1、1第 14 讲 富集在海水中的元素氯一、选择题1(2019西安交通大学附属中学高三测试)某地化工厂的贮氯罐意外发生泄漏，下列关于安全处理措施不正确的是( )A紧急组织群众沿逆风方向疏散B消防队员向贮氯罐周围空气中喷洒稀 NaOH 溶液C处在该环境中的群众，应用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子，趴在低洼处等待救援D处在该环境中的群众，应用浸有一定浓度 NaHCO3的毛巾捂住鼻子，向高处转移解析：选 C。稀氨水挥发出的 NH3具有强烈的刺激性气味；氯气的密度比空气的密度大，应往高处转移。2化学来源于生活，也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述正确的是( )A氯气和活性炭均可作为漂白剂，若同时使用，漂白
2、效果会明显加强B氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂C测定溶液 pH 的实验中，用干燥 pH 试纸测定新制氯水的 pH测定结果无影响D洁厕灵不能与“84”消毒液混用，原因是两种溶液混合产生的 HClO 易分解解析：选 B。A 项，活性炭具有吸附性，可以吸附氯气，错误；B 项，氯气与烧碱溶液或石灰乳反应均可生成次氯酸盐，正确；C 项，氯水中的次氯酸具有漂白性，不能用 pH 试纸测定氯水的 pH，错误；D 项，不能混用的原因是“84”消毒液中的 NaClO 与洁厕灵中的HCl 反应生成 Cl2，错误。3下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是( )ACuCl
3、 2 BFeCl 2CFeCl 3 DAlCl 3解析：选 D。铜与盐酸不反应，A 错误；铁与氯气反应生成 FeCl3，与盐酸反应生成FeCl2，B、C 错误。4(2019房山高三模拟)Cl 2是一种重要的工业原料，液氯储存区贴有的说明卡如下：包装 钢瓶2储运要求 远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质；设置氯气检测仪泄漏处理 NaOH、NaHSO 3溶液吸收下列解释事实的方程式不正确的是( )A电解饱和食盐水制取 Cl2：2Cl 2H 2O 2OH H 2Cl 2= = = = =电 解 B氯气用于自来水消毒：Cl 2H 2O2H Cl ClO C浓氨水检验泄漏的氯气，产生白烟：8NH 33Cl
4、2=6NH4ClN 2D氯气“泄漏处理”中 NaHSO3溶液的作用：HSO Cl 2H 2O=SO 3H 2Cl 3 24解析：选 B。A.电解饱和食盐水制取 Cl2，反应的离子方程式为 2Cl 2H 2O2OH H 2Cl 2，选项 A 正确；B.氯气用于自来水消毒，反应的离子= = = = =电 解 方程式为 Cl2H 2OH Cl HClO，选项 B 不正确；C.浓氨水检验泄漏的氯气，产生白烟，反应的化学方程式为 8NH33Cl 2=6NH4ClN 2，选项 C 正确；D.氯气“泄漏处理”中用 NaHSO3溶液吸收氯气，反应的离子方程式为 HSO Cl 2H 2O = 3SO 3H 2C
5、l ，选项 D 正确。245某同学用下列装置制备并检验 Cl2的性质。下列说法正确的是( )A 图中：如果 MnO2过量，浓盐酸就可全部被消耗B 图中：量筒中发生了加成反应C 图中：发生的反应不是燃烧反应D 图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中至溶液显酸性，有 Cl2生成解析：选 D。A 项，稀盐酸与 MnO2不反应；B 项，发生的反应为取代反应；C 项，Cu3在 Cl2中发生了燃烧反应；D 项，Cl 、ClO 在酸性条件下可生成 Cl2。6(2019通化高三调研)氯胺(NH 2Cl)是一种长效缓释有机氯消毒剂，有强氧化性，其杀菌能力是一般含氯消毒剂的 45 倍。下列有关氯胺的说法
6、一定不正确的是( )A氯胺的水解产物为 NH2OH(羟氨)和 HClB氯胺的电子式为C氯胺中氯的化合价为1 价D氯胺的消毒原理与漂白粉相似解析：选 A。NH 2ClH 2ONH 3HClO，反应生成的 HClO 能杀菌消毒。该水解反应是一个可逆反应，HClO 杀菌后浓度减小，平衡向右移动，氯胺转化成 HClO；相反，当 HClO浓度较高时，平衡向左移动，转化为氯胺，相当于暂时“贮存” ，避免其分解损失，这样就延长了消毒时间。7下列叙述中正确的是( )A能使湿润的淀粉KI 试纸变成蓝色的物质一定是 Cl2B用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次性鉴别 NaCl、NaBr、KI 三种失去标签的溶液C某溶液中
7、加入 CCl4，CCl 4层显紫色，证明原溶液中存在 ID向浅黄色的溴水中加入 CCl4振荡静置后，上层显橙红色解析：选 B。还有很多氧化剂(如 HNO3、O 3等)能将 I 氧化为 I2，A 项错；碘单质的CCl4溶液显紫色，C 项错；CCl 4的密度比水大，应下层显橙红色，D 项错。8下列关于卤素(用 X 表示)的叙述，错误的是( )A卤素单质与水反应均可用 X2H 2OHXO HX 表示BHX 都极易溶于水，它们的热稳定性随 X 的核电荷数的增加而减小C卤素单质的颜色由 F2I 2随相对分子质量增大而变深DX 的还原性依次为 F Cl Br I解析：选 A。卤素单质中，氟气和水之间反应生
8、成 HF 和 O2，不符合X2H 2OHXO HX，故 A 错误；卤素原子得电子的能力越强，HX 的热稳定性越强，卤素原子的得电子能力随 X 的核电荷数的增加而减小，所以 HX 的热稳定性随 X 的核电荷数的增加而减小，故 B 正确；卤素单质的颜色从上到下逐渐加深，由 F2I 2依次是浅黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色，故 C 正确；卤素单质的氧化性从上到下逐渐减弱，对应离子的还原性 F Cl Br I ，故 D 正确。49下列实验操作、现象和结论均正确的是( )选项 实验操作 现象 结论A用双氧水滴定淀粉KI 溶液溶液变蓝 达到滴定终点B向食用加碘盐中加入食醋和 KI 溶液，再加入 CCl4
9、振荡，静置下层呈紫红色 该食用加碘盐中含有 KIO3C用湿润的淀粉KI 试纸鉴别 NO2、溴蒸气试纸变蓝 该气体为溴蒸气D 最后试管有浅黄色沉淀 有机物中含有溴原子解析：选 B。A 项，淀粉KI 溶液一般作为指示剂，设计用双氧水滴定淀粉KI 溶液无法判定终点，实验不合理，错误；B 项，在酸性环境中，KIO 3与 KI 反应生成 I2，正确；C项，NO 2溶于水变为硝酸，硝酸也具有强氧化性，也可使淀粉KI 试纸变蓝，错误；D 项，加入 AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱，错误。10将 Cl2通入 NaBr 和 NaI 的混合液中，待反应充分后将所得溶液加热蒸干并灼烧，最后将得到的固体冷却、
10、称量。称量所得固体的质量与通入 Cl2的体积关系如图所示。则原混合液中 NaI 的物质的量为( )A0.5 mol B0.4 molC0.3 mol D0.25 mol解析：选 D。含 NaBr 和 NaI 的溶液中，通入 Cl2，先发生 Cl22NaI= =I22NaCl，后发生 Cl22NaBr= =2NaClBr 2，充分反应后将所得溶液蒸干、灼烧，得到 NaCl 固体，由图可知 29.25 g 固体为 NaCl 的质量。根据氯元素守恒，则 n(Cl2) n(NaCl) 12 120.25 mol。根据图示：02.5 V(即 0 0.125 mol Cl2)段发生的反应为29.25 g5
11、8.5 gmol 152NaICl 2=2NaClI 2，故 n(NaI)0.25 mol。二、非选择题11.实验室常用以下几种方法制取氯气。(1)二氧化锰与浓盐酸反应制氯气，写出其反应的离子方程式：_。(2)高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气，写出其反应的化学方程式：_。(3)氯酸钾与浓盐酸反应制氯气，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_。.某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉，并进行漂白粉有效成分的质量分数的测定。(1)装置中的 X 试剂为_。(2)装置中发生反应的化学方程式为_。该反应是放热反应，反应温度较高时有副反应发生，改进该实验装置以减少副反应发生的方法是_。(3)测定漂白粉有效
12、成分的质量分数：称取 1.000 g 漂白粉于锥形瓶中，加水溶解，调节溶液的 pH，以淀粉为指示剂，用 0.100 0 molL1 KI 溶液进行滴定，溶液出现稳定浅蓝色时为滴定终点。反应原理为3ClO I =3Cl IO 、 IO 5I 3H 2O=6OH 3I 2。 3 3实验测得数据如下表所示。滴定次数 1 2 3KI 溶液体积/mL 19.98 20.02 20.00该漂白粉中有效成分的质量分数为_；若滴定过程中未充分振荡溶液，局部变6浅蓝色时就停止滴定，则测定结果将_(填“偏高” “偏低”或“无影响”)。解析：.(1)二氧化锰与浓盐酸反应制氯气的化学方程式为 MnO24HCl(浓)M
13、nCl2Cl 22H 2O，离子方程式为= = = = = MnO24H 2Cl Mn2 Cl 22H 2O。(2)高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气= = = = = 的化学方程式为 2KMnO416HCl(浓)= =2KCl2MnCl 25Cl 28H 2O。(3)氯酸钾与浓盐酸反应制氯气的化学方程式为 KClO36HCl(浓)= =KCl3Cl 23H 2O，1 mol 氧化剂 KClO3与 5 mol 还原剂 HCl 反应生成 3 mol Cl2，所以该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 51。.(1)(2)高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气，用饱和食盐水除去挥发出的氯化氢气体，氯气与石灰浆发生
14、反应，化学方程式为 2Ca(OH)22Cl 2=CaCl2Ca(ClO) 22H 2O。氯气有毒，所以不能直接排放，氯气能和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，所以 X试剂为氢氧化钠溶液。根据题意知，减少副反应发生的方法是降低温度，可以将装置放于冷水浴中进行实验。(3)消耗 KI 溶液的平均体积为 20.00 （ 19.98 20.02 20.00） mL3mL。设 ClO 的物质的量为 x mol，3ClO I =3Cl IO 33 mol 1 molx mol 0.100 0 molL1 0.020 L所以 x0.006，次氯酸钙的质量为 143 gmol1 0.003 mol0.4
15、29 g，所以其质量分数为 100%42.90%；若滴定过程中未充分振荡溶液，局部变浅蓝色时就停0.429 g1.000 g止滴定，则消耗 KI 的物质的量偏少，所以测定结果将偏低。答案：.(1)MnO 24H 2Cl Mn2 Cl 22H 2O= = = = = (2)2KMnO416HCl(浓)= =2KCl2MnCl 25Cl 28H 2O(3)51.(1)NaOH 溶液(2)2Ca(OH)22Cl 2=CaCl2Ca(ClO) 22H 2O将装置放于冷水浴中进行实验(3)42.90% 偏低12溴和碘的提取方法有多种，试解决下列问题。7.全球海水中溴的储藏量丰富，约占地球溴总储藏量的 9
16、9%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为 65 mg/L。空气吹出法工艺是目前 “海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：(1)写出步骤的离子方程式：_。(2)步骤的蒸馏过程中，温度应控制在 8090 ，温度过高或过低都不利于生产。实验室里蒸馏所用主要仪器名称为_，为控制温度，最好采用的加热方式为_；溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离，分离仪器的名称是_。(3)溴水混合物 中溶有一定量的氯气，因此在步骤中可将蒸馏产生的气体通过_(填试剂名称)溶液，以除去氯气。(4)步骤中用硫酸酸化可提高 Cl2的利用率，理由是_。(5)提取溴单质，采用蒸馏“
17、溴水混合物 ”而不是蒸馏“溴水混合物 ” ，请说明原因：_。.实验室从含碘废液(除 H2O 外，含有 CCl4、I 2、I 等)中回收碘，其实验过程如下：向含碘废液中加入稍过量的 Na2SO3溶液，将废液中的 I2还原为 I ，其离子方程式为_；该操作将 I2还原为 I 的目的是_。操作 X 的名称为_。解析：.从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。步骤发生的反8应是 Cl22Br =2Cl Br 2，生成的溴仍溶解在海水中，根据溴的沸点比水低的性质，可以鼓入热空气(步骤)，使它随热空气一起挥发出来，再用 SO2吸收(步骤)：Br2SO 22H 2O=4H 2Br SO ，这样可
18、以得到较大浓度的含 Br 的溶液，进一步用24氯气氧化(步骤)，得到 Br2，然后蒸馏便得到液溴。.I 2单质被 SO 还原为 I ，SO 被氧化为 SO ，离子方程式为23 23 24SO I 2H 2O=2I SO 2H ，该操作可使溶于 CCl4中的碘进入水层。23 24答案：.(1)Br 2SO 22H 2O=4H 2Br SO 24(2)蒸馏烧瓶 水浴加热 分液漏斗(3)溴化铁(或其他含 Br 的盐类物质)(4)酸化可抑制 Cl2与水反应(5)将“溴水混合物 ”转变为“溴水混合物 ”是 Br2的浓缩过程，可提高效率，减少能耗，降低成本.SO I 2H 2O=2I SO 2H 使溶于
19、CCl4中的碘进入水层 分液23 2413(2019深圳调研)亚氯酸钠(NaClO 2)是一种高效的漂白剂和消毒剂，它在酸性条件下生成 NaCl 并放出 ClO2，ClO 2有类似 Cl2的性质。某兴趣小组探究亚氯酸钠的制备与性质。.制备亚氯酸钠关闭止水夹，打开止水夹，从进气口通入足量 ClO2，充分反应。(1)仪器 a 的名称为_，仪器 b 的作用是_。(2)装置 A 中生成 NaClO2的离子方程式为_。(3)若从装置 A 反应后的溶液中获得 NaClO2晶体，则主要操作有减压蒸发浓缩、降温结晶、_、_、干燥等。.探究亚氯酸钠的性质9停止通 ClO2气体，再通入空气一段时间后，关闭止水夹，
20、打开止水夹，向装置 A中滴入稀硫酸。(4)开始时装置 A 中反应缓慢，稍后产生气体的速率急剧加快，请解释可能的原因：_。(5)装置 B 中的现象为_。(6)实验完成后，为防止装置中滞留的有毒气体污染空气，可以进行的操作是再次打开止水夹，_。解析：.(1)根据仪器的特点可知，仪器 a 为圆底烧瓶，仪器 b 为干燥管，仪器 b 的作用是防止倒吸。(2)根据实验步骤，装置 A 中加入 NaOH、H 2O2和通入 ClO2，产物是NaClO2，Cl 的化合价降低，即 ClO2做氧化剂，则 H2O2做还原剂，H 2O2的氧化产物是 O2，因此有 ClO2H 2O2OH ClO O 2H 2O，根据化合价
21、升降法进行配平，得出装置 A 中发 2生反应的离子方程式为 2ClO22OH H 2O2=2ClO 2H 2OO 2。(3)蒸发浓缩、降温结晶， 2析出 NaClO2晶体，然后过滤、洗涤、干燥即可。.(4)NaClO 2在酸性条件下生成 NaCl 和ClO2，发生的反应是 5NaClO22H 2SO4=NaCl4ClO 22H 2O2Na 2SO4，开始时装置 A 中反应缓慢，稍后产生气体的速率急剧加快，其原因可能是 NaClO2与 H2SO4反应生成的 Cl对反应起催化作用。(5)ClO 2的性质与氯气相似，即 ClO2的氧化性强于 I2，ClO 2把 I 氧化成 I2，淀粉遇碘单质变蓝，即装置 B 中的现象是溶液变蓝色。(6)为了让有毒气体完全被吸收，从进气口通入一段时间的空气。答案：.(1)圆底烧瓶 防止倒吸 (2)2ClO 22OH H 2O2=2ClO 2H 2OO 2 (3) 2过滤 洗涤 .(4)NaClO 2与 H2SO4反应生成的 Cl 对反应起催化作用 (5)溶液变蓝色 (6)从进气口通入一段时间的空气10
