2019届高考化学一轮复习顶层设计配餐作业：11 《富集在海水中的元素——氯》 含解析 练习

配餐作业(十一)　富集在海水中的元素——氯

►►见学生用书P377

1．当大量氯气泄漏时，用浸润下列某物质水溶液的毛巾捂住鼻子可防中毒，适宜的物质是(　　)

A．NaOH  B．KI

C．NH3  D．Na2CO3

解析　氢氧化钠具有强烈的腐蚀性，能腐蚀皮肤，故A项错误；KI与氯气反应生成碘，如浓度过高，对人体有害，故B项错误；氨气本身具有刺激性，对人体有害，不能用氨水吸收氯气，故C项错误；Na2CO3溶液显碱性，碱性较弱，能与氯气反应而防止吸入氯气中毒，则可以用浸有Na2CO3溶液的毛巾捂住鼻子，故D项正确。

答案　D

2．向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种，经过振荡，现象如下图所示，则甲、乙、丙中注入的液体分别是(　　)

①AgNO3溶液　②NaOH溶液　③水

A．①②③  B．②①③

C．③②①  D．①③②

解析　甲中气体和溶液都无色，说明不存在氯气，是注入了NaOH溶液；乙中气体无色且溶液中出现白色浑浊，说明不存在氯气，是注入了AgNO3溶液；丙中气体和溶液都呈浅黄绿色，说明存在氯气分子，是注入了水。

答案　B

3．下列有关物质的性质及应用说法正确的是(　　)

A．干燥的Cl2和氯水均能使鲜花褪色

B．久置的氯水仍具有漂白性

C．明矾和漂白粉常用于自来水的处理，两者的作用原理相同

D．无色溶液C加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不消失，则C必含Cl－

解析　鲜花中含有水分，氯气与水发生反应Cl2＋H2OHCl＋HClO，产生HClO，氯水中也含HClO，HClO具有漂白作用，因此可以使鲜花褪色，A项正确；久置的氯水最终变为稀盐酸，B项错误；明矾溶于水形成胶体利用胶体的吸附性净水，漂白粉是利用其强氧化性杀菌消毒，C项错误；加入稀盐酸时混入了Cl－，无法确定原溶液中是否含有Cl－，D项错误。

答案　A

4．下列关于氯气或含氯化合物的叙述不正确的是(　　)

A．过量的铁粉与氯气反应生成FeCl3

B．少量SO2通入Ca(ClO)2溶液生成CaSO3沉淀

C．氯气能使润湿的淀粉碘化钾试纸变蓝

D．次氯酸钙比次氯酸稳定

解析　铁在氯气中燃烧生成氯化铁，故A项正确；二氧化硫与次氯酸钙之间发生氧化还原反应，所以最后生成硫酸钙，故B项错误；氯气与碘化钾发生氧化还原反应生成碘单质，碘单质遇淀粉变蓝，故C项正确；次氯酸见光易分解，故D项正确。

答案　B

5．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，产生了棕黄色的雾

C．电解氯化钠饱和溶液，将阴极气体产物通入碘化钾淀粉溶液中，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能使碘化钾淀粉溶液变蓝，C项错误。

答案　D

6．工业上漂白粉的制备是将氯气通入到石灰乳(含水较少的熟石灰)中，所以工业漂白粉中含有次氯酸钙、氯化钙、氢氧化钙、氯气等。下列有关说法正确且全面的是(　　)

A．漂白粉具有漂白性主要是因为其中含有Cl2

B．漂白粉溶液显碱性是因为其中含有Ca(OH)2

C．家庭使用漂白粉必须加入少量醋酸

D．氢氧化钙的存在可以减缓漂白粉的失效

解析　因为碳酸的酸性强于次氯酸，故在潮湿的环境中，次氯酸钙与空气中的二氧化碳和水蒸气反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，这是漂白粉具有漂白性的原因所在，在家庭中使用不必加醋酸，利用空气中CO2，A、C两项错误；漂白粉溶液显碱性除了因为其中含有Ca(OH)2外，还因为次氯酸钙的水解，B项错误；因氢氧化钙更易与CO2反应，故它的存在可以减缓漂白粉的失效，D项正确。

答案　D

7．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，下列有关说法中不正确的是(　　)

A．由题目信息知：KMnO4的氧化性比MnO2的强

B．制备氯气的整个实验过程中，只需要使用氧化剂与还原剂

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．用足量MnO2与含有4 mol HCl的浓盐酸在加热条件下反应，得到Cl2的物质的量小于1 mol

解析　在制备氯气的整个实验过程，除了使用氧化剂与还原剂之外，还需要净化气体的试剂和吸收尾气的试剂。

答案　B

8．(2018·湖南五市十校联考)有一种由NaClO2、NaClO3和NaClO4组成的混合物，经测定氯元素的质量分数为35.5%，则此混合物中氧元素的质量分数为(　　)

A．25.9%  B．23%

C．41.5%  D．无法计算

解析　三种物质的混合可看作NaCl与O原子的混合，由Cl元素的35.5%，可求Na元素为23%，O元素为1－35.5%－23%＝41.5%，答案选C。

答案　C

9．(2018·齐齐哈尔五校期末联考)二氧化氯(ClO2)是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂，对酸性污水中的Mn2＋也有明显的去除效果，其反应原理为ClO2＋Mn2＋―→MnO2↓＋Cl－(部分反应物和产物省略、未配平)，下列有关该反应的说法正确的是(　　)

A．工业上可用更为廉价的Cl2来代替ClO2

B．利用该原理处理含Mn2＋的污水后溶液的pH升高

C．该反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5

D．理论上处理含1 mol Mn2＋的污水，需要标准状况下的ClO2 8.96 L

解析　氯气是有毒的气体，所以不能代替ClO2，则A项错误；用ClO2处理酸性污水中的Mn2＋，反应的离子方程式为2ClO2＋5Mn2＋＋6H2O===5MnO2↓＋2Cl－＋12H＋，所以处理后溶液的pH是减小的，故B项错误；该反应的氧化产物为MnO2，还原产物为Cl－，由反应方程式可知，二者的物质的量之比为5∶2，故C项错误；由反应的离子方程式可知，处理1 mol Mn2＋，需要2/5 mol的ClO2，在标准状况下的体积为8.96 L，故D项正确。

答案　D

10．(2018·陕西西安八校联考)下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是(　　)

A．将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色气泡生成(H＋)

B．紫色石蕊试液，先变红，后褪色(HCl)

C．向FeCl2溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，发现呈血红色(Cl2)

D．滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl－)

解析　新制氯水中含有Cl2、HClO和H2O 3种分子，H＋、Cl－、ClO－和OH－4种离子。将NaHCO3固体加入新制氯水，H＋与HCO反应生成CO2，A项不符合题意；将紫色石蕊试液加入新制氯水，H＋使石蕊试液变红，HClO使之褪色，B项符合题意；向FeCl2溶液中滴加氯水，Cl2将FeCl2氧化为FeCl3，C项不符合题意；滴加AgNO3溶液，Ag＋与Cl－反应得到AgCl白色沉淀，D项不符合题意。

答案　B

【误区警示】

氯气和水的反应为可逆反应，HClO存在电离平衡，分析氯水的性质时要结合反应条件及平衡移动原理。

11．(2018·海南七校联考)三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛，其熔点：33 ℃，沸点：73 ℃。实验室可用如图装置制取ICl3。

(1)仪器a的名称是________。

(2)装置B可用于除杂，也是安全瓶，能监测实验进行时装置C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象：

__________________________________________________。

(3)试剂X为________。

(4)氯气与单质碘需在温度稍低于70 ℃下反应，则装置D适宜的加热方式为________________。

解析　(2)C中发生堵塞时，B中吸滤瓶内压强增大，可将饱和食盐水“压”入长颈漏斗。

(4)低于100 ℃的反应适宜用水浴加热。

答案　(1)蒸馏烧瓶

(2)吸滤瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升

(3)碱石灰

(4)水浴加热

12. 金属钛冶炼过程中得到MgCl2，将熔融态MgCl2电解可得到金属镁和Cl2，氯气可制得漂白液、“84消毒液”等生活用品，试回答下列问题：

 (1)如图所示，若钛厂Cl2泄露，工人应立即向________疏散(填“A”“B”或“C”)。

(2)漂白液暴露在空气中会逐渐失效，请用相关的化学方程式解释：__________________、___________________。

(3)“84消毒液”(主要成分是NaClO和NaCl)和洁厕灵(主要成分为盐酸)混用会产生有毒气体，试写出反应的离子方程式：____________________________________________。

(4)上述反应说明漂白液与酸性溶液混合会产生Cl2(全部溶于水，不会逸出)，若取10 mL漂白液与足量BaCl2溶液混合后，不断通入SO2至过量，在实验过程中可能观察到的现象是_________。

(5)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色到橙黄色的气体，是国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂，代替了Cl2用于自来水消毒。已知ClO2和Cl2的消毒能力都主要体现在氧化性，反应生成Cl－，则等物质的量的ClO2消毒能力约是Cl2的________倍。

解析　(1)氯气密度大于空气，因此若钛厂Cl2泄露，工人应立即向A处疏散。(2)次氯酸盐容易吸收空气中的二氧化碳转化为次氯酸，次氯酸分解生成氯化氢和氧气而失效，反应的化学方程式为CO2＋H2O＋NaClO===NaHCO3＋HClO、2HClO2HCl＋O2↑。(3)次氯酸钠具有强氧化性，能把氯离子氧化生成氯气，反应的离子方程式为ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。(4)漂白液能把氯离子氧化生成氯气，氯气把二氧化硫氧化生成硫酸，进而生成硫酸钡白色沉淀，所以实验现象是开始溶液变成黄绿色，后来黄绿色褪去，生成白色沉淀。(5)1 mol二氧化氯(ClO2)得到电子转化为Cl－，转移5 mol电子；1 mol氯气得到2 mol电子，所以等物质的量的ClO2消毒能力约是Cl2的＝2.5倍。

答案　(1)A

(2)NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO

2HClO2HCl＋O2↑

(3)ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O

(4)开始溶液变成黄绿色，后来黄绿色褪去，生成白色沉淀

(5)2.5

13．已知漂白粉有效成分能与浓盐酸反应生成Cl2和一种固体时能作干燥剂的物质等。请从图中选用适当的实验装置，设计一个最简单的实验，测定漂白粉有效成分的质量分数。

请填写下列空白：

(1)实验中漂白粉有效成分与浓盐酸反应的化学方程式为

________________________________。

(2)所选用装置的连接顺序应是(填各接口的字母代号)________________。

(3)在读取量筒的刻度数时，应注意

__________________________________________________

__________________________________________________。

(4)若各仪器内仍残留有少量Cl2，则测定结果将______(填“偏高”“偏低”或“不影响”)，其原因是

__________________________________________________

__________________________________________________。

(5)某同学在实验中发现量筒里未收集到液体，其失败的原因可能是下列中的________(填选项字母)。

①装置漏气　②浓盐酸已变成稀盐酸　③所选仪器容积太大　④漂白粉已全变质　⑤e接f　⑥d接f

A．①②③　　　　　 B．①②④⑤

C．①②④⑥  D．①②③④⑤⑥

解析　(1)漂白粉有效成分是Ca(ClO)2，与浓盐酸反应的化学方程式为Ca(ClO)2＋4HCl===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。(2)题目要求设计最简单的实验达到实验目的，可选A为发生装置，C、D为测量气体体积装置。(3)在读取量筒的刻度数时，应注意①C、D两仪器内的液面应齐平；②视线与凹液面最低点应齐平；③装置内气体应恢复至室温。(4)不影响，因为同温同压下，同量的Cl2和空气所排出的液体体积相等。(5)装置漏气、e接f会造成无法收集到气体，浓盐酸已变成稀盐酸、漂白粉已全变质会造成气体无法制得。

答案　(1)Ca(ClO)2＋4HCl===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O

(2)a接e，d接f

(3)①C、D两仪器内的液面应齐平；②视线与凹液面最低点应齐平；③装置内气体应恢复至室温

(4)不影响　同温同压下，同量的Cl2和空气所排出的液体体积相等

(5)B

14．ClO2与Cl2的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图甲装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。

(1)仪器D的名称是________。安装F中导管时，应选用图乙中的________。

(2)打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O，为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜________(填“快”或“慢”)。

(3)关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是__________。

(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为______________________。在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是______________________________________。

(5)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图丙所示。若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是________，原因是_____________________。

丙

解析　(1)仪器D是锥形瓶；安装F中导管时，应遵循“长进短出”的原则，所以应选择装置b。(2)为使ClO2被充分吸收，必须控制ClO2的生成速率，因此滴加盐酸的速率宜慢不宜快。(3)F溶液中的颜色不变说明没有氯气通入，即氯气被装置C所吸收。(4)参加反应的离子有ClO和H＋，生成的微粒有Cl－和ClO2，根据化合价升降法配平离子方程式即可。因为ClO2的性质与Cl2相似，所以能使淀粉碘化钾溶液变蓝，利用此性质可以验证是否有ClO2生成。(5)稳定剂Ⅱ相对于稳定剂Ⅰ，可以缓慢释放ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度。

答案　(1)锥形瓶　b　(2)慢　(3)吸收Cl2

(4)4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O　验证是否有ClO2生成

(5)稳定剂Ⅱ　稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度

【拓展延伸】

ClO2的几种制备方法

(1)氯酸钠与稀盐酸反应法。原理：2NaClO3＋4HCl===2NaCl＋Cl2↑＋2ClO2↑＋2H2O。

(2)亚氯酸钠与氯气反应法。原理：2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2。

(3)草酸还原法。原理：H2C2O4＋2NaClO3＋H2SO4===Na2SO4＋2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O。

(4)亚氯酸钠与盐酸反应法。原理：5NaClO2＋4HCl===4ClO2↑＋5NaCl＋2H2O。

(5)KClO3与SO2反应法。原理：2KClO3＋SO2===2ClO2＋K2SO4。

(6)实验室常将NaClO3和Na2SO3用硫酸酸化，加热制备ClO2：2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO42ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O。