（北京專用）2022年高考化學一輪復習 第11講 富集在海水中的元素——氯作業(yè)

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1、（北京專用）2022年高考化學一輪復習 第11講 富集在海水中的元素——氯作業(yè) 1.下列有關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Na2SO4

2、 C.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 D.若提取1 mol Br2,至少需要標準狀況下44.8 L的Cl2 4.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　　　　　

3、　　　　　　　　　　　　　　　。? (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壁凝結,同時生成一種可參與生態(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.(2018北京海淀期中)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是　　　　(填寫化學式)。?

4、(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個燒杯內溶液的pH分別調至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 a 10 10 min

5、后,紅紙基本不褪色;4 h后紅紙褪色 b 7 10 min后,紅紙顏色變淺;4 h后紅紙褪色 c 4 10 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-物質的量分數(shù)(α)隨溶液pH變化的關系如下圖所示: ①由實驗現(xiàn)象可獲得以下結論:溶液的pH在4~10范圍內,pH越大,紅紙褪色　　　　　　。? ②結合圖像進行分析,b、c兩燒杯中實驗現(xiàn)象出現(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,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

6、效含氯消毒劑。 ①一種制備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　 。? ②另一種制備ClO2的方法是用NaClO3與鹽酸反應,同時有Cl2生成,產物中Cl2體積約占1/3,每生成0.5 mol ClO2,轉移 　　　 　mol e-。? B組　提升題組 6.(2017北京理綜,8)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溶液產生白色沉淀 7.(2018北京朝陽期中)向兩份等體積、等濃度,pH不同的FeSO4溶液中逐滴

7、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 Ⅰ 滴入V1 mL NaClO溶液產生大量紅褐色沉淀 Ⅱ 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.a~b段主要反應的離子方程式為2Fe2++ClO-+5H2O2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+ B.d~e段主要反應的離子方程式為ClO-+H+HClO C.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.(2

8、017北京海淀期中,19)某實驗小組同學模擬工業(yè)制碘的方法,探究Cl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 1 0.05 mL 淺黃色 無色 2 0.20 mL 深黃色 無色 3 0.25 mL 淺黃色 藍色 4 0.30 mL 無色 藍色 (1)取實驗2后的溶液,進行如下實驗: 經檢驗,上述白色沉淀是AgCl。寫出加入0.20 mL NaClO3溶液后,溶液中Cl和I-發(fā)生反應的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　。? (2)查閱資料:一定條件

9、下,I-和I2都可以被氧化成I。 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)中的反應產物繼續(xù)反應,同時生成Cl2。 進行實驗: ①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I。 其中試劑X可以是　　　　(填字母序號)。? a.碘水　　　　b.KMnO4溶液　　　　c.NaHSO3溶液 ②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

10、對比實驗的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,進一步佐證實驗4中生成了Cl2。? 獲得結論: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,通過改變實驗4中硫酸溶液的用量,獲得如下實驗結果: 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 5 0.25 mL 淺黃色 無色 6 0.85 mL 無色 藍色 ①對比實驗4和5,可以獲得的結論是? 　　　　　　　　　　　　　。? ②用離子方程式解釋實驗6的現(xiàn)象:?

11、　　　　　　　　　　　　。? 9.某學習小組通過下列裝置探究MnO2與FeCl3·6H2O能否反應產生Cl2。 實驗操作和現(xiàn)象: 操作 現(xiàn)象 點燃酒精燈,加熱 ⅰ.A中部分固體溶解,上方出現(xiàn)白霧 ⅱ.稍后,產生黃色氣體,管壁附著黃色液滴 ⅲ.B中溶液變藍 (1)現(xiàn)象ⅰ中的白霧是　　　　,形成白霧的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)分析現(xiàn)象ⅱ,該小組探究黃色氣體的成分,實驗如下: a.加熱FeCl3·6H2O,產生白霧和黃色氣體。 b.用KSCN溶液檢驗現(xiàn)象ⅱ和a中的黃色氣體,溶液均變紅。通過該實驗說明現(xiàn)象ⅱ中黃色氣體含

12、有　　　　。? (3)除了氯氣可使B中溶液變藍外,推測還可能的原因是: ①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。? ②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;檢驗Fe2+。 現(xiàn)象如下: 方案1 B中溶液變?yōu)樗{色 方案2 B中溶液呈淺橙紅

13、色;未檢出Fe2+ ①方案1的C中盛放的試劑是　　　　　　　　。? ②方案2中檢驗Fe2+的原因是? 　。? ③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中產物分離得到Fe2O3和MnCl2,A中產生Cl2的化學方程式是 　 。 ? 答案精解精析 A組　基礎題組 1.D　NaClO和NaCl的混合溶液與潔廁靈(主要成分為HCl)混合,會發(fā)生氧化還原反應產生氯氣,降低去污效果。 2.C　C項,由圖可知,反應2中ClO2參加反應生成NaClO2,氯元素化合價由+

14、4價降低為+3價,所以H2O2作還原劑。 3.A　A項,Br2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 N+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(N)>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

15、:在氨水中存在平衡:NH3+H2O NH3·H2O N+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(N)>c(H+)>c(OH-)。 5.答案　(1)HClO (2)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O (3)①越慢(或“越困難”) ②b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)①SO2+2Cl2ClO2

16、+S　②0.5 解析　(1)氯水中HClO具有強氧化性、漂白性。 (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)①依據(jù)實驗記錄表中數(shù)據(jù)知,溶液的pH在4~10范圍內,pH越大,紅紙褪色越慢。 ②觀察溶液中Cl2、HClO和ClO-物質的量分數(shù)(α)隨溶液pH變化的關系圖知,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)①用SO2通入硫酸酸化的NaClO3溶液中制備ClO2的離子方程式為SO2+2Cl2ClO2+S。 ②依據(jù)題意和氧化還原反應的規(guī)律知,NaClO3與鹽酸

17、反應制備ClO2,同時有Cl2生成的化學方程式為2NaClO3+4HCl2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O,該反應中生成2 mol ClO2轉移2 mol e-,即每生成0.5 mol ClO2,轉移0.5 mol e-。 B組　提升題組 6.B　A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,結合實驗現(xiàn)象分析知,d~e段主要反應的離子方程式為2Fe2++ClO-+2H+2Fe3++Cl-+H2O。 8.答案　

18、(1)Cl+6I-+6H+ Cl-+3I2+3H2O (2)①c?、谂懦咨A的I2對濕潤淀粉KI試紙檢驗Cl2的干擾 　2Cl+I2 Cl2↑+2I (3)①Cl和I-的反應規(guī)律與H+(或H2SO4)的用量有關 ②6Cl+5I-+6H+ 3Cl2↑+5I+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溶液產生AgCl,說明上層清液中含有Cl-,則Cl與I-反應的離子方程式為Cl+6I-+6H+ Cl-+3I2+3H2O。 (2)①能將I還原為I2的物質一定具有還原性; ②原實驗中濕潤淀粉KI試紙變藍色,有可能是I2升華

19、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)①實驗4和5中H2SO4的用量不同,產物不同,故Cl和I-的反應規(guī)律與H2SO4的用量有關; ②實驗6增大了硫酸用量,由實驗現(xiàn)象推知此時的產物是Cl2和I ,故反應的離子方程式為6Cl+5I-+6H+ 3Cl2↑+5I+3H2O。 9.答案　(1)鹽酸小液滴(鹽酸酸霧) 加熱時,FeCl3發(fā)生水解反應產生HCl,HCl揮發(fā)出來遇水蒸氣形成白霧 (2)FeCl3 (3)①2Fe3++2I- I2+2Fe2+ ②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)①飽和食

20、鹽水 ②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 ③氧化性強弱順序:Cl2>Br2>Fe3+ (5)2FeCl3·6H2O+MnO2 Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl↑+11H2O 解析　(1)FeCl3·6H2O受熱分解產生水,同時FeCl3水解生成HCl,HCl和H2O結合成鹽酸小液滴,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。 (3)①Fe3+具有氧化性,I-具有還原性,二者反應生成I2,可使淀粉溶液變藍。 ②另取一支試管,加入KI-淀粉溶液,再滴入幾滴鹽酸,在空氣中放置。若溶液變藍,則推測成立,否則不成立。 (4)①C的作用是除去FeCl3,所以應選用飽和NaCl溶液。 ②檢驗Fe2+可確定Fe3+能否將Br-氧化。 ③由方案2的現(xiàn)象可知,Cl2可以氧化Br-,Fe3+不能氧化Br-,所以可以選擇NaBr溶液檢驗黃色氣體中是否含有Cl2。 (5)反應物為MnO2和FeCl3·6H2O,生成物中有Fe2O3、MnCl2和Cl2,依據(jù)得失電子守恒和原子守恒即可寫出反應的化學方程式。