2021届新高考一轮复习人教版第11讲富集在海水中的元素——氯作业

2021届新高考一轮复习人教版第11讲富集在海水中的元素——氯作业

练案[11]第四章　非金属及其重要化合物 第11讲　富集在海水中的元素——氯 A组　基础必做题 ‎1．(2019·江苏单科，6,2分)下列有关化学反应的叙述正确的是(　C　)‎ A．Fe在稀硝酸中发生钝化 B．MnO2和稀盐酸反应制取Cl2‎ C．SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3‎ D．室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2‎ ‎[解析]　本题涉及常见无机物的性质知识，通过对化学反应描述的正误判断，考查了分析和解决化学问题的能力，体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。‎ A项，常温下，Fe遇浓硝酸发生钝化，Fe与稀硝酸发生氧化还原反应生成NO气体，错误；B项，MnO2与浓盐酸在加热条件下可制取Cl2，与稀盐酸不反应，错误；C项，SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3；正确；D项，室温下Na与O2反应生成Na2O，错误。‎ 物质的浓度、用量及反应条件不同，发生的化学反应及产物也会有不同情况。 ‎ ‎2．(2020·福建宁德模拟)某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水，现象如图所示，下列有关该实验的说法中正确的是(　B　)‎ A．该实验说明Cl2分子具有漂白性 B．该实验说明H＋扩散速度比HClO分子快 C．将实验后的pH试纸在酒精灯上微热，试纸又恢复原来的颜色 D．若用久置的氯水进行实验，现象相同 ‎[解析]　HClO具有漂白性，Cl2无漂白性，A项错误；HClO的漂白持久、稳定，加热实验后的pH试纸不会恢复原来的颜色，C项错误；HClO易分解，久置的氯水已变成稀盐酸，无漂白性，D项错误。‎ ‎[特别提醒]　(1)氯水中的HClO见光分解，随着HClO的消耗，最后变成盐酸，故久置氯水酸性增强，无漂白性。实验室中所用的氯水要现用现配。‎ ‎(2)Cl2尽管有较强的氧化性，但没有漂白性，氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了具有强氧化性的HClO。‎ ‎(3)ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。‎ ‎3．(2020·江西师大附中期中)‎ 五颜六色的颜色变化增添了化学的魅力，下列有关反应的颜色叙述正确的是(　A　)‎ ‎①新制氯水久置后→浅黄绿色消失 ‎②淀粉溶液遇单质碘→蓝色 ‎③溴化银见光分解→银白色 ‎④Na2CO3溶液中滴加酚酞→红色 ‎⑤鸡蛋白溶液遇浓硝酸→黄色 ‎⑥碘化银的悬浊液中加入硫化钠晶体，振荡后变黑 A．①②④⑤⑥　 B．②③④⑤⑥‎ C．①②③④⑤　 D．①③④⑤⑥‎ ‎[解析]　①新制氯水含有Cl2，所以呈浅黄绿色，Cl2和H2O反应生成HCl和HClO，次氯酸不稳定，见光易分解，氯水久置后浅黄绿色消失，正确；②淀粉溶液遇碘变蓝色，正确；③溴化银见光分解生成银，银粉为黑色，错误；④Na2CO3溶液呈碱性，滴加酚酞变红色，正确；⑤鸡蛋白与浓硝酸发生颜色反应，蛋白质变色(黄色)，正确；⑥碘化银的溶解度比硫化银大，碘化银可转化为硫化银(黑色)，正确；故选A。‎ ‎4．(2020·北京师大附中期中考试)某同学利用浓度相同的新制氯水、Cl2的CCl4溶液完成下述实验。下列有关说法不正确的是(　D　)‎ A．操作④中发生的反应是Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋‎ B．操作②和操作④之后，试管上层溶液的成分相同 C．操作①后的溶液中没有Br2，但反应过程中可能有Br2生成 D．实验说明，CCl4影响了Cl2、Br2和Fe3＋氧化性的强弱顺序 ‎[解析]　Fe2＋的还原性大于Br－，若向溴化亚铁溶液中滴加5滴新制氯水，新制氯水不足，发生反应Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋，反应后得到含Fe3＋的黄色溶液，加入CCl4后，CCl4不溶于水，且密度大于水，溶液分层，CCl4层在下层，无色，上层为含Fe3＋的黄色溶液；若向溴化亚铁溶液中滴加5滴Cl2的CCl4溶液，Cl2局部过量，则发生反应3Cl2＋2Fe2＋＋4Br－===6Cl－＋2Fe3＋＋2Br2，反应后得到含Fe3＋的黄色溶液和黄色的溴的CCl4溶液，振荡后，发生反应2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－，溶液分层，CCl4层在下层，无色，上层为含Fe3＋的黄色溶液。根据以上分析，操作④中发生的反应是Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋，故A正确；操作②和操作④之后，CCl4层在下层，无色，上层为含Fe3＋‎ 的黄色溶液，试管上层溶液的成分相同，故B正确；操作①反应过程中可能由于氯水局部过量，发生反应2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，但由于Fe2＋过量，随后发生反应Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋，故操作①后的溶液中没有Br2，故C正确；实验说明，Cl2、Br2和Fe3＋氧化性的强弱顺序为Cl2>Br2>Fe3＋，CCl4没有影响Cl2、Br2和Fe3＋氧化性的强弱顺序，故D错误。‎ ‎5．(2020·山东日照模拟)溴、碘主要存在于海水中，有“海洋元素”的美称。海水中的碘富集在海藻中，我国海带产量居世界第一，除供食用外，大量用于制碘。提取碘的途径如下所示：‎ 干海带海带灰水溶液 ―→碘单质 下列有关叙述正确的是(　B　)‎ A．碘元素在海水中也有游离态存在 B．在提取的过程中用的氧化剂可以是H2O2‎ C．操作A是结晶或重结晶 D．B是提纯操作，常用蒸馏或分馏 ‎[解析]　碘元素在海水中只以化合态存在，没有游离态，A错误。操作A是萃取，操作B是分液，然后通过蒸馏等操作来得到单质碘，C、D错误。‎ ‎6．(2020·山东滨州高三检测)(双选)4个同学同时分析一个由KCl和KBr组成的混合物，他们各取‎2.00 g样品配成水溶液，加入足量HNO3后再加入适量AgNO3溶液，待沉淀完全后过滤得到干燥的卤化银沉淀的质量如下列四个选项所示，其中数据合理的是(　BC　)‎ A．‎3.06 g　　　　　　　　　 B．‎‎3.36 g ‎ ‎ C．‎3.66 g　　 D．‎‎3.96 g ‎[解析]　本题如按常规解法，混合物中含KCl和KBr，可以有多种组成方式，则求出的数据也有多种可能性，要验证数据是否合理，必须将四个选项代入，看是否有解，也就相当于要做四道题的计算，所花时间非常多。使用极限法，设‎2.00 g全部为KCl，根据KCl～AgCl，每‎74.5 g KCl可生成‎143.5 g AgCl，则可得沉淀为(2.00/74.5)×143.5＝3.852(g)，为最大值，同样可求得当混合物全部为KBr时，每‎119 g的KBr可得沉淀‎188 g，所以应得沉淀为(2.00/119)×188＝3.160(g)，为最小值，则介于两者之间的数值就符合要求。‎ ‎7．碘元素在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I－的形式存在，几种粒子之间的转化关系如图所示。下列说法中不正确的是(　C　)‎ A．用淀粉－KI试纸和食醋检验加碘盐时淀粉－KI试纸会变蓝 B．足量Cl2能使湿润的、已变蓝的淀粉－KI试纸褪色的原因可能是5Cl2＋I2‎ ‎＋6H2O===2HIO3＋10HCl C．由图可知氧化性由强到弱的顺序为Cl2>I2>IO D．途径Ⅱ中若生成1 mol I2，则反应中转移的电子数为10NA ‎[解析]　加碘盐中含有KIO3，IO在酸性条件下可被I－还原生成I2，A项正确；根据图示转化关系可知B项正确；根据途径Ⅰ可知氧化性Cl2>I2，根据途径Ⅱ可知氧化性IO>I2，根据途径Ⅲ可知氧化性Cl2>IO，C项错误；根据关系式2IO～I2～10e－可知D项正确。‎ ‎8．(2020·河南南阳模拟)次氯酸是一种不稳定的强氧化性酸，只能存在于溶液中。某同学利用下列仪器制得了较高浓度的次氯酸溶液，同时证明了氯气没有漂白性。‎ ‎(1)实验中仪器的连接顺序为A EBFCD ，F中布条的干湿情况是 干布条 ，试剂b是 NaOH溶液 。‎ ‎(2)C中使用浓硫酸的目的是 防止F后面装置里的水蒸气进入F，使干布条变湿 ，A中发生反应的离子方程式为　MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　。‎ ‎(3)可观察到F中产生的现象是 红布条不褪色，同时充满黄绿色气体 ，试剂a最好是 CaCO3 (填“CaCO‎3”‎或 “NaOH”)。‎ ‎(4)如何证明HClO有强氧化性(要求写出主要操作过程、现象与结论) 取少量反应后的C中的溶液于试管中，向其中滴加适量的KI－淀粉溶液，试管内溶液变蓝色(或其他合理答案) ‎ ‎[解析]　(1)从A中逸出的气体含有H2O(g)、HCl，为排除HCl可能存在的干扰，先用E除去HCl，再用装置B除去H2O(g)，然后将干燥的氯气通入放有干燥红布条的F中，故仪器的连接顺序为AEBFCD。装置D是吸收尾气的，故试剂b是NaOH溶液。(2)C中使用浓硫酸的目的是防止F后面装置里的水蒸气进入F，使干布条变湿。(3)F中红布条不褪色，同时F中充满黄绿色气体。由向漂白粉溶液中通入CO2气体能产生CaCO3沉淀和HClO知，HClO不与CaCO3反应；Cl2溶于水：Cl2＋H2OHCl＋HClO，HCl可与CaCO3反应，促使平衡正向移动，故选CaCO3。(4)由于CaCO3足量，故可认为反应后C中溶液的溶质是CaCl2、HClO，CaCl2一般情况下难以表现出氧化性，故可向反应后的溶液中滴加KI－淀粉溶液或亚铁盐溶液，根据溶液颜色的变化证明HClO有强氧化性。‎ B组　能力提升题 ‎9．(2020·山东泰安模拟)下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。‎ 已知：2KMnO4＋16HCl===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O 对实验现象的“解释或结论”正确的是(　D　)‎ 选项 实验现象 解释或结论 A a处变蓝，b处变红棕色 氧化性：Cl2>Br2>I2‎ B c处先变红，后褪色 氯气与水生成了酸性物质 C d处立即褪色 氯气与水生成了漂白性物质 D e处变红色 还原性：Fe2＋>Cl－‎ ‎[解析]　A项，由实验现象得氧化性：Cl2>Br2、Cl2>I2，但无法比较Br2与I2的氧化性强弱；B项，由现象可知在此过程中有酸性物质生成，同时生成了漂白性物质；C项，在此过程中只能判断溶液不再显碱性，无法判断有无漂白性物质生成；D项，此时Fe2＋被Cl2氧化为Fe3＋，而Cl2被还原为Cl－，还原剂Fe2＋的还原性强于还原产物Cl－。‎ ‎10．(2020·上海高三月考)(双选)将氯水分别滴入下列溶液中，由实验现象得出的结论正确的是(AD)‎ 选项 氯水滴入下列溶液中 实验现象 结论 A 滴有KSCN的FeCl2溶液 变红 Cl2具有氧化性 B 滴有酚酞的NaOH溶液 褪色 氯气具有酸性 C 紫色石蕊试液 先变红后褪色 Cl2具有漂白性 D KI－淀粉溶液 变蓝色 Cl2具有氧化性 ‎[解析]　氯水滴入有KSCN的FeCl2溶液中，氯气能将亚铁离子氧化为铁离子，铁离子遇KSCN溶液变红，则氯气具有氧化性，A正确；氯水滴入有酚酞的NaOH溶液中，氯气和水反应生成酸，再发生酸碱中和，NaOH被反应掉，则颜色褪去，而氯气本身不能电离出氢离子，不具有酸性，B错误；氯水滴入紫色石蕊试液中，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，酸使石蕊变红，次氯酸使其褪色，则次氯酸具有漂白性，而干燥的氯气不具有漂白性，C错误；氯水滴入KI－淀粉溶液，氯气能将碘离子氧化为碘单质，碘单质遇淀粉变蓝，则氯气具有氧化性，D正确，答案选AD。‎ ‎11．(2020·上海高三检测)(双选)现将‎6.96 g的MnO2与‎100 g 36.5%的盐酸(盐酸足量)共热，向反应后的溶液中加水稀释到250 mL，取25 mL跟足量的AgNO3溶液反应。若不考虑HCl的挥发，下列说法正确的是(　BC　)‎ A．产生氯气‎1.792 L B．生成AgCl沉淀‎12.054 g C．被氧化的HCl为0.16 mol D．转移的电子数为0.16个 ‎[解析]　A选项，本题中没有说标准状况下，因此不能算出具体体积，故A错误；B选项，二氧化锰的物质的量为n(MnO2)＝＝＝0.08 mol，HCl的质量为m(HCl)＝maq·ω＝‎100 g×36.5%＝‎36.5 g。‎ 其物质的量为n(HCl)＝＝＝1 mol，‎ 根据MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ‎1　 　1‎ ‎0.08　 　0.08‎ 则生成氯气的物质的是为0.08 mol，则还剩余n(Cl－)＝1 mol－0.08 mol×2＝0.84 mol，加水稀释到250 mL，取25 mL跟足量的AgNO3溶液反应，生成AgCl沉淀物质的量为0.084 mol，其质量为m(AgCl)＝n·M＝0.084 mol×‎143.5 g·mol－1＝‎12.054 g，故B正确；C选项，根据B选项分析，得到氯气为0.08 mol，其被氧化的HCl为得到氯气的2倍即0.16 mol，故C正确；D选项，分析上面方程式，二氧化锰化合价降低两价，1 mol二氧化锰转移2 mol电子，现有0.08 mol MnO2，则转移的电子物质的量为0.16 mol，电子数目为0.16 NA个，故D错误；综上所述，答案为BC。‎ ‎12．(2020·北京石景山区检测)从某含Br－的废水中提取Br2的过程包括：过滤、氧化、萃取(需选择合适的萃取剂)及蒸馏等步骤。已知：‎ 物质 Br2‎ CCl4‎ 正十二烷 密度/(g·cm－3)‎ ‎3.119‎ ‎1.595‎ ‎0.753‎ 沸点/ ℃‎ ‎58.76‎ ‎76.8‎ ‎215～217‎ 下列说法不正确的是(　C　)‎ A．甲装置中Br－发生的反应为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－‎ B．甲装置中NaOH溶液每吸收0.1 mol Cl2，转移0.1 mol e－‎ C．用乙装置进行萃取，含Br2的有机层在下层 D．用丙装置进行蒸馏，先收集到的是Br2‎ ‎[解析]　氯气的氧化性大于溴，故能发生反应2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，A正确；1 mol Cl2与足量的碱液反应转移1 mol电子，故甲装置中NaOH溶液每吸收0.1 mol Cl2，转移0.1 mol e－，B正确；用正十二烷萃取溴，由于正十二烷的密度小于水，所以含Br2的有机层在上层，C错误；由于正十二烷的沸点大于溴的沸点，所以用丙装置进行蒸馏，先收集到的是Br2‎ ‎，D正确。‎ ‎13．(2020·湖北调研)常温下，在新制氯水中滴加NaOH溶液，溶液中水电离出来的c水(H＋)的对数与NaOH溶液体积之间的关系如图所示。下列推断正确的是(　D　)‎ A．用pH试纸测定E点对应的溶液，其pH＝3‎ B．F、H点对应的溶液中都存在c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)‎ C．加水稀释H点对应的溶液，溶液的pH增大 D．G点对应的溶液中c(Na＋)>c(Cl－)>c(ClO－)>c(OH－)>c(H＋)‎ ‎[解析]　E点溶液为氯水、具有漂白性，会使pH试纸褪色，不能用pH试纸测定E点对应的溶液的pH，A项错误；根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)＋c(OH－)，F点对应的溶液中含有次氯酸钠、氯化钠和次氯酸，H点对应的溶液中含有次氯酸钠、氯化钠和氧氧化钠，尽管溶液中由水电离出的c水(H＋)相等，但溶液中溶质的浓度不等，溶液的pH不等，因此c(H＋)≠c(OH－)，F点对应溶液呈中性，H点对应溶液呈碱性，因此H点对应的溶液中不存在c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)，B项错误；加水稀释H点对应的溶液，溶液的碱性减弱，pH减小，C项错误；G点对应的溶液为次氯酸钠和氯化钠的混合溶液，且二者的物质的量浓度相等，水的电离程度最大，次氯酸钠水解，溶液显碱性，c(Na＋)>c(Cl－)>c(ClO－)>c(OH－)>c(H＋)，D项正确。‎ ‎14．(2020·浙江宁波月考)实验室中用如图所示装置制取纯净的无水CuCl2(部分仪器和夹持装置已略去)。下列说法正确的是(　D　)‎ A．装置B中试剂可以是碳酸钠溶液，目的是除去Cl2中的HCl B．实验过程中，硬质玻璃管中产生大量蓝色的烟 C．打开分液漏斗旋塞，让浓盐酸缓慢滴下，一段时间后浓盐酸难以滴下，肯定是玻璃纤维处堵塞 D．实验时，应该先加热装置A，再加热装置D ‎[解析]　本题考查无水CuCl2的制备，涉及氯气的制备、除杂、干燥和尾气处理。应用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，A项错误；铜与氯气反应，产生棕黄色的烟，B项错误；分液漏斗中液体难以滴下，可能是玻璃纤维处堵塞，还有可能是反应产生气体使烧瓶中压强大于分液漏斗中压强导致液体无法滴下，C项错误；应先点燃装置A处酒精灯，至产生的氯气充满整个体系时，再点燃装置D处酒精灯，D项正确。‎ ‎15．(2020·新题预测)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探究实验，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。 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(答案合理即可) ‎ ‎[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 ℃‎；三氯化铁在‎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下列反应，12FeCl2＋3O22Fe2O3＋8FeCl3、4FeCl2＋3O22Fe2O3＋4Cl2，该化学小组选用下图部分装置(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为A→ D→B→F→D →E。‎ ‎(3)假设加热装置中完全反应，则反应后剩余固体的化学式是 Fe2O3 。请设计实验方案验证你的假设 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)简述将F中的固体配成溶液的操作方法 先把F中的固体溶解于浓盐酸中，然后加水稀释 。‎ ‎[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)：‎ 试管标号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎0.20 mol·L－1‎ KI溶液/mL ‎1.0‎ ‎1.0‎ ‎1.0‎ ‎1.0‎ KClO3(s)/g ‎0.10‎ ‎0.10‎ ‎0.10‎ ‎0.10‎ ‎6.0 mol·L－1‎ H2SO4溶液/mL ‎0‎ ‎3.0‎ ‎6.0‎ ‎9.0‎ 蒸馏水/mL ‎9.0‎ ‎6.0‎ ‎3.0‎ ‎0‎ 实验现象 ‎①该组实验的目的是 探究其他条件相同时，酸度对反应产物的影响 。‎ ‎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　ClO＋6I－＋6H＋===Cl－＋3I2＋3H2O　。‎ ‎[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；除去水蒸气，③中导管改为长进短出；氯气和金属铁反应，④中试管口加一出气导管。‎ ‎(2)A为O2的发生装置，制得的氧气中含有水蒸气，由于三氯化铁极易水解，因此需要对制得的氧气进行干燥，故先通过盛有碱石灰的D干燥，氯化亚铁与氧气反应的产物为Fe2O3、FeCl3、Cl2，通过F冷却可以收集到FeCl3，生成的氯气用装置E吸收，F、E之间再加D装置防止E中的水蒸气进入F。‎ ‎(3)验证Fe2O3的实验操作为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)F中的固体为FeCl3，配制FeCl3溶液，要抑制FeCl3的水解。‎ ‎(5)①四组实验中，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－，ClO→Cl－，得6e－，根据得失电子守恒，I－、ClO的化学计量数分别为6、1，可得：6I－＋ClO―→3I2＋Cl－，再根据电荷守恒和原子守恒配平离子方程式为ClO＋6I－＋6H＋===Cl－＋3I2＋3H2O。‎