2021届高三化学一轮复习专题十四 富集在海水中的元素-氯 课时作业

专题十四富集在海水中的元素——卤素课时作业
基础知识训练
1．水处理包括水的净化、杀菌消毒、蒸馏等，常见的水处理剂包括氯气、臭氧、漂白粉、活性炭等。

游泳场馆往往用臭氧、活性炭对游泳池进行消毒和净化。

下列说法中正确的是()
A．臭氧、活性炭处理水的原理相同
B．氯气是一种常用的消毒剂，用氯气消毒的水可以用于配制化学试剂
C．氯气和二氧化硫都具有漂白性，等体积的二者混合后处理水会提高漂白的效率
D．漂白粉长期露置在空气中会失效
答案D
解析臭氧处理水是利用其氧化性，活性炭处理水则是利用其吸附性，A项错误；用氯气消毒的水含有氯气、次氯酸等成分，配制化学试剂时可能会使试剂变质，B项错误；氯气和二氧化硫等体积混合后处理水发生反应：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，会失去漂白性，C项错误。

2．化学来源于生活，也服务于生活。

下列有关生活中的化学知识叙述正确的是()
A．氯气和活性炭均可作为漂白剂，若同时使用，漂白效果会明显加强
B．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
C．测定溶液pH的实验中，用干燥pH试纸测定新制氯水的pH——测定结果无影响
D．“洁厕灵”不能与“84”消毒液混用，原因是两种溶液混合产生的HClO易分解
答案B
解析A项，活性炭具有吸附性，可以吸附氯气，错误；B项，氯气与烧碱溶液或石灰乳反应均可生成次氯酸盐，正确；C项，氯水中的次氯酸具有漂白性，错误；D项，不能混用的原因是消毒液中的NaClO与“洁厕灵”中的HCl反应生成Cl2，错误。

3．向新制氯水中加入少量下列物质，增强溶液漂白能力的是()
A．碳酸钙粉末B．稀硫酸
C．氯化钙溶液D．二氧化硫水溶液
答案A
解析 新制氯水中存在平衡：Cl 2＋H 2O H ＋＋Cl －
＋HClO ，要增强溶液的漂白性，需要促进平衡正向移
动，提高HClO 的浓度。

碳酸钙粉末消耗溶液中的H ＋
，促进平衡正向移动，HClO 的浓度增大，A 项正确；加入稀硫酸会增大溶液中H ＋
的浓度，促进平衡逆向移动，HClO 的浓度减小，B 项错误；加入CaCl 2溶液会增大溶液中Cl －
的浓度，促进平衡逆向移动，HClO 的浓度减小，C 项错误；二氧化硫具有还原性，能与Cl 2、HClO 发生氧化还原反应，使HClO 的浓度减小，D 项错误。

4．(2020·广东揭阳模拟)下列关于氯气及氯水的叙述中，正确的是( ) A ．纯净的氯气是一种黄绿色、有毒的气体，具有漂白性 B ．可用干燥的蓝色石蕊试纸验证氯水是否变质 C ．氯气能与铁反应，因此液氯不宜贮存在钢瓶中
D ．氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物 答案 B
解析 氯气不具有漂白性，A 项错误；氯水中含有HClO ，可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，变质后为盐酸，盐酸使蓝色石蕊试纸变红而不褪色，则可用干燥的蓝色石蕊试纸验证氯水是否变质，B 项正确；常温下，铁与氯气不反应，则液氯可贮存在钢瓶中，C 项错误；氯水为混合物，而氯气、液氯是同一种物质，只是状态不同，属于纯净物，D 项错误。

5．实验室制备Cl 2通常采用反应：MnO 2＋4HCl(浓)=====△
MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 。

据此，下列装置可用于制备并收集干燥、纯净Cl 2的是( )
答案 C
解析 依据反应原理，制备氯气需要加热，故A 、D 两项均错误；反应产生的氯气中会混有HCl 和水蒸气，应先用饱和食盐水除去HCl ，再通过浓硫酸干燥氯气，因此C 项正确。

6．氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂，有强氧化性，其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4～5倍，下列有关氯胺(NH 2Cl)的说法一定不正确的是( ) A ．氯胺的水解产物为NH 2OH(羟氨)和HCl
B ．氯胺的电子式为
C ．氯胺中氯的化合价为＋1
D ．氯胺的消毒原理与漂白粉相似 答案 A
解析 NH 2Cl ＋H 2O
NH 3＋HClO ，反应生成的HClO 能杀菌消毒。

该水解反应是一个可逆反应，HClO
杀菌后浓度减小，平衡向右移动，氯胺转化成HClO ；相反，当HClO 浓度较高时，平衡向左移动，转化为氯胺，相当于暂时“贮存”，避免其分解损失，这样就延长了消毒时间。

7．某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。

下列说法不正确的是( )
A ．E 处棉花球变成黄色，说明Cl 2的氧化性比Br 2强
B ．F 处棉花球变成蓝色，说明Br 2的氧化性比I 2强
C ．E 处发生反应的离子方程式为Cl 2＋2Br －===2Cl －
＋Br 2
D ．G 装置中NaOH 溶液与Cl 2反应的离子方程式为2OH －＋Cl 2===ClO －＋Cl －
＋H 2O 答案 B
解析 在F 处，可能是未反应完的Cl 2与KI 发生反应置换出I 2，使淀粉变蓝色，不能说明Br 2的氧化性比I 2强。

8．(2019·太原调研)从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下。

下列关于海水制碘的说法，不正确的是( ) 干海带――→灼烧海带灰――→沸水浸泡悬浊液――→过滤滤液――→H
＋
H 2
O
2
碘水――→CCl 4I 2的CCl 4溶液――→蒸馏
I 2
A．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌
B．含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应
C．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色
D．碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”
答案A
解析灼烧固体时应在坩埚中，A项不正确；酸性条件下，H2O2能将I－氧化为I2，B项正确。

9．下列实验操作、现象和结论均正确的是()
答案B
解析A项，KI-淀粉溶液一般作为指示剂，设计用双氧水滴定淀粉-KI溶液无法判定终点，实验不合理；B 项，在酸性环境中，KIO3与KI反应生成I2，正确；C项，NO2溶于水变为硝酸，硝酸也具有强氧化性，也可使淀粉碘化钾试纸变蓝，错误；D项，加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱，错误。

10．下列有关说法不正确的是()
A．氯气通入淀粉碘化钾溶液中，溶液变蓝，证明氧化性：Cl2>I2
B．久置的氯水最终变为稀盐酸
C．NaClO溶液的漂白原理与Na2O2相同，与SO2不同
D．无色溶液C中加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不消失，则无色溶液C中一定含有Cl－
答案D
解析溶液变蓝，说明发生了反应Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，A项正确；氯水中次氯酸见光易分解，促进了氯气与水反应，消耗了全部氯气，溶液最终变为稀盐酸，B项正确；SO2的漂白性是利用其与有色物质生成不稳定的无色物质，而NaClO、Na2O2的漂白性是利用其强氧化性，C项正确；操作过程中加入稀盐酸，引入了Cl－，D项错误。

11．某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO4三种溶质，其物质的量均为1 mol，向混合溶液中通入一定量的氯气。

下列说法正确的是()
A．将溶液蒸干最多可以得到4 mol NaCl
B．将溶液蒸干并灼烧，得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4
C．向溶液中滴加KI淀粉溶液，溶液变蓝，则氯气一定过量
D．若通入氯气的体积为22.4 L(标准状况下)，则反应的离子方程式为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
答案B
解析氯气与硫酸钠不反应，因此将溶液蒸干最多可以得到2 mol NaCl，A项错误；若氯气与部分溴化钠反应，则将溶液蒸干并灼烧，得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4，B项正确；向溶液中滴加KI-淀粉溶液，溶液变蓝，说明有碘生成，氯气可能只与部分NaI反应，C项错误；发生的离子方程式为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－、2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，D项错误。

12．已知：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－；2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。

下列有关说法中，不正确的是()
A．还原性：I－>Fe2＋>Br－
B．原混合溶液中FeBr2的物质的量为3 mol
C ．当通入1 mol Cl 2时，溶液中发生的离子反应为2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －
D ．原溶液中：n (Fe 2＋
)△n (I －
)△n (Br －
)＝2△1△3 答案 C
解析 根据离子方程式可知还原性：I －
>Fe 2＋
>Br －
，且还原性强的优先与Cl 2反应，结合曲线纵横坐标含义，进行定量分析。

13．在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用所给的工艺流程生产单质碘：
(1)碘位于元素周期表中的第________周期________族。

(2)步骤△加Fe 的目的是________________________。

(3)写出步骤△的化学方程式：____________________。

(4)上述生产流程中，可以利用的副产物是_________________________________________，
考虑原料循环利用，若将该副产物制成生产所需的试剂，先后还需加入________________来进行处理。

(5)甲物质见光易变黑，其原因是(化学方程式表示)：
________________________________________________________________________。

(6)第△步操作可供提纯I 2的两种方法是________和________。

答案 (1)五 △A
(2)使碘化银转化为碘化亚铁(FeI 2)和单质银 (3)2FeI 2＋3Cl 2===2I 2＋2FeCl 3 (4)Ag 稀硫酸、稀硝酸 (5)2AgI=====光照
2Ag ＋I 2 (6)升华 萃取
解析分析物质的转化图，逐一分析讨论可知甲为AgI，乙是由铁和碘化银反应生成的，由于铁在该反应中只能被氧化为＋2价，故乙是FeI2，而过量Cl2将FeI2氧化为I2和FeCl3：3Cl2＋2FeI2===2I2＋2FeCl3。

AgI 不稳定，见光易分解生成单质碘和银，银不是晶体而为粉末状，显黑色；由于I2单质易升华，易溶于有机溶剂，提纯I2可用升华或萃取的方法；上述生产流程中，可利用步骤△生成的Ag来制取AgNO3，以循环利用，但步骤△得到的Ag中含有过量的铁，可先加稀H2SO4将铁除去，再溶于稀HNO3制得AgNO3。

14．海水中溴含量约为65 mg·L－1，从海水中提取溴的工艺流程如下：
(1)以上步骤△中已获得游离态的溴，步骤△又将之转变成化合态的溴，其目的是_______。

(2)步骤△ 通入热空气吹出Br2，利用了溴的________________________________(填字母)。

A．氧化性B．还原性C．挥发性D．腐蚀性
(3)步骤△中涉及的离子反应如下，请在下面方框内填入适当的化学计量数：
Br2＋CO2－3===BrO－3＋Br－＋CO2↑
(4)上述流程中吹出的溴蒸气，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏。

写出溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式：____________________________________________。

(5)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法，下列可以用作溴的萃取剂的是__________(填字母)。

A．乙醇B．四氯化碳
C．烧碱溶液D．苯
答案(1) 富集(或浓缩)溴元素(2) C(3) 33153(4)SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 (5)BD
解析(1)步骤△中获得游离态的溴的含量较低，步骤△又将之转化为化合态的溴，其目的是富集溴。

(2)溴易挥发，步骤△通入热空气吹出Br2，就是利用了溴的挥发性，故选C。

(3)流程△中根据元素守恒知，生成物还有CO2，该反应中Br元素化合价由0价变为－1价、＋5价，其最小公倍数是5，再结合原子守恒或电荷守恒得方程式为3Br2＋3CO2－3===BrO－3＋5Br－＋3CO2↑。

(4)溴具有强氧化性、二氧化硫具有还原性，二者在水溶液中混合易发生氧化还原生成氢溴酸和硫酸，反应方程式为SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。

(5)萃取剂的选取标准：萃取剂和溶质不反应、溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度、萃取剂和原溶剂不互溶。

乙醇易溶于水，所以不能作萃取剂，故A错误；四氯化碳符合萃取剂选取标准，所以能作
萃取剂，故B 正确；烧碱溶液和溴能发生反应，所以不能作萃取剂，故C 错误；苯符合萃取剂选取标准，所以能作萃取剂，故D 正确。

15．某校化学实验小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。

提出问题：Fe 3＋
、Br 2谁的氧化性更强？ (1)猜想：
△甲同学认为氧化性：Fe 3＋
>Br 2，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含______________(填化学式，下同)所致。

△乙同学认为氧化性：Br 2>Fe 3＋，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含________________所致。

(2)设计实验并验证：
丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。

供选用的试剂：a.酚酞溶液 b ．四氯化碳 c ．无水酒精 d ．硫氰化钾溶液
请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。

(试剂填字母)
(3)应用与拓展：
△在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，溶液呈黄色所发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

△在100 mL FeBr 2溶液中通入2.24 L Cl 2(标准状况)，溶液中有13的溴元素被氧化成单质Br 2，则原溶液中FeBr 2
的物质的量浓度为________________________。

答案 (1)△Br 2 △Fe 3＋
(2)
(3)△2Fe 2＋
＋Br 2===2Fe 3＋
＋2Br －
△1.2 mol·L －1
解析 (2)证明溶液中没有溴单质而有Fe 3＋
即可证明乙同学的观点，利用溴溶于四氯化碳，使四氯化碳层显红棕色，Fe 3＋
遇SCN －
显红色来设计实验。

(3)△通过上述分析可知，溴单质可以氧化Fe 2＋
生成Fe 3＋
和Br －
，离子方程式为2Fe 2＋
＋Br 2===2Fe 3＋
＋2Br －。

△FeBr 2中通入Cl 2，Cl 2先和Fe 2＋
反应，后和Br －
反应，假设FeBr 2的浓度为x mol·L －
1，根据得失电子守恒可知x ×0.1＋2x ×0.1×13＝2.2422.4×2，则x ＝1.2。