高三一輪化學總復習-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,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:下列說法中,不正確的是()A.反應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、提取溴和鎂的過程如下,下列說法不正確的是()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,至少需要標準狀況下44.8 L的Cl24.某校學生利用以下裝置驗證氯氣與氨氣之間的反應(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的裝置。請回答下列問題:(1)裝置A中發(fā)生反應的離子方程式為。 (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),同時生成一

3、種可參與生態(tài)循環(huán)的無毒氣體,該反應的化學方程式為。此反應可用于檢查輸送氯氣的管道是否漏氣。 (4)將裝置C中反應生成的固體溶于水,所得溶液中離子濃度由大到小的順序為。 5.氯氣可用于制取漂白劑和自來水消毒。(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,反應的離子方程式為。 (3)同學們探究“84”消毒液在不同pH下使紅紙褪色的情況,做了如下實驗:步驟1:將5 mL市售“84”消毒液稀釋至100倍,測得稀釋后溶液的pH=12;步

4、驟2:將稀釋后溶液各20 mL分別加入3個潔凈的小燒杯中;步驟3:用H2SO4溶液將3個燒杯內(nèi)溶液的pH分別調(diào)至10、7和4。(溶液體積變化忽略不計)步驟4:在3個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)的量分數(shù)()隨溶液pH變化的關(guān)系如下圖所示:由實驗現(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)合圖像進行分析,b、c兩燒杯中實驗現(xiàn)象

5、出現(xiàn)差異的原因是 。 (4)由于氯氣會與自來水中的有機物發(fā)生反應生成對人體有害的物質(zhì),人們嘗試研究并使用新的自來水消毒劑,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,反應的離子方程式為。 另一種制備ClO2的方法是用NaClO3與鹽酸反應,同時有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,實驗測得溶液pH隨加入NaClO溶液體積變化曲線如下圖,實驗現(xiàn)象如下表。下列說法不正確的是()實驗實驗現(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段主要反應的離子方程式為2Fe2+ClO-+5H2O2Fe(OH)3+Cl-+4H+B.de段主要反應的離子方程式為ClO-+H+HClOC.c、f點pH接近的主要原因是ClO-+H2OHClO+OH-D.向c點溶液中加入過量的濃鹽酸,沉淀溶解并有刺激性氣味的氣體放出8.某實驗

7、小組同學模擬工業(yè)制碘的方法,探究ClO3-和I-的反應規(guī)律。實驗操作及現(xiàn)象如下:實驗及試劑編號無色NaClO3溶液用量試管中溶液顏色淀粉KI試紙顏色10.05 mL淺黃色無色20.20 mL深黃色無色30.25 mL淺黃色藍色40.30 mL無色藍色(1)取實驗2后的溶液,進行如下實驗:經(jīng)檢驗,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:NaClO3溶液用量增加導致溶液褪色的原因是過量的NaClO3溶液與(1)中的反應產(chǎn)物繼續(xù)反應,同時生成C

8、l2。進行實驗:取少量實驗4中的無色溶液進行以下實驗,進一步佐證其中含有IO3-。其中試劑X可以是(填字母序號)。 a.碘水b.KMnO4溶液c.NaHSO3溶液有同學提出,僅通過濕潤淀粉KI試紙變藍的現(xiàn)象不能說明生成Cl2,便補充了如下實驗:將實驗4中的濕潤淀粉KI試紙?zhí)鎿Q為濕潤的淀粉試紙,再滴加0.30 mL 1.33 mol·L-1 NaClO3溶液后,發(fā)現(xiàn)濕潤的淀粉試紙沒有明顯變化。進行以上對比實驗的目的是,進一步佐證實驗4中生成了Cl2。 獲得結(jié)論:NaClO3溶液用量增加導致溶液褪色的原因是(用離子方程式表示)。 (3)小組同學繼續(xù)實驗,通過

9、改變實驗4中硫酸溶液的用量,獲得如下實驗結(jié)果:編號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淺黃色無色60.85 mL無色藍色對比實驗4和5,可以獲得的結(jié)論是 。 用離子方程式解釋實驗6的現(xiàn)象: 。 9.某學習小組通過下列裝置探究MnO2與FeCl3·6H2O能否反應產(chǎn)生Cl2。實驗操作和現(xiàn)象:操作現(xiàn)象點燃酒精燈,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(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,實驗如下:a.加熱FeCl3·6H2O,產(chǎn)生白霧和黃色氣體。b.用KSCN溶液檢驗現(xiàn)象和a中的黃色氣體,溶液均變紅。通過該實驗說明現(xiàn)象中黃色氣體含有。 (3)除了氯氣可使B中溶液變藍外,推測還可能的原因是:實驗b檢出的氣體使之變藍,反應的離子方程式是。實驗證實推測成立。 溶液變藍的另外一種原因是:在酸性條件下,裝置中的空氣使之變藍。通過進一步實驗確認了這種可能性,其實驗方案。 (4)為進一步確認黃色氣體中是否含有Cl2,提出兩種方案,均證實了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Fe2+。現(xiàn)象如下:方案1B中溶液變?yōu)樗{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Fe2+的原因是 。 綜合方案1、2的現(xiàn)象,說明選擇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的化學方程式是。 答案精解精析夯實基礎(chǔ)1.DNaClO和NaCl的混合溶液與潔廁靈(主要成分為HCl)混合,會發(fā)生氧化還原反應產(chǎn)生氯氣,降低去污效果。2.CC項,由圖可知,反應2中ClO2參加反應生成NaClO2,氯元素化合價由+4價降低為+3價,所以H2O2作還原劑。3.AA項,Br2

12、和Cl2均能與NaOH溶液反應。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,同時增大了溶液中的c(OH-),促使化學平衡逆向移動(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,同時增大了溶液中的c(OH-),促使化學平衡逆向移動;(3)氯氣和氨氣反應的化學方程式為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為c(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)實驗記錄表中數(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)的量分數(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的規(guī)律知,NaClO3與鹽酸反應制備ClO2,同時有Cl2生成的化學方程式為2NaClO3+4HCl2Na

15、Cl+Cl2+2ClO2+2H2O,該反應中生成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,在CO2與Na2O2的反應中,CO2既不被氧化又不被還原;C項,乙烯與Br2的反應既是加成反應,又是氧化還原反應,反應中乙烯作還原劑被氧化;D項,氨氣與AlCl3溶液的反應是非氧化還原反應。7.B觀察圖像,結(jié)合實驗現(xiàn)象分析知,de段主要反應的離子方程式為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對濕潤淀粉KI試紙檢驗Cl2的干擾

16、 2ClO3-+I2 Cl2+2IO3-(3)ClO3-和I-的反應規(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,說明上層清液中含有Cl-,則ClO3-與I-反應的離子方程式為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;原實驗中濕潤淀粉KI試紙變藍色,有可能是I2升華引起的,為排除其對Cl2檢驗的干擾,應將濕潤淀粉KI試紙改為濕潤的淀粉試紙做對比實驗。(3)實驗4和5中H2S

17、O4的用量不同,產(chǎn)物不同,故ClO3-和I-的反應規(guī)律與H2SO4的用量有關(guān);實驗6增大了硫酸用量,由實驗現(xiàn)象推知此時的產(chǎn)物是Cl2和IO3- ,故反應的離子方程式為6ClO3-+5I-+6H+ 3Cl2+5IO3-+3H2O。9.答案(1)鹽酸小液滴(鹽酸酸霧)加熱時,FeCl3發(fā)生水解反應產(chǎn)生HCl,HCl揮發(fā)出來遇水蒸氣形成白霧(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(4)飽和食鹽水通過未檢出Fe2+,說明是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FeCl3水解生成HCl,HCl和H2O結(jié)合成鹽酸小液滴,所以會觀察到白霧。(2)黃色氣體遇KSCN溶液變紅,說明含有Fe3+,所以黃色氣體中應含有FeCl3