高考化学总复习 第三部分 专题十 从海水中获得的化学物质检测-人教版高三全册化学试题

专题十从海水中获得的化学物质A组2014—2018年浙江真题题组考点一氯、溴、碘及其化合物以下为教师用书专用(6)6.(2014浙江1月学考,11,2分)下列关于Cl2的说法中,正确的是()A.Cl2是一种无色、无味、无毒的气体B.Cl2能使湿润的红色布条褪色C.Fe在Cl2中燃烧,生成物为FeCl2D.实验室用加热分解KClO3的方法制取Cl2答案BCl2是一种黄绿色、有刺激性气味、有毒的气体,A错;Cl2遇水生成具有漂白作用的HClO,故能使湿润的红色布条褪色,B正确;Fe在Cl2中燃烧,产物为FeCl3,C错;加热分解KClO3制取的是氧气,D错。考点二钠、镁及其化合物以下为教师用书专用(8)8.(2014浙江6月学考,15,2分)下列有关钠的说法中,不正确的是()A.工业上通过电解氯化钠溶液制取金属钠B.高压钠灯常用于道路和广场的照明C.钠钾合金可在快中子反应堆中作热交换剂D.钠可用于从钛、铌等金属的氯化物中置换出金属单质答案A工业上通过电解熔融的氯化钠制取金属钠。B组2014—2018年全国真题题组考点一氯、溴、碘及其化合物以下为教师用书专用(6—11)6.(2015北京理综,11,6分)某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中,不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)()A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2OB.该消毒液的pH约为12:ClO-+H2OHClO+OHC.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:2H++Cl-+ClO-Cl2↑+H2OD.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH+ClO-HClO+CH3COO-答案BA项,用NaOH溶液吸收Cl2可以制备NaClO,即Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O;B项,饱和NaClO溶液的pH约为11是因为ClO-水解,该消毒液的pH约为12是因为消毒液中含有NaOH;C项,消毒液中的ClO-和洁厕灵中的Cl-在酸性条件下发生氧化还原反应产生Cl2;D项,白醋中的CH3COOH可以和NaClO发生复分解反应生成HClO,增强消毒液的漂白作用。7.(2014四川理综,4,6分)下列实验方案中,不能达到实验目的的是()选项实验目的实验方案A检验CH3CH2Br在NaOH溶液中是否发生水解将CH3CH2Br与NaOH溶液共热。冷却后,取出上层水溶液,用稀HNO3酸化,加入AgNO3溶液,观察是否产生淡黄色沉淀B检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红C验证Br2的氧化性强于I2将少量溴水加入KI溶液中,再加入CCl4,振荡,静置,可观察到下层液体呈紫色D验证Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中,振荡,可观察到沉淀由白色变为红褐色答案B将Fe(NO3)2溶于稀H2SO4后,Fe2+会被氧化成Fe3+,故无论Fe(NO3)2是否变质,滴加KSCN溶液后溶液都会变红,B项错误。8.(2015北京理综,26,12分)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:(1)反应Ⅰ的化学方程式是。

(2)反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层。①根据上述事实,下列说法正确的是(选填序号)。

a.两层溶液的密度存在差异b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶②辨别两层溶液的方法是

。

③经检测,H2SO4层中c(H+)∶c(S)=2.06∶1。其比值大于2的原因是。

(3)反应Ⅱ:2H2SO4(l)2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)ΔH=+550kJ·mol-1。它由两步反应组成:ⅰ.H2SO4(l)SO3(g)+H2O(g)ΔH=+177kJ·mol-1;ⅱ.SO3(g)分解。L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。如图表示L一定时,ⅱ中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。①X代表的物理量是。

②判断L1、L2的大小关系,并简述理由:

。

答案(12分)(1)SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI(2)①a、c②观察颜色,颜色深的是HI层,颜色浅的是H2SO4层③H2SO4层中含有少量HI(3)①压强②L1<L2;SO3(g)分解的热化学方程式:2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)ΔH=+196kJ·mol-1,当压强一定时,温度升高,平衡转化率增大解析(1)仔细观察题图可知,反应Ⅰ的化学方程式为SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI。(2)①溶液分为两层,说明溶液的密度肯定存在差异,a正确;加I2前,H2SO4溶液和HI溶液互溶,b错误;依题意,I2在HI层中的浓度比在H2SO4层中的高,说明I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶,c正确。②I2在HI溶液中的浓度大于在H2SO4溶液中的浓度,故溶液颜色前者较深,可用观察溶液颜色深浅的方法辨别两层溶液。③H2SO4层含有少量HI,故c(H+)∶c(S)>2。(3)根据盖斯定律可得,2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的ΔH=+550kJ·mol-1-2×(+177kJ·mol1)=+196kJ·mol-1,故升高温度,平衡正向移动,SO3的平衡转化率增大;增大压强,平衡逆向移动,SO3的平衡转化率减小,故X代表的物理量是压强,曲线L1对应的温度比L2低。9.(2014福建理综,23,15分)元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。(1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为。

(2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是(填序号)。

a.Cl2、Br2、I2的熔点b.Cl2、Br2、I2的氧化性c.HCl、HBr、HI的热稳定性d.HCl、HBr、HI的酸性(3)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体:NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶体①完成Ⅰ中反应的总化学方程式:NaCl+H2ONaClO3+。

②Ⅱ中转化的基本反应类型是,该反应过程能析出KClO3晶体而无其他晶体析出的原因是。

(4)一定条件下,在水溶液中1molCl-、Cl(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如下图所示。①D是(填离子符号)。

②BA+C反应的热化学方程式为(用离子符号表示)。

答案(1)(2)b、c(3)①1NaCl+3H2O1NaClO3+3H2↑②复分解反应室温下,氯酸钾在水中的溶解度明显小于其他晶体(4)①Cl②3ClO-(aq)Cl(aq)+2Cl-(aq)ΔH=-117kJ·mol-1解析(1)与Cl同族的短周期元素为F,其原子结构示意图为:。(2)非金属元素氢化物的热稳定性和单质的氧化性均可作为非金属性强弱的判断依据,而单质的熔点、氢化物的酸性不能作为判断依据。(3)①根据氧化还原反应规律,化合价有升有降,可推断另一产物为H2;也可以用电解原理分析,阴极上H+得电子生成H2,阳极上Cl-失电子生成Cl,配平可得NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑。②Ⅱ中反应为复分解反应:NaClO3+KClNaCl+KClO3↓,该过程能析出KClO3而无其他晶体析出的原因为在室温下,KClO3在水中的溶解度明显小于其他晶体。(4)①由图可知D中Cl元素化合价为+7价,D为Cl。②BA+C,即ClO-发生歧化反应生成Cl-和Cl,由得失电子守恒可得:3ClO-Cl+2Cl-,反应热为:ΔH=E(Cl)+2E(Cl-)-3E(ClO-)=63kJ·mol-1+0-3×60kJ·mol-1=-117kJ·mol-1,所以热化学方程式为:3ClO-(aq)Cl(aq)+2Cl-(aq)ΔH=-117kJ·mol-1。10.(2014安徽理综,27,14分)LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用LiF、PCl5为原料,低温反应制备LiPF6,其流程如下:已知:HCl的沸点是-85.0℃,HF的沸点是19.5℃。(1)第①步反应中无水HF的作用是、。反应设备不能用玻璃材质的原因是(用化学方程式表示)。无水HF有腐蚀性和毒性,工厂安全手册提示:如果不小心将HF沾到皮肤上,可立即用2%的溶液冲洗。

(2)该流程需在无水条件下进行,第③步反应中PF5极易水解,其产物为两种酸,写出PF5水解的化学方程式:。

(3)第④步分离采用的方法是;第⑤步分离尾气中HF、HCl采用的方法是。

(4)LiPF6产品中通常混有少量LiF。取样品wg,测得Li的物质的量为nmol,则该样品中LiPF6的物质的量为mol(用含w、n的代数式表示)。

答案(1)反应物溶剂SiO2+4HFSiF4↑+2H2ONaHCO3(2)PF5+4H2OH3PO4+5HF(3)过滤冷凝(4)(本题部分小题属于开放试题,合理答案均给分)解析(1)由流程知,LiF是固体,无水HF是液体,二者混合得LiHF2饱和溶液,所以HF的作用是:一为反应物,二为溶剂;玻璃中有SiO2,而HF能与SiO2反应,化学方程式为:SiO2+4HFSiF4↑+2H2O;因为无水HF有腐蚀性和毒性,所以HF沾到皮肤上,可用2%呈弱碱性的NaHCO3溶液冲洗。(2)PF5极易水解,产物为两种酸,分析PF5和H2O的元素组成知产物为HF和H3PO4,所以反应的化学方程式为:PF5+4H2OH3PO4+5HF。(3)第④步是把LiPF6(s)和HF(l)分离,所以采用的方法是过滤;HCl和HF的沸点相差较大,二者都是气体,所以可以采用冷凝的方法分离。(4)由题意设:LiPF6的物质的量为amol,LiF的物质的量bmol,则有,解得:a=。11.(2014江苏单科,19,15分)实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下:(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为;该操作将I2还原为I-的目的是。

(2)操作X的名称为。

(3)氧化时,在三颈烧瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在40℃左右反应(实验装置如图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是;锥形瓶里盛放的溶液为。

(4)已知:5S+2I+2H+I2+5S+H2O某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I-、I中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、I的实验方案:取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;。

实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。答案(15分)(1)S+I2+H2O2I-+S+2H+使CCl4中的碘进入水层(2)分液(3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2(4)从水层取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I-;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I-。另从水层取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I解析(1)S有还原性,卤素单质均有氧化性,故二者能发生氧化还原反应:S+I2+H2O2I-+S+2H+。卤素单质均易溶于CCl4,结合前后操作分析,此步操作的目的只能是使CCl4中的I2进入水层,以便后续过程更好地富集I2。(2)CCl4与水不互溶,分离两种互不相溶的液体用分液法。(3)此步反应原理为Cl2+2I-2Cl-+I2,控制反应在较低温度下进行的原因一般从反应物或生成物易挥发(溶解度减小)或有其他副反应发生的角度着手考虑;锥形瓶里液体的作用应为吸收尾气,能与Cl2、I2蒸气反应且为实验室常见药品,应选NaOH溶液[工业上吸收尾气中的Cl2优先选用Ca(OH)2悬浊液]。(4)检验I-的原理是加入氧化剂将I-氧化为I2,利用I2遇淀粉变蓝的原理加以检验;检验I的原理由题中信息可以得到,S能将I还原成I2,再依前述方法检验即可。考点二钠、镁及其化合物以下为教师用书专用(5—7)5.(2015山东理综,10,5分)某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是()A.AlCl3