高中化学课时练习21富集在海水中的元素-氯含解析

富集在海水中的元素——氯(40分钟70分)一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分)1．(2020·郑州高一检测)化学知识在日常生活中有广泛应用，下列说法正确的是()A．用食盐水清洗热水瓶中的水垢B．漂白粉在空气中容易变质的主要原因是Ca(ClO)2见光分解C．加碘食盐能使淀粉溶液显蓝色D．氯水应避光保存是因为HClO见光分解【解析】选D。水垢的主要成分为碳酸钙，与食盐水不反应，即不能用食盐水清洗热水瓶中的水垢，可利用醋酸清洗，A项错误；Ca(ClO)2见光不易分解，漂白粉在空气中容易变质的主要原因是Ca(ClO)2与空气中的水、二氧化碳反应生成HClO，HClO见光分解，B项错误；加碘食盐中所含的碘并非碘单质，不能使淀粉溶液显蓝色，C项错误；氯水应避光保存是因为氯水中HClO见光分解，D项正确。2．(2020·滨州高一检测)实验室利用下面的装置制取并收集氯气，有关描述正确的是()A.发生装置应先加热再逐滴加入浓盐酸B．饱和食盐水可以用饱和碳酸氢钠溶液代替C．若用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气，说明浓盐酸的氧化性较强D．可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满【解析】选D。浓盐酸易挥发，先加热会加速盐酸的挥发，所以应先加入浓盐酸，再用小火加热，故A错误；饱和食盐水作用是除去氯气中的氯化氢，如果用饱和碳酸氢钠溶液，则碳酸氢钠溶液既吸收氯化氢又吸收氯气，故B错误；若用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气，说明浓盐酸的还原性强，故C错误；氯气为黄绿色，可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满，故D正确。3．(2020·郑州高一检测)下列几种物质的保存方法不正确的是()A．漂白粉可以在敞口容器中长期存放B．氯水保存在棕色瓶里并放在阴暗处C．液氯保存在绿色的干燥钢瓶中D．溴水盛放在有玻璃塞的细口瓶中【解析】选A。漂白粉若在敞口容器中长期存放，会与空气中的水、二氧化碳发生反应而变质，A项错误；氯水中含有的次氯酸见光易分解，所以氯水应保存在棕色瓶里并放在阴暗处，B项正确；常温下液氯与钢铁不能发生反应，因此可以保存在绿色的干燥钢瓶中，C项正确；溴水中的溴单质容易与橡胶等有机物反应，因此溴水应盛放在有玻璃塞的细口瓶中，D项正确。4．在抗震救灾中要用大量漂白粉和漂白液杀菌消毒，下列说法正确的是()A.漂白粉是纯净物，漂白液是混合物B．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2、CaCl2C．工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉D．使用漂白粉漂白衣物时让衣物在漂白粉溶液中浸泡一段时间是为了让漂白粉与水及空气中的二氧化碳充分反应生成次氯酸【解析】选D。漂白粉是混合物，A项错误；漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，B项错误；工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉，C项错误；漂白粉在漂白时真正起漂白作用的是次氯酸，所以使用漂白粉漂白衣物时让衣物在漂白粉溶液中浸泡一段时间是为了让漂白粉与水及空气中的二氧化碳充分反应生成次氯酸，D项正确。【加固训练】(2020·临沂高一检测)“绿色化学实验”进课堂，某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如下装置与操作，以替代相关的教材实验。实验时，先将钠预热，当钠熔融成小球时，熄灭酒精灯，同时通入氯气，即可观察到钠燃烧，且产生大量白烟。下列叙述错误的是()A．反应产生的大量白烟是氯化钠晶体B．浸有碱液的棉花球用于吸收未反应的氯气，以免污染空气C．将淀粉KI溶液滴在管外的棉花球上，可判断氯气是否被完全吸收D．钠燃烧发出苍白色火焰【解析】选D。钠在氯气中燃烧发出黄色火焰，同时生成的NaCl小颗粒形成白烟，A正确，D错误；为了防止过量的氯气污染环境，用浸有碱液的棉花球吸收未反应的氯气，B正确；将淀粉KI溶液滴在管外的棉花球上，如氯气未被完全吸收，则可发生反应Cl2＋2I－=I2＋2Cl－，使棉花球变蓝，C正确。5．(教材二次开发·原创题)实验室为了方便使用，通常将氯气溶解于水中形成氯水或将其降温加压形成液氯来使用。下列有关这两种液体的实验描述都正确的是()A．两种液体都可以使干燥的布条褪色B．两种液体都可以使干燥的蓝色石蕊试纸变红C．用这两种液体都可给自来水消毒D．分别向这两种液体中投入几颗金属锌粒均有气泡产生【解析】选C。液氯成分为Cl2，氯水(新制)成分为Cl2、HCl、HClO、H2O，液氯无漂白性、无酸性，氯水(新制)有漂白性和酸性，液氯溶于水得氯水，故选C。6．下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是()A.将混有HCl杂质的Cl2通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去杂质B．实验室制取Cl2，浓盐酸起到酸性和氧化剂作用C．实验室用如图装置除去Cl2中的少量HClD．实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集【解析】选D。Cl2通入饱和NaHCO3溶液反应生成CO2，引入新的杂质，并且消耗Cl2，A项不正确；实验室制取Cl2，浓盐酸起到酸性和还原剂的作用，B项不正确；用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体时，导气管应长进短出，C项不正确；实验室用排饱和食盐水法收集Cl2是因为Cl2难溶于饱和食盐水，而能溶于水，D项正确。【加固训练】下列叙述中，错误的是()A．新制氯水的氧化性强于久置氯水B．过量铁与Cl2反应时生成FeCl2C．1molCl2与热NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl时，需NaOH2molD．将饱和氯水滴到淀粉碘化钾试纸上，试纸先变蓝后变白，说明氯水具有强氧化性【解析】选B。新制氯水中含有大量HClO，久置的氯水中，HClO分解生成HCl和O2，久置的氯水中次氯酸含量降低，次氯酸具有强氧化性，所以新制氯水的氧化性强于久置氯水，故A正确；因为氯气具有强氧化性，则过量铁与Cl2反应只生成FeCl3，故B错误；1molCl2与热NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl，因为生成物中氯原子与钠原子按1∶1组成，根据氯原子和钠原子守恒，所以消耗NaOH为2mol，故C正确；将新制饱和氯水滴到淀粉碘化钾试纸上，试纸先变蓝后变白，是因为氯气和碘化钾反应生成碘单质，遇到淀粉变蓝色，氯气与水反应生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性而使蓝色试纸变白，故D正确。7．(2020·大同高一检测)0.1mol某种金属元素的单质直接与氯气反应后，质量增加7.1g，则这种元素是()A．NaB．H2C．FeD．Cu【解析】选D。n(Cl2)＝eq\f(7.1g,71g·mol－1)＝0.1mol，n(Cl)＝0.2mol，n(金属)∶n(Cl)＝1∶2，所以金属元素的化合价为＋2价，D正确。二、非选择题(本题包括2小题，共28分)8．(14分)(2020·邯郸高一检测)某校化学兴趣小组为研究Cl2的性质并制备氯水，用如图所示装置进行实验。装置Ⅲ中夹持装置已略去，其中a为干燥的品红试纸，b为湿润的品红试纸。(1)加入药品前，检查Ⅰ中气体发生装置气密性的操作是________。(2)装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为_____________________________。(3)实验结束后，该组同学在装置Ⅲ中观察到b的红色褪去，但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的，你认为应在________和________(填装置序号)之间添加洗气装置，该装置的作用是_________________________________________________________________。(4)装置Ⅴ中NaOH溶液的作用是_____________________________________，相关反应的化学方程式为_____________________________________。(5)反应完毕，为探究装置Ⅳ中溶质的成分，需要的试剂主要有____________。【解析】本题考查氯气的制备与其性质探究，解答时常出现以下易错点：一是忽视题目中要求的检查装置Ⅰ的气密性，因未“关闭c”而检查了整个装置的气密性，导致错误；二是不熟悉干燥氯气和湿润氯气的性质差异，不能准确分析“a无明显变化”这一预期现象的原因；三是不清楚新制氯水的成分，导致选择检验试剂不全面，如忽视H＋的检验等。(1)检查装置气密性的原理是装置内外气体形成压强差，其具体操作：关闭c，然后向分液漏斗中加水，打开分液漏斗活塞，一段时间后分液漏斗液面不再下降(或分液漏斗中的水不再滴下)，则说明装置气密性良好。(2)装置Ⅰ中发生的反应是MnO2与浓盐酸反应制Cl2。(3)装置Ⅰ中制得的Cl2中含有HCl气体和水蒸气，通过装置Ⅱ中的饱和NaCl溶液可除去HCl气体。实验过程中没有观察到预期的“a无明显变化”，是因为进入装置Ⅲ中的Cl2未经干燥，故应在装置Ⅱ和Ⅲ之间增加一个盛浓硫酸的洗气瓶，用于干燥Cl2。(4)由于氯气有毒，用NaOH溶液吸收未反应的氯气可防止对空气的污染。(5)新制氯水中的溶质为Cl2、HCl、HClO，Cl2为黄绿色，可通过观察颜色确定；可用pH试纸确定溶液中含有H＋；用AgNO3溶液确定溶液中含有Cl－；用品红溶液确定溶液中含有HClO(或用紫色石蕊溶液先变红后褪色确定溶液中含H＋和HClO)。答案：(1)关闭c，向分液漏斗中加入适量水，打开分液漏斗的活塞，一段时间后分液漏斗液面不再发生变化(2)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(3)ⅡⅢ干燥Cl2(4)吸收尾气，防止污染环境Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O(5)pH试纸、品红溶液、AgNO3溶液(顺序可调)[或紫色石蕊溶液、AgNO3溶液(顺序可调)]9．(14分)下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持及加热仪器已略)。(1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，则相关的化学反应方程式为：________________。装置B中饱和食盐水的作用是________________；同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象________________。(2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入________。abcdⅠ干燥的有色布条干燥的有色布条湿润的有色布条湿润的有色布条Ⅱ碱石灰硅胶浓硫酸无水氯化钙Ⅲ湿润的有色布条湿润的有色布条干燥的有色布条干燥的有色布条(3)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱。当向D中缓缓通入少量氯气时，离子反应方程为____________________________________，打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡。观察到的现象是___________________________________________________________。(4)装置F中用足量的NaOH溶液吸收余氯，试写出相应的离子方程式：_______________________________________________________。【解析】(1)二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水，方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；制取的氯气中含有氯化氢杂质，氯化氢易溶于水，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，选择饱和食盐水吸收氯气中的氯化氢，装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，发生堵塞时B中的压强增大，B中长颈漏斗中液面上升，形成水柱。(2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性，选项中ab的Ⅱ中都是干燥剂，再通过湿润的有色布条不能验证氯气的漂白性，c的Ⅱ中为液体，所以C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条，所以选d。(3)D中是溴化钠，当向D中缓缓通入少量氯气时，氯气和溴化钠反应生成溴单质，其离子方程式为Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－；溴单质的氧化性强于碘单质，溴单质和碘化钾反应生成碘单质，碘单质溶于苯呈紫红色，振荡，观察到的现象是：E中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色。(4)氯气有毒，直接排放容易造成空气污染，氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，可以被氢氧化钠吸收，反应的离子方程式：Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O。答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O除去Cl2中的HClB中长颈漏斗中液面上升，形成水柱(2)d(3)Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－E中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色(4)2OH－＋Cl2=Cl－＋ClO－＋H2O(20分钟30分)一、选择题(本题包括2小题，每小题5分，共10分)10．(2020·潍坊高一检测)如图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4固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=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D。A项，由现象得，氧化性：Cl2＞Br2、Cl2＞I2，但无法比较Br2与I2的氧化性强弱；B项，由现象可知在此过程中有酸性物质生成，同时生成了漂白性物质；C项，在此过程中只能判断溶液不再显碱性，无法判断有无漂白性物质生成；D项，此时Fe2＋被Cl2氧化为Fe3＋，而Cl2被还原为Cl－，还原剂Fe2＋的还原性强于还原产物Cl－的还原性。11．下列离子检验的方法正确的是()A．某溶液产生白色沉淀，说明原溶液中有Cl－B．某溶液产生白色沉淀，说明原溶液中有SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))C．某溶液产生蓝色沉淀，说明原溶液中有Cu2＋D．某溶液生成无色无味气体，说明原溶液中有COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))【解析】选C。各离子对应的正确检验方法分别是Cl－白色沉淀白色沉淀不溶解；SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))无明显现象白色沉淀；Cu2＋蓝色沉淀；COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))白色沉淀白色沉淀溶解且产生无色无味气体变浑浊。题中A项COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))会产生干扰，B项Ag＋、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))等会产生干扰，D项HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))会产生干扰。二、非选择题(本题包括1小题，共20分)12．某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物进行了如下探究：(1)装置的连接顺序为a→_______→_______→_______→_______→b→c→f。(2)硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接，这样做的优点是_______________________________________________。(3)反应一段时间，熄灭酒精灯，冷却后，将收集器及硬质玻璃管中的物质快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡)，充分反应后，进行如下实验：试剂X中溶质的化学式为________；固体产物的成分可能为________(填字母)。A．Fe和FeCl3B．FeCl2和FeCl3C．Fe、FeCl2和FeCl3D．Fe和FeCl2(4)加入少许植物油的作用是_______________________________________，加入新制氯水后溶液红色加深的原因