高考作業(yè)(十一)富集在海水中的元素氯A組全員必做題1下列離子方程式正確的是()氯氣與水反應(yīng)：Cl2H2O=2HClClO氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)：Cl22OH=ClClOH2O濃鹽酸與二氧化錳共熱：MnO24HClMn22ClCl22H2O漂白粉溶液中通入少量的二氧化碳?xì)怏w：Ca22ClOH2OCO2=CaCO32HClOA BC D解析氯氣與水反應(yīng)生成的HClO為弱酸，在離子方程式中不能拆分書寫；中濃鹽酸可全部電離，應(yīng)寫成H和Cl的形式。答案B2向盛有Cl2的三個集氣瓶甲、乙、丙中各注入下列液體中的一種，經(jīng)過振蕩，現(xiàn)象如下圖所示，則甲、乙、丙中注入的液體分別是()AgNO3溶液NaOH溶液水A BC D解析甲中氣體和溶液都無色，說明不存在氯氣，是注入了NaOH溶液；乙中氣體無色且溶液中出現(xiàn)白色渾濁，說明不存在氯氣，是注入了AgNO3溶液；丙中氣體和溶液都呈淺黃綠色，說明存在氯氣分子，是注入了水。答案B3下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用說法正確的是()A干燥的Cl2和氯水均能使鮮花褪色B久置的氯水仍具有漂白性C明礬和漂白粉常用于自來水的處理，兩者的作用原理相同D無色溶液C加入AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加入稀鹽酸，沉淀不消失，則C必含Cl解析鮮花中含有水分，氯氣與水發(fā)生反應(yīng)Cl2H2OHClHClO，產(chǎn)生HClO，氯水中也含HClO，HClO具有漂白作用，因此可以使鮮花褪色，A項正確；久置的氯水最終變?yōu)橄←}酸，B項錯誤；明礬溶于水形成膠體，利用膠體的吸附性凈水，漂白粉是利用生成的HClO具有強氧化性殺菌消毒，C項錯誤；加入稀鹽酸時混入了Cl，無法確定原溶液中是否含有Cl，D項錯誤。答案A4(2019合肥調(diào)研性檢測)在一定溫度下，向KOH溶液中通入11.2 L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氯氣，恰好完全反應(yīng)生成三種含氯鹽：0.7 mol KCl、0.2 mol KClO和X。則X是()A0.1 mol KClO3 B0.2 mol KClO3C0.1 mol KClO4 D0.2 mol KClO4解析氯氣的物質(zhì)的量為0.5 mol，KOH溶液和0.5 mol氯氣恰好完全反應(yīng)，根據(jù)氯元素守恒，知X中氯元素的物質(zhì)的量為(0.520.70.2)mol0.1 mol。設(shè)X中Cl的化合價為x，由得失電子守恒得，0.710.210.1x，解得x5價，所以X中Cl的化合價為5，則X為KClO3，A項正確。答案A5工業(yè)上漂白粉的制備是將氯氣通入石灰乳(含水較少的熟石灰)中，所以工業(yè)漂白粉中含有次氯酸鈣、氯化鈣、氫氧化鈣、氯氣等。下列有關(guān)說法正確且全面的是()A漂白粉具有漂白性主要是因為其中含有Cl2B漂白粉溶液顯堿性是因為其中含有Ca(OH)2C家庭使用漂白粉必須加入少量醋酸D氫氧化鈣的存在可以減緩漂白粉的失效解析因為碳酸的酸性強于次氯酸，故在潮濕的環(huán)境中，次氯酸鈣與空氣中的二氧化碳和水蒸氣反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，這是漂白粉具有漂白性的原因所在，在家庭中使用不必加醋酸，利用空氣中CO2，A、C兩項錯誤；漂白粉溶液顯堿性除了因為其中含有Ca(OH)2外，還因為次氯酸鈣的水解，B項錯誤；因氫氧化鈣更易與CO2反應(yīng)，故它的存在可以減緩漂白粉的失效，D項正確。答案D6實驗室既可用濃鹽酸與MnO2在加熱時反應(yīng)制備Cl2，也可用KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)制備Cl2，下列有關(guān)說法中不正確的是()A由題目信息知：KMnO4的氧化性比MnO2的強B制備氯氣的整個實驗過程中，只需要使用氧化劑與還原劑C用排氣法收集不需要利用其他試劑就能確定集氣瓶中已收集滿氣體D用足量MnO2與含有4 mol HCl的濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)，得到Cl2的物質(zhì)的量小于1 mol解析在制備氯氣的整個實驗過程，除了使用氧化劑與還原劑之外，還需要凈化氣體的試劑和吸收尾氣的試劑。答案B7(2019湖南五市十校聯(lián)考)有一種由NaClO2、NaClO3和NaClO4組成的混合物，經(jīng)測定氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35.5%，則此混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()A25.9% B23%C41.5% D無法計算解析三種物質(zhì)的混合可看作NaCl與O原子的混合，由Cl元素的35.5%，可求Na元素為23%，O元素為135.5%23%41.5%，答案選C。答案C8(2019齊齊哈爾五校期末聯(lián)考)二氧化氯(ClO2)是國際上公認(rèn)的安全、無毒的綠色消毒劑，對酸性污水中的Mn2也有明顯的去除效果，其反應(yīng)原理為ClO2Mn2MnO2Cl(部分反應(yīng)物和產(chǎn)物省略、未配平)，下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()A工業(yè)上可用更為廉價的Cl2來代替ClO2B利用該原理處理含Mn2的污水后溶液的pH升高C該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為25D理論上處理含1 mol Mn2的污水，需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下的ClO2 8.96 L解析氯氣是有毒的氣體，所以不能代替ClO2，故A項錯誤；用ClO2處理酸性污水中的Mn2，反應(yīng)的離子方程式為2ClO25Mn26H2O=5MnO22Cl12H，所以處理后溶液的pH是減小的，故B項錯誤；該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為MnO2，還原產(chǎn)物為Cl，由反應(yīng)方程式可知，二者的物質(zhì)的量之比為52，故C項錯誤；由反應(yīng)的離子方程式可知，處理1 mol Mn2，需要2/5 mol的ClO2，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為8.96 L，故D項正確。答案D9實驗室制備Cl2通常采用下列反應(yīng)：MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O；據(jù)此，從如圖所示儀器裝置中選擇制備并收集干燥、純凈Cl2的裝置是()解析依據(jù)反應(yīng)原理，制備氯氣需要加熱，故A、D兩項錯誤；反應(yīng)產(chǎn)生的氯氣中會混有HCl和水蒸氣，應(yīng)先用飽和食鹽水除去HCl，再通過濃硫酸干燥氯氣，因此C項正確。答案C10.常溫下，將Cl2緩慢通入100 mL水中至飽和，然后向所得飽和氯水中逐滴加入0.1 molL1 NaOH溶液，整個過程中pH的變化如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()A曲線段有離子反應(yīng)：HClOOH=ClOH2OB可依據(jù)處數(shù)據(jù)計算所溶解的n(Cl2)C處表示氯氣與氫氧化鈉溶液恰好反應(yīng)完全D處c(H)約為處c(H)的兩倍解析曲線從到，溶液pH增大，說明此段發(fā)生反應(yīng)HClNaOH=NaClH2O、HClONaOH=NaClOH2O，離子反應(yīng)分別為HOH=H2O、HClOOH=H2OClO，點時c(H)c(OH)，c(Na)c(Cl)c(ClO)，溶液中存在HClO，從到圖象分析可知，溶液pH繼續(xù)增大，且pH大于7，繼續(xù)加氫氧化鈉，氫氧化鈉和次氯酸反應(yīng)HClONaOH=NaClOH2O，曲線段有離子反應(yīng)HClOOH=H2OClO，故A項正確；點所示溶液中發(fā)生反應(yīng)Cl2H2OHClHClO，HClO為弱電解質(zhì)，部分電離，無法根據(jù)pH計算溶解的n(Cl2)，故B項錯誤；氯氣與氫氧化鈉溶液恰好反應(yīng)完全得到氯化鈉、次氯酸鈉混合溶液，溶液呈堿性，故C項錯誤；處到處是氯氣的溶解平衡Cl2H2OHClHClO向右進(jìn)行的過程，酸性逐漸增強，氫離子濃度逐漸增大，故D項錯誤。答案A11(2019海南七校聯(lián)考)三氯化碘(ICl3)在藥物合成中用途非常廣泛，其熔點：33 ，沸點：73 。實驗室可用如圖裝置制取ICl3。(1)儀器a的名稱是_。(2)裝置B可用于除雜，也是安全瓶，能監(jiān)測實驗進(jìn)行時裝置C中是否發(fā)生堵塞，請寫出發(fā)生堵塞時B中的現(xiàn)象：_。(3)試劑X為_。(4)氯氣與單質(zhì)碘需在溫度稍低于70 下反應(yīng)，則裝置D適宜的加熱方式為_。解析(2)C中發(fā)生堵塞時，B中吸濾瓶內(nèi)壓強增大，可將飽和食鹽水“壓”入長頸漏斗。(4)低于100 的反應(yīng)適宜用水浴加熱。答案(1)蒸餾燒瓶(2)吸濾瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升(3)堿石灰(4)水浴加熱B組重點提升題12.金屬鈦冶煉過程中得到MgCl2，將熔融態(tài)MgCl2電解可得到金屬鎂和Cl2，氯氣可制得漂白液、“84消毒液”等生活用品，試回答下列問題：(1)如圖所示，若鈦廠Cl2泄露，工人應(yīng)立即向_(填“A”“B”或“C”)疏散。(2)漂白液暴露在空氣中會逐漸失效，請用相關(guān)的化學(xué)方程式解釋：_、_。(3)“84消毒液”(主要成分是NaClO和NaCl)和潔廁靈(主要成分為鹽酸)混用會產(chǎn)生有毒氣體，試寫出反應(yīng)的離子方程式：_。(4)上述反應(yīng)說明漂白液與酸性溶液混合會產(chǎn)生Cl2(全部溶于水，不會逸出)，若取10 mL漂白液與足量BaCl2溶液混合后，不斷通入SO2至過量，在實驗過程中可能觀察到的現(xiàn)象是_。(5)二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色到橙黃色的氣體，是國際上公認(rèn)為安全、無毒的綠色消毒劑，代替了Cl2用于自來水消毒。已知ClO2和Cl2的消毒能力都主要體現(xiàn)在氧化性，反應(yīng)生成Cl，則等物質(zhì)的量的ClO2消毒能力約是Cl2的_倍。解析(1)氯氣密度大于空氣，因此若鈦廠Cl2泄露，工人應(yīng)立即向A處疏散。(2)次氯酸鹽容易吸收空氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為次氯酸，次氯酸分解生成氯化氫和氧氣而失效，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2H2ONaClO=NaHCO3HClO、2HClO2HClO2。(3)次氯酸鈉具有強氧化性，能把氯離子氧化生成氯氣，反應(yīng)的離子方程式為ClOCl2H=Cl2H2O。(4)漂白液能把氯離子氧化生成氯氣，氯氣把二氧化硫氧化生成硫酸，進(jìn)而生成硫酸鋇白色沉淀，所以實驗現(xiàn)象是開始溶液變成黃綠色，后來黃綠色褪去，生成白色沉淀。(5)1 mol二氧化氯(ClO2)得到電子轉(zhuǎn)化為Cl，轉(zhuǎn)移5 mol電子；1 mol氯氣得到2 mol電子，所以等物質(zhì)的量的ClO2消毒能力約是Cl2的2.5倍。答案(1)A(2)NaClOCO2H2O=NaHCO3HClO2HClO2HClO2(3)ClOCl2H=Cl2H2O(4)開始溶液變成黃綠色，后來黃綠色褪去，生成白色沉淀(5)2.513ClO2與Cl2的氧化性相近，在自來水消毒和果蔬保鮮等方面應(yīng)用廣泛。某興趣小組通過圖甲裝置(夾持裝置略)對其制備、吸收、釋放和應(yīng)用進(jìn)行了研究。(1)儀器D的名稱是_。安裝F中導(dǎo)管時，應(yīng)選用圖乙中的_。(2)打開B的活塞，A中發(fā)生反應(yīng)：2NaClO34HCl=2ClO2Cl22NaCl2H2O，為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收，滴加稀鹽酸的速度宜_(填“快”或“慢”)。(3)關(guān)閉B的活塞，ClO2在D中被穩(wěn)定劑完全吸收生成NaClO2，此時F中溶液的顏色不變，則裝置C的作用是_。(4)已知在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應(yīng)生成NaCl并釋放出ClO2，該反應(yīng)的離子方程式為_。在ClO2釋放實驗中，打開E的活塞，D中發(fā)生反應(yīng)，則裝置F的作用是_。(5)已吸收ClO2氣體的穩(wěn)定劑和穩(wěn)定劑，加酸后釋放ClO2的濃度隨時間的變化如圖丙所示。若將其用于水果保鮮，你認(rèn)為效果較好的穩(wěn)定劑是_，原因是_。丙解析(1)儀器D是錐形瓶；安裝F中導(dǎo)管時，應(yīng)遵循“長進(jìn)短出”的原則，所以應(yīng)選擇裝置b。(2)為使ClO2被充分吸收，必須控制ClO2的生成速率，因此滴加鹽酸的速率宜慢不宜快。(3)F溶液中的顏色不變說明沒有氯氣通入，即氯氣被裝置C所吸收。(4)參加反應(yīng)的離子有ClO和H，生成的微粒有Cl和ClO2，根據(jù)化合價升降法配平離子方程式即可。因為ClO2的性質(zhì)與Cl2相似，所以能使淀粉碘化鉀溶液變藍(lán)，利用此性質(zhì)可以驗證是否有ClO2生成。(5)穩(wěn)定劑相對于穩(wěn)定劑，可以緩慢釋放ClO2，能較長時間維持保鮮所需的濃度。答案(1)錐形瓶b(2)慢(3)吸收Cl2(4)4H5ClO=Cl4ClO22H2O驗證是否有ClO2生成(5)穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑可以緩慢釋放ClO2，能較長時間維持保鮮所需的濃度【拓展延伸】ClO2的幾種制備方法(1)氯酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)法。原理：2NaClO34HCl=2NaClCl22ClO22H2O。(2)亞氯酸鈉與氯氣反應(yīng)法。原理：2NaClO2Cl2=2NaCl2ClO2。 (3)草酸還原法。原理：H2C2O42NaClO3H2SO4=Na2SO42CO22ClO22H2O。(4)亞氯酸鈉與鹽酸反應(yīng)法。原理：5NaClO24HCl=4ClO25NaCl2H2O。(5)KClO3與SO2反應(yīng)法。原理：2KClO3SO2=2ClO2K2SO4。(6)實驗室常將NaClO3和Na2SO3用硫酸酸化，加熱制備ClO2：2NaClO3Na2SO3H2SO42ClO22Na2SO4H2O。 C組自我挑戰(zhàn)題14.(2018北京清華附中模擬)用濃鹽酸和MnO2制取Cl2的裝置如下，某小組欲證明產(chǎn)生的氣體中含有HCl。(1)Cl2的電子式是_，A中反應(yīng)的離子方程式為_ _。(2)甲同學(xué)將A中產(chǎn)生的氣體通入下列溶液：實驗序號試劑現(xiàn)象a紫色石蕊溶液_bAgNO3溶液出現(xiàn)白色沉淀實驗a中的現(xiàn)象為_ _。不能證明產(chǎn)生的氣體中含有HCl的實驗是_(填字母序號)。(3)已知將HCl氣體通入飽和食鹽水中有白色固體析出。乙同學(xué)將A中產(chǎn)生的氣體通入飽和食鹽水中，有白色固體析出，但實驗不能證明氣體中含有HCl，結(jié)合離子方程式解釋其原因：_。(4)已知：2S2OI2=S4O2I。丙同學(xué)將A中產(chǎn)生的氣體通入蒸餾水中，得到溶液X，進(jìn)行以下實驗證明氣體中含有HCl。實驗.測定X中溶解的Cl2。取25.00 mL溶液X，加入過量KI溶液，然后用0.04 molL1 Na2S2O3溶液滴定生成的I2，達(dá)滴定終點時消耗Na2S2O3溶液V mL。實驗.測定X中的Cl元素總量。另取25.00 mL溶液X，選用適當(dāng)?shù)倪€原劑將溶解的Cl2全部還原為Cl，再用0.10 molL1 AgNO3溶液滴定所得溶液中的Cl。X中的HClO不會影響實驗的測定結(jié)果，原因是_。由實驗、中的實驗數(shù)據(jù)可證明A中產(chǎn)生的氣體中含有HCl，若含有HCl，則實驗中消耗0.10 molL1 AgNO3溶液的體積應(yīng)大于_mL(用含V的代數(shù)式表示)。解析(1)A中發(fā)生二氧化錳與濃鹽酸制取氯氣的反應(yīng)，離子方程式為4H2ClMnO22H2OCl2Mn2。(2)氯氣溶于水生成氯化氫和次氯酸，溶液呈酸性，所以紫色石蕊溶液變紅；次氯酸具有漂白性，隨后溶液紅色褪去。a、b都不能證明產(chǎn)生的氣體中含有HCl。因為氯氣溶于水生成氯化氫，所以即使產(chǎn)生的氣體中不含氯化氫，紫色石蕊試液也會變紅；氯氣溶于水生成的氯化氫與硝酸銀溶液反應(yīng)也可生成氯化銀沉淀，故也不能說明產(chǎn)生的氣體中有氯化氫。(3)氯氣與水反應(yīng)生成氯化氫和次氯酸，Cl2H2OHClHClO，Cl2溶于水后使得溶液中的c(Cl)增大，也能析出晶體。(4)生成1 mol HClO需消耗1 mol Cl2，HClO也有氧化性，1 mol HClO和1 mol Cl2均能將2 mol KI 氧化成I2，所以HClO的存在不影響實驗結(jié)果。實驗中測定Cl2的物質(zhì)的量是0.04 molL1V103 L0.02V103 mol，氯氣轉(zhuǎn)化的Cl需要0.10 molL1硝酸銀溶液的體積是0.04V103 mol/0.10 molL10.4V mL，所以若A中產(chǎn)生的氣體中含有HCl，實驗中消耗0.10 molL1 AgNO3溶液的體積應(yīng)大于0.4V mL。答案(1)CCMnO24H2ClCl22H2OMn2(2)溶液先變紅后褪色ab(3)Cl2H2OHClHClO，Cl2溶于水后使得溶液中的c(Cl)增大，也能析出晶體(4)生成1 mol HClO需消耗1 mol Cl2，HClO也有氧化性，1 mol HClO和1 mol Cl2均能將2 mol KI氧化成I20.4V