42富集在海水中的元素氯.docx
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42富集在海水中的元素氯
一、选择题
1．下列变化过程不能直接实现的是（ ）
①HCl ②Cl2 ③Ca（ClO）2 ④HClO ⑤CO2
A．①→② B．②→③
C．③→④D．④→⑤
解析：
由浓盐酸与MnO2、Cl2与Ca（OH）2、Ca（ClO）2与HCl的反应可知A、B、C均正确；HClO的酸性小于碳酸，所以D选项错误。
答案：
D
2．下列离子方程式正确的是（ ）
①氯气与水反应：
Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－
②氯气与氢氧化钠溶液反应：
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
③浓盐酸与二氧化锰共热：
MnO2＋4HCl
Mn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O
④漂白粉溶液中通入少量的二氧化碳气体：
Ca2＋＋2ClO－＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO
A．①③B．②④
C．②③D．①④
解析：
反应①生成的HClO为弱酸，应用HClO表示；反应③中浓盐酸可全部电离，应写成H＋和Cl－的形式。
答案：
B
3．（2013·武汉质检）下列有关说法不正确的是（ ）
A．氯气通入淀粉碘化钾溶液中，溶液变蓝，氧化性：
Cl2＞I2
B．久置的氯水最终变为稀盐酸
C．明矾和漂白粉常用于自来水的净化和杀菌消毒，两者的作用原理不同
D．无色溶液C中加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不消失，则无色溶液C中一定含有Cl－
解析：
再加入稀盐酸又混入了Cl－，无法确定原溶液中是否含Cl－，D不正确。
答案：
D
4．（2013·揭阳检测）下列实验现象，与新制氯水中的某些成分（括号内物质）没有关系的是（ ）
A．向NaHCO3固体中加入新制的氯水，有无色气泡产生（H＋）
B．新制氯水使红色布条褪色（HCl）
C．将AgNO3溶液滴加到新制氯水中，有白色沉淀产生（Cl－）
D．向FeCl2溶液中滴加新制氯水，再滴加KSCN溶液，溶液呈红色（Cl2）
解析：
A项，新制氯水中存在盐酸，能与NaHCO3反应产生CO2；B项，新制氯水中存在HClO，具有漂白性，能使红色布条褪色；C项，Ag＋与氯水中的Cl－反应生成白色沉淀AgCl；D项，2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋与SCN－反应使溶液变红色。
答案：
B
5．新制的饱和氯水与久置氯水的主要区别是（ ）
序号
新制氯水
久置氯水
A
含氯气多，黄绿色
含氯气极少，或无氯气
B
与NaHCO3不反应，漂白作用强
能与NaHCO3反应，无漂白作用或漂白作用极弱
C
不含氯离子
含较多氯离子
D
酸性强
酸性弱
解析：
氯水中HClO在光照条件下发生分解生成O2、HCl，随着HClO的分解，溶液中n（H＋）、n（Cl－）均增大，c（HClO）不断减少，新制氯水和久置氯水中均有HCl，均能与NaHCO3反应。
答案：
A
6．下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是（ ）
①氯气 ②液氯 ③新制氯水 ④氯气的四氯化碳溶液 ⑤盐酸 ⑥盐酸与少量漂白粉的混合溶液
A．①②③B．①②③⑥
C．③⑥D．③④⑥
解析：
能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色，要求该物质具有酸性和漂白性。
酸性要看是否有较多的H＋，漂白性要看是否产生了HClO。
①和②中只有Cl2分子，④中Cl2分子与CCl4溶剂之间不反应，不能产生H＋和HClO，故①、②、④不符合题意。
⑤中HCl只有酸性无漂白性，故只能使干燥的蓝色石蕊试纸变红。
③中Cl2和水反应生成HCl和HClO，⑥中发生反应：
Ca（ClO）2＋2HCl===CaCl2＋2HClO，且漂白粉少量，盐酸过量，即有较多H＋，即③和⑥符合题意。
答案：
C
7．物质X是某反应中的生成物，其质量变化为先增大，然后减小，下列各操作中指定物质数量变化符合此特征的是（ ）
A
B
C
D
操作
向NaClO溶液中通入SO2
向Na2CO3溶液中滴加盐酸
向NaHCO3溶液中滴加石灰水
向KBr溶液中滴加稀氯水
X
Na2SO3
NaCl
Na2CO3
Br2
解析：
A项中SO
会被氧化成SO
，A项错；B项中NaCl不会减少，B项错；由2NaHCO3＋Ca（OH）2（少）===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O及Na2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋2NaOH知C项对；D项中生成的Br2质量不会减少，D错。
答案：
C
8．下列叙述中正确的是（ ）
A．在食用盐中滴加少量淀粉液，探究食用盐是否为加碘盐
B．新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊溶液，充分振荡后溶液呈红色
C．氯气可以使湿润的有色布条褪色，是因为氯气具有漂白性
D．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
解析：
A选项，食盐中加的是碘酸钾，错误；C选项，是因为次氯酸具有强氧化性，错误。
答案：
D
9．现有H2SO4、BaCl2、K2CO3、FeSO4和氯水五种溶液，有如图所示的相互关系，图中每条连线两端的物质可以发生化学反应。
下列推断不合理的是（ ）
A．X一定为H2SO4B．Y一定为K2CO3
C．Z可能是氯水D．M可能为FeSO4
解析：
本题考查题给溶液间的相互反应。
H2SO4能与BaCl2、K2CO3反应，BaCl2能与H2SO4、K2CO3、FeSO4反应，K2CO3能与H2SO4、BaCl2、FeSO4、氯水反应，FeSO4能与BaCl2、K2CO3、氯水反应，氯水能与K2CO3、FeSO4反应，所以根据图形只能判断出Y一定是K2CO3，其他几种物质不能确定，A项错误。
答案：
A
10．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处变红棕色
氧化性：
Cl2>Br2>I2
B
c处先变红，后褪色
氯气与水生成了酸性物质
C
d处立即褪色
氯气与水生成了漂白性物质
D
e处变红色
还原性：
Fe2＋>Cl－
解析：
本题考查学生实验能力和对实验现象的分析、推理能力。
a处变蓝、b处变红棕色，说明Cl2分别与KI、NaBr反应生成I2、Br2，可证明氧化性：
Cl2＞I2、Cl2＞Br2，无法证明I2与Br2之间氧化性的强弱，A项错误；c处先变红，说明氯水与水反应生成酸性物质，后褪色，则证明氯气与水反应生成具有漂白性的物质，B项错误；d处立即褪色，也可能是氯气和水反应生成的酸性物质中和了NaOH，C项错误；e处变红，说明Cl2将Fe2＋氧化为Fe3＋，证明还原性：
Fe2＋＞Cl－，D项正确。
答案：
D
11．（2013·牛栏山一中模拟）下列实验过程中，始终无明显现象的是（ ）
A．Cl2通入Na2CO3溶液中
B．CO2通入CaCl2溶液中
C．NH3通入AgNO3溶液中
D．SO2通入Ba（NO3）2溶液中
解析：
A项，氯气通入碳酸钠溶液中产生气泡：
Cl2＋H2O===HCl＋HClO，Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O。
B项，二氧化碳与氯化钙溶液不反应，无现象；C项，氨气通入硝酸银溶液中，先生成白色沉淀，随后白色沉淀溶解：
AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH4NO3，AgOH＋2NH3·H2O===Ag（NH3）2OH＋2H2O；D项，产生白色沉淀：
3SO2＋Ba（NO3）2＋2H2O===BaSO4↓＋2NO＋2H2SO4。
答案：
B
12．（2013·宁波八校高三化学模拟）已知二氯化二硫（S2Cl2）的结构式为Cl—S—S—Cl，它易与水反应：
2S2Cl2＋2H2O===4HCl＋SO2↑＋3S↓。
对该反应的说法正确的是（ ）
A．S2Cl2既作氧化剂又作还原剂
B．H2O作催化剂
C．每生成1molSO2转移4mol电子
D．氧化产物与还原产物的物质的量比为3:
1
解析：
因Cl的非金属性比S的强，故S2Cl2中S、Cl的化合价分别为＋1、－1，则在反应中只有硫的化合价发生变化，氧化产物与还原产物的物质的量比为1:
3，A项正确，B、D项错误；SO2中硫的化合价为＋4，故每生成1molSO2转移3mol电子，C项错误。
答案：
A
13．（2013·潞河中学高三化学模拟）已知甲、乙、丙、X是四种中学化学中常见的物质，其转化关系符合下图。
则甲和X（要求甲和X能互换）不可能是（ ）
A．C和O2B．SO2和NaOH溶液
C．Cl2和FeD．AlCl3溶液和NaOH溶液
解析：
若甲和X分别为C和O2，则乙、丙分别为CO、CO2；若甲和X分别为SO2和NaOH溶液，则乙、丙分别为NaHSO3溶液、Na2SO3溶液；若甲和X分别为AlCl3溶液和NaOH溶液，则乙、丙分别为Al（OH）3、NaAlO2溶液；若甲和X分别为Cl2和Fe，则乙为FeCl3，FeCl3不与Cl2反应，C项错误。
答案：
C
14．（2013·杨镇一中模拟）下列说法中正确的是（ ）
A．向沸水中滴加FeCl3饱和溶液有红褐色沉淀产生
B．制备AlCl3、CuCl2均可以采用将溶液直接蒸干的方法
C．向Ca（OH）2饱和溶液中持续通入CO2，始终不会有沉淀析出
D．向AgCl浊液中滴加适量KI溶液，白色沉淀可转化为黄色沉淀
解析：
向沸水中滴加FeCl3饱和溶液会形成红褐色的氢氧化铁胶体，A项错误；将AlCl3、CuCl2溶液加热蒸干时，会促进Al3＋、Cu2＋的水解，而且生成的氯化氢的挥发进一步促进水解，蒸干时能完全水解，得到其氢氧化物沉淀，灼烧则会得到其氧化物，B项错误；向Ca（OH）2饱和溶液中持续通入CO2，开始会生成碳酸钙沉淀，最后碳酸钙沉淀会转化为碳酸氢钙而溶解，C项错误；因AgI比AgCl更难溶，故D正确。
答案：
D
15．下列离子方程式正确的是（ ）
A．氯气通入水中：
Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－
B．在海带灰的浸出液（含有I－）中滴加H2O2得到I2：
2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋O2↑＋2H2O
C．向NaClO溶液中通入过量CO2：
ClO－＋CO2＋H2O===HCO
＋HClO
D．向Fe（NO3）2稀溶液中加入盐酸：
3Fe2＋＋4H＋＋NO
===3Fe3＋＋NO2↑＋2H2O
解析：
A项中HClO为弱酸，在离子方程式中应写成分子式；B项加入的双氧水为氧化剂，故不可能生成O2，错误；D项中应生成NO，而不是NO2。
答案：
C
二、非选择题
16．（2013·通州调研）新制氯水中含有多种粒子，某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质，做了如下实验，请你帮助回答：
（1）HClO不稳定，见光易分解生成HCl和O2。
请设计实验证明有O2生成。
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（2）氯气能使湿润的红色布条褪色。
对于使红色布条褪色的物质，同学们的看法不一致，认为氯水中存在的几种粒子都有可能。
请你设计实验，得出正确结论。
（3）平衡常数表明了封闭体系的可逆反应在给定的温度下进行的程度，对于同一个类型的反应，平衡常数越大，表明反应进行的程度越大。
H2CO3HCO
＋H＋ Ka1（H2CO3）＝c（HCO
）·c（H＋）/c（H2CO3）＝4.45×10－7
HCO
CO
＋H＋ Ka2（H2CO3）＝c（CO
）·c（H＋）/c（HCO
）＝5.61×10－11
HClOH＋＋ClO－ Ka（HClO）＝2.95×10－8
请依据以上碳酸和次氯酸的电离平衡常数，写出在下列条件下所发生反应的离子方程式：
①将少量的氯气通入到过量的碳酸钠溶液中________________________；②氯气和碳酸钠按照11的比例恰好反应______________________；③将过量的氯气通入到少量的碳酸钠溶液中______________________。
解析：
（1）本小题来源于书本“氯水受光照的实验”。
要证明有O2生成，需用带火星的木条来检验，若能使带火星的木条复燃，说明生成了O2。
O2的收集，结合书本实验，是将盛满氯水的瓶子倒置在水槽中，光照一段时间后，用收集到无色气体来验证。
（2）提出的假设应由收集到的资料结合所学知识进行假设。
氯气有氧化性，假设氯气使红色布条褪色；氯气和水生成盐酸和次氯酸，假设盐酸或次氯酸能使红色布条褪色；实验②就是验证它们的，验证谁更简单，当然是盐酸了，所以实验②是把红色布条放到稀盐酸中，红色布条不褪色；氯水中的氯气、稀盐酸、水均不能使红色布条褪色，说明是HClO使红色布条褪色。
（3）观察平衡常数的表达式可知平衡常数是用已电离出的离子浓度的乘积除以未电离的离子浓度，说明平衡常数越大，电离程度就越大，对应的酸性就越强，则酸性强弱顺序为HCI>H2CO3>HClO>NaHCO3。
方程式的书写就是根据强酸制弱酸的原则。
氯气通人水中会生成盐酸和次氯酸。
盐酸可以和碳酸钠发生两步反应，先生成碳酸氢钠，酸过量生成氯化钠和二氧化碳。
次氯酸也可以和碳酸钠反应生成碳酸氢钠，而次氯酸不和碳酸氢钠反应。
答案：
（1）将盛满氯水的无色矿泉水瓶倒置在水槽中，光照一段时间后，瓶底有无色气体生成。
将瓶子倒转过来，用带火星的木条在瓶口检验气体，若木条复燃，证明HClO分解生成的气体为氧气
（2）提出假设：
①氯气使有色布条褪色 ②HCIO使有色布条褪色 ③盐酸使有色布条褪色
验证假设：
②把红色布条伸入稀盐酸中，红色布条不褪色
结论：
次氯酸使有色布条褪色
（3）①Cl2＋2CO
＋H2O===2HCO
＋Cl－＋ClO－
②Cl2＋CO
＋H2O===HCO
＋Cl－＋HClO
③2Cl2＋CO
＋H2O===CO2↑＋2Cl－＋2HClO
17．（2013·东北师大附中高三化学模拟）向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。
如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。
完成下列填空：
（1）写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式（如果化学计量数是1，不用填写）：
____
＋____
＋____
―→____
＋____
（2）整个过程中的还原剂是________。
（3）把KI换成KBr，则CCl4层变为________色；继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。
则Cl2、HIO3、HBrO3的氧化性由强到弱的顺序是________。
（4）加碘盐中含碘量为20～50mg/kg。
制取加碘盐（含KIO3的食盐）1000kg，若用KI与Cl2反应制KIO3，至少需要消耗Cl2________mL（标准状况，保留2位小数）。
解析：
（1）I元素的化合价从0→＋5，升高5价，Cl元素的化合价从0→－1，降低1价，所以I2与Cl2的物质的量之比为1:
5；
（2）两个过程的还原剂分别为KI和I2；（3）KI换成KBr时，得到的是溴单质，则其在CCl4中呈红棕色，继续滴加氯水时，颜色不变，可知氯水不能将溴单质氧化成HBrO3，故氧化性强弱顺序为HBrO3＞Cl2＞HIO3；（4）结合化学方程式：
KI＋3Cl2＋3H2O===KIO3＋6HCl来计算，按最小值计算时，1000kg加碘食盐中含碘20mg，则需要消耗Cl2的体积为[0.02g/（127g/mol）]×3×22.4L/mol＝1.058×10－2L＝10.58mL。
答案：
（1）I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl
（2）KI、I2 （3）红棕 HBrO3＞Cl2＞HIO3 （4）10.58
18．（2013·江苏模拟）卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物，XX′型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。
试回答下列问题：
（1）卤素互化物BrCl能发生下列反应：
H2O＋BrCl===HBrO＋HCl；KBr＋BrCl===KCl＋Br2。
①写出KI与IBr反应的化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②写出苯（C6H6）与ICl发生取代反应生成一卤代物的化学方程式________________________________________________________________________。
（2）右图是部分卤素单质和XX′型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。
它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高，其原因是________________________。
（3）试推测ICl的沸点所处的最小范围________。
解析：
从题给信息可知，卤素互化物与卤素单质的结构相似、性质相近，BrCl与Cl2相似，IBr与Br2相似。
KI与IBr反应相当于KI与Br2反应，化学方程式为KI＋IBr===KBr＋I2。
C6H6与ICl发生取代反应相当于C6H6与Cl2发生取代反应，化学方程式为C6H6＋ICl―→C6H5I＋HCl。
ICl属分子晶体，相对分子质量（162.5）介于Br2和IBr之间，故ICl的沸点介于Br2和IBr之间。
答案：
（1）①KI＋IBr===KBr＋I2
②C6H6＋ICl―→C6H5I＋HCl
（2）相对分子质量越大，分子间作用力越强
（3）介于Br2的沸点和IBr的沸点之间
19．（2014·江苏省苏州市高新区第一中学高三模拟）实验室里可用如图一所示的装置制取氯酸钾、次氯酸钠，并验证氯水的性质。
图一中①为氯气发生装置；②的试管中盛有15mL30%的KOH溶液，并置于水浴中；③的试管中盛有15mL8%的NaOH溶液，并置于冰水浴中；④的试管中加有紫色石蕊试液；⑤为尾气吸收装置。
（1）制取氯气时，在烧瓶中先加入一定量的二氧化锰固体，再通过________。
（填写仪器名称）向烧瓶中加入适量的________。
（填写试剂名称）
（2）为除去氯气中混有的氯化氢气体，可在①和②之间安装盛有________。
（选填字母编号）的净化装置。
a．碱石灰b．饱和食盐水
c．浓硫酸d．饱和碳酸氢钠溶液
（3）本实验制取次氯酸钠的离子方程式是________________________________________________________________________。
（4）比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件，两者的差异是
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（5）反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出，图二中符合该晶体溶解度随温度变化规律的曲线是________。
（选填字母）；从②的试管中分离该晶体的操作是________。
（填写实验操作名称）。
（6）实验中可观察到④的试管中溶液颜色会发生变化：
最初溶液由紫色变为红色，原因是_________________________________________________；接着溶液逐渐变为无色，是因为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析：
（1）实验室制备氯气用浓盐酸和二氧化锰在加热条件反应，所用反应仪器为分液漏斗和圆底烧瓶。
（2）生成氯气混有HCl气体，根据氯气难溶于饱和氯化钠溶液，HCl易溶于水，可用饱和食盐水除杂。
（3）氯气在常温下与NaOH反应生成次氯酸钠和氯化钠，二者在水中溶解且电离，反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O。
（4）根据题中信息可知，在加热条件下，氯气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾，在常温以下，氯气与稀NaOH溶液反应生成次氯酸钠，二者反应的浓度和温度都不相同。
（5）反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出，说明溶质的溶解度随温度降低而降低，只有M符合，不溶性固体与液体的分离常采用过滤的方法。
（6）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应生成的H＋使石蕊变成红色，次氯酸具有强氧化性，将石蕊氧化为无色物质，所以反应现象为先变红，后褪色。
答案：
（1）分液漏斗 浓盐酸
（2）b
（3）Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O
（4）反应的温度不同、反应物浓度不同
（5）M 过滤
（6）氯气与水反应生成酸使石蕊显红色；氯气与水反应生成次氯酸将石蕊氧化（或漂白）为无色
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