高考化学富集在海水中的元素氯溴和碘.docx

高考化学富集在海水中的元素氯溴和碘.docx

《高考化学富集在海水中的元素氯溴和碘.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学富集在海水中的元素氯溴和碘.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高考化学富集在海水中的元素氯溴和碘

第11讲富集在海水中的元素——氯、溴和碘

基础题组

1.（2018辽宁大连模拟）向下列溶液中通入氯气,现象和结论描述正确的是（　　）

A.品红溶液:

红色褪去,加热该褪色溶液,仍无色;氯气具有漂白性

B.紫色石蕊溶液:

先变红,后褪色;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸

C.含酚酞的氢氧化钠溶液:

红色褪去;氯气只作氧化剂

D.硫化钠溶液:

溶液变浑浊;氯气只作还原剂

2.（2018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晶体上滴加一滴浓盐酸后,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（　　）

选项

实验现象

解释或结论

A

a处变蓝,b处变为橙色

氧化性:

Cl2>Br2>I2

B

c处先变红,后褪色

氯气与水反应生成了酸性物质

C

d处立即褪色

氯气与水反应生成了漂白性物质

D

e处变红色

还原性:

Fe2+>Cl-

3.某研究性学习小组的同学利用MnO2与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（数量可满足需要,不含制气装置）如下,下列说法正确的是（　　）

A.按气体流动的先后顺序,装置连接顺序依次为dacbe

B.按气体流动的先后顺序,装置连接顺序依次为dabae

C.装置e的主要用途是制备NaClO

D.若实验中使用到装置c且布条褪色,则说明湿润的氯气有漂白性

4.在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现各自的性质。

下列实验现象和结论正确的是（　　）

A.加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明溶液中有Cl2存在

B.溶液呈黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在

C.先加入盐酸酸化,再加入AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl-存在

D.加入NaOH溶液,氯水黄绿色消失,说明有HClO分子存在

5.（2017湖南长沙一模）已知反应:

①Cl2+2KBr

2KCl+Br2;②KClO3+6HCl

3Cl2↑+KCl+3H2O;③2KBrO3+Cl2

Br2+2KClO3。

下列说法正确的是（　　）

A.上述三个反应都是置换反应

B.反应②中还原剂与氧化剂的物质的量之比为6∶1

C.氧化性由强到弱的顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2

D.反应③中1molKBrO3参与反应时还原剂得电子的物质的量为5mol

6.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

7.从海带中提取碘的实验过程中,涉及下列操作,其中正确的是（　　）

8.（2017山东济南质量检测）溴化钙晶体（CaBr2·2H2O）为白色固体,易溶于水,可用于制造灭火剂、制冷剂等。

一种制备溴化钙晶体的工艺流程如下:

液氨

液溴

滤液

……

CaBr2·2H2O

（1）实验室模拟海水提溴的过程中,用苯萃取溶液中的溴,分离溴的苯溶液与水层的操作是（装置如图）:

使玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,将活塞拧开,使下面的水层慢慢流下,待有机层和水层界面与活塞上口相切即关闭活塞,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）“合成”的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。

“合成”温度控制在70℃以下,其原因是　　　　　　　　　　。

投料时控制n（Br2）∶n（NH3）=1∶0.8,其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）“滤渣”的主要成分为　　　　（填化学式）。

（4）“滤液”呈强碱性,其中含有少量BrO-、Br

请补充从“滤液”中提取CaBr2·2H2O的实验操作:

加热赶出多余的氨,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（实验中须使用的试剂有:

氢溴酸、活性炭、乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:

砂芯漏斗、真空干燥箱）。

9.（2017江西调研四）氯及其化合物在生产、生活中有很多用途。

Ⅰ.二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制氯气,氯气与铁反应制取氯化铁,其装置如下（所通气体过量并充分反应）。

请回答下列问题:

（1）装置A中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）装置B中的试剂为　　　　　　,装置C的作用是　　　　　　　　　。

（3）反应开始后,装置D中玻璃管内的现象为　　　　　　　　　　;可以检验生成物中Fe3+的试剂是　　　　　　　。

（4）某同学猜测铁与氯气反应可能还会生成氯化亚铁,为了探究生成物中是否有氯化亚铁（假设铁已完全反应）。

请你设计实验方案:

　。

Ⅱ.二氧化氯（ClO2）是一种高效消毒剂,可用盐酸或双氧水与氯酸钠反应制备,其中用H2O2作还原剂制备ClO2更环保,主要原因是　。

提升题组

10.实验室中,从海藻里提取碘的部分流程如下图。

下列说法中,不正确的是（　　）

A.试剂a可选用酸化的双氧水

B.试剂b可选用酒精

C.步骤③的操作是过滤

D.步骤①需用坩埚,步骤⑤需用分液漏斗

11.某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO4三种溶质,其物质的量均为1mol,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4molNaCl

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KI淀粉溶液,溶液变蓝,则氯气一定过量

D.若通入氯气的体积为22.4L（标准状况）,则发生反应的离子方程式为2I-+Cl2

I2+2Cl-

12.（2017广东深圳一模）二氧化氯（ClO2）是极易溶于水且不与水发生化学反应的黄绿色气体,沸点为11℃,可用于处理含硫废水。

某小组在实验室中探究ClO2与Na2S的反应。

回答下列问题:

（1）ClO2的制备

已知:

SO2+2NaClO3+H2SO4

2ClO2+2NaHSO4。

①装置A中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。

②装置D的作用是　　　　　　　　　　　。

（2）ClO2与Na2S的反应

将上述收集到的ClO2用N2稀释以增强其稳定性,并将适量的稀释后的ClO2通入下图所示装置中充分反应,得到无色澄清溶液。

一段时间后,通过下列实验探究Ⅰ中反应的产物。

操作步骤

实验现象

结论

取少量Ⅰ中溶液于试管甲中,滴加品红溶液和盐酸

品红溶液始终不褪色

①无

　　　　　生成 

另取少量Ⅰ中溶液于试管乙中,加入Ba（OH）2溶液,振荡

②　　　　　 

有S

生成

③继续在试管乙中滴加Ba（OH）2溶液至过量,静置,取上层清液于试管丙中, 

有白色沉淀生成

有Cl-生成

④ClO2与Na2S反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。

用于处理含硫废水时,ClO2相对于Cl2的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（任写一条）。

答案精解精析

基础题组

1.B　氯气没有漂白性,次氯酸有漂白性,A错误,B正确;氯气与氢氧化钠反应,氯气既是氧化剂,又是还原剂,C错误;硫化钠与氯气反应,氯气作氧化剂,D错误。

2.D　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,由实验现象可知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-。

3.B　检验氯气有无漂白性,需要进入装置b中的氯气中不含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,为防止装置e中的水蒸气进入装置b中,在装置b、e之间还应加装一个装置a,尾气用NaOH溶液吸收,A、C错误,B正确;由装置b中现象可判断Cl2无漂白性,湿润有色布条褪色是因氯气与水反应生成的HClO有漂白性,D错误。

4.B　向氯水中加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明溶液中有HClO存在,故A错误。

氯气是黄绿色有刺激性气味的气体,氯水呈黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在,故B正确。

盐酸中含有氯离子,向氯水中加入盐酸后再加入硝酸银溶液一定会生成氯化银白色沉淀,不能说明氯水中含有氯离子,故C错误。

Cl2+H2O

HCl+HClO是可逆反应,向氯水中加入氢氧化钠溶液,HCl和HClO均可与NaOH反应,不能证明含有HClO,故D错误。

5.C　A项,反应②不是置换反应,错误;B项,反应②中还原剂与氧化剂物质的量之比为5∶1,错误;C项,由反应①可知氧化性:

Cl2>Br2,由反应②可知氧化性:

KClO3>Cl2,由反应③可知氧化性:

KBrO3>KClO3,正确;D项,还原剂在反应中失电子,错误。

6.C　工业上常采用Ca（OH）2作为沉淀剂,C项错误。

7.D　A项,灼烧海带时应使用坩埚;B项,过滤时应使用玻璃棒引流;C项,碘的苯溶液应从分液漏斗的上口倒出。

8.答案　

（1）将上层液体从上口倒入另一烧杯中

（2）3CaO+3Br2+2NH3

3CaBr2+N2↑+3H2O　温度过高,Br2、NH3易挥发　确保Br2被充分还原

（3）Ca（OH）2

（4）用氢溴酸调节滤液呈酸性,加入活性炭脱色,用砂芯漏斗过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,用砂芯漏斗过滤,用乙醇洗涤干净后,在真空干燥箱中干燥

解析　

（1）分液时将下层液体先从下口放出,再将上层液体从上口倒出。

（2）合成过程的反应物有CaO、液溴、液氨,生成物有CaBr2和N2,所以发生了氧化还原反应,由得失电子守恒可知2n（Br2）=3n（NH3）,最后再由质量守恒配平得:

3CaO+3Br2+2NH3

3CaBr2+N2↑+3H2O;温度不宜过高的原因是该反应中的液溴和液氨都是易挥发的物质;由化学方程式可知n（Br2）∶n（NH3）=1∶

而实际投入比为1∶0.8,即NH3过量,所以是为了提高液溴的利用率。

（3）滤渣的主要成分是CaO和水反应生成的Ca（OH）2。

（4）氢溴酸用于除BrO-和Br

活性炭用于除生成的Br2,乙醇用于洗涤,砂芯漏斗用于过滤,真空干燥箱用于干燥。

9.答案　Ⅰ.

（1）MnO2+4H++2Cl-

Mn2++Cl2↑+2H2O

（2）饱和食盐水　干燥氯气

（3）有棕色的烟生成　KSCN溶液

（4）取玻璃管内少量固体于试管中,用适量的蒸馏水溶解后,滴加酸性高锰酸钾溶液,若紫红色褪去,则证明生成物中含有氯化亚铁{或加入K3[Fe（CN）6]溶液,若出现蓝色沉淀,则证明生成物中含有氯化亚铁}

Ⅱ.H2O2作还原剂时,氧化产物为O2,而HCl作还原剂时,会产生有毒气体Cl2

解析　Ⅰ.

（2）装置B的作用是除去HCl气体。

（3）氯气与铁反应,在装置D的玻璃管中生成FeCl3固体小颗粒,颜色为棕色;KSCN溶液与Fe3+反应溶液变为血红色。

（4）Fe2+与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,使高锰酸钾溶液的紫红色褪去;Fe2+与K3[Fe（CN）6]溶液发生反应,生成Fe3[Fe（CN）6]2蓝色沉淀。

提升题组

10.B　A项,试剂a具有氧化性,可选用酸化的双氧水;B项,酒精与水互溶,不能用于萃取含I2水溶液中的I2;C项,经过步骤③分离得到了溶液和灰渣,该操作是过滤;D项,灼烧海藻应该在坩埚中进行,步骤⑤是萃取分液,需要用到分液漏斗。

11.B　Cl2与Na2SO4不反应,因此将溶液蒸干最多可以得到2molNaCl,A错误;若Cl2与部分NaBr反应,则将溶液蒸干并灼烧,得到的固体是NaCl、NaBr、Na2SO4,B正确;向溶液中滴加KI淀粉溶液,溶液变蓝,说明有碘生成,Cl2可能只与部分NaI反应,C错误;D项,正确的离子方程式为2I-+Cl2

I2+2Cl-、2Br-+Cl2

Br2+2Cl-,错误。

12.答案　

（1）①Cu+2H2SO4（浓）

CuSO4+SO2↑+2H2O

②冷凝并收集ClO2

（2）①SO2　②生成白色沉淀　③加入足量稀硝酸酸化的硝酸银溶液　④8ClO2+5S2-+4H2O

8Cl-+5S

+8H+　ClO2除硫效果彻底,氧化产物稳定;ClO2在水中的溶解度大;剩余的ClO2不会产生二次污染;均被还原为Cl-时,二氧化氯得到的电子数是等物质的量的氯气的2.5倍（任写一条即可）

解析　

（1）②装置A中生成SO2,通入装置E过渡,防止倒吸,接着通入B中反应生成ClO2,在装置D中冷却并收集ClO2,最后用装置C处理尾气。

（2）④可以从反应物或产物的性质角度分析。