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考點(diǎn)規(guī)范練11　富集在海水中的元素——氯　海水資源利用 (時(shí)間:45分鐘　滿分:100分) 一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求) 1.(2018福建莆田二十五中月考)下列敘述中正確的是 (　　) A.液溴易揮發(fā),在存放液溴的試劑瓶中應(yīng)加水封 B.能使?jié)櫇竦牡矸跭I試紙變藍(lán)色的物質(zhì)一定是Cl2 C.某溶液加入CCl4,CCl4層顯紫色,證明原溶液中存在I- D.某溶液加入BaCl2溶液,產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀,該溶液一定含有Ag+ 2.某無色氣體,可能含HCl、CO2、HI、SO2中的一種或幾種,將其通入氯水中,得到無色透明溶液。把溶液分成兩份,向一份溶液中加入鹽酸酸化的BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀;另一份溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,也有白色沉淀生成。對(duì)于原無色氣體推斷一定正確的是(　　) A.一定存在HCl B.一定存在SO2 C.肯定沒有CO2 D.不能確定是否含有HI 3.下圖所示儀器可用于實(shí)驗(yàn)室制備少量無水FeCl3,儀器連接順序正確的是(　　) A.a—b—c—d—e—f—g—h B.a—e—d—c—b—h—i—g C.a—d—e—c—b—h—i—g D.a—c—b—d—e—h—i—f 4.已知:SO32-+I2+H2OSO42-+2I-+2H+。某溶液中可能含有Na+、NH4+、Fe2+、K+、I-、SO32-、SO42-,且所有離子物質(zhì)的量濃度相等。向該無色溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈無色。下列關(guān)于該溶液的判斷正確的是(　　) A.肯定不含I- B.肯定含SO42- C.肯定含有SO32- D.肯定含有NH4+ 5.某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO4三種溶質(zhì),其物質(zhì)的量均為1 mol,向混合溶液中通入一定量的氯氣。下列說法正確的是(　　) A.將溶液蒸干最多可以得到4 molNaCl B.將溶液蒸干并灼燒,得到的固體可能是NaCl、NaBr、Na2SO4 C.向溶液中滴加淀粉KI溶液,溶液變藍(lán),則氯氣一定過量 D.若通入氯氣的體積為22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),反應(yīng)的離子方程式為2I-+Cl2I2+2Cl- 6.某消毒液的主要成分為NaClO,還含有一定量的NaOH。下列用來解釋事實(shí)的方程式中,不合理的是(已知:飽和NaClO溶液的pH≈11)(　　) A.該消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制備:Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O B.該消毒液的pH≈12:ClO-+H2OHClO+OH- C.該消毒液與潔廁靈(主要成分為HCl)混用,產(chǎn)生有毒氣體Cl2:2H++Cl-+ClO-Cl2↑+H2O D.該消毒液加白醋生成HClO,可增強(qiáng)漂白作用:CH3COOH+ClO-HClO+CH3COO- 7.Cl2有毒,常用于自來水和游泳池的消毒殺菌。已知硫氰[(SCN)2]的化學(xué)性質(zhì)與Cl2的類似,被稱為“擬鹵素”,如(SCN)2+2NaOHNaSCN+NaSCNO+H2O,陰離子的還原性順序?yàn)镮->SCN->Br->Cl-。下列說法中不正確的是(　　) A.若Cl2、(SCN)2發(fā)生泄漏,均可噴灑石灰水進(jìn)行處理 B.KSCN溶液可以與FeCl3溶液反應(yīng) C.Cl2與KSCN溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2SCN-(SCN)2+2Cl- D.(SCN)2可以與KBr溶液反應(yīng):(SCN)2+2KBr2KSCN+Br2 8.一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是鹵素互化物,它們的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似,如:2ICl+2ZnZnI2+ZnCl2。以下判斷正確的是(　　) A.ICl3與水反應(yīng)的產(chǎn)物為HI和HClO B.ICl3與KI反應(yīng)時(shí),氯元素被還原 C.ICl與冷NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為ICl+2OH-IO-+Cl-+H2O D.ICl與水的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng) 9.向含有FeBr2、FeI2的溶液中緩緩?fù)ㄈ胍欢康穆葰夂?再向溶液中滴加KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色,若只從反應(yīng)順序角度考慮反應(yīng)情況,則下列敘述不正確的是(　　) A.通入氯氣后的溶液中一定不存在I- B.通入氯氣之后原溶液中的Fe2+全部被氧化 C.原溶液中的Br-可能被氧化 D.若取少量所得溶液,再加入CCl4充分振蕩,靜置、分液,下層溶液呈紫紅色 10.從海帶中提取碘單質(zhì),成熟的工藝流程如下:干海帶海帶灰懸濁液濾液碘水I2的CCl4溶液I2。下列關(guān)于海水制碘的說法,不正確的是(　　) A.實(shí)驗(yàn)室在蒸發(fā)皿中灼燒干海帶,并且用玻璃棒攪拌 B.含I-的濾液中加入稀硫酸和H2O2溶液后,碘元素發(fā)生氧化反應(yīng) C.在碘水中加入幾滴淀粉溶液,溶液變藍(lán)色 D.碘水中加入CCl4可得到I2的CCl4溶液,該操作為“萃取” 二、非選擇題(本題共3小題,共50分) 11.(16分)溴主要以Br-形式存在于海水中,海水呈弱堿性。工業(yè)上制備Br2的操作步驟為: ①一定條件下,將Cl2通入濃縮的海水中,生成Br2; ②利用熱空氣將Br2吹出,并用濃Na2CO3溶液吸收,生成NaBr、NaBrO3等; ③用硫酸酸化步驟②得到的混合物。 完成下列填空: (1)Cl2氧化Br-應(yīng)在　　　　　(填“酸性”或“堿性”)條件下進(jìn)行,目的是避免　　。 (2)Br2可用熱空氣吹出,其原因是　。 (3)寫出步驟③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式　。 用硫酸而不用鹽酸酸化的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　。步驟②的產(chǎn)品有時(shí)運(yùn)輸?shù)侥康牡睾笤偎峄?主要是因?yàn)椤　　? (4)為了除去工業(yè)Br2中微量的Cl2,可向工業(yè)Br2中　　　。 a.通入HBr b.加入Na2CO3溶液 c.加入NaBr溶液 d.加入Na2SO3溶液 12.(2018廣東茂名二模)(16分)ICl(氯化碘)是紅棕色液體,熔點(diǎn)為13.9 ℃,沸點(diǎn)為974 ℃,易水解,接觸空氣時(shí)能形成五氧化二碘,能與許多單質(zhì)發(fā)生作用,溶于乙醇、乙醚等。某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬用下列儀器制備氯化碘。請(qǐng)回答下列問題: (1)檢查A裝置氣密性的方法為　。 (2)上述裝置,按氣流方向連接的順序?yàn)椤　　　　?裝置可重復(fù)使用),A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)C裝置的作用是　。 (4)E裝置中的物質(zhì)反應(yīng)時(shí)需放在水中,控制溫度大約40 ℃,其目的是　。 (5)按上述連接好的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下: ①檢查裝置氣密性后,裝入藥品?、诖蜷_分液漏斗活塞?、坳P(guān)閉分液漏斗活塞?、芡Ｖ辜訜酔,充分冷卻 ⑤水浴加熱E 請(qǐng)按正確的順序填入上述步驟的序號(hào)　。 飽和食鹽水 (6)在A裝置后可連接如圖所示裝置,當(dāng)反應(yīng)結(jié)束關(guān)閉分液漏斗活塞后,關(guān)閉K,該裝置的作用是　　　　　　　　　　　。 (7)ICl和水反應(yīng)的化學(xué)方程式為　。 13.(18分)ClO2與Cl2的氧化性相近,在自來水消 毒和果蔬保鮮等方面應(yīng)用廣泛。某化學(xué)興趣小組通過圖1裝置(夾持裝置略)對(duì)其制備、吸收、釋放和應(yīng)用進(jìn)行了研究。 圖1 圖2 (1)儀器D的名稱是　　　　　　　　　。安裝F中導(dǎo)管時(shí),應(yīng)選用圖2中的　　　　　。 (2)打開B的活塞,A中發(fā)生反應(yīng):2NaClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收,滴加稀鹽酸的速度宜　　　(填“快”或“慢”)。 (3)關(guān)閉B的活塞,ClO2在D中被穩(wěn)定劑完全吸收生成NaClO2,此時(shí)F中溶液的顏色不變,則裝置C的作用是　。 (4)已知在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應(yīng)生成NaCl并釋放出ClO2,該反應(yīng)的離子方程式為　　　　。在ClO2釋放實(shí)驗(yàn)中,打開E的活塞,D中發(fā)生反應(yīng),則裝置F的作用是　。 (5)已吸收ClO2氣體的穩(wěn)定劑Ⅰ和穩(wěn)定劑Ⅱ,加酸后釋放ClO2的濃度隨時(shí)間的變化如圖3所示。若將其用于水果保鮮,你認(rèn)為效果較好的穩(wěn)定劑是　　　　　　　　,原因是　　。 圖3  考點(diǎn)規(guī)范練11　富集在海水中的元素——氯　海水資源利用 1.A　由于液溴容易揮發(fā),且液溴的密度大于水的密度,所以在存放液溴的試劑瓶中應(yīng)加水封,A項(xiàng)正確;能使?jié)櫇竦牡矸跭I試紙變藍(lán)的物質(zhì)不一定是氯氣,B項(xiàng)錯(cuò)誤;某溶液中加入CCl4,CCl4層顯紫色,證明溶液中存在碘單質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤;某溶液加入BaCl2溶液,產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀,該溶液可能含有Ag+或SO42-,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.B　根據(jù)混合氣體通入氯水中,得到無色透明溶液,可知原氣體中一定不存在HI。然后將所得溶液分成兩份,一份溶液中加入鹽酸酸化的BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀,該白色沉淀為BaSO4,則原氣體中一定含有SO2,SO2被氯水氧化成硫酸;另一份溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,也有白色沉淀生成,該白色沉淀為AgCl,由于氣體通入氯水,引入了氯離子,無法確定原氣體中是否含有HCl。 3.B　實(shí)驗(yàn)室制取FeCl3的實(shí)驗(yàn)流程為 制取Cl2: KMnO4與濃鹽酸??除去Cl2中的HCl 氣體:飽和NaCl溶液??除水蒸氣: 濃硫酸??制取FeCl3: Fe與Cl2反應(yīng)??尾氣吸收: NaOH溶液吸收多余Cl2 故儀器連接順序?yàn)閍→e→d→c→b→h→i→g。 4.C　溶液無色,則該溶液不含F(xiàn)e2+;向溶液中加入少量溴水,溶液仍呈無色,則溶液中一定存在SO32-;根據(jù)離子方程式SO32-+I2+H2OSO42-+2I-+2H+可知,還原性SO32->I-,當(dāng)溶液中同時(shí)存在SO32-和I-時(shí),SO32-先被氧化,由于溴水少量,故無法判斷溶液中是否存在I-;溶液中所有離子物質(zhì)的量濃度相等,無論是Na+、NH4+還是K+,均只帶有一個(gè)單位正電荷,而SO42-帶兩個(gè)單位負(fù)電荷,若同時(shí)存在SO32-、SO42-,則電荷無法守恒,故溶液中必定不存在SO42-。綜上所述,溶液中一定存在SO32-,一定不存在SO42-和Fe2+,可能存在I-,Na+、NH4+、K+中可能存在兩種或三種。 5.B　氯氣與硫酸鈉不反應(yīng),因此將溶液蒸干最多可以得到2molNaCl,A項(xiàng)錯(cuò)誤;若氯氣與部分溴化鈉反應(yīng),則將溶液蒸干并灼燒,得到的固體可能是NaCl、NaBr、Na2SO4,B項(xiàng)正確;向溶液中滴加淀粉KI溶液,溶液變藍(lán),說明有碘生成,氯氣可能只與部分NaI反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),反應(yīng)的離子方程式為2I-+Cl2I2+2Cl-和2Br-+Cl2Br2+2Cl-,錯(cuò)誤。 6.B　A項(xiàng),氫氧化鈉溶液吸收氯氣生成次氯酸鈉、氯化鈉和水,即可制得消毒液,A項(xiàng)正確;B項(xiàng),由于飽和次氯酸鈉溶液的pH=11,如果消毒液的pH=12,這是由于氫氧化鈉電離出氫氧根離子,導(dǎo)致氫氧根濃度增大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性,在酸性條件下,能把氯離子氧化為氯氣,C項(xiàng)正確;D項(xiàng),次氯酸的漂白性強(qiáng)于次氯酸鈉,因此消毒液中加白醋生成次氯酸后,可增強(qiáng)漂白作用,D項(xiàng)正確。 7.D　可將(SCN)2看作氧化性介于Br2和I2之間的一種特殊的鹵素單質(zhì),再進(jìn)行分析。A項(xiàng),(SCN)2可與NaOH溶液反應(yīng),類推可知(SCN)2也能與石灰水[Ca(OH)2溶液]反應(yīng);B項(xiàng),KSCN溶液可以與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)Fe3++3SCN-Fe(SCN)3使溶液變成紅色;C項(xiàng),SCN-的還原性強(qiáng)于Cl-的,則Cl2的氧化性強(qiáng)于(SCN)2,Cl2與KSCN溶液發(fā)生反應(yīng)Cl2+2KSCN(SCN)2+2KCl;D項(xiàng),SCN-的還原性強(qiáng)于Br-,(SCN)2與KBr溶液不能發(fā)生反應(yīng)。 8.C　ICl3中I元素為+3價(jià),Cl元素為-1價(jià),當(dāng)ICl3與水反應(yīng)時(shí),I3+與水電離出的OH-結(jié)合形成HIO2,Cl-與水電離出的H+結(jié)合形成HCl,A項(xiàng)錯(cuò)誤;ICl3與KI反應(yīng)時(shí),ICl3中的+3價(jià)碘元素被還原,B項(xiàng)錯(cuò)誤;ICl中I元素為+1價(jià),Cl元素為-1價(jià),則ICl與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為ICl+2OH-IO-+Cl-+H2O,C項(xiàng)正確;ICl與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為ICl+H2OHIO+HCl,反應(yīng)中沒有化合價(jià)的變化,不屬于氧化還原反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9.B　還原性強(qiáng)弱順序?yàn)镮->Fe2+>Br-,向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色說明Fe2+被氧化成Fe3+,即I-已全部被氧化,溶液中一定不存在I-,A項(xiàng)正確;Fe2+可能全部被氧化,也可能是部分被氧化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)橹徽f明溶液變?yōu)榧t色,因此Br-可能被氧化,C項(xiàng)正確;根據(jù)選項(xiàng)A的分析以及碘單質(zhì)易溶于有機(jī)溶劑,CCl4的密度大于水的密度,故下層溶液呈紫紅色,D項(xiàng)正確。 10.A　灼燒固體應(yīng)在坩堝中進(jìn)行,蒸發(fā)溶液在蒸發(fā)皿中進(jìn)行,A錯(cuò)誤;I-被過氧化氫氧化為碘單質(zhì),I-發(fā)生氧化反應(yīng),B正確;淀粉遇到碘單質(zhì)變藍(lán),C正確;碘單質(zhì)在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,碘水中的I2可以轉(zhuǎn)移到四氯化碳中,此過程為萃取,D正確。 11.答案(1)酸性　Cl2發(fā)生歧化反應(yīng)生成HClO和HCl (2)Br2易揮發(fā) (3)3H2SO4+5NaBr+NaBrO33Na2SO4+3Br2+3H2O　溴酸能將氯離子氧化成氯氣　酸化后能生成溴,溴具有強(qiáng)氧化性(或易揮發(fā)、強(qiáng)腐蝕性) (4)ac 解析(1)Cl2和Br2都能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水,故氯氣氧化Br-應(yīng)在酸性條件下進(jìn)行。 (2)溴具有極強(qiáng)的揮發(fā)性,利用熱空氣就能將海水中的溴帶出。 (3)在酸性條件下,NaBrO3將NaBr氧化為Br2;NaBrO3具有強(qiáng)氧化性,鹽酸具有還原性,用鹽酸酸化會(huì)使得制備的溴中含有氯氣;溴具有強(qiáng)腐蝕性和揮發(fā)性,而NaBr和NaBrO3穩(wěn)定性強(qiáng)。 (4)HBr、NaBr都能與Cl2反應(yīng)生成Br2,但加入NaBr溶液后會(huì)引入雜質(zhì)水;Cl2和Br2都能被Na2CO3吸收,都能被Na2SO3還原。 12.答案(1)從A裝置的導(dǎo)管口連接一個(gè)導(dǎo)管并將該導(dǎo)管伸入水中,關(guān)閉分液漏斗活塞,用手焐住圓底燒瓶,若導(dǎo)管口有氣泡冒出,手放開燒瓶后,有一段水柱倒吸入導(dǎo)管,說明A裝置氣密性良好 (2)ACBEBD　MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O (3)除去Cl2中混有的HCl (4)減少I2的升華和ICl的揮發(fā) (5)①②⑤④③ (6)儲(chǔ)存多余的Cl2 (7)ICl+H2OHIO+HCl 解析(2)利用二氧化錳與濃鹽酸加熱制備氯氣,氯氣中含有氯化氫、水蒸氣,因此混合氣體先通過飽和食鹽水,除去氯化氫,再通過濃硫酸除去水蒸氣,得到干燥純凈的氯氣,氯氣進(jìn)入裝置E中,與碘進(jìn)行反應(yīng),由于ICl(氯化碘)是紅棕色液體,易水解,所以還必須連接裝置B,最后多余的尾氣被堿液吸收,按氣流方向裝置的連接順序?yàn)锳CBEBD;A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。 (5)裝置連接好后,首先檢查裝置的氣密性,不漏氣后,加入藥品,打開分液漏斗活塞,反應(yīng)開始進(jìn)行,用水浴法給裝置E加熱,反應(yīng)結(jié)束后,停止加熱E,充分冷卻,待溫度降到室溫后,關(guān)閉分液漏斗活塞,正確的實(shí)驗(yàn)步驟為①②⑤④③。 (6)在A裝置后可連接如題圖所示的裝置,當(dāng)反應(yīng)結(jié)束關(guān)閉分液漏斗活塞后,關(guān)閉K,該裝置可以用來儲(chǔ)存多余的Cl2,避免釋放到空氣中污染空氣。 (7)ICl易發(fā)生水解,與水反應(yīng)生成HCl和HIO,反應(yīng)的化學(xué)方程式為ICl+H2OHIO+HCl。 13.答案(1)錐形瓶　b (2)慢 (3)吸收Cl2 (4)4H++5ClO2-Cl-+4ClO2↑+2H2O　驗(yàn)證是否有ClO2生成 (5)穩(wěn)定劑Ⅱ　穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2,能較長(zhǎng)時(shí)間維持保鮮所需的濃度 解析(1)儀器D為錐形瓶;將氣體通入淀粉KI溶液中,導(dǎo)管需要“長(zhǎng)進(jìn)短出”,“短進(jìn)長(zhǎng)出”會(huì)導(dǎo)致溶液被排出,故選用b裝置。 (2)為使ClO2被D中穩(wěn)定劑充分吸收,緩慢滴加鹽酸,如果產(chǎn)生ClO2速率過快,則吸收效率較低。 (3)F中淀粉KI溶液顏色不變,說明沒有Cl2進(jìn)入F中,則裝置C的作用是吸收氯氣。 (4)根據(jù)題中給出的反應(yīng)物和生成物,可以寫出離子方程式:4H++5ClO2-Cl-+4ClO2↑+2H2O。若在D中ClO2被穩(wěn)定劑吸收則有NaClO2生成,滴入鹽酸則重新生成ClO2;會(huì)進(jìn)入F溶液中使其變色,故裝置F的作用是驗(yàn)證是否有ClO2生成。 (5)穩(wěn)定劑Ⅱ加酸后釋放ClO2的速率比較平穩(wěn)且時(shí)間較長(zhǎng),能夠長(zhǎng)時(shí)間保持所需濃度。