2021届一轮复习鲁科版专题八氯及其化合物作业

2021届一轮复习鲁科版专题八氯及其化合物作业

专题八 氯及其化合物 考点 1 氯气 1.[2020 吉林长春第一次质量监测]下列说法不正确的是 ( ) A.氯气是一种重要的化工原料,广泛应用于自来水的消毒和农药的生产等方面 B.钠钾合金在常温下是液体,可用作快中子反应堆的热交换剂 C.用硅制造的光导纤维具有很强的导电能力,可用于制作光缆 D.化肥的生产、金属矿石的处理、金属材料的表面清洗等都可能用到硫酸 2.[2020 北京师范大学实验中学期中考试]用如图装置制取表中的四种干燥、纯净的气体(图中铁架台、铁夹、 加热及气体收集装置均已略去;必要时可以加热;a、b、c、d 表示相应仪器中加入的试剂)。其中正确的是 ( ) 选项气体 a b c d A CO2 盐酸 CaCO3 饱和 Na2CO3 溶液 浓硫酸 B Cl2 浓盐酸 MnO2 NaOH 溶液 浓硫酸 C NH3 饱和 NH4Cl 溶 液 消石灰 H2O 固体 NaOH D NO 稀硝酸 铜屑 H2O 浓硫酸 3.[2019 湖南长郡中学第一次模拟]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,结果溶液变为红色。则下列叙述正确的是 ( ) A.原溶液中的 Br-一定被氧化 B.通入氯气之后,原溶液中的 Fe2+不一定被氧化 C.不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在 Fe2+ D.若取少量所得溶液,再加入 CCl4,振荡、静置、分液,向上层溶液中加入足量的 AgNO3 溶液,一定能产生黄 色沉淀 4.[2019 黑龙江哈尔滨师范大学附属中学模拟]工业上把 Cl2 通入冷 NaOH 溶液中制得漂白液(主要成分为 NaClO)。一化学小组在室温下将氯气缓缓通入 NaOH 溶液,模拟实验得到 ClO-、Cl O3 - 的物质的量(n)与反应 时间(t)的关系曲线如图所示。下列说法不正确的是 ( ) A.工业制取漂白液的化学反应方程式为 Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O B.a 点时溶液中各离子浓度的大小关系是 c(Na+)>c(Cl-)>c(Cl O3 - )=c(ClO-)>c(OH-)>c(H+) C.t2~t4,ClO-的物质的量下降的原因可能是 3ClO- 2Cl-+Cl O3 -D.使用漂白液时,为了增强漂白效果,可以向漂白液中加入浓盐酸 5.[2020 湖南四校摸底调研联考,14 分]氯酸钾是一种重要的氧化剂,受热易分解。为充分利用资源,变废为宝, 实验室以电石渣[主要成分为 Ca(OH)2 和 CaCO3]为原料制备 KClO3 的流程如图 1 所示: 图 1 回答下列问题: (1)加热下氯化过程发生反应的化学方程式为 。 (2)用如图 2 所示装置制备 Cl2,为保证氯化过程中 Cl2 反应充分,制 Cl2 时应采取的措施是 , 导气口 n 后所连接装置合适的是 。 图 2 (3)操作 2 包含一系列实验操作,主要为 →降温结晶→过滤→洗涤→低温干燥。 (4)如图 3 所示是制备过程中处理尾气的部分装置。 图 3 ①B 中溶液为 。 ②A 中装有蒸馏水,查阅资料可知次氯酸或氯气可被 SO2、H2O2、FeCl2 等物质还原成 Cl-。请设计实验方 案测定 A 中氯元素含量 。 考点 2 氯水、次氯酸、氯的含氧酸盐 6.[2020 江苏启东中学期中考试]下列各组物质中,满足表中图示物质在一定条件下一步转化关系的组合有 ( ) 序号 X Y Z W ① Cu CuSO4 Cu(OH)2 CuO ② Na NaOH Na2CO3 NaCl ③ Cl2 Ca(ClO)2 HClO HCl ④ Fe FeCl3 FeCl2 Fe(OH)2 A.①②③ B.①③④ C.②③ D.①④ 7.[2020 江西第一次联考,12 分] “84”消毒液在日常生活中应用广泛,其有效成分是 NaClO。某小组在实验室 制备 NaClO 溶液,并进行性质探究。 (1)X 固体为 (填化学式),装置 E 的名称是 。 (2)氯气与 NaOH 溶液、NaHCO3 溶液发生反应均可生成含有+1 价 Cl 的物质,其化学式分别 为 、 。 (3)将反应后装置 C 中的溶液,从 pH=11 调到 pH=5 的过程中,其溶液的漂白性逐渐 ,理由 是 。 (4)装置 C 需要放置在冰水浴中,否则产率大大降低,原因是 。 8.[2019 北京海淀区期中考试,9 分]氯是海水中含量丰富的元素,氯的单质及其化合物在生产、生活领域应用 广泛。 (1)自来水厂常用液氯进行杀菌消毒。氯气溶于水发生的可逆反应为 (用离子方程 式表示)。 (2)用液氯消毒会产生微量有机氯化物,危害人体健康,可以用二氧化氯(ClO2)代替液氯。工业上用黄铁矿 (FeS2)、氯酸钠(NaClO3)和硫酸溶液混合制备二氧化氯气体。已知黄铁矿中的硫元素(-1 价)最终被氧化成 S O4 2- ,写出制备二氧化氯的离子方程式: 。 (3)生产漂白粉的工厂的主要设备是氯化塔,塔从上到下分为四层,如图为生产流程示意图。生产漂白粉反应 的化学方程式为 。实际生产中,将石灰乳(含有 3%~6%水分的熟石灰)从塔顶喷洒而 下,氯气从塔的最底层通入。这样加料的目的是 。 (4)用莫尔法可以测定溶液中 Cl-的含量。莫尔法是一种沉淀滴定法,用标准 AgNO3 溶液滴定待测液,以 K2CrO4 为指示剂,滴定终点的现象是溶液中出现砖红色沉淀(Ag2CrO4)。已知平衡 Cr2 O7 2- +H2O 2Cr O4 2- +2H+,该滴定过程需要控制 pH 范围为 6.5~10.5,若 pH 小于 6.5 会使测定结果偏高。 结合平衡移动原理解释偏高的原因: 。 考点 3 卤素单质及其化合物的相似性和递变性 9.[2020 福建福州八县一中联考]下列装置能达到实验目的的是 ( ) A.制取 Cl2 B.氧化碘离子 C.过滤出粗碘 D.升华提纯碘 10.[2020 福建六校联考]如图所示为海水资源利用的部分过程,有关说法不正确的是 ( ) A.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法 B.氯碱工业中采用阳离子交换膜可提高产品的纯度 C.由 MgCl2·6H2O 得到无水 MgCl2 的关键是要在干燥的氯化氢气流中低温小火烘干 D.溴工业中③、④的目的是富集溴元素,溴元素在反应③、④、⑤中均被氧化 11.[2019 宁夏吴忠中学第三次考试]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, 几种粒子之间的转化关系如图所示。下列说法不正确的是 ( ) 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.由题图可知氧化性的强弱顺序为 Cl2>I2>I O3 -D.途径Ⅱ中若生成 1 mol I2,则反应中转移 10 mol 电子 一、选择题(每小题 6 分,共 18 分) 1.[2020 北京师范大学实验中学期中考试]已 知:i.4KI+O2+2H2O 4KOH+2I2,ii.3I2+6OH- I O3 - +5I-+3H2O。某同学进行如下实验:①取久置的 KI 固体 (呈黄色)溶于水配成溶液。②立即向上述溶液中滴加淀粉溶液,溶液无明显变化;滴加酚酞后,溶液变红。③继 续向溶液中滴加硫酸,溶液立即变蓝。下列分析合理的是 ( ) A.②说明久置的 KI 固体中不含有 I2 B.③中溶液变蓝的可能原因:I O3 - +5I-+6H+ 3I2+3H2O C.碱性条件下,I2 与淀粉显色的速率大于其与 OH-反应的速率 D.若向淀粉-KI 试纸上滴加硫酸,一段时间后试纸变蓝,则证实该试纸上存在 I O3 - 2.[2020 河南南阳一中模拟]下列实验操作、现象和结论均正确的是 ( ) 选项 实验操作 现象 结论 A 用 H2O2 溶液滴定淀粉-KI 溶液 溶液变蓝 达到滴定终点 B 向食用加碘盐中加入食醋 和 KI 溶液,再加入 CCl4,振 荡,静置 下层呈 紫红色 该食用加碘盐中含有 KIO3 C 用湿润的淀粉-KI 试纸鉴 别 NO2、溴蒸气 试纸变蓝 该气体为溴蒸气 D 最后试管中有浅黄色沉淀 有机物中含有溴原子 3.[2020 福建师范大学附属中学期中考试] “84”消毒液(工业上利用 Cl2 与 NaOH 反应制得)可用于消毒和漂 白,下列实验现象的分析不正确的是 ( ) 实验 操作 实验 现象 混合后溶液的 pH=9.9,短时间 内未褪色,一段时间后蓝色褪去 混合后溶液 pH=5.0,蓝色迅速 褪去,无气体产生 混合后溶液 pH=3.2,蓝色迅速褪去,并产生大量气 体,使湿润的淀粉-KI 试纸变蓝 A.对比实验①和②,②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应 ClO-+H+ HClO B.实验③中产生的气体是 Cl2,由 HClO 分解得到:2HClO Cl2↑+H2O C.对比实验②和③,溶液的 pH 可能会影响 ClO-的氧化性或 Cl-的还原性 D.加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但需要调控合适的 pH 才能安全使用 二、非选择题(共 56 分) 4.[新素材][16 分]二氧化氯(ClO2)是一种新型的环保饮用水消毒剂,某课题小组拟选择如图所示部分装置制 备并收集二氧化氯来探究其漂白性(装置不可重复使用)。 已知:①常温下,亚氯酸钠(NaClO2)与氯气反应的生成物之一为二氧化氯;②常温常压下,ClO2 是一种易溶于 水而难溶于有机溶剂的气体,氧化性比氯气强。 回答下列问题: (1)制备干燥、纯净的氯气:气体发生装置是 (填标号),反应的离子方程式 为 。 (2)制备二氧化氯:导管口连接顺序为 a→ →n→p→j。本实验选择装置 I 而不选择装置 H 的原因 是 。 (3)写出装置 G 中发生反应的化学方程式: 。 (4)装置 E 的作用是 。 (5)请设计简易实验证明二氧化氯具有永久的漂白 性: 。 (6)二氧化氯还会与 H2O2 和 NaOH 的混合溶液反应,其产物之一是 NaClO2。写出该反应的化学方程 式: 。 5.[2020 福建六校联考,11 分]某化学小组同学用如图所示装置和下列试剂进行实验,探究 O2 与 KI 溶液发生 反应的条件。供选试剂:30% H2O2 溶液、0.1 mol/L H2SO4 溶液、MnO2 固体、KMnO4 固体。 (1)小组同学设计甲、乙、丙三组实验,记录如表所示。 请补充完整甲组实验仪器的名称。 操作 现象 甲 向Ⅰ的锥形瓶中加入 MnO2,向Ⅰ的 中加入 30% H2O2 溶液,连接Ⅰ、Ⅲ,打开活 塞 Ⅰ中产生无色气体并伴随大量的白雾;Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅速变蓝 乙 向Ⅱ中加入 KMnO4 固体,连接Ⅱ、Ⅲ,点燃酒 精灯 Ⅲ中有气泡冒出,溶液不变蓝 丙 向Ⅱ中加入 KMnO4 固体,Ⅲ中加入适量 0.1 mol/L H2SO4 溶液,连接Ⅱ、Ⅲ,点燃酒精灯 Ⅲ中有气泡冒出,溶液变蓝 (2)丙实验中 O2 与 KI 溶液反应的离子方程式是 。 (3)对比乙、丙实验可知,O2 与 KI 溶液发生反应的适宜条件是 。为进一步探究该条件对反应速率的 影响,可采取的实验措施是 。 (4)由甲、乙、丙三组实验推测,甲实验可能是Ⅰ中的白雾使溶液变蓝。学生将Ⅰ中产生的气体直接通入下列 (填标号)溶液,证明了白雾中含有 H2O2。 A.酸性 KMnO4 B.FeCl2 C.Na2S D.品红 (5)资料显示:KI 溶液在空气中久置会被缓慢氧化:4KI+O2+2H2O 2I2+4KOH。该小组同学取 20 mL 久置 的KI溶液,向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液变蓝,他们猜想可能是3I2+6OH- 5I-+I O3 - +3H2O 造成的。请设计实验证明他们的猜想是否正确: 。 6.[新素材][2020 江西南昌第二中学第四次模拟,14 分]碘化钠在医疗及食品方面有重要的作用。实验室以 NaOH、单质碘和水合肼(N2H4·H2O)为原料制备碘化钠。已知:水合肼具有还原性。回答下列问题: (1)水合肼的制备反应原理为 CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOH N2H4·H2O+NaCl+Na2CO3。 ①用如图 1 所示装置制取含次氯酸钠和氢氧化钠的混合溶液,装置的连接顺序为 (按气流从左到右 的方向,用小写字母表示)。 图 1 若该实验温度控制不当,反应后测得三口烧瓶内 ClO-与 Cl O3 - 的物质的量之比为 5∶1,则氯气与氢氧化钠反应 时,被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为 。 ②制备水合肼时,应将 (填“NaClO 溶液”或“尿素溶液”,下同)滴到 中,且滴加速度不能过快。 (2)采用水合肼还原法制取碘化钠固体,其制备流程如图 2 所示: 图 2 在“还原”过程中,主要消耗反应过程中生成的副产物 I O3 - ,该过程中的离子反应方程式 为 。工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠,但水合肼还原法 制得的产品纯度更高,其原因是 。 (3)测定产品中 NaI 含量的实验步骤如下: a.称取 10.00 g 样品并溶解,配制 500 mL 溶液。 b.量取 25.00 mL 待测液于锥形瓶中,然后加入足量 FeCl3 溶液,充分反应后,再加入 M 溶液作指示剂。 c.用 0.210 0 mol·L-1 的 Na2S2O3 标准溶液滴定至终点(反应方程式为 2Na2S2O3+I2 Na2S4O6+2NaI),重复 实验多次,测得消耗标准溶液的平均体积为 15.00 mL。 ①M 为 (写名称)。 ②该样品中 NaI 的质量分数为 。 7.[新形式][15 分]某实验小组探究少量 Cl2 和 FeBr2 溶液反应的过程。 (1)配制 FeBr2 溶液: ⅰ.配制 50 mL 1.0 mol·L-1 FeBr2 溶液。 ⅱ.上述溶液呈淡黄色。取少量此溶液,向其中滴加 KSCN 溶液,变为红色。 ①配制 50 mL 1.0 mol·L-1 FeBr2 溶液需要的玻璃容器是 。 ②由ⅱ可知,此 FeBr2 溶液呈淡黄色的原因是其中含有 ,用离子方程式解释其产生的原 因: 。 (2)Cl2 和 FeBr2 反应的实验操作及现象如下。 据此甲同学得出结论:少量 Cl2 既能和 Fe2+又能和 Br-发生氧化还原反应。 ①Cl2 和 Fe2+发生反应的离子方程式是 。 ②乙同学认为上述实验不能证明 Cl2 和 Br-发生反应,理由是 。 ③乙同学改进实验如下:在上述 FeBr2 溶液中加入过量铁粉,取上层清液 2 mL,向其中滴加 3 滴饱和新制氯水 后,再加入 CCl4,振荡后静置,观察现象。乙同学得出结论:少量 Cl2 只与 Fe2+反应,不与 Br-反应。乙同学得出 该结论依据的实验现象是 。 (3)丙同学继续设计实验,探究反应过程: ①转移至大试管前 CCl4 溶液中呈橙红色的物质是 。 ②丙同学通过此实验可得出结论: 。 专题八 氯及其化合物 1.C 氯气是一种重要的化工原料,可用于合成农药、塑料、橡胶、人造纤维、染料等,氯气与水反应生成的 次氯酸具有强氧化性,能够杀菌消毒, A 项正确;钠钾合金在常温下为液态,具有良好的导热性,可用作快中子 反应堆的导热剂, B 项正确;光导纤维的主要成分是二氧化硅而不是单质硅,且光导纤维不导电,C 项错误;硫 酸能与氨气反应生成硫酸铵,能与金属矿石、金属氧化物反应生成硫酸盐, D 项正确。 2.D 盐酸和 CaCO3 反应制得的 CO2 中含有杂质 HCl、水蒸气,应用饱和 NaHCO3 溶液除去 HCl,A 项错误; 浓盐酸和 MnO2 加热反应制得的 Cl2 中含有杂质 HCl、水蒸气,除去 HCl 应用饱和食盐水,B 项错误;NH3 极易 溶于水,通过盛有水的洗气瓶,NH3 会被吸收,C 项错误;稀硝酸和铜反应制得的 NO 难溶于水且不与水反 应,NO 被空气中的氧气氧化成的 NO2 与水反应又可生成 NO,故将生成的气体依次通过水、浓硫酸,可以得到 纯净、干燥的 NO,D 项正确。 3.C 通入一定量的氯气,先反应的离子是碘离子,其次是亚铁离子,最后是溴离子。加硫氰化钾溶液后,溶液 变为红色,证明已经有铁离子出现,所以碘离子已经反应完全,而亚铁离子和溴离子不能确定是否反应完全,A、 B 错误,亚铁离子可能没有反应完,C 正确;若溶液中含有溴离子,则沉淀颜色为淡黄色,若溶液中不含溴离子, 则生成的沉淀为白色,D 错误。 4.D A 项,工业上用氯气与冷氢氧化钠溶液反应制取漂白液,正确;B 项,氯气与氢氧化钠溶液反应,到达 a 点 时,次氯酸根离子与氯酸根离子的浓度相等,此时的产物是氯化钠、次氯酸钠、氯酸钠,发生反应的离子方程 式是 4Cl2+8OH- 6Cl-+ClO-+Cl O3 - +4H2O,ClO-、Cl O3 - 水解使溶液呈碱性,则溶液中离子浓度的大小关系是 c(Na+)>c(Cl-)>c(Cl O3 - )=c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),正确;C 项,根据题图可知,t2~t4,ClO-的物质的量下降,Cl O3 - 的物 质的量增加,根据氧化还原反应规律,元素化合价有升高则有降低,所以发生该变化的原因可能是 3ClO- 2Cl-+Cl O3 - ,正确;D 项,漂白液中含有次氯酸根离子,加入浓盐酸,则氯离子与次氯酸根离子在酸性条 件下会发生反应,生成有毒气体氯气,漂白效果降低,错误。 5.(1)6Cl2+6Ca(OH)2 Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O(3 分) (2)控制活塞将浓盐酸缓慢而均匀地滴入三颈烧 瓶中(2 分) cd(2 分) (3)蒸发浓缩(2 分) (4)①氢氧化钠溶液(2 分) ②量取一定量 A 中溶液于试管中,加 入足量的 H2O2 溶液,充分振荡;加热除去过量的 H2O2,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,过滤、洗涤沉淀,干燥 后称量沉淀质量(3 分) 【解析】 (1)由流程分析可知,0 价的 Cl 最终转化为+5 价的 Cl,故氯化过程即为氧化过程,结合电石渣的成分可知反应 的化学方程式为 6Cl2+6Ca(OH)2 Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O。(2)为保证氯化过程中 Cl2 反应充分,可通过 控制题图 2 所示装置中分液漏斗的活塞来控制加入浓盐酸的速率,从而控制 Cl2 的产生速率。为使 Cl2 充分 反应,应增大 Cl2 与电石渣浆的接触面积,故导气口 n 后应连接 c 或 d 装置。(3)从后续“降温结晶”可知之前的 操作为“蒸发浓缩”。(4)①用碱性溶液吸收 Cl2,故 B 中可盛装 NaOH 溶液。②Cl2 部分溶于蒸馏水生成 HClO 和 HCl,要测定 A 中氯元素的含量,首先需将 HClO、Cl2 还原为 Cl-,再加入 AgNO3 溶液,通过测定生成的 AgCl 的量来测定氯元素含量,因 AgSO4 为沉淀,FeCl2 会引入氯元素,干扰实验结果,故应选用 H2O2 进行还原。 6.A ①Cu 与浓硫酸反应可生成 CuSO4,CuSO4 与 NaOH 反应可生成 Cu(OH)2,Cu(OH)2 受热可生成 CuO, 氢气还原 CuO 可生成 Cu,符合转化关系;②Na 与水反应可生成 NaOH,NaOH 与二氧化碳反应可生成 Na2CO3,Na2CO3 与盐酸反应可生成 NaCl,电解熔融 NaCl 可生成 Na,符合转化关系;③Cl2 与 Ca(OH)2 反应 可生成 Ca(ClO)2,盐酸酸性比次氯酸强,所以向 Ca(ClO)2 中加入盐酸可生成次氯酸,HClO 见光分解可生成 HCl,浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应可生成氯气,符合转化关系;④Fe 与氯气反应可生成 FeCl3,FeCl3 与 Fe 反应可生成 FeCl2,FeCl2 与 NaOH 反应可生成 Fe(OH)2,但 Fe(OH)2 不能一步转化为 Fe,不符合转化关 系。故选 A。 7.(1) KMnO4(合理即可)(2 分) 球形干燥管(2 分) (2)NaClO(1 分) HClO(1 分) (3)增强(2 分) 随着 pH 的降低,c(H+)增大,c(HClO)也增大,溶液的漂白性逐渐增强(2 分) (4)氯气与碱反应放热,温度升高,使部分 Cl2 转化为 NaClO3(2 分) 【解析】 (1)装置 A 中固体 X 和浓盐酸在常温下反应生成氯气,则固体 X 可以选用高锰酸钾;根据题图可知, 装置 E 为球形干燥管。(2)氯气与 NaOH 反应的化学方程式为 Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O;氯水中存 在平衡Cl2+H2O H++HClO+Cl-,HC O3 - 与H+反应使c(H+)减小,平衡右移,HClO浓度增大,在碳酸氢钠溶液中 得到 HClO。(3)反应后装置 C 中的溶液中含有 NaClO,将溶液从 pH=11 调到 pH=5 的过程中,随着 pH 的降 低,c(H+)增大,c(HClO)也增大,溶液的漂白性逐渐增强。(4)氯气与碱的反应为放热反应,温度升高会使部分 Cl2 转化为 NaClO3,因此装置 C 需要放置在冰水浴中,否则 NaClO 产率大大降低。 【易错警示】 本题的易错点为(2)中 Cl2 与碳酸氢钠溶液反应产物的判断,要注意结合平衡的移动进行判断, 不能判断为 NaClO,因为次氯酸不能与碳酸氢钠反应。 8.(1)Cl2+H2O H++Cl-+HClO(1 分 ) (2)15Cl O3 - +FeS2+14H+ 15ClO2↑+Fe3++2S O4 2- +7H2O(2 分 ) (3)2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(2 分) 使 Cl2 与石灰乳充分接触(或充分吸收 Cl2)(2 分) (4)Cr2 O7 2- +H2O 2Cr O4 2- +2H+,若 pH<6.5,则 c(H+)增大,平衡逆向移动,c(Cr O4 2- )减小,导致生成 Ag2CrO4(砖 红色)沉淀所需 c(Ag+)增大,消耗的硝酸银的量增多,使测得的 Cl-的含量偏高(2 分) 【解析】 (1)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,该可逆反应的离子方程式为 Cl2+H2O H++Cl-+HClO。 (2)FeS2 转化为 Fe3+、S O4 2- ,Cl O3 - 转化为 ClO2,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,配平离子方程式为 15Cl O3 - +FeS2+14H+ 15ClO2↑+Fe3++2S O4 2- +7H2O。(3)工业上利用氯气与石灰乳的反应生产漂白粉,化学 方程式为 2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。石灰乳与氯气采用逆流的方式投料,目的是使氯气与 石灰乳充分接触。(4)Cr2 O7 2- 和 Cr O4 2- 之间存在平衡 Cr2 O7 2- +H2O 2Cr O4 2- +2H+,若 pH 小于 6.5,则 c(H+)增大, 平衡逆向移动,c(Cr O4 2- )减小,根据 Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(Cr O4 2- ),c(Cr O4 2- )减小,则生成 Ag2CrO4 沉淀所需 c(Ag+)增多,消耗的硝酸银的量增大,使测得的 Cl-的含量偏高。 9.D 稀盐酸与二氧化锰不反应,应选浓盐酸、二氧化锰加热制备 Cl2,故 A 错误;氧化 I-时 Cl2 应“长进短出”, 故 B 错误;应用萃取分液法提取碘,故 C 错误;碘易升华,加热时碘变为碘蒸气,冷却后变为固态碘,可用升华法 提纯碘,故 D 正确。 10.D 海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法,故 A 正确;电解饱和食盐水生成的氯气能与 氢氧化钠溶液反应,氯碱工业中采用阳离子交换膜,只允许阳离子通过,防止氯气和氢氧化钠溶液反应,从而提 高了产品的纯度,故 B 正确;氯化镁在溶液中会发生水解,由 MgCl2·6H2O 得到无水 MgCl2 的关键是要在干燥 的氯化氢气流中低温小火烘干,防止氯化镁发生水解,故 C 正确;反应④是溴与二氧化硫在溶液中发生的氧化 还原反应,溴元素被还原,故 D 错误。 11.C 用淀粉-KI 试纸和食醋检验加碘盐时,I O3 - 和 I-在酸性条件下发生氧化还原反应生成 I2,所以淀粉-KI 试 纸 会 变 蓝 , 故 A 正 确 ; 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,故 B 正确;由题图可知氧化性的强弱顺序为 Cl2>I O3 - >I2,故 C 不正确;途径Ⅱ 中若生成 1 mol I2,I 的化合价由+5 降到 0,则反应中转移 10 mol 电子,故 D 正确。 1.B KI 易被氧气氧化,将久置的碘化钾配成溶液时,碘与 KOH 反应,消耗了碘,则滴加淀粉溶液,溶液不变蓝, 不能说明久置的 KI 固体中不含有 I2, 故 A 项错误;I O3 - 与 I-在酸性条件下发生氧化还原反应,离子方程式为 I O3 - +5I-+6H+ 3I2+3H2O,故 B 项正确; 由实验可知,碱性条件下,I2 与 KOH 反应,其速率大于 I2 与淀粉显色的速率,故 C 项错误;向淀粉-KI 试纸上滴 加硫酸,一段时间后试纸变蓝,酸性条件下可能发生 4I-+O2+4H+ 2H2O+2I2,淀粉遇 I2 变蓝,故 D 项错误。 2.B 只要在淀粉-KI 溶液中滴加 H2O2 溶液即可出现溶液变蓝的现象,无法判定反应终点, A 项错误;在酸性 环境中,KIO3 与 KI 反应可生成 I2, B 项正确;NO2 与水反应可生成硝酸,硝酸具有强氧化性,也可使湿润的淀粉 -KI 试纸变蓝, C 项错误;加入 AgNO3 溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱, D 项错误。 3.B “84”消毒液(有效成分为 NaClO)中次氯酸根离子水解,溶液显碱性,水解生成的次氯酸具有漂白性,加入 硫酸,水解平衡正向移动,次氯酸浓度增大,漂白速率加大,②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应 ClO-+H+ HClO,故A项正确;氯离子和次氯酸根离子在酸性溶液中发生氧化还原反应可生成氯气,HClO分 解不能产生氯气,故 B 项错误;对比实验②和③,溶液的酸性强弱会影响反应过程,溶液的 pH 可能会影响 ClO- 的氧化性或 Cl-的还原性,故 C 项正确;加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但酸的浓度过大时会生成氯气, 需要调控合适的 pH 才能安全使用,故 D 项正确。 4.( 每 空 2 分 )(1)A MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O( 或 B 2Mn O4 - +16H++10Cl- 2Mn2++5Cl2↑+8H2O) (2)z→m→x→y→b→c→r→s 装置 H 中的水蒸气会进入装置 F 中,且可能会引起倒吸 (3)Cl2+2NaClO2 2ClO2+2NaCl (4)吸收二氧化氯中的氯气 (5)取少量品红溶 液 于 试 管 中 , 通 入 二 氧 化 氯 , 观 察 到 品 红 溶 液 褪 色 , 再 加 热 已 褪 色 的 溶 液 , 溶 液 不 变 红 (6)2ClO2+2NaOH+H2O2 2NaClO2+O2+2H2O 【解析】 (1)若用 MnO2 作氧化剂制备 Cl2,则气体发生装置应选取装置 A,因该反应需加热;若用 KMnO4 作 氧化剂制备 Cl2,则气体发生装置应选取装置 B,因该反应不需要加热。反应的离子方程式分别为 MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O、2Mn O4 - +16H++10Cl- 2Mn2++5Cl2↑+8H2O。(2)制备 ClO2 的过程: 制备Cl2,用装置D中的饱和食盐水除去Cl2中HCl杂质,用装置C中的浓硫酸进行干燥,用装置G中的NaClO2 与 Cl2 反应生成 ClO2 和 NaCl,用装置 E 中的 CCl4 除去多余的 Cl2,用装置 F 收集 ClO2,用装置 I 吸收有毒尾 气 , 装 置 I 还 起 到 防 止 空 气 中 的 水 蒸 气 进 入 装 置 F 中 的 作 用 。 故 导 管 口 的 连 接 顺 序 为 a→z→m→x→y→b→c→r→s→n→p→j。装置 I 与装置 H 的不同之处在于装置 I 可防止空气中的水蒸气进入装置 F 中,而装置 H 中盛有烧碱溶液,其中的水蒸气可进入装置 F 中,且可能会引起倒吸。(3)装置 G 中制备 ClO2 的 反应的化学方程式为 Cl2+2NaClO2 2ClO2+2NaCl。(4)由相似相溶规律可知装置 E 中的 CCl4 可吸收 ClO2 中的 Cl2,起到净化 ClO2 的作用。(5)可用品红溶液来验证二氧化氯具有永久的漂白性。(6)由题意可知反应物 为 ClO2、NaOH、H2O2,产物之一是 NaClO2,根据氧化还原反应原理及质量守恒可知其余的产物为 O2、H2O, 故该反应的化学方程式为 2ClO2+2NaOH+H2O2 2NaClO2+O2+2H2O。 5.(1)分液漏斗(1 分) (2)O2+4I-+4H+ 2I2+2H2O(2 分) (3)酸性环境(2 分) 使用不同浓度的 H2SO4 溶液 做对比实验(2 分) (4)AD(2 分) (5)向题述未变蓝的溶液中滴入适量 0.1 mol/L H2SO4 溶液,观察现象,若溶 液变蓝,则猜想正确,否则猜想错误(2 分) 【解析】 由题给信息可知,甲实验利用二氧化锰作催化剂,在不加热的条件下制备氧气,Ⅰ中产生的无色气体 和大量的白雾能将 KI 氧化为碘单质;乙实验利用高锰酸钾固体受热分解制备氧气,Ⅲ中有气泡冒出,溶液不变 蓝,说明氧气不能氧化 KI;丙实验利用高锰酸钾固体受热分解制备氧气,并向Ⅲ中加入适量 0.1mol/LH2SO4 溶 液,Ⅲ中有气泡冒出,溶液变蓝,说明酸性条件下 KI 被氧气氧化为碘单质。(1)由题图可知,应向Ⅰ的分液漏斗中 加入 30%H2O2 溶液。(2)丙实验中 O2 与 KI 在酸性条件下发生氧化还原反应可生成单质碘,反应的离子方程 式是 O2+4I-+4H+ 2I2+2H2O。(3)对比乙、丙实验可知,O2 与 KI 溶液发生反应的适宜条件是酸性环境,可以 使用不同浓度的 H2SO4 溶液做对比实验,探究溶液酸性强弱对反应速率的影响。(4)H2O2 具有还原性,能与酸 性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,而氧气不与酸性高锰酸钾溶液反应,如果酸性 高锰酸钾溶液褪色可证明混合气体中含有 H2O2,故 A 项正确;氧气和 H2O2 都能够氧化亚铁离子,溶液颜色变 化无法证明混合气体中含有 H2O2,故 B 项错误;H2O2 和氧气都能够氧化硫化钠,有沉淀生成无法证明混合气 体中含有 H2O2,故 C 项错误;H2O2 具有氧化性,能使品红溶液褪色,氧气不能使品红溶液褪色,如果品红溶液褪 色可证明混合气体中含有 H2O2,故 D 项正确。(5)酸性条件下,碘离子和碘酸根离子发生氧化还原反应可生成 单质碘,单质碘能使淀粉溶液变蓝,则要设计实验验证他们的猜想是否正确,可以向未变蓝的溶液中滴入稀硫 酸,使溶液呈酸性,观察溶液是否变蓝,若变蓝则可证明发生反应生成了单质碘,猜想正确;若不变蓝,则猜想不 正确。 6.(1)①ecdabf(2 分 ) 5∶3(2 分 ) ②NaClO 溶 液 (1 分 ) 尿 素 溶 液 (1 分 ) (2)2I O3 - +3N2H4·H2O 3N2↑+2I-+9H2O(2 分) N2H4·H2O 被氧化后的产物为 N2 和 H2O,不引入杂质(2 分) (3)①淀粉(2 分) ②94.5%(2 分) 【解析】 (1)①用装置 C 制备氯气,用装置 B 中的饱和食盐水除去 HCl 气体,为保证除杂充分,气体应“长进 短出”;氯气与 NaOH 在装置 A 中反应可制备含 NaOH 和 NaClO 的混合溶液,为充分反应,气体应从 a 口进 b 口出;装置 D 用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,故导气管连接顺序为 ecdabf。三口烧瓶内 ClO-与 Cl O3 -的物质的量之比为 5∶1,假设 ClO-与 Cl O3 - 的物质的量分别为 5mol、1mol,根据得失电子守恒,生成 5molClO- 则会生成 5molCl-,生成 1molCl O3 - 则会生成 5molCl-,则被还原的氯元素为化合价降低的氯元素,即为 Cl-,有 5mol+5mol=10mol,被氧化的氯元素为化合价升高的氯元素,即为 ClO-与 Cl O3 - ,共 5mol+1mol=6mol,故被还 原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为 10∶6=5∶3。②NaClO 可氧化水合肼,降低产率,故实验中取 适量 NaClO 溶液逐滴加入尿素溶液中制备水合肼,滴加顺序不能颠倒,且滴加速度不能过快,防止水合肼被氧 化 。 (2) 根 据 题 图 2 可 知 , 副 产 物 I O3 - 与 水 合 肼 反 应 可 生 成 碘 离 子 和 氮 气 , 反 应为 2I O3 - +3N2H4·H2O 3N2↑+2I-+9H2O。N2H4·H2O 被氧化后的产物为 N2 和 H2O,不引入杂质,水合肼还原法 制得的产品纯度更高。(3)①实验中滴定碘单质,用淀粉溶液作指示剂,即 M 为淀粉。②根据碘元素守 恒 ,2I-~I2~2Na2S2O3, 则 n(NaI)=n(Na2S2O3), 故 样 品 中 NaI 的 质 量 为 0.2100mol·L-1×0.015L× 500mL 25.00mL ×150g·mol-1=9.45g,其质量分数为 9.45g 10.00g ×100%=94.5%。 7.(除标明外,每空 2 分)(1)①50 mL 容量瓶、烧杯(多答“量筒”亦可) ②Fe3+ 4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O (2)①Cl2+2Fe2+ 2Cl-+2Fe3+ ②溶液中含有的 Fe3+与 I-反应可生成 I2,使淀粉溶液变蓝 ③静置后,上层溶 液为黄色,下层溶液无色 (3)①Br2(1 分) ②少量 Cl2 能与 Br-反应,生成的 Br2 会继续氧化溶液中的 Fe2+ 【解析】 (1)①配制一定物质的量浓度的溶液需要一定容积的容量瓶,需要烧杯溶解溶质或稀释溶液。②滴 加 KSCN 溶液后变为红色,说明溶液中含有少量 Fe3+,其原因是 Fe2+被空气中的 O2 氧化为 Fe3+。(2)①Cl2 具有强氧化性,Fe2+可被 Cl2 氧化为 Fe3+,故 Cl2 和 Fe2+发生反应的离子方程式为 Cl2+2Fe2+ 2Cl-+2Fe3+。 ②Cl2 既可以氧化 Br-,也可以氧化 Fe2+,使淀粉变蓝的 I2 不一定来自于 Br2 与 I-的反应,有可能来自于 Fe3+与 I- 的反应。③通过萃取,有机层无颜色变化,说明无 Br2 生成,故少量 Cl2 只与 Fe2+反应,不与 Br-反应。(3)①Cl2 与 Br-反应生成 Br2。②液体转移至大试管振荡后静置,上层颜色加深,说明 Fe3+浓度增大,下层褪色,说明 Br2 参加了反应,故可得出结论:少量 Cl2 能与 Br-反应,生成的 Br2 会继续氧化溶液中的 Fe2+。