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2019-2020年高考化學一輪復習 第4章 基礎課時3 富集在海水中的元素限時訓練（含解析） 1．如果實行海水淡化來供應居民飲用水，下列方法中在原理上完全不可行的是 (　　)。 A．加明礬使海水中的鹽沉淀出來而淡化 B．利用太陽能使海水升溫，通過蒸餾而使其淡化 C．將海水緩慢降溫凝固以獲取淡水 D．將海水通過離子交換樹脂以除去金屬陽離子及酸根陰離子 答案　A 2．下列關于鹵素的敘述正確的是 (　　)。 ①鹵素的鉀鹽中，最易被氧化的是氟化鉀?、阡逯腥苡猩倭柯葰猓梢杂眉尤脘寤c再用汽油萃取的方法提純?、垆寤y具有感光性，碘化銀不具有感光性　④某溶液與淀粉KI溶液反應出現(xiàn)藍色，則證明該溶液是氯水或溴水　⑤氟氣跟氯化鈉水溶液反應，一定有氟化氫和氧氣生成?、蘼葰飧磻獣r，水既不是氧化劑也不是還原劑 A．①③⑤　 B．②③⑥ C．②⑤⑥　 D．①③④ 解析　本題涉及鹵素單質及其化合物的性質和用途。易被氧化的物質應具有較強還原性，各鹵素離子中，以I－的還原性最強，故鹵素的鉀鹽中，最易被氧化的是碘化鉀；鹵化銀中除氟化銀外均有感光性；能與淀粉KI溶液反應出現(xiàn)藍色現(xiàn)象的，除氯水或溴水外，還可以是碘水等。 答案　C 3．海水是一個巨大的化學資源寶庫，下列有關海水綜合利用的說法正確的是 (　　)。 A．從海水中可以得到NaCl，電解熔融NaCl可制備Cl2 B．海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學變化 C．海水中含有鉀元素，只需經過物理變化就可以得到鉀單質 D．利用潮汐發(fā)電是將化學能轉化為電能 解析　B中只發(fā)生了物理變化；C中海水中的鉀元素為K＋，需經化學變化轉化為鉀單質；D中是勢能轉化為電能。 答案　A 4．溴化碘(IBr)的化學性質與鹵素單質相似，能與大多數(shù)金屬反應生成金屬鹵化物，和某些非金屬單質反應生成相應的鹵化物，跟水反應的方程式為IBr＋H2O===HBr＋HIO，下列有關IBr的敘述中，不正確的是 (　　)。 A．IBr是雙原子分子 B．在很多反應中，IBr是強氧化劑 C．和NaOH溶液反應生成NaBr和NaIO D．和水反應時，既是氧化劑又是還原劑 解析　IBr中I為＋1價，Br為－1價。2個原子組成1個IBr分子，A正確；因為其化學性質與鹵素相似，所以在很多反應中，IBr是強氧化劑，B正確；跟水反應的方程式IBr＋H2O===HBr＋HIO中反應前后各元素的化合價均未發(fā)生變化，仍然是I為＋1價，Br為－1價，故這個反應不是氧化還原反應，D錯誤；與堿反應的實質可看成是IBr先與水反應，生成物HBr和HIO再與堿反應，所以2NaOH＋IBr===NaBr＋NaIO＋H2O，C正確。 答案　D 5．溴是海水中重要的非金屬元素，地球上90%的溴元素以Br－的形式存在于海水中，所以人們稱溴為“海洋元素”。下列有關說法中正確的是 (　　)。 A．從海水中提取溴時，不涉及氧化還原反應 B．苯與溴水反應生成溴苯 C．可以用CCl4萃取溴水中的溴 D．向FeBr2溶液中通入Cl2時，一定會發(fā)生如下反應：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－ 解析　從海水中提取溴，一般要經歷濃縮、氧化和提取三個步驟，A不正確。苯只能與液溴在催化劑作用下發(fā)生取代反應，B不正確。FeBr2與Cl2反應時，因Cl2的量不同，生成物也不同，題目中沒有說明Cl2與FeBr2的量的關系，故D不正確。 答案　C 6．粗碘中通常含ICl和IBr，稱為鹵素互化物，其性質和鹵素單質相似，都是較強的氧化劑，而且受熱時ICl和IBr皆可像I2一樣升華，在粗碘中加入以下選項中的一種物質后，再進行升華可制得精碘，應加入的物質是 (　　)。 A．H2O　 B．Zn　 C．KI　 D．KCl 解析　利用碘升華的特性精制碘，須使ICl、IBr中的Cl、Br變?yōu)殡y揮發(fā)性的物質，同時使其中＋1價的碘被還原為單質碘，且加入的物質和碘不反應，只有KI符合，化學方程式為ICl＋KI===I2＋KCl，IBr＋KI===I2＋KBr。 答案　C 7．從淡化海水中提取溴的流程如圖所示，下列有關說法錯誤的是 (　　)。 A．X為SO2氣體，也可為Na2SO3溶液 B．設備Y為蒸餾塔 C．在提取溴的過程中一定有Br－被氧化 D．工業(yè)上每獲得1 mol Br2，需要消耗Cl2的體積最多為44.8 L(標準狀況下) 解析　選項A，Br2能被SO2的水溶液吸收，也能被Na2SO3溶液吸收形成Br－。選項B，Br－先被Cl2氧化為Br2，然后經蒸餾得到Br2蒸氣。選項C，海水中Br－被氧化為Br2，吸收塔內也發(fā)生了Br－被氧化的反應。選項D，根據(jù)選項C分析可知，兩步都發(fā)生Cl2氧化Br－的反應，考慮到氯氣部分溶于水等因素，實際生產中工業(yè)上每獲得1 mol Br2，需要消耗Cl2的體積大于44.8 L(標準狀況下)。 答案　D 8．已知常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應放出氯氣，現(xiàn)按下圖進行鹵素的性質實驗。玻璃管內分別裝有滴有不同溶液的白色棉球，反應一段時間后，對圖中指定部分顏色描述正確的是 (　　)。 ① ② ③ ④ A 黃綠色 橙色 藍色 白色 B 無色 橙色 紫色 白色 C 黃綠色 橙色 藍色 無色 D 黃綠色 無色 紫色 白色 解析　由①處產生的Cl2通過②時發(fā)生反應Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，通過③時發(fā)生反應Cl2＋2KI===2KCl＋I2，通過④時發(fā)生反應Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，因Cl2為黃綠色，Br2為橙色，淀粉遇I2變藍，Cl2遇堿產生NaCl、NaClO，但棉球是白色的，可知應選A。 答案　A 9．下列實驗現(xiàn)象描述正確的是 (　　)。 A．碘水中加入少量汽油振蕩，靜置后上層顏色變淺，下層顏色變?yōu)樽霞t色 B．紅熱的銅絲在氯氣中燃燒，產生棕黃色的煙霧 C．電解氯化鈉飽和溶液，將陰極氣體產物通入碘化鉀淀粉溶液中，溶液變藍 D．溴化鈉溶液中加入少量新制的氯水振蕩，再加入少量四氯化碳振蕩，靜置后上層顏色變淺，下層顏色變?yōu)槌燃t色 解析　汽油的密度比水小，上層顏色應變?yōu)樽霞t色，下層顏色變淺，A項錯誤；CuCl2是固體應為煙而不是霧，B項錯誤；電解NaCl飽和溶液，陽極產生的Cl2能使碘化鉀淀粉溶液變藍，C項錯誤。 答案　D 10．下列能夠檢驗出KI中是否含有Br－的實驗是 (　　)。 A．加入足量的新制氯水，溶液變色則有Br－ B．加入酸性KMnO4溶液，觀察溶液顏色是否褪去 C．加入少量的碘水，再加入CCl4振蕩，有機層有色，則有Br－ D．加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取無色的水層并加入AgNO3溶液，有淡黃色沉淀生成，則含有Br－ 解析　A項，在KI中加入足量新制氯水，也會置換出單質碘而使溶液變色，故不能根據(jù)溶液變色確定是否含有溴離子；B項，溴離子和碘離子均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色；C項，加入少量的碘水，再加入CCl4振蕩，有機層可能是萃取單質碘而顯色，并沒有溴單質產生。 答案　D 11．氯氣是氯堿工業(yè)的主要產品之一，是一種常用的消毒劑，其消毒原理是與水反應生成了次氯酸： Cl2＋H2OHCl＋HClO 次氯酸的強氧化性能殺死水中的病菌(不直接用次氯酸為自來水消毒是因為次氯酸易分解，且毒性較大)。但是由于氯氣貯運不方便，且具有一定的危險性，目前正逐漸被其他性能優(yōu)越的消毒產品所替代。請回答： (1)氯堿工業(yè)生產氯氣的化學方程式為_________________________________ _____________________________________________。 (2)84消毒液與氯氣相比具有貯運方便等優(yōu)點，用氯氣與燒堿溶液反應制備84消毒液的離子方程式為__________________________________________ _______________________________________________________________。 (3)二氧化氯(ClO2)是目前國際上公認的最新一代的高效、廣譜、安全的殺菌、保鮮劑。我國科學家研發(fā)了用氯氣氧化亞氯酸鈉(NaClO2)固體制備二氧化氯的方法，其化學方程式為_________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________。 (4)一位同學設計了一套用濃鹽酸和KMnO4固體制取少量氯氣并比較氯氣與碘單質的氧化性強弱的微型裝置(如圖所示)。 ①下列溶液能吸收Cl2的是____________________________。 A．飽和食鹽水 B．飽和Na2SO3溶液 C．飽和NaOH溶液 D．濃硫酸 ②能說明Cl2的氧化性強于I2的實驗現(xiàn)象是____________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________。 解析　(3)反應物為Cl2和NaClO2，生成物為ClO2，由化合價變化和質量守恒可知，另一種產物為NaCl，根據(jù)得失電子相等即可配平該化學方程式； (4)①飽和NaOH溶液和飽和Na2SO3溶液均能吸收氯氣，發(fā)生的反應分別為Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O和Cl2＋Na2SO3＋H2O===2NaCl＋H2SO4；②Cl2＋2KI===2KCl＋I2，發(fā)生置換反應生成的I2能使淀粉變藍。 答案　(1)2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑(條件寫“通電”或“電解”均可) (2)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (3)Cl2＋2NaClO2===2ClO2＋2NaCl (4)①BC?、跐駶櫟矸邸M碘化鉀試紙變藍 12．某?；瘜W實驗興趣小組在“探究鹵素單質的氧化性”的系列實驗中發(fā)現(xiàn)，在足量的稀氯化亞鐵溶液中，加入1～2滴溴水，振蕩后溶液呈黃色。 (1)提出問題：Fe3＋、Br2誰的氧化性更強？ (2)提出猜想： ①甲同學認為氧化性：Fe3＋>Br2，故上述實驗現(xiàn)象不是發(fā)生化學反應所致，則溶液呈黃色是因為含有________(填化學式，下同)。 ②乙同學認為氧化性：Br2>Fe3＋，故上述實驗現(xiàn)象是發(fā)生化學反應所致，則溶液呈黃色是因為含有________。 (3)設計實驗并驗證：丙同學為驗證乙同學的觀點，選用下列某些試劑設計出兩種方案進行實驗，并通過觀察實驗現(xiàn)象，證明了乙同學的觀點是正確的。 供選用的試劑：a.酚酞試液　b．四氯化碳　c．無水酒精 d．硫氰化鉀溶液 請你在下列表格中寫出丙同學選用的試劑及實驗中觀察到的現(xiàn)象(試劑填序號)。 選用試劑 實驗現(xiàn)象 方案1 方案2 (4)應用與拓展： ①在足量的稀氯化亞鐵溶液中，加入1～2滴溴水，溶液呈黃色，所發(fā)生的反應的離子方程式為__________________________________。 ②在100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(標準狀況)，溶液中有的Br－被氧化成Br2，則原FeBr2溶液中FeBr2的物質的量濃度為________。 解析　(2)①若氧化性Fe3＋>Br2，則Br2不能氧化Fe2＋，故溶液呈黃色是加入的Br2的顏色。②若氧化性Br2>Fe3＋，則Br2能將Fe2＋氧化成Fe3＋，故溶液呈黃色是因為生成的Fe3＋顯黃色。(4)②氧化性Br2>Fe3＋，則還原性Fe2＋>Br－，Cl2通入FeBr2溶液中先與Fe2＋反應，若Cl2還有剩余再與Br－發(fā)生反應?，F(xiàn)有的Br－被氧化成Br2，故Fe2＋全部被氧化成Fe3＋。n(Cl2)＝0.10 mol，得電子0.20 mol，根據(jù)得失電子守恒應有：n(Fe2＋)＋n(Br－)＝0.20 mol，又因為 n(Br－)＝2n(Fe2＋)，則n(FeBr2)＝0.12 mol，c(FeBr2)＝1.2 molL－1。 答案　(2)①Br2?、贔e3＋ (3)d　溶液呈血紅色　b　CCl4層呈無色 (4)①2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－　②1.2 molL－1 13．空氣吹出法工藝，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工藝流程如下： 海水 　　 (1)步驟③的離子方程式：_________________________________。 (2)步驟⑤中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可利用它們的相對密度相差很大的特點進行分離。分離儀器的名稱是________。 (3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯氣，因此在步驟⑤中可將蒸餾產生的氣體通過________(填試劑名稱)溶液，以除去氯氣。 (4)步驟⑤的蒸餾過程中，溫度應控制在80～90 ℃。溫度過高或過低都不利于生產，請解釋原因：________________________________________________。 (5)步驟①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是___________ __________________________________________________________。 (6)提取溴單質，采用蒸餾“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸餾“溴水混合物Ⅰ”，請說明原因：_________________________________________________。 解析　海洋是資源的寶庫，海水化工是考試的熱點。占地球儲量99%的溴分布在海洋中，從海水中提取溴，一般要經過濃縮、氧化、提取三個步驟。 步驟①發(fā)生的反應是Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，生成的溴仍溶解在海水中，根據(jù)溴的沸點比水低的性質，可以鼓入熱空氣(步驟②)，使它隨熱空氣一起揮發(fā)出來，再用SO2吸收(步驟③)：Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO，這樣可以得到較大濃度的含Br－的溶液，進一步用氯氣氧化(步驟④)，得到Br2，然后蒸餾便得到液溴。 答案　(1)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO (2)分液漏斗　(3)溴化鐵(或其他含Br－的鹽類物質) (4)溫度過高，大量水蒸氣被蒸出，溴蒸氣中水增加；溫度過低，溴不能完全蒸出 (5)酸化可抑制Cl2與水反應 (6)將“溴水混合物Ⅰ”轉變?yōu)椤颁逅旌衔铫颉笔荁r2的濃縮過程，可提高效率，減少能耗，降低成本