2021届高考化学一轮复习富集在海水中的元素——氯作业 14页

核心素养提升练 十　‎ 富集在海水中的元素——氯 ‎(25分钟　50分)‎ 一、选择题(本题包括5小题,每题6分,共30分)‎ ‎1. (2019·阳江模拟)卤族元素及其化合物与社会、生活关系密切。下列有关说法不正确的是 (　　)‎ A.加碘食盐中加入的是碘酸钾 B.常用于杀菌消毒的84消毒液的成分是液氯 C.可用硝酸银溶液来鉴别纯净水和自来水 D.变色眼镜和照相器材的生产都要用到溴化银 ‎【解析】选B。“84”消毒液的主要成分是NaClO。‎ ‎【加固训练】‎ 下列物质与其用途相符合的是 (　　)‎ ‎①Cl2——作消毒剂　②AgBr——制胶卷,感光纸　③AgI——人工降雨 ④碘 ‎——预防甲状腺肿大　⑤淀粉——检验I2的存在 ‎⑥NaClO——漂白纺织物 A.只有①不正确　　　　 B.除⑥外全正确 C.②③④⑤ D.全部正确 ‎【解析】选D。①Cl2能与水反应生成次氯酸,次氯酸可作消毒剂,用于杀菌消毒,故①正确;‎ ‎②AgBr不稳定,易分解生成银,可用来制胶卷、感光纸,故②正确;‎ ‎③AgI易与空气中水蒸气结合形成晶核,有利于水汽粒子的碰撞增大,从而形成雨,故③正确;‎ ‎④碘是预防甲状腺肿大的主要元素,故④正确;‎ ‎⑤淀粉遇碘变蓝色,可用来检验碘单质,故⑤正确;‎ ‎⑥NaClO与二氧化碳、水反应生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,可用于漂白纺织物,故⑥正确;‎ ‎2.(2019·临沂模拟)在新制的氯水中加入少量碳酸钠粉末,下列说法正确的是 ‎(　　)‎ A.pH增大,HClO浓度增大 B.pH减小,Cl-浓度增大 C.pH增大,Cl-浓度减小 D.pH减小,HClO浓度减小 ‎【解析】选A。氯水中存在如下平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO。 加入Na2CO3粉末,与溶液中的H+反应,上述平衡正移,c(Cl-)和c(HClO)均增大,c(H+)减小,pH增大。‎ ‎【加固训练】‎ 某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO4三种溶质,其物质的量均为1 mol,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 mol 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-+Cl2 I2+2Cl-‎ ‎【解析】选B。氯气与硫酸钠不反应,因此将溶液蒸干最多可以得到2 mol NaCl,A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,氯气可能只与部分的NaI反应,C错误;D项,正确的离子方程式为2I-+Cl2I2+2Cl-、2Br-+Cl2Br2+2Cl-,错误。‎ ‎3.(2019·龙岩模拟)某研究性学习小组的同学利用MnO2、浓盐酸反应来制取干燥的氯气并验证其有无漂白性,所用装置如图所示(可重复使用,不含制气装置)。下列说法正确的是 (　　)‎ A.按气流流动的先后顺序,装置连接顺序依次为DACBE B.按气流流动的先后顺序,装置连接顺序依次为DABAE C.装置E的主要用途是制备NaClO D.在实验中使用到装置C且有色布条褪色,则说明氯气有漂白性 ‎【解析】选B。为验证干燥的氯气有无漂白性,就需要使进入B装置中的氯气不含HCl及水蒸气,故应先用饱和食盐水除去HCl,再用浓硫酸除去水蒸气,为防止E装置中的水蒸气进入B装置,在B、E装置之间还应加装一个A装置,尾气用NaOH溶液吸收,A、C错误,B正确;本实验的目的是验证干燥的Cl2是否具有漂白性,故不需要使用装置C,且Cl2使湿润的有色布条褪色是因为氯气与水反应生成的HClO具有漂白性,D错误。‎ ‎4.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体,常用作饮用水消毒。实验室通过如下过程制备二氧化氯。下列说法正确的是 (　　)‎ A.电解时发生反应的离子方程式为N+3Cl-2H2↑+NCl3‎ B.溶液X中大量存在的阴离子有Cl-、OH-‎ C.可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3‎ D.可用明矾除去饮用水中残留的NaClO2‎ ‎【解析】选B。电解时发生反应的离子方程式应为2H++N+3Cl-3H2↑+NCl3,A错误;NaClO2与NCl3反应的离子方程式为6Cl+NCl3+3H2O6ClO2↑+NH3↑+3Cl-+3OH-,B正确;ClO2和NH3都是易溶于水的气体,C错误;明矾净水的原理是利用Al3+水解生成的Al(OH)3胶体粒子吸附水中的悬浮物质而沉降,无法除去水中残留的NaClO2,D错误。‎ ‎5.下列叙述正确的是 (　　)‎ A.能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2 ‎ B.用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液 C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I- ‎ D.某浅黄色的溴水,加入CCl4振荡静置后,上层显橙红色 ‎【解析】选B。还有很多氧化剂(如HNO3、O3等)能将I-氧化为I2,A项错;碘单质的CCl4溶液显紫色,C项错;CCl4的密度比水大,应下层显橙红色,D项错。‎ 二、非选择题(本题包括1小题,共20分)‎ ‎6.(2019·驻马店模拟)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。(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+2KII2+2KCl ‎(4)Ⅱ　Ⅲ　④　干燥Cl2‎ ‎(5)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O ‎(30分钟　50分)‎ 一、选择题(本题包括5小题,每题6分,共30分)‎ ‎1.(2019·常德模拟)下列关于卤素的叙述中正确的是 (　　)‎ ‎①卤素的钾盐中,最易被氧化的是氟化钾 ‎②用汽油作为提纯溴的萃取剂 ‎③溴化银具有感光性,碘化银不具有感光性 ‎④某溶液与淀粉-碘化钾溶液反应出现蓝色,则证明该溶液是氯水或溴水 ‎⑤氟气与氯化钠水溶液反应,一定有HF和O2生成 ‎⑥氯气与水反应时,水既不是氧化剂也不是还原剂 A.①③⑤　　　　　　　　B.②④⑥‎ C.②⑤⑥ D.①③④‎ ‎【解析】选C。①卤素的钾盐中,最易被氧化的是KI,①错;②溴不易溶于水而易溶于汽油,可以用汽油萃取提纯溴,②对;③溴化银、碘化银都具有感光性,③错;④某溶液与淀粉-碘化钾溶液反应出现蓝色,证明该溶液中含有具有氧化性的物质,不一定是氯水或溴水,④错;⑤氟气与氯化钠水溶液反应,‎ 实质是氟气与水发生置换反应,一定有HF和O2生成,⑤对;⑥氯气与水反应时,水既不是氧化剂也不是还原剂,⑥对。‎ ‎2.(2019·上饶模拟)如图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图,下列说法错误的是 (　　)‎ A.单质①是最活泼的非金属单质 B.单质②能使品红溶液褪色 C.单质③保存时加少量水进行水封 D.单质的氧化性是④>③>②>①‎ ‎【解析】选D。卤素单质都属于分子晶体,其单质的沸点与其相对分子质量成正比,根据沸点图象知,①②③④分别是F2、Cl2、Br2、I2,卤族元素的非金属性随着原子序数增大而减弱,非金属性越强,其单质越活泼,所以最活泼的非金属单质是F2,A正确;氯气和水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,所以单质②能使品红溶液褪色,B正确;溴易挥发,在水中的溶解度较小,且密度大于水,所以为防止溴挥发,可以用水液封,则单质③保存时加入少量水进行水封,C正确;卤族元素单质的氧化性随着原子序数增大而减小,所以氧化性从弱到强的顺序是④<③<②<①,D错误。‎ ‎3.(2019·南通模拟)CsICl2常用于化学上的分子筛技术,CaOCl2常用于漂白、消毒。下列判断正确的是 (　　)‎ A.CsICl2、CaOCl2中的卤族元素都显-1价 B.向CaOCl2溶液中滴加稀硫酸可能产生黄绿色气体 C.CsICl2溶液不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.向CsICl2、CaOCl2溶液中分别滴加硫酸亚铁溶液,均无明显颜色变化 ‎【解析】选B。CsICl2中碘为+1价,氯为-1价,可以看成CsCl·ICl,CaOCl2可以看成Ca(ClO)Cl,ClO-中Cl显+1价,A项错误;向CaOCl2溶液中滴加稀硫酸,反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O,B项正确;CsICl2溶液与酸性高锰酸钾溶液可发生反应2Mn+10Cl-+16H+2Mn2++5Cl2↑+8H2O,溶液褪色,C项错误;向CaOCl2溶液中滴加硫酸亚铁溶液,ClO-与Fe2+发生氧化还原反应,产生红褐色沉淀,D项错误。‎ ‎4.(2019·六安模拟)碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在,在海水中主要以I-的形式存在,几种粒子之间有如图所示关系,根据图示转化关系推测下列说法不正确的是 (　　)‎ A.可用淀粉KI试纸和食醋检验加碘盐中是否含有碘 B.足量Cl2能使湿润的淀粉KI试纸变白的原因可能是5Cl2+I2+6H2O2HIO3 +10HCl C.由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>I2>I D.途径Ⅱ中若生成1 mol I2,反应中转移的电子数为10NA ‎【解析】选C。加碘盐中含有I,在酸性条件下可被I-还原生成I2,淀粉-KI试纸会变蓝,A正确;根据图示转化关系可知原因可能是5Cl2+I2+6H2O2HIO3+ 10HCl,B正确;根据途径Ⅰ可知氧化性:Cl2>I2,根据途径Ⅱ可知氧化性:I>I2,根据途径Ⅲ可知氧化性:Cl2>I,C错误;根据关系式:2I～I2～10e-可知,若生成1 mol I2,反应中转移的电子数为10NA,D正确。‎ ‎【加固训练】‎ 下列有关Ca(ClO)2溶液的叙述正确的是 (　　)‎ A.该溶液中,K+、Cl-、HCOOH、I-可以大量共存 B.与Na2SO3反应的离子方程式:ClO-+SS+Cl-‎ C.不可使用pH试纸测定该溶液的pH D‎.1 L 0.1 mol·L-1该溶液和足量的CO2充分反应,产生‎10 g沉淀 ‎【解析】选C。ClO-、I-发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;与Na2SO3反应的离子方程式为C+ClO-+SCaSO4↓+Cl-,故B错误;溶液具有漂白性,则不可使用pH试纸测定该溶液的pH,可选pH计测定,故C正确;和足量的CO2充分反应,生成碳酸氢钙和HClO,则不能生成沉淀,故D错误。‎ ‎5.(2019·益阳模拟)一定量的H2和Cl2充分燃烧后,将反应生成的气体通入100 mL 1.0 mol·L-1的NaOH溶液中,两者恰好完全反应,生成NaClO为0.01 mol。则燃烧前H2和Cl2的物质的量之比为 (　　)‎ A.5∶4　　 B.4∶‎5　‎　 C.4∶3　 　D.3∶4‎ ‎【解析】选B。 根据反应规律:氢气和氯气反应生成氯化氢,氢气必须完全反应,氯气过量,过量的氯气与NaOH溶液反应生成氯化钠和NaClO,反应属于氧化还原反应。设H2和Cl2的物质的量分别为x mol、y mol,氢元素化合价升高,氯元素中变为NaClO的氯元素化合价升高,均失电子,‎ 氯元素中变为氯化钠的氯元素化合价降低,得电子;根据钠离子守恒可知:NaClO为0.01 mol,则n(NaCl)=1.0 ×0.1 mol-0.01 mol=0.09 mol;根据电子守恒规律进行计算:2x+0.01×1= 0.09×1,x=0.04,n(Cl2)=0.05 mol;所以燃烧前H2和Cl2的物质的量之比为0.04∶0.05=4∶5。‎ 二、非选择题(本题包括1小题,共20分)‎ ‎6.(2019·衡阳模拟)三氯氧磷(POCl3)是一种重要的化工原料,工业上可以直接氧化PCl3制备POCl3,反应原理为:P4(白磷)+6Cl24PCl3,2PCl3+O22POCl3。‎ PCl3、POCl3的部分性质如下: ‎ 熔点/℃‎ 沸点/℃‎ 其他 PCl3‎ ‎-112‎ ‎75.5‎ 遇水生成H3PO3和HCl POCl3‎ ‎2‎ ‎105.3‎ 遇水生成H3PO4和HCl 某兴趣小组模拟该工艺设计实验装置如下(某些夹持装置、加热装置已略去):‎ ‎(1)仪器a的名称为__________,B装置中长颈漏斗的作用是__________。  ‎ ‎(2)为使实验顺利进行,还需补充的装置为__________________________。  ‎ ‎(3)反应时,需严格控制三个条件:‎ ‎①先制取__________,缓慢地通入C中,直至C中的白磷消失后,再通入另一种气体。  ‎ ‎②C装置用水浴加热控制温度为60～‎65 ℃‎,除加快反应速率外,另一目的是__________________________________________________________。  ‎ ‎③反应物必须干燥,否则会在C装置中产生大量的白雾,其主要成分为______ ____________ ________ (写化学式)。  ‎ ‎(4)反应结束后通过下面步骤测定POCl3产品中Cl的含量,元素Cl的质量分数为__________(写出计算式)。  ‎ Ⅰ.取x g产品于锥形瓶中,加入足量NaOH溶液,POCl3完全反应后加稀硝酸至酸性;‎ Ⅱ.向锥形瓶中加入0.100 0 mol·L-1的AgNO3溶液40.00 mL,使Cl-完全沉淀;‎ Ⅲ.再向锥形瓶中加入20 mL硝基苯,振荡,使沉淀表面被有机物覆盖;‎ Ⅳ.然后加入指示剂,用c mol·L-1 NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记下所用体积为V mL。‎ ‎[已知:Ag3PO4溶于酸,Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2.0×10-12]‎ ‎【解析】 (1)仪器a的名称是冷凝管(或球形冷凝管),装置A中产生氧气,发生反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑(或2H2O22H2O+O2↑);B装置的作用除观察O2的流速之外,还有平衡气压、干燥O2(或平衡气压和除去水,防止PCl3和POCl3遇水反应引入杂质)。‎ ‎(2)C装置为反应发生装置,反应结束后会有氯气从冷凝管a中逸出,污染空气,需要吸收处理;同时,POCl3和PCl3遇水会发生反应,为使实验顺利进行,需要在a仪器上方连接装有碱石灰的干燥管,防止外界中水蒸气进入C装置内。‎ ‎(3)①根据题意可知,要先制备出三氯化磷,然后其被氧化为POCl3,所以先制取氯气,缓慢地通入C中,直至C中的白磷消失后,再通入氧气。‎ ‎②由于PCl3的沸点是‎75.5 ℃‎,因此步骤Ⅳ控制温度60～‎65 ℃‎,其主要目的是加快反应速率,同时防止PCl3汽化。‎ ‎③POCl3和PCl3遇水会发生反应,均生成氯化氢,遇到水蒸气产生大量的白雾,所以反应物必须干燥。‎ ‎(4)根据题意可知,NH4SCN的物质的量为cV×10-3 mol,则与之反应的银离子的物质的量为cV×10-3 mol,而总的银离子的物质的量为4×10-3 mol,所以与氯离子反应的银离子的物质的量为4×10-3 mol-cV×10-3 mol,因此氯离子的物质的量为4×10-3 mol-cV×10-3 mol,则产品中Cl的含量为×100%或3.55×%。‎ 答案:(1)球形冷凝管　平衡气压 ‎(2)在a仪器上方连接装有碱石灰的干燥管 ‎(3)①Cl2　②防止PCl3汽化　③HCl ‎(4)×100%或3.55×%‎ ‎【加固训练】‎ Ⅰ.甲学生对Cl2与FeCl2和KSCN混合溶液的反应进行实验探究。向A中通入氯气至过量,观察A中,发现溶液先呈红色,然后变为黄色。‎ ‎(1)B中反应的离子方程式是___________________________________。  ‎ ‎(2)为了探究A中溶液由红色变为黄色的原因,甲同学进行如下实验:取A中黄色溶液于试管中,加入NaOH溶液,有红褐色沉淀生成,则溶液中一定存在 ‎__________________________________________________。  ‎ ‎(3)资料显示:SCN-的电子式为。甲同学猜想SCN-可能被Cl2氧化了,他进行了如下研究。‎ ‎①取A中黄色溶液于试管中,加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,由此证明SCN-中被氧化的元素是__________________________________。  ‎ ‎②甲同学通过实验证明了SCN-中氮元素转化为N,已知SCN-中碳元素没有被氧化,若SCN-与Cl2反应生成0.5 mol CO2,则转移电子的物质的量是________mol。  ‎ Ⅱ.8.12天津港特大爆炸事故现场有700吨左右氰化钠,氰化钠有剧毒。有少量因爆炸冲击发生泄漏。这些泄漏的氰化钠可通过喷洒氧化剂双氧水的方式来处理,以减轻污染。‎ ‎(4)写出NaCN的电子式________,偏碱性条件下,氰化钠溶液中的CN-被双氧水氧化为HC,同时放出NH3,写出该反应的离子方程式:________________。  ‎ ‎(5)已知CN-、SCN-和Cl-有相似之处,氰分子(CN)2和硫氰分子(SCN)2的性质与Cl2也有相似之处,且常温常压下均为气体,完成下列反应方程式:‎ ‎①MnO2和HSCN的浓溶液共热的化学方程式为________________。  ‎ ‎②(CN)2和NaOH溶液反应的离子方程式为______________________________。  ‎ ‎【解析】(1)Cl2与NaOH溶液反应的离子方程式是Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。‎ ‎(2)红褐色沉淀为氢氧化铁,说明溶液中一定存在Fe3+。‎ ‎(3)由资料可知,SCN-的电子式为,其中S为-2价、C为+4价、N为-3价。①取A中黄色溶液于试管中,加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明溶液中有硫酸根离子,由此证明SCN-中被氧化的元素是硫元素;‎ ‎②由题意知,若SCN-与Cl2反应生成0.5 mol CO2,则同时生成0.5 mol N和 ‎0.5 mol S,N由-3价升高到+5价、S由-2价升高到+6价、C的化合价不变,所以,转移电子的物质的量是8 mol。‎ ‎(4)NaCN的电子式为,偏碱性条件下,氰化钠溶液中的CN-被双氧水氧化为HC,同时放出NH3,该反应的离子方程式为CN-+H2O2+H2O NH3↑+ HC。‎ ‎(5)①MnO2和HSCN的浓溶液共热,类比MnO2和浓盐酸的反应,该反应的化学方程式为MnO2+4HSCN(浓)Mn(SCN)2+(SCN)2↑+2H2O;‎ ‎②(CN)2和NaOH溶液反应,类比氯气与NaOH溶液反应的离子方程式为(CN)2+2OH-CN-+CNO-+H2O。‎ 答案:(1)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O ‎(2)Fe3+‎ ‎(3)①硫元素　②8 mol ‎(4) ‎ CN-+H2O2+H2ONH3↑+ HC ‎(5)①MnO2+4HSCN(浓)Mn(SCN)2+(SCN)2↑+2H2O ‎②(CN)2+2OH-CN-+CNO-+H2O 关闭Word文档返回原板块