2020届一轮复习人教版富集在海水中的元素——氯作业

2020届一轮复习人教版富集在海水中的元素——氯作业

富集在海水中的元素——氯 一、选择题 ‎1.下列关于氯气的说法中不正确的是 (　　)‎ A.尽管氯气的化学性质很活泼，但是干燥的液氯能用钢瓶贮存 B.氯气和液氯是两种不同的物质 C.可以用浓硫酸除去氯气中的水蒸气 D.氯气有毒，它曾在战争中被用于制造毒气弹 ‎ 解析：选B。在通常状况下，干燥的液氯可以用钢瓶储运，所以A选项正确。氯气和液氯是同一种物质的不同状态，所以B选项不正确。除去氯气中混有的水蒸气应选用不能和氯气反应的干燥剂，不宜选用碱性干燥剂，如碱石灰等，常选用酸性或中性干燥剂，如浓硫酸、无水氯化钙等，所以C选项正确。氯气有毒，对人体有害，曾经用于制造毒气弹应用于战争中，所以D选项正确。‎ ‎2.用经Cl2消毒的自来水配制下列溶液：①Na2SO3；②KI；③AlCl3；④FeCl2；⑤AgNO3；⑥稀盐酸，发现部分药品变质，它们是(　　)‎ A.①②④⑤　　　　　　　　　 B.①②③④‎ C.①②④ D.③⑥‎ 解析：选A。用Cl2消毒的自来水中，含有Cl－和HClO，Cl－能使Ag＋沉淀，HClO能将SO、Fe2＋、I－等氧化。‎ ‎3.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，现象如下图所示，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 解析：选B。甲中气体和溶液都无色，说明不存在氯气，是注入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，是注入 AgNO3溶液；丙中气体和溶液都呈浅黄绿色，说明存在氯气分子，是注入水。‎ ‎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，取水层并加入新制氯水，溶液呈橙色，‎ 则含有Br－‎ 解析：选D。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溴离子；B项，溴离子和碘离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色；C项，加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层是萃取单质碘而显色，并没有溴单质产生。‎ ‎5.对氯水处理或氯水与下列物质反应过程中不会产生气体的是(　　)‎ 解析：选C。A项，氯水中的HClO见光分解生成氧气；B项，氯水中的H＋与发酵粉中的NaHCO3反应生成CO2；C项，氯水滴入NaBr溶液反应生成Br2和NaCl，没有气体产生；D项，氯水滴入Na2O2中会产生O2。‎ ‎6.某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.Ⅰ 图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部被消耗 B.Ⅱ 图中：量筒中发生了加成反应 C.Ⅲ 图中：发生的反应不是燃烧反应 D.Ⅳ 图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中至溶液显酸性，结果有Cl2生成 解析：选D。A项，稀盐酸与MnO2不反应；B项，发生的反应为取代反应；C项，Cu在Cl2中发生了燃烧反应；D项，Cl－、ClO－在酸性条件下可生成Cl2。‎ ‎7.某溶液中含有的溶质是FeBr2、FeI2，若先向该溶液中通入一定量的氯气。再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，则下列叙述正确的是(　　)‎ ‎①原溶液中的Br－一定被氧化　②通入氯气之后原溶液中的Fe2＋‎ 一定有部分或全部被氧化　③不能确定通入氯气后的溶液中是否存在Fe2＋　④若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液充分振荡，静置、分液，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中的I－、Fe2＋、Br－均被完全氧化 A.①②③ B.②③④‎ C.①③④ D.①②③④‎ 解析：选B。由于离子还原性强弱顺序为I－＞Fe2＋＞Br－，故先反应的离子是I－，其次是Fe2＋，最后是Br－。加硫氰化钾溶液后，变为红色，证明已经有Fe3＋生成，所以I－已经反应完全，但无法得知Fe2＋是否反应完，因而不能确定Br－是否反应，①错误，②③正确，若溶液中有碘离子和溴离子，则沉淀颜色不为白色，④正确，故选B。‎ ‎8.溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似，能与大多数金属反应生成金属卤化物，和某些非金属单质反应生成相应的卤化物，跟水反应的方程式为IBr＋H2O===HBr＋HIO。下列有关IBr的叙述中，不正确的是(　　)‎ A.IBr是双原子分子 B.在很多反应中，IBr是强氧化剂 C.和NaOH溶液反应能生成NaBr和NaIO D.和水反应时，既是氧化剂又是还原剂 解析：选D。IBr中I为＋1价，Br为－1价。2个原子组成1个IBr分子，A正确；因为其化学性质与卤素相似，所以在很多反应中，IBr是强氧化剂，B正确；跟水反应的方程式IBr＋H2O===HBr＋HIO中，反应前后各元素的化合价均未发生变化，仍然是I为＋1价，Br为－1价，故这个反应不是氧化还原反应，D错误；与碱反应的实质可看成是IBr先与水反应，生成物HBr和HIO再与碱反应，所以2NaOH＋IBr===NaBr＋NaIO＋H2O，C正确。‎ ‎9.某学生做如下实验：第一步，在淀粉KI溶液中滴入少量NaClO溶液，并加入少量稀硫酸，溶液立即变蓝；第二步，在上述蓝色溶液中，滴加足量的Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失。下列对实验原理的解释和所得结论错误的是(　　)‎ A.第一步反应的离子方程式为ClO－＋2I－＋2H＋===I2＋Cl－＋H2O B.淀粉KI溶液变蓝是因为I－被氧化为I2，I2使淀粉变蓝色 C.蓝色逐渐消失的原因是Na2SO3溶液具有漂白性 D.微粒的氧化性由强到弱的顺序是ClO－>I2>SO 解析：选C。分析题目信息可知，在淀粉KI溶液中滴入少量NaClO溶液，并加入少量稀硫酸后，发生的反应为ClO－＋2I－＋2H＋===I2＋Cl－＋H2O，生成的I2使淀粉溶液变蓝，再滴加足量的Na2SO3溶液，发生反应SO＋I2＋H2O===SO＋2H＋＋2I－，随着I2的减少蓝色逐渐消失，由此可以得出微粒的氧化性由强到弱的顺序是ClO－＞I2＞SO。‎ ‎10.将Cl2通入NaBr和NaI的混合液中，待反应充分后将所得溶液加热蒸干并灼烧，最后将得到的固体冷却、称量。称量所得固体的质量与通入Cl2‎ 的体积关系如图所示。则原混合液中NaI的物质的量为(　　)‎ A.0.5 mol B.0.4 mol C.0.3 mol D.0.25 mol 解析：选D。含NaBr和NaI的溶液中，通入Cl2，先发生Cl2＋2NaI===I2＋2NaCl，后发生Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，充分反应后将所得溶液蒸干、灼烧，将得到NaCl固体，由图可知29.25 g固体为NaCl的质量。根据氯元素守恒，则n(Cl2)＝n(NaCl)＝×＝0.25 mol。根据图示：0～2.5V(即0～0.125 mol Cl2)段发生的反应为2NaI＋Cl2===2NaCl＋I2，故n(NaI)＝0.25 mol。‎ 二、非选择题 ‎11.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，立即产生大量气泡；‎ 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)。‎ 解析：饱和氯水中存在Cl2＋H2OHCl＋HClO的平衡体系，加入过量CaCO3后，发生反应：2CaCO3＋2HCl===Ca(HCO3)2＋CaCl2、CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，‎ 使HCl浓度减小，平衡右移，Cl2浓度减小，溶液黄绿色褪去；HClO浓度增大，溶液漂白性增强。由于滤液中含有HClO、CaCl2、Ca(HCO3)2等成分，Ca(HCO3)2与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀，与HCl反应产生CO2气体，Ca(HCO3)2受热分解生成CaCO3沉淀和CO2气体。‎ 答案：(1)由于饱和氯水中存在Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，加入CaCO3后，发生反应：2HCl＋CaCO3===CaCl2＋CO2↑＋H2O，使平衡右移，HClO的浓度增大 ‎(2)Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O HCO＋H＋===CO2↑＋H2O ‎(3)CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO ‎12.溴和碘的提取方法有多种，试解决下列问题。‎ Ⅰ.全球海水中溴的储藏量丰富，约占地球溴总储藏量的99%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65 mg/L。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)写出步骤③的离子方程式：________________________________________。‎ ‎(2)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。实验室里蒸馏所用主要仪器名称为　　　　，为控制温度，最好采用的加热方式为　　　　；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①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是　　　　　　　　　　　　　　。‎ ‎(5)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：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ Ⅱ.实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其实验过程如下：‎ 向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I－，其离子方程式为________________________________________________________________________；‎ 该操作将I2还原为I－的目的是　　　　。操作X的名称为　　　　。‎ 解析：Ⅰ.从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。步骤①发生的反应是Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，生成的溴仍溶解在海水中，根据溴的沸点比水低的性质，可以鼓入热空气(步骤②)，使它随热空气一起挥发出来，再用SO2吸收(步骤③)：Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO，这样可以得到较大浓度的含Br－的溶液，进一步用氯气氧化(步骤④)，得到Br2，然后蒸馏便得到液溴。‎ Ⅱ.I2单质被SO还原为I－，SO被氧化为SO，离子方程式为SO＋I2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋，该操作可使溶于CCl4中的碘进入水层。‎ 答案：Ⅰ.(1)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO ‎(2)蒸馏烧瓶　水浴加热　分液漏斗 ‎(3)溴化铁(或其他含Br－的盐类物质)‎ ‎(4)酸化可抑制Cl2与水反应 ‎(5)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 Ⅱ.SO＋I2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋　使溶于CCl4中的碘进入水层　分液 ‎13.为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。‎ 实验过程：‎ Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。‎ Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。‎ Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。‎ Ⅳ.……‎ ‎(1)A中产生黄绿色气体，其电子式是______________________________________。‎ ‎(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是__________________________________。‎ ‎(3)B中溶液发生反应的离子方程式是_______________________________________。‎ ‎(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程 Ⅳ 的操作和现象是　　　　_____________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)过程 Ⅲ 实验的目的是__________________________________________________。‎ 解析：(1)A中产生的黄绿色气体为Cl2，其电子式为。(2)‎ 氯气遇湿润的淀粉KI试纸时，发生反应：Cl2＋2KI===I2＋2KCl，产生的I2遇淀粉变蓝，可以证明氯气的氧化性强于碘。(3)B中Cl2与NaBr发生置换反应，离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。(4)C中NaBr与Cl2反应生成NaCl和Br2，将C中溶液滴入D中，振荡，发生反应：Br2＋2KI===I2＋2KBr，静置后D中溶液分层，下层为碘的四氯化碳溶液，显紫红色，可以说明溴的氧化性强于碘。(5)过程 Ⅲ 主要是为了确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。‎ 答案：(1)  ‎(2)淀粉KI试纸变蓝 ‎(3)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－‎ ‎(4)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡；静置后CCl4层溶液变为紫红色 ‎(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰