高考化学卤族元素海水资源的综合利用环境保护突破试题14页.docx

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高考化学卤族元素海水资源的综合利用环境保护突破试题14页

高考化学卤族元素海水资源的综合利用环境保护突破试题

1.下列物质与其用途相符合的是(  )

①Cl2——作消毒剂

②AgBr——制胶卷、感光纸

③AgI——人工降雨

④淀粉——检验I2的存在

⑤NaClO——漂白纺织物

A.②③④⑤B.②③④C.③④⑤D.全部

[解析]AgBr和AgI都有感光性,NaClO有漂白性。

2.下列说法中正确的是(  )

A.向某溶液中加入CCl4,振荡后静置,液体分层,下层呈紫红色,则该溶液中存在I-

B.某溶液能使淀粉碘化钾溶液变蓝,则该溶液一定为氯水或者溴水

C.碘是人体必需的微量元素之一

D.从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现

[解析]A项,证明溶液中存在的是碘单质,I-无此现象,错误;B项,无法排除其他物质如Fe3+、HNO3及碘单质的干扰,错误;用蒸发法从海水中提取食盐是物理变化,D项错误。

3.下列叙述中正确的是(  )

A.碘易升华,所以要保存在有铁盖的密闭容器中

B.液溴应保存在配有磨口玻璃塞的棕色细口试剂瓶中,并加少量水进行水封

C.碘易溶于酒精,所以可用酒精从碘水中将碘萃取出来

D.用加热的方法可将NaHCO3中混有的少量碘除去

[解析]碘易与铁反应,不能用有铁盖的容器保存碘,A项错误;酒精与水互溶,不能够从碘水中将碘萃取出来,C项错误;加热时NaHCO3会分解生成Na2CO3、H2O和CO2,D项错误。

4.海水综合利用要符合可持续发展的原则,其联合工业体系(部分)如图所示:

下列说法不正确的是(  )

A.①中可采用蒸馏法

B.②中可通过电解饱和氯化镁溶液制金属镁

C.③中提取溴涉及氧化还原反应

D.④的产品可生产盐酸、漂白液等

[解析]A项,蒸馏法是得到淡水的一种常见方法,正确;B项,电解熔融MgCl2才能得到金属镁,错误;C项,③提取溴过程涉及氧化还原反应,正确;D项,氯碱工业即电解饱和食盐水,可得到NaOH、Cl2、H2,可生产盐酸、漂白液等,正确。

5.关于卤素(用X表示)的下列叙述,错误的是(  )

A.卤素单质与水反应均可用X2+H2O

HXO+HX表示

B.HX都极易溶于水,它们的热稳定性随X的核电荷数的增加而减小

C.卤素单质的颜色由F2→I2按相对分子质量增大而变深

D.X-的还原性依次为F-

[解析]卤素单质中,氟气和水反应生成HF和氧气,不符合X2+H2O

HXO+HX,故A错误;卤素原子得电子的能力越强,HX的热稳定性越强,卤素原子的得电子能力随X的核电荷数的增加而减小,所以HX热稳定性随X的核电荷数的增加而减小,故B正确;卤素单质的颜色从上到下逐渐加深,由F2→I2依次是浅黄绿色、黄绿色、橙红色、紫色,故C正确;卤素单质的氧化性从上到下逐渐减弱,对应离子的还原性F-

6.溴是海水中重要的非金属元素,地球上90%的溴元素以Br-的形式存在于海水中,所以人们称溴为“海洋元素”。

下列有关说法中正确的是(  )

A.从海水中提取溴时,不涉及氧化还原反应

B.苯与溴水反应生成溴苯

C.可以用CCl4萃取溴水中的溴

D.向FeBr2溶液中通入Cl2时,一定会发生如下反应:

2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-

解析 从海水中提取溴,一般要经历浓缩、氧化和提取三个步骤,A不正确。

苯只能与液溴在催化剂作用下发生取代反应,B不正确。

FeBr2与Cl2反应时,因Cl2的量不同,生成物不同,题目中没有说明Cl2与FeBr2的量的关系,故D不正确。

7.2016年11月14日京华时报讯:

昨天,记者从环保部获悉,中国环境监测总站预测,预计14~15日,受冷空气影响,京津冀区域污染自北向南逐步缓解,北部以良至轻度污染为主,中南部以轻至中度污染为主,局部地区可能出现短时重度污染,首要污染物为PM2.5。

下列有关描述不合理的是(  )

A.空气质量状况属于重度污染的地区,所有人的健康都会受到严重影响

B.二氧化硫、氮氧化物、悬浮颗粒物(PM)是雾霾的主要污染物,前两者是气态污染物,PM才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首

C.PM2.5(可吸入颗粒物)成分很复杂,并具有较强的吸附能力,随人们吸入空气而进入肺部,从而影响健康

D.气象环境报告中新增的PM2.5是一种新的分子

解析 空气重度污染,会严重影响人体健康,A项描述合理;悬浮颗粒物是加重雾霾天气污染的罪魁祸首,B项描述合理;可吸入颗粒物随人们吸入空气而进入肺部,从而影响健康,C项描述合理;PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,D项描述不合理。

8.化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是(  )

A.新能源汽车的推广与使用,有助于减少光化学烟雾的产生

B.氯气泄漏时,可用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻疏散到安全区域

C.铁在潮湿的空气中放置,易发生化学腐蚀而生锈

D.地球上99%的溴元素以Br-的形式存在于海水中,溴化钠和溴化钾在医药上常用作镇静剂

解析 新能源汽车的推广和使用,能减少化石燃料的使用,有助于减少光化学烟雾的产生,A项正确;氯气能与碱溶液反应,故氯气泄漏时,用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻,能有效减少氯气的吸入,B项正确;铁在潮湿的空气中放置,易发生电化学腐蚀而生锈,C项错误;地球上99%的溴元素以Br-的形式存在于海水中,NaBr、KBr常用作镇静剂,D项正确。

9.化学与生活、社会发展息息相关。

下列有关说法不正确的是(  )

A.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,屠呦呦对青蒿素的提取属于化学变化

B.“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应

C.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应

D.古剑“沈卢”“以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”,剂钢指的是铁的合金

解析 A项提取青蒿素用的是萃取法,属于物理变化,A项错误;气溶胶属于胶体,有丁达尔效应,B项正确;C项描述的是铁置换出铜的反应,C项正确;剂钢是铁的合金,D项正确。

10.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。

下列说法正确的是(  )

A.汽车的排气管上装有“催化转化器”,使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2

B.向煤中加入适量石灰石,使煤燃烧产生的SO2最终生成CaSO3,可减少对大气的污染

C.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维

D.大量燃烧化石燃料排放的废气中含CO2、SO2,从而使雨水的pH=5.6即形成酸雨

解析 煤中加入适量石灰石,使煤燃烧产生的SO2转化为CaSO3,再氧化生成CaSO4,B错误;制作光导纤维的是二氧化硅,C错误;雨水的pH<5.6才形成酸雨,D错误。

11.为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组同学用如图K16-6所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。

图K16-6

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中溶液由黄色变为红棕色时,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  。

 

(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:

从原子结构分析,同主族元素从上到下   ,得电子能力逐渐减弱。

 

【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

(6)原子半径逐渐增大

[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与氯气反应生成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,排除对溴置换碘实验的干扰。

(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱,是因为从Cl到I,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱。

12.碘化钾可用于有机合成、制药等,它是一种白色立方结晶或粉末,易溶于水。

实验室制备KI的实验装置如下:

实验步骤如下:

①在上图所示的C中加入127g研细的单质I2和195g30%的KOH溶液,剧烈搅拌。

②I2完全反应后,打开弹簧夹向其中通入足量的H2S。

③将装置C中所得溶液用稀H2SO4酸化后,置于水浴上加热10min。

④在装置C的溶液中加入BaCO3,充分搅拌后,过滤、洗涤。

⑤将滤液用氢碘酸酸化,蒸发浓缩至表面出现结晶膜,________、________、洗涤、干燥。

⑥得产品145g。

回答下列问题:

(1)步骤①将碘研细的目的是________________________________________________。

(2)装置A中发生反应的离子方程式为____________________________________;

装置B中的试剂是________,C装置的名称是________。

(3)装置C中I2与KOH反应产物之一是KIO3,该反应的化学方程式为___________。

(4)步骤④的目的是_________________________________________________________。

(5)补充完整步骤⑤:

______________、______________。

解析:

(1)将碘研细的目的是增大反应物的接触面积,提高反应速率,使反应更充分。

(2)装置A中硫化亚铁与盐酸反应生成硫化氢气体和氯化亚铁,发生反应的离子方程式为FeS+2H+===Fe2++H2S↑;因盐酸具有挥发性,制得的H2S气体中混有HCl气体,故装置B中应盛放饱和硫氢化钠溶液;C装置的名称是三颈烧瓶。

(3)由题意可知装置C中I2与KOH发生歧化反应,反应的化学方程式为3I2+6KOH===KIO3+5KI+3H2O。

(4)BaCO3与溶液中的SO

反应生成硫酸钡沉淀,则目的是除去产品中的SO

(5)从溶液中获得KI晶体,要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥操作。

答案:

(1)增大反应物的接触面,提高反应速率,使反应更充分

(2)FeS+2H+===Fe2++H2S↑ 饱和硫氢化钠溶液 三颈烧瓶

(3)3I2+6KOH===KIO3+5KI+3H2O

(4)除去产品中的SO

(5)冷却结晶 过滤

13.(2019·黄冈一调)IBr、ICl、BrF3等称为卤素互化物,(CN)2、(SCN)2、(OCN)2等称为拟卤素,它们的化学性质均与卤素单质相似,请回答下列问题。

(1)氯化碘(ICl)中碘元素的化合价为________;它与水反应的化学方程式为ICl+H2O===HIO+HCl,该反应的反应类型为________(填中学常见的无机反应类型)。

(2)溴化碘(IBr)具有强氧化性,能与Na2SO3溶液反应,发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

(3)①已知某些离子的还原性强弱顺序为I->SCN->CN->Br->Cl-。

现将几滴KSCN溶液滴入到含少量Fe3+的溶液中,溶液立即变红,向其中逐滴滴入酸性KMnO4溶液,观察到红色逐渐褪去,请利用平衡移动原理解释这一现象:

________________________。

②下列物质中,也可以使该溶液红色褪去的是________(填字母)。

A.新制氯水      B.碘水

C.SO2D.盐酸

(4)KCN为剧毒物质,处理含有KCN的废水常用的方法:

在碱性条件下用NaClO溶液将CN-氧化为CO

和一种单质气体,该反应的离子方程式为_____________________。

(5)已知HCN的电离常数K=6.2×10-10,H2CO3的电离常数K1=4.5×10-7,K2=4.7×

10-11,则下列离子方程式能发生的是________(填字母)。

A.CN-+CO2+H2O===HCN+HCO

B.2HCN+CO

===2CN-+CO2↑+H2O

C.2CN-+CO2+H2O===2HCN+CO

D.HCN+CO

===CN-+HCO

解析:

(1)Cl得电子能力强于I,则ICl中Cl元素显-1价、I元素显+1价;此反应中没有化合价的变化,属于复分解反应(非氧化还原反应)。

(2)IBr具有强氧化性,I元素显+1价,被还原成I-,SO

被氧化成SO

,因此离子方程式为IBr+SO

+H2O===I-+Br-+SO

+2H+。

(3)①溶液立即变红,发生反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加入酸性KMnO4溶液红色褪去,说明KMnO4把SCN-氧化,促使上述平衡向逆反应方向移动,最终Fe(SCN)3完全反应,溶液红色褪去;②能使红色褪去的物质,可以具有强氧化性,如新制氯水中Cl2将SCN-氧化,也可以具有还原性,如SO2将Fe3+还原,故A、C正确。

(4)CN-中N元素显-3价,C元素显+2价,另一种单质气体为N2,因此反应的离子方程式为2CN-+5ClO-+2OH-===2CO

+N2↑+5Cl-+H2O。

(5)根据电离常数大小,推出酸电离出氢离子的能力强弱顺序(酸性强弱)为H2CO3>HCN>HCO

,根据“强酸制取弱酸”的规律知,A、D正确。

答案:

(1)+1 复分解反应

(2)IBr+SO

+H2O===I-+Br-+SO

+2H+

(3)①酸性高锰酸钾溶液将SCN-氧化,减小了SCN-的浓度,使反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的平衡不断向左移动,最终Fe(SCN)3完全反应,红色消失 ②AC

(4)2CN-+5ClO-+2OH-===2CO

+5Cl-+N2↑+H2O

(5)AD

14.某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。

实验

(一) 碘含量的测定

取0.0100mol·L-1的AgNO3标准溶液装入滴定管,取100.00mL海带浸取原液至滴定池,用电势滴定法测定碘含量。

测得的电动势(E)反映溶液中c(I-)的变化,部分数据如下表示:

V(AgNO3)

/mL

15.00

19.00

19.80

19.98

20.00

20.02

21.00

23.00

25.00

E/mV

-225

-200

-150

-100

50.0

175

275

300

325

实验

(二) 碘的制取

另取海带浸取原液,甲、乙两种实验方案如下:

已知:

3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O。

请回答:

(1)实验

(一)中的仪器名称:

仪器A__________,仪器B__________。

(2)①根据表中数据绘制滴定曲线:

②该次滴定终点时用去AgNO3溶液的体积为__________mL,计算得海带中碘的百分含量为____________________________%。

(3)①分液漏斗使用前须检漏,检漏方法为_________________。

②步骤X中,萃取后分液漏斗内观察到的现象是______________________________________________________。

③下列有关步骤Y的说法,正确的是________。

A.应控制NaOH溶液的浓度和体积

B.将碘转化成离子进入水层

C.主要是除去海带浸取原液中的有机杂质

D.NaOH溶液可以由乙醇代替

④实验

(二)中操作Z的名称是__________。

(4)方案甲中采用蒸馏不合理,理由是_______________。

解析 

(1)仪器A为坩埚,仪器B为500mL容量瓶。

(2)①以V(AgNO3)的数值为横坐标,以电势的数值为纵坐标,找出对应的点,将各点用光滑的曲线连接起来即可得滴定曲线。

②由滴定曲线可知,滴定终点时,用去AgNO3溶液的体积为20mL。

根据关系式:

I- ~AgNO3 ~ AgI

127g 1mol

m(I-)0.0100mol·L-1×0.020L=0.00020mol

m(I-)=127g·mol-1×0.00020mol=0.0254g,则500mL含I-的海带浸取原液中含有的m(I-)=0.0254g×

=0.127g,则海带中碘的百分含量为

×100%=0.635%。

(3)①分液漏斗的检漏方法:

向分液漏斗中加入少量水,检查旋塞处是否漏水;将漏斗倒转过来,检验玻璃塞是否漏水。

②步骤X中,萃取后分液漏斗内液体分为上下两层,水层在上,含有I2的CCl4层在下,且下层呈紫红色。

③步骤Y应控制NaOH溶液的浓度和体积,因为在较稀浓度下,I2有可能发生如下反应:

I2+2NaOH===NaI+NaIO+H2O,A正确;加入NaOH溶液的目的就是将碘转化成离子进入水层,即从四氯化碳溶液中转移出来,B正确;海带浸取原液中不含有机杂质,C错误;乙醇能与CCl4互溶,不能用乙醇代替NaOH溶液,D错误。

④碘在水中溶解度较小,可用过滤的方法将碘单质过滤出来,即操作Z为过滤。

(4)由于碘易升华,蒸馏时易导致碘的损失。

答案 

(1)坩埚 500mL容量瓶

(2)①

②20.00 0.635

(3)①向分液漏斗中加入少量水,检查旋塞外是否漏水;将漏斗倒转过来,检查玻璃塞是否漏水

②液体分上下两层,下层呈紫红色

③AB

④过滤

(4)主要由于碘易升华,会导致碘的损失

15.海洋中有大量的宝贵资源。

被称为“海洋元素”的溴,其工业制法为把海水浓缩得盐卤,然后加热到363K,控制pH为3.5,通入氯气把溴置换出来,然后用一种气体X把溴吹出,再用纯碱溶液吸收,这时,溴转化为溴离子和溴酸根,最后用硫酸酸化,单质溴可从溶液中析出。

(1)把溴吹出的气体X,最可能用下面的________(填选项字母)。

A.乙烯      B.空气

C.氩气D.CO2

(2)某同学对上述工艺提出改进意见,认为氧化后直接用有机溶剂萃取出溴即可,你认为其建议是否合理。

______(填“是”或“否”),并说出理由________________________________________。

(3)提取溴的工厂往往会因为溴的挥发而造成空气污染,某实验小组准备收集工厂的空气测定溴的含量,提供乙醇溶液、蒸馏水、饱和Na2SO3溶液、饱和NaBr溶液,请你为他们设计收集一瓶工厂的空气的方法_________________________。

(4)纯碱溶液吸收溴的化学方程式为____________。

硫酸酸化得到单质溴的离子方程式为_____________。

解析 

(1)吹出的溴单质用Na2CO3吸收,不能用CO2吹出Br2,是因为CO2与Na2CO3能发生反应,乙烯与溴单质发生加成反应,氩气的使用在工业上成本较高,因此用的是空气。

(2)直接萃取单质溴不仅需要大量的萃取剂,而且还造成一部分溴流失,从萃取剂中分离出液溴使成本增加。

(3)收集工厂内的空气,只需把装满饱和NaBr溶液的试剂瓶带到工厂后,把其中的液体倒出,然后密封试剂瓶,即得一瓶工厂内的空气。

(4)根据题中提供的信息,Br2与Na2CO3反应的化学方程式为3Br2+3Na2CO3===5NaBr+NaBrO3+3CO2↑,然后用硫酸酸化得单质溴的离子方程式为5Br-+6H++BrO

===3Br2+3H2O。

答案 

(1)B 

(2)否 需大量萃取剂,污染大,利用率低

(3)把装满饱和NaBr溶液的试剂瓶带到工厂,在工厂内把其中的液体全部倒出,然后加盖密封

(4)3Br2+3Na2CO3===5NaBr+NaBrO3+3CO2↑

5Br-+6H++BrO

===3Br2+3H2O

 

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