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2022届高考化学一轮复习规范练11富集在海水中的元素__氯海水资源利用含解析新人教版202104211178
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这是一份2022届高考化学一轮复习规范练11富集在海水中的元素__氯海水资源利用含解析新人教版202104211178，共9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(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列叙述中正确的是( )。
A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封
B.能使润湿的淀粉KI试纸变蓝色的物质一定是Cl2
C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+
答案:A
解析:由于液溴容易挥发,且液溴的密度大于水的密度,所以在存放液溴的试剂瓶中应加水封,A项正确;能使润湿的淀粉KI试纸变蓝的物质不一定是氯气,B项错误;某溶液中加入CCl4,CCl4层显紫色,证明溶液中存在碘单质,C项错误;某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液可能含有Ag+或SO42-,D项错误。
2.某无色气体,可能含HCl、CO2、HI、SO2中的一种或几种,将其通入氯水中,得到无色透明溶液。把溶液分成两份,向一份溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀;另一份溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,也有白色沉淀生成。对于原无色气体推断一定正确的是( )。
A.一定存在HClB.一定存在SO2
C.肯定没有CO2D.不能确定是否含有HI
答案:B
解析:根据混合气体通入氯水中,得到无色透明溶液,可知原气体中一定不存在HI。然后将所得溶液分成两份,一份溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀,该白色沉淀为BaSO4,则原气体中一定含有SO2,SO2被氯水氧化成硫酸;另一份溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,也有白色沉淀生成,该白色沉淀为AgCl,由于气体通入氯水,引入了氯离子,无法确定原气体中是否含有HCl。
3.下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3,仪器连接顺序正确的是( )。
A.a—b—c—d—e—f—g—h
B.a—e—d—c—b—h—i—g
C.a—d—e—c—b—h—i—g
D.a—c—b—d—e—h—i—f
答案:B
解析:实验室制取FeCl3的实验流程为
制取Cl2:KMnO4与浓盐酸→除去Cl2中的HCl气体:饱和NaCl溶液→除水蒸气:浓硫酸→制取FeCl3:
Fe与Cl2反应→尾气吸收:NaOH溶液吸收多余Cl2
故仪器连接顺序为a→e→d→c→b→h→i→g。
4.已知:SO32-+I2+H2OSO42-+2I-+2H+。某溶液中可能含有Na+、NH4+、Fe2+、K+、I-、SO32-、SO42-,且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是( )。
A.肯定不含I-B.肯定含SO42-
C.肯定含有SO32-D.肯定含有NH4+
答案:C
解析:溶液无色,则该溶液不含Fe2+;向溶液中加入少量溴水,溶液仍呈无色,则溶液中一定存在SO32-;根据离子方程式SO32-+I2+H2OSO42-+2I-+2H+可知,还原性SO32->I-,当溶液中同时存在SO32-和I-时,SO32-先被氧化,由于溴水少量,故无法判断溶液中是否存在I-;溶液中所有离子物质的量浓度相等,无论是Na+、NH4+还是K+,均只带有一个单位正电荷,而SO42-带两个单位负电荷,若同时存在SO32-、SO42-,则电荷无法守恒,故溶液中必定不存在SO42-。综上所述,溶液中一定存在SO32-,一定不存在SO42-和Fe2+,可能存在I-,Na+、NH4+、K+中可能存在两种或三种。
5.某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO4三种溶质,其物质的量均为1 ml,向混合溶液中通入一定量的氯气。下列说法正确的是( )。
A.将溶液蒸干最多可以得到4 ml NaCl
B.将溶液蒸干并灼烧,得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4
C.向溶液中滴加淀粉KI溶液,溶液变蓝,则氯气一定过量
D.若通入氯气的体积为22.4 L(标准状况),反应的离子方程式为2I-+Cl2I2+2Cl-
答案:B
解析:氯气与硫酸钠不反应,因此将溶液蒸干最多可以得到2mlNaCl,A项错误;若氯气与部分溴化钠反应,则将溶液蒸干并灼烧,得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4,B项正确;向溶液中滴加淀粉KI溶液,溶液变蓝,说明有碘生成,氯气可能只与部分NaI反应,C项错误;D项,反应的离子方程式为2I-+Cl2I2+2Cl-和2Br-+Cl2Br2+2Cl-,错误。
6.(2020全国Ⅰ)国家卫健委公布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案指出,乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿等均可有效灭活病毒。对于上述化学药品,下列说法错误的是( )。
A.CH3CH2OH能与水互溶
B.NaClO通过氧化灭活病毒
C.过氧乙酸相对分子质量为76
D.氯仿的化学名称是四氯化碳
答案:D
解析:CH3CH2OH能与水互溶,75%乙醇是乙醇与水按照体积比3∶1配制而成的乙醇水溶液,A项正确。NaClO具有强氧化性,可利用其强氧化性来氧化灭活病毒,B项正确。依据题给过氧乙酸的结构简式(CH3COOOH),可确定其相对分子质量为76,C项正确。氯仿的化学名称是三氯甲烷,D项错误。
7.Cl2有毒,常用于自来水和游泳池的消毒杀菌。已知硫氰[(SCN)2]的化学性质与Cl2的类似,被称为“拟卤素”,如(SCN)2+2NaOHNaSCN+NaSCNO+H2O,阴离子的还原性顺序为I->SCN->Br->Cl-。下列说法中不正确的是( )。
A.若Cl2、(SCN)2发生泄漏,均可喷洒石灰水进行处理
B.KSCN溶液可以与FeCl3溶液反应
C.Cl2与KSCN溶液发生反应的离子方程式为Cl2+2SCN-(SCN)2+2Cl-
D.(SCN)2可以与KBr溶液反应:(SCN)2+2KBr2KSCN+Br2
答案:D
解析:可将(SCN)2看作氧化性介于Br2和I2之间的一种特殊的卤素单质,再进行分析。A项,(SCN)2可与NaOH溶液反应,类推可知(SCN)2也能与石灰水[Ca(OH)2溶液]反应;B项,KSCN溶液可以与FeCl3溶液发生显色反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3使溶液变成红色;C项,SCN-的还原性强于Cl-的,则Cl2的氧化性强于(SCN)2,Cl2与KSCN溶液发生反应Cl2+2KSCN(SCN)2+2KCl;D项,SCN-的还原性强于Br-,(SCN)2与KBr溶液不能发生反应。
8.一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是卤素互化物,它们的性质与卤素单质相似,如:2ICl+2ZnZnI2+ZnCl2。以下判断正确的是( )。
A.ICl3与水反应的产物为HI和HClO
B.ICl3与KI反应时,氯元素被还原
C.ICl与冷NaOH溶液反应的离子方程式为ICl+2OH-IO-+Cl-+H2O
D.ICl与水的反应属于氧化还原反应
答案:C
解析:ICl3中I元素为+3价,Cl元素为-1价,当ICl3与水反应时,I3+与水电离出的OH-结合形成HIO2,Cl-与水电离出的H+结合形成HCl,A项错误;ICl3与KI反应时,ICl3中的+3价碘元素被还原,B项错误;ICl中I元素为+1价,Cl元素为-1价,则ICl与NaOH溶液反应的离子方程式为ICl+2OH-IO-+Cl-+H2O,C项正确;ICl与水反应的化学方程式为ICl+H2OHIO+HCl,反应中没有化合价的变化,不属于氧化还原反应,D项错误。
9.向含有FeBr2、FeI2的溶液中缓缓通入一定量的氯气后,再向溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为红色,若只从反应顺序角度考虑反应情况,则下列叙述不正确的是( )。
A.通入氯气后的溶液中一定不存在I-
B.通入氯气之后原溶液中的Fe2+全部被氧化
C.原溶液中的Br-可能被氧化
D.若取少量所得溶液,再加入CCl4充分振荡,静置、分液,下层溶液呈紫红色
答案:B
解析:还原性强弱顺序为I->Fe2+>Br-,向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为红色说明Fe2+被氧化成Fe3+,即I-已全部被氧化,溶液中一定不存在I-,A项正确;Fe2+可能全部被氧化,也可能是部分被氧化,B项错误;因为只说明溶液变为红色,因此Br-可能被氧化,C项正确;根据选项A的分析以及碘单质易溶于有机溶剂,CCl4的密度大于水的密度,故下层溶液呈紫红色,D项正确。
10.从海带中提取碘单质,成熟的工艺流程如下:干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液I2。下列关于海水制碘的说法,不正确的是( )。
A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌
B.含I-的滤液中加入稀硫酸和H2O2溶液后,碘元素发生氧化反应
C.在碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色
D.碘水中加入CCl4可得到I2的CCl4溶液,该操作为“萃取”
答案:A
解析:灼烧固体应在坩埚中进行,蒸发溶液在蒸发皿中进行,A错误;I-被过氧化氢氧化为碘单质,I-发生氧化反应,B正确;淀粉遇到碘单质变蓝,C正确;碘单质在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,碘水中的I2可以转移到四氯化碳中,此过程为萃取,D正确。
二、非选择题(本题共3小题,共50分)
11.(16分)溴主要以Br-形式存在于海水中,海水呈弱碱性。工业上制备Br2的操作步骤为:
①一定条件下,将Cl2通入浓缩的海水中,生成Br2;
②利用热空气将Br2吹出,并用浓Na2CO3溶液吸收,生成NaBr、NaBrO3等;
③用硫酸酸化步骤②得到的混合物。
完成下列填空:
(1)Cl2氧化Br-应在 (填“酸性”或“碱性”)条件下进行,目的是避免 。
(2)Br2可用热空气吹出,其原因是 。
(3)写出步骤③中发生反应的化学方程式 。
用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是 。步骤②的产品有时运输到目的地后再酸化,主要是因为 。
(4)为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2中 。
a.通入HBrb.加入Na2CO3溶液
c.加入NaBr溶液d.加入Na2SO3溶液
答案:(1)酸性 Cl2发生歧化反应生成HClO和HCl
(2)Br2易挥发
(3)3H2SO4+5NaBr+NaBrO33Na2SO4+3Br2+3H2O 溴酸能将氯离子氧化成氯气 酸化后能生成溴,溴具有强氧化性(或易挥发、强腐蚀性)
(4)ac
解析:(1)Cl2和Br2都能与NaOH溶液反应生成盐和水,故氯气氧化Br-应在酸性条件下进行。
(2)溴具有极强的挥发性,利用热空气就能将海水中的溴带出。
(3)在酸性条件下,NaBrO3将NaBr氧化为Br2;NaBrO3具有强氧化性,盐酸具有还原性,用盐酸酸化会使得制备的溴中含有氯气;溴具有强腐蚀性和挥发性,而NaBr和NaBrO3稳定性强。
(4)HBr、NaBr都能与Cl2反应生成Br2,但加入NaBr溶液后会引入杂质水;Cl2和Br2都能被Na2CO3吸收,都能被Na2SO3还原。
12.(16分)ICl(氯化碘)是红棕色液体,熔点为13.9 ℃,沸点为974 ℃,易水解,接触空气时能形成五氧化二碘,能与许多单质发生作用,溶于乙醇、乙醚等。某校研究性学习小组的同学拟用下列仪器制备氯化碘。请回答下列问题:
(1)检查A装置气密性的方法为 。
(2)上述装置,按气流方向连接的顺序为 (装置可重复使用),A装置中发生反应的离子方程式为 。
(3)C装置的作用是 。
(4)E装置中的物质反应时需放在水中,控制温度大约40 ℃,其目的是 。
(5)按上述连接好的装置进行实验,实验步骤如下:
①检查装置气密性后,装入药品 ②打开分液漏斗活塞 ③关闭分液漏斗活塞 ④停止加热E,充分冷却
⑤水浴加热E
请按正确的顺序填入上述步骤的序号 。
饱和食盐水
(6)在A装置后可连接如图所示装置,当反应结束关闭分液漏斗活塞后,关闭K,该装置的作用是 。
(7)ICl与水反应的化学方程式为 。
答案:(1)从A装置的导管口连接一个导管并将该导管伸入水中,关闭分液漏斗活塞,用手焐住圆底烧瓶,若导管口有气泡冒出,手放开烧瓶后,有一段水柱倒吸入导管,说明A装置气密性良好
(2)ACBEBD MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)除去Cl2中混有的HCl
(4)减少I2的升华和ICl的挥发
(5)①②⑤④③
(6)储存多余的Cl2
(7)ICl+H2OHIO+HCl
解析:(2)利用二氧化锰与浓盐酸加热制备氯气,氯气中含有氯化氢、水蒸气,因此混合气体先通过饱和食盐水,除去氯化氢,再通过浓硫酸除去水蒸气,得到干燥纯净的氯气,氯气进入装置E中,与碘进行反应,由于ICl(氯化碘)是红棕色液体,易水解,所以还必须连接装置B,最后多余的尾气被碱液吸收,按气流方向装置的连接顺序为ACBEBD;A装置中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
(5)装置连接好后,首先检查装置的气密性,不漏气后,加入药品,打开分液漏斗活塞,反应开始进行,用水浴法给装置E加热,反应结束后,停止加热E,充分冷却,待温度降到室温后,关闭分液漏斗活塞,正确的实验步骤为①②⑤④③。
(6)在A装置后可连接如题图所示的装置,当反应结束关闭分液漏斗活塞后,关闭K,该装置可以用来储存多余的Cl2,避免释放到空气中污染空气。
(7)ICl易发生水解,与水反应生成HCl和HIO,反应的化学方程式为ICl+H2OHIO+HCl。
13.(2020全国Ⅱ改编)(18分)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题:
(1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料,可采用如图(a)所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许 离子通过,氯气的逸出口是 (填字母)。
图(a)
图(b)
(2)次氯酸为一元弱酸,具有漂白和杀菌作用,其电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)=c(X)c(HClO)+c(ClO-),X为HClO或ClO-]与pH的关系如图(b)所示。HClO的电离常数Ka值为 。
(3)Cl2O为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO与Cl2反应来制备,该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为 。
(4)ClO2常温下为黄色气体,易溶于水,其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,逸出大量气泡,得到ClO2溶液。上述过程中,生成ClO2的反应属于歧化反应,每生成1 ml ClO2消耗NaClO2的量为 ml;产生“气泡”的化学方程式为 。
(5)“84消毒液”的有效成分为NaClO,不可与酸性清洁剂混用的原因是 (用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液,若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%,则生产1 000 kg该溶液需消耗氯气的质量为 kg(保留整数)。
答案:(1)Na+ a
(2)10-7.5
(3)2Cl2+HgOHgCl2+Cl2O
(4)1.25 NaHCO3+NaHSO4CO2↑+Na2SO4+H2O
(5)ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O 203
解析:(1)图(a)左侧电极为阳极,精制盐水中Cl-在阳极放电:2Cl--2e-Cl2↑,故Cl2从a口逸出,Na+通过离子交换膜进入阴极。
(2)次氯酸的电离常数表达式Ka=c(H+)·c(ClO-)c(HClO),图(b)中δ(HClO)=δ(ClO-)时,对应溶液的pH为7.5,所以Ka=c(H+)=10-7.5。
(5)酸性条件下ClO-与Cl-发生归中反应:ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O。
设原30%的NaOH溶液的质量为x,结合反应2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O,可得方程:
71g·ml-1×(x×30%-1000kg×1%)80g·ml-1+x=1000kg
解得x=796.74kg,
则消耗Cl2为1000kg-796.74kg=203.26kg≈203kg。
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列叙述中正确的是( )。
A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封
B.能使润湿的淀粉KI试纸变蓝色的物质一定是Cl2
C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+
答案:A
解析:由于液溴容易挥发,且液溴的密度大于水的密度,所以在存放液溴的试剂瓶中应加水封,A项正确;能使润湿的淀粉KI试纸变蓝的物质不一定是氯气,B项错误;某溶液中加入CCl4,CCl4层显紫色,证明溶液中存在碘单质,C项错误;某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液可能含有Ag+或SO42-,D项错误。
2.某无色气体,可能含HCl、CO2、HI、SO2中的一种或几种,将其通入氯水中,得到无色透明溶液。把溶液分成两份,向一份溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀;另一份溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,也有白色沉淀生成。对于原无色气体推断一定正确的是( )。
A.一定存在HClB.一定存在SO2
C.肯定没有CO2D.不能确定是否含有HI
答案:B
解析:根据混合气体通入氯水中,得到无色透明溶液,可知原气体中一定不存在HI。然后将所得溶液分成两份,一份溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀,该白色沉淀为BaSO4,则原气体中一定含有SO2,SO2被氯水氧化成硫酸;另一份溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,也有白色沉淀生成,该白色沉淀为AgCl,由于气体通入氯水,引入了氯离子,无法确定原气体中是否含有HCl。
3.下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3,仪器连接顺序正确的是( )。
A.a—b—c—d—e—f—g—h
B.a—e—d—c—b—h—i—g
C.a—d—e—c—b—h—i—g
D.a—c—b—d—e—h—i—f
答案:B
解析:实验室制取FeCl3的实验流程为
制取Cl2:KMnO4与浓盐酸→除去Cl2中的HCl气体:饱和NaCl溶液→除水蒸气:浓硫酸→制取FeCl3:
Fe与Cl2反应→尾气吸收:NaOH溶液吸收多余Cl2
故仪器连接顺序为a→e→d→c→b→h→i→g。
4.已知:SO32-+I2+H2OSO42-+2I-+2H+。某溶液中可能含有Na+、NH4+、Fe2+、K+、I-、SO32-、SO42-,且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是( )。
A.肯定不含I-B.肯定含SO42-
C.肯定含有SO32-D.肯定含有NH4+
答案:C
解析:溶液无色,则该溶液不含Fe2+;向溶液中加入少量溴水,溶液仍呈无色,则溶液中一定存在SO32-;根据离子方程式SO32-+I2+H2OSO42-+2I-+2H+可知,还原性SO32->I-,当溶液中同时存在SO32-和I-时,SO32-先被氧化,由于溴水少量,故无法判断溶液中是否存在I-;溶液中所有离子物质的量浓度相等,无论是Na+、NH4+还是K+,均只带有一个单位正电荷,而SO42-带两个单位负电荷,若同时存在SO32-、SO42-,则电荷无法守恒,故溶液中必定不存在SO42-。综上所述,溶液中一定存在SO32-,一定不存在SO42-和Fe2+,可能存在I-,Na+、NH4+、K+中可能存在两种或三种。
5.某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO4三种溶质,其物质的量均为1 ml,向混合溶液中通入一定量的氯气。下列说法正确的是( )。
A.将溶液蒸干最多可以得到4 ml NaCl
B.将溶液蒸干并灼烧,得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4
C.向溶液中滴加淀粉KI溶液,溶液变蓝,则氯气一定过量
D.若通入氯气的体积为22.4 L(标准状况),反应的离子方程式为2I-+Cl2I2+2Cl-
答案:B
解析:氯气与硫酸钠不反应,因此将溶液蒸干最多可以得到2mlNaCl,A项错误;若氯气与部分溴化钠反应,则将溶液蒸干并灼烧,得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4,B项正确;向溶液中滴加淀粉KI溶液,溶液变蓝,说明有碘生成,氯气可能只与部分NaI反应,C项错误;D项,反应的离子方程式为2I-+Cl2I2+2Cl-和2Br-+Cl2Br2+2Cl-,错误。
6.(2020全国Ⅰ)国家卫健委公布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案指出,乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿等均可有效灭活病毒。对于上述化学药品,下列说法错误的是( )。
A.CH3CH2OH能与水互溶
B.NaClO通过氧化灭活病毒
C.过氧乙酸相对分子质量为76
D.氯仿的化学名称是四氯化碳
答案:D
解析:CH3CH2OH能与水互溶,75%乙醇是乙醇与水按照体积比3∶1配制而成的乙醇水溶液,A项正确。NaClO具有强氧化性,可利用其强氧化性来氧化灭活病毒,B项正确。依据题给过氧乙酸的结构简式(CH3COOOH),可确定其相对分子质量为76,C项正确。氯仿的化学名称是三氯甲烷,D项错误。
7.Cl2有毒,常用于自来水和游泳池的消毒杀菌。已知硫氰[(SCN)2]的化学性质与Cl2的类似,被称为“拟卤素”,如(SCN)2+2NaOHNaSCN+NaSCNO+H2O,阴离子的还原性顺序为I->SCN->Br->Cl-。下列说法中不正确的是( )。
A.若Cl2、(SCN)2发生泄漏,均可喷洒石灰水进行处理
B.KSCN溶液可以与FeCl3溶液反应
C.Cl2与KSCN溶液发生反应的离子方程式为Cl2+2SCN-(SCN)2+2Cl-
D.(SCN)2可以与KBr溶液反应:(SCN)2+2KBr2KSCN+Br2
答案:D
解析:可将(SCN)2看作氧化性介于Br2和I2之间的一种特殊的卤素单质,再进行分析。A项,(SCN)2可与NaOH溶液反应,类推可知(SCN)2也能与石灰水[Ca(OH)2溶液]反应;B项,KSCN溶液可以与FeCl3溶液发生显色反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3使溶液变成红色;C项,SCN-的还原性强于Cl-的,则Cl2的氧化性强于(SCN)2,Cl2与KSCN溶液发生反应Cl2+2KSCN(SCN)2+2KCl;D项,SCN-的还原性强于Br-,(SCN)2与KBr溶液不能发生反应。
8.一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是卤素互化物,它们的性质与卤素单质相似,如:2ICl+2ZnZnI2+ZnCl2。以下判断正确的是( )。
A.ICl3与水反应的产物为HI和HClO
B.ICl3与KI反应时,氯元素被还原
C.ICl与冷NaOH溶液反应的离子方程式为ICl+2OH-IO-+Cl-+H2O
D.ICl与水的反应属于氧化还原反应
答案:C
解析:ICl3中I元素为+3价,Cl元素为-1价,当ICl3与水反应时,I3+与水电离出的OH-结合形成HIO2,Cl-与水电离出的H+结合形成HCl,A项错误;ICl3与KI反应时,ICl3中的+3价碘元素被还原,B项错误;ICl中I元素为+1价,Cl元素为-1价,则ICl与NaOH溶液反应的离子方程式为ICl+2OH-IO-+Cl-+H2O,C项正确;ICl与水反应的化学方程式为ICl+H2OHIO+HCl,反应中没有化合价的变化,不属于氧化还原反应,D项错误。
9.向含有FeBr2、FeI2的溶液中缓缓通入一定量的氯气后,再向溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为红色,若只从反应顺序角度考虑反应情况,则下列叙述不正确的是( )。
A.通入氯气后的溶液中一定不存在I-
B.通入氯气之后原溶液中的Fe2+全部被氧化
C.原溶液中的Br-可能被氧化
D.若取少量所得溶液,再加入CCl4充分振荡,静置、分液,下层溶液呈紫红色
答案:B
解析:还原性强弱顺序为I->Fe2+>Br-,向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为红色说明Fe2+被氧化成Fe3+,即I-已全部被氧化,溶液中一定不存在I-,A项正确;Fe2+可能全部被氧化,也可能是部分被氧化,B项错误;因为只说明溶液变为红色,因此Br-可能被氧化,C项正确;根据选项A的分析以及碘单质易溶于有机溶剂,CCl4的密度大于水的密度,故下层溶液呈紫红色,D项正确。
10.从海带中提取碘单质,成熟的工艺流程如下:干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液I2。下列关于海水制碘的说法,不正确的是( )。
A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌
B.含I-的滤液中加入稀硫酸和H2O2溶液后,碘元素发生氧化反应
C.在碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色
D.碘水中加入CCl4可得到I2的CCl4溶液,该操作为“萃取”
答案:A
解析:灼烧固体应在坩埚中进行,蒸发溶液在蒸发皿中进行,A错误;I-被过氧化氢氧化为碘单质,I-发生氧化反应,B正确;淀粉遇到碘单质变蓝,C正确;碘单质在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,碘水中的I2可以转移到四氯化碳中,此过程为萃取,D正确。
二、非选择题(本题共3小题,共50分)
11.(16分)溴主要以Br-形式存在于海水中,海水呈弱碱性。工业上制备Br2的操作步骤为:
①一定条件下,将Cl2通入浓缩的海水中,生成Br2;
②利用热空气将Br2吹出,并用浓Na2CO3溶液吸收,生成NaBr、NaBrO3等;
③用硫酸酸化步骤②得到的混合物。
完成下列填空:
(1)Cl2氧化Br-应在 (填“酸性”或“碱性”)条件下进行,目的是避免 。
(2)Br2可用热空气吹出,其原因是 。
(3)写出步骤③中发生反应的化学方程式 。
用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是 。步骤②的产品有时运输到目的地后再酸化,主要是因为 。
(4)为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2中 。
a.通入HBrb.加入Na2CO3溶液
c.加入NaBr溶液d.加入Na2SO3溶液
答案:(1)酸性 Cl2发生歧化反应生成HClO和HCl
(2)Br2易挥发
(3)3H2SO4+5NaBr+NaBrO33Na2SO4+3Br2+3H2O 溴酸能将氯离子氧化成氯气 酸化后能生成溴,溴具有强氧化性(或易挥发、强腐蚀性)
(4)ac
解析:(1)Cl2和Br2都能与NaOH溶液反应生成盐和水,故氯气氧化Br-应在酸性条件下进行。
(2)溴具有极强的挥发性,利用热空气就能将海水中的溴带出。
(3)在酸性条件下,NaBrO3将NaBr氧化为Br2;NaBrO3具有强氧化性,盐酸具有还原性,用盐酸酸化会使得制备的溴中含有氯气;溴具有强腐蚀性和挥发性,而NaBr和NaBrO3稳定性强。
(4)HBr、NaBr都能与Cl2反应生成Br2,但加入NaBr溶液后会引入杂质水;Cl2和Br2都能被Na2CO3吸收,都能被Na2SO3还原。
12.(16分)ICl(氯化碘)是红棕色液体,熔点为13.9 ℃,沸点为974 ℃,易水解,接触空气时能形成五氧化二碘,能与许多单质发生作用,溶于乙醇、乙醚等。某校研究性学习小组的同学拟用下列仪器制备氯化碘。请回答下列问题:
(1)检查A装置气密性的方法为 。
(2)上述装置,按气流方向连接的顺序为 (装置可重复使用),A装置中发生反应的离子方程式为 。
(3)C装置的作用是 。
(4)E装置中的物质反应时需放在水中,控制温度大约40 ℃,其目的是 。
(5)按上述连接好的装置进行实验,实验步骤如下:
①检查装置气密性后,装入药品 ②打开分液漏斗活塞 ③关闭分液漏斗活塞 ④停止加热E,充分冷却
⑤水浴加热E
请按正确的顺序填入上述步骤的序号 。
饱和食盐水
(6)在A装置后可连接如图所示装置,当反应结束关闭分液漏斗活塞后,关闭K,该装置的作用是 。
(7)ICl与水反应的化学方程式为 。
答案:(1)从A装置的导管口连接一个导管并将该导管伸入水中,关闭分液漏斗活塞,用手焐住圆底烧瓶,若导管口有气泡冒出,手放开烧瓶后,有一段水柱倒吸入导管,说明A装置气密性良好
(2)ACBEBD MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)除去Cl2中混有的HCl
(4)减少I2的升华和ICl的挥发
(5)①②⑤④③
(6)储存多余的Cl2
(7)ICl+H2OHIO+HCl
解析:(2)利用二氧化锰与浓盐酸加热制备氯气,氯气中含有氯化氢、水蒸气,因此混合气体先通过饱和食盐水,除去氯化氢,再通过浓硫酸除去水蒸气,得到干燥纯净的氯气,氯气进入装置E中,与碘进行反应,由于ICl(氯化碘)是红棕色液体,易水解,所以还必须连接装置B,最后多余的尾气被碱液吸收,按气流方向装置的连接顺序为ACBEBD;A装置中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
(5)装置连接好后,首先检查装置的气密性,不漏气后,加入药品,打开分液漏斗活塞,反应开始进行,用水浴法给装置E加热,反应结束后,停止加热E,充分冷却,待温度降到室温后,关闭分液漏斗活塞,正确的实验步骤为①②⑤④③。
(6)在A装置后可连接如题图所示的装置,当反应结束关闭分液漏斗活塞后,关闭K,该装置可以用来储存多余的Cl2,避免释放到空气中污染空气。
(7)ICl易发生水解,与水反应生成HCl和HIO,反应的化学方程式为ICl+H2OHIO+HCl。
13.(2020全国Ⅱ改编)(18分)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题:
(1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料,可采用如图(a)所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许 离子通过,氯气的逸出口是 (填字母)。
图(a)
图(b)
(2)次氯酸为一元弱酸,具有漂白和杀菌作用,其电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)=c(X)c(HClO)+c(ClO-),X为HClO或ClO-]与pH的关系如图(b)所示。HClO的电离常数Ka值为 。
(3)Cl2O为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO与Cl2反应来制备,该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为 。
(4)ClO2常温下为黄色气体,易溶于水,其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,逸出大量气泡,得到ClO2溶液。上述过程中,生成ClO2的反应属于歧化反应,每生成1 ml ClO2消耗NaClO2的量为 ml;产生“气泡”的化学方程式为 。
(5)“84消毒液”的有效成分为NaClO,不可与酸性清洁剂混用的原因是 (用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液,若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%,则生产1 000 kg该溶液需消耗氯气的质量为 kg(保留整数)。
答案:(1)Na+ a
(2)10-7.5
(3)2Cl2+HgOHgCl2+Cl2O
(4)1.25 NaHCO3+NaHSO4CO2↑+Na2SO4+H2O
(5)ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O 203
解析:(1)图(a)左侧电极为阳极,精制盐水中Cl-在阳极放电:2Cl--2e-Cl2↑,故Cl2从a口逸出,Na+通过离子交换膜进入阴极。
(2)次氯酸的电离常数表达式Ka=c(H+)·c(ClO-)c(HClO),图(b)中δ(HClO)=δ(ClO-)时,对应溶液的pH为7.5,所以Ka=c(H+)=10-7.5。
(5)酸性条件下ClO-与Cl-发生归中反应:ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O。
设原30%的NaOH溶液的质量为x,结合反应2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O,可得方程:
71g·ml-1×(x×30%-1000kg×1%)80g·ml-1+x=1000kg
解得x=796.74kg,
则消耗Cl2为1000kg-796.74kg=203.26kg≈203kg。
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