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1、第 13 讲 富集在海水中的元素 课时集训 测控导航表 知识点基础能力挑战 氯及其化合物的性质和应用 1,2,35,711 氯气的实验室制法及性质探究 410 卤素单质的制取、性质及卤素离子的检验 96 综合应用 812 1.(2018江西赣州四校协作体期中)下列氯化物中,既能由金属和氯气直 接反应制得,又可由金属和盐酸反应制得的是( D ) A.CuCl2B.FeCl2C.FeCl3D.AlCl3 解析:A 项,铜不能与盐酸直接反应,错误;B 项,氯气直接与铁反应生成氯 化铁,不能得到氯化亚铁,错误;C 项,铁直接和盐酸反应只能生成氯化亚铁,不 能得到氯化铁,错误;D 项,氯气和铝反应将铝氧
2、化成三价,并且铝足够活泼,能 与盐酸反应生成氯化铝,正确。 2.(2019山东滨州高三检测)在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同 的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论正确的是( B ) A.加入有色布条,一会有色布条褪色,说明溶液中有 Cl2存在 B.溶液呈黄绿色,具有刺激性气味,说明有 Cl2分子存在 C.先加入盐酸酸化,再加入 AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有 Cl-存在 D.加入 NaOH 溶液,氯水黄绿色消失,说明有 HClO 分子存在 解析:向氯水中加入有色布条,一会有色布条褪色,说明溶液中有 HClO 存 在,故 A 错误;氯气是黄绿色有刺激性气味的气体,氯水呈黄绿色,且
3、有刺 激性气味,说明有 Cl2分子存在,故 B 正确;盐酸中含有氯离子,向氯水中加 入盐酸后再加入硝酸银溶液一定会生成氯化银白色沉淀,但不能说明氯水 中含有氯离子,故 C 错误;Cl2+H2OHCl+HClO 是可逆反应,向氯水中加入 氢氧化钠溶液,盐酸和次氯酸均可与 NaOH 反应,不能证明含有 HClO,故 D 错误。 3.(2018辽宁师范大学附属中学期中)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 ) A.碳酸钙粉末B.稀硫酸 C.氯化钙溶液D.二氧化硫水溶液 解析:氯水中存在反应:Cl2+H2OH+Cl-+HClO,若要增强溶液漂白能力,则 需使溶液中 HClO 浓
4、度增大。A 项,加入碳酸钙粉末,发生反应:2H+CaCO3 Ca2+H2O+CO2,使上述可逆反应平衡向右移动, c(HClO)增大,故可以; B 项,加入稀硫酸,溶液中 c(H+)增大,上述可逆反应平衡向左移动,c(HClO)减 小,故不可以;C 项,加入氯化钙溶液,溶液中 c(Cl-)增大,上述可逆反应平 衡向左移动,c(HClO)减小,故不可以;D 项,加入二氧化硫水溶液,二氧化硫 具有还原性,能被氯气氧化且生成 H2SO4,电离出大量 H+,使上述可逆反应平 衡向左移动,c(HClO)减小,故不可以。 4.(2018江西南昌模拟)如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验 的装置(夹持装
5、置已略)。 (1)制备氯气选用的药品为漂粉精固体和浓盐酸,则相关反应的化学方程 式为 。 (2)装置 B 中饱和食盐水的作用是 ; 同时装置 B 也是安全瓶,监测实验进行时装置 C 是否发生堵塞,请写出发 生堵塞时装置 B 中的现象: 。 (3)装置 C 的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此装置 C 中 、处依次放入 (填字母)。 abcd 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 装置中 缓缓通
6、入一定量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为 色,说明氯 的非金属性强于溴。 (5)打开活塞,将装置 D 中少量溶液加入装置 E 中,振荡后静置。观察到的 现象是 。 解析:(1)根据氧化还原反应的规律,次氯酸钙与浓盐酸反应生成氯化钙、 氯气与水,反应的化学方程式为 Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+ 2Cl2+2H2O。 (2)浓盐酸易挥发,反应制取的氯气中含有 HCl,装置 B 中饱和食盐水的作 用是除去 Cl2中的 HCl;若装置 C 发生堵塞,装置 B 中的压强会增大,长颈漏 斗中液面上升,形成水柱。 (3)验证氯气是否具有漂白性,要对比验证干燥氯气和湿润氯气有无漂白 性,因此处
7、应为湿润的有色布条,处应为干燥剂,处应为干燥的有色 布条,U 形管中应用固体干燥剂。 (4)当向装置 D 中缓缓通入少量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为棕黄 色,发生反应:Cl2+2NaBr2NaCl+Br2。 (5)打开活塞,将装置 D 中含 Br2的少量溶液加入装置 E 中,发生反应: Br2+2KI2KBr+I2,碘单质溶于苯呈紫红色,振荡后静置,观察到的现象是 装置 E 中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色。 答案:(1)Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2+2H2O (2)除去 Cl2中的 HCl 长颈漏斗中液面上升,形成水柱 (3)d (4)棕黄 (5)装置 E 中
8、溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色 5.(2018天津高三检测)在新制饱和氯水中,若只改变某一条件,下列叙 述正确的是( C ) 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 解析:饱和氯水不能再溶解氯气,各成分的浓度不变,A 项错误;SO2+ Cl2+2H2O2HCl+H2SO4,Cl2+H2OH+Cl-+HClO 的平衡左移,HClO 的浓度减 小,漂白性减弱,B 项错误;加入少量的碳酸钠粉末,消耗 H+,使上述平衡正 向移动,HClO 的浓度增大,C 项
9、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 项错误。 6.(2018山东济南第一中学期中)反应、分别是从海藻灰和某种矿 石中提取碘的主要反应,下列说法正确的是( D ) 2NaI+MnO2+3H2SO42NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2; 2NaIO3+5NaHSO32Na2SO4+3NaHSO4+H2O+I2 A.两个反应中 NaHSO4均为氧化产物 B.碘元素在反应中被还原,在反应中被氧化 C.氧化性:MnO2SII2 2 4 3 D.反应、中生成等量的 I2时转移电子数比为 15 解析:分别对反应进行分析,反应为,反应 为。A
10、项,反应中 S 元素的化合价没有变化, 错误;B 项,碘元素在反应中化合价升高被氧化,在反应中化合价降低 被还原,错误;C 项,根据同一氧化还原反应中,氧化性:氧化剂氧化产物, 由反应得出氧化性:MnO2I2,由反应得出氧化性: IS,错误;D 项,反 3 2 4 应中生成 1 mol I2转移 2 mol 电子,反应中生成 1 mol I2转移 10 mol 电子,则反应中生成等量 I2,转移电子数之比为 15,正确。 7.(2018甘肃兰州第一中学期中)常温下,将 Cl2缓慢通入 100 mL 水中至 饱和,然后向所得饱和氯水中逐滴加入 0.1 mol/L NaOH 溶液,整个过程中 溶液
11、 pH 的变化如图所示。下列有关叙述正确的是( C ) A.溶液中 c(HClO)的大小关系:处大于处 B.可依据处数据计算所溶解的 n(Cl2) C.曲线段有离子反应:HClO+OH-ClO-+H2O D.处表示氯水与氢氧化钠溶液恰好反应完全 解析:点之前 Cl2与 H2O 反应生成 HCl 和 HClO,点时氯气的溶解达到饱 和,即氯气与水反应生成的次氯酸最多,所以溶液中 c(HClO)的大小关系: 处小于处,故 A 错误;点处 Cl2溶于水达到饱和,由处的 pH 可求出 氢离子的浓度,但氯气溶于水并不是全部与水反应,所以无法计算所溶解 的 n(Cl2),故 B 错误;由题图看出处 pH=
12、7,此时溶液中溶质为 NaCl、NaClO、HClO,所以段有化学反应:HClO+NaOH NaClO+H2O 发 生,其离子方程式为 HClO+OH-H2O+ClO-,故 C 正确;Cl2与 NaOH 恰好完全 反应时产物为 NaCl、NaClO,溶液显碱性,pH 不等于 7,故 D 错误。 8.(2018河北衡水检测)已知 BrCl 能发生下列反应:nBrCl+2M MCln+MBrn(M 为+n 价的金属元素),BrCl+H2OHCl+HBrO,以下推论不正确 的是( D ) A.BrCl 具有和卤素单质相似的化学性质 B.BrCl 和 M 反应时,BrCl 只作氧化剂 C.BrCl 和
13、 NaOH 溶液反应生成 NaCl、NaBrO 两种盐 D.将 BrCl 跟 FeSO4溶液反应,溶液会变成无色 解析:依据题目所给两个反应,可以推出“BrCl 具有和卤素单质相似的化 学性质”与金属单质反应得到盐、与 H2O 反应得到 HCl 和 HBrO。但 反应方程式相似的背后,卤素互化物 BrCl 又与卤素单质有区别BrCl 中 Br 呈+1 价、Cl 呈-1 价,所以当 BrCl 与金属 M 反应时, BrCl 只作氧化 剂。BrCl 跟硫酸亚铁溶液反应时,会将二价铁离子氧化为三价铁离子,故 溶液会变为棕黄色,D 不正确。 9.(2018北京石景山区一模)从某含 Br-废水中提取 B
14、r2的过程包括:过滤、 氧化、萃取(需选择合适萃取剂)及蒸馏等步骤。已知: 物质 Br2CCl4 正十二烷 密度/(gcm-3) 3.1191.5950.753 沸点/ 58.7676.8 215217 下列说法不正确的是( C ) A.甲装置中 Br-发生的反应为 2Br-+Cl2Br2+2Cl- B.甲装置中 NaOH 溶液每吸收 0.1 mol Cl2,转移 0.1 mol e- C.用乙装置进行萃取,溶解 Br2的有机层在下层 D.用丙装置进行蒸馏,先收集到的是 Br2 解析:氯气的氧化性大于溴,所以 2Br-+Cl2Br2+2Cl-,A 正确;1 mol Cl2 与足量的碱液反应转移
15、 1 mol 电子,甲装置中 NaOH 溶液每吸收 0.1 mol Cl2,转移 0.1 mol e-,B 正确;用正十二烷进行萃取溴,由于正十二烷密度 小于水,所以溶解 Br2的有机层在上层,C 不正确;无论正十二烷还是 CCl4 的沸点均大于溴的沸点,所以用丙装置进行蒸馏,先收集到的是 Br2,D 正确。 10.某小组在实验室使用软锰矿(主要成分为 MnO2)和浓盐酸通过加热制备 氯气,并对氯气的性质进行探究。 (1)写出实验室制氯气的化学方程式: 。 欲制取并收集一瓶干燥的氯气,则“制取收集”的实验装置连接顺序为 cd ijk。 (2)装置 C 中饱和食盐水的作用是 。 (3)该小组同学对氯气性质进行如下探究: 实验步骤实验结论 将氯气通入 NaCl 溶液中,再加入 1 mL CCl4振荡,静置,观察四氯化碳层颜色 将氯气通入 KBr 溶液中,再加入 1 mL CCl4 振荡,静置,观察四氯化碳层颜色 将氯气通入 KI 溶液中,再加入 1 mL CCl4 振荡,静置,观察四氧化碳层颜色 氧化性从强到弱的顺 序:氯、溴、碘 该小组的实验设计缺陷是 , 改进的办法是 。 (4)常温下,高锰酸钾固体和浓盐酸反应也可制得氯气,该反应的离子方程 式为
