(课标通用)山东省2020版高考化学总复习专题四第2讲富集在海水中的元素——氯、溴和碘练习(含解析)

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第2讲富集在海水中的元素——氯、溴和碘
A组基础题组
1.实验室保存下列试剂,其中保存方法和理由描述都正确的是( )
编号试剂保存方法理由
A 白磷保存在煤油中防止与空气中水、氧气接触发生反应
B 液溴密封保存在细口瓶中防止升华
C 氯水存放在磨口玻璃塞的棕色瓶中避免见光分解
D 氢氟酸存放在磨口玻璃塞的广口瓶中防止挥发
答案 C A项,白磷极易与氧气反应而发生自燃,与水不反应,保存在水中,A错误;B项,液溴易挥发,密封保存在细口瓶中并加水,B错误;C项,氯水中的次氯酸见光易分解,存放在磨口玻璃塞的棕色瓶中,C正确;D项,氢氟酸能与玻璃中的二氧化硅反应,存放在塑料瓶中,D错误。

2.Br和Cl同属卤族元素,其单质在性质上具有很大的相似性,但Cl2比Br2活泼,下面是根据氯的性质对溴的性质的预测,其中不正确的是( )
A.溴单质常温下为液态,但易挥发为溴蒸气
B.溴单质只具有氧化性
C.溴原子外层有7个电子,在化学反应中容易得1个电子,表现氧化性
D.溴离子可以用AgNO3酸性溶液来检验
答案 B 溴单质中溴元素化合价为0价,处于中间价态,具有氧化性也具有还原性,故B错误。

3.氰[(CN)2]的化学性质与卤素(X2)相似,化学上称之为拟卤素,其氧化性介于Br2和I2之间,下列有关反应方程式不正确的是( )
A.(CN)2和NaOH溶液反应:(CN)2+2OH- CN-+CNO-+H2O
B.MnO2和HCN反应:MnO2+4HCN(浓) Mn(CN)2+(CN)2↑+2H2O
C.向KCN溶液中加入碘水:I2+2KCN 2KI+(CN)2
D.在NaBr和KCN混合溶液中通入少量Cl2:Cl2+2CN- 2Cl-+(CN)2
答案 C C项,(CN)2的氧化性比I2强,不能发生题给反应。

4.(2018上海崇明二模)下列装置或原理能达到实验目的的是( )
答案 A B项, 氯气和氯化氢气体都能与氢氧化钠溶液反应,应用饱和食盐水除去氯化氢,故B错误;C 项,氯气与饱和食盐水不反应,应用氢氧化钠溶液进行尾气处理,故C错误;D项,氯水中含有次氯酸,次氯酸具有漂白性,可漂白pH试纸,不能测定pH大小,故D错误。

5.在粗碘中含有IBr和ICl,受热时,I2、ICl、IBr均可升华。

在粗碘中加入一种物质后,再进行升华,可制得精碘,应加入的物质是( )
A.KI
B.Zn
C.KCl
D.H2O
答案 A A项,加入KI发生反应:IBr+KI I2+KBr,ICl+KI I2+KCl,加热时I2升华与KCl、KBr分离,A 正确;B项,加入Zn,在加热条件下生成ZnI,B错误;C项,加入KCl与杂质不反应,不能起到除杂的目的,C 错误;D项,加入水,导致碘难以升华,且水中溶解部分碘,D错误。

6.(2018四川成都高三期末)常温下,二氯化二硫(S2Cl2)为橙黄色液体,遇水易水解,工业上用于橡胶的硫化。

某学习小组用氯气和硫单质合成S2Cl2的实验装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.实验时需先点燃E处的酒精灯
B.C、D中所盛试剂为饱和氯化钠溶液、浓硫酸
C.二氯化二硫(S2Cl2)水解反应产物为S、H2S、HCl
D.G中可收集到纯净的产品
答案 B A项, 装置中有空气,需先通入氯气排出空气,因此实验时需先制备氯气,再点燃E处的酒精灯,错误;B项,用饱和食盐水吸收HCl,用浓硫酸除去水,正确; C项,根据元素守恒,二氯化二硫(S2Cl2)水解反应产物中一定含有某种含氧元素的化合物,错误;D项, G中收集到的产品中一定含有未反应的硫单质,错误。

7.(2018山东泰安模拟)下图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。

向KMnO4晶体上滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。

已知:2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O
对实验现象的解释或结论正确的是( )
选项实验现象解释或结论
A a处变蓝,b处变为橙色氧化性:Cl2>Br2>I2
B c处先变红,后褪色氯气与水反应生成了酸性物质
C d处立即褪色氯气与水反应生成了漂白性物质
D e处变红色还原性:Fe2+>Cl-
答案 D A项,由实验现象得氧化性:Cl2>Br2、Cl2>I2,但无法比较Br2与I2的氧化性强弱;B项,由现象可知在此过程中有酸性物质生成,同时生成了漂白性物质;C项,在此过程中只能判断溶液不再显碱性,无法判断有无漂白性物质生成;D项,由实验现象可知Fe2+被Cl2氧化为Fe3+,而Cl2被还原为Cl-,还原剂Fe2+的还原性强于还原产物Cl-。

8.痕检是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要方法,硝酸银显像法就是其中的一种:人的手上有汗渍,用手动过白纸后,手指纹线就留在纸上。

如果将溶液①小心地涂到纸上,溶液①中的溶质就与汗渍中的物质②反应,生成物质③,物质③在光照下,分解出的银粒呈灰褐色,随着反应的进行,银粒逐渐增多,手指纹线就由棕色变成黑色。

则这三种物质是( )
A.①硝酸银、②溴化钠、③溴化银
B.①硝酸银、②氯化钠、③氯化银
C.①氯化银、②硝酸银、③氯化钠
D.①硝酸银、②碘化钠、③碘化银
答案 B 汗渍中含有NaCl,即②为NaCl,AgCl不稳定,在光照条件下分解生成灰褐色银粒,而物质③在光照下,分解出的银粒呈灰褐色,则说明①为AgNO3,③为AgCl,将AgNO3溶液涂在纸上,发生反应:AgNO3+NaCl AgCl↓+NaNO3。

9.某学生往一支试管中按一定的顺序分别加入下列几种物质(一种物质只加一次):
A.KI溶液
B.淀粉溶液
C.NaOH溶液
D.稀H2SO4
E.氯水
发现溶液颜色按如下顺序变化:①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色→⑤蓝色。

依据溶液颜色的变化,回答下列问题:
(1)加入以上药品的顺序是(写序号) 。

(2)①→②反应的化学方程式为。

(3)溶液由紫色变为蓝色的原因是。

(4)③→④反应的化学方程式为。

答案(1)A→E→B→C→D(2)2KI+Cl2 2KCl+I2(3)生成的I2遇到淀粉变成蓝色(4)I2+2NaOH
NaI+NaIO+H2O
解析KI为无色溶液,加入氯水反应生成碘,变为棕黄色,然后加淀粉变蓝,再加NaOH反应生成NaI、NaIO,溶液又变为无色,最后加硫酸,发生氧化还原反应生成单质碘,溶液中还有淀粉,则变蓝。

(1)由上述分析可知,加入药品的顺序是A→E→B→C→D ;(2)①→②反应的化学方程式为2KI+Cl2 2KCl+I2;(3)碘单质遇淀粉溶液变蓝,则溶液由棕黄色变为蓝色; (4)③→④反应的化学方程式为I2+2NaOH
NaI+NaIO+H2O。

10.(2019福建福州模拟)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Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是。

(2)步骤Ⅱ通入热空气吹出Br2,利用了溴的。

A.氧化性
B.还原性
C.挥发性
D.腐蚀性
(3)步骤Ⅱ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+ C O32-Br O3-+ 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。

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

(2)溴易挥发,步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2,就是利用溴的挥发性。

(3)流程Ⅱ中根据元素守恒知,生成物还有CO2,该反应中Br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
守恒得离子方程式为3Br2+3C O32- Br O3-+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反应生成氢溴酸和硫酸,反应的化学方程式为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,故错误;四氯化碳符合萃取剂选取标准,所以能作萃取剂,故正确;烧碱溶液和溴能发生反应,所以不能作萃取剂,故错误;苯符合萃取剂选取标准,所以能
作萃取剂,故正确。

11.二氧化氯(ClO2)是极易溶于水且不与水发生化学反应的黄绿色气体,沸点为11 ℃,可用于处理含硫
废水。

某小组在实验室中探究 ClO2与 Na2S 的反应。

回答下列问题:
(1)ClO2的制备
已知:SO2+2NaClO3+H2SO4 2ClO2+2NaHSO4。

①装置 A 中反应的化学方程式为。

②装置 D 的作用是。

(2)ClO2与 Na2S 的反应
将上述收集到的 ClO2用 N2稀释以增强其稳定性,并将适量的稀释后的 ClO2通入下图所示装置中充分
反应,得到无色澄清溶液。

一段时间后,通过下列实验探究Ⅰ中反应的产物。

操作步骤实验现象结论
取少量Ⅰ中溶液于试管甲中,滴加品红溶液和盐
品红溶液始终不褪色①无生成
酸
另取少量Ⅰ中溶液于试管乙中,加入Ba(OH)2溶
②有S O42-生成
液,振荡
③继续在试管乙中滴加Ba(OH)2溶液至过量,静
有白色沉淀生成有Cl-生成
置,取上层清液于试管丙中,
④ClO2与 Na2S 反应的离子方程式为。

用于处理含硫废水时,ClO2相对于Cl2的优点是(任写一条)。

答案(1)①Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
②冷凝并收集ClO2
(2)①SO2②生成白色沉淀③加入足量稀硝酸酸化的硝酸银溶液④8ClO2+5S2-+4H2O
8Cl-+5S O42-+8H+ClO2除硫效果彻底,氧化产物稳定;ClO2在水中的溶解度大;剩余的ClO2不会产生二次污染;均被还原为Cl-时,二氧化氯得到的电子数是等物质的量的氯气的2.5倍(任写一条即可)
解析(1)②装置A中生成SO2,通入装置E过渡,防止倒吸,接着通入B中反应生成ClO2,在装置D中冷却并收集ClO2,最后用装置C处理尾气。

(2)④可以从反应物或产物的性质角度分析。

B组提升题组
12.(2018四川四市高三第三次诊断)某研究小组为了探究NaClO 溶液的性质,设计了下列实验,并记录实验现象。

实验装置 实验序号 滴管试剂
试管试剂 实验现象
①
0.2 mol/L
NaClO
溶液
饱和Ag 2SO 4溶液
产生白色沉淀 ②
CH 3COOH 溶液
光照管壁
有无色气泡
③ 0.2 mol/LFeSO 4酸性溶液和KSCN 溶液 溶液变红 ④
0.2 mol/L 的AlCl 3溶液
产生白色沉淀
则以下判断不正确的是( ) A.实验①:发生的反应为Ag +
+ClO -
+H 2O AgCl↓+2OH -
B.实验②:无色气体为O 2
C.实验③:还原性强弱顺序Fe 2+
>Cl - D.实验④:ClO -与Al 3+
相互促进水解
答案 A 根据氧化还原反应规律可知:NaClO 溶液与饱和Ag 2SO 4溶液反应:2Ag +
+2ClO -+H 2O
Ag 2O↓+2HClO,A 错误。

13.(2016课标Ⅰ,28,14分)NaClO 2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)NaClO 2中Cl 的化合价为 。

(2)写出“反应”步骤中生成ClO 2的化学方程式 。

(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg 2+
和Ca 2+
,要加入的试剂分别为 、 。

“电解”中阴极反应的主要产物是 。

(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO 2。

此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,该反应中氧化产物是 。

(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl 2的氧化能力。

NaClO 2的有效氯含量为 。

(计算结果保留两位小数) 答案 (1)+3 (2)2NaClO 3+SO 2+H 2SO 4
2ClO 2+2NaHSO 4
(3)NaOH 溶液 Na 2CO 3溶液 Cl O 2-(或NaClO 2) (4)2∶1 O 2 (5)1.57
解析 (2)根据图示可确定反应物和生成物,然后根据得失电子守恒和原子守恒即可写出反应的化学方程式。

(3)粗盐水精制时用NaOH 溶液除Mg 2+
,用Na 2CO 3溶液除Ca 2+
;根据图示可知“电解”过程中发生的反应为2ClO 2+2NaCl Cl 2+2NaClO 2,由此可知,在电解池的阴极上ClO 2得电子生成NaClO 2,故阴极反应的主要产
物为NaClO 2。

(4)据图示可知反应物有ClO 2、NaOH 、H 2O 2,生成物有NaClO 2,其中Cl +4
O 2
Na Cl +3
O 2,Cl 的化合价降低,则必
有元素化合价升高,可推出H 2O -1
2→O 0
2,根据得失电子守恒可得氧化剂ClO 2与还原剂H 2O 2的物质的量之比为2∶1,该反应中氧化产物是O 2,还原产物是NaClO 2。

(5)NaClO 2、Cl 2作为消毒剂时,还原产物均为Cl -。

设NaClO 2的有效氯含量为x,则190.5×4=x
71×2,解得x≈1.57。