版高考化学一轮复习作业15 富集在海水中的元素卤素.docx
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版高考化学一轮复习作业15富集在海水中的元素卤素
衡中作业（十五）
1．下列说法正确的是（ ）
①氯气的性质活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸
②实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收
③新制氯水的氧化性强于久置氯水的
④检验HCl气体中是否混有Cl2，方法是将气体通入硝酸银溶液
⑤除去HCl气体中的Cl2，可将气体通入饱和食盐水中
A．①②③B．②③④
C．③D．③⑤
[解析] 氯气与氢气混合，达到爆炸极限，在光照的条件下才能发生爆炸，①错，氢氧化钙溶液中溶质含量少，实验中常用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，②错，排除A、B项；HCl气体与AgNO3溶液可产生沉淀，④错；将气体通入饱和食盐水中，除去的是HCl气体，而不是Cl2，⑤错，排除D项。
[答案] C
2．化学来源于生活，也服务于生活。
下列有关生活中的化学知识叙述正确的是（ ）
A．氯气和活性炭均可作为漂白剂，若同时使用，漂白效果会明显加强
B．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
C．测定溶液pH的实验中，用干燥pH试纸测定新制氯水的pH——测定结果无影响
D．洁厕灵不能与“84”消毒液混用，原因是两种溶液混合产生的HClO易分解
[解析] A项，活性炭具有吸附性，可以吸附氯气，错误；B项，氯气与烧碱溶液或石灰乳反应均可生成次氯酸盐，正确；C项，氯水中的次氯酸具有漂白性，错误；D项，不能混用的原因是消毒液中的NaClO与洁厕灵中的HCl反应生成Cl2，错误。
[答案] B
3．如图所示，在A处通入氯气，关闭B阀时，C处干燥的红布条看不到明显现象；当打开B阀后，C处干燥的红布条逐渐褪色。
则D瓶中盛放的溶液不可能是（ ）
A．浓硫酸B．NaOH溶液
C．饱和Na2SO3溶液D．饱和氯化钠溶液
[解析] 解决本题的关键是要明确装置的特点及起漂白作用的是HClO或潮湿的Cl2。
首先根据打开B阀后，C处干燥的红布条逐渐褪色，说明A处通入的Cl2为潮湿的，在关闭B阀时潮湿的Cl2通过了D瓶，看不到C处干燥的红布条有明显变化，说明D瓶吸收了Cl2或吸收了Cl2中的水蒸气。
[答案] D
4．下列实验现象描述正确的是（ ）
A．碘水中加入少量汽油振荡，静置后上层颜色变浅，下层颜色变为紫红色
B．红热的铜丝在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟雾
C．电解氯化钠饱和溶液，将阴极气体产物通入KI－淀粉溶液中，溶液变蓝
D．溴化钠溶液中加入少量新制的氯水振荡，再加入少量四氯化碳振荡，静置后上层颜色变浅，下层颜色变为橙红色
[解析] 汽油的密度比水小，上层颜色应变为紫红色，下层颜色变浅，A项错误；CuCl2是固体应为烟而不是雾，B项错误；电解NaCl饱和溶液，阳极产生的Cl2能使KI－淀粉溶液变蓝，C项错误。
[答案] D
5．（2017·龙岩五校联考）向KOH溶液中通入8.96L（标准状况）氯气恰好完全反应生成三种含氯盐：
0.6molKCl、0.1molKClO和X。
则X是（ ）
A．0.1molKClO4B．0.1molKClO3
C．0.1molKClO2D．0.2molKClO
[解析] 8.96L（标准状况）氯气的物质的量是8.96L÷22.4L/mol＝0.4mol，根据氯原子守恒可知X中含有氯原子的物质的量是0.4mol×2－0.6mol－0.1mol＝0.1mol；生成0.6molKCl转移0.6mol电子，而生成0.1molKClO转移0.1mol，所以生成X转移0.5mol电子，因此氯元素的化合价从0价升高到＋5价，选B。
[答案] B
6．（2017·湖北4月调研）中学常见的某反应化学方程式为X＋Y―→M＋N＋H2O（未配平，反应条件已略去），下列叙述错误的是（ ）
A．若X、Y的物质的量之比为1∶4，且N是黄绿色气体，则该反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－
Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
B．若M、N为气体，且都能使澄清石灰水变浑浊，则将此混合气体通入溴水中，橙色褪色，橙色褪色过程的离子方程式为SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO
＋2Br－
C．若X是铁，Y是稀硝酸（过量），则X与Y反应的离子方程式为Fe＋4H＋＋NO
===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
D．当N为氯碱工业的主要原料，M是造成温室效应的主要气体，则上述反应的离子方程式一定为：
CO
＋2H＋===CO2↑＋H2O
[解析] 若X、Y的物质的量之比为1∶4，且N是黄绿色气体，N是氯气，则该反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－
Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O，A项正确；能使澄清石灰水变浑浊的气体有二氧化碳、二氧化硫，单质碳可以和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫，其中SO2能使溴水褪色，褪色过程的离子方程式为SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO
＋2Br－，B项正确；硝酸可以将金属铁氧化到最高价，稀硝酸对应的还原产物是NO，金属铁和过量的硝酸反应的方程式为Fe＋4H＋＋NO
===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，C项正确；氯化钠为氯碱工业的主要原料，二氧化碳是造成温室效应的主要气体之一，碳酸钠、碳酸氢钠均可以和盐酸反应生成二氧化碳和水，D项错误。
[答案] D
7．（2017·日照质检）溴化碘（IBr）的化学性质与卤素单质相似，能与大多数金属反应生成金属卤化物，和某些非金属单质反应生成相应的卤化物，跟水反应的方程式为IBr＋H2O===HBr＋HIO。
下列有关IBr的叙述中，不正确的是（ ）
A．IBr是双原子分子
B．在很多反应中，IBr是强氧化剂
C．和NaOH溶液反应生成NaBr和NaIO
D．和水反应时，既是氧化剂又是还原剂
[解析] IBr中I为＋1价，Br为－1价。
2个原子组成1个IBr分子，A正确；因为其化学性质与卤素相似，所以在很多反应中，IBr是强氧化剂，B正确；与碱反应的实质可看成是IBr先与水反应，生成物HBr和HIO再与碱反应，所以2NaOH＋IBr===NaBr＋NaIO＋H2O，C正确；跟水反应的方程式IBr＋H2O===HBr＋HIO中，反应前后各元素的化合价均未发生变化，仍然是I为＋1价，Br为－1价，故这个反应不是氧化还原反应，D错误。
[答案] D
8．（2017·运城模拟）为预防一种新型流感，同学们每天用“84”消毒液（含NaClO的溶液）消毒，下列说法正确的是（ ）
A．“84”消毒液的消毒原理是使蛋白质变性
B．1molCl2与足量NaOH溶液反应转移2mol电子
C．NaClO溶液的漂白原理与Na2O2、SO2相同
D．NaClO具有强氧化性，其中氯元素的化合价为－1价
[解析]B．1molCl2与足量NaOH溶液反应转移1mole－，B错；C.NaClO、Na2O2为氧化型漂白，SO2为化合型漂白，原理不同，C错；D.NaClO中氯元素为＋1价，D错。
[答案] A
9．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
用双氧水滴定KI－淀粉溶液
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
用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2、溴蒸气
试纸变蓝
该气体为溴蒸气
D
最后试管有浅黄色沉淀
有机物中含有溴原子
[解析] A项，设计用双氧水滴定淀粉KI溶液从开始反应溶液便变蓝无法判定终点，实验不合理；B项，在酸性环境中，KIO3与KI反应生成I2，正确；C项，NO2溶于水变为硝酸，硝酸也具有强氧化性，也可使淀粉碘化钾试纸变蓝，错误；D项，加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱，错误。
[答案] B
10．向含SO
、Fe2＋、Br－、I－各0.1mol的溶液中通入标准状况下的Cl2，通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是（ ）
[解析] 本题以氧化还原反应过程为载体，旨在考查学生对化学反应图像的识别能力。
题中四种离子与Cl2反应的先后顺序依次是SO
（消耗2.24LCl2）、I－（消耗1.12LCl2）、Fe2＋（消耗1.12LCl2）、Br－（消耗1.12LCl2），因此C选项正确。
[答案] C
11．（2017·潍坊一模）某化学实验小组欲用下列装置制备纯净的氯气及含氯化合物，并探究其性质。
（1）欲制备并收集一瓶纯净的氯气，选择上图中合适的装置，其连接顺序为：
________________（按气流方向，用小写字母表示）。
根据选择的装置，写出制备氯气的化学方程式________________。
（2）取100mL氯气与NaOH溶液反应生成的“84”消毒液，持续通入过量的SO2，溶液中开始出现黄绿色，后黄绿色逐渐褪去。
溶液变为黄绿色的可能原因是：
①溶液中Cl－与ClO－反应所致，设计实验方案确认这种可能性：
________________。
②________________所致（用离子方程式表示）。
向反应后的溶液中先加入足量稀盐酸，再加入足量氯化钡溶液，经过滤、洗涤、干燥、称量，所得沉淀的质量为wg，则溶液中NaClO的物质的量浓度为____mol·L－1。
（3）在加热条件下，氯气与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl等，写出反应的离子方程式________________。
实验小组设计下图装置（加热装置略去）验证NaClO3的性质。
已知：
2NaClO3＋Na2C2O4＋2H2SO4（稀）===2ClO2↑＋2CO2↑＋2Na2SO4＋2H2O；ClO2与氯气的化学性质相似。
控制装置A中分液漏斗活塞，缓慢滴加稀硫酸，观察到B装置中的现象是________；装置C吸收的物质是__________。
[解析]
（1）欲制备并收集纯净的氯气，二氧化锰固体和浓盐酸在加热条件下生成氯气，该反应为固液反应，需要加热，选a制Cl2，KMnO4固体和浓盐酸在不加热条件下就能生成氯气，该反应为固液反应，不需要加热，选b制Cl2，E除HCl，D干燥，F收集Cl2，C或G除去尾气，故选用装置连接顺序为a（或b）、g、h、e、f、i、j、d（或m），a对应：
MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，b对应：
2KMnO4＋16HCl（浓）===2KCl＋MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；
（2）①若为溶液中Cl－与ClO－反应使溶液为黄绿色，应取少量“84”消毒液于试管中，滴加稀硫酸，观察溶液颜色变化②反应的离子方程式为2ClO－＋SO2===Cl2＋SO
；设NaClO的物质的量为xmol，则
NaClO～SO
～BaSO4
1mol233g
xwg
x＝w/233mol
c（ClO－）＝
mol/L＝
mol/L；
（3）在加热条件下，氯气与NaOH溶液反应生成NaClO3，离子方程式为3Cl2＋6OH－===ClO
＋5Cl－＋3H2O；控制装置A中分液漏斗活塞，缓慢滴加稀硫酸，ClO2将I－氧化为I2，I2能使淀粉溶液呈蓝色，观察到B装置中的现象是溶液变蓝，装置C吸收的物质是ClO2和CO2。
[答案]
（1）a（或b）、g、h、e、f、i、j、d（或m）
a对应：
MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
b对应：
2KMnO4＋16HCl（浓）===2KCl＋MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
（2）①取少量“84”消毒液于试管中，滴加稀硫酸，观察溶液颜色变为黄绿色
②2ClO－＋SO2===Cl2＋SO
（3）3Cl2＋6OH－===ClO
＋5Cl－＋3H2O 溶液变蓝 ClO2和CO2
12．空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一。
其工艺流程如下：
（1）步骤③的离子方程式：
_______________
______。
（2）步骤⑤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。
分离仪器的名称是________。
（3）溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气，因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过________________________（填试剂名称）溶液，以除去氯气。
（4）步骤⑤的蒸馏过程中，温度应控制在80～90℃。
温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：
___________________。
（5）步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是_______________。
（6）提取溴单质，采用蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”，请说明原因：
_______________________。
[解析] 海洋是资源的宝库，海水化工是考试的热点。
占地球储量99%的溴分布在海洋中，从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。
步骤①发生的反应是Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，生成的溴仍溶解在海水中，根据溴的沸点比水低的性质，可以鼓入热空气（步骤②），使它随热空气一起挥发出来，再用SO2吸收（步骤③）：
Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO
，这样可以得到较大浓度的含Br－的溶液，进一步用氯气氧化（步骤④），得到Br2，然后蒸馏便得到液溴。
[答案]
（1）Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO
（2）分液漏斗
（3）溴化铁（或其他含Br－的盐类物质）
（4）温度过高，大量水蒸气被蒸出，溴蒸气中水增加；温度过低，溴不能完全蒸出
（5）酸化可抑制Cl2与水反应
（6）将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程，可提高效率，减少能耗，降低成本
13．二氯化二硫（S2Cl2）在工业上用于橡胶的硫化。
为在实验室合成S2Cl2，某化学研究性学习小组查阅了有关资料，得到信息：
①将干燥的氯气在110～140℃与硫反应，即可得S2Cl2粗品。
②有关物质的部分性质如下表：
物质
熔点/℃
沸点/℃
化学性质
S
112.8
444.6
略
S2Cl2
－77
137
遇水生成HCl、SO2、S；300℃以上完全分解：
S2Cl2＋Cl2
2SCl2
设计实验装置图如下：
（1）上图中气体发生和尾气处理装置不够完善，请你提出改进意见
________________________________________________。
利用改进后的正确装置进行实验，请回答下列问题：
（2）B中反应的离子方程式_______________；E中反应的化学方程式
________________________________________________。
（3）C、D中的试剂分别是________、________。
（4）仪器A、B的名称是________、________，F的作用是________。
（5）如果在加热E时温度过高，对实验结果的影响是________，在F中可能出现的现象是____________________________________________________。
（6）S2Cl2粗品中可能混有的杂质是________、________（填两种），为了提高S2Cl2的纯度，关键的操作是控制好温度和_______________。
（7）装置H中盛有NaOH溶液，其作用是____________________，发生反应的化学方程式为_________________________________。
[解析]
（1）Cl2的发生装置必须考虑浓盐酸的顺利流下，尾气的处理必须考虑S2Cl2的水解。
（2）B中发生的是Cl2的制备反应；E中发生的是Cl2与S生成S2Cl2的反应：
2S＋Cl2
S2Cl2。
（3）生成的Cl2需除杂和干燥，所用试剂为饱和食盐水与浓硫酸。
（4）从E中出来的S2Cl2气体被冷凝，并导入G中。
（5）S2Cl2在300℃以上完全分解，所以温度过高使产量降低，并导致分解产生的硫凝华，积存于F中。
（6）根据信息，温度控制不当，则会生成SCl2，还有未反应的氯气以及蒸发出的硫。
（7）由于Cl2有毒且它是酸性气体，尾气需要用碱液吸收。
[答案]
（1）用导管将A的上口和B相连（或将A换成恒压滴液漏斗），在G和H之间增加干燥装置
（2）MnO2＋4H＋＋2Cl－
Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O 2S＋Cl2
S2Cl2
（3）饱和食盐水 浓硫酸
（4）分液漏斗 蒸馏烧瓶 导气、冷凝
（5）产率降低（或S2Cl2分解） 有固体产生（或其他正确描述）
（6）SCl2 S（答案合理即可）控制浓盐酸的滴速不要过快
（7）吸收多余的氯气，保护环境 Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O
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