2022版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)分層提升練課時(shí)分層提升練11 富集在海水中的元素-氯

富集在海水中的元素——氯一、選擇題1.(2019·綿陽(yáng)模擬)常用Cl2給自來(lái)水消毒。某學(xué)生用自來(lái)水配制下列物質(zhì)的溶液,不會(huì)使藥品明顯變質(zhì)的是 ()A.石蕊溶液B.硝酸銀C.氫氧化鈉D.氯化鋁【解析】選D。Cl2溶于水會(huì)發(fā)生反應(yīng):Cl2+H2OHCl+HClO,HClO可使石蕊溶液褪色;HCl與AgNO3反應(yīng):AgNO3+HClAgCl↓+HNO3;Cl2與NaOH溶液反應(yīng):Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O;Cl2、HCl、HClO均不與AlCl3反應(yīng)。2.實(shí)驗(yàn)室既可用濃鹽酸與MnO2在加熱時(shí)反應(yīng)制備Cl2,也可用KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)制備Cl2,下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是 ()A.KMnO4的氧化性比MnO2的強(qiáng)B.制備Cl2的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,最后用NaOH溶液吸收氯氣,目的是制備N(xiāo)aClOC.用排氣法收集不需要利用其他試劑就能確定集氣瓶中已收集滿氣體D.Cl2能使?jié)駶?rùn)的有色布條褪色【解析】選B。比較反應(yīng)的條件即可說(shuō)明KMnO4的氧化性強(qiáng)于MnO2,A正確;Cl2有毒,需要用堿溶液吸收尾氣,B錯(cuò)誤;當(dāng)整個(gè)集氣瓶充滿黃綠色時(shí)表明已收集滿了,C正確;Cl2與水反應(yīng)生成HClO,具有漂白性,D正確。3.如圖所示:若關(guān)閉閥門(mén)Ⅰ,打開(kāi)閥門(mén)Ⅱ,讓一種含氯氣的氣體經(jīng)過(guò)甲瓶后,通入乙瓶,布條不褪色;若關(guān)閉閥門(mén)Ⅱ,打開(kāi)閥門(mén)Ⅰ,再通入這種氣體,布條褪色。甲瓶中所盛的試劑可能是 ()①濃硫酸;②飽和氯化鈉溶液;③亞硫酸鈉溶液;④飽和碳酸氫鈉溶液A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④【解析】選D。Cl2與H2O反應(yīng)生成的HClO具有漂白作用。氣體通過(guò)甲瓶后不能使有色布條褪色,可能有兩個(gè)原因:一是甲瓶中溶液將Cl2干燥,二是甲瓶中溶液能吸收Cl2。濃硫酸吸水,Na2SO3溶液、飽和NaHCO3溶液都能與Cl2發(fā)生反應(yīng)。4.甲、乙、丙三種溶液中各含有一種X-(X-為Cl-、Br-、I-中的一種),向甲溶液中加入淀粉溶液和新制氯水,則溶液變?yōu)槌壬?再加入丙溶液,顏色無(wú)明顯變化。則甲、乙、丙依次含有的鹵素離子是 ()A.Br-、Cl-、I- B.Br-、I-、Cl-C.I-、Br-、Cl- D.Cl-、I-、Br-【解析】選B。根據(jù)鹵素單質(zhì)氧化性強(qiáng)弱和X-還原性強(qiáng)弱的變化規(guī)律可知,X2的氧化性:Cl2>Br2>I2,X-的還原性:Cl-<Br-<I-。溴水呈橙色,碘單質(zhì)能使淀粉溶液變藍(lán)。由此可以推斷出:在甲中加入淀粉溶液和新制氯水,溶液不變藍(lán)色,而呈現(xiàn)橙色,可說(shuō)明甲中有Br-,而無(wú)I-,發(fā)生反應(yīng)Cl2+2Br-Br2+2Cl-,再加入丙溶液,顏色無(wú)明顯變化,可證明丙中無(wú)I-,由此可知甲中含有Br-,乙中含有I-,丙中含有Cl-。二、非選擇題5.氯水中含有多種成分,因而具有多種性質(zhì),根據(jù)氯水分別與如圖四種物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)填空(a、b、c、d重合部分代表物質(zhì)間反應(yīng),且氯水足量)。(1)能證明氯水具有漂白性的是________(填“a”“b”“c”或“d”)。

(2)c過(guò)程中的現(xiàn)象是________,b過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________。

(3)a過(guò)程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

______________________________。

【解析】氯水中Cl2能氧化FeCl2,H+與Na2CO3、石蕊作用,Cl-能與Ag+生成AgCl,氯水成分中的HClO,具有漂白性,能使石蕊溶液褪色。答案:(1)d(2)產(chǎn)生白色沉淀2H++CH2O+CO2↑(3)Cl2+2FeCl22FeCl36.(2019·棗莊模擬)某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組為探究氯氣漂白原理,設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)裝置:各儀器中試劑或試紙:a—濃鹽酸;b—KMnO4固體;c—無(wú)水CaCl2;d—H2O;e—干燥的品紅試紙(1)將a中濃鹽酸擠入試管中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________。

(2)儀器c的名稱為_(kāi)_______,固體也可用________代替。

(3)當(dāng)試管e中充滿黃綠色氣體時(shí),觀察到品紅試紙顏色________(填“有”或“沒(méi)有”,下同)變化,將注射器中的水注入e中,觀察到品紅試紙顏色________變化,由觀察到的現(xiàn)象得出該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論為_(kāi)_____________________________。

(4)注射器在實(shí)驗(yàn)中除了可向試管e中加水,還有________的作用。

【解析】(1)高錳酸鉀和濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。(2)c為干燥管,用于干燥氯氣,可裝有P2O5或硅膠,一般不用無(wú)水CuSO4。(3)干燥的氯氣不具有漂白性,干燥的試紙不褪色,但加入水后,氯氣和水反應(yīng)生成具有漂白性的次氯酸,試紙褪色。(4)反應(yīng)后裝置內(nèi)有剩余的氣體,為防止污染空氣,可向上拉針?biāo)?從試管中抽出氯氣,起到儲(chǔ)存尾氣的作用,防止尾氣的污染。答案:(1)2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O(2)球形干燥管P2O5(或硅膠)(3)沒(méi)有有干燥的氯氣不能使品紅試紙褪色,氯氣溶于水后,和水反應(yīng)生成的HClO具有漂白性,能使品紅試紙褪色(4)防止Cl2進(jìn)入空氣中污染環(huán)境7.(2019·成都模擬)為了探究新制飽和氯水的組成和性質(zhì)而進(jìn)行了下列科學(xué)實(shí)驗(yàn),請(qǐng)根據(jù)要求回答問(wèn)題:(1)請(qǐng)寫(xiě)出新制飽和氯水中含有氯元素的物質(zhì)的化學(xué)式:________________________________________________。

(2)若不再進(jìn)行更多的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)說(shuō)明能快速判斷氯水中含有Cl2的主要依據(jù):____________________________。

(3)取適量新制飽和氯水滴入品紅溶液后溶液褪色,可得出氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物具有漂白性,請(qǐng)你評(píng)價(jià)該結(jié)論是否合理?__________。若不合理,請(qǐng)說(shuō)明理由(若合理,則無(wú)需填寫(xiě)):________________________________。

(4)先觀察了氯水的外觀性質(zhì)以后,又用膠頭滴管將該氯水逐滴滴入含有酚酞的NaOH溶液中,邊滴邊振蕩,并連續(xù)觀察現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)溶液的紅色逐漸褪去而得到無(wú)色溶液。根據(jù)預(yù)測(cè),實(shí)驗(yàn)中溶液紅色褪去的原因可能有兩種,請(qǐng)用簡(jiǎn)要的文字說(shuō)明:①__________________________。②______________________________。

他們又要通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究溶液紅色褪去的原因究竟是上述中的①還是②。[實(shí)驗(yàn)步驟]取試管內(nèi)的無(wú)色溶液3mL盛于另一支潔凈的試管中,________________,振蕩試管。

[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論]若____________,則證明溶液紅色褪去的原因是①而不是②;

若____________,則證明溶液紅色褪去的原因是②而不是①。

【解析】(1)溶于水的Cl2,一部分與H2O發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成HCl和HClO,另一部分以Cl2的形式溶解于水中。(2)氯水因Cl2的存在而顯淺黃綠色,氯水顯淺黃綠色就是其中含有Cl2的依據(jù)。(3)將氯水滴入品紅溶液后溶液褪色,不能得到氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物具有漂白性的結(jié)論。因?yàn)闆](méi)有事先證明干燥的氯氣無(wú)漂白性。(4)溶液的紅色是酚酞與NaOH相互作用的結(jié)果。若沒(méi)有酚酞,NaOH溶液呈無(wú)色;若沒(méi)有NaOH,酚酞溶液也呈無(wú)色。由“(1)”中的分析可知,新制的氯水中既含有以顯強(qiáng)酸性為主的HCl,又含有以顯強(qiáng)氧化性為主的HClO?？傻渭覰aOH溶液來(lái)驗(yàn)證紅色褪去的原因。滴入少量NaOH后溶液顯紅色,說(shuō)明還存在酚酞,紅色褪去的原因是HCl和HClO與NaOH發(fā)生了反應(yīng);若加入NaOH不再顯紅色,說(shuō)明溶液中不存在酚酞,即酚酞已被HClO氧化。答案:(1)Cl2、HCl、HClO(2)氯水顯淺黃綠色(3)不合理沒(méi)有事先證明干燥的氯氣無(wú)漂白性(4)①HCl和HClO中和了NaOH②HClO氧化了酚酞[實(shí)驗(yàn)步驟]再向試管內(nèi)滴加2滴NaOH溶液[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論]恢復(fù)紅色仍為無(wú)色(答案合理即可)一、選擇題1.(2019·恩施模擬)下列關(guān)于氯及其化合物的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 ()A.新制的氯水應(yīng)放在棕色的試劑瓶中B.新制氯水可使石蕊試液先變紅后褪色C.氯氣在參與的化學(xué)反應(yīng)中只能作為氧化劑D.漂白粉可由Cl2通入消石灰中制備,其有效成分是Ca(ClO)2【解析】選C。A.氯水中的次氯酸見(jiàn)光易分解,新制氯水通常保存在棕色試劑瓶中,故A正確;B.氯水中含有鹽酸具有酸性,能夠使紫色的石蕊變紅色,氯水中含有次氯酸具有漂白性,能夠使紅色褪去,故B正確;C.Cl2與NaOH溶液發(fā)生歧化反應(yīng),既作氧化劑,又作還原劑,故C錯(cuò)誤;D.漂白粉是由氯氣通入石灰乳制得,漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2,其中Ca(ClO)2可以反應(yīng)生成HClO,為漂白粉的有效成分,故D正確。2.檢驗(yàn)?zāi)澄粗芤褐惺欠窈新入x子(Cl-),正確的操作是 ()A.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀產(chǎn)生B.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,加入鹽酸,沉淀不消失C.向未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀產(chǎn)生D.向未知溶液中加入稀鹽酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀產(chǎn)生【解析】選C。A操作不正確,它不能排除C等的干擾;B操作不正確,因?yàn)锳g2CO3與HCl反應(yīng)時(shí),生成的AgCl仍是白色沉淀;C操作正確;D操作用鹽酸酸化,加入了Cl-,無(wú)法確定原溶液中是否有Cl-?！痉椒ㄒ?guī)律】檢驗(yàn)鹵素離子的干擾離子及排除方法(1)干擾離子C:C+2Ag+Ag2CO3↓(白),Ag2CO3+2HNO32AgNO3+H2O+CO2↑,故檢驗(yàn)Cl-時(shí),要加稀硝酸防止C的干擾。(2)干擾離子P:AgI、AgBr和Ag3PO4是淡黃色或黃色沉淀,而Ag3PO4可溶于稀硝酸,故檢驗(yàn)Br-、I-時(shí),先加AgNO3溶液,再加稀硝酸防止P的干擾,反應(yīng)離子方程式為Ag++Br-AgBr↓(淡黃色),I-+Ag+AgI↓(黃色)。3.某溶液中含有的溶質(zhì)是FeBr2、FeI2,若先向該溶液中通入一定量的氯氣,再向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色,則下列敘述正確的是 ()①原溶液中的Br-一定被氧化;②通入氯氣之后原溶液中的Fe2+一定有部分或全部被氧化;③不能確定通入氯氣后的溶液中是否存在Br-;④若取少量所得溶液,再加入CCl4溶液充分振蕩,靜置、分液,向上層溶液中加入足量的AgNO3溶液,只產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明原溶液中的I-、Fe2+、Br-均被完全氧化。A.①②③ B.②③④C.①③④ D.①②③④【解析】選B。經(jīng)過(guò)分析,先反應(yīng)的離子是碘離子,其次是二價(jià)鐵離子,最后是溴離子。加硫氰化鉀溶液后變?yōu)榧t色,證明已經(jīng)有三價(jià)鐵離子生成,所以碘離子已經(jīng)反應(yīng)完,而二價(jià)鐵離子和溴離子不能確定?！痉椒ㄒ?guī)律】向FeBr2、FeI2混合溶液中通入氯氣,由于還原性:I->Fe2+>Br->Cl-,I-、Fe2+、Br-均能被氯氣氧化,遵循氧化還原反應(yīng)的先后規(guī)律,先是I-被氧化,再是Fe2+被氧化,后是Br-被氧化。4.(2019·成都模擬)已知KMnO4在常溫下與濃鹽酸反應(yīng)生成Cl2,如圖是用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2的簡(jiǎn)易裝置,下列敘述不正確的是 ()A.在試管①中盛有飽和食鹽水,用試管②收集Cl2B.用試管①收集Cl2,試管②可防止NaOH溶液倒吸入試管①中C.③用于吸收多余的Cl2,防止污染環(huán)境D.用該裝置收集到的Cl2中會(huì)混有HCl氣體和水蒸氣【解析】選A。根據(jù)導(dǎo)管的進(jìn)出長(zhǎng)短可知試管①用于收集Cl2,試管②用于防止NaOH溶液倒吸入①中,NaOH溶液吸收多余的Cl2,防止污染環(huán)境,①中收集到的Cl2不純,混有HCl和水蒸氣。二、非選擇題5.為了更深刻地認(rèn)識(shí)鹵素的性質(zhì),某化學(xué)小組對(duì)鹵素及其化合物的制備和性質(zhì)進(jìn)行如下探究實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答問(wèn)題。[實(shí)驗(yàn)一]氯氣的制取(1)該小組擬用如圖實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)制備純凈、干燥的氯氣,并完成與金屬鐵的反應(yīng)(夾持儀器略去,下同)。每個(gè)虛線框表示一個(gè)單元裝置,請(qǐng)用文字描述將下列裝置的錯(cuò)誤之處改正。__________________________________________________________。

[實(shí)驗(yàn)二]探究氯化亞鐵與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物已知氯化亞鐵的熔點(diǎn)為674℃,沸點(diǎn)為1023℃;三氯化鐵在100℃左右時(shí)升華,極易水解。在500℃條件下氯化亞鐵與氧氣可能發(fā)生下列反應(yīng),12FeCl2+3O22Fe2O3+8FeCl3、4FeCl2+3O22Fe2O3+4Cl2,該化學(xué)小組選用下圖部分裝置(裝置可以重復(fù)選用)進(jìn)行氯化亞鐵與氧氣反應(yīng)產(chǎn)物的探究。(2)實(shí)驗(yàn)裝置的合理連接順序?yàn)锳→________→E。

(3)假設(shè)加熱裝置中完全反應(yīng),則反應(yīng)后剩余固體的化學(xué)式是________。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證你的假設(shè)__

__________________________________________。

(4)簡(jiǎn)述將F中的固體配成溶液的操作方法

___________________________。

[實(shí)驗(yàn)三]鹵素化合物之間反應(yīng)實(shí)驗(yàn)條件控制探究(5)在不同實(shí)驗(yàn)條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。下面是該小組設(shè)計(jì)的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表(實(shí)驗(yàn)控制在室溫下進(jìn)行):試管標(biāo)號(hào)12340.20mol·L-1KI溶液/mL1.01.01.01.0KClO3(s)/g0.100.100.100.106.0mol·L-1H2SO4溶液/mL03.06.09.0蒸餾水/mL9.06.03.00實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①該組實(shí)驗(yàn)的目的是__________________________________________。

②2號(hào)試管反應(yīng)完全后,取少量2號(hào)試管中的溶液滴加淀粉溶液后顯藍(lán)色,假設(shè)還原產(chǎn)物只有KCl,寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式___________________________。

【解析】(1)濃鹽酸具有揮發(fā)性,制得的氯氣中含有HCl、水蒸氣,除去HCl用飽和食鹽水,故②中試劑換為飽和氯化鈉溶液,除去水蒸氣,③中導(dǎo)管改為長(zhǎng)進(jìn)短出,氯氣和金屬鐵反應(yīng),④中試管口加一出氣導(dǎo)管。(2)A為O2的發(fā)生裝置,制得的氧氣中含有水蒸氣,由于三氯化鐵極易水解,因此需要對(duì)制得的氧氣進(jìn)行干燥,故先通過(guò)盛有堿石灰的D干燥,氯化亞鐵與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物為Fe2O3、FeCl3、Cl2,通過(guò)F冷卻可以收集到FeCl3,生成的氯氣用裝置E吸收,F、E之間再加D裝置防止E中的水蒸氣進(jìn)入F。(3)驗(yàn)證Fe2O3的實(shí)驗(yàn)操作為取樣少許加入稀鹽酸使其完全溶解,再加入幾滴KSCN溶液,呈現(xiàn)紅色。(4)F中的固體為FeCl3,配制FeCl3溶液,要抑制FeCl3的水解。(5)①四組實(shí)驗(yàn)中,只有硫酸的濃度不同,因此實(shí)驗(yàn)的目的是探究其他條件相同時(shí),酸度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響。②滴加淀粉溶液后顯藍(lán)色,說(shuō)明有I2生成,由I-→I2,失e-,Cl→Cl-,得6e-,根據(jù)得失電子守恒,I-、Cl的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為6、1,可得:6I-+Cl3I2+Cl-,再根據(jù)電荷守恒和原子守恒配平離子方程式為Cl+6I-+6H+Cl-+3I2+3H2O。答案:(1)②中試劑換為飽和氯化鈉溶液,③中導(dǎo)管改為長(zhǎng)進(jìn)短出,④中試管口加一出氣導(dǎo)管(答案合理即可)(2)D→B→F→D(3)Fe2O3取樣少許加入稀鹽酸使其完全溶解,再加入幾滴KSCN溶液,呈現(xiàn)紅色。(4)先把F中的固體溶解于濃鹽酸中,然后加水稀釋(5)①探究其他條件相同時(shí),酸度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響②Cl+6I-+6H+Cl-+3I2+3H2O【加固訓(xùn)練】某化學(xué)小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)84消毒液(主要成分為NaClO)與潔廁劑(主要成分為鹽酸)室溫下混合有Cl2生成,于是嘗試在實(shí)驗(yàn)室利用該反應(yīng)原理制取Cl2。(1)用次氯酸鈣、濃鹽酸為原料,利用如圖裝置制取Cl2。裝置中儀器a的名稱為_(kāi)_______。

甲同學(xué)為證明Cl2溶于水有酸性物質(zhì)生成,將發(fā)生裝置產(chǎn)生的氣體直接通入適量水中,并加入NaHCO3粉末,有無(wú)色氣泡產(chǎn)生。乙同學(xué)認(rèn)為不合理,理由是

______________________。

(2)經(jīng)查閱資料得知:無(wú)水FeCl3在空氣中易潮解,加熱易升華。設(shè)計(jì)如下裝置制備無(wú)水FeCl3。①下列操作步驟的正確順序?yàn)開(kāi)_______(填字母)。

a.體系冷卻后,停止通入Cl2b.通入干燥的Cl2趕盡裝置中的空氣c.在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成d.用干燥的H2趕盡Cl2e.檢驗(yàn)裝置的氣密性②該實(shí)驗(yàn)裝置存在