2023屆高考化學人教版一輪復習測評-(十二)　富集在海水中的元素-氯

富集在海水中的元素——氯一、選擇題(本題包括8個小題，每小題只有一個選項符合題意)1．下列有關含氯化合物的說法正確的是()A．HClO是弱酸，所以NaClO是弱電解質(zhì)B．氯水中具有漂白性的物質(zhì)是HClOC．檢驗Cl2中是否混有HCl，可以用濕潤的淀粉-KI試紙D．NaClO和Ca(ClO)2的溶液能殺菌消毒的原理是二者水解均呈堿性【詳解】BNaClO為鹽，為強電解質(zhì)，故A錯誤；檢驗HCl中是否混有Cl2，可以用濕潤的淀粉-KI試紙，故C錯誤；次氯酸鹽溶液能殺菌消毒的原理是與酸性物質(zhì)作用生成HClO，故D錯誤。2．下列關于氯氣及氯水的敘述中，正確的是()A．純凈的氯氣是一種黃綠色、有毒的氣體，具有漂白性B．可用干燥的藍色石蕊試紙驗證氯水是否變質(zhì)C．氯氣能與鐵反應，因此液氯不宜貯存在鋼瓶中D．氯氣、氯水、液氯是同一種物質(zhì)，只是狀態(tài)不同，都屬于純凈物【詳解】B氯氣不具有漂白性，A項錯誤；氯水中含有HClO，可使藍色石蕊試紙先變紅后褪色，變質(zhì)后為鹽酸，鹽酸使藍色石蕊試紙變紅而不褪色，則可用干燥的藍色石蕊試紙驗證氯水是否變質(zhì)，B項正確；常溫下，鐵與氯氣不反應，則液氯可貯存在鋼瓶中，C項錯誤；氯水為混合物，而氯氣、液氯是同一種物質(zhì)，只是狀態(tài)不同，屬于純凈物，D項錯誤。3．(2021·杭州模擬)下列有關從海帶中提取碘的實驗原理和裝置能達到實驗目的的是()A．用裝置甲灼燒碎海帶B．用裝置乙過濾海帶灰的浸泡液C．用裝置丙制備用于氧化浸泡液中I－的Cl2D．用裝置丁吸收氧化浸泡液中I－后的Cl2尾氣【詳解】B灼燒碎海帶應用坩堝，A錯誤；海帶灰的浸泡液用過濾法分離，以獲得含I－的溶液，B正確；MnO2與濃鹽酸反應制Cl2需要加熱，反應的化學方程式為MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，C錯誤；Cl2在飽和NaCl溶液中溶解度很小，不能用飽和NaCl溶液吸收尾氣Cl2，尾氣Cl2通常用NaOH溶液吸收，D錯誤。4．某化學小組用如圖所示裝置驗證鹵素單質(zhì)氧化性的相對強弱。下列說法不正確的是()A．E處棉花球變成黃色，說明Cl2的氧化性比Br2強B．F處棉花球變成藍色，說明Br2的氧化性比I2強C．E處發(fā)生反應的離子方程式為Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2D．G裝置中NaOH溶液與Cl2反應的離子方程式為2OH－＋Cl2=ClO－＋Cl－＋H2O【詳解】BCl2與NaBr反應：Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2，故A、C正確；氯氣和溴蒸氣都能與KI反應生成碘單質(zhì)，故F處棉花球變成藍色，不能說明溴的氧化性比碘的強，故B錯誤；Cl2與NaOH反應，其離子方程式為Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O，故D正確。5．海洋中有豐富的食品、礦產(chǎn)、能源、藥物和水產(chǎn)資源。如圖為海水利用的部分過程，下列有關說法不正確的是()A．制取NaHCO3的反應利用了NaHCO3的溶解度小于NaClB．侯氏制堿法應先通NH3再通CO2C．在第②、③、④步驟中，溴元素均被氧化D．③④的目的是進行溴的富集【詳解】CNaCl＋CO2＋NH3＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl，NaHCO3的溶解度小于NaCl、NH4Cl，可結(jié)晶析出，A正確；侯氏制堿法應先通NH3再通CO2，B正確；③中發(fā)生反應SO2＋Br2＋2H2O=2HBr＋H2SO4，Br2被還原，C不正確；③④的目的是進行溴的富集，以制得濃度較大的溴水，D正確。6．如圖中a、b、c、d、e、f為含Cl元素的物質(zhì)。下列說法不正確的是()A.a溶液的酸性比d強B．b、c均能用于自來水消毒C．f露置于空氣中會轉(zhuǎn)化成dD．a(chǎn)的濃溶液與e反應生成3個b分子，轉(zhuǎn)移的電子為6個【詳解】D上述圖中a、b、c、d、e、f為含Cl元素的物質(zhì)，根據(jù)含Cl元素的化合價及物質(zhì)所屬類別，可知a是HCl，b是Cl2，c是ClO2，d是HClO，e可以是KClO3，f可以是NaClO。a是HCl，d為HClO，故酸性：HCl>HClO，A正確；Cl2、ClO2都具有強氧化性，能使蛋白質(zhì)發(fā)生變性，故均能用于自來水消毒，B正確；d是HClO，f為NaClO，由于酸性：H2CO3>HClO，所以將NaClO在空氣中放置，會發(fā)生反應：NaClO＋CO2＋H2O=NaHCO3＋HClO，故f露置于空氣中會轉(zhuǎn)化成d，C正確；a是HCl，e是KClO3，二者混合發(fā)生反應：6HCl(濃)＋KClO3=KCl＋3Cl2↑＋3H2O，在反應中每反應產(chǎn)生3個Cl2，轉(zhuǎn)移5個電子，D錯誤。7．為了預防傳染性疾病，不少地方都采用了“84”消毒液進行消毒?！?4”消毒液(有效成分為NaClO)可用于消毒和漂白。下列對相關實驗現(xiàn)象的分析，不正確的是()實驗ⅠⅡⅢ滴管中的液體1mL的蒸餾水1mL0.0002mol·L－1的H2SO41mL2mol·L－1的H2SO4實驗現(xiàn)象混合后溶液的pH＝9.9，短時間內(nèi)未褪色，一段時間后藍色褪去混合后溶液的pH＝5.0，藍色迅速褪去，無氣體產(chǎn)生混合后溶液的pH＝3.2，藍色迅速褪去，并產(chǎn)生大量氣體，使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{A.對比實驗Ⅰ和Ⅱ，Ⅱ中藍色迅速褪去的原因是發(fā)生了反應：ClO－＋H＋=HClOB．對比實驗Ⅱ和Ⅲ，溶液的pH可能會影響ClO－的氧化性或Cl－的還原性C．實驗Ⅲ中產(chǎn)生的氣體是Cl2，由HClO分解得到：2HClO=Cl2↑＋H2OD．加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果，但需合適的pH才能安全使用【詳解】CⅡ中藍色迅速褪去的原因是發(fā)生了反應：ClO－＋H＋=HClO，HClO的弱酸性和漂白性使溶液藍色迅速褪去，A正確；對比實驗Ⅱ和Ⅲ，H2SO4濃度越大，酸性越強，ClO－的氧化性越強，甚至與Cl－反應生成Cl2，B正確；實驗Ⅲ中產(chǎn)生的氣體是Cl2，而氯氣是由HClO和HClO氧化漂白之后生成的Cl－反應生成的，離子方程式為ClO－＋Cl－＋H＋=Cl2↑＋H2O，C錯誤；通過三個實驗對比可知，加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果，但若是酸性太強，發(fā)生實驗Ⅲ的反應，產(chǎn)生氯氣，則會造成安全隱患，D正確。8．四氯化鈦(TiCl4)極易水解，遇空氣中的水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”，常用作煙幕彈。其熔點為－25℃，沸點為136.4℃。某實驗小組設計如下裝置(部分加熱和夾持裝置省略)，用Cl2與炭粉、TiO2制備TiCl4。下列說法不正確的是()A．②中應盛裝飽和食鹽水B．冷凝管有冷凝、回流和導氣的作用C．反應結(jié)束時，應先停止③處的加熱，后停止①處的加熱D．該設計存在不足，如④、⑤之間缺少防止水蒸氣進入④的裝置【詳解】A已知四氯化鈦極易水解，遇空氣中的水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”，而制得的氯氣中混有水蒸氣，所以②中應盛裝濃硫酸，故A錯誤；TiCl4的熔、沸點較低，制得的TiCl4應經(jīng)過冷凝處理，則該裝置中冷凝管具有冷凝、回流和導氣的作用，故B正確；反應結(jié)束時，應先停止③處加熱，后停止①處加熱，可以使制得的TiCl4在氯氣氛圍中冷卻，防止空氣進入裝置中使TiCl4變質(zhì)，故C正確；因四氯化鈦極易水解，所以應在裝置④和⑤之間增加一個防止水蒸氣進入④的裝置，故D正確。二、非選擇題(本題包括3個小題)9．二氧化氯(ClO2，黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑?；卮鹣铝袉栴}：(1)工業(yè)上可用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，該反應氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為________。(2)實驗室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料，通過以下過程制備ClO2：①電解時發(fā)生反應的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________。②溶液X中大量存在的陰離子有________________。③除去ClO2中的NH3可選用的試劑是______(填字母)。a．水 b．堿石灰c．濃硫酸 d．飽和食鹽水(3)ClO2與KI、H2SO4反應生成I2的離子反應方程式為________________________________________________________________________。(4)用ClO2處理過的飲用水會含有一定量的亞氯酸鹽。若要除去超標的亞氯酸鹽，下列物質(zhì)最適宜的是______(填字母)。a．明礬 b．碘化鉀c．鹽酸 d．硫酸亞鐵【詳解】(1)根據(jù)氧化還原反應中得失電子守恒可得：n(KClO3)×(5－4)＝n(Na2SO3)×(6－4)，則有n(KClO3)∶n(Na2SO3)＝2∶1。(2)①由題圖可知，電解NH4Cl和鹽酸混合溶液得到H2和NCl3，結(jié)合質(zhì)量守恒和得失電子守恒寫出電解時反應的化學方程式。②由題圖可知，NCl3溶液中加入NaClO2溶液，得到ClO2和NH3及溶液X，N由＋3價降低為－3價，NaClO2中Cl由＋3價升高到＋4價，生成ClO2，Cl－未參與氧化還原反應，該反應的化學方程式為6NaClO2＋NCl3＋3H2O=6ClO2↑＋NH3↑＋3NaCl＋3NaOH，溶液呈堿性，故溶液X中含有大量的陰離子為Cl－和OH－。③ClO2是酸性氣體，NH3是堿性氣體，除去ClO2中的NH3可選用酸性干燥劑，如濃硫酸等。(4)利用亞氯酸鹽的氧化性及FeSO4的還原性除去含有的亞氯酸鹽。【答案】(1)2∶1(2)①NH4Cl＋2HCleq\o(=,\s\up7(電解))3H2↑＋NCl3②Cl－、OH－③c(3)2ClO2＋10I－＋8H＋=5I2＋4H2O＋2Cl－(4)d10．(2021·全國甲卷)碘(紫黑色固體，微溶于水)及其化合物廣泛用于醫(yī)藥、染料等方面?；卮鹣铝袉栴}：(1)I2的一種制備方法如下圖所示：①加入Fe粉進行轉(zhuǎn)化反應的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________，生成的沉淀與硝酸反應，生成________后可循環(huán)使用。②通入Cl2的過程中，若氧化產(chǎn)物只有一種，反應的化學方程式為________________________________________________________________________；若反應物用量比eq\f(n（Cl2）,n（FeI2）)＝1.5時，氧化產(chǎn)物為________；當eq\f(n（Cl2）,n（FeI2）)>1.5后，單質(zhì)碘的收率會降低，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________。(2)以NaIO3為原料制備I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入計量的NaHSO3，生成碘化物；再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反應得到I2。上述制備I2的總反應的離子方程式為________________________________________________________________________。(3)KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2，若生成1molI2，消耗的KI至少為________mol。I2在KI溶液中可發(fā)生反應：I2＋I－Ieq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))。實驗室中使用過量的KI與CuSO4溶液反應后，過濾，濾液經(jīng)水蒸氣蒸餾可制得高純碘。反應中加入過量KI的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！驹斀狻?1)①由流程分析可知，加入Fe粉進行轉(zhuǎn)化反應的離子方程式是2AgI＋Fe=2Ag＋Fe2＋＋2I－；生成的沉淀為Ag，Ag與HNO3反應生成AgNO3，AgNO3可以循環(huán)使用。②由于還原性：I－>Fe2＋，故通入Cl2的過程中，若氧化產(chǎn)物只有一種，該產(chǎn)物應是I2，此時反應的化學方程式為FeI2＋Cl2=I2＋FeCl2；若eq\f(n（Cl2）,n（FeI2）)＝1.5，正好將Fe2＋氧化為Fe3＋，反應的化學方程式為2FeI2＋3Cl2=2FeCl3＋2I2；當eq\f(n（Cl2）,n（FeI2）)>1.5后，單質(zhì)I2的收率會降低，說明Cl2可以進一步將I2氧化為高價態(tài)的碘的化合物。(2)NaIO3具有氧化性，NaHSO3具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應生成NaI和Na2SO4，反應的離子方程式是IOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋3HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=3SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋I－＋3H＋；NaI和NaIO3在酸性條件下，繼續(xù)發(fā)生氧化還原反應生成I2，反應的離子方程式是5I－＋IOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋6H＋=3I2＋3H2O，故制備I2的總反應的離子方程式是2IOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋5HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=I2＋5SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋H2O＋3H＋。(3)由題給信息可推斷出CuSO4和KI發(fā)生反應的化學方程式是2CuSO4＋4KI=2CuI↓＋I2＋2K2SO4，故若生成1molI2，消耗的KI至少為4mol；Ieq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的生成增大了I2在水中的溶解度，反應中加入過量的KI可以防止單質(zhì)碘析出?！敬鸢浮?1)①2AgI＋Fe=2Ag＋Fe2＋＋2I－AgNO3②FeI2＋Cl2=I2＋FeCl2I2、FeCl3I2被進一步氧化(2)2IOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋5HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=I2＋5SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋H2O＋3H＋(3)4防止單質(zhì)碘析出11．(2022·重慶模擬)ClO2是一種優(yōu)良的消毒劑，濃度過高時易發(fā)生分解，常將其制備成NaClO2固體以便運輸和貯存。過氧化氫法制備NaClO2的實驗裝置如圖甲所示：已知：①2NaClO3＋H2O2＋H2SO4=2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O。②ClO2的熔點為－59℃，沸點為11℃，H2O2的沸點為150℃。③當溫度低于38℃時，NaClO2飽和溶液中析出的晶體是NaClO2·3H2O；當溫度在38～60℃時，析出NaClO2；溫度高于60℃時，NaClO2分解。請回答下列問題：(1)當儀器組裝完畢后，有同學認為：關閉彈簧夾K1和K2，取下X上端的玻璃塞，加入一定量的水后塞上玻璃塞，再打開X下端的活塞。可以檢查裝置的氣密性。請判斷該方法能否檢查裝置氣密性，并說明理由：______________________________________________________________________________________________________________________。(2)Cl－對ClO2的生成有一定催化作用。反應開始時在三頸燒瓶中加入少量鹽酸，ClO2的生成速率會大大提高，并產(chǎn)生微量氯氣。該過程經(jīng)兩步反應完成，將其補充完整。①_____________________________________________________________(用離子方程式表示)。②H2O2＋Cl2=2Cl－＋O2＋2H＋。(3)C中將裝置浸入冰水浴中的作用是______________________________________________________________________________________________________________。(4)若實驗室采用如圖乙所示的裝置從C中的溶液中獲得NaClO2晶體，則需要在該裝置的Y處增加一個設備。①采用上述裝置濃縮NaClO2溶液的操作稱為________。②水浴加熱的溫度最好控制在_______℃左右(填字母)。A．40 B．55C．70 D．100③裝置中毛細玻璃管的作用是__________________________________________。④當蒸餾燒瓶中出現(xiàn)大量晶體后，________(填操作)，用38～60℃熱水洗滌晶體，干燥后得到產(chǎn)品。(5)產(chǎn)品純度的測定：稱取mg產(chǎn)品配成250mL溶液，取25.00mL溶液加入足量的KI和稀H2SO4，充分反應后加入指示劑，用cmol·L－1Na2S2O3標準溶液滴定至終點(I2＋2S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))=2I－＋S4Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(6)))，平均消耗標準溶液的體積為VmL，則產(chǎn)品中NaClO2的質(zhì)量分數(shù)是________%。【詳解】(1)裝置中X為恒壓滴液漏斗，恒壓滴液漏斗的支管能夠平衡氣壓，不管裝置是否漏氣，恒壓滴液漏斗中的水都能滴入三頸燒瓶中，所以該方法不能檢查裝置氣密性。(2)Cl－存在時會催化ClO2的生成，根據(jù)第二步反應可知產(chǎn)生氯離子，因此第一步是消耗氯離子，離子方程式為2ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋2Cl－＋4H＋=Cl2↑＋2ClO2↑＋2H2O。(3)C中將裝置浸入冰水浴中可以增大ClO2的溶解度使其充分反應，并防止溫度過高使H2O2、NaClO2分解。(4)①由于是濃縮NaClO2，則餾