【创新设计】2017版高考化学一轮复习第四章非金属及其化合物基础课时2富集在海水中的元素-卤素

PAGEPAGE9基础课时2富集在海水中的元素——卤素一、选择题1．(2015·惠州模拟)下列有关海水综合利用的说法正确的是()A．从海水中可以得到NaCl，电解NaCl溶液可制备金属钠B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C．从海水中提溴、碘、镁等元素，都是利用了氧化还原反应D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能 解析电解熔融NaCl可制备金属钠；蒸发制盐是物理变化；海水中的溴、碘、镁等元素都是以化合态形式存在，转化为单质的过程是氧化还原反应；潮汐发电是将机械能转化为电能。 答案C2．(2015·湖南五市十校联考，10)下列关于氯水的叙述，不正确的是()A．一定浓度的氯水中加小苏打有气泡生成B．新制氯水中只存在两个平衡状态C．氯水应保存在棕色瓶中，久置后pH减小D．饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓HClO溶液的重要方法 解析氯水中存在：Cl2＋H2OHClO＋HCl，HClOH＋＋ClO－，H2OH＋＋OH－三个平衡状态，B错误；A项，氯水中加小苏打发生反应NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑，正确；C项，由于HClO见光易分解：2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑，弱酸转化为强酸，久置后pH减小，正确；D项，盐酸的酸性大于碳酸，碳酸的酸性大于次氯酸，石灰石与盐酸发生反应使Cl2＋H2OHClO＋HCl向右移动，从而生成较浓的HClO溶液，正确。 答案B3．(2015·郑州二检)向下列溶液中通入氯气，现象和结论描述正确的是()A．品红溶液：红色褪去，加热该褪色溶液，仍无色；氯气具有漂白性B．紫色石蕊溶液：先变红，后褪色；氯气与水反应生成盐酸和次氯酸C．含酚酞的氢氧化钠溶液：红色褪去；氯气只作氧化剂D．硫化钠溶液：溶液变浑浊；氯气只作还原剂 解析氯气没有漂白性，次氯酸有漂白性，A错误，B正确；氯气与氢氧化钠反应，氯气既是氧化剂，又是还原剂，C错误；硫化钠与氯气反应，氯气作氧化剂，D错误。 答案B4．(2015·日照模拟)溴、碘主要存在于海水中，有“海洋元素”的美称。海水中的碘富集在海藻中，我国海带产量居世界第一，除供食用外，大量用于制碘。提取碘的途径如下所示： 干海带eq\o(→,\s\up7(焙烧))海带灰eq\o(→,\s\up7(水))水溶液eq\o(→,\s\up7(氧化))eq\o(→,\s\up7(A))eq\o(→,\s\up7(B))→碘单质 下列有关叙述正确的是() A．碘元素在海水中也有游离态存在 B．在提取的过程中用的氧化剂可以是H2O2 C．操作A是结晶或重结晶 D．B是提纯操作，常用蒸馏或分馏 解析碘在海水中只以化合态存在，没有游离态，A错误。操作A是萃取，操作B是分液，然后才是蒸馏等操作来得到单质碘，C、D错误。 答案B5．下列对氯及其化合物的说法正确的是() A．过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁 B．用pH试纸测得氯水的pH＝4 C．溴化钠溶液中加入少量新制氯水振荡，再加入少量四氯化碳振荡，静置后，上层颜色变浅，下层颜色变橙红色 D．由Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO可推出Ca(ClO)2＋SO2＋H2O=CaSO3↓＋2HClO 解析Cl2与变价金属反应生成高价金属氯化物，其产物与氯气和金属的相对量无关，A错误；氯水中含具有漂白作用的HClO，不能用pH试纸测定氯水的pH，B错误；2NaBr＋Cl2=2NaCl＋Br2，Br2易溶于CCl4而被萃取，故上层颜色变浅，下层颜色变橙红色，C正确；HClO有强氧化性，能将CaSO3氧化为CaSO4，D错误。 答案C6．下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。 已知：2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O 对实验现象的“解释或结论”正确的是()选项实验现象解释或结论Aa处变蓝，b处变红棕色氧化性：Cl2＞Br2＞I2Bc处先变红，后褪色氯气与水生成了酸性物质Cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质De处变红色还原性：Fe2＋＞Cl－ 解析选项A的实验现象只能说明氧化性：Cl2>Br2和Cl2>I2，不能说明氧化性Br2>I2；选项B的实验现象还可以说明氯气与水生成了漂白性物质；选项C中，氯气与水生成的酸性物质也可以使之出现对应的实验现象；e处变红色是氯气氧化Fe2＋生成Fe3＋的结果，说明还原性Fe2＋>Cl－，选项D正确。 答案D7．(2015·南京一模)下列离子方程式书写错误的是() A．足量的氯气通入FeBr2溶液中：2Cl2＋2Fe2＋＋2Br－=4Cl－＋2Fe3＋＋Br2 B．氯水滴加到AgNO3溶液中：Cl－＋Ag＋=AgCl↓ C．碳酸钙与盐酸反应：CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑ D．用氢氧化钠吸收氯气：Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O 解析A中Fe2＋与Br－的化学计量数比应为1∶2；B中实质是Cl－与Ag＋的反应。 答案A8．下列关于氯气的说法正确的是() A．Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂 B．氢气在氯气中燃烧，瓶口出现白雾 C．Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，故与其他非金属反应的产物中Fe也显＋3价 D．Fe在Cl2中的燃烧产物用数轴表示如下： 解析Cl2与水反应时Cl2既表现出氧化性也表现出还原性，A错误；H2在Cl2中燃烧生成的HCl在瓶口会与空气中的水蒸气形成盐酸小液滴，因此会出现白雾，B正确；Fe与氧化性较弱的非金属单质反应只能形成＋2价化合物，C错误；Fe在Cl2中燃烧只能生成FeCl3，D错误。 答案B9．下列叙述中正确的是() A．液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封 B．能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2 C．某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－ D．某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag＋ 解析在存放液溴的试剂瓶中加水封，可减少溴的挥发，A正确；能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质不一定是Cl2，也可能是O3、溴蒸气、NO2等，B错误；某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I2，C错误；不溶于稀硝酸的白色沉淀可能是BaSO4，也可能是AgCl，所以原溶液中可能含有Ag＋，也可能含有SOeq\o\al(2－,4)，D错误。 答案A10．某研究性学习小组的同学利用MnO2、浓盐酸反应来制取干燥的氯气并验证其有无漂白性，所用装置(数量可满足需要，不含制气装置)如下，下列说法正确的是() A．按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为dacbe B．按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为dabae C．装置e的主要用途是制备NaClO D．若实验中使用到装置c且布条褪色，则说明湿润的氯气有漂白性 解析为确定氯气有无漂白性，需要进入到装置b中的氯气中不含HCl及水蒸气，故应先用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水，为防止装置e中的水蒸气进入装置b中，在装置b、e之间还应加装一个装置a，尾气用NaOH溶液吸收，A、C错误，B正确；由装置b中现象可判断Cl2有无漂白性，湿润有色布条褪色是因氯气与水反应生成的HClO引起的，D错误。 答案B11．(2015·海淀区高三5月模拟)某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究，下列叙述错误的是()操作现象①取4g漂粉精固体，加入100mL水部分固体溶解，溶液略有颜色②过滤，测漂粉精溶液的pHpH试纸先变蓝，最后褪色③液面上方出现白雾；稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；最终，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去 A.Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是：2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O B．pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有碱性、漂白性 C．液面上方出现白雾，白雾中一定只含HCl D．最后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去，推测白色沉淀主要是CaSO4 解析B项，在漂粉精溶液中，ClO－＋H2OHClO＋OH－，所以其溶液具有碱性和漂白性。C、D两项，白雾是生成的盐酸小液滴；在酸性条件下ClO－把SO2氧化成SOeq\o\al(2－,4)；溶液变黄绿色的原因是ClO－和Cl－在酸性条件下生成Cl2，再褪去的原因是Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，所以最终生成的白色沉淀是CaSO4。 答案C二、填空题12．(2014·山东淄博一模)氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。模拟工业制备氢溴酸的流程如图所示： 回答下列问题： (1)混合①中发生反应的离子方程式为________________________________ ______________________________________________________________。 (2)混合②中加入试剂a是________________________________________。 (3)加入Na2SO3的目的是除去过量的Br2，但要防止过量，原因是_______________________________________(请用离子方程式表示)。 (4)工业氢溴酸常带有淡淡的黄色，可能的原因是：①含Fe3＋，②含Br2，③含Fe3＋和Br2，只用下列一种试剂就能分析产生淡黄色的原因。该试剂是________(填字母编号)。 a．KMnO4溶液 b．NaOH溶液 c．KSCN溶液 d．淀粉－KI溶液 e．CCl4 解析(1)Br2具有强氧化性，在溶液中将SO2氧化为H2SO4，自身被还原为HBr，反应的离子方程式为SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(2－,4)。 (2)由流程图可知，混合②后过滤生成硫酸钡，滤液蒸馏产生NaCl溶液，故Ba2＋、Cl－应是加入试剂a引入的，故试剂a为BaCl2溶液。 (3)Na2SO3过量，能与HBr反应生成二氧化硫、溴化钠、水，反应离子方程式为SOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=SO2↑＋H2O。 (4)CCl4与溶液混合后分层，有机层在下层，水层在上层，若有机层无色，水层为黄色，则为①含Fe3＋所致，若有机层为橙色，水层为无色，为②含Br2所致，若有机层为橙色、水层为黄色，则为③含Fe3＋和Br2所致，故选e。 答案(1)SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(2－,4) (2)BaCl2溶液 (3)SOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=SO2↑＋H2O(4)e13．如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为反应物进行特定反应的装置 (1)要将C装置接入B和D之间，正确的接法是：a→________→________→d。 (2)实验开始先点燃A处的酒精灯，打开活塞K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处的酒精灯。Cl2通过C装置后进入D，D装置内盛有炭粉，发生氧化还原反应，生成CO2和HCl(g)，发生反应的化学方程式为________________________________。为了使C装置发挥更好的作用，可向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是_____________________________________ ___________________________________________________________________。 (3)D处反应完毕后，关闭弹簧夹K，移去两个酒精灯，由于余热的作用，A处仍有少量Cl2产生，此时B中的现象是________________________________，B的作用是________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (4)A、B、C、D、E装置中有一处需要改进，说明需要改进的理由并在方框中画出改进后的装置图。 解析(1)正确连接的关键是C装置的作用，由于D中反应生成了CO2和HCl，有氢元素存在，说明有水参与反应，反应化学方程式为2Cl2＋C＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))4HCl＋CO2，C装置的作用是提供水蒸气，而且Cl2从C中出来带出水蒸气，因此应该是长进短出。(2)C中提供水蒸气，烧杯中加入浓硫酸，浓硫酸溶于水放热，有利于水蒸气生成。(3)弹簧夹K关闭，生成的气体将B中的溶液压入长颈漏斗中。(4)由于D中反应生成了极易溶于水的HCl，会造成E中水倒吸，可以用一个倒置的小漏斗防止倒吸；未反应的Cl2有毒，应用NaOH溶液吸收。 答案(1)cb (2)2Cl2＋C＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))4HCl＋CO2浓硫酸溶于水能放出大量的热，有利于试管中产生水蒸气 (3)瓶上部气体为黄绿色，瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升贮存少量Cl2，避免Cl2对环境造成污染 (4)反应后的气体中含有HCl和未反应的Cl2，水吸收氯气的能力很差，E处应用NaOH溶液，并加防倒吸装置[选做题]14．(2015·河南洛阳统考，23)某化学兴趣小组为探究Cl2、Br2、Fe3＋的氧化性强弱，设计如下实验： (1)①检查气体发生装置A的气密性的操作是____________________________ _________________________________________________________________。 ②整套实验装置存在一处明显的不足，请指出：___________________________________________________________________。 (2)用改正后的装置进行实验，实验过程如下：实验操作实验现象结论打开活塞a，向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸；然后关闭活塞a，点燃酒精灯D装置中：溶液变红E装置中：水层溶液变黄，振荡后，CCl4层无明显变化Cl2、Br2、Fe3＋的氧化性由强到弱的顺序为________ (3)因忙于观察和记录，没有及时停止反应，D、E中均发生了新的变化。D装置中：红色慢慢褪去。E装置中：CCl4层先由无色变为橙色，后颜色逐渐加深，直至变成红色。为探究上述实验现象的本质，小组同学查得资料如下：Ⅰ.(SCN)2性质与卤素单质类似。氧化性：Cl2>(SCN)2。Ⅱ.Cl2和Br2反应生成BrCl，它呈红色(略带黄色)，沸点约5℃，与水发生水解反应。Ⅲ.AgClO、AgBrO均可溶于水。 ①请用平衡移动原理(结合化学用语)解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因：__________________________________________________________________， 请设计简单实验证明上述解释：____________________________________。 ②欲探究E中颜色变化的原因，设计实验如下：用分液漏斗分离出E的下层溶液，蒸馏、收集红色物质，取少量，加入AgNO3溶液，结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因：____________________ ___________________________________________________________________。 ③将少量BrCl通入到碘化钾溶液中，该