2021版高考化学一轮复习课时分层提升练十一富集在海水中的元素氯含解析新人教版

-1-富集在海水中的元素——氯一、选择题1.(2019·绵阳模拟)常用Cl2给自来水消毒。某学生用自来水配制下列物质的溶液,不会使药品明显变质的是()A.石蕊溶液B.硝酸银C.氢氧化钠D.氯化铝【解析】选D。Cl2溶于水会发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO,HClO可使石蕊溶液褪色;HCl与AgNO3反应:AgNO3+HClAgCl↓+HNO3;Cl2与NaOH溶液反应:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O;Cl2、HCl、HClO均不与AlCl3反应。2.实验室既可用浓盐酸与MnO2在加热时反应制备Cl2,也可用KMnO4与浓盐酸在常温下反应制备Cl2,下列有关说法不正确的是()A.KMnO4的氧化性比MnO2的强B.制备Cl2的整个实验过程中,最后用NaOH溶液吸收氯气,目的是制备NaClOC.用排气法收集不需要利用其他试剂就能确定集气瓶中已收集满气体D.Cl2能使湿润的有色布条褪色【解析】选B。比较反应的条件即可说明KMnO4的氧化性强于MnO2,A正确;Cl2有毒,需要用碱溶液吸收尾气,B错误;当整个集气瓶充满黄绿色时表明已收集满了,C正确;Cl2与水反应生成HClO,具有漂白性,D正确。3.如图所示:若关闭阀门Ⅰ,打开阀门Ⅱ,让一种含氯气的气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色;若关闭阀门Ⅱ,打开阀门Ⅰ,再通入这种气体,布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是()①浓硫酸;②饱和氯化钠溶液;③亚硫酸钠溶液;④饱和碳酸氢钠溶液A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④-2-【解析】选D。Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白作用。气体通过甲瓶后不能使有色布条褪色,可能有两个原因:一是甲瓶中溶液将Cl2干燥,二是甲瓶中溶液能吸收Cl2。浓硫酸吸水,Na2SO3溶液、饱和NaHCO3溶液都能与Cl2发生反应。4.甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X-(X-为Cl-、Br-、I-中的一种),向甲溶液中加入淀粉溶液和新制氯水,则溶液变为橙色,再加入丙溶液,颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有的卤素离子是()A.Br-、Cl-、I-B.Br-、I-、Cl-C.I-、Br-、Cl-D.Cl-、I-、Br-【解析】选B。根据卤素单质氧化性强弱和X-还原性强弱的变化规律可知,X2的氧化性:Cl2Br2I2,X-的还原性:Cl-Br-I-。溴水呈橙色,碘单质能使淀粉溶液变蓝。由此可以推断出:在甲中加入淀粉溶液和新制氯水,溶液不变蓝色,而呈现橙色,可说明甲中有Br-,而无I-,发生反应Cl2+2Br-Br2+2Cl-,再加入丙溶液,颜色无明显变化,可证明丙中无I-,由此可知甲中含有Br-,乙中含有I-,丙中含有Cl-。二、非选择题5.氯水中含有多种成分,因而具有多种性质,根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应,且氯水足量)。(1)能证明氯水具有漂白性的是________(填“a”“b”“c”或“d”)。(2)c过程中的现象是________,b过程中反应的离子方程式为_________。(3)a过程中反应的化学方程式为______________________________。【解析】氯水中Cl2能氧化FeCl2,H+与Na2CO3、石蕊作用,Cl-能与Ag+生成AgCl,氯水成分中的HClO,具有漂白性,能使石蕊溶液褪色。答案:(1)d(2)产生白色沉淀2H++CH2O+CO2↑(3)Cl2+2FeCl22FeCl3-3-6.(2019·枣庄模拟)某化学实验小组为探究氯气漂白原理,设计了以下实验装置:各仪器中试剂或试纸:a—浓盐酸;b—KMnO4固体;c—无水CaCl2;d—H2O;e—干燥的品红试纸(1)将a中浓盐酸挤入试管中,发生反应的化学方程式为________________。(2)仪器c的名称为________,固体也可用________代替。(3)当试管e中充满黄绿色气体时,观察到品红试纸颜色________(填“有”或“没有”,下同)变化,将注射器中的水注入e中,观察到品红试纸颜色________变化,由观察到的现象得出该实验的结论为______________________________。(4)注射器在实验中除了可向试管e中加水,还有________的作用。【解析】(1)高锰酸钾和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气,反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。(2)c为干燥管,用于干燥氯气,可装有P2O5或硅胶,一般不用无水CuSO4。(3)干燥的氯气不具有漂白性,干燥的试纸不褪色,但加入水后,氯气和水反应生成具有漂白性的次氯酸,试纸褪色。(4)反应后装置内有剩余的气体,为防止污染空气,可向上拉针栓,从试管中抽出氯气,起到储存尾气的作用,防止尾气的污染。答案:(1)2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O(2)球形干燥管P2O5(或硅胶)(3)没有有干燥的氯气不能使品红试纸褪色,氯气溶于水后,和水反应生成的HClO具有漂白性,能使品红试纸褪色(4)防止Cl2进入空气中污染环境7.(2019·成都模拟)为了探究新制饱和氯水的组成和性质而进行了下列科学实验,请根据要求回答问题:(1)请写出新制饱和氯水中含有氯元素的物质的化学式:________________________________________________。-4-(2)若不再进行更多的实验,请说明能快速判断氯水中含有Cl2的主要依据:____________________________。(3)取适量新制饱和氯水滴入品红溶液后溶液褪色,可得出氯气与水反应的产物具有漂白性,请你评价该结论是否合理?__________。若不合理,请说明理由(若合理,则无需填写):________________________________。(4)先观察了氯水的外观性质以后,又用胶头滴管将该氯水逐滴滴入含有酚酞的NaOH溶液中,边滴边振荡,并连续观察现象,发现溶液的红色逐渐褪去而得到无色溶液。根据预测,实验中溶液红色褪去的原因可能有两种,请用简要的文字说明:①__________________________。②______________________________。他们又要通过实验进一步探究溶液红色褪去的原因究竟是上述中的①还是②。[实验步骤]取试管内的无色溶液3mL盛于另一支洁净的试管中,________________,振荡试管。[实验现象及结论]若____________,则证明溶液红色褪去的原因是①而不是②;若____________,则证明溶液红色褪去的原因是②而不是①。【解析】(1)溶于水的Cl2,一部分与H2O发生化学反应生成HCl和HClO,另一部分以Cl2的形式溶解于水中。(2)氯水因Cl2的存在而显浅黄绿色,氯水显浅黄绿色就是其中含有Cl2的依据。(3)将氯水滴入品红溶液后溶液褪色,不能得到氯气与水反应的产物具有漂白性的结论。因为没有事先证明干燥的氯气无漂白性。(4)溶液的红色是酚酞与NaOH相互作用的结果。若没有酚酞,NaOH溶液呈无色;若没有NaOH,酚酞溶液也呈无色。由“(1)”中的分析可知,新制的氯水中既含有以显强酸性为主的HCl,又含有以显强氧化性为主的HClO。可滴加NaOH溶液来验证红色褪去的原因。滴入少量NaOH后溶液显红色,说明还存在酚酞,红色褪去的原因是HCl和HClO与NaOH发生了反应;若加入NaOH不再显红色,说明溶液中不存在酚酞,即酚酞已被HClO氧化。答案:(1)Cl2、HCl、HClO(2)氯水显浅黄绿色(3)不合理没有事先证明干燥的氯气无漂白性(4)①HCl和HClO中和了NaOH②HClO氧化了酚酞[实验步骤]再向试管内滴加2滴NaOH溶液-5-[实验现象及结论]恢复红色仍为无色(答案合理即可)一、选择题1.(2019·恩施模拟)下列关于氯及其化合物的说法中错误的是()A.新制的氯水应放在棕色的试剂瓶中B.新制氯水可使石蕊试液先变红后褪色C.氯气在参与的化学反应中只能作为氧化剂D.漂白粉可由Cl2通入消石灰中制备,其有效成分是Ca(ClO)2【解析】选C。A.氯水中的次氯酸见光易分解,新制氯水通常保存在棕色试剂瓶中,故A正确;B.氯水中含有盐酸具有酸性,能够使紫色的石蕊变红色,氯水中含有次氯酸具有漂白性,能够使红色褪去,故B正确;C.Cl2与NaOH溶液发生歧化反应,既作氧化剂,又作还原剂,故C错误;D.漂白粉是由氯气通入石灰乳制得,漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2,其中Ca(ClO)2可以反应生成HClO,为漂白粉的有效成分,故D正确。2.检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl-),正确的操作是()A.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生B.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,加入盐酸,沉淀不消失C.向未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生D.向未知溶液中加入稀盐酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生【解析】选C。A操作不正确,它不能排除C等的干扰;B操作不正确,因为Ag2CO3与HCl反应时,生成的AgCl仍是白色沉淀;C操作正确;D操作用盐酸酸化,加入了Cl-,无法确定原溶液中是否有Cl-。【方法规律】检验卤素离子的干扰离子及排除方法(1)干扰离子C:C+2Ag+Ag2CO3↓(白),Ag2CO3+2HNO32AgNO3+H2O+CO2↑,故检验Cl-时,要加稀硝酸防止C的干扰。-6-(2)干扰离子P:AgI、AgBr和Ag3PO4是淡黄色或黄色沉淀,而Ag3PO4可溶于稀硝酸,故检验Br-、I-时,先加AgNO3溶液,再加稀硝酸防止P的干扰,反应离子方程式为Ag++Br-AgBr↓(淡黄色),I-+Ag+AgI↓(黄色)。3.某溶液中含有的溶质是FeBr2、FeI2,若先向该溶液中通入一定量的氯气,再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为红色,则下列叙述正确的是()①原溶液中的Br-一定被氧化;②通入氯气之后原溶液中的Fe2+一定有部分或全部被氧化;③不能确定通入氯气后的溶液中是否存在Br-;④若取少量所得溶液,再加入CCl4溶液充分振荡,静置、分液,向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液,只产生白色沉淀,说明原溶液中的I-、Fe2+、Br-均被完全氧化。A.①②③B.②③④C.①③④D.①②③④【解析】选B。经过分析,先反应的离子是碘离子,其次是二价铁离子,最后是溴离子。加硫氰化钾溶液后变为红色,证明已经有三价铁离子生成,所以碘离子已经反应完,而二价铁离子和溴离子不能确定。【方法规律】向FeBr2、FeI2混合溶液中通入氯气,由于还原性:I-Fe2+Br-Cl-,I-、Fe2+、Br-均能被氯气氧化,遵循氧化还原反应的先后规律,先是I-被氧化,再是Fe2+被氧化,后是Br-被氧化。4.(2019·成都模拟)已知KMnO4在常温下与浓盐酸反应生成Cl2,如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2的简易装置,下列叙述不正确的是()A.在试管①中盛有饱和食盐水,用试管②收集Cl2B.用试管①收集Cl2,试管②可防止NaOH溶液倒吸入试管①中C.③用于吸收多余的Cl2,防止污染环境D.用该装置收集到的Cl2中会混有HCl气体和水蒸气-7-【解析】选A。根据导管的进出长短可知试管①用于收集Cl2,试管②用于防止NaOH溶液倒吸入①中,NaOH溶液吸收多余的Cl2,防止污染环境,①中收集到的Cl2不纯,混有HCl和水蒸气。二、非选择题5.为了更深刻地认识卤素的性质,某化学小组对卤素及其化合物的制备和性质进行如下探究实验,根据实验回答问题。[实验一]氯气的制取(1)该小组拟用如图实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并完成与金属铁的反应(夹持仪器略去,下同)。每个虚线框表示一个单元装置,请用文字描述将下列装置的错误之处改正。____________________________________