高三一輪化學(xué)總復(fù)習(xí)-第11講 富集在海水中的素——氯 講練【系列二】

1、第11講富集在海水中的元素氯夯實(shí)基礎(chǔ)1.下列有關(guān)NaClO和NaCl混合溶液的敘述不正確的是()A.NaClO發(fā)生水解反應(yīng),使溶液呈堿性B.用 NaOH 溶液吸收Cl2可得到該溶液C.該溶液有漂白殺菌作用,可用于環(huán)境消毒D.該溶液與潔廁靈(主要成分為HCl)混合,去污效果更佳2.(2018北京海淀期末)以氯酸鈉(NaClO3)等為原料制備亞氯酸鈉(NaClO2)的工藝流程如下:下列說(shuō)法中,不正確的是()A.反應(yīng)1中,每生成1 mol ClO2有0.5 mol SO2被氧化B.從母液中可以提取Na2SO4C.反應(yīng)2中,H2O2作氧化劑D.采用減壓蒸發(fā)可能是為了防止NaClO2受熱分解3.利用海水

2、提取溴和鎂的過(guò)程如下,下列說(shuō)法不正確的是()A.工業(yè)溴中含少量Cl2,可用NaOH溶液除去B.工業(yè)上常利用電解熔融MgCl2冶煉金屬鎂C.富集溴元素過(guò)程中,空氣吹出法利用了溴易揮發(fā)的性質(zhì)D.若提取1 mol Br2,至少需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8 L的Cl24.某校學(xué)生利用以下裝置驗(yàn)證氯氣與氨氣之間的反應(yīng)(部分裝置已略去)。其中A、B分別為氯氣和氨氣的發(fā)生裝置,C為純凈干燥的氯氣與氨氣反應(yīng)的裝置。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。 (2)裝置B中濃氨水與NaOH混合可制取氨氣,其原因是。 (3)裝置C中氯氣和氨氣相遇,有濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié),同時(shí)生成一

3、種可參與生態(tài)循環(huán)的無(wú)毒氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。此反應(yīng)可用于檢查輸送氯氣的管道是否漏氣。 (4)將裝置C中反應(yīng)生成的固體溶于水,所得溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)椤?#160;5.氯氣可用于制取漂白劑和自來(lái)水消毒。(1)將氯氣通入水中制得氯水,氯水可用于漂白,其中起漂白作用的物質(zhì)是(填寫化學(xué)式)。 (2)“84”消毒液也可用于漂白,其工業(yè)制法是控制在常溫條件下,將氯氣通入NaOH溶液中,反應(yīng)的離子方程式為。 (3)同學(xué)們探究“84”消毒液在不同pH下使紅紙褪色的情況,做了如下實(shí)驗(yàn):步驟1:將5 mL市售“84”消毒液稀釋至100倍,測(cè)得稀釋后溶液的pH=12;步

4、驟2:將稀釋后溶液各20 mL分別加入3個(gè)潔凈的小燒杯中;步驟3:用H2SO4溶液將3個(gè)燒杯內(nèi)溶液的pH分別調(diào)至10、7和4。(溶液體積變化忽略不計(jì))步驟4:在3個(gè)燒杯中分別放入大小相同的紅紙,觀察現(xiàn)象,記錄如下:燒杯溶液的pH現(xiàn)象a1010 min后,紅紙基本不褪色;4 h后紅紙褪色b710 min后,紅紙顏色變淺;4 h后紅紙褪色c410 min后,紅紙顏色變得更淺;4 h后紅紙褪色已知,溶液中Cl2、HClO和ClO-物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)()隨溶液pH變化的關(guān)系如下圖所示:由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可獲得以下結(jié)論:溶液的pH在410范圍內(nèi),pH越大,紅紙褪色。 結(jié)合圖像進(jìn)行分析,b、c兩燒杯中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

5、出現(xiàn)差異的原因是 。 (4)由于氯氣會(huì)與自來(lái)水中的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)生成對(duì)人體有害的物質(zhì),人們嘗試研究并使用新的自來(lái)水消毒劑,如ClO2氣體就是一種新型高效含氯消毒劑。一種制備ClO2的方法是用SO2通入硫酸酸化的NaClO3溶液中,反應(yīng)的離子方程式為。 另一種制備ClO2的方法是用NaClO3與鹽酸反應(yīng),同時(shí)有Cl2生成,產(chǎn)物中Cl2體積約占1/3,每生成0.5 mol ClO2,轉(zhuǎn)移mol e-。 能力提升6.下列變化中,氣體被還原的是()A.二氧化碳使Na2O2固體變白B.氯氣使KBr溶液變黃C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色D.氨氣使AlCl3溶液產(chǎn)

6、生白色沉淀7.向兩份等體積、等濃度,pH不同的FeSO4溶液中逐滴加入NaClO溶液,實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液pH隨加入NaClO溶液體積變化曲線如下圖,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下表。下列說(shuō)法不正確的是()實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象滴入V1 mL NaClO溶液產(chǎn)生大量紅褐色沉淀滴入V1 mL NaClO溶液,溶液變黃,未見沉淀,繼續(xù)滴加出現(xiàn)紅褐色沉淀A.ab段主要反應(yīng)的離子方程式為2Fe2+ClO-+5H2O2Fe(OH)3+Cl-+4H+B.de段主要反應(yīng)的離子方程式為ClO-+H+HClOC.c、f點(diǎn)pH接近的主要原因是ClO-+H2OHClO+OH-D.向c點(diǎn)溶液中加入過(guò)量的濃鹽酸,沉淀溶解并有刺激性氣味的氣體放出8.某實(shí)驗(yàn)

7、小組同學(xué)模擬工業(yè)制碘的方法,探究ClO3-和I-的反應(yīng)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象如下:實(shí)驗(yàn)及試劑編號(hào)無(wú)色NaClO3溶液用量試管中溶液顏色淀粉KI試紙顏色10.05 mL淺黃色無(wú)色20.20 mL深黃色無(wú)色30.25 mL淺黃色藍(lán)色40.30 mL無(wú)色藍(lán)色(1)取實(shí)驗(yàn)2后的溶液,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):經(jīng)檢驗(yàn),上述白色沉淀是AgCl。寫出加入0.20 mL NaClO3溶液后,溶液中ClO3-和I-發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:。 (2)查閱資料:一定條件下,I-和I2都可以被氧化成IO3-。作出假設(shè):NaClO3溶液用量增加導(dǎo)致溶液褪色的原因是過(guò)量的NaClO3溶液與(1)中的反應(yīng)產(chǎn)物繼續(xù)反應(yīng),同時(shí)生成C

8、l2。進(jìn)行實(shí)驗(yàn):取少量實(shí)驗(yàn)4中的無(wú)色溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步佐證其中含有IO3-。其中試劑X可以是(填字母序號(hào))。 a.碘水b.KMnO4溶液c.NaHSO3溶液有同學(xué)提出,僅通過(guò)濕潤(rùn)淀粉KI試紙變藍(lán)的現(xiàn)象不能說(shuō)明生成Cl2,便補(bǔ)充了如下實(shí)驗(yàn):將實(shí)驗(yàn)4中的濕潤(rùn)淀粉KI試紙?zhí)鎿Q為濕潤(rùn)的淀粉試紙,再滴加0.30 mL 1.33 mol·L-1 NaClO3溶液后,發(fā)現(xiàn)濕潤(rùn)的淀粉試紙沒有明顯變化。進(jìn)行以上對(duì)比實(shí)驗(yàn)的目的是,進(jìn)一步佐證實(shí)驗(yàn)4中生成了Cl2。 獲得結(jié)論:NaClO3溶液用量增加導(dǎo)致溶液褪色的原因是(用離子方程式表示)。 (3)小組同學(xué)繼續(xù)實(shí)驗(yàn),通過(guò)

9、改變實(shí)驗(yàn)4中硫酸溶液的用量,獲得如下實(shí)驗(yàn)結(jié)果:編號(hào)6.0 mol·L-1 H2SO4溶液用量試管中溶液顏色淀粉KI試紙顏色50.25 mL淺黃色無(wú)色60.85 mL無(wú)色藍(lán)色對(duì)比實(shí)驗(yàn)4和5,可以獲得的結(jié)論是 。 用離子方程式解釋實(shí)驗(yàn)6的現(xiàn)象: 。 9.某學(xué)習(xí)小組通過(guò)下列裝置探究MnO2與FeCl3·6H2O能否反應(yīng)產(chǎn)生Cl2。實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象:操作現(xiàn)象點(diǎn)燃酒精燈,加熱.A中部分固體溶解,上方出現(xiàn)白霧.稍后,產(chǎn)生黃色氣體,管壁附著黃色液滴.B中溶液變藍(lán)(1)現(xiàn)象中的白霧是,形成白霧的原因是。 (2)分析現(xiàn)象,該小組探究黃色氣體的成

10、分,實(shí)驗(yàn)如下:a.加熱FeCl3·6H2O,產(chǎn)生白霧和黃色氣體。b.用KSCN溶液檢驗(yàn)現(xiàn)象和a中的黃色氣體,溶液均變紅。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明現(xiàn)象中黃色氣體含有。 (3)除了氯氣可使B中溶液變藍(lán)外,推測(cè)還可能的原因是:實(shí)驗(yàn)b檢出的氣體使之變藍(lán),反應(yīng)的離子方程式是。實(shí)驗(yàn)證實(shí)推測(cè)成立。 溶液變藍(lán)的另外一種原因是:在酸性條件下,裝置中的空氣使之變藍(lán)。通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了這種可能性,其實(shí)驗(yàn)方案。 (4)為進(jìn)一步確認(rèn)黃色氣體中是否含有Cl2,提出兩種方案,均證實(shí)了Cl2的存在。方案1:在A、B間增加盛有某種試劑的洗氣瓶C。方案2:將B中KI-淀粉溶液替換為NaBr溶液;檢

11、驗(yàn)Fe2+。現(xiàn)象如下:方案1B中溶液變?yōu)樗{(lán)色方案2B中溶液呈淺橙紅色;未檢出Fe2+方案1的C中盛放的試劑是。 方案2中檢驗(yàn)Fe2+的原因是 。 綜合方案1、2的現(xiàn)象,說(shuō)明選擇NaBr溶液的依據(jù)是。 (5)將A中產(chǎn)物分離得到Fe2O3和MnCl2,A中產(chǎn)生Cl2的化學(xué)方程式是。 答案精解精析夯實(shí)基礎(chǔ)1.DNaClO和NaCl的混合溶液與潔廁靈(主要成分為HCl)混合,會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生氯氣,降低去污效果。2.CC項(xiàng),由圖可知,反應(yīng)2中ClO2參加反應(yīng)生成NaClO2,氯元素化合價(jià)由+4價(jià)降低為+3價(jià),所以H2O2作還原劑。3.AA項(xiàng),Br2

12、和Cl2均能與NaOH溶液反應(yīng)。4.答案(1)MnO2+4H+2Cl- Mn2+Cl2+2H2O(2)在氨水中有下列平衡:NH3+H2O NH3·H2O NH4+OH-,NaOH固體溶于水放熱,使得氨氣的溶解度減小,同時(shí)增大了溶液中的c(OH-),促使化學(xué)平衡逆向移動(dòng)(3)3Cl2+8NH3 6NH4Cl+N2(4)c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)解析(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H+2Cl- Mn2+Cl2+2H2O;(2)濃氨水與NaOH混合制取氨氣的原理為:在氨水中存在平衡:NH3+H2O NH3·H2O NH

13、4+OH-,NaOH固體溶于水放熱,使得氨氣的溶解度減小,同時(shí)增大了溶液中的c(OH-),促使化學(xué)平衡逆向移動(dòng);(3)氯氣和氨氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cl2+8NH3 6NH4Cl+N2;(4)裝置C中生成的固體是氯化銨,氯化銨溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)閏(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)。5.答案(1)HClO(2)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(3)越慢(或“越困難”)b燒杯中溶液的pH大于c燒杯中溶液的pH,HClO濃度較小,反應(yīng)速率較慢,褪色較慢(4)SO2+2ClO3-2ClO2+SO42-0.5解析(1)氯水中HClO具有強(qiáng)氧化性、漂

14、白性。(2)工業(yè)上氯氣通入NaOH溶液中制備“84”消毒液的離子方程式為Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。(3)依據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄表中數(shù)據(jù)知,溶液的pH在410范圍內(nèi),pH越大,紅紙褪色越慢。觀察溶液中Cl2、HClO和ClO-物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)()隨溶液pH變化的關(guān)系圖知,b燒杯中溶液的pH大于c燒杯中溶液的pH,HClO濃度較小,反應(yīng)速率較慢,褪色較慢。(4)用SO2通入硫酸酸化的NaClO3溶液中制備ClO2的離子方程式為SO2+2ClO3-2ClO2+SO42-。依據(jù)題意和氧化還原反應(yīng)的規(guī)律知,NaClO3與鹽酸反應(yīng)制備ClO2,同時(shí)有Cl2生成的化學(xué)方程式為2NaClO3+4HCl2Na

15、Cl+Cl2+2ClO2+2H2O,該反應(yīng)中生成2 mol ClO2轉(zhuǎn)移2 mol e-,即每生成0.5 mol ClO2,轉(zhuǎn)移0.5 mol e-。能力提升6.BA項(xiàng),在CO2與Na2O2的反應(yīng)中,CO2既不被氧化又不被還原;C項(xiàng),乙烯與Br2的反應(yīng)既是加成反應(yīng),又是氧化還原反應(yīng),反應(yīng)中乙烯作還原劑被氧化;D項(xiàng),氨氣與AlCl3溶液的反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)。7.B觀察圖像,結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析知,de段主要反應(yīng)的離子方程式為2Fe2+ClO-+2H+2Fe3+Cl-+H2O。8.答案(1)ClO3-+6I-+6H+ Cl-+3I2+3H2O(2)c排除易升華的I2對(duì)濕潤(rùn)淀粉KI試紙檢驗(yàn)Cl2的干擾

16、 2ClO3-+I2 Cl2+2IO3-(3)ClO3-和I-的反應(yīng)規(guī)律與H+(或H2SO4)的用量有關(guān)6ClO3-+5I-+6H+ 3Cl2+5IO3-+3H2O解析(1)加入CCl4后,下層溶液為紫色,說(shuō)明原深黃色溶液中含有I2;取上層清液滴加AgNO3溶液產(chǎn)生AgCl,說(shuō)明上層清液中含有Cl-,則ClO3-與I-反應(yīng)的離子方程式為ClO3-+6I-+6H+ Cl-+3I2+3H2O。(2)能將IO3-還原為I2的物質(zhì)一定具有還原性;原實(shí)驗(yàn)中濕潤(rùn)淀粉KI試紙變藍(lán)色,有可能是I2升華引起的,為排除其對(duì)Cl2檢驗(yàn)的干擾,應(yīng)將濕潤(rùn)淀粉KI試紙改為濕潤(rùn)的淀粉試紙做對(duì)比實(shí)驗(yàn)。(3)實(shí)驗(yàn)4和5中H2S

17、O4的用量不同,產(chǎn)物不同,故ClO3-和I-的反應(yīng)規(guī)律與H2SO4的用量有關(guān);實(shí)驗(yàn)6增大了硫酸用量,由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推知此時(shí)的產(chǎn)物是Cl2和IO3- ,故反應(yīng)的離子方程式為6ClO3-+5I-+6H+ 3Cl2+5IO3-+3H2O。9.答案(1)鹽酸小液滴(鹽酸酸霧)加熱時(shí),FeCl3發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生HCl,HCl揮發(fā)出來(lái)遇水蒸氣形成白霧(2)FeCl3(3)2Fe3+2I- I2+2Fe2+在KI-淀粉溶液中滴加少量鹽酸,放置在空氣中,觀察溶液能否變藍(lán)(4)飽和食鹽水通過(guò)未檢出Fe2+,說(shuō)明是Cl2氧化Br-而不是Fe3+氧化的,證明了黃色氣體中一定有Cl2氧化性強(qiáng)弱順序:Cl2>Br2>Fe3+(5)2FeCl3·6H2O+MnO2 Fe2O3+MnCl2+Cl2+2HCl+11H2O解析(1)FeCl3·6H2O受熱分解產(chǎn)生水,同時(shí)FeCl3水解生成HCl,HCl和H2O結(jié)合成鹽酸小液滴,所以會(huì)觀察到白霧。(2)黃色氣體遇KSCN溶液變紅,說(shuō)明含有Fe3+,所以黃色氣體中應(yīng)含有FeCl3