【3年高考】2016版高考化学 第11讲 富集在海水中的元素 氯精品试题

第11讲富集在海水中的元素——氯
氯单质及其化合物
1.(2014浙江理综,12,6分)氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-强。

25 ℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系:
Cl2(g)Cl2(aq) K1=10-1.2
Cl2(aq)+H2O HClO+H++Cl-K2=10-3.4
HClO H++ClO-K a=?
其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示。

下列表述正确的是( )
A.Cl2(g)+H2O 2H++ClO-+Cl-K=10-10.9
B.在氯处理水体系中,c(HClO)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-)
C.用氯处理饮用水时,pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差
D.氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好
2.(2014江苏单科,5,2分)下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
3.(2014江苏单科,13,4分)在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不．正确的是( )
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
4.(2013天津理综,2,6分)以下食品化学知识的叙述不正确
．．．的是( )
A.食盐可作调味剂,也可作食品防腐剂
B.新鲜蔬菜做熟后,所含维生素C会有损失
C.纤维素在人体内可水解为葡萄糖,故可作人类的营养物质
D.葡萄中的花青素在碱性环境下显蓝色,故可用苏打粉检验假红酒
5.(2014江苏单科,19,15分)实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下:
Na2SO3溶液↓Cl2↓
含碘废液 (I)
2
↓CCl4
(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式
为;该操作将I2还原为I-的目的是。

(2)操作X的名称为。

(3)氧化时,在三颈烧瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在40 ℃左右反应(实验装置如下图所示)。

实验控制在较低温度下进行的原因是;锥形瓶里盛放的溶液为。

(4)已知:5S+2I+2H+ I2+5S+H2O
某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I-、I中的一种或两种。

请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、I的实验方案:取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;。

实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。

6.(2013北京理综,28,15分)某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:
(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式
是。

(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是。

(3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。

推测现象ⅰ的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验:
a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;
b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。

①实验a的目的是。

②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl,理由
是。

(4)现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和
Cl-发生
反应。

通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案
是。

(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X。

①向沉淀X中加入稀HCl,无明显变化。

取上层清液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。

则沉淀X中含有的物质是。

②用离子方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原
因: 。

溴、碘单质及其化合物
1.(2014海南单科,1,2分)化学与日常生活密切相关,下列说法错误的是( )
A.碘酒是指单质碘的乙醇溶液
B.84消毒液的有效成分是NaClO
C.浓硫酸可刻蚀石英制艺术品
D.装饰材料释放的甲醛会造成污染
2.(2014海南单科,10,4分)下列关于物质应用和组成的说法正确的是( )
A.P2O5可用于干燥Cl2和NH3
B.“可燃冰”主要成分是甲烷和水
l4可用于鉴别溴水和碘水
D.Si和SiO2都用于制造光导纤维
3.(2014福建理综,23,15分)元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。

(1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为。

(2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是(填序号)。

a.Cl2、Br2、I2的熔点
b.Cl2、Br2、I2的氧化性
c.HCl、HBr、HI的热稳定性
d.HCl、HBr、HI的酸性
(3)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体:
NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶体
①完成Ⅰ中反应的总化学方程式2O NaClO3
②Ⅱ中转化的基本反应类型是,该反应过程能析出KClO3晶体而无其他晶体析出的原因是。

(4)一定条件下,在水溶液中1 mol Cl-、Cl(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如下图所示。

①D是(填离子符号)。

②B A+C反应的热化学方程式为
(用离子符号表示)。

题组一氯单质及其化合物
1.C A项,在Cl 2(g)+H2O 2H++ClO-+Cl-反应中,K==K1·K2·K a,因K a 未知,故K也无法求出,A错误。

B项,由电荷守恒知,c(H+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(OH-),c(Cl-)≠c(HClO),B错误。

C项,由题意知,HClO杀菌能力比ClO-强,pH=7.5时,HClO、ClO-浓度相同,而在pH=6.5时,HClO浓度高于ClO-浓度,C正确。

D项,夏季温度高,Cl2溶解度降低,且HClO 易分解,所以夏季杀菌效果比冬季差,D错误。

2.C MnO2和浓HCl反应制取Cl2需要加热,A项错误;除Cl2中的HCl应用饱和食盐水,B项错误;将MnCl2溶液蒸干无法得到MnCl2·4H2O,D项错误。

3.D 氯水中含有“三分四离”[Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-(少)],含Cl2,溶液呈浅黄绿色,A项正确;含Cl-,加入AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀,B项正确;能与NaHCO3反应生成CO2,说明有H+,C项正确;氯水中Cl2可以将Fe2+氧化为Fe3+,D项错误。

4.C A项,如食盐腌制的咸菜可以放置很长时间不变质,所以食盐能作防腐剂;B项,维生素C 在烹调过程中会被氧化造成损失;C项,纤维素在人体内无法水解;D项,苏打粉水溶液呈碱性,可以作为检验花青素存在与否的试剂。

5.答案(15分)(1)S+I 2+H2O 2I-+S+2H+
使CCl4中的碘进入水层
(2)分液
(3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化) NaOH溶液
(4)从水层取少量溶液,加入1~2 mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I-;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I-。

另从水层取少量溶液,加入1~2 mL
淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I
解析(1)S有还原性,卤素单质均有氧化性,故二者能发生氧化还原反
应:S+I 2+H2O 2I-+S+2H+。

卤素单质均易溶于CCl4,结合前后操作分析,此步操作的目的只能是使CCl4中的I2进入水层,以便后续过程更好地富集I2。

(2)CCl4与水不互溶,分离两种互不相溶的液体用分液法。

(3)此步反应原理为Cl 2+2I- 2Cl-+I2,控制反应在较低温度下进行的原因一般从反应物或生成物易挥发(溶解度减小)或有其他副反应发生的角度着手考虑;锥形瓶里液体的作用应为
吸收尾气,能与Cl2、I2蒸气反应且为实验室常见药品,应选NaOH溶液[工业上吸收尾气中的Cl2优先选用Ca(OH)2悬浊液]。

(4)检验I-的原理是加入氧化剂将I-氧化为I2,利用I2遇淀粉变蓝的原理加以检验;检验I
的原理由题中信息可以得到,S能将I还原成I2,再依前述方法检验即可。

注意叙述精确:“取少量溶液”“加入1~2 mL……溶液”“酸化”“若……则……”。

6.答案(1)2Cl 2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(2)碱性、漂白性
(3)①检验白雾中是否含有Cl2,排除Cl2干扰
②白雾中混有SO2,SO2可与酸化的AgNO3反应产生白色沉淀
(4)向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,观察溶液是否变为黄绿色
(5)①CaSO4
②SO 2+Cl2+2H2O S+2Cl-+4H+
解析(2)由pH试纸变蓝(pH约为12)可推知漂粉精溶液呈碱性,由pH试纸褪色可推知漂
粉精溶液有漂白性。

(3)由实验a可确定白雾中没有Cl2,排除Cl2的干扰;酸化的AgNO3溶液可与HCl反应生成AgCl 白色沉淀,也可与SO2反应生成Ag2SO4白色沉淀,故通过实验a、b无法判断白雾中含有HCl。

(4)SO 2在实验过程中会被氧化成H2SO4,由题干信息知可能会发生反应Cl-+ClO-+2H+ Cl2↑+H2O。

要确认实验过程中发生了这个反应,设计实验时可向漂粉精溶液中加入H2SO4,观察是否产生Cl2。

(5)漂粉精的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,SO2被氧化生成H2SO4,CaSO4微溶于水,BaSO4难溶于水,综合考虑即可得出答案。

实验过程中持续通入SO2,黄绿色褪去应该是SO2与Cl2发生了反应,依据氧化还原反应中得失电子守恒可正确写出Cl2、SO2在水中反应的离子方程式。

题组二溴、碘单质及其化合物
1.C 浓硫酸不能与石英反应,C项错误。

2.BC P2O5为酸性氧化物,不能用于干燥NH3 ,A项错误;“可燃冰”的主要成分是甲烷的结晶水合物,B项正确;溴的CCl4溶液呈橙红色,碘的CCl4溶液呈紫红色,故CCl4可用于鉴别溴水和碘水,C项正确;SiO2是光导纤维的主要成分,D项错误。

3.答案(1)
(2)b、c
(3)2O32↑
②复分解反应室温下,氯酸钾在水中的溶解度明显小于其他晶体
(4)①Cl
②3ClO-(aq) Cl(aq)+2Cl-(aq) ΔH=-117 kJ·mol-1
解析(1)与Cl同族的短周期元素为F,其原子结构示意图为:。

(2)非金属元素氢化
物的热稳定性和单质的氧化性均可作为非金属性强弱的判断依据,而单质的熔点、氢化物的酸性不能作为判断依据。

(3)①根据氧化还原反应规律,化合价有升有降,可推断另一产物为
H2;也可以用电解原理分析,阴极上H+得电子生成H2,阳极上Cl-失电子生成Cl,配平可得NaCl+3H 2O NaClO3+3H2↑。

②Ⅱ中反应为复分解反应:NaClO3+KCl NaCl+KClO3↓,原因为在室温下,KClO3在水中的溶解度明显小于其他晶体。

(4)①由题图可知D中Cl元素化合价为+7价,D为Cl。

②B A+C,即ClO-发生歧化反应生成Cl-和Cl,由得失电子守恒可得:3ClO- Cl+2Cl-,反应热为:ΔH=E(Cl)+2E(Cl-)-3E(ClO-)=63 kJ·mol-1+0-3×60 kJ·mol-1=-117 kJ·mol-1,所以热化学方程式为:3ClO-(aq) Cl(aq)+2Cl-(aq) Δ
H=-117 kJ·mol-1。