2024高考化学一轮复习高考作业十一富集在海水中的元素-氯含解析

PAGEPAGE8高考作业(十一)富集在海水中的元素——氯A组全员必做题1．下列离子方程式正确的是()①氯气与水反应：Cl2＋H2O=2H＋＋Cl－＋ClO－②氯气与氢氧化钠溶液反应：Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O③浓盐酸与二氧化锰共热：MnO2＋4HCleq\o(=,\s\up17(△))Mn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O④漂白粉溶液中通入少量的二氧化碳气体：Ca2＋＋2ClO－＋H2O＋CO2=CaCO3↓＋2HClOA．①③B．②④C．②③D．①④解析①氯气与水反应生成的HClO为弱酸，在离子方程式中不能拆分书写；③中浓盐酸可全部电离，应写成H＋和Cl－的形式。答案B2．向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种，经过振荡，现象如下图所示，则甲、乙、丙中注入的液体分别是()①AgNO3溶液②NaOH溶液③水A．①②③B．②①③C．③②①D．①③②解析甲中气体和溶液都无色，说明不存在氯气，是注入了NaOH溶液；乙中气体无色且溶液中出现白色浑浊，说明不存在氯气，是注入了AgNO3溶液；丙中气体和溶液都呈浅黄绿色，说明存在氯气分子，是注入了水。答案B3．下列有关物质的性质及应用说法正确的是()A．干燥的Cl2和氯水均能使鲜花褪色B．久置的氯水仍具有漂白性C．明矾和漂白粉常用于自来水的处理，两者的作用原理相同D．无色溶液C加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不消逝，则C必含Cl－解析鲜花中含有水分，氯气与水发生反应Cl2＋H2OHCl＋HClO，产生HClO，氯水中也含HClO，HClO具有漂白作用，因此可以使鲜花褪色，A项正确；久置的氯水最终变为稀盐酸，B项错误；明矾溶于水形成胶体，利用胶体的吸附性净水，漂白粉是利用生成的HClO具有强氧化性杀菌消毒，C项错误；加入稀盐酸时混入了Cl－，无法确定原溶液中是否含有Cl－，D项错误。答案A4．(2024·合肥调研性检测)在肯定温度下，向KOH溶液中通入11.2L(已换算成标准状况下)氯气，恰好完全反应生成三种含氯盐：0.7molKCl、0.2molKClO和X。则X是()A．0.1molKClO3B．0.2molKClO3C．0.1molKClO4D．0.2molKClO4解析氯气的物质的量为eq\f(11.2L,22.4L·mol－1)＝0.5mol，KOH溶液和0.5mol氯气恰好完全反应，依据氯元素守恒，知X中氯元素的物质的量为(0.5×2－0.7－0.2)mol＝0.1mol。设X中Cl的化合价为x，由得失电子守恒得，0.7×1＝0.2×1＋0.1x，解得x＝＋5价，所以X中Cl的化合价为＋5，则X为KClO3，A项正确。答案A5．工业上漂白粉的制备是将氯气通入石灰乳(含水较少的熟石灰)中，所以工业漂白粉中含有次氯酸钙、氯化钙、氢氧化钙、氯气等。下列有关说法正确且全面的是()A．漂白粉具有漂白性主要是因为其中含有Cl2B．漂白粉溶液显碱性是因为其中含有Ca(OH)2C．家庭运用漂白粉必需加入少量醋酸D．氢氧化钙的存在可以减缓漂白粉的失效解析因为碳酸的酸性强于次氯酸，故在潮湿的环境中，次氯酸钙与空气中的二氧化碳和水蒸气反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，这是漂白粉具有漂白性的缘由所在，在家庭中运用不必加醋酸，利用空气中CO2，A、C两项错误；漂白粉溶液显碱性除了因为其中含有Ca(OH)2外，还因为次氯酸钙的水解，B项错误；因氢氧化钙更易与CO2反应，故它的存在可以减缓漂白粉的失效，D项正确。答案D6．试验室既可用浓盐酸与MnO2在加热时反应制备Cl2，也可用KMnO4与浓盐酸在常温下反应制备Cl2，下列有关说法中不正确的是()A．由题目信息知：KMnO4的氧化性比MnO2的强B．制备氯气的整个试验过程中，只须要运用氧化剂与还原剂C．用排气法收集不须要利用其他试剂就能确定集气瓶中已收集满气体D．用足量MnO2与含有4molHCl的浓盐酸在加热条件下反应，得到Cl2的物质的量小于1mol解析在制备氯气的整个试验过程，除了运用氧化剂与还原剂之外，还须要净化气体的试剂和汲取尾气的试剂。答案B7．(2024·湖南五市十校联考)有一种由NaClO2、NaClO3和NaClO4组成的混合物，经测定氯元素的质量分数为35.5%，则此混合物中氧元素的质量分数为()A．25.9%B．23%C．41.5%D．无法计算解析三种物质的混合可看作NaCl与O原子的混合，由Cl元素的35.5%，可求Na元素为23%，O元素为1－35.5%－23%＝41.5%，答案选C。答案C8．(2024·齐齐哈尔五校期末联考)二氧化氯(ClO2)是国际上公认的平安、无毒的绿色消毒剂，对酸性污水中的Mn2＋也有明显的去除效果，其反应原理为ClO2＋Mn2＋→MnO2↓＋Cl－(部分反应物和产物省略、未配平)，下列有关该反应的说法正确的是()A．工业上可用更为廉价的Cl2来代替ClO2B．利用该原理处理含Mn2＋的污水后溶液的pH上升C．该反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5D．理论上处理含1molMn2＋的污水，须要标准状况下的ClO28.96L解析氯气是有毒的气体，所以不能代替ClO2，故A项错误；用ClO2处理酸性污水中的Mn2＋，反应的离子方程式为2ClO2＋5Mn2＋＋6H2O=5MnO2↓＋2Cl－＋12H＋，所以处理后溶液的pH是减小的，故B项错误；该反应的氧化产物为MnO2，还原产物为Cl－，由反应方程式可知，二者的物质的量之比为5∶2，故C项错误；由反应的离子方程式可知，处理1molMn2＋，须要2/5mol的ClO2，在标准状况下的体积为8.96L，故D项正确。答案D9．试验室制备Cl2通常采纳下列反应：MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up17(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；据此，从如图所示仪器装置中选择制备并收集干燥、纯净Cl2的装置是()解析依据反应原理，制备氯气须要加热，故A、D两项错误；反应产生的氯气中会混有HCl和水蒸气，应先用饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸干燥氯气，因此C项正确。答案C10.常温下，将Cl2缓慢通入100mL水中至饱和，然后向所得饱和氯水中逐滴加入0.1mol·L－1NaOH溶液，整个过程中pH的改变如图所示。下列有关叙述正确的是()A．曲线③④段有离子反应：HClO＋OH－=ClO－＋H2OB．可依据②处数据计算所溶解的n(Cl2)C．③处表示氯气与氢氧化钠溶液恰好反应完全D．①处c(H＋)约为②处c(H＋)的两倍解析曲线从②到③，溶液pH增大，说明此段发生反应HCl＋NaOH=NaCl＋H2O、HClO＋NaOH=NaClO＋H2O，离子反应分别为H＋＋OH－=H2O、HClO＋OH－=H2O＋ClO－，③点时c(H＋)＝c(OH－)，c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)，溶液中存在HClO，从③到④图象分析可知，溶液pH接着增大，且pH大于7，接着加氢氧化钠，氢氧化钠和次氯酸反应HClO＋NaOH=NaClO＋H2O，曲线③④段有离子反应HClO＋OH－=H2O＋ClO－，故A项正确；②点所示溶液中发生反应Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，HClO为弱电解质，部分电离，无法依据pH计算溶解的n(Cl2)，故B项错误；氯气与氢氧化钠溶液恰好反应完全得到氯化钠、次氯酸钠混合溶液，溶液呈碱性，故C项错误；①处到②处是氯气的溶解平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO向右进行的过程，酸性渐渐增加，氢离子浓度渐渐增大，故D项错误。答案A11．(2024·海南七校联考)三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途特别广泛，其熔点：33℃，沸点：73℃。试验室可用如图装置制取ICl3。(1)仪器a的名称是________。(2)装置B可用于除杂，也是平安瓶，能监测试验进行时装置C中是否发生堵塞，请写动身生堵塞时B中的现象：________________________________________________________________________。(3)试剂X为________。(4)氯气与单质碘需在温度稍低于70℃下反应，则装置D相宜的加热方式为________________。解析(2)C中发生堵塞时，B中吸滤瓶内压强增大，可将饱和食盐水“压”入长颈漏斗。(4)低于100℃的反应相宜用水浴加热。答案(1)蒸馏烧瓶(2)吸滤瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升(3)碱石灰(4)水浴加热B组重点提升题12.金属钛冶炼过程中得到MgCl2，将熔融态MgCl2电解可得到金属镁和Cl2，氯气可制得漂白液、“84消毒液”等生活用品，试回答下列问题：(1)如图所示，若钛厂Cl2泄露，工人应马上向________(填“A”“B”或“C”)疏散。(2)漂白液暴露在空气中会渐渐失效，请用相关的化学方程式说明：______________________________、______________________________。(3)“84消毒液”(主要成分是NaClO和NaCl)和洁厕灵(主要成分为盐酸)混用会产生有毒气体，试写出反应的离子方程式：____________________________________________。(4)上述反应说明漂白液与酸性溶液混合会产生Cl2(全部溶于水，不会逸出)，若取10mL漂白液与足量BaCl2溶液混合后，不断通入SO2至过量，在试验过程中可能视察到的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色到橙黄色的气体，是国际上公认为平安、无毒的绿色消毒剂，代替了Cl2用于自来水消毒。已知ClO2和Cl2的消毒实力都主要体现在氧化性，反应生成Cl－，则等物质的量的ClO2消毒实力约是Cl2的________倍。解析(1)氯气密度大于空气，因此若钛厂Cl2泄露，工人应马上向A处疏散。(2)次氯酸盐简单汲取空气中的二氧化碳转化为次氯酸，次氯酸分解生成氯化氢和氧气而失效，反应的化学方程式为CO2＋H2O＋NaClO=NaHCO3＋HClO、2HClOeq\o(=,\s\up17(光照))2HCl＋O2↑。(3)次氯酸钠具有强氧化性，能把氯离子氧化生成氯气，反应的离子方程式为ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O。(4)漂白液能把氯离子氧化生成氯气，氯气把二氧化硫氧化生成硫酸，进而生成硫酸钡白色沉淀，所以试验现象是起先溶液变成黄绿色，后来黄绿色褪去，生成白色沉淀。(5)1mol二氧化氯(ClO2)得到电子转化为Cl－，转移5mol电子；1mol氯气得到2mol电子，所以等物质的量的ClO2消毒实力约是Cl2的eq\f(5,2)＝2.5倍。答案(1)A(2)NaClO＋CO2＋H2O=NaHCO3＋HClO2HClOeq\o(=,\s\up17(光照))2HCl＋O2↑(3)ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O(4)起先溶液变成黄绿色，后来黄绿色褪去，生成白色沉淀(5)2.513．ClO2与Cl2的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某爱好小组通过图甲装置(夹持装置略)对其制备、汲取、释放和应用进行了探讨。(1)仪器D的名称是________。安装F中导管时，应选用图乙中的________。(2)打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO3＋4HCl=2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O，为使ClO2在D中被稳定剂充分汲取，滴加稀盐酸的速度宜________(填“快”或“慢”)。(3)关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全汲取生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是____________。(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为______________________________________。在ClO2释放试验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是______________________________________。(5)已汲取ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ，加酸后释放ClO2的浓度随时间的改变如图丙所示。若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是________，缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。丙解析(1)仪器D是锥形瓶；安装F中导管时，应遵循“进步短出”的原则，所以应选择装置b。(2)为使ClO2被充分汲取，必需限制ClO2的生成速率，因此滴加盐酸的速率宜慢不宜快。(3)F溶液中的颜色不变说明没有氯气通入，即氯气被装置C所汲取。(4)参与反应的离子有ClOeq\o\al(－,2)和H＋，生成的微粒有Cl－和ClO2，依据化合价升降法配平离子方程式即可。因为ClO2的性质与Cl2相像，所以能使淀粉碘化钾溶液变蓝，利用此性质可以验证是否有ClO2生成。(5)稳定剂Ⅱ相对于稳定剂Ⅰ，可以缓慢释放ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度。答案(1)锥形瓶b(2)慢(3)汲取Cl2(4)4H＋＋5ClOeq\o\al(－,2)=Cl－＋4ClO2↑＋2H2O验证是否有ClO2生成(5)稳定剂Ⅱ稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度【拓展延长】ClO2的几种制备方法(1)氯酸钠与稀盐酸反应法。原理：2NaClO3＋4HCl=2NaCl＋Cl2↑＋2ClO2↑＋2H2O。(2)亚氯酸钠与氯气反应法。原理：2NaClO2＋Cl2=2NaCl＋2ClO2。(3)草酸还原法。原理：H2C2O4＋2NaClO3＋H2SO4=Na2SO4＋2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O。(4)亚氯酸钠与盐酸反应法。原理：5NaClO2＋4HCl=4ClO2↑＋5NaCl＋2H2O。(5)KClO3与SO2反应法。原理：2KClO3＋SO2=2ClO2＋K2SO4。(6)试验室常将NaClO3和Na2SO3用硫酸酸化，加热制备ClO2：2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4eq\o(=,\s\up17(△))2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O。C组自我挑战题14.(2024·北京清华附中模拟)用浓盐酸和MnO2制取Cl2的装置如下，某小组欲证明产生的气体中含有HCl。(1)Cl2的电子式是______________，A中反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)甲同学将A中产生的气体通入下列溶液：试验序号试剂现象a紫色石蕊溶液________________bAgNO3溶液出现白色沉淀①试验a中的现象为________________________________________________________________________。②不能证明产生的气体中含有HCl的试验是______(填字母序号)。(3)已知将HCl气体通入饱和食盐水中有白色固体析出。乙同学将A中产生的气体通入饱和食盐水中，有白色固体析出，但试验不能证明气体中含有HCl，结合离子方程式说明其缘由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)已知：2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－。丙同学将A中产生的气体通入蒸馏水中，得到溶液X，进行以下试验证明气体中含有HCl。试验Ⅰ.测定X中溶解的Cl2。取25.00mL溶液X，加入过量KI溶液，然后用0.04mol·L－1Na2S2O3溶液滴定生成的I2，达滴定终点时消耗Na2S2O3溶液VmL。试验Ⅱ.测定X中的Cl元素总量。另取25.00mL溶液X，选用适当的还原剂将溶解的Cl2全部还原为Cl－，再用0.10mol·L－1AgNO3溶液滴定所得溶液中的Cl－。①X中的HClO不会影响试验Ⅰ的测定结果，缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②由试验Ⅰ、Ⅱ中的试验数据可证明A中产生的气体中含有HCl，若含有HCl，则试验Ⅱ中消耗0.10mol·L－1AgNO3溶液的体积应大于________mL(用含V的代数式表示)。解析(1)A中发生二氧化锰与浓盐酸制取氯气的反应，离子方程式为4H＋＋2Cl－＋MnO2eq\o(=,\