专题19富集在海水中的元素—卤素-高考全攻略之备战2018年高考化学考点一遍过

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专题19富集在海水中的元素—卤素-高考全攻略之备战2018年高考化学考点一遍过

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考点19
富集在海水中的元素——卤素
一、氯气
1.物理性质
当发生氯气泄漏时,人应向高处、逆风方向躲避。氯气的物理性质如下表:
颜色
状态
气味
密度
毒性
溶解性
黄绿色
气态
刺激性
比空气大
有毒
可溶于水
2.化学性质
(1)与金属反应
反应现象
化学方程式
Na+Cl2
剧烈燃烧,黄色火焰,大量白烟
2Na+Cl22NaCl
Fe+Cl2
剧烈燃烧,棕褐色烟
2Fe+3Cl22FeCl3
Cu+Cl2
剧烈燃烧,棕色烟,加水,溶液呈蓝绿色
Cu+Cl2CuCl2
(2)与非金属反应(氢气)
①点燃:H2+Cl22HCl。
现象:H2在Cl2中能安静地燃烧,产生苍白色火焰,瓶口有白雾。
②光照:H2+Cl2
2HCl。
现象:发生爆炸,瓶口有白雾。
(3)与H2O反应
化学方程式:Cl2+H2OHCl+HClO。
(4)与碱液反应
①与NaOH溶液反应:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O(实验室制Cl2时尾气处理原理)
②与Ca(OH)2反应生成漂白粉
制取反应原理:2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
漂白粉的主要成分:CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分Ca(ClO)2。
漂白反应原理:Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO。
(5)与还原性物质反应
①与KI反应:Cl2+2KI2KCl+I2。
②与FeCl2反应:Cl2+2FeCl22FeCl3。
③与SO2+H2O反应:Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl。
Cl2与碱、水的歧化反应:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,1
mol
Cl2与足量NaOH反应转移电子数为NA;由于Cl2+H2OHCl+HClO,是可逆反应,1
mol
Cl2溶于水转移电子数小于NA。ClO-类似于,酸性环境氧化性增强,但ClO-又不同于NO,其在任何环境都体现氧化性,如ClO-与I-、Fe2+无论酸性环境还是碱性环境均不能大量共存。
二、氯气的制法
1.氯气的实验室制法
(1)反应原理
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2也可用KMnO4、K2Cr2O7等氧化剂代替,如:2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(2)实验装置
①发生装置:用分液漏斗、圆底烧瓶等组装的固液加热型制气装置。
②净化装置:饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体,浓硫酸除去Cl2中的水蒸气。
③收集装置:向上排空气法或排饱和食盐水法。
④尾气处理:用
NaOH溶液吸收多余的Cl2,以防Cl2污染空气。
(3)验满方法
①将湿润的淀粉 碘化钾试纸靠近收集Cl2的集气瓶瓶口,若观察到试纸立即变蓝,则证明已收集满。
②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口,若观察到试纸先变红后褪色,则证明已收集满。
③根据氯气的颜色判断是否收集满:若观察到整个集气瓶中充满黄绿色的气体,则证明已收集满。
实验室制取氯气的注意事项
(1)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热时温度不宜过高,以减少HCl的挥发。
(2)制取时一定要注意反应条件是“浓盐酸”和“加热”,一旦浓盐酸变为稀盐酸,反应将不再发生。
(3)尾气吸收时,不能用澄清石灰水吸收Cl2,因为澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小,吸收不完全。工业上常采用石灰乳来吸收Cl2。
2.氯气的工业制法
工业上制氯气通常采用电解饱和食盐水的方法。
制备原理:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
三、次氯酸、次氯酸盐
1.次氯酸:HClO的结构式为H—O—Cl(氧处于中心),电子式为。
(1)弱酸性:一元弱酸,酸性比碳酸还弱。
(2)不稳定性:次氯酸见光易分解:2HClO2HCl+O2↑,因此次氯酸要现用现配,保存在棕色试剂瓶中。
(3)强氧化性:能使有色布条褪色,用作消毒剂、漂白剂。HClO和ClO 都具有强氧化性:无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应。
如硫酸亚铁溶液遇漂白粉发生反应:2Fe2++5ClO +5H2O2Fe(OH)3↓+Cl +4HClO;
漂白粉遇亚硫酸盐发生反应:Ca2++ClO +Cl +CaSO4↓。可用于杀菌、消毒;漂白有色物质。
2.漂白粉:
(1)成分:主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,属于混合物,有效成分是Ca(ClO)2。
(2)制取原理:2Cl2
+2Ca(OH)2CaCl2
+Ca(ClO)2
+2H2O。
(3)化学性质:水溶液呈碱性,具有强氧化性。
(4)漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO。
(5)久置失效原理:Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO、2HClO2HCl+O2↑,必须密封保存。
说明:
氯气用于杀菌消毒时,起作用的是HClO,而HClO不稳定,难以保存。所以在工业上用Cl2与石灰乳反应制成漂白粉,便于贮存和运输。
3.Cl-的检验:
,含Cl-。
注意:检验卤素离子时加入稀硝酸是为了防止等离子的干扰。
四、卤素单质性质的递变性、相似性和特殊性
1.物理性质:
Br2是一种深红棕色液体,易挥发;I2是一种紫黑色固体,易升华。
Br2溶解在水中的颜色是黄色→橙色,I2溶解在水中的颜色是深黄色→褐色,
Br2溶解在CCl4中的颜色是橙色→橙红色,I2溶解在CCl4中的颜紫色→深紫色。
物理性质的递变性:
2.化学性质相似性:
(1)都能与大多数金属反应:2Fe+3Br22FeBr3;I2+FeFeI2;
(2)都能与H2反应:H2+X22HX;
(3)都能与H2O反应:X2+H2OHX+HXO(F2例外);
(4)都能与碱液反应:X2+2NaOHNaX+NaXO+H2O(F2例外)。
3.卤素互化物:
由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如IBr、ICl、BrF3、ClF3。
卤素互化物与卤素单质的性质相似,有较强的氧化性,如能与金属、H2O、NaOH等反应:2IBr+2MgMgBr2+MgI2。
注意:
卤素互化物中,非金属性弱的元素显正价,如:ICl中,I显+1价,Cl显-1价,所以卤素互化物与水或碱的反应一般属于非氧化还原反应:
IBr+H2OHBr+HIO,
IBr+2NaOHNaBr+NaIO+H2O。
4.拟卤素:
有些多原子分子与卤素单质性质相似,其阴离子与卤素阴离子性质相似。如:氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答这类题目时可用换元法,如把(SCN)2当作X2,把SCN-当作X-。
5.卤素单质氧化性强弱的实验探究方法
(1)卤素单质间的置换。
①将Cl2通入NaBr溶液中发生反应:Cl2+2NaBrBr2+2NaCl。说明氧化性:Cl2
>Br2。
②将溴水滴入KI 淀粉溶液中,溶液变成蓝色,发生反应:Br2+2KII2+2KBr。说明氧化性:Br2>I2。
(2)与氢气化合的难易程度,越易化合,则氧化性越强。
H2与Cl2的混合气体光照爆炸;H2与Br2的混合气体加热才能反应;H2与I2反应很困难。
说明氧化性:Cl2>Br2>I2。
(3)氢化物的稳定性。
利用HCl、HBr、HI的热稳定性来判断元素非金属性的强弱;HCl、HBr、HI的热稳定性越来越差,说明元素的非金属性:Cl>Br>I。
6.卤素离子的检验方法
(1)AgNO3溶液——沉淀法
未知液生成
QUOTE
(2)置换——萃取法
未知液
有机层呈
QUOTE
(3)氧化——淀粉法检验I
未知液蓝色溶液,表明含有I
考向一
氯气的性质
典例1
氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性。下列叙述中不正确的是
A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.通常状况下,干燥的氯气能和Fe反应
C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶瓶口呈现雾状;光照H2和Cl2的混合气体时,因迅速化合而爆炸
D.氯气能与水反应生成HClO和HCl,久置氯水最终变为稀盐酸
【解析】Cl2与铁的反应需要点燃,所以在通常状况下,干燥的Cl2与Fe不能反应。
【答案】B
1.分别向盛有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
考向二
氯水的性质和变化
典例1
氯水中存在多种分子和离子,它在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是
A.加入有色布条,片刻后有色布条褪色,说明有Cl2存在
B.溶液呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2存在
C.先加入盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,说明有Cl 存在
D.加入NaOH溶液,氯水的浅黄绿色消失,说明有HClO存在
【答案】B
2.在新制饱和氯水中,若只改变某一条件,下列叙述正确的是
A.再通入少量氯气,减小
B.通入少量SO2,溶液漂白性增强
C.加入少量的碳酸氢钠粉末,pH增大,溶液漂白性增强
D.光照过程中,有气泡冒出,溶液的导电性减弱
氯水的多种成分与多种性质的对应关系
1.氯水的成分——三分四离
氯水中存在三个平衡:
(1)Cl2+H2OHCl+HClO,(2)HClOH++ClO ,(3)H2OH++OH 。
根据可逆反应的特点,即可得出新制氯水中存在的各种微粒。
2.氯水的多重性质
新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质:
①Cl2的强氧化性;②HCl的强酸性;③HClO的强氧化性、弱酸性;④Cl 的性质。
在不同的反应中,新制氯水中起作用的成分不同。
考向三
氯气制备与性质实验考查
典例1
某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法正确的是
A.该装置图中至少存在三处明显错误
B.该实验中收集氯气的方法不正确
C.如果需要得到干燥纯净的Cl2,只需在气体发生装置和收集装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可
D.含有2
mol
HCl的某浓盐酸与足量MnO2混合,在一定条件下反应,转移1
mol电子
【解析】图中装置的明显错误有:无加热装置;装置中没有用分液漏斗而采用长颈漏斗导致气体外逸和HCl的挥发;没有进行尾气处理;Cl2的密度比空气大,图中收集方法正确;要得到干燥纯净的Cl2,首先应将气体通过饱和食盐水除去HCl,再通过浓硫酸除去水蒸气;D中盐酸浓度变稀后便不再反应,产生的Cl2的物质的量小于0.5
mol,转移的电子小于1
mol。
【答案】A
3.如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(加热及夹持装置已略)。
(1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸,相应的化学方程式为

(2)装置B中饱和食盐水的作用是
。同时装置B亦是安全瓶,当C中发生堵塞时,B中的现象为

(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,因此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入的物质为
(填字母)。
选项
a
b
c
d

干燥的有色布条
干燥的有色布条
湿润的有色布条
湿润的有色布条

碱石灰
硅胶
浓硫酸
无水氯化钙

湿润的有色布条
湿润的有色布条
干燥的有色布条
干燥的有色布条
(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓慢通入一定量的氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为     色,说明氯的非金属性大于溴的。
(5)打开活塞,将装置D中少量溶液滴入装置E中,振荡。观察到的现象是        。
(6)装置F中用足量的Na2SO3溶液吸收多余的氯气,试写出相应的离子反应方程
式:               。
考向四
卤离子的检验
典例1
下列叙述中正确的是
A.能使湿润的KI 淀粉试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
B.用HNO3酸化的AgNO3溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液
C.向某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I
D.某浅黄色的溴水,加入CCl4振荡静置后,上层显橙红色
【答案】B
4.鉴别NaCl、NaBr、NaI溶液可以选用的试剂是
①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl4 ③溴水、苯 ④硝酸、AgNO3
溶液 ⑤氯水、苯 ⑥氯水、己烯
A.①②④
B.②③⑥
C.②④⑤
D.④⑤⑥
1.下列与含氯物质有关的说法正确的是
A.氯水要现用现制,并保存在盖有橡胶塞的棕色瓶子中,置于冷暗处
B.向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,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.下列是关于氯水的叙述,正确的是
A.新制氯水中只含Cl2和HClO分子
B.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C.光照氯水有气泡冒出,该气体为Cl2
D.氯水放置数天后,pH将增大
3.下列能够检验出KI溶液中含有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,褪色则含有Br-
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,在水层中加入氯水,溶液呈橙色,则含有Br-
4.某同学用以下装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是
A.图Ⅰ:若MnO2过量,则理论上浓盐酸可全部消耗完
B.图Ⅱ:证明新制氯水只具有酸性
C.图Ⅲ:产生了棕黄色的雾
D.图Ⅳ:湿润的有色布条褪色
5.将一定量的Cl2通入一定浓度的苛性钾溶液中,两者恰好完全反应(已知反应过程放热),生成物中有三种含氯元素的离子,其中ClO-和ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化示意图如图所示。下列说法不正确的是
A.反应中转移电子的物质的量是0.21
mol
B.ClO的生成可能是由于温度升高引起的
C.苛性钾溶液中KOH的质量是16.8
g
D.一定有3.36
L氯气参加反应
6.双选]Cl2有毒,常用于自来水和游泳池的消毒杀菌。已知硫氰(SCN)2]的化学性质与Cl2的类似,被称为“拟卤素”,例如(SCN)2+2NaOH===NaSCN+NaSCNO+H2O,阴离子的还原性顺序为I->SCN->Br->Cl-。下列说法中不正确的是
A.若Cl2、(SCN)2发生泄漏,均可喷洒石灰水进行处理
B.KSCN可以与FeCl3溶液反应
C.Cl2与KSCN溶液发生反应的离子方程式为Cl2+2SCN-===(SCN)2+Cl-
D.(SCN)2可以与KBr溶液发生反应:(SCN)2+2KBr===2KSCN+Br2
7.某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时证明氯气的某些性质,甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略),按要求回答问题。
(1)下列方法中,可制得氯气的正确组合是_______________________
(填序号)。
①MnO2和浓盐酸混合共热
②KMnO4和浓盐酸混合
③次氯酸钠和浓盐酸混合
④K2Cr2O7和浓盐酸混合
⑤KClO3和浓盐酸混合
A.①②⑤
B.②④⑤
C.①②④
D.全部可以
(2)若用含有0.2
mol
HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2,制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12
L的原因是______________________________。
(3)①装置B的作用是_______________,现象是______________________________。
②装置D和E出现不同现象说明______________________________。
③装置F的作用是______________________________。
④写出装置G中发生反应的离子方程式:_______________。
(4)乙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种,为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种,乙同学提出在某两个装置之间再增加一个装置。你认为此装置应加在_______与_______之间(填装置字母序号),装置中应放______________
(填写试剂或用品名称)。
1.2016·上海]向新制氯水中加入少量下列物质,能增强溶液漂白能力的是
A.碳酸钙粉末
B.稀硫酸
C.氯化钙溶液
D.二氧化硫水溶液
2.2016·新课标III]化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是
化学性质
实际应用
A
Al2(SO4)3和小苏打反应
泡沫灭火器灭火
B
铁比铜金属性强
FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
C
次氯酸盐具有氧化性
漂白粉漂白织物
D
HF与SiO2反应
氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
3.2015·新课标全国卷Ⅱ]海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
4.2015·北京]某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中,不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)
A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O
B.该消毒液的pH约为12:ClO-+H2OHClO+OH-
C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:2H++Cl-+ClO-Cl2↑+H2O
D.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH+ClO-HClO+CH3COO-
5.2014·江苏]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
1.【答案】B
2.【答案】C
【解析】饱和氯水不能再溶解Cl2,各成分的浓度不变,A错误;SO2+Cl2+2H2O2HCl+H2SO4,Cl2+H2OH++Cl +HClO的平衡左移,HClO浓度降低,漂白性减弱,B错误;加入少量NaHCO3粉末,消耗H+,使上述平衡正向移动,HClO的浓度增大,C正确;光照过程中HClO分解,生成O2和HCl,溶液中的离子浓度增大,导电性增强,D错误。
3.【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)除去Cl2中的HCl
 B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱
(3)d
(4)黄
(5)E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色
(6)+Cl2+H2O+2Cl +2H+
【解析】(1)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水。
(2)饱和食盐水可吸收HCl,装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl;若装置C堵塞,B中压强增大,长颈漏斗中液面会上升,形成水柱。
(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,则可通过将Cl2依次通入湿润的有色布条、干燥剂、干燥的有色布条来验证氯气的漂白性。Ⅱ中应放固体干燥剂,所以选d。
(4)当向D中缓慢通入少量氯气时,Cl2+2NaBrBr2+2NaCl,所以可以看到无色溶液逐渐变为黄色。
(5)打开活塞,将装置D中含溴单质的少量溶液加入含碘化钾和苯的装置E中,溴单质和碘化钾反应生成碘单质,碘单质溶于苯呈紫红色,振荡后观察到的现象:E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色。
(6)Cl2具有氧化性,可将氧化为。
4.【答案】C
【解析】氯水中的Cl2分别与NaBr、NaI反应:2NaBr+Cl22NaCl+Br2,2NaI+Cl22NaCl+I2,均可被CCl4萃取,通过观察CCl4中颜色的不同可鉴别,②正确;Cl 、Br 、I 分别与Ag+反应,产生白色沉淀AgCl,浅黄色沉淀
AgBr,黄色沉淀AgI,且均不溶于稀HNO3,可鉴别,④正确;⑤同②类似,可鉴别,正确。
1.【答案】B
2.【答案】B
【解析】氯气与水发生Cl2+H2OHCl+HClO,HClO为弱酸,新制氯水中含有的分子为Cl2、HClO和H2O,A错误;HCl可使蓝色石蕊试纸变红,HClO可使蓝色石蕊试纸褪色,B正确;HClO不稳定,见光分解,发生:2HClO2HCl+O2↑,生成氧气和HCl,溶液pH减小,C、D错误。
3.【答案】D
【解析】A项,加入足量的新制氯水,首先是发生反应:Cl2+2I-===2Cl-+I2,I2会使溶液呈现颜色,不一定含有Br-,错误;B项,由于还原性:I->Br-,加入的酸性KMnO4溶液也可以被I-还原,不一定是含有Br-,错误;C项,I2在CCl4中溶解也会使有机层有色,错误;D项,加入足量FeCl3溶液,会发生反应:2Fe3++2I-===2Fe2++I2,萃取后在溶液中加氯水:Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,溶液呈橙色,则含有Br-,D正确。
4.【答案】D
【解析】本题考查氯气的实验室制法和氯气的性质。A、Ⅰ图中:如果MnO2过量,浓盐酸随着反应的进行,浓度减小到一定程度,不再与二氧化锰继续反应,所以盐酸不能全部消耗,故A错误;B、Ⅱ图中氯水中氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,滴入石蕊试液遇到石蕊变红证明酸性,但次氯酸存在于溶液中最后会褪色,又证明氯水的漂白性,故B错误;C、Ⅲ图中:铜在氯气中燃烧产生棕色的烟,故C错误;D、Ⅳ图中:湿润的有色布条能褪色,是因为氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,使有色布条褪色,剩余氯气通入到盛氢氧化钠溶液的烧杯中发生反应为
Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,故D正确。
5.【答案】D
【解析】氯气和氢氧化钾溶液反应生成次氯酸钾、氯化钾和氯酸钾,根据图像知n(ClO-)=0.06
mol,n(ClO)=0.03
mol,故转移电子物质的量=0.06
mol×(1-0)+0.03
mol×(5-0)=0.21
mol,A正确;根据图像知,氯气和氢氧化钾先生成次氯酸钾,且该反应是放热反应,随着温度的升高,氯气和氢氧化钾反应生成氯酸钾,所以氯酸根离子的生成是由于温度升高引起的,B正确;根据电子转移守恒可知n(Cl-)=0.21
mol,根据物料守恒可知n(K+)=n(Cl-)+n(ClO-)+n(ClO)=0.21
mol+0.06
mol+0.03
mol=0.3
mol,则n(KOH)=0.3
mol,则氢氧化钾的质量=0.3
mol×56
g·mol-1=16.8
g,C正确;根据氯原子守恒可知参加反应的氯气为0.15
mol,氯气的状态未知,不能确定其体积,D错误。
6.【答案】CD
7.【答案】(1)D
(2)浓盐酸随着反应的进行浓度逐渐降低,最终变为稀盐酸,稀盐酸与二氧化锰不反应,不再产生氯气
(3)①
证明有水蒸气产生
白色固体变蓝色

氯气无漂白性,次氯酸有漂白性

吸收氯气

Cl-+Ag+AgCl↓
(4)F
G
湿润的淀粉KI试纸
【解析】(1)制得氯气的反应原理就是用氧化剂将盐酸氧化为氯气。题给方法中全部可制得氯气。
(2)若用含有0.2
mol
HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2,制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12
L的原因是浓盐酸随着反应的进行浓度逐渐降低,最终变为稀盐酸,稀盐酸与二氧化锰不反应,不再产生氯气。
(3)①装置B的作用是证明有水蒸气产生,由于白色粉末CuSO4吸水成为蓝色晶体CuSO4

5H2O,所以现象是白色固体变蓝色。②装置D和E出现不同现象说明氯气无漂白性,次氯酸有漂白性。③利用卤素单质易溶于有机溶剂的特点,使用四氯化碳溶解吸收氯气,防止氯气对于氯化氢的检验带来干扰。因此装置F的作用是吸收氯气。④装置G中发生反应的离子方程式:Cl-+Ag+AgCl↓。
(4)此装置用来检验氯气是否已经除尽,所以此装置应加在F与G之间,根据氯气置换的碘遇淀粉变蓝,所以装置中应放湿润的淀粉KI试纸。
1.【答案】A
化钙溶液,不能发生反应,溶液的水对氯水起稀释作用,使溶液的漂白性减弱,错误;D.加入二氧化硫的水溶液,电离产生氢离子,使化学平衡逆向移动,溶液的漂白性减弱,错误。
【名师点睛】氯水的成分及其性质是中学化学的重要考点,在新制的氯水中存在下列关系:Cl2+H2OH++Cl +HClO、HClOH++ClO 、H2OH++OH ,氯水中存在三分子:H2O、Cl2、HClO,四离子:H+、Cl 、ClO 、OH 。所以,新制的氯水呈浅黄绿色,有刺激性气味,属于混合物,其所含的多种微粒使氯水的化学性质表现出多重性。①Cl2的强氧化性;②HCl的酸性;③HClO的强氧化性(漂白性等)、弱酸性;④Cl 的性质等。特别注意的是氯气和水的反应为可逆反应、HClO存在电离平衡,分析氯水的性质时要结合反应条件及平衡移动原理。
2.【答案】B
【解析】A、硫酸铝和碳酸氢钠发生反应生成氢氧化铝沉淀、硫酸钠和二氧化碳,能灭火,故说法正确;B、氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,说明铜的还原性强于亚铁离子,不能说明铁的金属性比铜强,故说法错误;C、次氯酸具有强氧化性,能漂白,故说法正确;D、氟化氢和二氧化硅反应生成四氟化硅和水,可以刻蚀玻璃,故说法正确。
【名师点睛】本试题考查考生对元素及其化合物性质的掌握以及对知识的夯实和运用的能力。盐类水解在生活中涉及方方面面,如泡沫灭火器、明矾净水等等,泡沫灭火剂原理就是盐类水解:Al3++3Al(OH)3↓+3CO2↑。比较金属性的强弱,可以通过置换反应,利用金属性强的制取金属性弱的,如Fe+Cu2+Fe2++Cu,说明Fe比Cu金属性强。漂白性的原理分为三类:一是具有强氧化性的,如HClO、O3、H2O2、NaClO(漂白液的有效成分)、Ca(ClO)2(漂白粉的有效成分)等;二是结合性的,如SO2;三是吸附性,如活性炭,前两者属于化学变化,后者属于物理变化。漂白衣服常用氧化性的,但注意不能和洁厕剂混用,会产生氯气;SO2漂白纸张等;活性炭吸附水中的杂质。雕刻玻璃常用氢氟酸,因为发生反应:4HF+SiO2SiF4↑+2H2O,氢氟酸常保存在塑料瓶中,只有掌握一定的化学知识,才会使我们的生活质量得以提升,也才会更安全、更健康。
3.【答案】C
【解析】Cl2能够置换Br2:Cl2+2Br-2Cl-+Br2,A项正确;粗盐通过重结晶可以除去其中的易溶且溶解度受温度影响大的杂质,通过加入除杂试剂,可以除去其他易溶的杂质,B项正确;工业上用氨水或氨气作为沉淀剂,NaOH作为沉淀剂,成本较高,C项错误;用水蒸气和空气将Br2吹出,然后用SO2吸收浓缩提纯,D项正确。
4.【答案】B
5.【答案】D
【解析】A、氯气是黄绿色气体,因此氯水的颜色呈浅绿色,说明氯水中含有Cl2,A正确;B、向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,白色沉淀是氯化银,这说明氯水中含有Cl-,B正确;C、向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,气体是CO2,这说明氯水中含有H+,C正确;D、向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明反应中有氯化铁生成。由于氯气也能把氯化亚铁氧化生成氯化铁,因此不能说明氯水中含有HClO,D不正确,答案选D。
【名师点睛】本题以探究新制饱和氯水成分的实验为载体,重点氯气、氯离子、氢离子、次氯酸等检验方法,考察学生对物质检验的方法及常见的注意事项,要求学生能通过现象看到反应的本质,考察学生分析、比较综合的实验能力,充分体现了“源于教材又不拘泥于教材”的命题指导思想,在一定程度上考查了学生的创新思维能力。本题的解题要点为氯水成分的检验,需要学生熟悉常见微粒的检验方法及注意事项。
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