第11講 富集在海水中的元素氯A組 基礎(chǔ)題組1.下列有關(guān)NaClO和NaCl混合溶液的敘述不正確的是( )A.NaClO發(fā)生水解反應(yīng),使溶液呈堿性B.用 NaOH 溶液吸收Cl2可得到該溶液C.該溶液有漂白殺菌作用,可用于環(huán)境消毒D.該溶液與潔廁靈(主要成分為HCl)混合,去污效果更佳2.(2018北京海淀期末)以氯酸鈉(NaClO3)等為原料制備亞氯酸鈉(NaClO2)的工藝流程如下: 下列說法中,不正確的是( )A.反應(yīng)1中,每生成1 mol ClO2有0.5 mol SO2被氧化B.從母液中可以提取Na2SO4C.反應(yīng)2中,H2O2作氧化劑D.采用減壓蒸發(fā)可能是為了防止NaClO2受熱分解3.利用海水提取溴和鎂的過程如下,下列說法不正確的是( ) A.工業(yè)溴中含少量Cl2,可用NaOH溶液除去B.工業(yè)上常利用電解熔融MgCl2冶煉金屬鎂C.富集溴元素過程中,空氣吹出法利用了溴易揮發(fā)的性質(zhì)D.若提取1 mol Br2,至少需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8 L的Cl24.某校學(xué)生利用以下裝置驗證氯氣與氨氣之間的反應(yīng)(部分裝置已略去)。其中A、B分別為氯氣和氨氣的發(fā)生裝置,C為純凈干燥的氯氣與氨氣反應(yīng)的裝置。 請回答下列問題:(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。 (2)裝置B中濃氨水與NaOH混合可制取氨氣,其原因是 。 (3)裝置C中氯氣和氨氣相遇,有濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié),同時生成一種可參與生態(tài)循環(huán)的無毒氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。此反應(yīng)可用于檢查輸送氯氣的管道是否漏氣。 (4)將裝置C中反應(yīng)生成的固體溶于水,所得溶液中離子濃度由大到小的順序為 。 5.(2018北京海淀期中)氯氣可用于制取漂白劑和自來水消毒。(1)將氯氣通入水中制得氯水,氯水可用于漂白,其中起漂白作用的物質(zhì)是 (填寫化學(xué)式)。 (2)“84”消毒液也可用于漂白,其工業(yè)制法是控制在常溫條件下,將氯氣通入NaOH溶液中,反應(yīng)的離子方程式為 。 (3)同學(xué)們探究“84”消毒液在不同pH下使紅紙褪色的情況,做了如下實驗:步驟1:將5 mL市售“84”消毒液稀釋至100倍,測得稀釋后溶液的pH=12;步驟2:將稀釋后溶液各20 mL分別加入3個潔凈的小燒杯中;步驟3:用H2SO4溶液將3個燒杯內(nèi)溶液的pH分別調(diào)至10、7和4。(溶液體積變化忽略不計)步驟4:在3個燒杯中分別放入大小相同的紅紙,觀察現(xiàn)象,記錄如下:燒杯溶液的pH現(xiàn)象a1010min后,紅紙基本不褪色;4h后紅紙褪色b710min后,紅紙顏色變淺;4h后紅紙褪色c410min后,紅紙顏色變得更淺;4h后紅紙褪色已知,溶液中Cl2、HClO和ClO-物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)()隨溶液pH變化的關(guān)系如下圖所示: 由實驗現(xiàn)象可獲得以下結(jié)論:溶液的pH在410范圍內(nèi),pH越大,紅紙褪色 。 結(jié)合圖像進(jìn)行分析,b、c兩燒杯中實驗現(xiàn)象出現(xiàn)差異的原因是 。 (4)由于氯氣會與自來水中的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)生成對人體有害的物質(zhì),人們嘗試研究并使用新的自來水消毒劑,如ClO2氣體就是一種新型高效含氯消毒劑。一種制備ClO2的方法是用SO2通入硫酸酸化的NaClO3溶液中,反應(yīng)的離子方程式為 。 另一種制備ClO2的方法是用NaClO3與鹽酸反應(yīng),同時有Cl2生成,產(chǎn)物中Cl2體積約占1/3,每生成0.5 mol ClO2,轉(zhuǎn)移 mol e-。 B組 提升題組6.(2017北京理綜,8)下列變化中,氣體被還原的是( )A.二氧化碳使Na2O2固體變白B.氯氣使KBr溶液變黃C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色D.氨氣使AlCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀7.(2018北京朝陽期中)向兩份等體積、等濃度,pH不同的FeSO4溶液中逐滴加入NaClO溶液,實驗測得溶液pH隨加入NaClO溶液體積變化曲線如下圖,實驗現(xiàn)象如下表。下列說法不正確的是( ) 實驗實驗現(xiàn)象滴入V1mLNaClO溶液產(chǎn)生大量紅褐色沉淀滴入V1mLNaClO溶液,溶液變黃,未見沉淀,繼續(xù)滴加出現(xiàn)紅褐色沉淀A.ab段主要反應(yīng)的離子方程式為2Fe2+ClO-+5H2O2Fe(OH)3+Cl-+4H+B.de段主要反應(yīng)的離子方程式為ClO-+H+HClOC.c、f點pH接近的主要原因是ClO-+H2OHClO+OH-D.向c點溶液中加入過量的濃鹽酸,沉淀溶解并有刺激性氣味的氣體放出8.(2017北京海淀期中,19)某實驗小組同學(xué)模擬工業(yè)制碘的方法,探究Cl和I-的反應(yīng)規(guī)律。實驗操作及現(xiàn)象如下:實驗及試劑編號無色NaClO3溶液用量試管中溶液顏色淀粉KI試紙顏色10.05mL淺黃色無色20.20mL深黃色無色30.25mL淺黃色藍(lán)色40.30mL無色藍(lán)色(1)取實驗2后的溶液,進(jìn)行如下實驗: 經(jīng)檢驗,上述白色沉淀是AgCl。寫出加入0.20 mL NaClO3溶液后,溶液中Cl和I-發(fā)生反應(yīng)的離子方程式: 。 (2)查閱資料:一定條件下,I-和I2都可以被氧化成I。作出假設(shè):NaClO3溶液用量增加導(dǎo)致溶液褪色的原因是過量的NaClO3溶液與(1)中的反應(yīng)產(chǎn)物繼續(xù)反應(yīng),同時生成Cl2。進(jìn)行實驗:取少量實驗4中的無色溶液進(jìn)行以下實驗,進(jìn)一步佐證其中含有I。 其中試劑X可以是 (填字母序號)。 a.碘水 b.KMnO4溶液 c.NaHSO3溶液有同學(xué)提出,僅通過濕潤淀粉KI試紙變藍(lán)的現(xiàn)象不能說明生成Cl2,便補充了如下實驗:將實驗4中的濕潤淀粉KI試紙?zhí)鎿Q為濕潤的淀粉試紙,再滴加0.30 mL 1.33 molL-1 NaClO3溶液后,發(fā)現(xiàn)濕潤的淀粉試紙沒有明顯變化。進(jìn)行以上對比實驗的目的是 ,進(jìn)一步佐證實驗4中生成了Cl2。 獲得結(jié)論:NaClO3溶液用量增加導(dǎo)致溶液褪色的原因是 (用離子方程式表示)。 (3)小組同學(xué)繼續(xù)實驗,通過改變實驗4中硫酸溶液的用量,獲得如下實驗結(jié)果:編號6.0molL-1H2SO4溶液用量試管中溶液顏色淀粉KI試紙顏色50.25mL淺黃色無色60.85mL無色藍(lán)色 對比實驗4和5,可以獲得的結(jié)論是 。 用離子方程式解釋實驗6的現(xiàn)象: 。 9.某學(xué)習(xí)小組通過下列裝置探究MnO2與FeCl36H2O能否反應(yīng)產(chǎn)生Cl2。 實驗操作和現(xiàn)象:操作現(xiàn)象點燃酒精燈,加熱.A中部分固體溶解,上方出現(xiàn)白霧.稍后,產(chǎn)生黃色氣體,管壁附著黃色液滴.B中溶液變藍(lán) (1)現(xiàn)象中的白霧是 ,形成白霧的原因是 。 (2)分析現(xiàn)象,該小組探究黃色氣體的成分,實驗如下:a.加熱FeCl36H2O,產(chǎn)生白霧和黃色氣體。b.用KSCN溶液檢驗現(xiàn)象和a中的黃色氣體,溶液均變紅。通過該實驗說明現(xiàn)象中黃色氣體含有 。 (3)除了氯氣可使B中溶液變藍(lán)外,推測還可能的原因是:實驗b檢出的氣體使之變藍(lán),反應(yīng)的離子方程式是 。實驗證實推測成立。 溶液變藍(lán)的另外一種原因是:在酸性條件下,裝置中的空氣使之變藍(lán)。通過進(jìn)一步實驗確認(rèn)了這種可能性,其實驗方案 。 (4)為進(jìn)一步確認(rèn)黃色氣體中是否含有Cl2,提出兩種方案,均證實了Cl2的存在。方案1:在A、B間增加盛有某種試劑的洗氣瓶C。方案2:將B中KI-淀粉溶液替換為NaBr溶液;檢驗Fe2+。現(xiàn)象如下:方案1B中溶液變?yōu)樗{(lán)色方案2B中溶液呈淺橙紅色;未檢出Fe2+ 方案1的C中盛放的試劑是 。 方案2中檢驗Fe2+的原因是 。 綜合方案1、2的現(xiàn)象,說明選擇NaBr溶液的依據(jù)是 。 (5)將A中產(chǎn)物分離得到Fe2O3和MnCl2,A中產(chǎn)生Cl2的化學(xué)方程式是 。 答案精解精析A組 基礎(chǔ)題組 3.A A項,Br2和Cl2均能與NaOH溶液反應(yīng)。4.答案 (1)MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O(2)在氨水中有下列平衡:NH3+H2ONH3H2ON+OH-,NaOH固體溶于水放熱,使得氨氣的溶解度減小,同時增大了溶液中的c(OH-),促使化學(xué)平衡逆向移動(3)3Cl2+8NH36NH4Cl+N2(4)c(Cl-)c(N)c(H+)c(OH-) (4)SO2+2Cl2ClO2+S 0.5解析 (1)氯水中HClO具有強(qiáng)氧化性、漂白性。 (2)工業(yè)上氯氣通入NaOH溶液中制備“84”消毒液的離子方程式為Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。(3)依據(jù)實驗記錄表中數(shù)據(jù)知,溶液的pH在410范圍內(nèi),pH越大,紅紙褪色越慢。觀察溶液中Cl2、HClO和ClO-物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)()隨溶液pH變化的關(guān)系圖知,b燒杯中溶液的pH大于c燒杯中溶液的pH,HClO濃度較小,反應(yīng)速率較慢,褪色較慢。(4)用SO2通入硫酸酸化的NaClO3溶液中制備ClO2的離子方程式為SO2+2Cl2ClO2+S。依據(jù)題意和氧化還原反應(yīng)的規(guī)律知,NaClO3與鹽酸反應(yīng)制備ClO2,同時有Cl2生成的化學(xué)方程式為2NaClO3+4HCl2NaCl+Cl2+2ClO2+2H2O,該反應(yīng)中生成2 mol ClO2轉(zhuǎn)移2 mol e-,即每生成0.5 mol ClO2,轉(zhuǎn)移0.5 mol e-。B組 提升題組6.B A項,在CO2與Na2O2的反應(yīng)中,CO2既不被氧化又不被還原;C項,乙烯與Br2的反應(yīng)既是加成反應(yīng),又是氧化還原反應(yīng),反應(yīng)中乙烯作還原劑被氧化;D項,氨氣與AlCl3溶液的反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)。7.B 觀察圖像,結(jié)合實驗現(xiàn)象分析知,de段主要反應(yīng)的離子方程式為2Fe2+ClO-+2H+2Fe3+Cl-+H2O。8.答案 (1)Cl+6I-+6H+ Cl-+3I2+3H2O(2)c 排除易升華的I2對濕潤淀粉KI試紙檢驗Cl2的干擾 2Cl+I2Cl2+2I 加熱時,FeCl3發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生HCl,HCl揮發(fā)出來遇水蒸氣形成白霧(2)FeCl3(3)2Fe3+2I-I2+2Fe2+在KI-淀粉溶液中滴加少量鹽酸,放置在空氣中,觀察溶液能否變藍(lán)(4)飽和食鹽水通過未檢出Fe2+,說明是Cl2氧化Br-而不是Fe3+氧化的,證明了黃色氣體中一定有Cl2氧化性強(qiáng)弱順序:Cl2Br2Fe3+(5)2FeCl36H2O+MnO2Fe2O3+MnCl2+Cl2+2HCl+11H2O解析 (1)F