2024届高三新高考化学大一轮专题练习 卤素及其元素

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2024届高三新高考化学大一轮专题练习——卤素及其元素
一、单选题
1．（2023·辽宁·统考高考真题）某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示，其中高选择性催化剂可抑制产生。下列说法正确的是
  
A．b端电势高于a端电势 B．理论上转移生成
C．电解后海水下降 D．阳极发生：
2．（河北省保定市2023届高三二模化学试题）、和熔融可制作燃料电池，其原理如图所示，该电池在放电过程中石墨I电极上生成可循环使用的氧化物，下列说法错误的是

A．石墨I为负极，发生氧化反应
B．石墨II电极反应式为
C．若电路中有电子转移，则理论上石墨II处需消耗(标准状况下)
D．放电过程中移向石墨I电极
3．（2023·全国·统考高考真题）室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应：S8+e-→S，S+e-→S，2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx

下列叙述错误的是
A．充电时Na+从钠电极向硫电极迁移
B．放电时外电路电子流动的方向是a→b
C．放电时正极反应为：2Na++S8+2e-→Na2Sx
D．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
4．（2023·全国·统考高考真题）一种以和为电极、水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，可插入层间形成。下列说法错误的是
  
A．放电时为正极
B．放电时由负极向正极迁移
C．充电总反应：
D．充电阳极反应：
5．（2023春·安徽池州·高二池州市第一中学校联考阶段练习）中国古代文化博大精深，下列对有关古文献内容的解读正确的是
选项
古文献内容
解读
A
野火烧不尽，春风吹又生
枯草秸秆的燃烧需要点燃，是吸热反应
B
投泥泼水愈光明
向泥煤上加一点水，能够使泥煤产热更多
C
石胆化铁为铜
铁锅和硫酸铜溶液形成原电池，铁为正极
D
盖此矾色绿味酸，烧之则赤
硫酸亚铁在溶液中水解显酸性，灼烧发生氧化还原反应
A．A B．B C．C D．D
6．（2023·四川成都·校联考三模）一种利用电化学原理将海水养殖过程中产生的氨氮污染物(以计)转化为无污染物质的方法如图所示。下列叙述错误的是

A．电源a极为负极
B．Ti电极及附近区域可以产生H2和NH3
C．Ti/TiO2-RuO2-IrO2电极附近发生的反应有：3HClO+2=N2↑+3H2O+5H++3Cl−
D．电解过程中，当处理氨氮污染物1mol时，外电路转移3mol电子
7．（2023·辽宁·统考高考真题）下列有关物质的工业制备反应错误的是
A．合成氨：N2+3H22NH3 B．制HCl：H2+Cl22HCl
C．制粗硅：SiO2+2CSi+2CO D．冶炼镁：2MgO(熔融)2Mg+O2↑
8．（2023春·河南濮阳·高一濮阳一高校考阶段练习）下列指定反应的离子方程式书写正确的是
A．过量Fe粉和稀的反应：
B．溶液中加入足量NaOH溶液：
C．硫化钠溶液和硝酸混合：
D．向溶液中通入少量：
9．（2023春·河南濮阳·高一濮阳一高校考阶段练习）下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并有因果关系的是

叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
溶液与Cu能发生置换反应
用溶液刻制铜材电路板
B
与氯水均具有漂白性
将等物质的量的与混合后通入装有湿润有色布条的集气瓶中，布条褪色
C
碳酸氢钠受热易分解
焙制面包时使用碳酸氢钠
D
能使酚酞溶液变红
可用于设计喷泉实验
A．A B．B C．C D．D
10．（2023·全国·统考高考真题）一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是
A
硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀

B
硫化钠溶液出现浑浊颜色变深

C
溴水颜色逐渐褪去

D
胆矾表面出现白色粉末

A．A B．B C．C D．D
11．（2023·辽宁·统考高考真题）某小组进行实验，向蒸馏水中加入，充分振荡，溶液呈浅棕色，再加入锌粒，溶液颜色加深；最终紫黑色晶体消失，溶液褪色。已知为棕色，下列关于颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
溶液呈浅棕色
在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应：
C
紫黑色晶体消失
()的消耗使溶解平衡右移
D
溶液褪色
与有色物质发生了置换反应
A．A B．B C．C D．D
12．（2023春·河南·高二统考期末）下列实验操作所观察到的实验现象正确且能得出相应实验结论的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
用精密pH试纸分别测定相同浓度NaClO和CH3COONa溶液的pH
pH：
酸性强弱：
B
将相同大小的铜片、铝片用导线连接，平行放入浓硝酸中
铜片不断溶解
活泼性：Alc(Cl-)>c(Cl3-)>c(ClO-)
D．b点时，c(Na+)_______。
②反应有生成，转移_______电子。

参考答案：
1．D
【分析】由图可知，左侧电极产生氧气，则左侧电极为阳极，电极a为正极，右侧电极为阴极，b电极为负极，该装置的总反应产生氧气和氢气，相当于电解水，以此解题。
【详解】A．由分析可知，a为正极，b电极为负极，则a端电势高于b端电势，A错误；
B．右侧电极上产生氢气的电极方程式为：2H++2e-=H2↑，则理论上转移生成，B错误；
C．由图可知，该装置的总反应为电解海水的装置，随着电解的进行，海水的浓度增大，但是其pH基本不变，C错误；
D．由图可知，阳极上的电极反应为：，D正确；
故选D。
2．D
【分析】、和熔融可制作燃料电池，NO2作燃料、O2作氧化剂，所以石墨I为负极、石墨II为正极，石墨I电极上失去电子生成N2O5，电极反应式为NO2+NO- e-= N2O5，石墨II电极反应式为，以此解答。
【详解】A．由分析可知，石墨I为负极，发生氧化反应，故A正确；
B．由分析可知，石墨II电极反应式为，故B正确；
C．石墨II为正极，电极方程式为：，若电路中有电子转移，则理论上石墨II处需消耗0.25mol，标准状况下得体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L，故C正确；
D．放电过程中阳离子移向正极，石墨I电极为负极，故D错误；
故选D。
3．A
【分析】由题意可知放电时硫电极得电子，硫电极为原电池正极，钠电极为原电池负极。
【详解】A．充电时为电解池装置，阳离子移向阴极，即钠电极，故充电时，Na+由硫电极迁移至钠电极，A错误；
B．放电时Na在a电极失去电子，失去的电子经外电路流向b电极，硫黄粉在b电极上得电子与a电极释放出的Na+结合得到Na2Sx，电子在外电路的流向为a→b，B正确；
C．由题给的的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式为2Na++S8+2e-→Na2Sx，C正确；
D．炭化纤维素纸中含有大量的炭，炭具有良好的导电性，可以增强硫电极的导电性能，D正确；
故答案选A。
4．C
【分析】由题中信息可知，该电池中Zn为负极、为正极，电池的总反应为。
【详解】A．由题信息可知，放电时，可插入层间形成，发生了还原反应，则放电时为正极，A说法正确；
B．Zn为负极，放电时Zn失去电子变为，阳离子向正极迁移，则放电时由负极向正极迁移，B说法正确；
C．电池在放电时的总反应为，则其在充电时的总反应为，C说法不正确；
D．充电阳极上被氧化为，则阳极的电极反应为，D说法正确；
综上所述，本题选C。
5．D
【详解】A．燃烧是放热反应，和反应条件无关，A错误；
B．碳和水蒸气反应是吸热，产生的CO和燃烧火焰明亮，但是总热量不变，B错误；
C．铁失电子发生氧化反应，为负极，C错误；
D．绿色的属于强酸弱碱盐，水解显酸性，火烧之后会转化为红色的氧化铁，发生氧化还原反应，D正确；
故选D。
6．B
【分析】由图可知，Ti/TiO2-RuO2-IrO2电极上Cl-失去电子生成Cl2，则Ti/TiO2-RuO2-IrO2电极是阳极，电极方程式为：2Cl--2e-=Cl2↑，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应方程式为：Cl2+H2OHCl+HClO，Ti/TiO2-RuO2-IrO2电极附近发生的反应有：3HClO+2=N2↑+3H2O+5H++3Cl-；Ti/TiO2-RuO2-IrO2电极是阳极，则b为正极，a为负极，Ti电极为阴极，海水中的水得电子生成氢气，电极方程式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，据此分析。
【详解】A．由上述分析可知，b为正极，a为负极，故A正确；
B．由上述分析可知，Ti电极为阴极，海水中的水得电子生成氢气，电极方程式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，无NH3产生，故B错误；
C．由图可知，Ti/TiO2-RuO2-IrO2电极附近次氯酸与铵根离子反应生成氮气和氯离子，发生的反应有：3HClO+2=N2↑+3H2O+5H++3Cl-，故C正确；
D．Ti/TiO2-RuO2-IrO2电极附近发生的反应有：3HClO+2=N2↑+3H2O+5H++3Cl-，电解过程中，当处理氨氮污染物1mol时，消耗HClO为1.5mol，氯气与水反应方程式为：Cl2+H2OHCl+HClO，即消耗的Cl2为1.5mol，阳极方程式为：2Cl--2e-=Cl2↑，故外电路转移3mol电子，故D正确；
故选B。
7．D
【详解】A．工业合成氨是利用氮气和氢气在催化剂的条件下反应生成的，反应方程式为N2+3H22NH3，A正确；
B．工业制氯化氢是利用氢气和氯气反应生成的，反应方程式为H2+Cl22HCl，B正确；
C．工业制粗硅是将SiO2与C在高温下反应生成粗硅，反应方程式为SiO2+2CSi+2CO，C正确；
D．冶炼金属镁是电解熔融氯化镁，反应方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑，D错误；
故答案选D。
8．A
【详解】A．过量Fe粉和稀反应后，Fe有剩余，所以溶液中铁元素以Fe2+形式存在，同时生成NO气体等：，A正确；
B．溶液中加入足量NaOH溶液，、都与OH-发生反应，分别生成NH3∙H2O、等，B不正确；
C．硝酸具有强氧化性，能将Na2S、H2S氧化，所以将硫化钠溶液和硝酸混合，没有H2S生成，C不正确；
D．HClO具有强氧化性，能将CaSO3、SO2等氧化，所以向溶液中通入少量，最终没有CaSO3生成，D不正确；
故选A。
9．C
【详解】A．置换反应为单质置换出单质，2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，该反应不属于置换反应，A项不符合题意；
B．SO2与Cl2混合发生反应SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，SO2和Cl2均被完全消耗不再具有漂白作用，B项不符合题意；
C．碳酸氢钠受热分解产生气体，可使糕点蓬松，C项符合题意；
D．NH3溶于水产生了碱性物质使酚酞变红，而喷泉实验利用NH3极易溶于水，两者无因果关系，D项不符合题意；
故选C。
10．D
【详解】A．溶液呈棕黄色是因为有Fe3+，有浑浊是产生了Fe(OH)3，因为硫酸亚铁久置后易被氧气氧化，化学方程式为： 12FeSO4+3O2+6H2O=4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3↓，A错误；
B．硫化钠在空气中易被氧气氧化为淡黄色固体硫单质，使颜色加深，化学方程式为： 2 Na2S + O2 + 2 H2O = 4 NaOH + 2 S↓，B错误；
C．溴水的主要成分是溴和水，它们会反应，但速度很慢，Br2+H2O=HBrO+HBr，2HBrO=2HBr+O2，所以溴水放置太久会变质。但不是生成高溴酸，所以选项中的化学方程式错误，C错误；
D．胆矾为CuSO4·5H2O，颜色为蓝色，如果表面失去结晶水，则变为白色的CuSO4，化学方程式为：CuSO4·5H2O= CuSO4+5H2O，方程式正确，D正确；
故选D。
11．D
【详解】A．向10mL蒸馏水中加入0.4gI2，充分振荡，溶液呈浅棕色，说明I2的浓度较小，因为I2在水中溶解度较小，A项正确；
B．已知(aq)为棕色，加入0.2g锌粒后，Zn与I2反应生成ZnI2，生成的I-与I2发生反应I-+I2⇌，生成使溶液颜色加深，B项正确；
C．I2在水中存在溶解平衡I2(s)⇌I2(aq)，Zn与I2反应生成的I-与I2(aq)反应生成，I2(aq)浓度减小，上述溶解平衡向右移动，紫黑色晶体消失，C项正确；
D．最终溶液褪色是Zn与有色物质发生了化合反应，不是置换反应，D项错误；
答案选D。
12．C
【详解】A．NaClO溶液具有强氧化性，能使pH试纸褪色，应选pH计测定等浓度盐溶液的pH，A不合题意；
B．将相同大小的铜片、铝片用导线连接，平行放入浓硝酸中，可观察到铜片不断溶解，是由于Al在浓硝酸中发生钝化，而不是由于活泼性Cu＞Al，B不合题意；
C．取5 mL 0.1 mol/L KI溶液于试管中，加入1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液，根据反应方程式：2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2可知，KI过量，故充分反应后滴入5滴15% KSCN溶液，若观察到溶液变为血红色，则可说明KI与FeCl3的反应有一定限度，C符合题意；
D．向盛有2 mL、0.1 mol/L NaOH溶液的试管中滴加4~5滴0.1 mol/L MgSO4溶液，再向其中滴加0.1 mol/L CuSO4溶液，由于NaOH溶液过量，故即使观察到先生成白色沉淀，后生成蓝色沉淀现象，由于不一定存在沉淀的转化，故不能说明，D不合题意；
故答案为：C。
13．C
【分析】实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下发生反应生成Cl2，Cl2经干燥后和甲烷在光照条件下发生取代反应，生成多种氯代烃和HCl，在强光照射下可发生CH4+2Cl2C+4HCl，生成的黑色小颗粒为炭黑，最后生成的HCl溶于水生成盐酸与有机物可用分液的方法分离，据此分析解题。
【详解】A．A中MnO2和浓盐酸加热反应制备Cl2，用B干燥Cl2和CH4，CH4和Cl2在C中发生取代反应生成氯代甲烷和HCl，用D吸收HCl，防止污染空气，实验时，先点燃A处酒精灯，二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气，用氯气排出装置内空气，再通甲烷，A正确；
B．浓硫酸具有吸水性，甲烷、氯气中有水蒸气，装置B有均匀混合气体、控制气流速度、干燥混合气体等作用，B正确；
C．装置C经过一段时间的漫射光照射后，生成氯化氢、一氯甲烷，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，5种产物，C错误；
D．生成的氯化氢溶于饱和食盐水后，使溶液中的氯离子浓度增大，NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)平衡左移，有NaCl析出，D正确；
故答案为：C。
14．A
【详解】A．同一溶液中，随着NaCl浓度的增大，Cl2溶解度减小，反应①逆向移动，溶液中的氢离子浓度减小，所以增大，故A错误；
B．盐酸和氯化钠溶液都能电离出氯离子，但在氯化氢的溶液中，随着氢离子浓度增大，反应①被抑制，随着氯离子浓度的增大，氯气的溶解度增大，说明此时主要发生反应②，反应②平衡正向移动，促进氯气的溶解，故B正确；
C．a点溶液中的氯化氢的浓度为3mol/L，氯气的浓度约为0.81mol/L，氯化氢为强电解质，完全电离，电离出的氯离子部分与氯气结合生成，所以有c(H+)>c(Cl-)>c(Cl)，反应②的平衡常数远大于反应①，且次氯酸的电离微弱，所以c(Cl)＞c(ClO-)，综上所述，有c(H+)>c(Cl-)>c(Cl)>c(ClO-)，故C正确；
D．b点溶液中溶质为3mol/L的氯化钠和0.4mol/L的氯气，由氯化钠电离出钠离子和氯离子浓度相等即c(Na+)＝c0(Cl-)，根据元素守恒有c1(Cl2)＝c(HClO)＋c(ClO-)，故反应①生成的c2(Cl-)＝c(HClO)＋c(ClO-)，反应②的c3(Cl-)＝c(Cl)，所以溶液中的c(Cl-)＝c0(Cl-)＋c2(Cl-)− c3(Cl-)，所以c0(Cl-)＝c(Cl-)− c2(Cl-)＋c3(Cl-)，最后可得c(Na+) ；故答案为：Cu2+；。
②根据方程式分析生成1mol单质碘，转移2mol电子；故答案为：2。