2019版高中化学一轮复习练习：第4章 第2课时《富集在海水中的元素——卤素》 Word版含解析

课时2　富集在海水中的元素——卤素

一、选择题

1．下列说法错误的是(　　)

A．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂

B．氯气易液化，液氯可以保存在钢瓶中

C．氯水、氯气、液氯均能与硝酸银溶液反应产生白色沉淀

D．过量的铁在氯气中燃烧时生成FeCl2

解析　过量的铁在氯气中燃烧产物为FeCl3，D错误。

答案　D

2．实验室里保存下列试剂的方法错误的是(　　)

A．新制氯水盛放在棕色试剂瓶中，存放于低温避光的地方

B．液溴易挥发，盛放在用水液封的棕色试剂瓶中

C．碘易升华，盛放在有水的棕色广口试剂瓶中

D．浓盐酸易挥发，盛装在无色密封的细口玻璃试剂瓶中

解析　碘单质应盛放在广口瓶中，但瓶中不能加水。

答案　C

3．下列变化过程中不能直接实现的是(　　)

①HCl　②Cl2　③Ca(ClO)2　④HClO　⑤CO2

A．①→②　　　　　　　　　 B．④→⑤

C．③→④　　　　 D．②→③

解析　A项，浓HCl与二氧化锰在加热条件下能产生Cl2，可直接实现HCl→Cl2的转化；B项，因HClO的酸性弱于碳酸，所以不能直接实现HClO→CO2的转化；C项，Ca(ClO)2能与H2O和二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸(HClO)，可直接实现Ca(ClO)2→HClO的转化；D项，Cl2与氢氧化钙反应生成CaCl2、Ca(ClO)2和H2O，可直接实现Cl2→Ca(ClO)2的转化。

答案　B

4．向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种，经过振荡，现象如下图所示，则甲、乙、丙中注入的液体分别是(　　)

①AgNO3溶液　②NaOH溶液　③水

A．①②③　　　　 B．②①③

C．③②①　　　　 D．①③②

解析　甲中气体和溶液都无色，说明不存在氯气，是加入NaOH溶液；乙中气体无色且溶液中出现白色浑浊，说明不存在氯气且溶液中生成了白色沉淀，是加入AgNO3溶液；丙中气体和溶液都呈浅黄绿色，说明存在氯气分子，是加入水。

答案　B

5．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(　　)

A．用装置甲制取氯气

B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢

C．用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液

D．用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O

解析　浓盐酸与二氧化锰反应制氯气需要加热，A项错误；除去氯气中的少量氯化氢应用饱和食盐水，且导气管应长进短出，B项错误；二氧化锰不溶于水，氯化锰溶于水，可用过滤的方法分离，C项正确；加热过程中氯化锰水解，最终得不到所要产物，D项错误。

答案　C

6．ClO2是一种新型水处理剂，工业上用NaClO2与盐酸反应制备ClO2的反应如下：

①5NaClO2＋4HCl(稀)===5NaCl＋4ClO2↑＋2H2O；

②NaClO2＋4HCl(浓)===NaCl＋2Cl2↑＋2H2O。

下列说法中正确的是(　　)

A．两种反应中HCl均是还原剂

B．盐酸浓度越大，还原性越强

C．①中氧化产物与还原产物物质的量之比为4∶5

D．②中每生成1 mol Cl2转移2 mol电子

解析　①中盐酸中的Cl－全部转入到NaCl中，电子转移发生在NaClO2中的氯原子之间，A错误；盐酸表现出还原性时，浓度越大，还原性越强，B正确；①中ClO2是氧化产物，NaCl是还原产物，但NaCl中有五分之四的氯来源于盐酸，氧化产物和还原产物的物质的量之比为4∶1，C错误；②中每生成1 mol Cl2时转移1.5 mol电子，D错误。

答案　B

7．某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是(　　)

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－＋Br2

D．G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为：2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O

解析　在F处，可能是未反应完的Cl2与KI发生反应置换出I2，使淀粉变蓝色，不能说明Br2的氧化性比I2强。

答案　B

8．下列对氯及其化合物的说法正确的是(　　)

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＝4

C．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＋H2O===CaCO3↓＋2HClO可推出Ca(ClO)2＋SO2＋H2O===CaSO3↓＋2HClO

解析　Cl2与变价金属反应生成高价金属氯化物，其产物与氯气和金属的相对量无关，A错误；氯水中含具有漂白作用的HClO，不能用pH试纸测定氯水的pH，B错误；2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2，Br2易溶于CCl4而被萃取，故上层颜色变浅，下层颜色变橙红色，C正确；HClO有强氧化性，能将CaSO3氧化为CaSO4，D错误。

答案　C

9．下列能够检验出KI中是否含有Br－的实验是(　　)

A．加入足量的新制氯水，溶液变色则有Br－

B．加入酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色是否褪去

C．加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层有色，则有Br－

D．加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取无色的水层并加入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，则含有Br－

解析　A项，在KI中加入足量新制氯水，也会置换出单质碘而使溶液变色，故不能确定是否含有溴离子；B项，溴离子和碘离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色；C项，加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层可能是萃取单质碘而显色，并没有溴单质产生。

答案　D

10．下图所示为海水综合利用的部分流程，下列有关说法错误的是(　　)

A．实验室进行①的操作需要用到坩埚、玻璃棒、酒精灯

B．②是一个将电能转化为化学能的过程

C．③④⑤涉及的反应均为氧化还原反应

D．④中反应的离子方程式为SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－

解析　操作①是蒸发，而不是灼烧，不需要坩埚，需要蒸发皿，A项错误；②是电解氯化钠溶液获得Cl2的过程，B项正确；③是NaBr与Cl2发生的置换反应，④发生的反应为：Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，⑤是HBr转化为Br2的过程，涉及的反应均为氧化还原反应，C项、D项正确。

答案　A

11．下列关于卤素的叙述中正确的是(　　)

①卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾

②用汽油作为提纯溴的萃取剂

③溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性

④某溶液与淀粉－碘化钾溶液反应出现蓝色，则证明该溶液是氯水或溴水

⑤氟气与氯化钠水溶液反应，一定有HF和O2生成

⑥氯气与水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂

A．①③⑤　　　　B．②④⑥

C．②⑤⑥　　　　D．①③④

解析　①卤素的钾盐中，最易被氧化的是KI，①错；②溴不易溶于水而易溶于汽油，可以用汽油萃取提纯溴，②对；③溴化银、碘化银都具有感光性，③错；④某溶液与淀粉－碘化钾溶液反应出现蓝色，证明该溶液中含有氧化性的物质，不一定是氯水或溴水，④错；⑤氟气与氯化钠水溶液反应，实质是氟气与水发生置换反应，一定有HF和O2生成，⑤对；⑥氯气与水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂，⑥对。

答案　C

二、填空题

12．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。

实验过程：

Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。

Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。

Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。

Ⅳ.……

(1)A中产生黄绿色气体，其电子式是_________________________________。

(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是____________________。

(3)B中溶液发生反应的离子方程式是_______________。

(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是_____________ ______________________________________________________________。

(5)过程Ⅲ实验的目的是______________________。

(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下________________，得电子能力逐渐减弱。

解析　A中产生的黄绿色气体为Cl2，其电子式为。(2)氯气遇湿润的淀粉－KI试纸时，发生反应Cl2＋2KI===I2＋2KCl，产生的I2遇淀粉变蓝，可以证明氯气的氧化性强于碘。(3)B中Cl2与NaBr发生置换反应，离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。(4)C中NaBr与氯气反应生成NaCl和Br2，将C中溶液滴入D中，振荡，发生反应：Br2＋2KI===I2＋2KBr，静置后D中溶液分层，下层为碘的四氯化碳溶液，显紫红色，可以说明溴的氧化性强于碘。(5)过程Ⅲ主要是为了确认C的黄色溶液中无Cl2，排除对溴置换碘实验的干扰。(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱，是因为从Cl到I，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。

答案　(1)

(2)淀粉－KI试纸变蓝

(3)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－

(4)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡。静置后CCl4层溶液变为紫红色

(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰

(6)原子半径逐渐增大

13．(2016·贵州七校联考)Ⅰ.实验室常用以下几种方法制取氯气。

(1)二氧化锰与浓盐酸反应制氯气，写出其反应的离子方程式_________________________________________________________。

(2)高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气，写出其反应的化学方程式________________________________________________________________________。

(3)氯酸钾与浓盐酸反应制氯气，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为________。

Ⅱ.某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉，并进行漂白粉有效成分的质量分数的测定。

(1)装置④中的X试剂为__________________________________。

(2)装置③中发生反应的化学方程式为_______________________，

该反应是放热反应，反应温度较高时有副反应发生，改进该实验装置以减少副反应发生的方法是______________________________________________。

(3)测定漂白粉有效成分的质量分数：称取1.000 g漂白粉于锥形瓶中，加水溶解，调节溶液的pH，以淀粉为指示剂，用0.100 0 mol·L－1KI溶液进行滴定，溶液出现稳定浅蓝色时为滴定终点。反应原理为：

3ClO－＋I－===3Cl－＋IO

IO＋5I－＋3H2O===6OH－＋3I2

实验测得数据如下表所示。

该漂白粉中有效成分的质量分数为________；若滴定过程中未充分振荡溶液，局部变浅蓝色时就停止滴定，则测定结果将________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

解析　Ⅰ.(3)氯酸钾与浓盐酸反应制氯气的化学方程式为KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O,1 mol氧化剂KClO3与5 mol还原剂HCl反应生成3 mol Cl2，所以该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶1。

Ⅱ.(3)消耗KI溶液的平均体积为＝20.00 mL。设ClO－的物质的量为x mol，

ClO－　　＋　　2I－＋　H2O　　===Cl－＋I2＋2OH－

1 mol　　　　2 mol

x mol　　　　0.100 0 mol·L－1×0.020 L

所以x＝0.001，次氯酸钙的质量为：143 g·mol－1×0.001 mol×＝0.071 5 g，所以其质量分数为：×100%；若滴定过程中未充分振荡溶液，局部变浅蓝色时就停止滴定，则消耗碘化钾的物质的量偏少，所以测定结果将偏低。

答案　Ⅰ.(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O

(2)2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O

(3)5∶1

Ⅱ.(1)NaOH溶液

(2)2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O　将装置③放于冷水浴中进行实验

(3)7.15%　偏低

14．含氯化合物的应用越来越广泛，请完成下列有关问题：

(1)亚氯酸钠(NaClO2)是一种漂白织物的漂白剂，具有较强的氧化性。亚氯酸钠中氯元素的化合价为________，其水溶液显碱性的原因为______________，其水溶液中离子浓度由大到小的顺序为_____________________。

(2)亚氯酸钠在碱性溶液中稳定，在酸性溶液中生成ClO2和氯元素的另一种稳定离子，写出亚氯酸钠在酸性条件下反应的离子方程式_______________。

(3)ClO2是一种新型安全多功能型杀菌剂，其制备方法有多种，其中一种为SO2通入NaClO3中，其氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

(4)一定条件下，KClO3与硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液反应可制备ClO2，该反应的离子方程式为_______________________________。

(5)AgNO3溶液可以用来检验水溶液中的Cl－或Br－。若向AgCl悬浊液中加入NaBr溶液，可把AgCl转化为AgBr，已知AgCl(s)＋Br－(aq)AgBr(s)＋Cl－(aq)达到平衡时，c(Cl－)∶c(Br－)＝23.4∶1，已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，则Ksp(AgBr)＝________(不要求写单位)。

解析　(1)亚氯酸为弱酸，故亚氯酸钠溶液中ClO水解使溶液显碱性(ClO＋H2OHClO2＋OH－)。(2)根据氧化还原反应化合价升降规律，另一种含氯的稳定离子是Cl－，根据原子守恒及得失电子守恒得反应的离子方程式为5ClO＋4H＋===4ClO2↑＋Cl－＋2H2O。(3)ClO→ClO2，氯元素化合价降低1，SO2→SO，硫元素化合价升高2，由得失电子守恒可得氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。(4)H2C2O4→2CO2，碳元素化合价升高2，KClO3→ClO2，氯元素化合价降低1，由得失电子守恒可得其离子方程式。(5)＝＝＝23.4，可得Ksp(AgBr)＝Ksp(AgCl)÷23.4＝7.7×10－12。

答案　(1)＋3　亚氯酸钠水解显碱性(或ClO＋H2OHClO2＋OH－)　c(Na＋)>c(ClO)>c(OH－)>c(H＋)

(2)5ClO＋4H＋===4ClO2↑＋Cl－＋2H2O

(3)2∶1

(4)2H＋＋2ClO＋H2C2O4一定条件,2ClO2↑＋2CO2↑＋2H2O

(5)7.7×10－12(或7.69×10－12)