1、1第 11 讲 富集在海水中的元素氯A 组 基础题组1.下列有关 NaClO 和 NaCl 混合溶液的叙述不正确的是( )A.NaClO 发生水解反应,使溶液呈碱性B.用 NaOH 溶液吸收 Cl2可得到该溶液C.该溶液有漂白杀菌作用,可用于环境消毒D.该溶液与洁厕灵(主要成分为 HCl)混合,去污效果更佳2.(2018 北京海淀期末)以氯酸钠(NaClO 3)等为原料制备亚氯酸钠(NaClO 2)的工艺流程如下:下列说法中,不正确的是( )A.反应 1 中,每生成 1 mol ClO2有 0.5 mol SO2被氧化B.从母液中可以提取 Na2SO4C.反应 2 中,H 2O2作氧化剂D.采
2、用减压蒸发可能是为了防止 NaClO2受热分解3.利用海水提取溴和镁的过程如下,下列说法不正确的是( )A.工业溴中含少量 Cl2,可用 NaOH 溶液除去B.工业上常利用电解熔融 MgCl2冶炼金属镁C.富集溴元素过程中,空气吹出法利用了溴易挥发的性质D.若提取 1 mol Br2,至少需要标准状况下 44.8 L 的 Cl24.某校学生利用以下装置验证氯气与氨气之间的反应(部分装置已略去)。其中 A、B 分别为氯气和氨气的发生装置,C 为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。2请回答下列问题:(1)装置 A 中发生反应的离子方程式为 。 (2)装置 B 中浓氨水与 NaOH 混合可制取氨气,其原
3、因是 。 (3)装置 C 中氯气和氨气相遇,有浓厚的白烟并在容器内壁凝结,同时生成一种可参与生态循环的无毒气体,该反应的化学方程式为 。此反应可用于检查输送氯气的管道是否漏气。 (4)将装置 C 中反应生成的固体溶于水,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。 5.(2018 北京海淀期中)氯气可用于制取漂白剂和自来水消毒。(1)将氯气通入水中制得氯水,氯水可用于漂白,其中起漂白作用的物质是 (填写化学式)。(2)“84”消毒液也可用于漂白,其工业制法是控制在常温条件下,将氯气通入 NaOH 溶液中,反应的离子方程式为 。 (3)同学们探究“84”消毒液在不同 pH 下使红纸褪色的情况,做了如下
4、实验:步骤 1:将 5 mL 市售“84”消毒液稀释至 100 倍,测得稀释后溶液的 pH=12;步骤 2:将稀释后溶液各 20 mL 分别加入 3 个洁净的小烧杯中;步骤 3:用 H2SO4溶液将 3 个烧杯内溶液的 pH 分别调至 10、7 和 4。(溶液体积变化忽略不计)步骤 4:在 3 个烧杯中分别放入大小相同的红纸,观察现象,记录如下:烧杯 溶液的 pH 现象a 10 10 min 后,红纸基本不褪色;4 h 后红纸褪色b 7 10 min 后,红纸颜色变浅;4 h 后红纸褪色c 4 10 min 后,红纸颜色变得更浅;4 h 后红纸褪色已知,溶液中 Cl2、HClO 和 ClO-物
5、质的量分数()随溶液 pH 变化的关系如下图所示:3由实验现象可获得以下结论:溶液的 pH 在 410 范围内,pH 越大,红纸褪色 。 结合图像进行分析,b、c 两烧杯中实验现象出现差异的原因是 。 (4)由于氯气会与自来水中的有机物发生反应生成对人体有害的物质,人们尝试研究并使用新的自来水消毒剂,如 ClO2气体就是一种新型高效含氯消毒剂。一种制备 ClO2的方法是用 SO2通入硫酸酸化的 NaClO3溶液中,反应的离子方程式为 。 另一种制备 ClO2的方法是用 NaClO3与盐酸反应,同时有 Cl2生成,产物中 Cl2体积约占1/3,每生成 0.5 mol ClO2,转移mol e-。
6、 B 组 提升题组6.(2017 北京理综,8)下列变化中,气体被还原的是( )A.二氧化碳使 Na2O2固体变白B.氯气使 KBr 溶液变黄C.乙烯使 Br2的四氯化碳溶液褪色D.氨气使 AlCl3溶液产生白色沉淀7.(2018 北京朝阳期中)向两份等体积、等浓度,pH 不同的 FeSO4溶液中逐滴加入 NaClO 溶液,实验测得溶液 pH 随加入 NaClO 溶液体积变化曲线如下图,实验现象如下表。下列说法不正确的是( )4实验 实验现象 滴入 V1 mL NaClO 溶液产生大量红褐色沉淀滴入 V1 mL NaClO 溶液,溶液变黄,未见沉淀,继续滴加出现红褐色沉淀A.ab 段主要反应的
7、离子方程式为 2Fe2+ClO-+5H2O 2Fe(OH)3+Cl -+4H+B.de 段主要反应的离子方程式为 ClO-+H+ HClOC.c、f 点 pH 接近的主要原因是 ClO-+H2O HClO+OH-D.向 c 点溶液中加入过量的浓盐酸,沉淀溶解并有刺激性气味的气体放出8.(2017 北京海淀期中,19)某实验小组同学模拟工业制碘的方法,探究 Cl 和 I-的反应规律。实验操作及现象如下:实验及试剂 编号无色NaClO3溶液用量试管中溶液颜色淀粉 KI试纸颜色1 0.05 mL 浅黄色 无色2 0.20 mL 深黄色 无色3 0.25 mL 浅黄色 蓝色4 0.30 mL 无色 蓝
8、色(1)取实验 2 后的溶液,进行如下实验:经检验,上述白色沉淀是 AgCl。写出加入 0.20 mL NaClO3溶液后,溶液中 Cl 和 I-发生反应的离子方程式: 。 (2)查阅资料:一定条件下,I -和 I2都可以被氧化成 I 。作出假设:NaClO 3溶液用量增加导致溶液褪色的原因是过量的 NaClO3溶液与(1)中的反应产物继续反应,同时生成 Cl2。进行实验:取少量实验 4 中的无色溶液进行以下实验,进一步佐证其中含有 I 。5其中试剂 X 可以是 (填字母序号)。 a.碘水 b.KMnO 4溶液 c.NaHSO 3溶液有同学提出,仅通过湿润淀粉 KI 试纸变蓝的现象不能说明生成
9、 Cl2,便补充了如下实验:将实验 4 中的湿润淀粉 KI 试纸替换为湿润的淀粉试纸,再滴加 0.30 mL 1.33 molL-1 NaClO3溶液后,发现湿润的淀粉试纸没有明显变化。进行以上对比实验的目的是 ,进一步佐证实验 4 中生成了 Cl2。 获得结论:NaClO 3溶液用量增加导致溶液褪色的原因是 (用离子方程式表示)。(3)小组同学继续实验,通过改变实验 4 中硫酸溶液的用量,获得如下实验结果:编号6.0 molL-1 H2SO4溶液用量试管中溶液颜色淀粉 KI试纸颜色5 0.25 mL 浅黄色 无色6 0.85 mL 无色 蓝色对比实验 4 和 5,可以获得的结论是 。 用离子
10、方程式解释实验 6 的现象: 。 9.某学习小组通过下列装置探究 MnO2与 FeCl36H2O 能否反应产生 Cl2。实验操作和现象:操作 现象点燃酒精灯,加热.A 中部分固体溶解,上方出现白雾.稍后,产生黄色气体,管壁附着黄色液滴.B 中溶液变蓝6(1)现象中的白雾是 ,形成白雾的原因是 。 (2)分析现象,该小组探究黄色气体的成分,实验如下:a.加热 FeCl36H2O,产生白雾和黄色气体。b.用 KSCN 溶液检验现象和 a 中的黄色气体,溶液均变红。通过该实验说明现象中黄色气体含有 。 (3)除了氯气可使 B 中溶液变蓝外,推测还可能的原因是:实验 b 检出的气体使之变蓝,反应的离子
11、方程式是 。实验证实推测成立。 溶液变蓝的另外一种原因是:在酸性条件下,装置中的空气使之变蓝。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案 。 (4)为进一步确认黄色气体中是否含有 Cl2,提出两种方案,均证实了 Cl2的存在。方案 1:在 A、B 间增加盛有某种试剂的洗气瓶 C。方案 2:将 B 中 KI-淀粉溶液替换为 NaBr 溶液;检验 Fe2+。现象如下:方案 1 B 中溶液变为蓝色方案 2 B 中溶液呈浅橙红色;未检出 Fe2+方案 1 的 C 中盛放的试剂是 。 方案 2 中检验 Fe2+的原因是 。 综合方案 1、2 的现象,说明选择 NaBr 溶液的依据是 。 (5)将 A 中
12、产物分离得到 Fe2O3和 MnCl2,A 中产生 Cl2的化学方程式是 。 答案精解精析A 组 基础题组73.A A 项,Br 2和 Cl2均能与 NaOH 溶液反应。4. 答案 (1)MnO 2+4H+2Cl- Mn2+Cl2+2H 2O(2)在氨水中有下列平衡:NH 3+H2O NH3H2O N +OH-,NaOH 固体溶于水放热,使得氨气的溶解度减小,同时增大了溶液中的 c(OH-),促使化学平衡逆向移动(3)3Cl2+8NH3 6NH4Cl+N2(4)c(Cl-)c(N )c(H+)c(OH-)(4)SO 2+2Cl 2ClO2+S 0.5解析 (1)氯水中 HClO 具有强氧化性、
13、漂白性。 (2)工业上氯气通入 NaOH 溶液中制备“84”消毒液的离子方程式为 Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。(3)依据实验记录表中数据知,溶液的 pH 在 410 范围内,pH 越大,红纸褪色越慢。8观察溶液中 Cl2、HClO 和 ClO-物质的量分数()随溶液 pH 变化的关系图知,b 烧杯中溶液的 pH 大于 c 烧杯中溶液的 pH,HClO 浓度较小,反应速率较慢,褪色较慢。(4)用 SO2通入硫酸酸化的 NaClO3溶液中制备 ClO2的离子方程式为 SO2+2Cl 2ClO2+S。依据题意和氧化还原反应的规律知,NaClO 3与盐酸反应制备 ClO2,同时有 Cl
14、2生成的化学方程式为 2NaClO3+4HCl 2NaCl+Cl2+2ClO 2+2H 2O,该反应中生成 2 mol ClO2转移 2 mol e-,即每生成 0.5 mol ClO2,转移 0.5 mol e-。B 组 提升题组6.B A 项,在 CO2与 Na2O2的反应中,CO 2既不被氧化又不被还原;C 项,乙烯与 Br2的反应既是加成反应,又是氧化还原反应,反应中乙烯作还原剂被氧化;D 项,氨气与 AlCl3溶液的反应是非氧化还原反应。7.B 观察图像,结合实验现象分析知,de 段主要反应的离子方程式为 2Fe2+ClO-+2H+ 2Fe3+Cl-+H2O。8. 答案 (1)Cl
15、+6I-+6H+ Cl-+3I2+3H2O(2)c 排除易升华的 I2对湿润淀粉 KI 试纸检验 Cl2的干扰 2Cl +I2 Cl2+2I9加热时,FeCl 3发生水解反应产生 HCl,HCl 挥发出来遇水蒸气形成白雾(2)FeCl3(3)2Fe 3+2I- I2+2Fe2+在 KI-淀粉溶液中滴加少量盐酸,放置在空气中,观察溶液能否变蓝(4)饱和食盐水通过未检出 Fe2+,说明是 Cl2氧化 Br-而不是 Fe3+氧化的,证明了黄色气体中一定有 Cl2氧化性强弱顺序:Cl 2Br2Fe3+(5)2FeCl36H2O+MnO2 Fe2O3+MnCl2+Cl2+2HCl+11H 2O解析 (1)FeCl36H2O 受热分解产生水,同时 FeCl3水解生成 HCl,HCl 和 H2O 结合成盐酸小液滴,所以会观察到白雾。(2)黄色气体遇 KSCN 溶液变红,说明含有 Fe3+,所以黄色气体中应含有 FeCl3。(3)Fe 3+具有氧化性,I -具有还原性,二者反应生成 I2,可使淀粉溶液变蓝。另取一支试管,加入 KI-淀粉溶液,再滴入几滴盐酸,在空气中放置。若溶液变蓝,则推测成立,否则不成立。(4)C 的作用是除去 FeCl3,所以应选用饱和 NaCl 溶液。
