸点为69.1 ℃，密度为1.67 g·mL－1。它在常温下较稳定，遇水剧烈水解，100 ℃以上易分解。回答下列问题：(1)检查装置A气密性的操作是______________________________________________________________________________________________________________________。(2)选择实验装置(A～E)并连接接口(a～h)顺序：(A－a)____________(b－B－c)__________(h－E)(装置可重复使用)。(3)装置B中的冷凝管需连接冷凝水，它应从__________(填“m”或“n”)口接入。(4)实验完成后装置D中可能观察到的现象是____________________________，产生该现象的原因是_________________________________________________。(5)设计如下实验，利用如图装置检验SO2Cl2产品中是否溶有杂质。①组装仪器，检查气密性；②添加试剂，抽取8.0 mL液体产品，组装仪器；③__________，缓慢推动注射器活塞将液体产品全部推入锥形瓶中，观察到的实验现象有____________________________________________________________________________________________；④充分反应后，过滤、洗涤、干燥，称量固体质量为23.3 g，表明液体产品中溶有__________，其理由是____________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(2)由题给信息可知，SO2Cl2遇水剧烈水解，制取SO2Cl2必须用干燥的SO2和Cl2反应。根据题图可知，装置A、E分别是制取Cl2和SO2的装置，装置B是制取SO2Cl2的装置，故装置A、B之间是Cl2的净化和干燥装置，装置B、E之间是SO2的干燥装置，由此可知装置和连接接口的顺序为(A－a)(f－D－g)(d－C－e)(b－B－c)(e－C－d)(h－E)。(3)为保证冷凝效果，冷凝水应从下口通入。(4)HCl、Cl2溶于水使c(Cl－)增大，溶解平衡NaCl(s)Na＋(aq)＋Cl－(aq)逆向移动，析出NaCl固体。(5)③需打开止水夹，样品才能注入锥形瓶；因为SO2Cl2遇水剧烈水解生成H2SO4和HCl，HCl挥发形成白雾，并使气球膨胀，而溶液中会产生BaSO4沉淀；④充分反应后，经过滤、洗涤、干燥，称量得到固体的质量为23.3 g，表明液体产品中S的质量分数为＝，(SO2Cl2中S的质量分数)<<50%(SO2中S的质量分数)，故液体产品中必溶有SO2。答案：(1)连接好仪器，关闭止水夹，关闭分液漏斗下口的旋塞，向分液漏斗中注入足量的水；打开分液漏斗下口的旋塞，使水滴下，当观察到水滴入烧瓶的速率减慢，最终无法滴入时，证明装置A的气密性良好；反之不好(2)(f－D－g)(d－C－e)　(e－C－d)　(3)m(4)有白色固体析出　HCl、Cl2溶于水使c(Cl－)增大，溶解平衡NaCl(s)Na＋(aq)＋Cl－(aq)逆向移动，析出NaCl固体(5)③打开止水夹　气球膨胀、锥形瓶内出现白雾，溶液中有白色沉淀出现　④SO2　样品中S的质量分数大于SO2Cl2中S的质量分数，必溶有SO215．亚硝酰氯(ClNO)常用于合成洗涤剂、触媒及用作中间体，某学习小组在实验室用Cl2与NO制备ClNO并测定其纯度，进行如下实验(夹持装置略去)。查阅资料：亚硝酰氯(ClNO)的熔点为－64.5 ℃、沸点为－5.5 ℃，气态呈黄色，液态时呈红褐色，遇水易反应生成一种氢化物和两种氮的常见氧化物，其中一种呈红棕色。请回答下列问题：Ⅰ.Cl2的制备：舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。(1)该方法可以选择上图中的________(填字母)为Cl2发生装置，该反应中被氧化与被还原物质的物质的量之比为____________________。(2)欲收集一瓶干燥的氯气，选择上图中的装置，其连接顺序为a→____________→i→h(按气流方向填小写字母)。Ⅱ.亚硝酰氯(ClNO)的制备：实验室可用下图装置制备亚硝酰氯(ClNO)。(3)实验室也可用B装置制备NO，与之相比X装置的优点为____________________。(4)组装好实验装置后应先____________________________________，然后依次装入试剂、打开k2、再打开________(填“k1”或“k3”)，通入一段时间气体，其目的是为了排尽三颈烧瓶中的空气，防止NO、ClNO变质。接下来，两种气体在Z中反应的现象为________________________________________________________________________。Ⅲ.亚硝酰氯(ClNO)纯度的测定：将所得亚硝酰氯(ClNO)产品13.10 g溶于水，配制成250 mL溶液；取出25.00 mL，以K2CrO4溶液为指示剂，用0.8 mol·L－1AgNO3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为22.50 mL。(已知：Ag2CrO4为砖红色固体)(5)亚硝酰氯(ClNO)与水反应的离子方程式为__________________________________________________________________________________________________________。(6)亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为____________。解析：(1)实验室制备氯气是加热二氧化锰和浓盐酸的混合物，应该选择C装置为Cl2发生装置，反应的化学方程式为MnO2＋4HClMnCl2＋Cl2↑＋2H2O，反应中二氧化锰是氧化剂，氯化氢是还原剂，参与反应的氯化氢只有一半被氧化，被氧化的氯化氢与被还原的二氧化锰的物质的量之比为2∶1。(2)制得的氯气中往往含有氯化氢和水蒸气，需要用饱和食盐水除去氯化氢，再用浓硫酸干燥，欲收集一瓶干燥的氯气，选择题图中的装置，其连接顺序为a→f→g→e→d→c→b→i→h。(3)实验室也可用B装置制备NO，与之相比X装置无需排除发生装置内空气的干扰，可以随开随用，随关随停。(4)涉及气体的反应，组装好实验装置后应先检查装置的气密性，然后依次装入试剂、打开k2、再打开k3，通入一段时间气体，其目的是为了排尽三颈烧瓶中的空气，防止NO、ClNO变质。两种气体在Z中发生反应生成ClNO，冷却后变成红褐色液体。(5)亚硝酰氯(ClNO)遇水易反应生成一种氢化物和两种氮的常见氧化物，其中一种呈红棕色为二氧化氮，氢化物为氯化氢，根据化合价的变化，另一种氮的氧化物为一氧化氮，亚硝酰氯与水反应的离子方程式为2ClNO＋H2O===2H＋＋2Cl－＋NO↑＋NO2↑。(6)滴定反应氯化氢与硝酸银生成氯化银白色沉淀的反应，当出现砖红色固体，且半分钟没有明显变化，表示达到了滴定终点，n(Cl－)＝n(Ag＋)＝0.022 50 L×0.8 mol·L－1＝0.018 mol，则亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为×100%＝90.0%。答案：(1)C　2∶1(2)f→g→e→d→c→b(3)排除装置内空气的干扰；可以随开随用，随关随停(4)检查装置的气密性　k3　出现红褐色液体(5)2ClNO＋H2O===2H＋＋2Cl－＋NO↑＋NO2↑(6)90.0%