第四节海水中的元素.docx
《第四节海水中的元素.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四节海水中的元素.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
第四节海水中的元素
第四节海水中的元素
1．鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是（ ）
A．碘水、淀粉溶液B．氯水、CCl4溶液
C．溴水、苯D．硝酸、AgNO3溶液
解析：
可溶性卤化物可用下列两种方法鉴别：
（1）在3种试样中各取少许，分别加入氯水，再加入CCl4后振荡、静置。
液体分层，下层为紫红色的原试样为碘化物；因为Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，生成的I2被CCl4萃取呈紫红色；同理，下层为橙红色的原试样为溴化物；另一种会在下层出现黄绿色则为氯化物，因为Cl2溶解在CCl4层中。
（2）在3种试样中各取少许，分别滴加AgNO3溶液和稀HNO3，产生的白色沉淀是AgCl，原试样为氯化物；产生的浅黄色沉淀是AgBr，原试样为溴化物；产生的黄色沉淀为AgI，原试样为碘化物。
答案：
BD
2．在科技活动晚会上，某同学向甲、乙两张白纸上分别喷洒两种不同的试剂，甲变成一幅蓝色图画，乙变成一幅红色图画，下列叙述不正确的是（ ）
A．甲中的图画事先由淀粉溶液作成，后来喷洒的是碘水
B．乙中的图画事先由NaClO溶液作成，后来喷洒的是酚酞溶液
C．乙中的图画事先由酚酞作成，后来喷洒的是NaOH溶液
D．甲、乙两张纸上均发生了化学反应
解析：
ClO－有强氧化性，具有漂白性，可使红色消失。
答案：
B
3.某强酸性溶液中可能存在NO
、I－、Cl－、Fe3＋中的一种或几种。
向该溶液中加入溴水后，溴被还原，由此推断该溶液中（ ）
A．不含NO
，也不含Fe3＋B．含有NO
、I－、Cl－
C．含I－，但不能确定是否含Cl－D．含有Fe3＋
解析：
NO
、I－、Cl－、Fe3＋四种离子中只有I－能被Br2氧化，所以溶液中必存在I－；由于在强酸性溶液中NO
和Fe3＋都能把I－氧化，即NO
、Fe3＋都不能跟I－共存；Cl－不参与反应，所以无法确定它的存在与否。
答案：
AC
4．向100mLFeCl2溶液中滴入含Br20.05mol的溴水，测得加入的溴已完全反应，形成的溶液不含Fe2＋，则原FeCl2溶液的物质的量浓度为（ ）
A．0.5mol·L－1B．1mol·L－1C．1.5mol·L－1D．2mol·L－1
解析：
由关系式2Fe2＋～Br2知c（FeCl2）×100×10－3mol∶0.05mol＝2∶1，即c（FeCl2）＝1mol·L－1。
答案：
B
5．通过置换反应不可能生成（ ）
A．Fe3O4B．F2C．Al2O3D．C
解析：
F2是氧化性最强的单质，没有哪种单质能从其氟化物中置换出来，对A，反应为3Fe＋4H2O（g）
Fe3O4＋4H2；对C，反应为2Al＋Fe2O3
Al2O3＋2Fe；对D，反应为2Mg＋CO2
2MgO＋C。
答案：
B
6．已知NaCN溶液呈碱性；（CN）2与卤素单质的性质相似；CN－的还原性介于Br－、
I－之间。
下列反应不能发生的是（ ）
A．HCN－
H＋＋CN－
B．（CN）2＋CH2CH2―→NC—CH2—CH2—CN
C．（CN）2＋2Br－===2CN－＋Br2
D．（CN）2＋2OH－===CN－＋CNO－＋H2O
解析：
由信息知：
（CN）2与卤素单质的性质相似，由卤素单质的性质类比可知B、D正确；NaCN溶液呈碱性，可知HCN是弱酸，故A正确。
答案：
C
7．2009年夏天，因连日下雨，雨水漏进台北市区一间存放消毒用漂白粉的屋子，屋内物质之间发生化学反应，冒出浓烟。
据了解，由于风向比较复杂，整个营地的两千多人被紧急疏散。
在排险过程中，有61名官兵因氯气中毒，被紧急送往医院救治。
下列说法正确的是（ ）
A．人群应该向着低洼处紧急疏散
B．可能是漂白粉内的物质在一定条件下发生氧化还原反应而散发出氯气
C．紧急疏散人群的同时，应向散发氯气的地方喷洒氢氧化钠浓溶液
D．漂白粉若长时间放置在露天仓库中变质，其中只发生了一个化学反应
解析：
漂白粉的主要成分为CaCl2、Ca（ClO）2，在酸性环境中，Cl－、ClO－发生氧化还原反应而产生氯气：
Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
答案：
B
8．某化学兴趣小组在阅读科技文献时遇到了一种化合物“碘酸碘”，通过查阅资料知该化合物中碘呈＋3和＋5两种价态，下面是该小组同学写出的化学式，你认为合理的是（ ）
A．I2O4B．I4O9C．I3O7D．I5O10
解析：
先找到我们熟悉的化合物碘酸钾（碘盐中的成分）知碘元素显＋5价，则另一部分呈＋3价，则写出该化合物的化学式为I（IO3）3，所以分子式为I4O9。
答案：
B
9．用化学方法测定微量碘化物时，必须利用“化学放大”反应将碘的量“放大”，然后再进行测定。
下面是“化学放大”反应的实验步骤：
①向含微量I－并且呈中性或弱酸性溶液里加入溴水，将I－完全氧化成IO
，煮沸去掉过量的Br2；
②向由①制得的水溶液中加入过量的酸性KI溶液，振荡使反应进行完全；
③在②得到的水溶液中加入足量的CCl4，振荡，把生成的I2从水溶液里全部转移到CCl4中，用分液漏斗分液去掉水层；
④向③得到的CCl4层加入肼（即联氨H2N—NH2）的水溶液，振荡，使I2完全以I－形式从CCl4层进入水层，用分液漏斗分液去掉CCl4层。
经过以上四步得到的水溶液里，含有通过反应而“放大”了的碘，请回答下列问题：
（1）写出步骤②的离子方程式：
_______________________________________________。
（2）将右图所示的分液漏斗中的下层液体放出的操作步骤为：
①________________________________________________________________________。
②旋开活塞，使下层液体流出到一个小烧杯里，当下层液体全部流出活塞的细孔时，________________________________________________________________________。
③从漏斗上口倒出上层液体。
④旋开活塞，将留在颈部的下层液体放出到盛接下层液体的烧杯里。
（3）若忽略实验过程中出现的损失，经过一次“化学放大”的溶液里，I－的量是原溶液里I－的量的________倍。
经过n次“化学放大”的溶液里，I－的量是原溶液里的量的________倍。
解析：
考查氧化还原和萃取分液的实验操作。
5I－＋IO
＋6H＋===3I2＋3H2O，经过该反应得到的I2又和H2N—NH2发生氧化还原反应生成I－，这样得到的I－是原来的6倍，所以经过n次“化学放大”的溶液里，I－的量是原溶液里的量的6n倍。
答案：
（1）5I－＋IO
＋6H＋===3I2＋3H2O
（2）①取下漏斗口上的塞子[或使塞子上的凹槽（或小孔）对准漏斗上的小孔] ②迅速关闭活塞 （3）6 6n
10.在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用下面的工艺流程生产单质碘：
试回答：
（1）乙、丁中溶质的分子式：
乙________，丁__________。
（2）第④步操作中用稀硫酸浸洗的目的是__________（填字母编号）。
A．除去未反应的NO
B．除去未反应的I－
C．除去未反应的FeD．除去碱性物质
（3）第⑦步操作可供提纯I2的两种方法是____________和__________（不要求写具体步骤）。
（4）实验室检验I2的方法是________________________________________________。
（5）甲物质见光易变黑，反应的化学方程式为___________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
据框图可知甲为AgI，见光易分解：
2AgI
2Ag＋I2；AgI与铁屑、水搅拌，会缓慢反应置换出Ag，同时生成乙（FeI2），过滤所得Ag中会混有未反应的Fe，可用稀H2SO4浸洗除去；FeI2溶液中通稍过量的Cl2时，发生反应：
2FeI2＋3Cl2===2FeCl3＋2I2，提纯I2可利用其易升华的特性，采用加热的方法，也可利用其易溶于有机溶剂，采用萃取的方法。
答案：
（1）FeI2 FeCl3
（2）C （3）加热升华 萃取 （4）将I2加到淀粉溶液中，溶液呈蓝色
（5）2AgI
2Ag＋I2
11.为了研究氯水能否和碳酸钙发生化学反应，某学生设计如下实验：
实验一：
向盛有饱和氯水的锥形瓶中加入大理石，并充分振荡，观察到氯水的黄绿色退去并同时产生少量气体。
实验二：
取上述实验一后锥形瓶中清液，进行如下实验：
（1）该清液滴在有色布条上有极强的漂白作用。
（2）该清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀。
（3）该清液中滴加盐酸可产生大量气体。
（4）该清液加热后变浑浊并产生大量气体。
实验三：
该学生设想用下列装置收集实验二中产生的气体作进一步检验。
回答下列问题：
（1）在实验二中，清液滴在有色布条上有极强的漂白作用说明该清液中含有________（写化学式）；清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀说明该清液中含有________离子；清液中滴加盐酸产生的气体是________；清液加热后产生浑浊的原因是因为生成了________（用化学式表示）。
（2）实验三中，洗气装置内的洗涤液一般用________溶液。
（3）在反应物的量相同情况下，该学生尝试用集气装置A和集气装置B分别和洗气装置相连来收集气体。
选用集气装置________（选填“A”或“B”）可收集到更多的气体。
经试验，该学生最终选用集气装置B进行下一步实验。
其选择装置B的原因是________________________________________________________________________。
（4）该学生通过上述实验，写出了氯水和碳酸钙反应的化学方程式，为________________。
解析：
氯气溶解于水，发生反应：
Cl2＋H2OHCl＋HClO，生成的HCl与CaCO3发生反应：
2H＋＋CaCO3===Ca2＋＋CO2↑＋H2O，因实验一只产生少量气体，故发生反应CaCO3＋CO2＋H2O===Ca（HCO3）2。
答案：
（1）HClO Ca2＋ CO2 CaCO3
（2）饱和NaHCO3 （3）A 选用B装置操作较为方便。
若选用A装置将导管移出试管时，会造成大量气体逃逸且操作也不方便 （4）2CaCO3＋2Cl2＋2H2O===Ca（HCO3）2＋2HClO＋CaCl2
12．工业上制备单质碘的方法之一是从碘酸盐开始的。
第一步先用适量的亚硫酸氢盐将碘酸盐还原成碘化物，离子方程式为：
IO
＋3HSO
===I－＋3SO
＋3H＋。
第二步将第一步得到的酸性碘化物溶液再跟适量的碘酸盐溶液混合，发生反应析出碘。
试问：
（1）若要使碘酸盐的利用率最高，碘酸盐在第一步和第二步反应中的用量之比为________________________________________________________________________。
（2）根据GB5461——《国家食用盐标准》，碘元素含量为20～50mg/kg为合格。
为检测某品牌加碘盐是否合格，进行了如下实验：
称取250g某品牌加碘盐样品，在酸性条件下用足量KI溶液将其中IO
全部转化成I2，生成的I2再用0.010mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定（反应方程式为I2＋2S2O
===2I－＋S4O
），滴定到终点时用去12.0mL硫代硫酸钠溶液，试通过计算说明该加碘食盐是否为合格产品（写出具体的计算过程）。
解析：
（1）由题意可知第二步的反应物为I－、H＋、IO
，生成物有I2、H2O，离子方程式为IO
＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O。
要使碘酸盐利用率最高，需将碘元素全部转化为I2，由题给信息及
（1）中反应知，碘酸盐在第一步和第二步反应中用量之比为5∶1。
（2）由反应转化关系可建立关系式：
IO
～3I2～6S2O
，则：
n（I）＝n（IO
）＝1/6×0.010mol/L×12.0mL×10－3L/mL＝2×10－5mol，
m（I）＝2×10－5×127×103/（250×10－3）＝10.16mg/kg，小于20mg/kg，即为不合格产品。
答案：
（1）5∶1
（2）否 计算过程见解析
1．近年来，加“碘”食盐较少使用碘化钾，因其口感苦涩且在贮藏和运输中易变质，目前代之加入的是（ ）
A．I2B．KIOC．NaIOD．KIO3
解析：
加碘食盐中加入的碘酸钾，碘酸钾的化学式是KIO3。
答案：
D
2．下列性质的递变规律不正确的是（ ）
A．HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱B．Cl－、Br－、I－的半径依次减小
C．HClO4、HBrO4、HIO4的酸性依次减弱D．Cl－、Br－、I－的还原性依次增强
解析：
此题全面考查有关卤素的原子结构，氢化物的稳定性及其水溶液的酸性，单质的氧化性和离子的还原性的递变规律。
卤素的各种性质按F、Cl、Br、I的顺序都呈现规律性变化，即原子半径依次增大；离子半径依次增大；氢化物的稳定性依次减弱；最高价含氧酸的酸性依次减弱（F除外）；其单质的氧化性依次减弱；其离子的还原性依次增强。
将各选项比较得B不正确。
答案：
B
3．实验室中下列药品的保存方法中，正确的是（ ）
A．溴化银保存在棕色瓶中B．液溴以少量水封后用橡皮塞塞紧
C．碘保存于细口玻璃瓶中D．新制氯水要保存在无色细口瓶中
解析：
溴化银和氯水见光易分解，应保存在棕色瓶中；液溴易挥发，应加少量水液封保存，另外溴能腐蚀橡胶；固体应盛放在广口瓶中，而液体应盛放在细口瓶中。
答案：
A
4.下列实验不能达到预期目的的是（ ）
选项
实验内容
实验目的
A
Cl2、Br2分别与H2反应
比较Cl2、Br2的非金属性强弱
B
Cl2、S分别与Fe反应
比较Cl2、S的氧化性强弱
C
测定相同浓度的Na2CO3、Na2SO4两溶液的pH
比较碳酸、硫酸的稳定性强弱
D
测定相同浓度的盐酸、醋酸两溶液的导电性
比较盐酸、醋酸的酸性强弱
解析：
含氧酸的稳定性与其盐溶液pH间不存在关系，不能通过测其盐的pH而比较不同盐对应含氧酸的稳定性强弱，C选项符合题意。
答案：
C
5．下面叙述中正确的是（ ）
A．碘易升华，所以要保存在铁盖旋紧的试剂瓶中
B．液溴应保存在磨口玻璃塞试剂瓶中，并加少量水进行水封
C．能使淀粉碘化钾湿润试纸变蓝的气体一定是氯气
D．碘易溶于酒精，所以用酒精从碘水中萃取碘
解析：
此题是考查有关卤素实验的题目。
由保存方法上应知道，液溴保存B项是对的，因液溴挥发，水封可减缓挥发。
溴水、氯水要放在玻璃塞的棕色瓶中，防止见光和腐蚀橡胶塞。
碘片要放在玻璃塞瓶中密闭存放以防挥发升华，但禁止用铁盖，因碘易与铁反应。
氢氟酸要存于塑料瓶中以防止腐蚀玻璃。
综上可知A不正确；淀粉碘化钾试纸（湿润）变蓝是因为待测气体将碘化钾氧化产生碘单质，与淀粉作用变蓝色，所以能使碘化钾氧化的都有此现象，如臭氧、溴蒸气等，所以淀粉碘化钾试纸不是专用试纸。
C项不正确；萃取碘水里的碘选用萃取剂主要应考虑到：
其一萃取液与水不互溶（当然密度不能与水相同才便于分层）；其二碘在萃取液中的溶解性比水中的大得多；其三萃取液应易挥发，以便得到固体碘。
酒精与水无限互溶不符合萃取剂选用原则，D项不正确。
答案：
B
6．下列物质的变化规律与化学键的强弱无关的是（ ）
A．F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
C．金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅D．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
解析：
卤素单质属于分子晶体，其熔、沸点的高低取决于分子间力的大小与化学键无关；C、D项涉及的物质分别属于原子晶体和离子晶体，它们熔、沸点的高低由化学键的强弱决定；B项物质的稳定性由化学键的强弱决定。
答案：
A
7．在一定条件下，氯酸钾与碘可发生反应：
2KClO3＋I2===2KIO3＋Cl2，由此可推断下列相应的结论中，不正确的是（ ）
A．非金属性：
I>ClB．还原性：
I2>Cl2
C．氧化性：
KClO3>KIO3D．该反应属于置换反应
解析：
本题主要考查考生对氧化还原反应有关概念的理解。
在2KClO3＋I2===2KIO3＋Cl2的反应中，KClO3为氧化剂，I2为还原剂，KIO3为氧化产物，Cl2为还原产物，由氧化还原反应规律可知：
氧化性KClO3>KIO3，C正确；还原性I2>Cl2，B正确；该反应为置换反应，D正确；A错。
答案：
A
8．某些金属卤化物可以跟其卤素反应，如KI＋I2
KI3，则下列推断错误的是（ ）
A．将氯气通入KI3液中，I
的浓度不会发生变化
B．I
在溶液中存在如下平衡：
I
I2＋I－
C．配制碘水时加入KI增大I2的溶解度
D．在KI3溶液中加入淀粉溶液可变蓝色
解析：
通入氯气后发生反应：
Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，使I－浓度减少，平衡向左移动，I
的浓度减少，A不正确；根据反应KI＋I2
KI3知，I
在溶液中存在如下平衡：
I
I2＋I－，B正确；配制碘水时加入KI可以增加I－的浓度，使平衡向右移动，导致I2的溶解度增大，C正确；由于在KI3溶液中存在I
I2＋I－的平衡，即存在单质碘，在KI3溶液中加入淀粉溶液可变蓝色，D正确。
答案：
A
9．在AlCl3和FeCl3混合溶液中，先加入过量的KI溶液，再加入足量的Na2S溶液，所得到的沉淀物是（ ）
A．Fe（OH）3、Al（OH）3B．Al（OH）3、I2
C．Fe2S3、I2D．FeS、S、Al（OH）3
解析：
氧化性Fe3＋>I2>S，首先发生氧化还原反应，最终相当于2FeCl3＋Na2S===2FeCl2＋2NaCl＋S↓，而后Na2S分别与FeCl2和AlCl3发生复分解反应和双水解反应生成FeS和Al（OH）3。
答案：
D
10.下列离子方程式正确的是（ ）
A．二氧化锰与浓盐酸混合共热：
MnO2＋4H＋＋2Cl－
Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
B．溴化亚铁中通入少量的氯气：
2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－
C．氟气通入碘化钠溶液中：
F2＋2I－===2F－＋I2
D．氯气与水反应：
Cl2＋H2O
2H＋＋Cl－＋ClO－
解析：
溴化亚铁中含有Fe2＋和Br－，且还原性Fe2＋>Br－，当通入少量的氯气时，氯气只能把Fe2＋氧化为Fe3＋，其离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，B不正确；氟气通入碘化钠溶液中，氟气与水发生置换反应，其化学方程式为2F2＋2H2O===4HF＋O2，C不正确；氯气与水反应生成的HClO是弱酸，应写分子式，其离子方程式为Cl2＋H2O
H＋＋Cl－＋HClO，D不正确。
答案：
A
11．19世纪中叶，德国著名化学家李比希曾误将溴认为是氯化碘（ICl）。
事实上都是深红棕色液体的氯化碘与溴也极为相似，下列有关它们的结构与性质的比较中，不正确的是（ ）
A．它们的固体都属于分子晶体
B．它们的熔、沸点相近
C．等物质的量的ICl和Br2可氧化等量的SO2
D．它们与水的反应，均为自身氧化还原反应
解析：
ICl和H2O发生复分解反应。
答案：
D
12．有关氯的叙述正确的是（ ）
A．液氯和氯水是同一物质
B．红磷在氯气中燃烧产生白色烟雾
C．氯气与水的反应中氯是氧化剂，水是还原剂
D．用氯气制漂白粉是为了得到易贮存的漂白剂
解析：
液氯、氯水都是液体，前者是纯氯，后者是氯与水的混合物，时间延长氯水中还逐渐生成盐酸和次氯酸，氯分子渐少，氯离子渐多。
如果再有光照，因次氯酸分解，出现氧气和更多盐酸。
氯与水的反应是氯分子中氯原子间发生的自身氧化还原，即歧化反应，水虽然是反应物，却未参加氧化还原。
A、C不正确。
烟是分散在气体中的固体小颗粒，雾是分散在气体里的液态小液滴。
磷在氯气里燃烧的产物三氯化磷是无色液体，可发雾；五氯化磷是白色固体，能形成烟。
漂白粉和氯气都可以作为漂白剂、消毒剂，且氯气更有效。
但氯气难贮存，又有剧毒，一般医用、家用的漂白剂和消毒剂使用氯气是不合宜的，所以制成漂白粉便于贮存和使用。
漂白粉保存得当，如密闭，以防止吸水而变质，可以存放较长时间。
B、D正确。
氯是典型非金属，要求掌握，其中细节也要重视。
有些是高中“惟一”的内容，如燃烧时有烟又有雾，只有氯与磷反应。
又如氯与铜燃烧的产物在无水时是黄棕色的，所以反应时有黄棕色烟。
溶于水，在浓时呈绿色，稀时呈蓝色，也是“惟一”的。
答案：
BD
13．亚硝酰氯（ClNO）是有机合成中的重要试剂，可由NO与Cl2在通常条件下反应得到。
某研究性学习小组拟在通风橱中制取亚硝酰氯，先查得如下资料：
①
英文
名称
mitrosylchloride
nitrogenoxychloride
别名
氯化亚硝酰；
氧氯化氮
分子
式
ClNO
外观与性状
红褐色液体或黄色气体，具有刺鼻恶臭味，遇水或潮气分解生成氮的氧化物和氯化氢
熔点
－64.5℃
沸点
－5.5℃
溶解性
溶于浓硫酸
危险
标记
有毒气体，无机剧毒品
主要用途
用于合成清洁剂、触媒剂及中间体
②盐能降低水的凝固点，也能提高水的沸点。
之后他们拟定了如下合成装置示意图：
试回答下列问题：
（1）实验室制备Cl2选用的装置是________（选填甲、乙、丙、丁）。
（2）无水氯化钙的作用是：
_________________________________________________。
（3）写出亚硝酰氯水解的化学方程式：
_______________________________________。
（4）E装置中选用冰盐水而不用冰水的原因是__________________________________
________________________________________________________________________。
（5）指导老师认为装置G不能有效除去有毒气体，为什么？
如何改进尾气的吸收装置（画出装置图及必要的文字说明）。
解析：
根据表格信息，亚硝酰氯遇水反应，所以氯气和一氧化氮必须干燥，且防水蒸气进入U形管。
尾气中含有NO、Cl2、ClNO，其中ClNO和Cl2能被氢氧化钠溶液吸收，而NO不能直接被氢氧化钠溶液吸收（NO是不成盐氧化物），联想4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，可以通入氧气使其被水吸收。
冰水的温度保持在0℃，而ClNO的液化温度为－5.5℃，所以必须用冰盐水代替冰水液化产品。
答案：
（1）乙
（2）防止水蒸气进入U形管（如图装置中），使ClNO分解
（3）2ClNO＋H2O===2HCl＋NO↑＋NO2↑（或2ClNO＋H2O===2HCl＋N2O3↑）
（4）因亚硝酰氯（ClNO）的沸点为－5.5℃，冰盐水可使亚硝酰氯（ClNO）液化，而冰水（0℃）不能使亚硝酰氯液化
（5）氢氧化钠溶液只能吸收氯气和ClNO，不能吸收NO 在F、G之间
升级会员 