高考化学一轮优化探究练习：第04章第15讲《富集在海水中的元素——卤素》（含详解）

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课时作业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．KIC．NH3  D．Na2CO3答案：D2．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应得到，又能由金属和盐酸反应制得的是(　　)A．FeCl2　　　　　　　 B．AlCl3C．FeCl3  D．CuCl2答案：B3．潮湿的氯气、新制的氯水、次氯酸钠溶液、漂白粉溶液均能使有色布条褪色，这是由于它们含有或能生成(　　)A．氯气  B．次氯酸C．次氯酸根  D．氯化氢解析：Cl2＋H2OHCl＋HClO；ClO－＋H2OHClO＋OH－。答案：B4．下列对氯及其化合物的说法正确的是(　　)A．过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁B．用pH试纸测得氯水的pH＝4C．溴化钠溶液中加入少量新制氯水振荡，再加入少量四氯化碳振荡，静置后，上层颜色变浅，下层颜色变橙红色D．由Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO可推出Ca(ClO)2＋SO2＋H2O===CaSO3↓＋2HClO解析：A项反应生成FeCl3，与Fe的多少无关；B项试纸被漂白；D项CaSO3会被HClO氧化为CaSO4。答案：C5．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：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。答案：D6．从海带中提取碘的实验过程涉及下列操作，其中正确的是(　　)答案：D7．如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→hB．a→e→d→c→b→h→i→gC．a→d→e→c→b→h→i→gD．a→c→b→d→e→h→i→f解析：实验室制取FeCl3的实验流程为―→―→　⇓　　　　　　　　　⇓KMnO4与浓盐酸　　饱和食盐水―→―→⇓　　　　　⇓　　　　　　⇓浓H2SO4　　铁粉与Cl2　　NaOH溶液答案：B8．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：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－＜I－。溴水呈橙色，碘单质能使淀粉变蓝。由此可以推断出：在甲中加入淀粉溶液和新制氯水，溶液不变蓝色，而呈现橙色，可说明甲中有Br－，而无I－，发生反应：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，再加入丙溶液，颜色无明显变化，可证明丙中无I－，由此可知甲中含有Br－，乙中含有I－，丙中含有Cl－。答案：B9．(河北冀州中学检测)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SO2C．肯定没有CO2D．不能肯定是否含有HI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SO2，二氧化硫被氯水氧化成硫酸；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。答案：B10．向含SO、Fe2＋、Br－、I－各0.1 mol的溶液中通入标准状况下的Cl2，通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是(　　)解析：本题以氧化还原反应过程为载体，旨在考查学生对化学反应图像的识别能力。题中四种离子与Cl2反应的先后顺序依次是SO(消耗2.24 L Cl2)、I－(消耗1.12 L Cl2)、Fe2＋(消耗1.12 L Cl2)、Br－(消耗1.12 L Cl2)，因此C选项正确。答案：C11．(怀化模拟)某化学实验小组为探究氯气漂白原理，设计了以下实验装置：(1)将a中浓盐酸挤入试管中，发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(2)仪器c的名称为__________________，固体也可用____________代替。(3)当试管e中充满黄绿色气体时，观察到品红试纸颜色________(填“有”或“没有”，下同)变化，将注射器中的水注入e中，观察到品红试纸颜色________变化，由观察到的现象得出该实验的结论为________________________________________________________________________。(4)注射器在实验中除了可向试管e中加水，还有________________的作用。各仪器中试剂或试纸：a—浓盐酸；b—KMnO4固体；c—无水CaCl2；d—H2O；e—干燥的品红试纸答案：(1)2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O(2)干燥管　P2O5(或硅胶)(3)没有　有　干燥的氯气不能使品红试纸褪色，氯气溶于水后，和水反应生成的HClO具有强氧化性，能使品红试纸褪色(4)反应结束后，可向上拉针栓，从试管中抽出氯气，起到储存尾气的作用，防止污染12．空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下： (1)步骤③的离子方程式：________________________________________________________________________。(2)步骤⑤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是________。(3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气，因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过________________________________________________________________________(填试剂名称)溶液，以除去氯气。(4)步骤⑤的蒸馏过程中，温度应控制在80～90 ℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是________________________________________________________________________。(6)提取溴单质，采用蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”，请说明原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO(2)分液漏斗(3)溴化铁(或其他含Br－的盐类物质)(4)温度过高，大量水蒸气被蒸出，溴蒸气中水增加；温度过低，溴不能完全蒸出(5)酸化可抑制Cl2与水反应(6)将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程，可提高效率，减少能耗，降低成本13．饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液的方法之一。某同学运用这一方法，尝试制取HClO溶液并进行了如下定性实验：①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20 mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液的黄绿色褪去；②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其漂白性更强；③为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；第二份与稀盐酸混合，立刻产生大量气泡；第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。(1)试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因：________________________________________________________________________。(2)写出步骤③中第一份及第二份滤液发生反应的离子方程式：第一份________________________________________________________________________；第二份________________________________________________________________________。(3)试根据所学知识推测，在②的滤液中含有的溶质，除了溶解的极少量氯气外，还含有的其他溶质为____________________________________________________________________________________________________________________________________________(写化学式)。答案：(1)由于饱和氯水中存在Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，加入CaCO3后，2HCl＋CaCO3===CaCl2＋CO2↑＋H2O，使平衡右移，HClO的浓度增大(2)Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2OHCO＋H＋===CO2↑＋H2O(3)CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO14．某校化学兴趣小组为研究Cl2的性质，设计如图所示装置进行实验。装置Ⅲ中夹持装置已略去，其中a为干燥的品红试纸，b为湿润的品红试纸。(1)实验室以二氧化锰和浓盐酸制备氯气的化学方程式为________________________________________________________________________。(2)装置Ⅱ的作用是________________________________________________________________________。(3)实验过程中，装置Ⅳ中的实验现象为________________________________________________________________________________________________________________________________________________；发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(4)实验结束后，该组同学在装置Ⅲ中观察到b的红色褪去，但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的，你认为还需在上图装置________与________之间添加如图中的________装置(填序号)，该装置的作用是________________________________________________________________________。(5)装置Ⅴ的目的是防止尾气污染空气，写出装置Ⅴ中发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下制备氯气。(2)加热时浓盐酸中的氯化氢气体易挥发，会导致氯气中混有HCl杂质，装置Ⅱ的作用是除去氯气中的氯化氢气体。(3)氯气的氧化性大于碘，故氯气能把KI中的碘置换出来，所以装置Ⅳ中的实验现象为无色溶液变蓝色。(4)从装置Ⅱ出来的是湿润的氯气，能够使干燥的品红试纸褪色，要观察到“a无明显变化”这一预期现象，需要在Ⅱ与Ⅲ之间添加装置④来干燥Cl2，达到预期效果。(5)防止尾气污染空气，用氢氧化钠溶液除去氯气。答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)除去氯气中的氯化氢气体(3)无色溶液变蓝色　Cl2＋2KI===I2＋2KCl(4)Ⅱ　Ⅲ　④　干燥Cl2(5)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O