1、考点规范练11富集在海水中的元素氯、海水资源利用(时间:45分钟满分:100分)考点规范练第22页一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2016陕西汉中模拟)今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水,浓度均为0.1 molL-1。如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体m mol,在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体m mol,丙瓶不变。片刻后甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度大小关系是(设溶液体积不变)()A.甲=乙丙B.丙乙=甲C.甲丙乙D.乙丙甲答案:C解析:氯水中存在平衡:Cl2+H2OHCl+HClO,加入NaHCO3,由于酸性HClH
2、2CO3HClOHC,所以甲瓶中NaHCO3和HCl反应而不和HClO反应,平衡向右移动,HClO浓度增大。又因Cl2、HClO具有强氧化性,可将NaHSO3氧化,从而使乙瓶中HClO浓度降低。2.(2016河北冀州中学检测)某无色气体,可能含HCl、CO2、HI、SO2中的一种或几种,将其通入氯水中,得到无色透明溶液。把溶液分成两份,向一份溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀;另一份溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,也有白色沉淀生成。对于原无色气体推断一定正确的是()A.一定存在HClB.一定存在SO2C.肯定没有CO2D.不能肯定是否含有HI答案:B解析:根据混合气体通入氯水
3、中,得到无色透明溶液,可知原气体中一定不存在HI。然后将所得溶液分成两份,一份溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀,该白色沉淀为BaSO4,则原气体中一定含有SO2,二氧化硫被氯水氧化成硫酸;另一份溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,也有白色沉淀生成,该白色沉淀为AgCl,由于气体通入氯水,引入了氯离子,无法确定原气体中是否含有HCl。3.(2016安徽宿州模拟)将一定量氯气通入溴化亚铁溶液后,再加入四氯化碳,振荡,静置,整个过程中肯定能观察到的现象是()A.水层显棕黄色B.水层无色C.四氯化碳层显红棕色D.四氯化碳层无色答案:A解析:由于Fe2+的还原性比Br-强,所以当通入Cl
4、2时,Fe2+首先被氧化为Fe3+,所以水层一定显棕黄色。4.(2016上海化学,改编)已知:S+I2+H2OS+2I-+2H+。某溶液中可能含有Na+、N、Fe2+、K+、I-、S、S,且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是()A.肯定不含I-B.肯定含SC.肯定含有SD.肯定含有N导学号16980293答案:C解析:溶液无色,则该溶液不含Fe2+;向溶液中加入少量溴水,溶液仍呈无色,则溶液中一定存在S;根据方程式S+I2+H2OS+2I-+2H+可知,还原性SI-,当溶液中同时存在S和I-时,S先被氧化,由于溴水少量,故无法判断溶
5、液中是否存在I-;溶液中所有离子物质的量浓度相等,无论是Na+、N还是K+,均只带有一个单位正电荷,而S带两个单位负电荷,若同时存在S、S,则电荷无法守恒,故溶液中必定不存在S;综上所述,溶液中一定存在S,一定不存在S和Fe2+,可能存在I-,Na+、N、K+中可能存在两种或三种。5.(2016山东临沂二模)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 NaClB.将溶液蒸干并灼烧,得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4C.向溶液中滴加淀粉-KI溶液,溶液变蓝,
6、则氯气一定过量D.若通入氯气的体积为22.4 L(标准状况),反应的离子方程式为2I-+Cl2I2+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正确;向溶液中滴加淀粉KI溶液,溶液变蓝,说明有碘生成,氯气可能只与部分NaI反应,C错误;D项,反应的离子方程式为2I-+Cl2I2+2Cl-和2Br-+Cl2Br2+2Cl-,错误。6.(2015北京理综)某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中,不合理的是(
7、已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)()A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2OB.该消毒液的pH约为12:ClO-+H2OHClO+OH-C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:2H+Cl-+ClO-Cl2+H2OD.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH+ClO-HClO+CH3COO-导学号16980294答案:B解析:A项,氢氧化钠溶液吸收氯气生成次氯酸钠、氯化钠和水,即可制得消毒液,A正确;B项,由于饱和次氯酸钠溶液的pH=11,如果消毒液的pH=12,这是由于氢氧化钠电离出氢氧根离子,导致氢氧
8、根浓度增大,B错误;C项,次氯酸钠具有强氧化性,在酸性条件下,能把氯离子氧化为氯气,C正确;D项,次氯酸的漂白性强于次氯酸钠,因此消毒液中加白醋生成次氯酸后,可增强漂白作用,D正确。7.(2016山西运城模拟)Cl2有毒,常用于自来水和游泳池的消毒杀菌。已知硫氰的化学性质与Cl2的类似,被称为“拟卤素”,如(SCN)2+2NaOHNaSCN+NaSCNO+H2O,阴离子的还原性顺序为I-SCN-Br-Cl-。下列说法中不正确的是()A.若Cl2、(SCN)2发生泄漏,均可喷洒石灰水进行处理B.KSCN可以与FeCl3溶液反应C.Cl2与KSCN溶液发生反应的离子方程式为Cl2+2SCN-(SC
9、N)2+2Cl-D.(SCN)2可以与KBr溶液发生反应:(SCN)2+2KBr2KSCN+Br2答案:D解析:可将(SCN)2看做氧化性介于Br2和I2之间的一种特殊的卤素单质,再进行分析。A项,(SCN)2可与NaOH溶液反应,类推可知(SCN)2也能与石灰水反应;B项,KSCN可以与FeCl3溶液发生显色反应Fe3+3SCN-Fe(SCN)3使溶液变成红色;C项,SCN-的还原性强于Cl-的,则Cl2的氧化性强于(SCN)2,Cl2与KSCN溶液发生反应Cl2+2KSCN(SCN)2+2KCl;D项,SCN-的还原性强于Br-,(SCN)2与KBr溶液不能发生反应。8.一氯化碘(ICl)
10、、三氯化碘(ICl3)是卤素互化物,它们的性质与卤素单质相似,如:2ICl+2ZnZnI2+ZnCl2。以下判断正确的是()A.ICl3与水反应的产物为HI和HClOB.ICl3与KI反应时,氯元素被还原C.ICl与冷NaOH溶液反应的离子方程式为ICl+2OH-IO-+Cl-+H2OD.ICl与水的反应属于氧化还原反应答案:C解析:ICl3中I元素为+3价,Cl元素为-1价,当ICl3与水反应时,I3+与水电离出的OH-结合形成HIO2,Cl-与水电离出的H+结合形成HCl,A项错误;ICl3与KI反应时,ICl3中的+3价碘元素被还原,B项错误; ICl中I元素为+1价,Cl元素为-1价,
11、则ICl与NaOH溶液反应的离子方程式为ICl+2OH-IO-+Cl-+H2O,C项正确;ICl与水反应的化学方程式为ICl+H2OHIO+HCl,反应中没有化合价的变化,不属于氧化还原反应,D项错误。9.(2016上海化学,17)某铁的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112 mL Cl2,恰好将Fe2+完全氧化。x值为()A.0.80B.0.85C.0.90D.0.93答案:A解析:1.52 g铁的氧化物(FexO)中n(FexO)= mol、n(Fe)=x mol、n(O)= mol;n(Cl2)=0.005 mol,通入氯气反应后,铁元素的化合价全
12、部变为+3价,所以FexO中元素正化合价的总数=3x-20.005;负化合价总数=-2;依据化合物中元素正、负化合价代数和为0,可知23x-20.005,解得x=0.80,A选项正确。10.(2016辽宁鞍山模拟)工业上把Cl2通入冷NaOH溶液中制得漂白液(主要成分为NaClO)。某化学小组在一定温度下将氯气缓缓通入NaOH溶液中,模拟实验得到ClO-、Cl等离子的物质的量n(mol)与反应时间t(min)的关系曲线。下列说法错误的是()A.参加反应所需NaOH与氯气的物质的量之比一定为21B.a点时溶液中n(NaCl)n(NaClO3)n(NaClO)=611C.t2t4时ClO-的物质的
13、量下降的原因可能是3ClO-2Cl-+ClD.使用漂白液时,为了增强漂白效果,可以向漂白液中加入浓盐酸导学号16980295答案:D解析:根据NaCl、NaClO、NaClO3可知,Na+和Cl-的物质的量之比为11,则参加反应所需NaOH与Cl2的物质的量之比一定为21,A正确;a点含有溶质NaCl、NaClO、NaClO3,其中c(ClO-)=c(Cl),发生反应:4Cl2+8NaOH6NaCl+NaClO+NaClO3+4H2O,则溶液中n(NaCl)n(NaClO3)n(NaClO)=611,B正确;由图可知,t2t4时Cl浓度增大,ClO-浓度减小,结合电子转移守恒,可能是ClO-发
14、生歧化反应:3ClO-2Cl-+Cl,C正确;使用漂白液时,漂白液与酸反应生成具有漂白性的次氯酸,则增强漂白能力,因此增强漂白效果应加入酸,但加入浓盐酸时次氯酸与浓盐酸反应生成氯气,D错误。二、非选择题(本题共3小题,共50分)11.(16分)溴主要以Br-形式存在于海水中,海水呈弱碱性。工业上制备Br2的操作步骤为:一定条件下,将Cl2通入浓缩的海水中,生成Br2;利用热空气将Br2吹出,并用浓Na2CO3溶液吸收,生成NaBr、NaBrO3等;用硫酸酸化步骤得到的混合物。完成下列填空:(1)Cl2氧化Br-应在 (填“酸性”或“碱性”)条件下进行,目的是为了避免。(2)Br2可用热空气吹出
15、,其原因是。(3)写出步骤所发生反应的化学方程式。用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是。步骤的产品有时运输到目的地后再酸化,主要是因为。(4)为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2中。a.通入HBrb.加入Na2CO3溶液c.加入NaBr溶液d.加入Na2SO3溶液答案:(1)酸性Cl2发生歧化反应生成HClO和HCl(2)Br2易挥发(3)3H2SO4+5NaBr+NaBrO33Na2SO4+3Br2+3H2O溴酸能将氯离子氧化成氯气酸化后能生成溴,溴具有强氧化性(或易挥发、强腐蚀性)(4)ac解析:(1)Cl2和Br2都能与NaOH反应生成盐和水,故氯气氧化Br-应在酸性条件下进行。
16、(2)溴具有极强的挥发性,利用热空气就能将海水中的溴带出。(3)在酸性条件下,NaBrO3将NaBr氧化为Br2;NaBrO3具有强氧化性,盐酸具有还原性,用盐酸酸化会使得制备的溴中含有氯气;溴具有强腐蚀性和挥发性,而NaBr和NaBrO3稳定性强。(4)HBr、NaBr都能与Cl2反应生成Br2,但加入NaBr溶液后会引入杂质水;Cl2和Br2都能被Na2CO3吸收,都能被Na2SO3还原。12.(2016河南中原名校仿真模拟联考)(16分)NaCl是价廉且应用广泛的化工原料,例如NaCl可应用于纯碱工业、氯碱工业、氯酸钾工业、肥皂工业等。(1)19世纪60年代氨碱法是纯碱工业广泛使用的方法
17、,20世纪20年代以后被联合制碱法逐渐取代。请写出以NaCl为原料利用氨碱法生产纯碱的化学方程式。在联合制碱法中,纯碱工厂与工厂进行联合生产,以方便获得原料。在联合制碱法中循环使用,而在氨碱法中循环使用率不高的物质是。(2)氯酸钾是重要的化工业产品,在火柴、炸药、雷管、焰火等制造中有重要应用,工业中首先通过电解热食盐水制得氯酸钠,再加入一定量的氯化钾即可得到氯酸钾沉淀。在火柴、炸药、雷管、焰火的制造过程中大量使用氯酸钾,主要应用氯酸钾的性。请写出电解食盐水生产氯酸钠的化学方程式:。(3)在肥皂的工业生产过程中,也要使用NaCl,其目的是。答案:(1)NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3
18、+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O合成氨NH3、CO2CO2、NaCl(2)强氧化(填“氧化”也可)NaCl+3H2ONaClO3+3H2(3)有利于肥皂的析出解析:(1)联合制碱法是向饱和的氯化钠溶液中,先通入氨气后通入过量的二氧化碳,根据溶解度之间的差异得到碳酸氢钠沉淀,碳酸氢钠灼烧分解得到碳酸钠。合成氨工业中得到氨气和二氧化碳,因此采用联合生产法。(2)氯酸钾具有强氧化性,在很多反应中作氧化剂。电解氯化钠溶液控制条件可以得到氯酸钠和氢气,该过程中要控制好温度且不再需要离子交换膜,化学方程式为NaCl+3H2ONaClO3+3H2,皂化反应结束后,加入食盐有利于肥皂的
19、析出,该过程称为盐析。13.(2015重庆理综,9)(18分)ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。图1图2(1)仪器D的名称是。安装F中导管时,应选用图2中的。(2)打开B的活塞,A中发生反应:2NaClO3+4HCl2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O,为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜(填“快”或“慢”)。(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是。(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成
20、NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为。在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是。(5)已吸收ClO2气体的稳定剂和稳定剂,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是,原因是。图3导学号16980296答案:(1)锥形瓶b(2)慢(3)吸收Cl2(4)4H+5ClCl-+4ClO2+2H2O验证是否有ClO2生成(5)稳定剂稳定剂可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度解析:(1)仪器D为锥形瓶;将气体通入到淀粉KI溶液中,导管需要“长进短出”,“短进长出”会导致溶液被排出,故选用b装置。(2)为使ClO2被D中稳定剂充分吸收,缓慢滴加盐酸,如果产生ClO2速率过快,则吸收效率较低。(3)F中淀粉KI溶液颜色不变,说明没有Cl2进入F中,则装置C的作用是吸收氯气。(4)根据题中给出的反应物和生成物,可以写出离子方程式:4H+5ClCl-+4ClO2+2H2O。若在D中ClO2被稳定剂吸收则有NaClO2生成,滴入盐酸则重新生成ClO2;会进入F溶液中使其变色,故装置F的作用是验证是否有ClO2生成。(5)稳定剂加酸后释放ClO2的速率比较平稳且时间较长,能够长时间保持所需浓度。