2024年江苏高考化学一轮复习 第10讲 氯气 卤素 课时练(含解析)
展开第10讲 氯气 卤素
氯气及氯气的实验室制备
1. (2021·无锡一模改编) 少量氯气通入自来水中杀菌消毒的原理:Cl2+H2OHCl+HClO。下列有关说法正确的是( )
A. 中子数为10的氧原子8O
B. HCl为分子晶体
C. NaClO的电子式为Na
D. Cl-的结构示意图为
2. (2021·江苏卷)反应Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是( )
A. Cl2是极性分子
B. NaOH的电子式为NaH
C. NaClO既含离子键又含共价键
D. Cl-与Na+具有相同的电子层结构
3. (2022·徐州打靶卷)漂白粉加水浸泡时发生反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO。下列说法正确的是( )
A. 该反应属于氧化还原反应
B. 漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2
C. CO2属于电解质
D. 酸性比较:H2CO3>HClO
4. 下列氯化物中,既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金属和盐酸反应制得的是( )
A. CuCl2 B. FeCl2
C. FeCl3 D. AlCl3
5. (2022·苏州期末改编)在给定条件下,下列物质间所示的转化不能实现的是( )
A. Cl2(g)NaClO3(aq)
B. ClO-ClO
C. KBr(aq)Br2(aq)
D. Cl2NaClO(aq)
6. (2022·南通四模) NaClO是家用消毒液的有效成分,可通过Cl2与NaOH反应制得。NaClO溶液能与CO2反应生成HClO。下列说法正确的是( )
A. 新制氯水需存放在带玻璃塞的棕色试剂瓶中
B. 可用广泛pH试纸测定新制氯水的pH
C. NaClO与CO2反应的离子方程式为
NaClO+CO2+H2O===HClO+Na++HCO
D. 使用NaClO消毒时,可用盐酸酸化
7. (2021·苏锡常镇一模改编)下列有关氯气的说法不正确的是( )
A. Cl2是由共价键构成的非极性分子
B. 50 mL 12 mol/L浓盐酸与足量MnO2共热反应,可生成Cl2 0.15 mol
C. 利用湿润的淀粉-KI试纸可检验Cl2
D. 工业上可用电解饱和食盐水制得Cl2
8. (2022·江苏模拟)下列离子方程式书写正确的是( )
A. 漂白粉露置在空气中失效:
2ClO-+CO2+H2O===2HClO+CO
B. NaClO溶液是碱性的原因:
ClO-+H2OHClO+OH-
C. 酸化NaClO3和NaCl的混合溶液:
5Cl-+ClO+3H2O===3Cl2↑+6OH-
D. Cl2与热的NaOH溶液反应制取NaClO3:
2Cl2+6OH-3Cl-+ClO+3H2O
9. (2021·南京、盐城二模) 氯及其化合物在生产、生活中有广泛应用。下列物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A. Cl2能溶于水,可用于工业制盐酸
B. HCl水溶液显酸性,可用于除铁锈
C. HClO不稳定,可用作棉、麻的漂白剂
D. FeCl3酸性溶液,可用于蚀刻印刷电路板
10. (2022·江苏百校大联考改编)下列有关物质和反应的叙述正确的是( )
A. 用Na2SO3溶液吸收少量Cl2的离子方程式:3SO+Cl2+H2O===2HSO+2Cl-+SO
B. 为了增强KMnO4溶液的氧化性,可选用浓盐酸进行酸化
C. HCl的电子式:H+[]-
D. 50 mL 12 mol/L浓盐酸与足量MnO2共热反应,可生成Cl2 0.15 mol
11. 下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是( )
甲 乙 丙 丁
A. 用甲装置制取氯气
B. 用乙装置除去氯气中的少量氯化氢
C. 用丙装置分离二氧化锰和氯化锰溶液
D. 用丁装置蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
12. (2021·苏锡常镇一模) 自来水厂一种预防和处理Cl2泄漏的方法如图所示。下列有关说法不正确的是 ( )
A. Cl2和水反应的离子方程式:
H2O+Cl2Cl-+HClO+H+
B. 铁屑的作用是将FeCl3还原为FeCl2
C. 吸收漏氯的离子方程式:
2Fe2++Cl2===2Cl-+2Fe3+
D. 铁屑耗尽时溶液中可能大量存在:
Fe2+、Fe3+、ClO-、Cl-
13. (2022·海门二诊)氯化法制取FeCl3流程:以废铁屑和氯气为原料,在立式反应炉里反应,生成的氯化铁蒸气和尾气由炉的顶部排出,进入捕集器冷凝为固体结晶,实验室模拟该方法的装置如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 装置Ⅰ反应的离子方程式为:
MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
B. 装置Ⅱ洗气瓶中加入饱和氯化钠溶液除去Cl2中的少量HCl
C. 装置Ⅳ洗气瓶中盛放的液体为浓盐酸
D. 装置Ⅴ的作用是收集FeCl3
14. (2021·南京、盐城一模) 用久置于空气中的生石灰[主要成分为CaO,还含有Ca(OH)2和CaCO3]制取KClO3的流程如下。下列有关说法不正确的是( )
A. “打浆”的目的是提高“氯化”时的反应速率
B. “氯化”中主要发生的化学反应:
6Cl2+6Ca(OH)2Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O
C. “过滤”后滤液中存在的阳离子有Ca2+、H+
D. “转化”时发生的化学反应属于氧化还原反应
15. (2020·全国甲卷)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,探究其氧化还原性质。回答下列问题:
(1) 盛放MnO2粉末的仪器名称是________,a中的试剂为________。
(2) b中采用的加热方式是____________,c中化学反应的离子方程式是__________________________________________________,采用冰水浴冷却的目的是____________________________________________。
(3) d的作用是_____________________________。
(4) 反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶,________,____________________,干燥,得到KClO3晶体。
(5) 取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色,加入CCl4振荡,静置后CCl4层显________色。可知该条件下KClO3的氧化能力________NaClO(填“大于”或“小于”)。
含氯化合物之间的转化
1. (2022·江苏模拟)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )
A. NaClO溶液显碱性,可用于杀菌、消毒
B. 漂白粉具有强氧化性,可用于生活用水的消毒
C. 次氯酸具有弱酸性,可用作有色物质的漂白剂
D. Cl2易液化,可用于制取漂白液
2. (2022·无锡期中)对于反应:ClO2+Mn2+―→MnO2↓+Cl-(部分反应物和产物省略、未配平),下列说法正确的是( )
A. 理论上处理含1 mol Mn2+的污水,需要8.96 L ClO2
B. 该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶5
C. 工业上可用更为廉价的Cl2来代替ClO2去除Mn2+的效率更高
D. 利用该原理处理含Mn2+的污水后溶液的pH升高
3. (2022·南师附中、天一中学、海安中学、海门中学四校联考改编)高效“绿色”消毒剂二氧化氯常温下为气体,实验室制备ClO2气体的反应为6NaClO2+NCl3+3H2O===6ClO2↑+NH3 ↑+3NaCl+3NaOH。下列有关说法正确的是( )
A. NH3的键角小于H2O的键角
B. NCl3中所有原子不能都满足8 电子结构
C. NCl3中心原子杂化方式为sp3
D. NaClO2和NaOH含有化学键类型不同
4. (2021·苏锡常镇二模)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,一种制备亚氯酸钠的流程如下。下列说法正确的是( )
A. 反应①阶段,参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为1∶2
B. 若通过原电池反应来实现①,负极的电极反应式:ClO+e-+2H+===ClO2+H2O
C. 反应②中的H2O2,可用NaClO4代替
D. 为防止反应②中有NaClO3生成,投料时加入的H2O2应过量
5. (2022·江苏学科基地二联)某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。实验室制取亚氯酸钠的装置如图所示:
已知:ClO2浓度过高时易发生分解。
(1) 装置A中工业上常用H2C2O4代替Na2SO3来制备ClO2,反应的化学方程式为2NaClO3+H2C2O4===Na2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O,相比较而言,用H2C2O4制备ClO2,其优点为__________________________________。
(2) 装置C用于制备亚氯酸钠(NaClO2),装置C中发生的离子方程式为________________________。装置C中反应为放热反应,在不改变反应物浓度和体积及搅拌速率的条件下,为了防止温度过高,实验中可采取的措施:缓慢滴加浓硫酸、____________________________________________。
(3) 设计验证装置C中生成的NaClO2(混有少量H2O2)具有氧化性的实验方案:取反应后装置C中的溶液,调节溶液呈中性,__________________________________________
(已知:酸性条件下,NaClO2将I-氧化为I2。实验中须使用的试剂:MnO2、稀硫酸溶液、淀粉碘化钾溶液)。
(4) 测定实验所得亚氯酸钠样品中的NaClO2含量(杂质不参与反应)的方法如下:准确称取4.500 g亚氯酸钠样品,加入1.00 mol/L稀硫酸至完全溶解,配制成100.00 mL溶液,取出10.00 mL溶液于锥形瓶中,先加入1.000 mol/L硫酸亚铁标准液30.00 mL,充分反应后,再用0.100 0 mol/L酸性K2Cr2O7溶液滴定至终点,消耗酸性K2Cr2O7溶液20.00 mL。过程中发生的反应如下:
NaClO2+4FeSO4+2H2SO4===NaCl+2H2O+2Fe2(SO4)3
6FeSO4+K2Cr2O7+7H2SO4===Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+K2SO4+7H2O
样品中NaClO2的质量分数为________(O—16,Na—23,Cl—35.5,结果保留2位小数)。
卤素 卤素离子的检验
1. (2022·扬州模拟)卤族元素包括F、Cl、Br、I等元素。下列说法正确的是( )
A. 电负性:F<Cl<Br<I
B. 键能:HF<HBr
C. 失电子能力:Cl-<Br-<I-
D. 键的极性:Cl—I<Br—I
2. (2022·江苏模拟)下列根据实验操作和现象所得出的结论不正确的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
向KBr溶液中加入少量苯,通入适量Cl2后充分振荡,有机层变为橙色
氧化性:Cl2>Br2
B
将氯水滴入淀粉碘化钾溶液中,溶液显蓝色
氧化性:Cl2>I2
C
向碘水中加入等体积苯,振荡后静置,下层接近无色,上层显紫红色
I2在苯中的溶解度大于其在水中的溶解度
D
某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含SO或Ag+
3. I-具有还原性,含碘食盐中的碘元素主要以KIO3的形式存在,I-、I2、IO在一定条件下可发生如图转化关系。下列说法不正确的是( )
A. 用淀粉碘化钾试纸和食醋可检验食盐是否加碘
B. 由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>IO>I2
C. 生产等量的碘,途径Ⅰ和途径Ⅱ转移电子数目之比为5∶2
D. 途径Ⅲ反应的离子方程式:
3Cl2+I-+3H2O===6Cl-+IO+6H+
4. (2022·海安期末)利用高分子吸附树脂吸附I2来提取卤水中的碘(以I-形式存在)的工艺流程如下。下列说法不正确的是( )
A. 经过步骤①~④所得溶液中I-物质的量浓度增大
B. 步骤②中Cl2不宜过量太多,以防止Cl2进一步氧化I2
C. 步骤④的作用是将吸附的碘还原而脱离高分子树脂
D. 步骤⑤的离子方程式:
ClO+6I-+3H2O===Cl-+3I2+6OH-
5. (2022·盐城期中) 工业上一种从海水中制备碘的方法:取净化除氯后的含碘海水,加入AgNO3溶液,富集得到AgI悬浊液,进而制得粗碘。从AgI悬浊液中回收I2的流程如图1所示。
图1 图2
下列有关说法正确的是( )
A. Fe粉与AgI悬浊液反应的离子方程式为
Fe+2Ag+===Ag+Fe2+
B. 可在含碘海水中直接通入Cl2制备粗碘
C. 如图2所示I2的晶胞中有14个I2分子
D. 流程中沉淀可进一步转化,实现AgNO3的循环使用
6. 写出下列反应的离子方程式。
(1) Br2与NaOH稀溶液反应:____________________________________。
(2) Br2与KOH浓溶液在加热条件下反应:__________________________________。
(3) Br2与Na2CO3溶液反应生成溴化钠、溴酸钠和一种无色无味气体的离子方程式:__________________________________。
(4) 溴化钠、溴酸钠在稀硫酸条件下生成Br2的离子方程式:____________________________________________________。
7. (2021·全国甲卷节选)(1) Cl2通入FeI2溶液中通入Cl2的过程中,若氧化产物只有一种,则反应的化学方程式为________________________;若反应物用量比=1.5时,则氧化产物为________。当>1.5,单质碘的收率会降低,原因是____________________________________________。
(2) 以NaIO3为原料制备I2的方法是:先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为__________________________________。
第10讲 氯气 卤素
氯气及氯气的实验室制备
1. B 【解析】 中子数为10的氧原子为8O,A错误;NaClO电子式应为Na+[]-,C错误;Cl-的最外层有8个电子,D错误。
2. C 【解析】 氯气分子结构对称,正负电荷中心重合,为非极性分子,A错误;NaOH为离子化合物,其电子式为Na+[H]-,B错误;NaClO含有钠离子和次氯酸根离子形成的离子键,含有O原子和Cl原子形成的共价键,C正确;Cl-核外有3层电子,Na+核外有2层电子,D错误。
3. D 【解析】 该反应没有元素化合价的变化,属于非氧化还原反应,A错误;漂白粉的主要成分为CaCl2、Ca(ClO)2,B错误;CO2本身不能电离,属于非电解质,C错误;反应Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO能发生,是因为碳酸的酸性大于次氯酸,D正确。
4. D
5. B 【解析】 氯气与氢氧化钠溶液在加热条件下反应生成NaClO3,A能实现;ClO-能被SO2还原为Cl-,B不能实现;常温下,高锰酸钾和盐酸反应生成氯气,溴离子的还原性大于氯离子,故酸性高锰酸钾能将KBr氧化为Br2,C能实现;Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O,D能实现。
6. A 【解析】 氯水中的次氯酸见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中,并置于阴凉处,A正确;新制氯水具有漂白性,能漂白pH试纸,所以不能用广泛pH试纸测新制氯水的pH,B错误;酸性:H2CO3>HClO>HCO,NaClO与CO2反应生成次氯酸和碳酸氢钠,正确的离子方程式:ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO,C错误;NaClO与盐酸反应生成有毒的氯气,故不能用盐酸酸化,D错误。
7. B 【解析】 50 mL 12 mol/L浓盐酸中HCl的物质的量为0.6 mol,随着反应进行,盐酸浓度减小,反应停止,得到Cl2的物质的量小于0.15 mol,B错误。
8. B 【解析】 漂白粉在空气中会生成HClO和CaCO3沉淀,HClO见光分解而失效,A错误;酸化的溶液中不会有OH-生成,C错误;电荷不守恒,得失电子不守恒,Cl2与热的NaOH溶液反应的正确离子方程式:3Cl2+6OH-5Cl-+ClO+3H2O,D错误。
9. B 【解析】 Cl2与H2反应得到易溶于水的HCl,可用于制取盐酸,与Cl2能溶于水无关,A错误;HClO有强氧化性,可用作漂白剂,C错误;利用FeCl3的氧化性来蚀刻印刷电路板,D错误。
10. A 【解析】 酸性条件下,高锰酸钾会和氯离子反应生成氯气,B错误;HCl电子式为H,C错误;50 mL 12 mol/L浓盐酸中HCl的物质的量为0.6 mol,随着反应进行,盐酸浓度减小,反应停止,得到Cl2的物质的量小于0.15 mol,D错误。
11. C 【解析】 二氧化锰和浓盐酸需要在加热条件下反应产生氯气,A错误;除去氯气中的少量氯化氢应该是长管进气短管出气,B错误;二氧化锰不溶于水,分离二氧化锰和氯化锰溶液用过滤法,C正确;氯化锰是强酸弱碱盐,会发生水解,加热会促进水解,并且会失去结晶水,D错误。
12. D 【解析】 ClO-具有强氧化性,能将Fe2+氧化,两者不能大量共存,D错误。
13. C 【解析】 装置Ⅰ中是浓盐酸和二氧化锰共同受热制取氯气,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,A正确;浓盐酸易挥发,制得的氯气含有杂质氯化氢,装置Ⅱ洗气瓶中加入饱和氯化钠溶液除去Cl2中的少量HCl,B正确;装置Ⅳ洗气瓶的作用是防止水蒸气进入装置Ⅴ导致氯化铁发生潮解和水解,故其中应盛放浓硫酸,C错误;装置Ⅴ相当于捕集器,氯化铁蒸气在此冷凝为固体,故其作用是收集FeCl3,D正确。
14. D 【解析】 打浆是将固体反应物粉碎,增大氯化时反应物的接触面积,提高反应速率,A正确;由流程中“转化”得到KClO3可知,“氯化”反应生成了Ca(ClO3)2,B正确;“过滤”后滤液中主要溶质为Ca(ClO3)2和CaCl2,存在的阳离子为Ca2+以及水中的H+,C正确;“转化”时发生反应:Ca(ClO3)2+2KCl===CaCl2+2KClO3↓,相同温度下,KClO3的溶解度比其他物质小,先结晶析出,属于复分解反应,D错误。
15. (1) 圆底烧瓶 饱和食盐水 (2) 水浴加热 Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O 避免生成NaClO3 (3) 吸收多余的氯气,防止污染大气 (4) 过滤 少量的冷水洗涤 (5) 紫 小于
【解析】 (1) a为除杂装置,用饱和食盐水除杂质氯化氢。(2) 图中b中采用的是水浴加热,氢氧化钠与氯气反应,温度低时生成NaClO,温度高时生成NaClO3,采用冰水浴冷却的目的是提高产品的纯度。(3) d为尾气处理装置,吸收多余的氯气,防止污染大气。(4) b试管中的溶质主要是KClO3,KCl,KClO3的溶解度受温度影响大,冷却结晶,析出KClO3晶体,经过过滤得到KClO3晶体,表面还有KCl杂质,通过冷水洗涤减少KClO3的损失。(5) 1号试管溶液颜色不变,说明KClO3没有和KI溶液反应,2号试管溶液变为棕色,说明NaClO和KI溶液反应生成了碘单质,加入CCl4振荡,碘单质易溶解于CCl4中,静置后CCl4层显紫色,可知该条件下KClO3的氧化能力比NaClO的弱。
含氯化合物之间的转化
1. B 【解析】 NaClO具有强氧化性,可用于杀菌消毒,A错误;次氯酸具有强氧化性,可用作有色物质的漂白剂,与酸性无关,C错误;Cl2与NaOH反应生成具有强氧化性的NaClO,NaClO常用作漂白液,D错误。
2. B 【解析】 该反应经过配平得:2ClO2+5Mn2++6H2O===5MnO2↓+2Cl-+12H+,则理论上处理含1 mol Mn2+的污水,需要标准状况下8.96 L ClO2,A错误;该反应中,ClO2为氧化剂,Mn2+为还原剂,两者物质的量之比为2∶5,B正确;1 mol Cl2生成2 mol Cl-,得到2 mol电子,1 mol ClO2生成1 mol Cl-,得到5 mol电子,ClO2比Cl2除Mn2+的效率更高,C错误;该反应生成H+,pH减小,D错误。
3. C 【解析】 NH3和H2O的中心原子的价电子对数均为4,NH3有一个孤电子对,H2O有两个孤电子对,孤电子对与成键电子对间的排斥力大于成键电子对间的排斥力,孤电子对数越多,排斥力越大,则NH3的键角小于H2O的键角,A错误;NCl3的电子式为,N和Cl均满足8e-稳定结构,B错误;NCl3中,中心原子N的价电子对数为=4,则为sp3杂化,C正确;Na+与ClO之间为离子键,Na+与OH-之间为离子键,ClO和OH-内均含极性共价键,化学键类型相同,D错误。
4. D 【解析】 根据电子转移情况:NaClO3~ClO2~e-、SO2~NaHSO4~2e-可知,NaClO3与SO2的物质的量之比为2∶1,A错误;负极上SO2失电子生成HSO,B错误;在反应②中,H2O2作还原剂,因为NaClO4中氯元素为+7价,只有氧化性,故不可替代,C错误;由于H2O2作还原剂,当加入过量的H2O2时,不可能生成NaClO3,D正确。
5. (1) 产生的CO2可稀释ClO2,防止ClO2浓度过高时分解 (2) 2ClO2+H2O2+2OH-===2ClO+O2↑+2H2O 将三颈烧瓶置于冰水浴中 (3) 加入少量二氧化锰,充分反应至不再产生气泡,过滤,向所得滤液中加入稀硫酸酸,再加入淀粉碘化钾溶液,若观察到溶液变蓝,则说明NaClO2具有氧化性 (4) 90.50%
【解析】 (1) 用H2C2O4制备ClO2,反应产生的CO2可稀释ClO2,防止ClO2浓度过高时分解。(2) 装置C中,在碱性条件下H2O2把ClO2还原为NaClO2,离子方程式为2ClO2+H2O2+2OH-===2ClO+O2↑+2H2O。装置C中反应为放热反应,在不改变反应物浓度和体积及搅拌速率的条件下,为了防止温度过高,实验中可采取的措施有:缓慢滴加浓硫酸、将三颈烧瓶置于冰水浴中。(3) 取反应后装置C中的溶液,调节溶液呈中性,加入少量二氧化锰,H2O2在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气,充分反应至不再产生气泡,除去H2O2,过滤除去二氧化锰;酸性条件下NaClO2将I-氧化为I2,向所得滤液中加入稀硫酸,再加入淀粉碘化钾溶液,若观察到溶液变蓝,则说明NaClO2具有氧化性。(4) 参加反应的K2Cr2O7的物质的量是0.100 0 mol/L×0.02 L=0.002 mol,根据6FeSO4~K2Cr2O7,则消耗FeSO4的物质的量是0.002 mol×6=0.012 mol;NaClO2消耗FeSO4的物质的量是1.000 mol/L×0.03 L-0.012 mol=0.018 mol;根据NaClO2~4FeSO4,则4.500 g NaClO2样品中NaClO2的物质的量是×=0.045 mol;样品中NaClO2的质量分数为×100%=90.50%。
卤素 卤素离子的检验
1. C 【解析】 同主族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,电负性依次减小,则卤族元素的电负性的大小顺序为I<Br<Cl<F,A错误;卤族元素的电负性越大,与氢原子形成的共价键的键能越大,氟元素的电负性大于氯元素,则键能:HF>HBr,B错误;单质的氧化性越强,对应阴离子的还原性越弱,同主族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,单质的氧化性依次减弱,对应阴离子的还原性依次增强,所以卤族元素的阴离子失电子能力大小顺序为Cl-<Br-<I-,C正确;卤族元素的电负性越大,与碘原子形成的共价键的极性越大,氯元素的电负性大于溴元素,则氯碘键的极性大于溴碘键,D错误。
2. D 【解析】 有机层变橙色,说明反应生成了Br2,发生反应:Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,则氧化性:Cl2>Br2,A正确;淀粉溶液显蓝色,说明生成了I2,发生反应:Cl2+2I-===2Cl-+I2,则氧化性:Cl2>I2,B正确;碘在有机溶剂苯中溶解度大于其在水中溶解度,C正确;溶液中可能含有亚硫酸根离子,它会被硝酸氧化成硫酸根离子,D错误。
3. C 【解析】 KIO3、KI在酸性条件下发生氧化还原反应生成I2,I2遇淀粉溶液变为蓝色,因此用淀粉碘化钾试纸和食醋可检验食盐是否加碘,A正确;由途径Ⅰ可知氧化性:Cl2>I2,由途径Ⅱ可知氧化性:IO>I2,由途径Ⅲ可知氧化性:Cl2>IO,故物质氧化性由强到弱的顺序为Cl2>IO>I2,B正确;假设反应产生1 mol I2,途径Ⅰ转移2 mol电子,途径Ⅱ转移10 mol电子,因此生产等量的碘,途径Ⅰ和途径Ⅱ转移电子数目之比为2∶10=1∶5,C错误;途径Ⅲ中,Cl2把I-氧化为IO,Cl2被还原为Cl-,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得到反应的离子方程式,D正确。
4. D 【解析】 卤水中含碘离子,酸化后,通入氯气可氧化碘离子生成碘单质,高分子吸附树脂吸附碘单质,然后碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成NaI和硫酸钠,氧化时氯酸钾可氧化NaI生成碘,升华可得到粗产品。由分析可知,经过步骤①~④,所得溶液中I-物质的量浓度增大,A正确;由于Cl2的氧化性强于I2,故步骤②中Cl2不宜过量太多,以防止Cl2进一步氧化I2,B正确;步骤④的作用是将吸附的碘还原而脱离高分子树脂,C正确;由于溶液呈酸性,故产物不能有OH-,步骤⑤的离子方程式为ClO+6I-+6H+===Cl-+3I2+3H2O,D错误。
5. D 【解析】 Fe粉与AgI悬浊液反应的离子方程式为Fe+2AgI===2Ag+Fe2++2I-,A错误;由图可知,先将含碘海水中的碘转化为AgI,再转化为FeI2,进行I-的富集后,再通入Cl2制备粗碘,B错误;如图2所示I2的晶胞中有8×+6×=4个I2分子,C错误;流程中沉淀为Ag和Fe,加入一定量的稀硝酸可将Ag转化为AgNO3,实现AgNO3的循环使用,D正确。
6. (1) Br2+2OH-===Br-+BrO-+H2O (2) 3Br2+6OH-5Br-+BrO+3H2O (3) 3Br2+3CO===5Br-+BrO+3CO2↑ (4) BrO+5Br-+6H+===3Br2+3H2O
7. (1) FeI2+Cl2===I2+FeCl2 I2、FeCl3 I2被过量的Cl2进一步氧化 (2) 2IO+5HSO===I2+5SO+H2O+3H+
【解析】 (1) I-的还原性强于Fe2+,通入Cl2的过程中,Cl2先氧化还原性强的I-,若氧化产物只有一种,则该氧化产物只能是I2,故反应的化学方程式为FeI2+Cl2===I2+FeCl2。反应物用量比=1.5时,恰好将全部的I-和Fe2+氧化,故氧化产物为I2、FeCl3;当>1.5时(即Cl2过量),多余的氯气会与生成的单质碘以及水继续发生氧化还原反应,单质碘的回收率会降低。
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