2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第四章 非金屬及化合物 課時(shí)梯級(jí)作業(yè)十一 4.2 富集在海水中的元素氯一、選擇題(本題包括7小題,每題6分,共42分)1.下列關(guān)于鹵素的性質(zhì)說法正確的是()A.F2、Cl2、Br2、I2的熔沸點(diǎn)逐漸降低B.氯氣能與水反應(yīng)生成次氯酸和鹽酸,pH將增大C.為測(cè)定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液體滴在pH試紙上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照即可D.NaClO與潔廁靈(主要成分為HCl)混用,產(chǎn)生有毒的Cl2:2H+Cl-+ClO-Cl2+H2O【解析】選D。由F2I2的熔沸點(diǎn)逐漸升高,A錯(cuò)誤;Cl2溶于水生成HCl和HClO,溶液的pH減小,B錯(cuò)誤;氯水具有漂白性,會(huì)將pH試紙漂白,故無法測(cè)定其pH,C錯(cuò)誤;次氯酸鈉與鹽酸能發(fā)生氧化還原反應(yīng)2HCl+NaClOCl2+H2O+NaCl,D正確?！炯庸逃?xùn)練】下列不能使淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)的物質(zhì)是()A.碘水B.溴水C.氯水D.溴化鈉溶液【解析】選D。因氧化性:Cl2>Br2>I2,則加入氯水、溴水,可將I-氧化為I2,淀粉遇碘變藍(lán),另外直接加入碘水,試紙也變藍(lán),而NaBr溶液與碘化鉀不反應(yīng)。2.酸性條件下,Cl有強(qiáng)的氧化性,若將一定量的Cu與稀硫酸、KClO3混合,則可能的生成物是Cu(ClO3)2、Cu(ClO4)2、CuCl2、H2中的()A.B.C.D.【解析】選A。Cl表現(xiàn)出氧化性時(shí),氯元素的價(jià)態(tài)只能下降,可能有CuCl2生成,但不可能有Cu(ClO4)2生成,由硝酸與銅反應(yīng)類比知還可能生成Cu(ClO3)2但不可能有H2生成,A正確。3.下列事實(shí)或?qū)嶒?yàn)敘述正確的是()A.氟氯烴作制冷劑會(huì)加劇霧霾天氣的形成B.能使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變成藍(lán)色的物質(zhì)一定是Cl2C.加碘食鹽中含有碘元素,能使淀粉溶液變藍(lán)D.溴中溶有少量氯氣,可以用加入溴化鈉再用汽油萃取的方法提純【解析】選D。氟氯烴作制冷劑會(huì)加劇臭氧層空洞的形成,A錯(cuò)誤;使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán)的物質(zhì)可能是Cl2、FeCl3溶液、NO2等,B錯(cuò)誤;加碘食鹽中碘元素不是以單質(zhì)形式存在,不能使淀粉溶液變藍(lán),C錯(cuò)誤;溴中溶有少量氯氣,加入溴化鈉與氯氣反應(yīng),再用汽油萃取的方法提純,D正確。4.(xx沈陽模擬)二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色易溶于水的氣體,常用作飲用水消毒。實(shí)驗(yàn)室通過如下過程制備二氧化氯。下列說法正確的是 ()A.電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為N+3Cl-2H2+NCl3B.溶液X中大量存在的陰離子有Cl-、OH-C.可用飽和食鹽水除去ClO2中的NH3D.可用明礬除去飲用水中殘留的NaClO2【解析】選B。電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式應(yīng)為2H+N+3Cl-3H2+NCl3,A錯(cuò)誤;NaClO2與NCl3反應(yīng)的離子方程式為6Cl+NCl3+3H2O6ClO2+NH3+3Cl-+3OH-,B正確;ClO2和NH3都是易溶于水的氣體,C錯(cuò)誤;明礬凈水的原理是利用Al3+水解生成的Al(OH)3膠體粒子吸附水中的懸浮物質(zhì)而沉降,無法除去水中殘留的NaClO2,D錯(cuò)誤。5.某同學(xué)向一支試管中按一定的順序分別加入下列幾種物質(zhì)(一種物質(zhì)只加一次):a.KI溶液;b.淀粉溶液;c.NaOH溶液;d.稀硫酸;e.氯水。發(fā)現(xiàn)溶液顏色按如下順序變化:無色棕黃色藍(lán)色無色藍(lán)色,對(duì)此過程進(jìn)行的分析中錯(cuò)誤的是()A.加入以上藥品的順序是aebcdB.反應(yīng)的化學(xué)方程式為I2+2NaOHNaI+NaIO3+H2OC.溶液由棕黃色變?yōu)樗{(lán)色原因是淀粉溶液遇碘變藍(lán)色D.反應(yīng)的離子方程式為2I-+Cl2I2+2Cl-【解析】選D。無色棕黃色說明有碘生成,棕黃色藍(lán)色說明是淀粉遇碘溶液顯色,藍(lán)色無色說明碘被消耗,無色藍(lán)色說明又生成了碘,此時(shí)發(fā)生的是NaI和NaIO3在酸性條件下生成碘的反應(yīng)。6.根據(jù)如圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷下列說法正確的是(反應(yīng)條件已略去) ()A.反應(yīng)均屬于氧化反應(yīng)和離子反應(yīng)B.反應(yīng)說明該條件下鋁的還原性強(qiáng)于錳C.相同條件下生成等量的O2,反應(yīng)和轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為11D.反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為14【解析】選B。為二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣、二氧化錳、水,為氯氣與石灰乳反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣、水,為過氧化氫分解生成水和氧氣,為氯酸鉀分解生成氯化鉀和氧氣,為鋁和二氧化錳發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成Mn和氧化鋁,均存在元素的化合價(jià)變化,均屬于氧化還原反應(yīng),但不是離子反應(yīng),A錯(cuò)誤;為鋁熱反應(yīng),因此說明該條件下鋁的還原性強(qiáng)于錳,B正確;中O的化合價(jià)由-1價(jià)升高為0,中O的化合價(jià)由-2價(jià)升高為0,則相同條件下生成等量的O2,反應(yīng)和轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為12,C錯(cuò)誤;反應(yīng)4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2+2H2O中Mn的化合價(jià)由+4價(jià)降低為+2價(jià),HCl中Cl的化合價(jià)由-1價(jià)升高為0,由電子守恒可知,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為12,D錯(cuò)誤。【加固訓(xùn)練】ClO2是一種新型水處理劑,工業(yè)上用NaClO2與鹽酸反應(yīng)制備ClO2的反應(yīng)如下:5NaClO2+4HCl(稀)5NaCl+4ClO2+2H2O;NaClO2+4HCl(濃)NaCl+2Cl2+2H2O。下列說法中正確的是()A.兩種反應(yīng)中HCl均是還原劑B.鹽酸濃度越大,還原性越強(qiáng)C.中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為45D.中每生成1 mol Cl2轉(zhuǎn)移2 mol電子【解析】選B。中鹽酸中的Cl-全部轉(zhuǎn)入NaCl中,電子轉(zhuǎn)移發(fā)生在NaClO2中的氯原子之間,A錯(cuò)誤;鹽酸表現(xiàn)出還原性時(shí),濃度越大,還原性越強(qiáng),B正確;中ClO2是氧化產(chǎn)物,NaCl是還原產(chǎn)物,但NaCl中有的氯來源于鹽酸,氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為41,C錯(cuò)誤;中每生成1 mol Cl2時(shí)轉(zhuǎn)移1.5 mol電子,D錯(cuò)誤。7.(能力挑戰(zhàn)題)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將a L H2和Cl2的混合氣體點(diǎn)燃,充分反應(yīng)后,將混合氣體通入含b mol NaOH的熱溶液中,氣體恰好被完全吸收,NaOH無剩余,測(cè)得反應(yīng)后溶液中含Cl-、ClO-、Cl,且三者物質(zhì)的量之比為811,則原混合氣體中H2的物質(zhì)的量為()A. molB. molC. molD. mol【解析】選C。反應(yīng)后溶液中Na+的物質(zhì)的量等于Cl-、ClO-、Cl的物質(zhì)的量之和,也等于混合氣體中氯原子的物質(zhì)的量,所以氯氣的物質(zhì)的量為 mol,則氫氣的物質(zhì)的量為 mol。二、非選擇題(本題包括3小題,共58分)8.(18分)Cl2、漂白液(有效成分為NaClO)在生產(chǎn)、生活中廣泛用于殺菌、消毒。(1)電解NaCl溶液生成Cl2的化學(xué)方程式是 _。(2)Cl2溶于H2O、NaOH溶液即獲得氯水、漂白液。干燥的氯氣不能漂白物質(zhì),但氯水卻有漂白作用,說明起漂白作用的物質(zhì)是_。25 時(shí),Cl2與H2O、NaOH的反應(yīng)如表:反應(yīng)Cl2+H2OCl-+H+HClOK1=4.510-4反應(yīng)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2OK2=7.51015不直接使用氯水而使用漂白液作消毒劑的原因是 _。(3)家庭使用漂白液時(shí),不宜直接接觸鐵制品,漂白液腐蝕鐵的電極反應(yīng)式為Fe-2e-Fe2+,ClO-發(fā)生的電極反應(yīng)式是_。(4)研究漂白液的穩(wěn)定性對(duì)其生產(chǎn)和保存有實(shí)際意義。30 時(shí),pH=11的漂白液中NaClO的質(zhì)量百分含量隨時(shí)間變化如下:分解速率v()、v()的大小關(guān)系是_,原因是_。NaClO分解的化學(xué)方程式是_。48d,中v(NaClO)=_mol(Ld)-1(常溫下漂白液的密度約為1 gcm-3,且變化忽略不計(jì))?！窘馕觥?1) 電解NaCl溶液化學(xué)方程式是2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2。(2)氯水中起漂白作用的是HClO;不直接使用氯水而使用漂白液作消毒劑的原因是K2>K1,反應(yīng)的有效成分比反應(yīng)的有效成分多,次氯酸鈉比次氯酸更穩(wěn)定。(3)鐵遇漂白液發(fā)生電化學(xué)腐蝕,實(shí)質(zhì)是ClO-將Fe氧化,本身被還原為Cl-,電極反應(yīng)式是ClO-+2e-+H2OCl-+2OH-。(4)據(jù)圖可知NaClO的起始含量>,NaClO的濃度越高,其分解速率越大,因此v()>v()。NaClO分解的化學(xué)方程式可從以下兩個(gè)反應(yīng)分析得出:NaClO+H2OHClO+NaOH,2HClO2HCl+O2。設(shè)溶液的體積為1 L,48d,中v(NaClO)=(6.5%-5.1%)1 gcm-3103 cm374.5 gmol-11 L4 d0.047 mol(Ld)-1。答案:(1)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2(2)HClOK2>K1,反應(yīng)的有效成分比反應(yīng)的有效成分多,次氯酸鈉比次氯酸更穩(wěn)定(3)ClO-+2e-+H2OCl-+2OH-(4)v()>v() 在相同的條件下,NaClO的濃度越高其分解速率越大2NaClO2NaCl+O20.0479.(20分)氯及其化合物在生活中應(yīng)用廣泛。(1)指出氯元素在周期表中的位置_。(2)凈水丸能對(duì)飲用水進(jìn)行快速的殺菌消毒,凈水丸外層的優(yōu)氯凈Cl2Na(NCO)3先與水反應(yīng),生成次氯酸;幾分鐘后,內(nèi)層的亞硫酸鈉(Na2SO3)溶出,可將水中的余氯(次氯酸等)除去。優(yōu)氯凈中氯元素的化合價(jià)為_。亞硫酸鈉將水中多余次氯酸除去的離子方程式為_。(3)ClO2可以對(duì)飲用水進(jìn)行消毒,消毒時(shí),ClO2還可將水中的Fe2+、Mn2+等轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3和MnO2等難溶物除去,在這個(gè)過程中,Fe2+、Mn2+的化合價(jià)升高,說明ClO2具有_性。(4)工業(yè)可以通過KClO3與SO2反應(yīng)制取ClO2,該反應(yīng)化學(xué)方程式為_。【解析】(1)氯元素在第3周期A族。(2)優(yōu)氯凈Cl2Na(NCO)3中鈉為+1價(jià)、氮為-3價(jià)、碳為+4價(jià)、氧為-2價(jià),則氯元素的化合價(jià)為+1價(jià);亞硫酸鈉將次氯酸還原生成鹽酸,而自身被氧化成硫酸鈉,其離子方程式為S+HClOS+Cl-+H+。(3)ClO2還可將水中的Fe2+、Mn2+等轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3和MnO2,說明ClO2具有氧化性。(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的原理知2KClO3+ SO22ClO2+K2SO4答案:(1)第3周期A族 (2)+1S+HClOS+Cl-+H+(3)氧化(4)2KClO3+ SO2 2ClO2+K2SO410.(20分)(能力挑戰(zhàn)題)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)看到一則報(bào)道:某造紙廠誤將槽車中的漂白液(NaCl和NaClO的混合液)倒入盛放飽和KAl(SO4)2溶液的池中,造成中毒事件。該小組同學(xué)為探究中毒原因進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。(1)小組同學(xué)依據(jù)漂白液具有漂白消毒的性質(zhì)推測(cè),漂白液中ClO-具有氧化性。實(shí)驗(yàn)如下:.經(jīng)測(cè)定漂白液pH>7,飽和KAl(SO4)2溶液pH<7。.取10 mL漂白液,依次加入Na2SO3溶液和BaCl2溶液,有白色沉淀生成,經(jīng)檢驗(yàn)白色沉淀不溶于鹽酸。.另取10 mL漂白液,加入品紅溶液,溶液紅色逐漸變淺,一段時(shí)間后褪為無色。.再取10 mL漂白液,加入品紅溶液,加入少量稀硫酸酸化后,溶液紅色立即變?yōu)闊o色。漂白液pH大于7的原因是(用離子方程式表示) _。由實(shí)驗(yàn)得出ClO-具有氧化性,寫出反應(yīng)的離子方程式:_。對(duì)比實(shí)驗(yàn)和說明ClO-氧化性與溶液酸堿性的關(guān)系是_。(2)小組同學(xué)依據(jù)(1)中的實(shí)驗(yàn),提出漂白液在酸性溶液中有Cl2生成。用如圖所示的裝置繼續(xù)實(shí)驗(yàn),探究漂白液在酸性溶液中是否能反應(yīng)生成Cl2。裝置B的作用是_;盛放的藥品是_。若打開分液漏斗活塞向燒瓶中加入硫酸,不久燒瓶中有黃綠色氣體產(chǎn)生。A中反應(yīng)的離子方程式為 _。若打開分液漏斗活塞向燒瓶中加入飽和KAl(SO4)2溶液,首先觀察到產(chǎn)生大量的白色膠狀沉淀,不久燒瓶中有黃綠色氣體產(chǎn)生。A中反應(yīng)的離子方程式是 _。(3)上述實(shí)驗(yàn)說明漂白液與酸性溶液混合會(huì)產(chǎn)生Cl2。若取10 mL漂白液與足量BaCl2溶液混合后,不斷通入SO2至過量,在實(shí)驗(yàn)過程中可能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 _?！窘馕觥?1)漂白液中的NaClO因ClO-的水解而使溶液呈堿性,同時(shí)ClO-具有強(qiáng)氧化性,可將S氧化為S,本身被還原為Cl-,也可將品紅溶液氧化而使其褪色,當(dāng)不加硫酸時(shí),褪色過程較慢,加入硫酸后立即褪色,說明ClO-的氧化性隨c(H+)增大而增強(qiáng)。(2)Cl2有毒,裝置B是尾氣處理裝置,用NaOH溶液吸收Cl2;漂白液中加入稀硫酸后有黃綠色氣體Cl2生成;向漂白液中加入KAl(SO4)2溶液時(shí),由于Al3+和ClO-水解的相互促進(jìn),產(chǎn)生大量Al(OH)3沉淀和HClO,反應(yīng)的離子方程式為Al3+3ClO-+3H2OAl(OH)3+3HClO,生成的HClO又將NaCl中的Cl-氧化為Cl2,離子方程式為2HClO+Cl-Cl2+ClO-+H2O,將合并即可得總反應(yīng)的離子方程式。(3)將漂白液與BaCl2溶液混合后,不斷通入SO2,首先發(fā)生反應(yīng):ClO-+SO2+H2OS+Cl-+2H+,S+Ba2+BaSO4,可看到有白色沉淀生成,隨著SO2的不斷通入,溶液的酸性逐漸增強(qiáng),還會(huì)有下列反應(yīng)發(fā)生:ClO-+Cl-+2H+Cl2+H2O,產(chǎn)生的Cl2使溶液由無色變?yōu)辄S綠色,當(dāng)ClO-反應(yīng)完后,SO2又會(huì)和Cl2發(fā)生下列反應(yīng):Cl2+SO2+2H2OS+2Cl-+4H+,使溶液由黃綠色最終又變?yōu)闊o色。答案:(1)ClO-+H2OHClO+OH-ClO-+SCl-+S、Ba2+SBaSO4(合并寫出也可以)ClO-的氧化性隨c(H+)增大而增強(qiáng)(2)吸收Cl2NaOH溶液ClO-+Cl-+2H+Cl2+H2O3ClO-+3Cl-+2Al3+3H2O3Cl2+2Al(OH)3(3)產(chǎn)生白色沉淀,溶液由無色變?yōu)辄S綠色,最后溶液變?yōu)闊o色