2025版高考化学一轮复习课后限时集训10富集在海水中的元素-卤素ClBrI含解析新人教版

PAGE9-富集在海水中的元素——卤素(Cl、Br、I)(建议用时：35分钟)A级基础达标1．水处理包括水的净化、杀菌消毒、蒸馏等。其中常见的杀菌消毒剂包括氯气、臭氧、漂白粉等。游泳场馆往往用臭氧、活性炭对游泳池进行消毒和净化。下列说法中正确的是()A．臭氧、活性炭处理水的原理相同B．氯气是一种常用的消毒剂，用氯气消毒的水也可以用于配制各种化学试剂C．氯气和二氧化硫都具有漂白性，等体积的两者混合会提高漂白的效率D．漂白粉长期露置在空气中会失效D[A项，臭氧具有氧化性，活性炭具有吸附性，二者的漂白原理不同，错误；B项，氯水中含有氯气、HClO、H＋、Cl－等多种粒子，如配制硝酸银溶液时会导致药品变质，错误；C项，氯气和二氧化硫发生氧化还原反应，生成硫酸和盐酸，漂白效率降低，错误；D项，漂白粉的主要成分为次氯酸钙，可与空气中二氧化碳反应生成不稳定的次氯酸，易变质，正确。]2．(2024·西安八校联考)CsICl2常用于化学上的分子筛技术，它既有氧化性又有还原性，下列有关说法正确的是()A．CsICl2有氧化性，是因为Cs显＋3价B．CsICl2有还原性，是因为含有较强还原性的I－C．酸性高锰酸钾溶液中滴加CsICl2溶液，溶液褪色D．在CsICl2溶液中滴加HNO3，可生成Cl2C[CsICl2中Cs为＋1价，I为＋1价，Cl为－1价，CsICl2具有氧化性，是因为I显＋1价，A项错误；CsICl2具有还原性，是因为含有较强还原性的Cl－，B项错误；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，滴加CsICl2溶液，Cl－与MnOeq\o\al(－,4)在酸性条件下发生氧化还原反应，MnOeq\o\al(－,4)被还原为Mn2＋，溶液褪色，C项正确；硝酸不能将Cl－氧化为Cl2，故在CsICl2溶液中滴加HNO3，无Cl2生成，D项错误。]3．试验室利用CuCl2·2H2O热分解制备CuCl(在空气中易被氧化)并对分解产物的性质进行探究的装置(夹持仪器略)如图所示。下列有关叙述不正确的是()A．干燥HCl的作用是防止生成的CuCl被氧化，可用干燥的N2代替B．干燥管中无水CuSO4的作用是检验生成物水蒸气C．潮湿蓝色石蕊试纸先变红后褪色，可用品红溶液代替D．NaOH溶液的作用是汲取尾气，但该装置简单导致倒吸A[干燥HCl不仅可防止CuCl被氧化，还可抑制CuCl2·2H2O在脱水过程中发生水解，故不能用N2代替，A项错误；CuCl2·2H2O受热分解生成水蒸气，白色无水CuSO4固体遇水蒸气变为蓝色，B项正确；潮湿的蓝色石蕊试纸的作用是检验生成的Cl2，可用品红溶液代替，C项正确；HCl及生成的Cl2均极易溶解于NaOH溶液，玻璃管干脆插入NaOH溶液中简单导致倒吸，D项正确。]4．下列试验操作、现象和结论均正确的是()选项试验操作现象结论A用双氧水滴定KI淀粉溶液溶液变蓝达到滴定终点B向食用加碘盐中加入食醋和KI溶液，再加入CCl4振荡，静置下层呈紫红色该食用加碘盐中含有KIO3C用潮湿的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2、溴蒸气试纸变蓝该气体为溴蒸气D最终试管中有浅黄色沉淀有机物中含有溴原子B[A项，KI淀粉溶液一般作为指示剂，用双氧水滴定KI淀粉溶液无法判定终点，试验不合理；B项，在酸性环境中，KIO3与KI反应生成I2，正确；C项，NO2溶于水变为硝酸，硝酸也具有强氧化性，也可使淀粉碘化钾试纸变蓝，错误；D项，加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱，错误。]5．(2024·惠州模拟)已知反应ⅰ.4KI＋O2＋2H2O=4KOH＋2I2反应ⅱ.3I2＋6OH－=IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋3H2O，某同学进行如下试验：①取久置的KI固体(呈黄色)溶于水配成溶液；②马上向上述溶液中滴加淀粉溶液，溶液无明显改变；滴加酚酞后，溶液变红；③接着向溶液中滴加硫酸，溶液马上变蓝。下列分析合理的是()A．试验②说明久置的KI固体中不含有I2B．碱性条件下，I2与淀粉显色的速率快于其与OH－反应的速率C．试验③中溶液变蓝的可能缘由为IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2OD．若向淀粉KI试纸上滴加硫酸，一段时间后试纸变蓝，则证明该试纸上存在IOeq\o\al(－,3)答案：C6．某探讨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(数量可满意须要，不含制气装置)如下图，下列说法正确的是()A．按气流流淌的先后依次，装置连接依次依次为dacbeB．按气流流淌的先后依次，装置连接依次依次为dabaeC．装置e的主要用途是制备NaClOD．试验中运用到了装置c，从其布条褪色可说明潮湿的氯气有漂白性B[为确定干燥氯气有无漂白性，须要进入到装置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溶液汲取，A、C错误，B正确；由装置b中现象可推断Cl2有无漂白性，不须要运用装置c，且潮湿有色布条褪色是因氯气与水反应生成的HClO引起的，D错误。]7.(2024·太原模拟)下列试验操作不能达到相应试验目的的是()A．将氯水用CCl4充分萃取，将干燥的红布条分别浸入分层后的溶液中，证明氯水中起漂白作用的不是氯气B．向2mL品红溶液和2mL加入少许醋酸的品红溶液中分别滴入3滴NaClO的84消毒液，视察红色褪色的快慢，证明溶液酸性越强84消毒液的氧化实力越强C．溴酸钾溶液中加入少量苯，然后通入少量氯气振荡，静置后有机层呈橙色，证明氧化性：Cl2＞Br2D．向足量含淀粉的碘化钾溶液中滴加2滴氯水，溶液变蓝，证明还原性：I－＞Cl－C[KBrO3与Cl2反应生成Br2，说明KBrO3的氧化性强于Cl2 ，不能说明Cl2的氧化性强于Br2。]8．(2024·专家原创)制备NaClO溶液(试验装置如图所示)(1)装置Ⅰ中发生反应的离子方程式为___________________________________________________________________________________________。(2)装置Ⅱ中竖直的长玻璃管的作用是___________________________________________________________________________________________。(3)用冰水浴限制温度在30℃的主要目的是防止生成NaClO3，若限制不当会形成NaCl、NaClO、NaClO3、NaOH的共存体系，则下列推断正确的是________(填标号)a．n(NaCl)∶n(NaClO)∶n(NaClO3)可能为11∶6∶1b．溶液中n(Na＋)∶n(Cl－)可能为2∶1c．标准状况下通入2.24LCl2，反应转移的电子数可能为0.2NA解析：(1)依据题图和题意，简单得出答案2MnOeq\o\al(－,4)＋16H＋＋10Cl－=5Cl2↑＋2Mn2＋＋8H2O。(2)竖直的长玻璃管与大气相通，可以起到平衡压强的作用，防止压强过大引起仪器炸裂。(3)依据得失电子守恒可以知a正确；当Cl2与NaOH反应只生成NaClO、NaCl和H2O时，n(Na＋)∶n(Cl－)＝2∶1，当Cl2与NaOH反应生成NaClO3、NaCl和H2O时，n(Na＋)∶n(Cl－)＝6∶5，由于混合物中还存在NaOH，故b正确；依据极端假设法，0.1molCl2完全反应转移的电子数应介于0.1NA～eq\f(0.5,3)NA之间，不行能为0.2NA，c错误。答案：(1)2MnOeq\o\al(－,4)＋16H＋＋10Cl－=5Cl2↑＋2Mn2＋＋8H2O(2)平衡气压，防止压强过大引起仪器炸裂(3)ab9．(2024·云南七校联考)某化学爱好小组利用如图装置制取氯气并探究其有关性质。(1)装二氧化锰的仪器的名称是________。(2)正确连接装置后，如何检验A装置的气密性________。(3)室温下，将多余的Cl2用100mL1.7mol·L－1的NaOH溶液完全汲取。对汲取后的溶液进行分析化验，测得其pH等于13(不考虑反应前后溶液的体积改变)，ClO－和ClOeq\o\al(－,3)的物质的量浓度之比为5∶1。请回答：①汲取氯气消耗的NaOH的物质的量为________mol。②被氧化的氯气的物质的量为________mol。(4)通二氧化硫和氯气一段时间后，甲同学试验过程中品红溶液几乎不褪色，而乙同学的试验现象是品红溶液随时间的推移变得越来越浅。试依据该试验装置和两名同学的试验结果回答问题。①试分析甲同学试验过程中，品红溶液不褪色的缘由：______________________________________________________________________________________________________________________，其涉及反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________________________。②你认为乙同学是怎样做到让品红溶液变得越来越浅的？___________________________________________________________。(5)下列装置可用于尾气处理的是(夹持仪器已略去)________(填序号)。(6)请你帮该小组同学设计一个试验，证明装置B中的Na2SO3已被氧化：______________________________________________________________________________________________________________________。解析：(2)用止水夹夹住A、B之间的橡胶管，打开A装置中分液漏斗的活塞与旋塞，向其中注水。若一段时间后，液面不再下降，说明气密性良好；反之，则气密性差。(3)①反应前NaOH的物质的量为0.1L×1.7mol·L－1＝0.17mol，反应后溶液pH等于13，则反应后氢氧化钠的物质的量浓度为0.1mol·L－1，故反应后NaOH的物质的量为0.1L×0.1mol·L－1＝0.01mol，汲取氯气消耗的NaOH的物质的量为0.17mol－0.01mol＝0.16mol。②ClO－和ClOeq\o\al(－,3)的物质的量浓度之比为5∶1，发生的反应为8Cl2＋16NaOH=5NaClO＋NaClO3＋10NaCl＋8H2O，则反应掉的氯气的物质的量为0.16mol×eq\f(8,16)＝0.08mol，其中被氧化的氯气生成ClO－和ClOeq\o\al(－,3)，物质的量为0.08mol×eq\f(6,16)＝0.03mol。(4)①氯气、二氧化硫和水反应生成盐酸和硫酸，盐酸和硫酸没有漂白性，所以限制SO2和Cl2按物质的量之比1∶1进气，反应的离子方程式为SO2＋Cl2＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Cl－＋4H＋。②让氯气或二氧化硫过量可使品红溶液变得越来越浅，所以限制SO2和Cl2进气的物质的量，使之不相等。(5)广口瓶密闭，且导管没有伸入液面下，故a错误；导管没有伸入液面下，故b错误；浓硫酸不能用来汲取SO2、Cl2，故c错误；二氧化硫和氯气都能与氢氧化钠溶液反应，且该装置可防倒吸，所以该装置可用于SO2、Cl2的尾气处理，故d正确。(6)证明Na2SO3已被氧化相当于检验B中溶液中存在硫酸根离子，试验方法为取少量B中溶液于试管中，向其中滴加稀盐酸至不再产生气体，再向其中滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明B中的亚硫酸钠已被氧化。答案：(1)圆底烧瓶(2)用止水夹夹住A、B之间的橡胶管，打开A装置中分液漏斗的活塞与旋塞，向其中注水。若一段时间后，液面不再下降，说明气密性良好；反之，则气密性差(3)①0.16②0.03(4)①限制SO2和Cl2按物质的量之比1∶1进气SO2＋Cl2＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Cl－＋4H＋②限制SO2和Cl2进气的物质的量，使之不相等(5)d(6)取少量B中溶液于试管中，向其中滴加稀盐酸至不再产生气体，再向其中滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明B中的亚硫酸钠已被氧化(其他合理答案均可)B级实力提升10．(2024·清华中学模拟)CuCl2广泛应用于工业生产，溶于水形成绿色溶液。CuCl晶体呈白色，难溶于水，露置于潮湿空气中易被氧化。试验室用如图所示的试验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜(含杂质铁)反应制备氯化铜(铁架台、铁夹及酒精灯省略)。回答下列问题：(1)完成该试验，按气流方向连接各仪器接口的依次是a→________、________→________、________→______、________→________；试验时，圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为_______________________________。盛粗铜粉的试管中现象是______________________________________。(2)试验完毕，取试管中的固体用盐酸溶解后，欲提纯氯化铜，可向溶液中加入过量________。(填物质化学式，已知室温下Fe(OH)3沉淀完全的pH为3.2)(3)向制得的氯化铜溶液中通入SO2，加热一段时间即可制得CuCl，写出该反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)KMnO4与浓盐酸反应制得的氯气中含有HCl、水蒸气，通过饱和食盐水、浓硫酸后可得到纯净、干燥的氯气，纯净、干燥的氯气与粗铜(含杂质铁)反应后，过量的氯气用NaOH溶液汲取，故按气流方向连接各仪器接口的依次是a→d、e→j、h→f、g→b。KMnO4与浓盐酸反应，MnOeq\o\al(－,4)被还原为Mn2＋，Cl－被氧化为Cl2，反应的离子方程式为2MnOeq\o\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。(2)试验完毕，试管中的固体用盐酸溶解后，得到CuCl2和FeCl3的混合溶液，欲除去FeCl3，可以向混合溶液中加入CuO[或CuCO3或Cu(OH)2CO3]，降低溶液中c(H＋)，使Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋不断正向进行，从而将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀除去，同时不引入新的杂质离子。(3)向氯化铜溶液中通入SO2，CuCl2转化为CuCl，SO2转化为SOeq\o\al(2－,4)，依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒配平离子方程式：2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O2CuCl↓＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)。答案：(1)dejhfgb2MnOeq\o\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O产生大量棕黄色的烟(2)CuO[或CuCO3或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3](3)2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O△,2CuCl↓＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)11．(2024·专家原创)一氧化二氯(Cl2O)是一种氯化剂和氧化剂，极易溶于水，与水反应生成HClO，遇有机物易燃烧或爆炸。利用如图装置可制备Cl2O。甲乙丙丁戊己已知Cl2O的部分性质如表：熔点沸点制备方法－120.62.02HgO＋2Cl2=Cl2O＋HgCl2·HgO(1)装置甲的作用是为该制备反应供应Cl2，写出该装置中制备Cl2的离子方程式：______________________________________________________________________________________________________________________。(2)装置乙的作用是________________，装置丙的集气瓶中盛有的试剂是________。(3)装置戊中的特型烧瓶内盛有玻璃丝，玻璃丝上附着有HgO粉末，其中玻璃丝的作用是___________________________________________________。(4)装置戊和装置己之间的装置为玻璃连接装置，而不是橡胶管，其缘由是___________________________________________________________。(5)氨的沸点为－33.4℃，熔点为－77.7℃，则装置己中收集到的产物为________(填“固体”“液体”或“气体”)物质。若试验起先前称量装置戊中的玻璃丝与HgO的混合物的质量为ag，试验结束后玻璃丝及其附着物的质量为bg，则制备的Cl2O为(6)尾气中的有毒气体成分是________，可用________汲取除去。解析：(1)依据装置甲的特点可知该装置中浓盐酸与MnO2反应制备Cl2，反应的离子方程式2Cl－＋4H＋＋MnO2Cl2↑＋Mn2＋＋2H2O。(2)用浓盐酸制备的Cl2中含HCl