备战2021 高考化学 考点19 富集在海水中的元素—卤素（解析版）

备战2021 高考化学 考点19 富集在海水中的元素—卤素（解析版）

考点 19 富集在海水中的元素——卤素 一、氯气 1．物理性质 当发生氯气泄漏时，人应向高处、逆风方向躲避。氯气的物理性质如下表： 颜色 状态 气味 密度 毒性 溶解性 黄绿色 气态 刺激性 比空气大 有毒 可溶于水 2．化学性质 （1）与金属反应 反应现象 化学方程式 Na+Cl2 剧烈燃烧，黄色火焰，大量白烟 2Na+Cl2 2NaCl Fe+Cl2 剧烈燃烧，棕褐色烟 2Fe+3Cl2 2FeCl3 Cu+Cl2 剧烈燃烧，棕色烟，加水，溶液呈蓝绿色 Cu+Cl2 CuCl2 （2）与非金属反应（氢气） ①点燃：H2+Cl2 2HCl。 现象：H2 在 Cl2 中能安静地燃烧，产生苍白色火焰，瓶口有白雾。 ②光照：H2+Cl2 2HCl。 现象：发生爆炸，瓶口有白雾。 （3）与 H2O 反应 化学方程式：Cl2+H2O HCl+HClO。 （4）与碱液反应 ①与 NaOH 溶液反应：Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O（实验室制 Cl2 时尾气处理原理） ②与 Ca(OH)2 反应生成漂白粉 制取反应原理：2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 漂白粉的主要成分：CaCl2 和 Ca(ClO)2，有效成分 Ca(ClO)2。 漂白反应原理：Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3↓+2HClO。 （5）与还原性物质反应 ①与 KI 反应：Cl2+2KI 2KCl+I2。 ②与 FeCl2 反应：Cl2+2FeCl2 2FeCl3。 ③与 SO2+H2O 反应：Cl2+SO2+2H2O H2SO4+2HCl。 Cl2 与碱、水的歧化反应：Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O，1 mol Cl2 与足量 NaOH 反应转移电子数 为 NA；由于 Cl2+H2O HCl+HClO，是可逆反应，1 mol Cl2 溶于水转移电子数小于 NA。ClO－类似于 3NO ， 酸性环境氧化性增强，但 ClO－又不同于 NO－ 3 ，其在任何环境都体现氧化性，如 ClO－与 I－、Fe2+无论酸性环 境还是碱性环境均不能大量共存。 二、氯气的制法 1．氯气的实验室制法 （1）反应原理 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O MnO2 也可用 KMnO4、K2Cr2O7 等氧化剂代替，如：2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。 （2）实验装置 ①发生装置：用分液漏斗、圆底烧瓶等组装的固液加热型制气装置。 ②净化装置：饱和食盐水除去 Cl2 中的 HCl 气体，浓硫酸除去 Cl2 中的水蒸气。 ③收集装置：向上排空气法或排饱和食盐水法。 ④尾气处理：用 NaOH 溶液吸收多余的 Cl2，以防 Cl2 污染空气。 （3）验满方法 ①将湿润的淀粉−碘化钾试纸靠近收集 Cl2 的集气瓶瓶口，若观察到试纸立即变蓝，则证明已收集满。 ②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，若观察到试纸先变红后褪色，则证明已收集满。 ③根据氯气的颜色判断是否收集满：若观察到整个集气瓶中充满黄绿色的气体，则证明已收集满。 实验室制取氯气的注意事项 （1）为了减少制得的 Cl2 中 HCl 的含量，加热时温度不宜过高，以减少 HCl 的挥发。 （2）制取时一定要注意反应条件是“浓盐酸”和“加热”，一旦浓盐酸变为稀盐酸，反应将不再发生。 （3）尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收 Cl2，因为澄清石灰水中 Ca(OH)2 浓度小，吸收不完全。工 业上常采用石灰乳来吸收 Cl2。 2．氯气的工业制法 工业上制氯气通常采用电解饱和食盐水的方法。 制备原理：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑。 三、次氯酸、次氯酸盐 1．次氯酸：HClO 的结构式为 H—O—Cl(氧处于中心)，电子式为 。 （1）弱酸性：一元弱酸，酸性比碳酸还弱。 （2）不稳定性：次氯酸见光易分解：2HClO 2HCl+O2↑，因此次氯酸要现用现配，保存在棕色 试剂瓶中。 （3）强氧化性：能使有色布条褪色，用作消毒剂、漂白剂。HClO 和 ClO−都具有强氧化性：无论酸性、 碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应。 如硫酸亚铁溶液遇漂白粉发生反应：2Fe2++5ClO−+5H2O 2Fe(OH)3↓+Cl−+4HClO； 漂白粉遇亚硫酸盐发生反应：Ca2++ClO−+ 2 3SO  Cl−+CaSO4↓。可用于杀菌、消毒；漂白有色物质。 2．漂白粉： （1）成分：主要成分是 CaCl2 和 Ca(ClO)2，属于混合物，有效成分是 Ca(ClO)2。 （2）制取原理：2Cl2 +2Ca(O H) 2 CaCl2 +Ca (ClO ) 2 +2H2O。 （3）化学性质：水溶液呈碱性，具有强氧化性。 （4）漂白原理：Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3↓+2HClO。 （5）久置失效原理：Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3+2HClO、2HClO 2HCl+O2↑，必须密封保 存。 说明： 氯气用于杀菌消毒时，起作用的是 HClO，而 HClO 不稳定，难以保存。所以在工业上用 Cl2 与石灰乳 反应制成漂白粉，便于贮存和运输。 3．Cl－的检验： ，含 Cl－。 注意：检验卤素离子时加入稀硝酸是为了防止 2 3CO  等离子的干扰。 四、卤素单质性质的递变性、相似性和特殊性 1．物理性质： Br2 是一种深红棕色液体，易挥发；I2 是一种紫黑色固体，易升华。 Br2 溶解在水中的颜色是黄色→橙色，I2 溶解在水中的颜色是深黄色→褐色， Br2 溶解在 CCl4 中的颜色是橙色→橙红色，I2 溶解在 CCl4 中的颜紫色→深紫色。 物理性质的递变性： 2．化学性质相似性： （1）都能与大多数金属反应：2Fe+3Br2 2FeBr3；I2+Fe FeI2； （2）都能与 H2 反应：H2+X2 2HX； （3）都能与 H2O 反应：X2+H2O HX+HXO(F2 例外)； （4）都能与碱液反应：X2+2NaOH NaX+NaXO+H2O(F2 例外)。 3．卤素互化物： 由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如 IBr、ICl、BrF3、ClF3。 卤素互化物与卤素单质的性质相似，有较强的氧化性，如能与金属、H2O、NaOH 等反应： 2IBr+2Mg MgBr2+MgI2。 注意： 卤素互化物中，非金属性弱的元素显正价，如：ICl 中，I 显+1 价，Cl 显－1 价，所以卤素互化物与水或 碱的反应一般属于非氧化还原反应： IBr+H2O HBr+HIO， IBr+2NaOH NaBr+NaIO+H2O。 4．拟卤素： 有些多原子分子与卤素单质性质相似，其阴离子与卤素阴离子性质相似。如：氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧 氰(OCN)2。解答这类题目时可用换元法，如把(SCN)2 当作 X2，把 SCN－当作 X－。 5．卤素单质氧化性强弱的实验探究方法 （1）卤素单质间的置换。 ①将 Cl2 通入 NaBr 溶液中发生反应：Cl2+2NaBr Br2+2NaCl。说明氧化性：Cl2 >Br2。 ②将溴水滴入 KI淀粉溶液中，溶液变成蓝色，发生反应：Br2+2KI I2+2KBr。说明氧化性：Br2>I2。 （2）与氢气化合的难易程度，越易化合，则氧化性越强。 H2 与 Cl2 的混合气体光照爆炸；H2 与 Br2 的混合气体加热才能反应；H2 与 I2 反应很困难。 说明氧化性：Cl2>Br2>I2。 （3）氢化物的稳定性。 利用 HCl、HBr、HI 的热稳定性来判断元素非金属性的强弱；HCl、HBr、HI 的热稳定性越来越差，说 明元素的非金属性：Cl>Br>I。 6．卤素离子的检验方法 （1）AgNO3 溶液——沉淀法 未知液 生成 , Cl , Br , I         白色沉淀 表明含有 淡黄色沉淀 表明含有 黄色沉淀 表明含有 （2）置换——萃取法 未知液 有机层呈 , Br , I      红棕色或橙红色 表明含有 紫色、浅紫色或紫红色 表明含有 （3）氧化——淀粉法检验 I− 未知液 蓝色溶液，表明含有 I− 考向一 氯气的性质 典例 1 Cl2 是一种重要的工业原料，液氯储存区贴有的说明卡如表所示： 包装 钢瓶 储运要求 远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质；设置氯气检测仪 泄漏处理 NaOH、NaHSO3 溶液吸收 下列解释事实的方程式不正确的是 A．电解饱和食盐水制取 Cl2：2Cl－＋2H2O===== 电解 2OH－＋H2↑＋Cl2↑ B．氯气用于自来水消毒：Cl2＋H2O 2H＋＋Cl－＋ClO－ C．浓氨水检验泄露的氯气，产生白烟：8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2 D．氯气“泄漏处理”中 NaHSO3 溶液的作用：HSO－ 3 ＋Cl2＋H2O===SO2－ 4 ＋3H＋＋2Cl－ 【解析】电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠，离子方程式为 2Cl－＋2H2O===== 电解 2OH－＋H2↑＋ Cl2↑，故 A 正确；HClO 为弱酸，不能完全电离，离子方程式为 Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO，故 B 错误； 氯气具有强氧化性，可氧化氨气为氮气，同时生成氯化铵，方程式为 8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2，故 C 正 确；Cl2 与 NaHSO3 发生氧化还原反应生成 SO2－ 4 ，反应的离子方程式为 HSO－ 3 ＋Cl2＋H2O===SO2－ 4 ＋3H＋＋ 2Cl－，故 D 正确。 【答案】B 1．分别向盛有 Cl2 的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种，经过振荡，现象如图所示，则甲、 乙、丙中注入的液体分别是 ①AgNO3 溶液 ②NaOH 溶液 ③水 A．①②③ B．②①③ C．③②① D．①③② 【答案】B 【解析】甲中气体和溶液都无色，说明不存在氯气，是加入 NaOH 溶液；乙中气体无色且溶液中出现白 色浑浊，说明不存在氯气且溶液中生成了白色沉淀，是加入 AgNO3 溶液；丙中气体和溶液都呈浅黄绿色， 说明存在氯气分子，是加入水。 归纳拓展 1．高考常考的含氯化合物 近几年高考对含氯化合物的考查，不仅仅局限于 HClO 和 NaClO、Ca(ClO)2 等，还涉及 ClO2、NaClO3、 NaClO2、KClO3 等物质。 （1）＋1 价的 HClO 、NaClO 和 Ca(ClO)2 ＋1 价的含氯化合物一般具有很强的氧化性和漂白性，是常用的强氧化剂或漂白剂。 如 Ca(ClO)2＋4HCl(aq)=== CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O； 2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO2－ 4 ＋3Cl－＋5H2O (FeO2－ 4 ——强氧化剂)。 （2）＋4 价的 ClO2 ClO2 是一种新型净水剂，具有很强的氧化性，如 2ClO2＋Na2O2=== 2NaClO2＋O2↑ （3）＋5 价的 NaClO3、KClO3 ＋5 价的氯元素具有较强的氧化性，是常用的氧化剂。 如 KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O； 2KClO3=====MnO2 △ 2KCl＋3O2↑。 2．有效氯含量 有效氯含量的实质是指每克的含氯化合物中所含氧化态氯的氧化能力相当于多少克氯气的氧化能 力。其本质是氧化还原反应的电子得失守恒。 如 ClO2 有效氯含量的计算方法如下，设 ClO2 的有效氯含量为 x，则 1 g 67.5 g·mol－1×5＝ x 71 g·mol－1×2， x≈2.63 g。 考向二 氯水的性质和变化 典例 2 下列关于氯水的叙述正确的是 ①新制氯水中只含 Cl2 和 H2O ②新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色 ③氯水光照时有气泡冒 出，该气体为 Cl2 ④氯水放置数天后，溶液的酸性将减弱 ⑤新制氯水呈黄绿色，久置氯水呈无色 ⑥ 新制氯水漂白作用强，久置氯水无漂白作用 A.①③④ B.②③④ C.③⑤⑥ D.②⑤⑥ 【解析】新制氯水中还含有 HClO、H+、Cl等，①错误；新制氯水中含有盐酸和次氯酸，其中盐酸能使 蓝色石蕊试纸变红，次氯酸具有漂白性能使试纸的红色褪去，②正确；氯水光照时有气泡冒出，是因为生 成的 HClO 见光分解，产生氯化氢和氧气，③错误；氯水放置数天后，由于次氯酸见光易分解生成 HCl，故 久置的氯水为 HCl 的溶液，酸性增强，④错误；因新制氯水中含有氯气，所以新制氯水呈黄绿色，久置氯 水中无氯气，所以呈无色，故⑤正确；新制氯水中有 HClO，而久置氯水中无 HClO，⑥正确。故答案选 D 项。 【答案】D 2．在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，下列叙述正确的是 A．再通入少量氯气， (H ) (ClO ) c c   减小 B．通入少量 SO2，溶液漂白性增强 C．加入少量的碳酸氢钠粉末，pH 增大，溶液漂白性增强 D．光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱 【答案】C 【解析】饱和氯水不能再溶解 Cl2，各成分的浓度不变，A 错误；SO2+Cl2+2H2O 2HCl+H2SO4， Cl2+H2O H++Cl−+HClO 的平衡左移，HClO 浓度降低，漂白性减弱，B 错误；加入少量 NaHCO3 粉末， 消耗 H+，使上述平衡正向移动，HClO 的浓度增大，C 正确；光照过程中 HClO 分解，生成 O2 和 HCl， 溶液中的离子浓度增大，导电性增强，D 错误。 氯水的多种成分与多种性质的对应关系 1．氯水的成分——三分四离 氯水中存在三个平衡： （1）Cl2+H2O HCl+HClO，（2）HClO H++ClO−，（3）H2O H++OH−。 根据可逆反应的特点，即可得出新制氯水中存在的各种微粒。 2．氯水的多重性质 新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质： ①Cl2 的强氧化性；②HCl 的强酸性；③HClO 的强氧化性、弱酸性；④Cl−的性质。 在不同的反应中，新制氯水中起作用的成分不同。 考向三 氯气制备与性质实验考查 典例 3 下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是 A．用装置甲制取氯气 B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢 C．用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液 D．用装置丁蒸干氯化锰溶液制 MnCl2·4H2O 【解析】A 项，利用 MnO2 和浓盐酸制氯气，需要加热，故无法达到实验目的；B 项，洗气装置气体应 该是“长进短出”，且 Cl2 和 HCl 都能与 NaHCO3 溶液反应，应用饱和食盐水除去 Cl2 中的 HCl，故无法达到 实验目的；C 项，MnO2 不溶于水，MnCl2 能溶于水，因此可以用过滤法分离，故能达到实验目的；D 项， 加热蒸干时 MnCl2 会发生水解：MnCl2＋2H2O Mn(OH)2↓＋2HCl↑，无法制得 MnCl2·4H2O，故无法达 到实验目的。 【答案】C 3．如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(加热及夹持装置已略)。 （1）制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，相应的化学方程式为 。 （2）装置 B 中饱和食盐水的作用是 。同时装置 B 亦是安全瓶，当 C 中发生堵塞时，B 中的现象为 。 （3）装置 C 的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，因此 C 中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入的物质为 (填字 母)。 选项 a b c d Ⅰ 干燥的有色布条 干燥的有色布条 湿润的有色布条 湿润的有色布条 Ⅱ 碱石灰 硅胶 浓硫酸 无水氯化钙 Ⅲ 湿润的有色布条 湿润的有色布条 干燥的有色布条 干燥的有色布条 （4）设计装置 D、E 的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向 D 中缓慢通入一定量的氯气时，可以看 到无色溶液逐渐变为 色，说明氯的非金属性大于溴的。 （5）打开活塞，将装置 D 中少量溶液滴入装置 E 中，振荡。观察到的现象是 。 （ 6 ） 装 置 F 中 用 足 量 的 Na2SO3 溶 液 吸 收 多 余 的 氯 气 ， 试 写 出 相 应 的 离 子 反 应 方 程 式： 。 【答案】（1）MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O （2）除去 Cl2 中的 HCl B 中长颈漏斗中液面上升，形成水柱 （3）d （4）黄 （5）E 中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色 （6） 2 3SO  +Cl2+H2O 2 4SO  +2Cl−+2H+ 【解析】（1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水。 （2）饱和食盐水可吸收 HCl，装置 B 中饱和食盐水的作用是除去 Cl2 中的 HCl；若装置 C 堵塞，B 中压 强增大，长颈漏斗中液面会上升，形成水柱。 （3）装置 C 的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性，则可通 过将 Cl2 依次通入湿润的有色布条、干燥剂、干燥的有色布条来验证氯气的漂白性。Ⅱ中应放固体干燥 剂，所以选 d。 （4）当向 D 中缓慢通入少量氯气时，Cl2+2NaBr Br2+2NaCl，所以可以看到无色溶液逐渐变为黄色。 （5）打开活塞，将装置 D 中含溴单质的少量溶液加入含碘化钾和苯的装置 E 中，溴单质和碘化钾反应 生成碘单质，碘单质溶于苯呈紫红色，振荡后观察到的现象：E 中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色。 （6）Cl2 具有氧化性，可将 2 3SO  氧化为 2 4SO  。 考向四 卤离子的检验 典例 4 下列能够检验出 KI 中是否含有 Br－的实验是 A．加入足量的新制氯水，溶液变色则有 Br－ B．加入酸性 KMnO4 溶液，观察溶液颜色是否褪去 C．加入少量的碘水，再加入 CCl4 振荡，有机层有色，则有 Br－ D．加入足量 FeCl3 溶液，用 CCl4 萃取后，取无色的水层并加入 AgNO3 溶液，有淡黄色沉淀生成，则 含有 Br－ 【解析】A 项，在 KI 中加入足量新制氯水，也会置换出单质碘而使溶液变色，故不能确定是否含有 Br－；B 项，Br－和 I－均能使酸性 KMnO4 溶液褪色；C 项，加入少量的碘水，再加入 CCl4 振荡，有机层是萃 取 I2 而显色，并没有 Br2 产生。 【答案】D 4．甲、乙、丙三种溶液各含有一种 X－(X－为 Cl－、Br－或 I－) 离子，向甲中加淀粉溶液和氯水，则溶液 变为橙色，再加乙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有 A．Br－、Cl－、I－ B．Br－、I－、Cl－ C．I－、Br－、Cl－ D．Cl－、I－、Br－ 【答案】A 【解析】甲、乙、丙三种溶液中各有一种 X－（X－为 Cl－、Br－、I－ ）离子，向甲中加入淀粉溶液和氯水， 溶液变为橙色，二者发生置换反应，说明甲中含有 Br－，再加乙溶液，颜色无明显变化，说明加入的物质和 溴不反应，则为 Cl－，则说明甲中含有 Br－，乙中含有 Cl－，丙中含有 I－，A 符合题意。 答案选 A。 1．下列有关工业制备的说法正确的是 A．从海水中可以得到 NaCl，电解 NaCl 溶液可得到金属钠 B．工业上利用 Cl2 与澄清石灰水为原料制备漂白粉 C．由于海水中碘离子浓度很低，工业上是从海产品（如海带等）中提取碘 D．工业上制备盐酸是利用 Cl2 与 H2 光照化合后再溶于水而制得 【答案】C 【解析】A．海水晒盐得到 NaCl，通过电解熔融 NaCl 可制备 Na，电解 NaCl 溶液不能得到金属钠，故 A 错误；B.因氢氧化钙在水中的溶解度较小，为提高漂白粉的产量，工业上利用 Cl2 与石灰乳反应来制备漂白 粉，故 B 错误；C.由于海水中碘离子浓度很低，工业上一般从海产品（如海带等）中提取碘，故 C 正确； D.由于 Cl2 与 H2 光照化合会发生爆炸性反应，所以工业上制盐酸通常将氢气在氯气中燃烧化合后，再溶于 水制得盐酸，故 D 错误；答案选 C。 2．NaCl 是一种化工原料，可以制备一系列物质。下列说法正确的是 A．25℃，NaHCO3 在水中的溶解度比 Na2CO3 的大 B．石灰乳与 Cl2 的反应中，Cl2 既是氧化剂，又是还原剂 C．常温下干燥的 Cl2 能用钢瓶贮存，所以 Cl2 不与铁反应 D．图 4 所示转化反应都是氧化还原反应 【答案】B 【解析】A、25 ℃，NaHCO3 在水中的溶解度比 Na2CO3 的小，A 项错误； B、石灰乳与 Cl2 的反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，只有氯元素化合价发生变化，Cl2 既是氧化剂，又是还 原剂，B 项正确；C、常温下 Cl2 不与铁反应，加热条件下则可以反应，C 项错误；D、图中所示转化反应中 生成 NaHCO3、Na2CO3 的反应都是非氧化还原反应，D 项错误。答案选 B。 3．下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是 A．用装置甲灼烧碎海带 B．用装置乙过滤海带灰的浸泡液 C．用装置丙制备用于氧化浸泡液中 I−的 Cl2 D．用装置丁吸收氧化浸泡液中 I−后的 Cl2 尾气 【答案】B 【解析】A、灼烧碎海带应用坩埚，A 错误；B、海带灰的浸泡液用过滤法分离，以获得含 I-的溶液，B 正 确；C、MnO2 与浓盐酸常温不反应，MnO2 与浓盐酸反应制 Cl2 需要加热，反应的化学方程式为 MnO2+4HCl （浓） MnCl2+Cl2↑+2H2O，C 错误；D、Cl2 在饱和 NaCl 溶液中溶解度很小，不能用饱和 NaCl 溶液 吸收尾气 Cl2，尾气 Cl2 通常用 NaOH 溶液吸收，D 错误；答案选 B。 4．Mg 与 Br2 反应可生成具有强吸水性的 MgBr2，该反应剧烈且放出大量的热。实验室采用如图装置制备无 水 MgBr2。下列说法错误的是 A．a 为冷却水进水口 B．装置 A 的作用是吸收水蒸气和挥发出的溴蒸气 C．实验时需缓慢通入 N2，防止反应过于剧烈 D．不能用干燥空气代替 N2，因为副产物 MgO 会阻碍反应的进行 【答案】B 【解析】A．冷凝管起到冷凝回流的作用，冷凝管内冷凝水的方向为下进上出，则 a 为冷却水进水口，故 A 正确；B．MgBr2 具有较强的吸水性，制备无水 MgBr2，需要防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶，则装置 A 的作用是吸收水蒸气，但无水 CaCl2 不能吸收溴蒸气，故 B 错误； C．制取 MgBr2 的反应剧烈且放出大量的 热，实验时利用干燥的氮气将溴蒸气带入三颈烧瓶中，为防止反应过于剧烈，实验时需缓慢通入 N2，故 C 正确；D．不能用干燥空气代替 N2，空气中含有的氧气可将镁氧化为副产物 MgO 会阻碍反应的进行，故 D 正确；答案选 B。 5．已知 4KMnO 与浓盐酸在常温下能反应产生 2Cl 。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气， 并与金属反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是（ ） A．①处和②处 B．只有②处 C．只有②处和③处 D．②处、③处和④处 【答案】D 【解析】① 4KMnO 与浓盐酸在常温下反应产生 2Cl ，①正确；②浓盐酸易挥发，生成的氯气中混有 HCl 和 水蒸气，应通入盛有饱和食盐水的洗气瓶除去 HCl ， 2Cl 会与 NaOH 溶液反应，故不能选择氢氧化钠溶液， ②错误；③用浓硫酸干燥氯气，导管应长进短出，③错误；④氯气与金属在试管中反应，若用单孔塞，容 易造成试管内压强过大，且导管应伸到试管底部，④错误。综上，答案选 D。 6．关于下列消毒剂的有效成分的分析错误．．的是 A．双氧水 B．漂白粉 C．滴露 D．强氯精 有效成分 H2O2 Ca(ClO)2 分析 可与 NaClO 发生反应 可用 Cl2 与 Ca(OH)2 制备 分子式为 C8H9OCl 分子中有2种环境 的碳原子 【答案】D 【解析】A．H2O2 可与 NaClO 发生反应：H2O2＋ClO－=Cl－＋O2↑＋H2O，故 A 正确；B．可用 Cl2 与 Ca(OH)2 制备 Ca(ClO)2：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，故 B 正确；C．由结构简式 可得：分子式 为 C8H9OCl，故 C 正确； D． 分子有三个对称轴，分子中只有一种环境的碳，故 D 错误；故选 D。 7．下列有关实验室氯气的制备、收集、性质检验及尾气处理的装置中，错误的是( ) A．制备 Cl2 B．收集 Cl2 C．验证 Cl2 具有氧化性 D．吸收 Cl2 尾气 【答案】A 【解析】A．用 MnO2 和浓盐酸在加热条件下反应可制备出氯气，反应时，浓盐酸盛放在分液漏斗中，分液 漏斗是带旋塞的，图中的漏斗没有旋塞，A 项错误；B．收集氯气可采用向上排空气法或排饱和食盐水法， 饱和食盐水可以降低氯气在水中的溶解，并且一定要注意由短管进气，B 项正确；C．氯气可将 KI 溶液中 的 I氧化为碘单质，从而使淀粉变蓝，因此该装置可用于验证氯气的氧化性，C 项正确；D．氯气有毒，可 以利用 NaOH 溶液对其进行吸收，D 项正确；答案选 A。 8．某小组比较 Cl、Br、I 的还原性，实验如下： 实验 1 实验 2 实验 3 装置 现象 溶液颜色无明显变化； 把蘸浓氨水的玻璃棒 靠近试管口，产生白烟 溶液变黄；把湿 KI 淀 粉试纸靠近试管口，变 蓝 溶液变深紫色；经检 验溶液含单质碘 下列对实验的分析不合理．．．的是 A．实验 1 中，白烟是 NH4Cl B．根据实验 1 和实验 2 判断还原性：Br＞Cl C．根据实验 3 判断还原性：I＞Br D．上述实验利用了浓 H2SO4 的强氧化性、难挥发性等性质 【答案】C 【解析】实验 1，试管口挥发出的氯化氢气体与浓氨水挥发出的氨气反应生成白烟氯化铵，故 A 合理；实验 1 溶液颜色无明显变化说明浓硫酸不能氧化氯离子，实验 2 溶液变黄说明浓硫酸能氧化溴离子，所以判断还 原性：Br＞Cl，故 B 合理；②中溶液含有浓硫酸和溴单质，加入碘化钠生成碘单质，可能是浓硫酸把碘离 子氧化为碘单质，不能得出还原性 I＞Br的结论，故 C 不合理；实验 1 体现浓硫酸的难挥发性、实验 2 体 现浓硫酸的氧化性，故 D 合理；选 C。 9．Cl2O 是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与有 机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。制取 Cl2O 的装置如图所示。 已知：Cl2O 的熔点为116℃，沸点为 3.8℃，Cl2 的沸点为34.6℃；HgO+2Cl2=HgCl2+Cl2O 下列说法不正确的是（ ） A．装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸 B．通入干燥空气的目的是将生成的 Cl2O 稀释减少爆炸危险 C．从装置⑤中逸出气体的主要成分是 Cl2O D．装置④与⑤之间不用橡皮管连接，是为了防止橡皮管燃烧和爆炸 【答案】C 【解析】A. 制取 Cl2O 需要干燥纯净的氯气，所以②③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸，以保证 进入④的 Cl2 中无水，A 正确；B. 高浓度的 Cl2O 易爆炸，所以通入干燥空气可以将生成的 Cl2O 进行稀释， 以减少爆炸危险，B 正确；C. 由物质的沸点可知，装置⑤用液氨降温冷却分离出 Cl2O，逸出的气体是空气 及过量 Cl2，C 错误；D. Cl2O 与有机物接触会发生燃烧并爆炸，则装置④与⑤之间不能用橡皮管连接，是为 了防止橡皮管燃烧和爆炸，D 正确；故合理选项是 C。 10．某研究小组为了探究 NaClO 溶液的性质，设计了下列实验，并记录实验现象。 实验装置 实验序号 滴管试剂 试管试剂 实验现象 ① 0.2 mol/L NaClO 溶液 饱和 Ag2SO4 溶液 产生白色沉淀 ② CH3COOH 溶液 光照管壁有无色气泡 ③ 0.2mol/LFeSO4 酸性溶液和 KSCN 溶液 溶液变红 ④ 0.2mol/L 的 AlCl3 溶液 产生白色沉淀 则以下判断不正确的是 A．实验①：发生的反应为 Ag++ClO-+H2O=AgCl↓+2OH- B．实验②：无色气体为 O2 C．实验③：还原性强弱顺序 Fe2+＞Cl- D．实验④：ClO-与 Al3+的水解相互促进 【答案】A 【解析】A、根据水解原理可知 NaClO 溶液与饱和 Ag2SO4 溶液反应：2Ag++2ClO-+H2O＝Ag2O↓+2HClO， A 错误；B、醋酸酸性大于次氯酸，所以 NaClO 溶液与 CH3COOH 溶液反应生成次氯酸，次氯酸光照分解 成氧气，B 正确；C、ClO-具有氧化性，Fe2+具有还原性，被氧化为 Fe3+，遇 KSCN 溶液，溶液变红，所以 还原性 Fe2+＞Cl-，C 正确；D、NaClO 溶液水解显碱性，AlCl3 溶液水解显酸性，二者混合相互促进水解，D 正确；答案选 A。 11．I－具有还原性，含碘食盐中的碘元素主要以 KIO3 的形式存在，I－、I2、IO3 －在一定条件下可发生如图转 化关系。下列说法不正确的是 A．用淀粉－KI 试纸和食醋可检验食盐是否加碘 B．由图可知氧化性的强弱顺序为 C12＞IO3 －＞I2 C．生产等量的碘，途径 I 和途径Ⅱ转移电子数目之比为 2：5 D．途径Ⅲ反应的离子方程式：3C12+I－+3H2O=6C1－+IO3 －+6H+ 【答案】C 【解析】 A. 碘食盐中的碘元素主要以 KIO3 的形式存在，IO3 －和 I－在酸性条件下可生成 I2，I2 遇淀粉变蓝，A 正确； B. 由图途径Ⅲ可知，Cl2 可将 I－氧化为 IO3 －，氧化性 Cl2＞IO3 －，途径Ⅱ可知 IO3 －可被还原为 I2，氧化性为 IO3 －＞I2，则氧化性的强弱顺序为 Cl2＞IO3 －＞I2，B 正确； C. 生产 1mol 碘，途径 I 中1 价碘转变为 0 价碘，需要转移 2mol 电子，途径Ⅱ中+5 价碘转变为 0 价碘，需 要转移 10mol 电子，故转移电子数目之比为 1：5，C 错误； D. 途径Ⅲ中 Cl2 可将 I－氧化为 IO3 －，而氯气被还原为 Cl－，根据得失电子守恒和质量守恒，反应的离子方 程式为：3Cl2+I－+3H2O=6Cl－+IO3 －+6H+，D 正确；答案选 C。 12．ClO2 与 Cl2 的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图 1 装置（夹持 装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。 （1）仪器 D 的名称是____。安装 F 中导管时，应选用图 2 中的_____。 （2）打开 B 的活塞，A 中发生反应：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。为使 ClO2 在 D 中被稳 定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜____（填“快”或“慢”）。 （3）关闭 B 的活塞，ClO2 在 D 中被稳定剂完全吸收生成 NaClO2，此时 F 中溶液的颜色不变，则装置 C 的 作用是_____。 （4）已知在酸性条件下 NaClO2 可发生反应生成 NaCl 并释放出 ClO2，该反应的离子方程式为____，在 ClO2 释放实验中，打开 E 的活塞，D 中发生反应，则装置 F 的作用是______。 （5）已吸收 ClO2 气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ，加酸后释放 ClO2 的浓度随时间的变化如图 3 所示。若将其 用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是_______，原因是_________。 【答案】（1）锥形瓶 b （2） 慢 （3）吸收 Cl2 （4）4H＋+5ClO2 -=Cl－+4ClO2↑+2H2O 验证是否有 ClO2 生成 （5）稳定剂Ⅱ 稳定剂Ⅱ可以缓慢释放 ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度 【解析】 （1）根据仪器特征，仪器 D 的名称是锥形瓶；根据操作分析，F 装置应是 Cl2 和 KI 反应，所以应该长管进 气，短管出气，答案选 b。 （2）为使 ClO2 在 D 中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度要慢。 （3）F 装置中能发生 Cl2+2KI=2KCl+I2，碘遇淀粉变蓝，所以若 F 中溶液的颜色若不变，说明没有氯气，则 装置 C 的作用是吸收 Cl2。 （4）在酸性条件下 NaClO2 可发生反应生成 NaCl 并释放出 ClO2，根据化合价升降相等和电荷守恒以及原子 守恒配平，该反应的离子方程式为 4H＋+5ClO2 -=Cl－+4ClO2↑+2H2O；在 ClO2 释放实验中，打开 E 的活塞， D 中发生反应，则装置 F 的作用是验证是否有 ClO2 生成。 （5）根据图 3 可知，稳定剂Ⅱ可以缓慢释放 ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度，所以稳定剂Ⅱ好。 13．某化学兴趣小组设计装置，进行实验探究 KMnO4 与浓盐酸的反应。 [实验 1]设计如图 1 所示装置，并验证氯气的漂白性。 (1)高锰酸钾与浓盐酸的反应中，浓盐酸表现出的性质是_________；若实验中产生 2.24 L(标准状况)Cl2，设 NA 为阿伏加德罗常数的值，则转移的电子数为___________。 (2)利用装置 C 验证氯气是否具有漂白性，则装置中 I、II、III 处依次放入的物质可能是__________________。 [实验 2]设计如图 2 所示装置，左侧烧杯中加入 100 mL 由 2.00 mol·L－1 KMnO4 和 6 mol·L－1 H2SO4 组成的混 合溶液，右侧烧杯中加入 100 mL 5.00 mol·L－1 BaCl2 溶液，盐桥选择 KNO3 琼脂。 (3)若用 98%的浓硫酸(密度为 1.84 g·cm－3)配制 500 mL 6 mol·L－1 的稀硫酸时，除了需用到玻璃棒、烧杯、量 筒之外，还必须用到的玻璃仪器为____________；下列操作会导致所配溶液浓度偏小的是________(填字母)。 A．容量瓶内壁附有水珠却未干燥处理 B．加水定容时俯视刻度线 C．颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补足 D．稀释过程中有少量液体溅出烧杯外 (4)左侧烧杯中石墨电极上的电极反应式为________；盐桥中的 K＋移向____ (填“左”或“右”)侧烧杯的溶液中。 (5)实验发现，其他条件不变，改用 10.0 mol·L－1 H2SO4 时，生成氯气的速率比使用 6 mol·L－1 H2SO4 时快且 产生的气体体积更大，其可能的原因是______________________________。 【答案】（1）酸性、还原性 0.2NA （2）湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条 （3）500mL 容量瓶、胶头滴管 CD （4）MnO 4 +5e+8H+=Mn2++4H2O 左 （5）氢离子浓度大，KMnO4 的氧化性增强，反应速率快能氧化更多的氯离子 【解析】[实验 1](1)高锰酸钾和浓盐酸制备 Cl2 的化学方程式为 2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑ ＋8H2O，HCl 中有一部分 Cl 的化合价升高，生成了 Cl2，体现出了还原性；有一部分化合价没有变化，形 成了 KCl 和 MnCl2，体现出了酸性；根据化学方程式生成 5molCl2 转移 10mol 电子，若产生的了 2.24L 即 0.1molCl2，则转移的电子的物质的量为 0.2mol，其数目为 0.2NA； (2)装置 A 生成 Cl2，利用饱和食盐水除去 Cl2 中的 HCl，经过 B 装置的氯气中含有水蒸气，因此先经过湿润 的有色布条，再干燥，在经过干燥的有色布条；因此 I 为湿润的有色布条，Ⅲ为干燥的有色布条，Ⅱ为无水 氯化钙，用于干燥 Cl2； [实验 2](3)用浓硫酸配制一定物质的量浓度的硫酸时，量取浓硫酸时需要量筒，浓硫酸稀释时，需要烧杯和 玻璃棒；转移时，需要 500mL 容量瓶，定容时需要胶头滴管；因此还需要的玻璃仪器有 500mL 容量瓶、胶 头滴管；A．容量瓶内壁有水珠未干燥，对溶液中的硫酸的物质的量和溶液的体积均无影响，浓度不变，A 不符合题意；B．加水定容时，俯视刻度线，体积偏小，硫酸的浓度偏大，B 不符合题意；C．颠倒摇匀后， 凹液面低于刻度线又补加水，相当于稀释，所配溶液浓度偏小，C 符合题意；D．稀释过程中，有少量液体 溅出，则容量瓶溶液中的溶质减小，所配溶液浓度偏小，D 符合题意；答案选 CD； (4)利用原电池制备 Cl2，左侧加入的 KMnO4 和 H2SO4，KMnO4 得到电子转化为 Mn2＋，其电极反应式为 MnO4 －＋5e－＋8H＋=Mn2＋＋4H2O；在原电池中，阳离子向正极移动，左侧 KMnO4 得到电子发生还原反应，则左 侧的石墨电极为正极，则 K＋向左移动； (5)在一般情况下，酸性越强，氧化性越强；硫酸的浓度越大，氢离子浓度越大，高锰酸钾的氧化性越强， 化学反应速率越快，能氧化更多的氯离子。 1.（2020·新课标Ⅱ）化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料， 又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题： （1）氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图(a)所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许 ______离子通过，氯气的逸出口是_______(填标号)。 （2）次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，其电离平衡体系中各成分的组成分数 δ[δ(X)= c X c HClO +c ClO （ ） （ ） （ ） ，X 为 HClO 或 ClO−]与 pH 的关系如图(b)所示。HClO 的电离常数 Ka 值为 ______。 （3）Cl2O 为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的 HgO 和 Cl2 反应来制备，该反应为歧化反应(氧 化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备 Cl2O 的化学方程式为______。 （4）ClO2 常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为 NaClO2、NaHSO4、 NaHCO3 的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到 ClO2 溶液。上述过程中，生成 ClO2 的 反应属于歧化反应，每生成 1 mol ClO2 消耗 NaClO2 的量为_____mol；产生“气泡”的化学方程式为 ____________。 （5）“84 消毒液”的有效成分为 NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是______(用离子方程式表示)。工业 上是将氯气通入到 30%的 NaOH 溶液中来制备 NaClO 溶液，若 NaClO 溶液中 NaOH 的质量分数为 1%，则 生产 1000 kg 该溶液需消耗氯气的质量为____kg(保留整数)。 【答案】 （1）. Na+ （2）. a （3）. 10−7.5 2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O （4）. 1.25 NaHCO3+NaHSO4=CO2↑+Na2SO4+H2O （5）. ClO−+Cl−+2H+=Cl2↑+ H2O 203 【解析】 （1）电解饱和食盐水，反应的化学方程式为 2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑，阳极氯离子失电子发 生氧化反应生成氯气，氯气从 a 口逸出，阴极氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，产生 OH−与通过离 子膜的 Na+在阴极室形成 NaOH； (2) 由图 pH=7.5 时，c(HClO)=c(ClO−)，HClO 的 Ka= + c(H )c(ClO ) c(HClO) =c(H+)=10−7.5； (3) （3）Cl2 歧化为 Cl2O 和 Cl−，HgO 和氯气反应的方程式为：2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O； （4）5ClO2 －＋4H＋=4ClO2＋Cl－＋2H2O，每生成 1molClO2，消耗 NaClO2 为 1mol 54  =1.25mol；碳酸氢钠 和硫酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，方程式为：NaHCO3＋NaHSO4=Na2SO4＋H2O＋CO2↑； （5）“84”中的 NaClO、NaCl 和酸性清洁剂混合后发生归中反应，离子方程式为：ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋ H2O；设氯气为 xkg，则消耗的 NaOH 为 80 71 x kg，原氢氧化钠质量为 80 71 x +1000Kg×0.01，由 NaOH 质量守 恒：原溶液为 1000Kg−x，则 80 71 x Kg+1000Kg×0. 01=（1000Kg−x)×0.3，解得 x=203Kg。 2．（2020 全国 3 卷）氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部 分装置省略)制备 KClO3 和 NaClO，探究其氧化还原性质。 回答下列问题： (1)盛放 MnO2 粉末的仪器名称是________，a 中的试剂为________。 (2)b 中采用的加热方式是_________，c 中化学反应的离子方程式是________________，采用冰水浴冷却的 目的是____________。 (3)d 的作用是________，可选用试剂________(填标号)。 A．Na2S B．NaCl C．Ca(OH)2 D．H2SO4 (4)反应结束后，取出 b 中试管，经冷却结晶，________，__________，干燥，得到 KClO3 晶体。 (5)取少量 KClO3 和 NaClO 溶液分别置于 1 号和 2 号试管中，滴加中性 KI 溶液。1 号试管溶液颜色不变。2 号试管溶液变为棕色，加入 CCl4 振荡，静置后 CCl4 层显____色。可知该条件下 KClO3 的氧化能力 ____NaClO(填“大于”或“小于”)。 【答案】（1）圆底烧瓶 饱和食盐水 （2）水浴加热 Cl2+2OH−=ClO−+Cl−+H2O 避免生成 NaClO3 （3）吸收尾气(Cl2) AC （4）过滤 少量(冷)水洗涤 （5）紫 小于 【解析】 (1)根据盛放 MnO2粉末的仪器结构可知该仪器为圆底烧瓶；a 中盛放饱和食盐水除去氯气中混有的 HCl 气体； (2)根据装置图可知盛有 KOH 溶液的试管放在盛有水的大烧杯中加热，该加热方式为水浴加热；c 中氯气在 NaOH 溶液中发生歧化反应生成氯化钠和次氯酸钠，结合元素守恒可得离子方程式为 Cl2+2OHˉ=ClOˉ+Clˉ+H2O；根据氯气与 KOH 溶液的反应可知，加热条件下氯气可以和强碱溶液反应生成氯 酸盐，所以冰水浴的目的是避免生成 NaClO3； (3)氯气有毒，所以 d 装置的作用是吸收尾气(Cl2)； A．Na2S 可以将氯气还原成氯离子，可以吸收氯气，故 A 可选； B．氯气在 NaCl 溶液中溶解度很小，无法吸收氯气，故 B 不可选； C．氯气可以 Ca(OH)2 或浊液反应生成氯化钙和次氯酸钙，故 C 可选； D．氯气与硫酸不反应，且硫酸溶液中存在大量氢离子会降低氯气的溶解度，故 D 不可选； 综上所述可选用试剂 AC； (4)b 中试管为 KClO3 和 KCl 的混合溶液，KClO3 的溶解度受温度影响更大，所以将试管 b 中混合溶液冷却 结晶、过滤、少量(冷)水洗涤、干燥，得到 KClO3 晶体； (5)1 号试管溶液颜色不变，2 号试管溶液变为棕色，说明 1 号试管中氯酸钾没有将碘离子氧化，2 号试管中 次氯酸钠将碘离子氧化成碘单质，即该条件下 KClO3 的氧化能力小于 NaClO；碘单质更易溶于 CCl4，所以 加入 CCl4 振荡，静置后 CCl4 层显紫色。 3．[2019 新课标Ⅰ] 固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课 题。下图为少量 HCl 气体分子在 253 K 冰表面吸附和溶解过程的示意图。下列叙述错误的是 A．冰表面第一层中，HCl 以分子形式存在 B．冰表面第二层中，H+浓度为 5×10−3 mol·L−1（设冰的密度为 0.9 g·cm−3） C．冰表面第三层中，冰的氢键网络结构保持不变 D．冰表面各层之间，均存在可逆反应 HCl  H++Cl− 【答案】D 【解析】由示意图可知，在冰的表面第一层主要为氯化氢的吸附，第二层中氯化氢溶于水中并发生部分 电离，第三层主要是冰，与氯化氢的吸附和溶解无关。 A 项、由图可知，冰的表面第一层主要为氯化氢的吸附，氯化氢以分子形式存在，故 A 正确； B 项、由题给数据可知，冰的表面第二层中氯离子和水的个数比为 10—4:1，第二层中溶解的氯化氢分子 应少于第一层吸附的氯化氢分子数，与水的质量相比，可忽略其中溶解的氯化氢的质量。设水的物质的 量 为 1mol ， 则 所 得 溶 液 质 量 为 18g/mol×1mol=18g ， 则 溶 液 的 体 积 为 18g/mol 1m 0.9 ol g/mL  ×10—3L/ml=2.0×10—2L，由第二层氯离子和水个数比可知，溶液中氢离子物质的量等于氯 离子物质的量，为 10—4mol，则氢离子浓度为 4 2 10 2. l 0 10 L mo  =5×10—3mol/L，故 B 正确； C 项、由图可知，第三层主要是冰，与氯化氢的吸附和溶解无关，冰的氢键网络结构保持不变，故 C 正 确；D 项、由图可知，只有第二层存在氯化氢的电离平衡 HCl H++Cl—，而第一层和第三层均不存在， 故 D 错误。故选 D。 4．[2016·上海]向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是 A．碳酸钙粉末 B．稀硫酸 C．氯化钙溶液 D．二氧化硫水溶液 【答案】A 【解析】在氯水中存在反应：Cl2+H2O H++Cl－+HClO，若反应使溶液中 c(HClO)增大，则溶液的漂 白性会增强。A．由于酸性 HCl＞H2CO3＞HClO，所以向溶液中加入碳酸钙粉末，会发生反应： 2HCl+CaCO3 CaCl2+H2O+CO2↑，使化学平衡正向移动，导致 c(HClO)增大，则溶液的漂白性会增强， 正确；B．若加入稀硫酸，使溶液中 c(H+)增大，平衡逆向移动，溶液的漂白性减弱，错误；C．加入氯 化钙溶液，不能发生反应，溶液的水对氯水起稀释作用，使溶液的漂白性减弱，错误；D．加入二氧化 硫的水溶液，电离产生氢离子，使化学平衡逆向移动，溶液的漂白性减弱，错误。 5．[2016·新课标 III]化学在生活中有着广泛的应用，下列对应关系错误的是 化学性质 实际应用 A Al2(SO4)3 和小苏打反应 泡沫灭火器灭火 B 铁比铜金属性强 FeCl3 腐蚀 Cu 刻制印刷电路板 C 次氯酸盐具有氧化性 漂白粉漂白织物 D HF 与 SiO2 反应 氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记 【答案】B 【解析】A、硫酸铝和碳酸氢钠发生反应生成氢氧化铝沉淀、硫酸钠和二氧化碳，能灭火，故说法正确； B、氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，说明铜的还原性强于亚铁离子，不能说明铁的金属性比铜 强，故说法错误；C、次氯酸具有强氧化性，能漂白，故说法正确；D、氟化氢和二氧化硅反应生成四氟 化硅和水，可以刻蚀玻璃，故说法正确。 6．[2015·新课标全国卷Ⅱ]海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是 A．向苦卤中通入 Cl2 是为了提取溴 B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C．工业生产中常选用 NaOH 作为沉淀剂 D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用 SO2 将其还原吸收 【答案】C 【解析】Cl2 能够置换 Br2：Cl2+2Br－ 2Cl－+Br2，A 项正确；粗盐通过重结晶可以除去其中的易溶且 溶解度受温度影响大的杂质，通过加入除杂试剂，可以除去其他易溶的杂质，B 项正确；工业上用氨水 或氨气作为沉淀剂，NaOH 作为沉淀剂，成本较高，C 项错误；用水蒸气和空气将 Br2 吹出，然后用 SO2 吸收浓缩提纯，D 项正确。 7．[2015·北京]某消毒液的主要成分为 NaClO，还含有一定量的 NaOH。下列用来解释事实的方程式中，不 合理的是(已知：饱和 NaClO 溶液的 pH 约为 11) A．该消毒液可用 NaOH 溶液吸收 Cl2 制备：Cl2+2OH－ ClO－+Cl－+H2O B．该消毒液的 pH 约为 12：ClO－+H2O HClO+OH－ C．该消毒液与洁厕灵(主要成分为 HCl)混用，产生有毒 Cl2：2H++Cl－+ClO－ Cl2↑+H2O D．该消毒液加白醋生成 HClO，可增强漂白作用：CH3COOH+ClO－ HClO+CH3COO－ 【答案】B 【解析】已知饱和 NaClO 溶液的 pH 约为 11，这是由于 ClO－的水解，而该消毒液的 pH 约为 12，主要 是因为其中含有一定量的 NaOH，B 项错误。