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2025届高考化学一轮复习专项练习课时规范练9海水中的重要非金属元素海水资源的开发利用
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这是一份2025届高考化学一轮复习专项练习课时规范练9海水中的重要非金属元素海水资源的开发利用，共7页。试卷主要包含了下列有关说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
1.下列与含氯化合物有关的说法正确的是( )
A.HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质
B.向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液至液体呈红褐色,可制得Fe(OH)3胶体
C.HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电,所以HCl和NaCl均是离子化合物
D.电解NaCl溶液得到22.4 L H2(标准状况),理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数的值)
2.下列叙述中正确的是( )
A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加少量水进行水封
B.能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C.某溶液中加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.向某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+
3.在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
4.下列有关说法正确的是( )
A.ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
B.向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液,加入淀粉后溶液变成蓝色,则氧化性:Cl2>I2
C.为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照即可
D.启普发生器也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
5.海洋是一座巨大的化学资源宝库,如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图,则下列说法正确的是( )
A.除去粗盐中的S、Ca2+、Mg2+等杂质,①中加入试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B.②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段
C.③④⑤中溴元素均被氧化
D.蒸馏法是技术最成熟也是最具发展前景的海水淡化方法
6.某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO3三种溶质,其物质的量均为1 ml,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 ml NaCl
B.将溶液蒸干并灼烧,得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4
C.向溶液中滴加KI淀粉溶液,溶液变蓝,则氯气一定过量
D.若通入氯气的体积为11.2 L(标准状况),反应的离子方程式为2I-+Cl2I2+2Cl-
7.工业上用粗盐(含Ca2+、Mg2+、S等杂质)为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和NH4Cl,工艺流程如下图所示。下列有关说法正确的是( )
A.对粗盐溶液除杂可依次加入NaOH、Na2CO3、BaCl2,再加入盐酸调节溶液的pH
B.饱和食盐水中先通入的气体为CO2
C.流程图中的系列操作中一定需要玻璃棒
D.如上图所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体的热稳定性
8.海水是巨大的资源宝库,海水淡化及其综合利用具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中,粗盐中含有Ca2+、Mg2+、S等杂质离子,粗盐精制过程中依次加入过量BaCl2溶液、Na2CO3溶液,请写出加入Na2CO3溶液后相关化学反应的离子方程式: 。
(2)海水提溴,制得1 ml Br2至少需要消耗 ml Cl2。步骤Ⅱ中需要向母液中加入稀硫酸酸化,其作用是 。步骤Ⅲ若用Na2SO3水溶液吸收Br2,有关反应的离子方程式为 。
(3)为了从工业Br2中提取纯溴,除去产物中残留的少量Cl2,可向其中加入 溶液。
(4)步骤Ⅳ由Mg(OH)2得到单质Mg,以下方法最合适的是 (填序号)。
A.Mg(OH)2→MgCl2溶液Mg
B.Mg(OH)2→MgOMg
C.Mg(OH)2→MgOMg
D.Mg(OH)2→无水MgCl2Mg
(5)判断Mg(OH)2是否洗涤干净的操作是 。
能力提升
9.(双选)一种制备高效漂白剂NaClO2的实验流程如图所示,反应Ⅰ的化学方程式为3NaClO3+4SO2+3H2O2ClO2+Na2SO4+3H2SO4+NaCl,下列说法正确的是( )
A.NaClO2的漂白原理与SO2相同
B.反应Ⅰ中氧化产物和还原产物物质的量比为4∶3
C.反应Ⅱ中H2O2是还原剂
D.实验室进行蒸发操作通常在坩埚中进行
10. “84”消毒液(有效成分为NaClO)可用于消毒和漂白,对下列实验现象的分析错误的是( )
A.实验③中产生的气体是Cl2,由HClO分解得到:2HClOCl2↑+H2O
B.对比实验①和②,②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应ClO-+H+HClO
C.对比实验②和③,溶液的pH可能会影响ClO-的氧化性或Cl-的还原性
D.加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但需要调控到合适的pH才能安全使用
11.(双选)向溶质为FeBr2、FeI2的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,结果溶液变为红色,则下列叙述不正确的是( )
A.原溶液中的Br-一定被氧化
B.通入氯气之后原溶液中的Fe2+一定被氧化
C.不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2+
D.若取少量所得溶液,再加入CCl4溶液,静置、分液,向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液,能产生淡黄色沉淀
拓展深化
12.二氧化氯是一种黄绿色具有刺激性气味的气体,常用于自来水消毒和果蔬保鲜等方面。氯酸钠还原法是目前使用较为广泛的ClO2制备方法,其中一种是用NaClO3与CH3OH在催化剂、60 ℃时发生反应得到ClO2,利用如图装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放进行了研究。
已知:
①ClO2的浓度较大时易分解,实验室用稳定剂吸收ClO2生成NaClO2,使用时加酸只释放出ClO2一种气体;
②ClO2与KI反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+2Cl-+5I2+4H2O。
③几种物质的沸点如下表:
请回答:
(1)比较仪器c和d,实验中c的优点是 。
(2)制备装置甲中需改进的一项措施是 。
(3)反应中甲醇被氧化为甲酸,写出制备ClO2的化学方程式: ;该制备法可选用不同的还原性物质作为还原剂,例如草酸,相比甲醇法,草酸法的优点是 。
(4)下列有关说法正确的是 。
A.仪器a中NaOH溶液主要用于停止反应,并吸收多余的ClO2
B.装置e主要用于检验是否有Cl2生成
C.在ClO2释放实验中,发生的离子反应方程式是4H++5ClCl-+4ClO2↑+2H2O
D.ClO2和Cl2都为强氧化剂,在相同条件下,等物质的量时,ClO2的氧化能力是Cl2的2.5倍
(5)自来水厂用碘量法检测水中ClO2的浓度,其实验操作如下:取100.0 mL的水样,加入足量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液。再用0.100 0 ml ·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定碘单质(I2+2S22I-+S4),达到滴定终点时用去20.00 mL Na2S2O3标准溶液,测得该水样中ClO2的含量为 mg·L-1。
课时规范练9 海水中的重要非金属元素
海水资源的开发利用
1.B HClO是弱酸,NaClO是盐,属于强电解质,A错误;向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液至液体呈红褐色,可制得Fe(OH)3胶体,B正确;HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电,是由于二者在水分子的作用下发生电离产生了离子,HCl断裂的是共价键,NaCl断裂的是离子键,因此前者是共价化合物,后者是离子化合物,C错误;电解NaCl溶液得到22.4LH2(标准状况),其物质的量是1ml,所以理论上需要转移2NA个电子,D错误。
2.A 因为液溴易挥发,在试剂瓶中存放时应加少量水进行水封,A项正确;能把碘化钾氧化成碘单质的物质不一定是Cl2,B项不正确;某溶液中加入四氯化碳,四氯化碳层显紫色证明存在碘单质而不是I-,C项不正确;向某溶液中加入氯化钡溶液产生不溶于稀硝酸的白色沉淀可能是氯化银或硫酸钡,原溶液中可能存在Ag+、S或S,D项不正确。
3.D 通常情况下,氯气为黄绿色气体,氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2,A项正确;向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,发生的反应为Ag++Cl-AgCl↓,说明氯水中含有Cl-,B项正确;向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,发生反应的离子方程式为H++HCH2O+CO2↑,说明氯水中含有H+,C项正确;向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明反应有氯化铁生成,由于氯气和HClO均能把氯化亚铁氧化成氯化铁,因此不能说明氯水中含有HClO,D项错误。
4.B 因二氧化氯具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,A项错误;向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水,发生反应Cl2+2I-2Cl-+I2,淀粉遇碘变蓝,说明氧化性:Cl2>I2,B项正确;氯水具有漂白性,pH试纸变色最后会被漂白,所以不能用pH试纸测氯水的pH,C项错误;启普发生器不能加热,适合块状固体与液体在常温下反应,而实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制氯气需要加热,且二氧化锰是粉末状固体,故不能用启普发生器制备氯气,D项错误。
5.B A项中的加入顺序会导致Ba2+无法除尽,A错误;单质镁是通过电解熔融MgCl2的方法制取的,B项正确;流程图中的第④步中溴元素被还原,C项错误;蒸馏法会消耗大量的能源,不是最具有发展前景的方法,D项错误。
6.B 反应后溶液中溶质为NaCl、Na2SO4、HCl,因此溶液蒸干后最多得到2mlNaCl,故A错误;还原性:S>I->Br-,当氯气把S、I-全部氧化时,再将溶液蒸干后得到的固体为NaCl、NaBr、Na2SO4,故B正确;还原性S>I->Br-,当加入KI淀粉溶液,溶液变蓝,说明有I2产生,氯气不一定过量,故C错误;氯气先氧化Na2SO3,发生反应的化学方程式为Na2SO3+Cl2+H2ONa2SO4+2HCl,通入标准状况下的Cl211.2L时,消耗Na2SO3的物质的量为0.5ml,Na2SO3没有被完全氧化,因此I-没有被氧化,D错误。
7.C 除去粗盐中的钙离子、镁离子、硫酸根离子及泥沙,可以加过量的氯化钡除去硫酸根离子,然后用碳酸钠除去钙离子和过量的钡离子,再加氢氧化钠除去镁离子,盐酸要放在最后加入,来除去过量的碳酸钠和氢氧化钠,A错误;二氧化碳在水中溶解度较小,氨气溶解度较大,故应先通入氨气,在碱性溶液中再通入二氧化碳,二氧化碳的溶解度增大,可以达到实验目的,B错误;从溶液中得到固体,需要加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作,这些过程中需要玻璃棒搅拌、引流等,C正确;碳酸钠加热不易分解,碳酸氢钠加热容易分解,故小试管中盛放碳酸氢钠,大试管盛放碳酸钠,碳酸氢钠间接加热能分解,碳酸钠直接加热不分解,才能证明两者的稳定性,题给装置中两种物质放反了,D错误。
8.答案 (1)Ca2++CCaCO3↓、Ba2++CBaCO3↓ (2)2 抑制氯气和水反应 Br2++H2OS+2H++2Br- (3)NaBr(或溴化钠) (4)D (5)取最后一次洗涤液少量置于试管中,向其中加入HNO3酸化的AgNO3溶液,如果没有沉淀产生,证明沉淀已经洗涤干净
解析 (1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、S等杂质离子,可依次加入过量BaCl2(除去硫酸根离子)、Na2CO3(除去钙离子和过量的钡离子)、NaOH(除去镁离子),最后加适量盐酸调节溶液的pH等于7后蒸发即可,所以加入Na2CO3溶液后相关化学反应的离子方程式为Ca2++CCaCO3↓、Ba2++CBaCO3↓。
(2)流程中海水提溴,先向母液中通入Cl2将Br-氧化为Br2,再用SO2将其还原为Br-,最后再通入Cl2将Br-氧化为Br2,忽略过程中的损失,所以制得1mlBr2至少需要消耗2mlCl2。因为氯气和水能发生反应,所以步骤Ⅱ中需要向母液中加入稀硫酸酸化,抑制氯气和水的反应。步骤Ⅲ若用Na2SO3水溶液吸收Br2,S被氧化成S,Br2被还原为Br-,反应的离子方程式为Br2+S+H2OS+2H++2Br-。
(3)因为氯气与溴化钠反应生成溴和氯化钠,除去Br2中残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液。
(4)电解MgCl2溶液得不到单质Mg,氧化镁熔点很高,应电解熔融的MgCl2制取单质Mg,所以D项制取单质镁的方法最合适。
(5)判断Mg(OH)2是否洗涤干净,就是检验最后一次洗涤液中是否存在Cl-,具体操作为:取最后一次洗涤液少量置于试管中,向其中加入HNO3酸化的AgNO3溶液,如果没有沉淀产生,证明Mg(OH)2已经洗涤干净。
9.BC NaClO2中氯元素的化合价为+3价,该物质具有强的氧化性,因而具有漂白性,NaClO2的漂白是氧化漂白,而SO2能与某些有色物质结合,产生不稳定的无色物质,因此NaClO2和SO2的漂白原理不相同,A错误;反应Ⅰ中发生的反应为3NaClO3+4SO2+3H2O2ClO2+Na2SO4+3H2SO4+NaCl,氧化产物是Na2SO4和H2SO4,还原产物是ClO2和NaCl,氧化产物和还原产物物质的量比为4∶3,B正确;反应Ⅰ产生的ClO2气体进入反应Ⅱ装置,发生反应2ClO2+H2O2+2NaOH2NaClO2+O2+2H2O,H2O2中氧元素的化合价由反应前的-1价变为反应后O2中的0价,化合价升高,失去电子,H2O2是还原剂,C正确;实验室进行结晶操作通常是在蒸发皿中进行,坩埚是灼烧使用的仪器,D错误。
10.A 向“84”消毒液(有效成分为NaClO)中加入浓度较大的稀硫酸反应,混合后溶液pH=3.2,蓝色迅速褪去,并产生大量气体,使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,说明生成了氯气,是氯离子和次氯酸根离子在酸性溶液中生成了氯气,氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,生成的盐酸呈酸性,故A错误;“84”消毒液(有效成分为NaClO)中次氯酸根离子水解使溶液显碱性,水解生成的次氯酸具有漂白性,加入硫酸可促进生成HClO,生成的次氯酸浓度大了,漂白速率增大,②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应ClO-+H+HClO,故B正确;对比实验②和③,酸溶液浓度大小会影响反应过程,溶液的pH可能会影响ClO-的氧化性或Cl-的还原性,故C正确;加酸可以提高“84”消毒液的漂白速率,但酸的浓度大时会生成污染气体氯气,需要调控合适的pH才能安全使用,故D正确。
11.AD 还原性:I->Fe2+>Br-,向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,结果溶液变为红色,说明Fe2+部分或全部被氧化,Br-可能被氧化,A错误、B正确;通入氯气之后原溶液中的Fe2+部分或全部被氧化,所以不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2+,C正确;如Br-全部被氧化生成Br2,则萃取后加入硝酸银,没有淡黄色沉淀生成,D错误。
12.答案 (1)有利于液体顺利流下,防止甲醇挥发 (2)应水浴加热 (3)4NaClO3+CH3OH+2H2SO42Na2SO4+4ClO2↑+HCOOH+3H2O(或者4NaClO3+CH3OH+4H2SO44ClO2↑+HCOOH+4NaHSO4+3H2O) 产生的CO2可稀释ClO2,防止ClO2浓度较大时分解 (4)ACD (5)270
解析 (1)仪器d是分液漏斗,添加盐酸时需要将分液漏斗活塞打开,便于液体顺利流下,但会导致液体的挥发,仪器c是恒压漏斗,有利于液体顺利流下,可减少甲醇的挥发。
(2)甲装置需控制反应温度不超过甲醇的沸点,酒精灯直接加热不利于温度的控制,因此可采取水浴加热,水浴加热受热均匀,便于控制温度。
(3)甲醇被氧化为甲酸(HCOOH),NaClO3被还原生成ClO2,硫酸生成硫酸钠,则反应的化学方程式为4NaClO3+CH3OH+2H2SO44ClO2↑+HCOOH+2Na2SO4+3H2O或者4NaClO3+CH3OH+4H2SO44ClO2↑+HCOOH+4NaHSO4+3H2O。
(4)NaOH可以中和硫酸并吸收ClO2,A正确;ClO2可以将碘离子氧化为碘单质,造成e中溶液显蓝色,故装置e的作用是检验是否产生ClO2,B错误;稳定剂吸收ClO2生成NaClO2,加盐酸后Cl发生歧化反应释放ClO2,C正确;等物质的量的ClO2和Cl2都被还原为Cl-时,转移电子的物质的量之比为5∶2,故ClO2的氧化能力是Cl2的2.5倍,D正确。实
验
现
象
混合后溶液的pH=9.9,短时间内未褪色,一段时间后蓝色褪去
混合后溶液pH=5.0,蓝色迅速褪去,无气体产生
混合后溶液pH=3.2,蓝色迅速褪去,并产生大量气体,该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
物质
CH3OH
HCOOH
ClO2
沸点
64.7 ℃
100.8 ℃
11 ℃
1.下列与含氯化合物有关的说法正确的是( )
A.HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质
B.向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液至液体呈红褐色,可制得Fe(OH)3胶体
C.HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电,所以HCl和NaCl均是离子化合物
D.电解NaCl溶液得到22.4 L H2(标准状况),理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数的值)
2.下列叙述中正确的是( )
A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加少量水进行水封
B.能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C.某溶液中加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.向某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+
3.在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
4.下列有关说法正确的是( )
A.ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
B.向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液,加入淀粉后溶液变成蓝色,则氧化性:Cl2>I2
C.为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照即可
D.启普发生器也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
5.海洋是一座巨大的化学资源宝库,如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图,则下列说法正确的是( )
A.除去粗盐中的S、Ca2+、Mg2+等杂质,①中加入试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B.②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段
C.③④⑤中溴元素均被氧化
D.蒸馏法是技术最成熟也是最具发展前景的海水淡化方法
6.某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO3三种溶质,其物质的量均为1 ml,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 ml NaCl
B.将溶液蒸干并灼烧,得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4
C.向溶液中滴加KI淀粉溶液,溶液变蓝,则氯气一定过量
D.若通入氯气的体积为11.2 L(标准状况),反应的离子方程式为2I-+Cl2I2+2Cl-
7.工业上用粗盐(含Ca2+、Mg2+、S等杂质)为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和NH4Cl,工艺流程如下图所示。下列有关说法正确的是( )
A.对粗盐溶液除杂可依次加入NaOH、Na2CO3、BaCl2,再加入盐酸调节溶液的pH
B.饱和食盐水中先通入的气体为CO2
C.流程图中的系列操作中一定需要玻璃棒
D.如上图所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体的热稳定性
8.海水是巨大的资源宝库,海水淡化及其综合利用具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中,粗盐中含有Ca2+、Mg2+、S等杂质离子,粗盐精制过程中依次加入过量BaCl2溶液、Na2CO3溶液,请写出加入Na2CO3溶液后相关化学反应的离子方程式: 。
(2)海水提溴,制得1 ml Br2至少需要消耗 ml Cl2。步骤Ⅱ中需要向母液中加入稀硫酸酸化,其作用是 。步骤Ⅲ若用Na2SO3水溶液吸收Br2,有关反应的离子方程式为 。
(3)为了从工业Br2中提取纯溴,除去产物中残留的少量Cl2,可向其中加入 溶液。
(4)步骤Ⅳ由Mg(OH)2得到单质Mg,以下方法最合适的是 (填序号)。
A.Mg(OH)2→MgCl2溶液Mg
B.Mg(OH)2→MgOMg
C.Mg(OH)2→MgOMg
D.Mg(OH)2→无水MgCl2Mg
(5)判断Mg(OH)2是否洗涤干净的操作是 。
能力提升
9.(双选)一种制备高效漂白剂NaClO2的实验流程如图所示,反应Ⅰ的化学方程式为3NaClO3+4SO2+3H2O2ClO2+Na2SO4+3H2SO4+NaCl,下列说法正确的是( )
A.NaClO2的漂白原理与SO2相同
B.反应Ⅰ中氧化产物和还原产物物质的量比为4∶3
C.反应Ⅱ中H2O2是还原剂
D.实验室进行蒸发操作通常在坩埚中进行
10. “84”消毒液(有效成分为NaClO)可用于消毒和漂白,对下列实验现象的分析错误的是( )
A.实验③中产生的气体是Cl2,由HClO分解得到:2HClOCl2↑+H2O
B.对比实验①和②,②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应ClO-+H+HClO
C.对比实验②和③,溶液的pH可能会影响ClO-的氧化性或Cl-的还原性
D.加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但需要调控到合适的pH才能安全使用
11.(双选)向溶质为FeBr2、FeI2的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,结果溶液变为红色,则下列叙述不正确的是( )
A.原溶液中的Br-一定被氧化
B.通入氯气之后原溶液中的Fe2+一定被氧化
C.不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2+
D.若取少量所得溶液,再加入CCl4溶液,静置、分液,向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液,能产生淡黄色沉淀
拓展深化
12.二氧化氯是一种黄绿色具有刺激性气味的气体,常用于自来水消毒和果蔬保鲜等方面。氯酸钠还原法是目前使用较为广泛的ClO2制备方法,其中一种是用NaClO3与CH3OH在催化剂、60 ℃时发生反应得到ClO2,利用如图装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放进行了研究。
已知:
①ClO2的浓度较大时易分解,实验室用稳定剂吸收ClO2生成NaClO2,使用时加酸只释放出ClO2一种气体;
②ClO2与KI反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+2Cl-+5I2+4H2O。
③几种物质的沸点如下表:
请回答:
(1)比较仪器c和d,实验中c的优点是 。
(2)制备装置甲中需改进的一项措施是 。
(3)反应中甲醇被氧化为甲酸,写出制备ClO2的化学方程式: ;该制备法可选用不同的还原性物质作为还原剂,例如草酸,相比甲醇法,草酸法的优点是 。
(4)下列有关说法正确的是 。
A.仪器a中NaOH溶液主要用于停止反应,并吸收多余的ClO2
B.装置e主要用于检验是否有Cl2生成
C.在ClO2释放实验中,发生的离子反应方程式是4H++5ClCl-+4ClO2↑+2H2O
D.ClO2和Cl2都为强氧化剂,在相同条件下,等物质的量时,ClO2的氧化能力是Cl2的2.5倍
(5)自来水厂用碘量法检测水中ClO2的浓度,其实验操作如下:取100.0 mL的水样,加入足量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液。再用0.100 0 ml ·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定碘单质(I2+2S22I-+S4),达到滴定终点时用去20.00 mL Na2S2O3标准溶液,测得该水样中ClO2的含量为 mg·L-1。
课时规范练9 海水中的重要非金属元素
海水资源的开发利用
1.B HClO是弱酸,NaClO是盐,属于强电解质,A错误;向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液至液体呈红褐色,可制得Fe(OH)3胶体,B正确;HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电,是由于二者在水分子的作用下发生电离产生了离子,HCl断裂的是共价键,NaCl断裂的是离子键,因此前者是共价化合物,后者是离子化合物,C错误;电解NaCl溶液得到22.4LH2(标准状况),其物质的量是1ml,所以理论上需要转移2NA个电子,D错误。
2.A 因为液溴易挥发,在试剂瓶中存放时应加少量水进行水封,A项正确;能把碘化钾氧化成碘单质的物质不一定是Cl2,B项不正确;某溶液中加入四氯化碳,四氯化碳层显紫色证明存在碘单质而不是I-,C项不正确;向某溶液中加入氯化钡溶液产生不溶于稀硝酸的白色沉淀可能是氯化银或硫酸钡,原溶液中可能存在Ag+、S或S,D项不正确。
3.D 通常情况下,氯气为黄绿色气体,氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2,A项正确;向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,发生的反应为Ag++Cl-AgCl↓,说明氯水中含有Cl-,B项正确;向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,发生反应的离子方程式为H++HCH2O+CO2↑,说明氯水中含有H+,C项正确;向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明反应有氯化铁生成,由于氯气和HClO均能把氯化亚铁氧化成氯化铁,因此不能说明氯水中含有HClO,D项错误。
4.B 因二氧化氯具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,A项错误;向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水,发生反应Cl2+2I-2Cl-+I2,淀粉遇碘变蓝,说明氧化性:Cl2>I2,B项正确;氯水具有漂白性,pH试纸变色最后会被漂白,所以不能用pH试纸测氯水的pH,C项错误;启普发生器不能加热,适合块状固体与液体在常温下反应,而实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制氯气需要加热,且二氧化锰是粉末状固体,故不能用启普发生器制备氯气,D项错误。
5.B A项中的加入顺序会导致Ba2+无法除尽,A错误;单质镁是通过电解熔融MgCl2的方法制取的,B项正确;流程图中的第④步中溴元素被还原,C项错误;蒸馏法会消耗大量的能源,不是最具有发展前景的方法,D项错误。
6.B 反应后溶液中溶质为NaCl、Na2SO4、HCl,因此溶液蒸干后最多得到2mlNaCl,故A错误;还原性:S>I->Br-,当氯气把S、I-全部氧化时,再将溶液蒸干后得到的固体为NaCl、NaBr、Na2SO4,故B正确;还原性S>I->Br-,当加入KI淀粉溶液,溶液变蓝,说明有I2产生,氯气不一定过量,故C错误;氯气先氧化Na2SO3,发生反应的化学方程式为Na2SO3+Cl2+H2ONa2SO4+2HCl,通入标准状况下的Cl211.2L时,消耗Na2SO3的物质的量为0.5ml,Na2SO3没有被完全氧化,因此I-没有被氧化,D错误。
7.C 除去粗盐中的钙离子、镁离子、硫酸根离子及泥沙,可以加过量的氯化钡除去硫酸根离子,然后用碳酸钠除去钙离子和过量的钡离子,再加氢氧化钠除去镁离子,盐酸要放在最后加入,来除去过量的碳酸钠和氢氧化钠,A错误;二氧化碳在水中溶解度较小,氨气溶解度较大,故应先通入氨气,在碱性溶液中再通入二氧化碳,二氧化碳的溶解度增大,可以达到实验目的,B错误;从溶液中得到固体,需要加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作,这些过程中需要玻璃棒搅拌、引流等,C正确;碳酸钠加热不易分解,碳酸氢钠加热容易分解,故小试管中盛放碳酸氢钠,大试管盛放碳酸钠,碳酸氢钠间接加热能分解,碳酸钠直接加热不分解,才能证明两者的稳定性,题给装置中两种物质放反了,D错误。
8.答案 (1)Ca2++CCaCO3↓、Ba2++CBaCO3↓ (2)2 抑制氯气和水反应 Br2++H2OS+2H++2Br- (3)NaBr(或溴化钠) (4)D (5)取最后一次洗涤液少量置于试管中,向其中加入HNO3酸化的AgNO3溶液,如果没有沉淀产生,证明沉淀已经洗涤干净
解析 (1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、S等杂质离子,可依次加入过量BaCl2(除去硫酸根离子)、Na2CO3(除去钙离子和过量的钡离子)、NaOH(除去镁离子),最后加适量盐酸调节溶液的pH等于7后蒸发即可,所以加入Na2CO3溶液后相关化学反应的离子方程式为Ca2++CCaCO3↓、Ba2++CBaCO3↓。
(2)流程中海水提溴,先向母液中通入Cl2将Br-氧化为Br2,再用SO2将其还原为Br-,最后再通入Cl2将Br-氧化为Br2,忽略过程中的损失,所以制得1mlBr2至少需要消耗2mlCl2。因为氯气和水能发生反应,所以步骤Ⅱ中需要向母液中加入稀硫酸酸化,抑制氯气和水的反应。步骤Ⅲ若用Na2SO3水溶液吸收Br2,S被氧化成S,Br2被还原为Br-,反应的离子方程式为Br2+S+H2OS+2H++2Br-。
(3)因为氯气与溴化钠反应生成溴和氯化钠,除去Br2中残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液。
(4)电解MgCl2溶液得不到单质Mg,氧化镁熔点很高,应电解熔融的MgCl2制取单质Mg,所以D项制取单质镁的方法最合适。
(5)判断Mg(OH)2是否洗涤干净,就是检验最后一次洗涤液中是否存在Cl-,具体操作为:取最后一次洗涤液少量置于试管中,向其中加入HNO3酸化的AgNO3溶液,如果没有沉淀产生,证明Mg(OH)2已经洗涤干净。
9.BC NaClO2中氯元素的化合价为+3价,该物质具有强的氧化性,因而具有漂白性,NaClO2的漂白是氧化漂白,而SO2能与某些有色物质结合,产生不稳定的无色物质,因此NaClO2和SO2的漂白原理不相同,A错误;反应Ⅰ中发生的反应为3NaClO3+4SO2+3H2O2ClO2+Na2SO4+3H2SO4+NaCl,氧化产物是Na2SO4和H2SO4,还原产物是ClO2和NaCl,氧化产物和还原产物物质的量比为4∶3,B正确;反应Ⅰ产生的ClO2气体进入反应Ⅱ装置,发生反应2ClO2+H2O2+2NaOH2NaClO2+O2+2H2O,H2O2中氧元素的化合价由反应前的-1价变为反应后O2中的0价,化合价升高,失去电子,H2O2是还原剂,C正确;实验室进行结晶操作通常是在蒸发皿中进行,坩埚是灼烧使用的仪器,D错误。
10.A 向“84”消毒液(有效成分为NaClO)中加入浓度较大的稀硫酸反应,混合后溶液pH=3.2,蓝色迅速褪去,并产生大量气体,使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,说明生成了氯气,是氯离子和次氯酸根离子在酸性溶液中生成了氯气,氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,生成的盐酸呈酸性,故A错误;“84”消毒液(有效成分为NaClO)中次氯酸根离子水解使溶液显碱性,水解生成的次氯酸具有漂白性,加入硫酸可促进生成HClO,生成的次氯酸浓度大了,漂白速率增大,②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应ClO-+H+HClO,故B正确;对比实验②和③,酸溶液浓度大小会影响反应过程,溶液的pH可能会影响ClO-的氧化性或Cl-的还原性,故C正确;加酸可以提高“84”消毒液的漂白速率,但酸的浓度大时会生成污染气体氯气,需要调控合适的pH才能安全使用,故D正确。
11.AD 还原性:I->Fe2+>Br-,向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,结果溶液变为红色,说明Fe2+部分或全部被氧化,Br-可能被氧化,A错误、B正确;通入氯气之后原溶液中的Fe2+部分或全部被氧化,所以不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2+,C正确;如Br-全部被氧化生成Br2,则萃取后加入硝酸银,没有淡黄色沉淀生成,D错误。
12.答案 (1)有利于液体顺利流下,防止甲醇挥发 (2)应水浴加热 (3)4NaClO3+CH3OH+2H2SO42Na2SO4+4ClO2↑+HCOOH+3H2O(或者4NaClO3+CH3OH+4H2SO44ClO2↑+HCOOH+4NaHSO4+3H2O) 产生的CO2可稀释ClO2,防止ClO2浓度较大时分解 (4)ACD (5)270
解析 (1)仪器d是分液漏斗,添加盐酸时需要将分液漏斗活塞打开,便于液体顺利流下,但会导致液体的挥发,仪器c是恒压漏斗,有利于液体顺利流下,可减少甲醇的挥发。
(2)甲装置需控制反应温度不超过甲醇的沸点,酒精灯直接加热不利于温度的控制,因此可采取水浴加热,水浴加热受热均匀,便于控制温度。
(3)甲醇被氧化为甲酸(HCOOH),NaClO3被还原生成ClO2,硫酸生成硫酸钠,则反应的化学方程式为4NaClO3+CH3OH+2H2SO44ClO2↑+HCOOH+2Na2SO4+3H2O或者4NaClO3+CH3OH+4H2SO44ClO2↑+HCOOH+4NaHSO4+3H2O。
(4)NaOH可以中和硫酸并吸收ClO2,A正确;ClO2可以将碘离子氧化为碘单质,造成e中溶液显蓝色,故装置e的作用是检验是否产生ClO2,B错误;稳定剂吸收ClO2生成NaClO2,加盐酸后Cl发生歧化反应释放ClO2,C正确;等物质的量的ClO2和Cl2都被还原为Cl-时,转移电子的物质的量之比为5∶2,故ClO2的氧化能力是Cl2的2.5倍,D正确。实
验
现
象
混合后溶液的pH=9.9,短时间内未褪色,一段时间后蓝色褪去
混合后溶液pH=5.0,蓝色迅速褪去,无气体产生
混合后溶液pH=3.2,蓝色迅速褪去,并产生大量气体,该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
物质
CH3OH
HCOOH
ClO2
沸点
64.7 ℃
100.8 ℃
11 ℃
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