1、专题2 从海水中获得的化学物质第一单元氯、溴、碘及其化合物第1讲氯、溴、碘及其化合物课时训练 练知能、提成绩 限时测评 (时间:40分钟)测控导航表考点易中氯水及含氯化合物2,8,912氯气的制法与性质1,4,5,6,1014综合3,711,13基础过关1.(2013河北衡水中学调研)化学物质的泄漏给居民生活和环境造成严重污染。下列有关说法正确的是(C)A.液氨是纯净物,而氯水是电解质,漂白粉是混合物 B.氯气可用作消毒剂和漂白剂,是因为氯气分子具有强氧化性 C.随着化合价的升高,氯的含氧酸的酸性逐渐增强 D.双氧水被称为绿色氧化剂,是因为其还原产物为 O2,对环境没有污染 解析:氯水是混合物
2、,不属于电解质,A错误;氯气可用作消毒剂和漂白剂,是因为氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性,B错误;双氧水被称为绿色氧化剂,是因为其还原产物为 H2O,对环境没有污染,D错误。2.(2014淄博模拟)下列对氯及其化合物的说法正确的是(C)A.过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁B.用pH试纸测得氯水的pH=4C.溴化钠溶液中加入少量新制氯水振荡,再加入少量四氯化碳振荡,静置后,上层颜色变浅,下层颜色变橙红色D.由Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO可推出Ca(ClO)2+SO2+H2OCaSO3+2HClO解析:Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3,其生成物与Fe的量无关,A项
3、错误;氯水中有漂白性的HClO,可漂白pH试纸,B项错误;NaBr与氯水中的Cl2反应:2NaBr+Cl22NaCl+Br2,Br2被CCl4萃取,故有上层颜色变浅,下层颜色变为橙红色,C项正确;D项中的CaSO3会被HClO氧化为CaSO4,错误。3.(2013福州三中模拟)从海带中提取碘的实验过程中,涉及下列操作,其中正确的是(D)解析:A项,灼烧固体应在坩埚中;B项,过滤需要用玻璃棒引流;C项,碘的苯溶液密度比水小,应从分液漏斗上口倒出。4.NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(如图)。下列说法正确的是(B)A.25 ,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大B.石灰乳与Cl2
4、的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运,所以Cl2不与铁反应D.如图所示转化反应都是氧化还原反应解析:25 ,NaHCO3比Na2CO3溶解度小,A错;石灰乳与Cl2反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,反应中Cl2中Cl元素化合价既升高,又降低,故Cl2既是氧化剂,又是还原剂,B项正确;铁在一定条件下能与Cl2反应,C错;NaCl+H2O+NH3+CO2NaHCO3+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2,这两个反应都不是氧化还原反应,D错。5.(2013莆田模拟)某化学小组用如图所示装置验证卤素
5、单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是(B)A.E处棉花球变成黄色,说明Cl2的氧化性比Br2强B.F处棉花球变成蓝色,说明Br2的氧化性比I2强C.E处发生反应的离子方程式为:Cl2+2Br-2Cl-+Br2D.G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为:2OH-+Cl2ClO-+Cl-+H2O解析:Cl2与NaBr反应:Cl2+2Br-2Cl-+Br2,故A、C项正确;氯气和溴蒸气都能与KI反应生成碘单质,故F处棉花球变成蓝色,不能说明溴的氧化性比碘的强,B项错误;Cl2与NaOH反应,其离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O,D项正确。6.(2014湖南十二校联考)已
6、知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2,若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并试验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是(D)A.仅B.仅C.仅D.解析:中Cl2和HCl均会与NaOH反应,中导管反了,应长进短出,中的试管无出气口,容易造成安全事故。7.(2013宁德质检)下列现象或事实能用同一原理解释的是(C)A.浓硫酸、浓盐酸暴露在空气中浓度降低B.氯水、活性炭使红墨水褪色C.苯、四氯化碳加入溴水中,振荡、静置,水层颜色变浅D.漂白粉、亚硫酸钠长期暴露在空气中变质解析:浓硫酸具有吸水性,容易吸收空气中的水蒸气,暴露在空气中其浓度降低,浓盐酸具有挥发性,容
7、易挥发出HCl,暴露在空气中其浓度减小,两者原理不同,A错;氯水中HClO具有漂白性,活性炭具有吸附性,两者均能使红墨水褪色,但原理不同,B错;苯、四氯化碳加入溴水中,能萃取出溴水中的溴,水层颜色变浅,两者原理相同,C对;漂白粉在空气中变质发生复分解反应:Ca(ClO)2+H2O+CO2CaCO3+2HClO,Na2SO3在空气中变质发生氧化还原反应:2Na2SO3+O22Na2SO4,两者原理不同,D错。8.(2013安徽黄山质检)下列反应中氯元素被氧化的是(A)A.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2B.2HCl+Ca(OH)2CaCl2+2H2OC.5Cl2+I2+6H2
8、O10HCl+2HIO3D.2KClO32KCl+3O2解析:A项中氯元素从-1价转变为0价,发生氧化反应;B项中氯元素价态没变;C、D两项中氯元素化合价降低,被还原。9.(2013泉州四校质检)饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液方法之一。某同学运用这一方法,尝试制取HClO溶液并进行了如下定性实验:在试管中加入过量的块状碳酸钙,再加入约20 mL饱和氯水,充分反应,有少量气泡产生,溶液的黄绿色褪去;过滤,将滤液滴在有色布条上,发现其漂白性更强;为了确定反应产物,将滤液分为三份,分别进行以下实验:第一份与石灰水混合,立即产生大量白色沉淀;第二份与稀盐酸混合,立刻产生大量气泡;第三份
9、加热,看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。经检测,上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。(1)试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因: 。(2)试根据所学知识推测,在的滤液中含有的溶质,除了溶解的极少量氯气外,还含有的其他溶质为(写化学式) 。(3)写出步骤中第一份及第二份滤液发生反应的离子方程式,第一份: 。第二份: 。解析:饱和氯水中存在:Cl2+H2OHCl+HClO的平衡体系,加入过量CaCO3后,可发生2CaCO3+2HClCa(HCO3)2+CaCl2,CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O,使HCl浓度减小,平衡右移,Cl2浓度减小,溶液黄绿色褪去,HClO
10、浓度增大,溶液的漂白性增强。由于滤液中含有HClO、CaCl2、Ca(HCO3)2等成分,Ca(HCO3)2与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀,与HCl反应产生CO2气体;Ca(HCO3)2受热分解生成CaCO3沉淀和CO2气体。答案:(1)由于饱和氯水中存在:Cl2+H2OHCl+HClO,加入CaCO3后,2CaCO3+2HClCa(HCO3)2+CaCl2、CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O,c(HCl)降低,使平衡右移,HClO的浓度增大(2)CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO(3)Ca2+HC+OH-CaCO3+H2OHC+H+CO2+H2O10.(2014烟台
11、模拟)二氧化锰与浓盐酸混合加热得到氯气,如图是制取并探究氯气化学性质的装置图。(1)圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为 。(2)若要得到干燥纯净的气体,B、C中应分别盛放的试剂为、。(3)E中若装有FeCl2溶液,反应的离子方程式为,E中若装有淀粉碘化钾溶液,能观察到的实验现象是 。(4)实验中发现:浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气,稀盐酸与MnO2混合加热不生成氯气。针对上述现象某化学兴趣小组对“影响氯气生成的原因”进行了讨论,并设计了以下实验方案:a.稀盐酸滴入MnO2中,然后通入HCl气体加热b.稀盐酸滴入MnO2中,然后加入NaCl固体加热c.稀盐酸滴入MnO2中,然后加入浓硫酸加热d.
12、MnO2与NaCl的浓溶液混合加热e.浓硫酸与NaCl固体、MnO2固体共热实验b的目的是 。实验c的目的是 。实验现象:a、c、e有黄绿色气体生成,b、d没有黄绿色气体生成。由此得出影响氯气生成的原因是 。解析:(1)MnO2与浓盐酸反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O。(2)用此方法制得的Cl2中含有HCl和水蒸气,分别用饱和食盐水和浓H2SO4除去。(3)Cl2与FeCl2溶液反应的离子方程式为2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-。Cl2将KI氧化为单质碘,单质碘使淀粉变蓝色。(4)对比a、b、c、d、e五个实验方案可以看出,五个实验中都有MnO2和Cl
13、-,只有a、c、e中有较高浓度的H+,这三个实验产生了Cl2,b、d中有较高浓度的Cl-,但无H+,没有产生Cl2,说明影响Cl2生成的原因是H+浓度的大小。实验b的目的是探究c(Cl-)对Cl2的生成反应的影响,实验c的目的是探究c(H+)对Cl2的生成反应的影响。答案:(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O(2)饱和食盐水浓硫酸(3)2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-溶液变蓝(4)探究Cl-浓度对Cl2的生成反应的影响探究H+浓度对Cl2的生成反应的影响c(H+)对反应的影响能力提升11.(2013福州质检)鉴别NaCl、NaBr、NaI溶液可以选用的试剂是(C)碘水、
14、淀粉溶液氯水、CCl4溴水、苯硝酸、AgNO3 溶液氯水、苯氯水、己烯A.B.C.D.解析:氯水中的Cl2分别与NaBr、NaI反应:2NaBr+Cl22NaCl+Br2,2NaI+Cl22NaCl+I2,均可被CCl4萃取,通过观察CCl4中颜色的不同可鉴别,正确;Cl-、Br-、I-分别与Ag+反应,产生白色沉淀AgCl,浅黄色沉淀 AgBr,黄色沉淀AgI,且均不溶于稀HNO3,可鉴别,正确;同类似,可鉴别,正确。12.(2014合肥质检)已知电离平衡常数:H2CO3HClOHC,氧化性:HClOCl2Br2Fe3+I2。下列有关离子反应或离子方程式的叙述中,正确的是(A)A.能使pH试
15、纸显深红色的溶液中:Fe3+、Cl-、Ba2+、Br-能大量共存B.向溴水中加入适量氯化亚铁溶液能使溴水变成无色C.向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子反应方程式:2ClO-+CO2+H2O2HClO+CD.向FeI2溶液中滴加少量氯水,反应的离子方程式为:2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-解析:能使pH试纸显深红色的溶液为强酸性溶液,Fe3+、Cl-、Ba2+、Br-能大量共存,A项正确;根据氧化性:Br2Fe3+,溴水中加入适量FeCl2溶液,得到FeCl3和FeBr3的混合溶液,溶液显黄色,B项错误;根据酸性:H2CO3HClOHC,C项错误;根据氧化性Fe3+I2,可知还原性:I-
16、Fe2+,FeI2溶液中加入少量氯水,I-先被氧化,离子反应为2I-+Cl22Cl-+I2,D项错误。13.(2013福州一中模拟)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:已知:NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO23H2O。纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。160 gL-1NaOH溶液是指160 g NaOH固体溶于水所得溶液的体积为1 L。(1)160 gL-1NaOH溶液的物质的量浓度为 。(2)发生器中鼓入空气的作用可能是(填序号)
17、。a.将SO2氧化成SO3,增强酸性b.稀释ClO2以防止爆炸c.将NaClO3氧化成ClO2(3)从“母液”中可回收的主要物质是。(4)吸收塔内的反应的化学方程式为 ,吸收塔的温度不能超过20 ,其目的是 。(5)在碱性溶液中NaClO2比较稳定,所以吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量的简单实验方法是 。(6)吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外,还可以选择的还原剂是(填序号)。a.Na2O2b.Na2Sc.FeCl2(7)从吸收塔出来的溶液中得到NaClO23H2O粗晶体的实验操作依次是(填序号)。a.蒸馏b.蒸发浓缩c.灼烧d
18、.过滤e.冷却结晶解析:(1)160 gL-1 NaOH溶液表示1 L氢氧化钠溶液含有160 g NaOH。令溶液体积为1 L,则160 g NaOH的物质的量为=4 mol。所以c(NaOH)=4 molL-1。(2)由信息可知,纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。发生器中鼓入空气的作用应是稀释ClO2以防止爆炸。(4)根据流程信息可知,吸收塔内生成NaClO2,所以一定有ClO2NaClO2,化合价降低,被还原;则H2O2必定被氧化,有氧气产生,反应方程式为2NaOH+2ClO2+H2O22NaClO2+2H2O+O2。H2O2不稳定,温度过高,容易分解,吸收塔
19、的温度不能超过20 ,其目的是防止H2O2分解。(5)NaOH过量则溶液呈碱性,但考虑到该溶液有强氧化性,选择指示剂或pH试纸检验会遇到氧化褪色问题,故生产中主要是用pH计连续测定溶液的pH。(6)还原性太强,会将ClO2还原为更低价态产物,影响NaClO2生产,同时为方便后续分离提纯,加入试剂不能干扰后续生产。Na2O2溶于水相当于H2O2。Na2S、FeCl2还原性较强,生成物与NaClO2分离比较困难。(7)从溶液中得到含结晶水的晶体,只能采取蒸发浓缩、冷却结晶方法,通过过滤得到粗晶体。所以操作顺序为bed。得到的粗晶体经过重结晶可得到纯度更高的晶体。答案:(1)4 molL-1(2)b
20、(3)Na2SO4(4)2NaOH+2ClO2+H2O22NaClO2+2H2O+O2防止H2O2分解(5)用pH计连续测定吸收塔内溶液的pH(6)a(7)bed14.(2014山东威海模拟)某研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气,化学方程式为Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO42CaSO4+2Cl2+2H2O他们设计下图所示装置制取氯气并验证其性质。试回答:(1)该实验中A部分的装置是(填写装置的序号)。(2)请你帮助他们设计一个实验,证明洗气瓶C中的Na2SO3已被氧化(简述实验步骤): 。(3)写出在D装置中发生反应的离子方程式: 。(4)该实验存在明显的缺陷
21、,请你提出改进的方法: 。解析:(1)由化学方程式可知漂白粉与硫酸反应制氯气的装置为固液加热装置,所以选b。(2)验证亚硫酸钠已被氧化,即检验其氧化产物S,所以用盐酸酸化的氯化钡来检验,步骤如下:取溶液少许置于洁净的试管中,向其中滴加稀盐酸至不再产生气体为止,再向其中滴入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则证明亚硫酸钠被氧化。(3)D中发生的反应是氯气与碳酸氢钠溶液的反应:首先氯气与水反应,所得产物再与碳酸氢根离子反应,反应的离子方程式为Cl2+H2OH+Cl-+HClO,H+HCCO2+H2O。(4)有毒气体的制备最后要有尾气处理装置,所以该实验明显的缺陷是没有尾气处理装置,改进方法:将尾气通入NaOH溶液中。答案:(1)b(2)取溶液少许置于洁净的试管中,向其中滴加稀盐酸至不再产生气体,再向其中滴入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则证明亚硫酸钠被氧化(3)Cl2+H2OH+Cl-+HClO, H+HCCO2+H2O(4)将尾气通入NaOH溶液中
