（北京專用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 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(xué)一輪復(fù)習(xí) 第11講 富集在海水中的元素——氯作業(yè) 1.下列有關(guān)NaClO和NaCl混合溶液的敘述不正確的是(　　) A.NaClO發(fā)生水解反應(yīng),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(shuō)法中,不正確的是(　　) A.反應(yīng)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(yīng)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(guò)程如下,下列說(shuō)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(guò)程中,空氣吹出法利用了溴易揮發(fā)的性質(zhì) D.若提取1 mol Br2,至少需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8 L的Cl2 4.某校學(xué)生利用以下裝置驗(yàn)證氯氣與氨氣之間的反應(yīng)(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(yīng)的裝置。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)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(nèi)壁凝結(jié),同時(shí)生成一種可參與生態(tài)循環(huán)的無(wú)毒氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。此反應(yīng)可用于檢查輸送氯氣的管道是否漏氣。? (4)將裝置C中反應(yīng)生成的固體溶于水,所得溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)椤　? 5.(2018北京海淀期中)氯氣可用于制取漂白劑和自來(lái)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(zhì)是　　　　(填寫化學(xué)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(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)同學(xué)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(shí)驗(yàn): 步驟1:將5 mL市售“84”消毒液稀釋至100倍,測(cè)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(gè)潔凈的小燒杯中; 步驟3:用H2SO4溶液將3個(gè)燒杯內(nèi)溶液的pH分別調(diào)至10、7和4。(溶液體積變化忽略不計(jì)) 步驟4:在3個(gè)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(zhì)的量分?jǐn)?shù)(α)隨溶液pH變化的關(guān)系如下圖所示: ①由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可獲得以下結(jié)論:溶液的pH在4~10范圍內(nèi),pH越大,紅紙褪色　　　　　　。? ②結(jié)合圖像進(jìn)行分析,b、c兩燒杯中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出現(xiàn)差異的原因是? 　　　　　　　　　　　　　。? (4)由于氯氣會(huì)與自來(lái)水中的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)生成對(duì)人體有害的物質(zhì),人們嘗試研究并使用新的自來(lái)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(yīng)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(yīng),同時(shí)有Cl2生成,產(chǎn)物中Cl2體積約占1/3,每生成0.5 mol ClO2,轉(zhuǎn)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(chǎn)生白色沉淀 7.(2018北京朝陽(yáng)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(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液pH隨加入NaClO溶液體積變化曲線如下圖,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下表。下列說(shuō)法不正確的是(　　) 實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 Ⅰ 滴入V1 mL NaClO溶液產(chǎn)生大量紅褐色沉淀 Ⅱ 滴入V1 mL NaClO溶液,溶液變黃,未見(jiàn)沉淀,繼續(xù)滴加出現(xiàn)紅褐色沉淀 A.a~b段主要反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++ClO-+5H2O2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+ B.d~e段主要反應(yīng)的離子方程式為ClO-+H+HClO C.c、f點(diǎn)pH接近的主要原因是ClO-+H2OHClO+OH- D.向c點(diǎn)溶液中加入過(guò)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(shí)驗(yàn)小組同學(xué)模擬工業(yè)制碘的方法,探究Cl和I-的反應(yīng)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象如下: 實(shí)驗(yàn)及試劑 編號(hào) 無(wú)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(wú)色 2 0.20 mL 深黃色 無(wú)色 3 0.25 mL 淺黃色 藍(lán)色 4 0.30 mL 無(wú)色 藍(lán)色 (1)取實(shí)驗(yàn)2后的溶液,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): 經(jīng)檢驗(yàn),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(yīng)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(shè):NaClO3溶液用量增加導(dǎo)致溶液褪色的原因是過(guò)量的NaClO3溶液與(1)中的反應(yīng)產(chǎn)物繼續(xù)反應(yīng),同時(shí)生成Cl2。 進(jìn)行實(shí)驗(yàn): ①取少量實(shí)驗(yàn)4中的無(wú)色溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步佐證其中含有I。 其中試劑X可以是　　　　(填字母序號(hào))。? a.碘水　　　　b.KMnO4溶液　　　　c.NaHSO3溶液 ②有同學(xué)提出,僅通過(guò)濕潤(rùn)淀粉KI試紙變藍(lán)的現(xiàn)象不能說(shuō)明生成Cl2,便補(bǔ)充了如下實(shí)驗(yàn):將實(shí)驗(yàn)4中的濕潤(rùn)淀粉KI試紙?zhí)鎿Q為濕潤(rùn)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(rùn)的淀粉試紙沒(méi)有明顯變化。進(jìn)行以上

10、對(duì)比實(shí)驗(yàn)的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,進(jìn)一步佐證實(shí)驗(yàn)4中生成了Cl2。? 獲得結(jié)論:NaClO3溶液用量增加導(dǎo)致溶液褪色的原因是　　　　　　　　　　　　　(用離子方程式表示)。? (3)小組同學(xué)繼續(xù)實(shí)驗(yàn),通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)4中硫酸溶液的用量,獲得如下實(shí)驗(yàn)結(jié)果: 編號(hào) 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(wú)色 6 0.85 mL 無(wú)色 藍(lán)色 ①對(duì)比實(shí)驗(yàn)4和5,可以獲得的結(jié)論是? 　　　　　　　　　　　　　。? ②用離子方程式解釋實(shí)驗(yàn)6的現(xiàn)象:?

11、　　　　　　　　　　　　。? 9.某學(xué)習(xí)小組通過(guò)下列裝置探究MnO2與FeCl3·6H2O能否反應(yīng)產(chǎn)生Cl2。 實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象: 操作 現(xiàn)象 點(diǎn)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(chǎn)生黃色氣體,管壁附著黃色液滴 ⅲ.B中溶液變藍(lán) (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(shí)驗(yàn)如下: a.加熱FeCl3·6H2O,產(chǎn)生白霧和黃色氣體。 b.用KSCN溶液檢驗(yàn)現(xiàn)象ⅱ和a中的黃色氣體,溶液均變紅。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)說(shuō)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(lán)外,推測(cè)還可能的原因是: ①實(shí)驗(yàn)b檢出的氣體使之變藍(lán),反應(yīng)的離子方程式是　　　　　　　　　　　　　。實(shí)驗(yàn)證實(shí)推測(cè)成立。? ②溶液變藍(lán)的另外一種原因是:在酸性條件下,裝置中的空氣使之變藍(lán)。通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了這種可能性,其實(shí)驗(yàn)方案　 。? (4)為進(jìn)一步確認(rèn)黃色氣體中是否含有Cl2,提出兩種方案,均證實(shí)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(yàn)Fe2+。 現(xiàn)象如下: 方案1 B中溶液變?yōu)樗{(lán)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(yàn)Fe2+的原因是? 　。? ③綜合方案1、2的現(xiàn)象,說(shuō)明選擇NaBr溶液的依據(jù)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (5)將A中產(chǎn)物分離得到Fe2O3和MnCl2,A中產(chǎn)生Cl2的化學(xué)方程式是 　 。 ? 答案精解精析 A組　基礎(chǔ)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(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生氯氣,降低去污效果。 2.C　C項(xiàng),由圖可知,反應(yīng)2中ClO2參加反應(yīng)生成NaClO2,氯元素化合價(jià)由+

14、4價(jià)降低為+3價(jià),所以H2O2作還原劑。 3.A　A項(xiàng),Br2和Cl2均能與NaOH溶液反應(yīng)。 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(shí)增大了溶液中的c(OH-),促使化學(xué)平衡逆向移動(dòng) (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(yīng)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(shí)增大了溶液中的c(OH-),促使化學(xué)平衡逆向移動(dòng); (3)氯氣和氨氣反應(yīng)的化學(xué)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?yàn)閏(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(yīng)速率較慢,褪色較慢 (4)①SO2+2Cl2ClO2

16、+S?、?.5 解析　(1)氯水中HClO具有強(qiáng)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(shí)驗(yàn)記錄表中數(shù)據(jù)知,溶液的pH在4~10范圍內(nèi),pH越大,紅紙褪色越慢。 ②觀察溶液中Cl2、HClO和ClO-物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(α)隨溶液pH變化的關(guān)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(yīng)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(yīng)的規(guī)律知,NaClO3與鹽酸

17、反應(yīng)制備ClO2,同時(shí)有Cl2生成的化學(xué)方程式為2NaClO3+4HCl2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O,該反應(yīng)中生成2 mol ClO2轉(zhuǎn)移2 mol e-,即每生成0.5 mol ClO2,轉(zhuǎn)移0.5 mol e-。 B組　提升題組 6.B　A項(xiàng),在CO2與Na2O2的反應(yīng)中,CO2既不被氧化又不被還原;C項(xiàng),乙烯與Br2的反應(yīng)既是加成反應(yīng),又是氧化還原反應(yīng),反應(yīng)中乙烯作還原劑被氧化;D項(xiàng),氨氣與AlCl3溶液的反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)。 7.B　觀察圖像,結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析知,d~e段主要反應(yīng)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　②排除易升華的I2對(duì)濕潤(rùn)淀粉KI試紙檢驗(yàn)Cl2的干擾 　2Cl+I2 Cl2↑+2I (3)①Cl和I-的反應(yīng)規(guī)律與H+(或H2SO4)的用量有關(guān) ②6Cl+5I-+6H+ 3Cl2↑+5I+3H2O 解析　(1)加入CCl4后,下層溶液為紫色,說(shuō)明原深黃色溶液中含有I2;取上層清液滴加AgNO3溶液產(chǎn)生AgCl,說(shuō)明上層清液中含有Cl-,則Cl與I-反應(yīng)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(zhì)一定具有還原性; ②原實(shí)驗(yàn)中濕潤(rùn)淀粉KI試紙變藍(lán)色,有可能是I2升華

19、引起的,為排除其對(duì)Cl2檢驗(yàn)的干擾,應(yīng)將濕潤(rùn)淀粉KI試紙改為濕潤(rùn)的淀粉試紙做對(duì)比實(shí)驗(yàn)。 (3)①實(shí)驗(yàn)4和5中H2SO4的用量不同,產(chǎn)物不同,故Cl和I-的反應(yīng)規(guī)律與H2SO4的用量有關(guān); ②實(shí)驗(yàn)6增大了硫酸用量,由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推知此時(shí)的產(chǎn)物是Cl2和I ,故反應(yīng)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(shí),FeCl3發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生HCl,HCl揮發(fā)出來(lái)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(lán) (4)①飽和食

20、鹽水 ②通過(guò)未檢出Fe2+,說(shuō)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(qiáng)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(chǎn)生水,同時(shí)FeCl3水解生成HCl,HCl和H2O結(jié)合成鹽酸小液滴,所以會(huì)觀察到白霧。 (2)黃色氣體遇KSCN溶液變紅,說(shuō)明含有Fe3+,所以黃色氣體中應(yīng)含有FeCl3。 (3)①Fe3+具有氧化性,I-具有還原性,二者反應(yīng)生成I2,可使淀粉溶液變藍(lán)。 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(lán),則推測(cè)成立,否則不成立。 (4)①C的作用是除去FeCl3,所以應(yīng)選用飽和NaCl溶液。 ②檢驗(yàn)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(yàn)黃色氣體中是否含有Cl2。 (5)反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式。