2019高考化学金题点睛三年汇编-富集在海水中的元素——氯及卤族元素

2019高考化学金题点睛三年汇编-富集在海水中的元素——氯
及卤族元素
氯的单质及其重要化合物
1.(2017年江苏化学)NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(如图)。

以下说法正确的选项是()
A.25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运,所以Cl2不与铁反应
D.如下图转化反应都是氧化还原反应
解析:石灰乳与Cl 2反应的化学方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,反应中Cl2中Cl元素化合价既升高,又降低,故Cl2既是氧化剂,又是还原剂,B项正确;铁在一定条件下能与Cl2反应,C 错;NaCl+H 2O+NH3+CO2NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,D错。

答案:B。

2.(2017年全国理综Ⅰ)以下表达正确的选项是()
A.Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2
B.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸
C.将SO2通入BaCl2溶液可生成BaSO3沉淀
D.将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu
解析:Li在氧气中燃烧主要产物应为Li2O,故A错;CO2通入Ca(ClO)2溶液中,CO2(少量)+Ca(ClO)2+H2O CaCO3↓+2HClO,B正确;SO2通入BaCl2溶液中,首先与水反应生成H2SO3,H2SO3与BaCl2不会产生BaSO3沉淀和HCl,C错;将NH3通入热的CuSO4溶液中,生成Cu(OH)2沉淀,NH3过量时会生成硫酸铜氨溶液,故D错。

答案:B。

3.(2017年全国理综Ⅰ)一定条件下磷与干燥氯气反应,假设0.25g磷消耗掉314mL氯气(标准状况),那么产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于()
A.3∶1
B.5∶3
C.2∶3
D.1∶2
解析:根据P、Cl两种原子守恒,不考虑反应中间过程。

设PCl3、PCl5的物质的量分别为x、y,
磷原子物质的量为=0.008mol,
氯原子物质的量为2×=0.028mol,
那么,解得
那么n(PCl3)∶n(PCl5)=3∶1。

答案:A。

此题是一道涉及过量问题、多步反应的计算型题目。

学生可以在熟悉相关反应的基础上代入相关数据,进行分析推理计算得到结论。

较简便的方法是可采用原子守恒法,不考虑中间反应过程,只考虑始态、终态原子的关系,设未知数、建立等式关系进而得到结论。

4.(2017年上海化学)如图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置,以下有关说法错误的选项是()
A.烧瓶中立即出现白烟
B.烧瓶中立即出现红棕色
C.烧瓶中发生的反应说明常温下氨气有还原性
D.烧杯中的溶液是为了吸收有害气体
解析:NH 3进入烧瓶中发生反应3Cl2+2NH3N2+6HCl,生成的HCl又发生反应:HCl+NH3NH4Cl,A项正确;B 项错误,烧瓶中只产生N2不会生成NO2;上述反应NH3生成N2证明NH3有还原性,C项正确;Cl2有毒,烧杯中NaOH 溶液是为了吸收过量的Cl2,D项正确。

答案:B。

5.(2017年全国理综Ⅱ)A、B、C、D、E、F、G、H和I是中学化学中常见的气体,它们均由短周期元素组成,具有如下性质:
①A、B、E、F、G能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,I能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C、D、H不能使湿润的石蕊试纸变色;
②A和I相遇产生白色烟;
③B和E都能使品红溶液褪色;
④将红热的铜丝放入装有B的瓶中,瓶内充满棕黄色的烟;
⑤将点燃的镁条放入装有F的瓶中,镁条剧烈燃烧,生成白色粉末,瓶内壁附着黑色颗粒;
⑥C和D相遇生成红棕色气体;
⑦G在D中燃烧可以产生E和H2O;
⑧将B和H在瓶中混合后于亮处放置几分钟,瓶内壁出现油状液滴并产生A。

回答以下问题:
(1)A的化学式是,②中烟的化学式是。

(2)④中发生反应的化学方程式是。

(3)⑤中发生反应的化学方程式是。

(4)C的化学式是,D的化学式是。

(5)⑦中发生反应的化学方程式是。

(6)H的化学式是。

解析:由①知A、B、E、F、G为酸性气体或溶于水生成酸性物质,I为惟一呈碱性的气体——NH3,而C、D、H 为中性气体。

由②知A为HCl气体。

结合③④知B为Cl2,E为SO2。

由⑤知F为CO2气体。

由⑦知D为O2,G为H2S气体。

由⑥知C为NO气体。

由⑧知H为CH4。

答案:(1)HClNH4Cl(2)Cu+Cl2CuCl2
(3)2Mg+CO22MgO+C(4)NOO2
(5)2H2S+3O22H2O+2SO2(6)CH4(其他合理答案也可)
6.(2017年海南化学)有关物质存在如下图的转化关系(部分产物已省略)。

通常C为气体单质,G为紫黑色固体单质。

实验室中,常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H。

请回答以下问题:
(1)反应①的化学方程式为。

(2)反应②的离子方程式为。

(3)写出另外一种实验室制取H的化学方程式。

(4)D溶液与Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀,此沉淀的K sp=7.0×10-9。

将等体积的D溶液与Pb(NO3)2溶液混合,假设D的浓度为1×10-2mo1/L,那么生成沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为。

解析:此题解题关键在于推知各物质的成分。

由G为紫黑色固体单质知G为I2。

据实验室制取单质气体H的反应物状态和条件(催化剂、△)结合浓A溶液与B加热反应推知:E为KClO3,B为MnO2,H为O2,F为KCl。

结合转化关系中的:C(气体单质)+D溶液→I2+KCl 溶液可推知C为Cl2,D为KI。

再由①反应的转化关系知A为HCl,即反应①为MnO 2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑。

最后可推知反应②为:KClO3+6KI+6HCl7KCl+3I2+3H2O。

(3)实验室制取O2还有:2H2O22H2O+O2↑和2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。

(4)由题意知K sp(PbI2)=7.0×10-9,那么生成PbI2沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为:
c[Pb(NO3)2]≥×2=5.6×10-4mol/L。

答案:(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)6I-+Cl+6H+3I 2+Cl-+3H2O
(3)2H2O22H2O+O2↑或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(其他合理答案也可)
(4)5.6×10-4mol·L-1
7.(2017年江苏化学)二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。

与Cl2相比,ClO2不但具有更显著的杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。

(1)在ClO2的制备方法中,有以下两种制备方法:
方法一:2NaClO 3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
方法二:2NaClO 3+H2O2+H2SO42ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O
用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是。

(2)用ClO 2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(Cl)。

2001年我国卫生部规定,饮用水中Cl的含量应不超过0.2mg·L-1。

饮用水中ClO 2、Cl的含量可用连续碘量法进行测定。

ClO 2被I-还原为Cl、Cl-的转化率与溶液pH的关系如下图。

当pH≤2.0时,Cl也能被I-完全还原成
Cl-。

反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定:
2Na 2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI
①写出pH≤2.0时,Cl与I-反应的离子方程式。

②请完成相应的实验步骤:
步骤1:准确量取VmL水样加入到锥形瓶中。

步骤2:调节水样的pH为7.0~8.0。

步骤3:加入足量的KI晶体。

步骤4:加少量淀粉溶液,用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V1mL。

步骤5:。

步骤6:再用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL。

③根据上述分析数据,测得该饮用水样中Cl的浓度为mol·L-1(用含字母的代数式表示)。

④假设饮用水中Cl的含量超标,可向其中加入适量的Fe2+将Cl还原成Cl-,该反应的氧化产物是(填化
学式)。

解析:(1)比较方法一和方法二的产物可知,方法一中有Cl2产生,Cl2在水中会与某些有机物作用,产生对人体有潜在危害的有机氯代物,故而方法二更适合。

(2)①首先根据题意写出主要的反应物和产物:Cl+I-I 2+Cl-,据电荷守恒和pH≤2.0的酸性环境知反应物中应有H+,产物中应有H 2O生成,即Cl+I-+H+I2+Cl-+H2O,然后配平即可。

②实验目的是用连续碘量法测定饮用水中的ClO 2、Cl含量。

步骤2~4是将饮用水中的ClO2转化为Cl,然后用淀粉作指示剂,用Na 2S2O3溶液滴定,从而确定水中ClO2的含量(此时水中只有Cl,而无ClO2)。

步骤5~6即利用题中“当pH≤2.0时,Cl也能被I-完全还原成Cl-”来测定饮用水中Cl的总量。

故步
骤5的实验内容为:调节溶液pH≤2.0。

③据②问分析,计算过程如下:
步骤2~4发生反应:2ClO 2+2I-I2+2Cl和2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI,据此可得
ClO 2~Cl~Na2S2O3
cV 1×10-3
mol cV 1×10-3
mol 即新生成的Cl
为cV 1×10-3
mol 。

步骤5~6发生反应:4H +
+Cl +4I
-
2I 2+Cl -
+2H 2O 和2Na 2S 2O 3+I 2
Na 2S 4O 6+2NaI,据此可得
Cl
~4Na 2S 2O 3
cV 2×10-3
mol ×
cV 2×10-3
mol
即饮用水中Cl 的总量(包含步骤2~4中新生成的Cl )为cV 2×10-3
mol ×。

由此可知步骤1中所取VmL 水样中的Cl 为(cV
2×10-3
×
-cV 1×10-3
)mol,所以其浓度为
=mol/L 。

④据氧化还原反应的规律可知Fe 2+
应被氧化为Fe 3+
,再依据“用ClO 2处理过的饮用水(pH 为5.5~6.5)”知Fe 3+
应以Fe(OH)3形式存在。

答案:(1)方法二制备的ClO 2中不含Cl 2 (2)①Cl
+4H +
+4I
-
Cl -
+2I 2+2H 2O
②调节溶液的pH ≤2.0③
④Fe(OH)3
①单独考查氯及其化合物的试题,特别是选择题较少。

②将氯与卤素或其他常见金属或非金属融合考查的综合型填空题越来越多,且难度较大。

①通过卤素搭建Cl 与Br 、I 之间相互转化的知识网络。

②有目的地训练几个典型综合模拟题,以开阔思路。

卤素及海水资源的综合利用
1.(2017年山东理综)以下关于氯的说法正确的选项是() A.Cl 2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
B Cl Cl 为不同的核素,有不同的化学性质
C.实验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集
D.1.12LCl2含有1.7N A个质子(N A表示阿伏加德罗常数)
解析:A项,Cl2中的氯元素处于中间价态,所以在化学反应中既可以作氧化剂也可以作还原剂(例如Cl2与H2O 反应),故A错误;B项,同位素的化学性质几乎完全相同,物理性质不同;D项,没有说明在标准状况下。

答案:C。

2.(2017年浙江理综)食盐中含有一定量的镁、铁等杂质,加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。

:
氧化性:I>Fe3+>I 2;还原性:S2>I-
3I 2+6OH-5I-+I+3H2O
KI+I2KI3
(1)某学习小组对加碘盐进行了如下实验:取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+),用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得试液分为3份。

第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色;第二份试液中加足量KI固体,溶液显淡黄色,用CCl4萃取,下层溶液显紫红色;第三份试液中加入适量KIO3固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色。

①加KSCN溶液显红色,该红色物质是(用化学式表示);CCl4中显紫红色的物质是(用电子式表示)。

②第二份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为、。

(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失。

写出潮湿环境中KI与氧气反应的化学方程式:。

将I2溶于KI溶液,在低温条件下,可制得KI3·H2O。

该物质作为食盐加碘剂是否合适?(填“是”或“否”),并说明理由:。

(3)为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性,可加稳定剂减少碘的损失。

以下物质中有可能作为稳定剂的是。

A.Na2S2O3
B.AlCl3
C.Na2CO3
D.NaNO2
(4)对含Fe2+较多的食盐(假设不含Fe3+),可选用KI作为加碘剂。

请设计实验方案,检验该加碘盐中的Fe2+: 。

解析:(1)滴加KSCN溶液显红色,说明存在Fe3+,生成了Fe(SCN)3;加入KI后,溶液显淡黄色,生成了I2单质,
可能是I氧化了I-,也可能是Fe3+氧化了I-生成了I 2。

(2)I-还原性较强,露置于空气中会被O 2氧化为I2。

O2+4KI+2H2O2I2+4KOH。

KI3·H2O作为加碘剂是不合适的,因KI3不稳定,易分解为KI和I2。

KI易被氧化、I2有毒且易升华,所以不能用于食盐加碘剂。

(3)I-有还原性,且在酸性条件下更易被氧化,所以应该添加还原性物质和碱性物质。

(4)可利用KSCN溶液和氧化剂(氯水、双氧水)来检验Fe2+。

答案:(1)①Fe(SCN)3
②I+5I-+6H+3I
2+3H2O
2Fe3++2I-2Fe2++I 2
(2)O 2+4KI+2H2O2I2+4KOH否KI3在受热(或潮湿)条件下产生I2和KI,KI易被氧气氧化,I2有毒且易升华
(3)AC
(4)取足量该加碘盐溶于蒸馏水中,用盐酸酸化,滴加适量氧化剂(如氯水、过氧化氢等)再滴加KSCN溶液假设显红色那么该加碘盐中存在Fe2+
3.(2017年上海化学)海洋是资源的宝库,蕴藏着丰富的化学元素,如氯、溴、碘等。

(1)在光照条件下,氯气和氢气反应过程如下:
①Cl2Cl+Cl②Cl+H2HCl+H
③H+Cl2HCl+Cl……
反应②中形成的化合物的电子式为;反应③中被破坏的化学键属于键(填“极性”或“非极性”)。

(2)在短周期主族元素中,氯元素及与其相邻元素的原子半径从大到小的顺序是(用元素符号表示)。

与氯元素同周期且金属性最强的元素位于周期表的第周期族。

(3)卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律。

以下有关说法正确的选项是。

a.卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI的顺序依次加深
b.卤化氢的键长按H—F、H—Cl、H—Br、H—I的顺序依次减小
c.卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱
d.卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易
(4)卤素单质的键能大小如图。

由图推断:
①非金属性强的卤素,其单质分子的化学键断裂(填“容易”或“不容易”或“不一定容易”)。

②卤素单质键能大小与键长的关系为:。

解析:(1)Cl—Cl键是由相同元素组成,所以是非极性键。

(2)主族元素原子半径大小比较的依据是:同周期元素原子之间要看核电荷数,核电荷数越大半径越小;同主族元素的原子,电子层数越多半径越大。

在短周期主族元素中氯元素的相邻元素是S、F,所以它们的原子半径大小顺序是:S>Cl>F。

(3)随核电荷数递增,卤化银的颜色逐渐加深,a正确;键长大小由原子半径决定,半径越大,化学键键长越长,所以b错误;随着元素非金属性递减,卤素阴离子的还原性增强,c错;卤族元素非金属性越强,与氢气化合越易,从F2→I2非金属性逐渐减弱,所以卤素单质从F2→I2与氢气化合越来越难,d错。

(4)由图可以发现,F—F化学键的键能不是最大的,但是F是最活泼的非金属元素,所以化学键的键能大小与非金属性没有必然的联系,所以选择“不一定容易”断裂;卤素单质的化学键总体变化趋势:除F2外,化学键键长越长,键能越小。

答案:(1)非极性
(2)S>Cl>F三ⅠA(3)a
(4)①不一定容易②除F2外,化学键键长越长,键能越小(合理即可)
4.(2017年重庆理综)工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅。

(1)如图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是;NaOH溶液的出口为(填字母);精制饱和食盐水的进口为(填字母);干燥塔中应使用的液体是。

(2)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注。

①SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为。

②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。

一定条件下,在20L恒容密闭容器中的反应:
3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)
达平衡后,H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L,假设H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的质量为kg。

(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0kg,那么生成氢气m3(标准状况)。

解析:(1)工业上电解饱和食盐水的反应为:
2NaCl+2H2O+
故阳极产生的气体为Cl2,NaOH在阴极产生,阴极与电源负极相连,故NaOH溶液出口为a。

为提高原料利用率,防止精制饱和食盐水随NaOH溶液一起流出电解槽,故需从d处加精制饱和食盐水。

干燥塔中要求使用液体干燥剂,故用浓H2SO4。

(2)①SiCl4与H2、O2反应产物有两种,其一为SiO2,那么据原子守恒知另一产物为HCl,反应方程式为:SiCl4+2H2+O2SiO2+4HCl。

②据化合反应3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)和平衡时H2、SiHCl3的浓度,运用氢原子守恒可知H2的总量为:(0.140mol/L+)×20L=3.0mol
再由2NaCl~H2↑可得m(NaCl)=3.0mol×2×58.5g/mol
=351g=0.351kg。

(3)NaCl+3H2O NaClO3+3H2↑
106.5g 3×22.4L
213.0×103g V(H2)
V(H2)=6×22.4L×103=134.4m3。

答案:(1)氯气ad浓硫酸
(2)①SiCl4+2H2+O2SiO2+4HCl②0.351
(3)134.4
①本考点常联系的考查点有:卤素单质间的置换反应,海水提溴、提碘,氯碱工业,漂白粉的制备与使用、保存,饮用水消毒,氟与人体健康,碘盐食用与甲状腺肿大,AgI与人工降雨等。

②题型多为填空题,且有较多的信息给予。

①熟练掌握F→Cl→Br→I的递变性和特性。

②联系生产、生活中的实例,关注相关社会热点。

③。