专题十六氯溴碘及其化合物海水资源的开发和利用.docx
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专题十六氯溴碘及其化合物海水资源的开发和利用
考点一氯单质及其化合物
1．（2016课标3）化学在生活中有着广泛的应用，下列对应关系错误的是（ ）
选项
化学性质
实际应用
A
ClO2具有强氧化性
自来水消毒杀菌
B
SO2具有还原性
用作漂白剂
C
NaHCO3受热易分解并且生成气体
焙制糕点
D
Al（OH）3分解吸收大量热量并有H2O生成
阻燃剂
A．AB．BC．CD．D
2．（2015课标2）用图所示装置进行下列实验：
将①中溶液滴入②中，预测的现象与实际相符的是（ ）
选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A
稀盐酸
碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液
立即产生气泡
B
浓硝酸
用砂纸打磨过的铝条
产生红棕色气体
C
氯化铝溶液
浓氢氧化钠溶液
产生大量白色沉淀
D
草酸溶液
高锰酸钾酸性溶液
溶液逐渐褪色
A．AB．BC．CD．D
3．（2017北京）下列变化中，气体被还原的是（ ）
A．二氧化碳使Na2O2固体变白
B．氯气使KBr溶液变黄
C．乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色
D．氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
4．（2016上海）下列气体的制备和性质实验中，由现象得出的结论错误的是（ ）
选项
试剂
试纸或试液
现象
结论
A
浓氨水、生石灰
红色石蕊试纸
变蓝
NH3为碱性气体
B
浓盐酸、浓硫酸
pH试纸
变红
HCl为酸性气体
C
浓盐酸、二氧化锰
淀粉碘化钾试液
变蓝
Cl2具有氧化性
D
亚硫酸钠、硫酸
品红试液
褪色
SO2具有还原性
A．AB．BC．CD．D
5．（2016课标1）NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：
回答下列问题：
（1）NaClO2中Cl的化合价为 。
（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 。
（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为 、 。
“电解”中阴极反应的主要产物是 。
（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2．此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ，该反应中氧化产物是 。
（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：
每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。
NaClO2的有效氯含量为 。
（计算结果保留两位小数）
6．（2015重庆）ClO2与Cl2的氧化性相近．在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛．某兴趣小组通过图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究．
（1）仪器D的名称是 ．安装F中导管时，应选用图2中的 ．
（2）打开B的活塞，A中发生反应：
2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O．为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜 （填“快”或“慢”）．
（3）关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是 ．
（4）已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为 ，在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是 ．
（5）已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示，若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是 ，原因是 ．
考点二溴、碘单质及其化合物海水资源的开发和利用
1．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
2．下列有关海水综合利用的说法正确的是（ ）
A．电解饱和食盐水可制得金属钠
B．海带提碘只涉及物理变化
C．海水提溴涉及到氧化还原反应
D．海水提镁涉及到复分解反应
3．研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域．
（1）溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在．其中HCO3﹣占95%．写出CO2溶于水产生HCO3﹣的方程式：
．
（2）在海洋碳循环中，通过如图所示的途径固碳．
①写出钙化作用的离子方程式：
．
②同位素示踪法证实光合作用的化学方程式如下，将其补充完整：
+
（CH2O）x+x18O2+xH2O
（3）海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础．测量溶解无机碳，可采用如下方法：
①气提、吸收CO2．用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收（装置示意图如下）．将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂．
②滴定．将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3，再用xmol▪L﹣1HCl溶液滴定，消耗ymLHCl溶液．海水中溶解无机碳的浓度= mol▪L﹣1．
（4）利用如图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量．
①结合方程式简述提取CO2的原理：
．
②用该装置产生的物质处理室排出的海水，合格后排回大海．处理至合格的方法是 ．
考点一氯单质及其化合物
例1．已知电离平衡常数：
H2CO3＞HClO＞HCO3﹣，下列有关叙述中正确的是（ ）
①若KI溶液中混有Br﹣，加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取上层中的液体少许并加入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成．
②向FeI2溶液中滴加少量氯水，反应的离子方程式为：
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣
③向NaClO溶液中通往少量二氧化碳的离子反应方程式为：
2ClO﹣+CO2+H2O=2HClO+CO32﹣
④海水提溴过程中，用碳酸钠溶液吸收溴，溴歧化为Br﹣和BrO3﹣，其离子方程为：
3Br2+6CO32﹣+3H2O=5Br﹣+BrO3﹣+6HCO3﹣．
A．②④B．①③C．②③D．①④
1-1．向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如下图所示．则下列有关说法中，不正确的是（ ）
A．还原性：
I﹣＞Fe2+＞Br﹣
B．原混合溶液中FeBr2的物质的量为6mol
C．当通入2molCl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I﹣+2Cl2═2Fe3++I2+4Cl﹣
D．原溶液中：
n（Fe2+）：
n（I﹣）：
n（Br﹣）=2：
1：
3
1-2．利用如图所示装置进行下列实验，根据现象能得出相应实验结论的是（ ）
①中的反应物
②中的现象
实验结论
A
纯碱、稀硫酸
硅酸钠溶液中出现白色沉淀
酸性：
硫酸＞碳酸＞硅酸
B
MnO2、浓盐酸
淀粉KI溶液变蓝
Cl2有氧化性
C
Na2SO3、硫酸
溴水褪色
SO2有漂白性
D
Cu、硝酸
红棕色气体
①中硝酸为浓硝酸
A．AB．BC．CD．D
考点二溴、碘单质及其化合物海水资源的开发和利用
例2．已知H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI，将0.1molCl2通入100mL含等物质的量的HI与H2SO3的混合溶液中，有一半的HI被氧化，则下列说法正确的是（ ）
A．物质的还原性：
HI＞H2SO3＞HCl
B．HI与H2SO3的物质的量浓度为0.6mol•L﹣1
C．通入0.1molCl2发生反应的离子方程式为：
5Cl2+4H2SO3+2I﹣+4H2O=4SO42﹣+I2+10Cl﹣+16H+
D．若再通入0.05molCl2，恰好能将HI和H2SO3完全氧化
2-1．在一种酸性溶液中，可能存在NO
、I﹣、Cl﹣、Fe3+中的一种或几种离子，向该溶液中加入溴水，溴单质被还原，则以下推测中不正确的是（ ）
A．一定有碘离子B．可能含铁离子
C．可能有氯离子D．不含硝酸根离子
2-2．根据下图海水综合利用的工业流程图，判断下列说法正确的是（ ）
已知：
MgCl2•6H2O受热生成Mg（OH）Cl和HCl气体等．
A．氯碱工业中电解饱和食盐水是一个将化学能转化为电能的过程
B．在过程③中将MgCl2•6H2O灼烧即可制得无水MgCl2
C．在过程④、⑥反应中每氧化0.2molBr﹣需消耗0.1molCl2
D．过程⑤在生产中无需解决其对金属设备的腐蚀问题
方法一对氯水性质多样性分析
1．下列实验操作能得出相应结论的是（ ）
选项
操作或现象
结论
A
向含有NaOH的Mg（OH）2悬浊液中滴加CoCl2溶液，产生粉色沉淀
KSP[Co（OH）2]＜KSP[Mg（OH）2]
B
将铁粉和铜粉分别和硫粉混合加热，分别生成FeS、Cu2S
还原性：
Fe＞Cu
C
在透明溶液中通入CO2，产生白色胶状物质
原溶液含有SiO32﹣
D
控制其它条件相同，在过氧化氢中分别加入等量的氯化铁和氯化铜做催化剂，加入氯化铁的产生气泡速率更快
其它条件相同时，Fe3+对过氧化氢分解的催化作用强于Cu2+
A．AB．BC．CD．D
2．在实验室中，用如图所示装置（尾气处理装置略去）进行下列实验，将①中液体逐滴滴入到②中．实验结果与预测的现象一致的是（ ）
选项
①中的物质
②中的物质
预测②中的现象
A
氨水
氯化铝溶液
产生白色沉淀
B
浓硫酸
铜片
产生大量气体，溶液变蓝
C
浓硝酸
用砂纸打磨过的铝条
产生大量红棕色气体
D
稀盐酸
碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液
立即产生大量气体
A．AB．BC．CD．D
3．空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一．其工艺流程如图所示，其中不正确的是（ ）
A．步骤④⑤是为了富集溴
B．步骤③说明溴具有挥发性
C．步骤④的离子方程式为Br2+SO2+H2O═2H++2Br﹣+SO32﹣
D．步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物可用分液漏斗分离
1．化学与生产、生活密切联系．下列说法正确的是（ ）
A．食品包装中使用生石灰或硅胶可吸收水分使食品保持干燥
B．将化工厂排放废气的烟囱加高可减少烟尘对环境的污染
C．将家用84消毒液与洁厕灵混合使用可提高去污效果
D．向海水中加明矾可使海水淡化
2．下列有关实验的操作、现象及原理均正确的是（ ）
A．用玻璃棒蘸取NaClO溶液点在干燥的PH试纸上，试纸呈现蓝色，证明HClO是弱酸
B．将一定量的FeCl3晶体、盐酸依次加入容量瓶中，配制一定物质的量浓度的FeCl3溶液
C．为证明Cu与浓硫酸反应生成了CuSO4，可将反应后的混合液冷却后再加入水，若显色即可证明生成了CuSO4
D．用乙醇、乙酸及浓硫酸制取乙酸乙酯的过程中发现忘加碎瓷片，需在完全冷却后再补
3．以下关于氟、氯、溴、碘的性质叙述错误的是（ ）
①HF、HCl、HBr、HI中酸性最强的是HF②单质F2、Cl2、Br2、I2中，I2沸点最高
③单质F2、Cl2、Br2、I2中，氧化性最强的是F2④HF、HCl、HBr、HI还原性最强的是HI
⑤单质F2、Cl2、Br2、I2中，与氢化合最容易的是F2⑥HF、HCl、HBr、HI沸点最高的是HI
⑦HF、HCl、HBr、HI稳定性逐渐减弱．
A．只有①B．②⑤⑦C．①⑥D．③④
4．用下图所示实验装置进行相应实验，能达到实验目的是（ ）
A．
所示装置，蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体
B．
所示的气流方向可用于收集H2、NH3等
C．
所示装置，分离CCl4萃取I2水后的有机层和水层
D．
所示装置，可以证明氧化性：
Cl2＞Br2＞I2
5．下列物质无法从海水中获得的是（ ）
A．硫酸B．氯化镁C．溴D．氢氧化钠
6．实验室常用MnO2与浓盐酸共热制取C12，也可用KClO3、KMnO4、K2Cr2O7代替MnO2与浓盐酸反应制Cl2，其中KClO3→Cl2KMnO4→Mn2+K2Cr2O7→Cr3+．若制取等量的Cl2，电子转移数最少是（ ）
A．MnO2B．KClO3C．KMnO4D．K2Cr2O7
7．常温下，将Cl2缓慢通入水中至饱和，然后向所得饱和氯水中滴加0.1mol•L﹣1的NaOH溶液．整个实验进程中溶液的pH变化曲线如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．实验进程中可用pH试纸测定溶液的pH
B．向a点所示溶液中通入SO2，溶液的酸性和漂白性均增强
C．c点所示溶液中：
c（Na+）=2c（ClO﹣）+c（HClO）
D．由a点到b点的过程中，溶液中
减小
8．下列有关海水综合利用的说法中，不正确的是（ ）
A．用氯气从海水中提溴的关键反应是：
Cl2+2Br﹣═2Cl﹣+Br2
B．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质
C．海水中的Na+、Cl﹣结晶成NaCl的过程，形成了化学键
D．从海水中可以得到氯化镁，再经过电解可制金属镁
9．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（所通气休过量并充分反应）
请回答下列问题：
（l）装置A中发生反应的离了方程式为
（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，可用盐酸或双氧水还原氯酸钠制备ClO2，其中用H2O2作还原剂制备ClO2更环保，主要原因是 ．
10．电解是工业生产的常用方法。
某研究性小组进行以下相关探究：
实验Ⅰ用图1装置电解CuCl2溶液制取少量漂白液：
（1）导气管W端应与出气口 连接（填“X”或“Y”）。
（2）实验后发现阴极碳棒上除了附着有红色物质，还附着有少量白色物质。
查阅资料显示：
物质名称及化学式
氯化亚铜CuCl
碱式氯化铜Cu2（OH）3Cl
性质
白色固体、不溶水
绿色固体、不溶水
化学小组分析提出：
①白色物质为CuCl。
②红色物质可能有 ；或者Cu2O；或者二者混合物。
实验Ⅱ为探究阴极碳棒上附着的红色、白色物质，设计了如下实验：
取出阴极碳棒，洗涤、干燥、称其质量为W1g，并将其放入图2所示装置b中，进行实验。
实验中，碳棒上的白色物质完全变为红色，无水硫酸铜不变色，d中出现白色沉淀；实验结束时，继续通H2直至碳棒冷却后，称量其质量为W2g。
（3）无水硫酸铜的作用是 。
（4）装置b中发生反应的化学方程式是 。
（5）电解CuCl2溶液时，阴极上产生白色物质的原因为（用电极反应式解释） ；阴极上产生白色物质的物质的量是 。
实验Ⅲ测定漂白液中NaClO的浓度：
准确移取20.00mL洗气瓶内混合溶液，加入适量的H2O2溶液，摇匀，滴加2～3滴酚酞试液，用nmol•L﹣1盐酸滴定至终点，消耗盐酸VmL。
（6）用化学方程式表示加入H2O2溶液的作用 。
（7）若忽略洗气瓶内的副反应及体积变化，漂白液中NaClO的浓度为 mol•L﹣1。
11．二氧化氯（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欲收集干燥的ClO2，选择图1中的装置，其连接顺序为a→ （按气流方向，用小写字母表示）
③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通入如图2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SO42﹣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内
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）．
12．食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的．
已知：
①氧化性：
103﹣＞Fe3+＞I2；还原性：
S2O32﹣＞I﹣；②KI+I2⇌KI3
（1）某学习小组对加碘盐进行如下实验：
取一定量某加碘盐（可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe2+、Fe3+），用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得溶液分为4份．第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显淡黄色，用CCl4萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入适量KIO3固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色．
①向第四份试液中加K3Fe（CN）6溶液，根据是否得到具有特征蓝色的沉淀，可检验是否含有 （用离子符号表示），蓝色的沉淀是 （用化学式表示）．
②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为：
、 ．
（2）KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式：
．将I2溶于KI溶液，在低温条件下，可制得KI3•H2O．该物质不适合作为食盐加碘剂，其理由是 ．
（3）某同学为探究温度和反应物浓度对反应2IO3﹣+5SO32﹣+2H+═I2+5SO42﹣+H2O的速率的影响，设计实验如表所示：
0.01mol•L﹣1KIO3酸性溶液（含淀粉）的体积/mL
0.01mol•L﹣1Na2SO3
溶液的体积/mL
H2O的体积/mL
实验温度/℃
溶液出现蓝色时所需时间/s
实验1
5
V1
35
25
t1
实验2
5
5
40
25
t2
实验3
5
5
V2
0
t3
表中数据：
t1 t2（填“＞”、“＜”或“=”）；表中V2= mL．
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