2022届新高考化学第一轮复习课时作业：富集在海水中的元素——氯（含解析）

2022届新高考化学第一轮复习课时作业

富集在海水中的元素——氯

一、选择题

1、将Cl2通入适量KOH溶液中，产物中可能有KCl、KClO、KClO3，且的值与温度高低有关。当 n(KOH)＝a mol 时，下列有关说法错误的是( )

A．若某温度下，反应后＝11，则溶液中＝

B．参加反应的氯气的物质的量等于 mol

C．改变温度，产物中 KClO3的最大理论产量为 mol

D．改变温度，反应中转移电子的物质的量ne的范围： mol≤ne≤ mol

解析：令n(ClO－)＝1 mol，反应后＝11，则n(Cl－)＝11 mol，根据电子转移守恒5×n(ClO)＋1×n(ClO－)＝1×n(Cl－)，即5×n(ClO)＋1×1 mol＝1×11 mol，解得n(ClO)＝2 mol，则溶液中＝，故A正确；由Cl原子守恒可知，2n(Cl2)＝n(KCl)＋n(KClO)＋n(KClO3)，由K＋守恒可知n(KCl)＋n(KClO)＋n(KClO3)＝n(KOH)，故参加反应的氯气的物质的量＝n(KOH)＝ mol，故B正确；氧化产物只有KClO3时，其物质的量最大，根据电子转移守恒n(KCl)＝5n(KClO3)，由K＋守恒：n(KCl)＋n(KClO3)＝n(KOH)，故最大n(KClO3)＝n(KOH)＝ mol，故C错误；氧化产物只有KClO3时，转移电子最多，由C项分析知，转移电子最大物质的量为 mol×5＝ mol，氧化产物只有KClO时，转移电子最少，根据电子转移守恒n(KCl)＝n(KClO)，根据K＋守恒：n(KCl)＋n(KClO)＝n(KOH)，故n(KClO)＝n(KOH)＝ mol，转移电子最小物质的量＝ mol×1＝ mol，则反应中转移电子的物质的量ne的范围为 mol≤ne≤ mol，故D正确。

答案：C

2、有关Cl2的性质，下列说法不正确的是(　　)

A．Cl2有毒但可用于自来水消毒

B．能与Ca(OH)2溶液反应生成两种正盐

C．能与Fe反应生成FeCl2

D．一定条件下与H2反应产生苍白色火焰

解析：A.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸具有强的氧化性，能够杀菌消毒，故A正确；B.氯气能够与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，都是正盐，故B正确；C.氯气与铁反应生成氯化铁，故C错误；D.氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，发出苍白色火焰，故D正确。

答案：C

3、用漂白粉溶液浸泡过的有色布条，如果晾置在空气中，一段时间后，其漂白效果会更好的原因可能是(　　)

A．漂白粉被氧化了

B．漂白粉跟空气中的CO2和水蒸气充分反应，生成了HClO

C．有色布条被空气中的氧气氧化了

D．漂白粉溶液蒸发掉部分水，其浓度增大

解析：漂白效果会更好，说明生成了HClO，即漂白粉溶液与空气中的CO2和水蒸气发生了反应：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。

答案：B

4、下列关于新制氯水的说法不正确的是(　　)

A．颜色为浅黄绿色，说明新制氯水中有氯气分子存在

B．向新制氯水中滴加石蕊，溶液先变红，说明新制氯水有酸性

C．向品红溶液中滴加几滴新制氯水，溶液褪色，说明新制氯水有漂白性

D．向新制氯水中加入少量碳酸钙固体，充分反应后溶液中Cl－浓度减小

解析：A.氯气溶于水后，部分氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，部分氯气以分子存在于水溶液中，氯气呈黄绿色，所以新制氯水显浅黄绿色，故A正确；B.氯水中氯气和水反应生成的盐酸使石蕊试液变红色，故B正确；C.氯水溶液中氯气、HClO都有强氧化性，向品红溶液中滴加氯水，溶液褪色，说明氯水中含有HClO，故C正确；D.在下列平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，由于盐酸的酸性比碳酸强，碳酸的酸性比HClO强，则若向氯水中加入少量CaCO3粉末，会和溶液中的盐酸反应，促进氯气和水的反应正向进行，氯离子浓度增大，故D错误。

答案：D

5、检验某一溶液中是否含有氯离子，可选用的试剂是(　　)

A．硝酸银溶液

B．稀盐酸酸化的硝酸银溶液

C．稀硝酸酸化的硝酸银溶液

D．稀硫酸酸化的硝酸银溶液

解析：A.若只用硝酸银溶液，溶液中的CO、SO等会产生干扰，故A错误；B.用稀盐酸酸化的硝酸银溶液，则溶液中已经含Cl－了，则无法确认原溶液中是否含有Cl－，故B错误；C.用稀硝酸酸化的硝酸银溶液，检验溶液中是否含有氯离子，可以排除因CO、SO等产生的干扰，故C正确；D.用稀硫酸酸化的硝酸银溶液，会产生硫酸银白色沉淀，对Cl－检验产生干扰，故D错误。

答案：C

6、向下列物质分别与少量氯水反应所得的溶液中滴入KSCN溶液，不一定显红色的是(　　)

A．氧化铁     B.  铜铁合金

C．Fe(OH)3     D．FeCl2

解析：A.氧化铁与氯水中的氯化氢反应生成三价铁离子；B.氯水少量，合金中的铁只能生成亚铁离子；C.氢氧化铁与氯水中的氯化氢反应生成三价铁离子；D.氯化亚铁被氯水氧化成三价铁离子。

答案：B

7、氯气可用来消灭田鼠，为此将氯气通过软管灌入洞中，这是利用了氯气下列性质中的(　　)

①黄绿色  　②密度比空气大　③有毒　④较易液化　  ⑤溶解于水

A．①②③     B．②③

C．③④     D．③④⑤

解析：氯气可以用来消灭田鼠利用了它的毒性，使田鼠中毒死亡；将氯气通过软管灌入田鼠洞中，氯气的相对分子质量比空气的大，所以密度比空气的大，与空气混合时，在混合气体的下部，所以能够被田鼠呼吸，从而达到灭鼠目的，故选B。

答案：B

8、经氯气消毒的自来水，若用于配制以下溶液：①NaOH、②AgNO3、③Na2CO3、④FeSO4、

⑤KI、⑥NaCl、⑦Na2SO3，不会使配制的溶液变质的是(　　)

A．全部   B.②④⑤⑥

C．②⑤   D.⑥

解析：氯水的成分是Cl2、HCl、HClO。①NaOH和氯气、盐酸、次氯酸发生反应，溶液会变质，故错误；②Ag＋＋Cl－===AgCl↓，溶液会变质，故错误；③Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，溶液会变质，故错误；④2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，溶液会变质，故错误；⑤Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，溶液会变质，故错误；⑥不发生反应，溶液不会变质，故正确；⑦Cl2＋SO＋H2O===2Cl－＋SO＋2H＋，溶液会变质，故错误；综上所述，D项正确。

答案：D

9、实验室利用如图所示装置制取并收集氯气，有关描述正确的是(　　)

A．发生装置应先加热再逐滴加入浓盐酸

B．饱和食盐水可以用饱和碳酸氢钠溶液代替

C．若用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气，说明浓盐酸的氧化性较强

D．可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满

解析：浓盐酸易挥发，先加热会加速盐酸的挥发，所以应先加入浓盐酸，再用小火加热，故A错误；饱和食盐水的作用是除去氯气中的氯化氢，如果用饱和碳酸氢钠溶液，则碳酸氢钠溶液既吸收氯化氢又吸收氯气，故B错误；若用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气，说明浓盐酸的还原性强，故C错误；氯气为黄绿色，可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满，故D正确。

答案：D

10、下图是一种试验某气体化学性质的实验装置，图中B为开关。如先打开B，在A处通入干燥氯气，C中红色布条颜色无变化；当关闭B时，C处红色布条颜色褪去。则D瓶中盛有的溶液是(　　)

A．浓H2SO4   B．浓NaOH溶液

C．饱和Na2SO4溶液   D．石灰乳

解析：先打开B，在A处通入干燥氯气，C中红色布条颜色无变化，说明C中为干燥红色布条。浓硫酸不能吸收氯气，浓硫酸具有吸水性，干燥氯气通过浓硫酸后仍为干燥氯气，C中红色布条不会褪色，A项不符合题意；浓NaOH溶液吸收氯气，从D中导出的气体中不含Cl2，C中红色布条不会褪色，B项不符合题意；干燥氯气通过饱和Na2SO4溶液得到潮湿的氯气，C中红色布条会褪色，C项符合题意；石灰乳吸收氯气，从D中导出的气体中不含Cl2，C中红色布条不会褪色，D项不符合题意。

答案：C

11、ClO2和NaClO2均具有漂白性，工业上由ClO2气体制取NaClO2固体的工艺流程如图所示，下列说法错误的是(　　)

A．通入的空气可将发生器中产生的ClO2全部驱赶到吸收器中

B．吸收器中生成NaClO2的离子方程式为2ClO2＋H2O2===2ClO＋2H＋＋O2↑

C．步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥

D．工业上将ClO2气体制成NaClO2固体，其主要目的是便于贮存和运输

解析：在ClO2发生器中一定产生ClO2气体，通入空气，可以将其排出，确保在吸收塔中被充分吸收，A项正确；吸收塔中加入了浓NaOH溶液，不可能得到H＋，B项错误；冷却结晶得到NaClO2固体，经过过滤、洗涤，干燥得到产品，C项正确；气体的贮存和运输都比固体困难，所以将ClO2气体制成NaClO2固体的主要目的是便于贮存和运输，D项正确。

答案：B

12、消毒是饮用水处理中的重要环节之一。目前，常用的消毒剂有氯气、二氧化氯等。研究人员发现：1.0 mg·L－1氯气与0.5 mg·L－1二氧化氯的消毒能力相当，氯气和二氧化氯消毒过程中都会产生三氯甲烷(有毒副产物)。在40℃时，对两种消毒剂的浓度与产生三氯甲烷的浓度关系进行了对比实验。得出的数据如图1和图2所示。下列说法不正确的是(　　)

A．对比图1和图2可得出，浓度均为0.3 mg·L－1时，二者的消毒能力相当

B．40℃ 时，4.0 mg·L－1的氯气在0～20 h内产生的三氯甲烷明显增多

C．实验数据表明，氯气和二氧化氯在消毒能力相当的情况下，使用二氧化氯作消毒剂比用氯气更安全

D．自来水厂以亚氯酸钠(NaClO2)和盐酸为原料，用二氧化氯发生器现场制二氧化氯的方程式为5NaClO2＋4HCl===4ClO2＋5NaCl＋2H2O

解析：因为1.0 mg·L－1氯气与0.5 mg·L－1二氧化氯的消毒能力相当，所以浓度均为0.3 mg·L－1时，二氧化氯的消毒能力强，故A错误。

答案：A

二、非选择题

13、氯元素有多种盐类，其中亚氯酸钠(NaClO2)受热易分解。现以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：

请回答下列问题：

(1)“反应1”中氧化剂与还原剂物质的量比为________；“反应2”的氧化剂是________(化学式)，该反应的化学方程式为__________________________。

(2)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”，原因是______________。

(3)从“母液”中可回收的主要物质是______(化学式)。

(4)“冷却结晶”后经________(填操作名称)即可获得粗产品。

解析：(1)NaClO3在酸性条件下与二氧化硫发生氧化还原反应生成ClO2，则反应1的方程式为2NaClO3＋SO2===2ClO2＋Na2SO4，反应中Cl元素的化合价降低，则NaClO3为氧化剂，反应中S元素的化合价升高，则SO2为还原剂，氧化剂与还原剂物质的量比为2∶1，根据生成的目标产物NaClO2可知，反应2的方程式为H2O2＋2ClO2＋2NaOH===2NaClO2＋2H2O＋O2，反应中Cl元素的化合价降低，则ClO2为氧化剂；(2)减压蒸发是在较低温度下进行的，防止常压蒸发温度过高，亚氯酸钠容易分解；(3)氯酸钠与二氧化硫在酸性条件下发生氧化还原反应生成ClO2和Na2SO4，则母液中应含有Na2SO4；(4)冷却结晶后要分离出固体，应用过滤的方法。

答案：(1)2∶1　ClO2　H2O2＋2ClO2＋2NaOH===2NaClO2＋2H2O＋O2↑

(2)常压蒸发温度过高，亚氯酸钠容易分解

(3)Na2SO4

(4)过滤

14．含氯化合物的应用越来越广泛，请完成下列有关问题：

(1)亚氯酸钠(NaClO2)是一种漂白织物的漂白剂，具有较强的氧化性。亚氯酸钠中氯元素的化合价为____________，其水溶液显碱性的原因为______________________，其水溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________________________。

(2)亚氯酸钠在碱性溶液中稳定，在酸性溶液中生成ClO2和氯元素的另一种稳定离子，写出亚氯酸钠在酸性条件下反应的离子方程式__________________。

(3)ClO2是一种新型安全多功能型杀菌剂，其制备方法有多种，其中一种为SO2通入NaClO3中，其氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________。

(4)一定条件下，KClO3与硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液反应可制备ClO2，该反应的离子方程式为__________________________。

(5)AgNO3溶液可以用来检验水溶液中的Cl－或Br－。若向AgCl悬浊液中加入NaBr溶液，可把AgCl转化为AgBr，已知AgCl(s)＋Br－(aq) AgBr(s)＋Cl－(aq)达到平衡时，c(Cl－)∶c(Br－)＝23.4∶1，已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，则Ksp(AgBr)＝____________(不要求写单位)。

解析：(1)亚氯酸为弱酸，故亚氯酸钠溶液中ClO水解使溶液显碱性(ClO＋H2OHClO2＋OH－)。(2)根据氧化还原反应化合价升降规律，另一种含氯的稳定离子是Cl－，根据原子守恒及得失电子守恒得反应的离子方程式为5ClO＋4H＋===4ClO2↑＋Cl－＋2H2O。(3)ClO→ClO2，氯元素化合价降低1，SO2→SO，硫元素化合价升高2，由得失电子守恒可得氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。(4)H2C2O4→2CO2，碳元素化合价升高2，KClO3→ClO2，氯元素化合价降低1，由得失电子守恒可得其离子方程式。(5)＝＝＝23.4，可得Ksp(AgBr)＝Ksp(AgCl)÷23.4＝7.7×10－12。

答案：(1)＋3　亚氯酸钠水解显碱性(或ClO＋H2OHClO2＋OH－)　c(Na＋)>c(ClO)>c(OH－)>c(H＋)

(2)5ClO＋4H＋===4ClO2↑＋Cl－＋2H2O

(3)2∶1

(4)2H＋＋2ClO＋H2C2O42ClO2↑＋2CO2↑＋2H2O

(5)7.7×10－12(或7.69×10－12)

15．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实验探究，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℃；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反应：12FeCl2＋3O22Fe2O3＋8FeCl3、4FeCl2＋3O22Fe2O3＋4Cl2，该化学小组选用如图部分装置(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：A→___________→E。

(3)假设加热装置中的氯化亚铁完全反应，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；③的作用是除去水蒸气，故③中导管改为长进短出；④中氯气和金属铁发生反应，④中试管口应加一出气导管。(2)A为O2的发生装置，制得的氧气中含有水蒸气，由于氯化铁极易水解，因此需要对制得的氧气进行干燥，可通过盛有碱石灰的装置D；氯化亚铁与氧气反应的装置应选用装置B而不选装置C，氯化亚铁与氧气反应的产物为Fe2O3、FeCl3、Cl2，通过装置F冷却可以收集到FeCl3；装置E用于吸收Cl2，防止污染空气，故在装置E之前应再次连接装置D，以防止装置F中的FeCl3水解。(4)F中的固体为FeCl3，配制FeCl3溶液，要抑制FeCl3的水解，故实验操作为取F中固体溶解于浓盐酸中，然后加水稀释。(5)①4组实验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－；由ClO→Cl－，得6e－，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式为ClO＋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(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

②ClO＋6I－＋6H＋===Cl－＋3I2＋3H2O