第11講富集在海水中的元素——氯A組基礎必做題1．(2019·江蘇單科，6,2分)下列有關化學反應的敘述正確的是(C)A．Fe在稀硝酸中發(fā)生鈍化B．MnO2和稀鹽酸反應制取Cl2C．SO2與過量氨水反應生成(NH4)2SO3D．室溫下Na與空氣中O2反應制取Na2O2[解析]本題涉及常見無機物的性質知識，通過對化學反應描述的正誤判斷，考查了分析和解決化學問題的能力，體現了宏觀辨識與微觀探析的學科核心素養(yǎng)。A項，常溫下，Fe遇濃硝酸發(fā)生鈍化，Fe與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應生成NO氣體，錯誤；B項，MnO2與濃鹽酸在加熱條件下可制取Cl2，與稀鹽酸不反應，錯誤；C項，SO2與過量氨水反應生成(NH4)2SO3；正確；D項，室溫下Na與O2反應生成Na2O，錯誤。物質的濃度、用量及反應條件不同，發(fā)生的化學反應及產物也會有不同情況。 2．(2020·福建寧德模擬)某同學在一pH試紙上滴幾滴新制的氯水，現象如圖所示，下列有關該實驗的說法中正確的是(B)A．該實驗說明Cl2分子具有漂白性B．該實驗說明H＋擴散速度比HClO分子快C．將實驗后的pH試紙在酒精燈上微熱，試紙又恢復原來的顏色D．若用久置的氯水進行實驗，現象相同[解析]HClO具有漂白性，Cl2無漂白性，A項錯誤；HClO的漂白持久、穩(wěn)定，加熱實驗后的pH試紙不會恢復原來的顏色，C項錯誤；HClO易分解，久置的氯水已變成稀鹽酸，無漂白性，D項錯誤。[特別提醒](1)氯水中的HClO見光分解，隨著HClO的消耗，最后變成鹽酸，故久置氯水酸性增強，無漂白性。實驗室中所用的氯水要現用現配。(2)Cl2盡管有較強的氧化性，但沒有漂白性，氯水具有漂白性是因為Cl2與水反應生成了具有強氧化性的HClO。(3)ClO－與Fe2＋、I－、S2－、HS－、SOeq\o\al(2－,3)等在水中因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存。3．(2020·江西師大附中期中)五顏六色的顏色變化增添了化學的魅力，下列有關反應的顏色敘述正確的是(A)①新制氯水久置后→淺黃綠色消失②淀粉溶液遇單質碘→藍色③溴化銀見光分解→銀白色④Na2CO3溶液中滴加酚酞→紅色⑤雞蛋白溶液遇濃硝酸→黃色⑥碘化銀的懸濁液中加入硫化鈉晶體，振蕩后變黑A．①②④⑤⑥ B．②③④⑤⑥C．①②③④⑤ D．①③④⑤⑥[解析]①新制氯水含有Cl2，所以呈淺黃綠色，Cl2和H2O反應生成HCl和HClO，次氯酸不穩(wěn)定，見光易分解，氯水久置后淺黃綠色消失，正確；②淀粉溶液遇碘變藍色，正確；③溴化銀見光分解生成銀，銀粉為黑色，錯誤；④Na2CO3溶液呈堿性，滴加酚酞變紅色，正確；⑤雞蛋白與濃硝酸發(fā)生顏色反應，蛋白質變色(黃色)，正確；⑥碘化銀的溶解度比硫化銀大，碘化銀可轉化為硫化銀(黑色)，正確；故選A。4．(2020·北京師大附中期中考試)某同學利用濃度相同的新制氯水、Cl2的CCl4溶液完成下述實驗。下列有關說法不正確的是(D)A．操作④中發(fā)生的反應是Br2＋2Fe2＋=2Br－＋2Fe3＋B．操作②和操作④之后，試管上層溶液的成分相同C．操作①后的溶液中沒有Br2，但反應過程中可能有Br2生成D．實驗說明，CCl4影響了Cl2、Br2和Fe3＋氧化性的強弱順序[解析]Fe2＋的還原性大于Br－，若向溴化亞鐵溶液中滴加5滴新制氯水，新制氯水不足，發(fā)生反應Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋，反應后得到含Fe3＋的黃色溶液，加入CCl4后，CCl4不溶于水，且密度大于水，溶液分層，CCl4層在下層，無色，上層為含Fe3＋的黃色溶液；若向溴化亞鐵溶液中滴加5滴Cl2的CCl4溶液，Cl2局部過量，則發(fā)生反應3Cl2＋2Fe2＋＋4Br－=6Cl－＋2Fe3＋＋2Br2，反應后得到含Fe3＋的黃色溶液和黃色的溴的CCl4溶液，振蕩后，發(fā)生反應2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－，溶液分層，CCl4層在下層，無色，上層為含Fe3＋的黃色溶液。根據以上分析，操作④中發(fā)生的反應是Br2＋2Fe2＋=2Br－＋2Fe3＋，故A正確；操作②和操作④之后，CCl4層在下層，無色，上層為含Fe3＋的黃色溶液，試管上層溶液的成分相同，故B正確；操作①反應過程中可能由于氯水局部過量，發(fā)生反應2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－，但由于Fe2＋過量，隨后發(fā)生反應Br2＋2Fe2＋=2Br－＋2Fe3＋，故操作①后的溶液中沒有Br2，故C正確；實驗說明，Cl2、Br2和Fe3＋氧化性的強弱順序為Cl2>Br2>Fe3＋，CCl4沒有影響Cl2、Br2和Fe3＋氧化性的強弱順序，故D錯誤。5．(2020·山東日照模擬)溴、碘主要存在于海水中，有“海洋元素”的美稱。海水中的碘富集在海藻中，我國海帶產量居世界第一，除供食用外，大量用于制碘。提取碘的途徑如下所示：干海帶eq\o(→,\s\up7(焙燒))海帶灰eq\o(→,\s\up7(水))水溶液eq\o(→,\s\up7(氧化))eq\o(→,\s\up7(A))eq\o(→,\s\up7(B))→碘單質下列有關敘述正確的是(B)A．碘元素在海水中也有游離態(tài)存在B．在提取的過程中用的氧化劑可以是H2O2C．操作A是結晶或重結晶D．B是提純操作，常用蒸餾或分餾[解析]碘元素在海水中只以化合態(tài)存在，沒有游離態(tài)，A錯誤。操作A是萃取，操作B是分液，然后通過蒸餾等操作來得到單質碘，C、D錯誤。6．(2020·山東聊城二檢)向下列溶液中通入氯氣，現象和結論描述正確的是(B)A．品紅溶液：紅色褪去，加熱該褪色溶液，仍無色；氯氣具有漂白性B．紫色石蕊溶液：先變紅，后褪色；氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸C．含酚酞的氫氧化鈉溶液：紅色褪去；氯氣只作氧化劑D．硫化鈉溶液：溶液變渾濁；氯氣只作還原劑[解析]氯氣沒有漂白性，次氯酸有漂白性，A錯誤，B正確；氯氣與氫氧化鈉反應，氯氣既是氧化劑，又是還原劑，C錯誤；硫化鈉與氯氣反應，氯氣作氧化劑，D錯誤。7．碘元素在地殼中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I－的形式存在，幾種粒子之間的轉化關系如圖所示。下列說法中不正確的是(C)A．用淀粉－KI試紙和食醋檢驗加碘鹽時淀粉－KI試紙會變藍B．足量Cl2能使?jié)駶櫟摹⒁炎兯{的淀粉－KI試紙褪色的原因可能是5Cl2＋I2＋6H2O=2HIO3＋10HClC．由圖可知氧化性由強到弱的順序為Cl2>I2>IOeq\o\al(－,3)D．途徑Ⅱ中若生成1molI2，則反應中轉移的電子數為10NA[解析]加碘鹽中含有KIO3，IOeq\o\al(－,3)在酸性條件下可被I－還原生成I2，A項正確；根據圖示轉化關系可知B項正確；根據途徑Ⅰ可知氧化性Cl2>I2，根據途徑Ⅱ可知氧化性IOeq\o\al(－,3)>I2，根據途徑Ⅲ可知氧化性Cl2>IOeq\o\al(－,3)，C項錯誤；根據關系式2IOeq\o\al(－,3)～I2～10e－可知D項正確。8．(2020·河南南陽模擬)次氯酸是一種不穩(wěn)定的強氧化性酸，只能存在于溶液中。某同學利用下列儀器制得了較高濃度的次氯酸溶液，同時證明了氯氣沒有漂白性。(1)實驗中儀器的連接順序為AEBFCD，F中布條的干濕情況是干布條，試劑b是NaOH溶液。(2)C中使用濃硫酸的目的是防止F后面裝置里的水蒸氣進入F，使干布條變濕，A中發(fā)生反應的離子方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(3)可觀察到F中產生的現象是紅布條不褪色，同時充滿黃綠色氣體，試劑a最好是CaCO3(填“CaCO3”或“NaOH”)。(4)如何證明HClO有強氧化性(要求寫出主要操作過程、現象與結論)取少量反應后的C中的溶液于試管中，向其中滴加適量的KI－淀粉溶液，試管內溶液變藍色(或其他合理答案)[解析](1)從A中逸出的氣體含有H2O(g)、HCl，為排除HCl可能存在的干擾，先用E除去HCl，再用裝置B除去H2O(g)，然后將干燥的氯氣通入放有干燥紅布條的F中，故儀器的連接順序為AEBFCD。裝置D是吸收尾氣的，故試劑b是NaOH溶液。(2)C中使用濃硫酸的目的是防止F后面裝置里的水蒸氣進入F，使干布條變濕。(3)F中紅布條不褪色，同時F中充滿黃綠色氣體。由向漂白粉溶液中通入CO2氣體能產生CaCO3沉淀和HClO知，HClO不與CaCO3反應；Cl2溶于水：Cl2＋H2OHCl＋HClO，HCl可與CaCO3反應，促使平衡正向移動，故選CaCO3。(4)由于CaCO3足量，故可認為反應后C中溶液的溶質是CaCl2、HClO，CaCl2一般情況下難以表現出氧化性，故可向反應后的溶液中滴加KI－淀粉溶液或亞鐵鹽溶液，根據溶液顏色的變化證明HClO有強氧化性。B組能力提升題9．(2020·山東泰安模擬)下圖所示是驗證氯氣性質的微型實驗，a、b、d、e是浸有相關溶液的濾紙。向KMnO4晶體滴加一滴濃鹽酸后，立即用另一培養(yǎng)皿扣在上面。已知：2KMnO4＋16HCl=2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O對實驗現象的“解釋或結論”正確的是(D)選項實驗現象解釋或結論Aa處變藍，b處變紅棕色氧化性：Cl2>Br2>I2Bc處先變紅，后褪色氯氣與水生成了酸性物質Cd處立即褪色氯氣與水生成了漂白性物質De處變紅色還原性：Fe2＋>Cl－[解析]A項，由實驗現象得氧化性：Cl2>Br2、Cl2>I2，但無法比較Br2與I2的氧化性強弱；B項，由現象可知在此過程中有酸性物質生成，同時生成了漂白性物質；C項，在此過程中只能判斷溶液不再顯堿性，無法判斷有無漂白性物質生成；D項，此時Fe2＋被Cl2氧化為Fe3＋，而Cl2被還原為Cl－，還原劑Fe2＋的還原性強于還原產物Cl－。10．(2020·河北定州中學月考)氯氣的水溶液稱為“氯水”，氯水中含有多種分子和離子，因此氯水有多重性質，下列有關新制氯水的說法中不正確的是(B)A．新制氯水呈黃綠色，且有刺激性氣味，說明氯水中含有Cl2B．新制氯水滴在藍色石蕊試紙上，試紙先變紅色后褪色，可說明氯水中含有Cl2C．向淀粉-碘化鉀溶液中加入氯水，溶液變成藍色，說明Cl2可以與鹽發(fā)生置換反應D．新制氯水滴到Na2CO3溶液中，有氣體產生，說明氯水中含有H＋[解析]Cl2＋H2OHCl＋HClO，氯水中含有Cl2、H＋、Cl－、HClO。A項，氯氣是黃綠色氣體，新制氯水呈現黃綠色，說明氯水中含有Cl2，故說法正確；B項，試紙先變紅，說明含有H＋，后褪色，是因為HClO的漂白性，故說法錯誤；C項，溶液變藍說明生成I2，新制氯水的主要成分是Cl2，說明發(fā)生反應Cl2＋2I－=2Cl－＋I2，故說法正確；D項，發(fā)生反應2H＋＋COeq\o\al(2－,3)=CO2↑＋H2O，故說法正確。11．(2020·福建泉州質檢)四氯化鈦(TiCl4)極易水解，遇空氣中的水蒸氣即產生“白煙”，常用作煙幕彈。其熔點為－25℃，沸點為136.4℃。某實驗小組設計如下裝置(部分加熱和夾持裝置省略)，用Cl2與炭粉、TiO2制備TiCl4。下列說法不正確的是(A)A．②中應盛裝飽和食鹽水B．冷凝管有冷凝、回流和導氣的作用C．反應結束時，應先停止③處的加熱，后停止①處的加熱D．該設計存在不足，如④、⑤之間缺少防止水蒸氣進入④的裝置[解析]已知四氯化鈦(TiCl4)極易水解，遇空氣中的水蒸氣即產生“白煙”，而制得的氯氣中混有水蒸氣，所以②中應盛裝濃硫酸，故A錯誤；TiCl4的熔、沸點較低，制得的TiCl4應經過冷凝處理，則該裝置中冷凝管具有冷凝、回流和導氣的作用，故B正確；反應結束時，先停止③處加熱，后停止①處加熱，可以使制得的TiCl4在氯氣氛圍中冷卻，防止空氣進入裝置中使TiCl4變質，故C正確；因四氯化鈦(TiCl4)極易水解，所以應在裝置④和⑤之間加一個防止水蒸氣進入④的裝置，故D正確。12．(2020·北京石景山區(qū)檢測)從某含Br－的廢水中提取Br2的過程包括：過濾、氧化、萃取(需選擇合適的萃取劑)及蒸餾等步驟。已知：物質Br2CCl4正十二烷密度/(g·cm－3)3.1191.5950.753沸點/℃58.7676.8215～217下列說法不正確的是(C)A．甲裝置中Br－發(fā)生的反應為2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－B．甲裝置中NaOH溶液每吸收0.1molCl2，轉移0.1mole－C．用乙裝置進行萃取，含Br2的有機層在下層D．用丙裝置進行蒸餾，先收集到的是Br2[解析]氯氣的氧化性大于溴，故能發(fā)生反應2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－，A正確；1molCl2與足量的堿液反應轉移1mol電子，故甲裝置中NaOH溶液每吸收0.1molCl2，轉移0.1mole－，B正確；用正十二烷萃取溴，由于正十二烷的密度小于水，所以含Br2的有機層在上層，C錯誤；由于正十二烷的沸點大于溴的沸點，所以用丙裝置進行蒸餾，先收集到的是Br2，D正確。13．(2020·湖北調研)常溫下，在新制氯水中滴加NaOH溶液，溶液中水電離出來的c水(H＋)的對數與NaOH溶液體積之間的關系如圖所示。下列推斷正確的是(D)A．用pH試紙測定E點對應的溶液，其pH＝3B．F、H點對應的溶液中都存在c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)C．加水稀釋H點對應的溶液，溶液的pH增大D．G點對應的溶液中c(Na＋)>c(Cl－)>c(ClO－)>c(OH－)>c(H＋)[解析]E點溶液為氯水、具有漂白性，會使pH試紙褪色，不能用pH試紙測定E點對應的溶液的pH，A項錯誤；根據電荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)＋c(OH－)，F點對應的溶液中含有次氯酸鈉、氯化鈉和次氯酸，H點對應的溶液中含有次氯酸鈉、氯化鈉和氧氧化鈉，盡管溶液中由水電離出的c水(H＋)相等，但溶液中溶質的濃度不等，溶液的pH不等，因此c(H＋)≠c(OH－)，F點對應溶液呈中性，H點對應溶液呈堿性，因此H點對應的溶液中不存在c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)，B項錯誤；加水稀釋H點對應的溶液，溶液的堿性減弱，pH減小，C項錯誤；G點對應的溶液為次氯酸鈉和氯化鈉的混合溶液，且二者的物質的量濃度相等，水的電離程度最大，次氯酸鈉水解，溶液顯堿性，c(Na＋)>c(Cl－)>c(ClO－)>c(OH－)>c(H＋)，D項正確。14．(2020·浙江寧波月考)實驗室中用如圖所示裝置制取純凈的無水CuCl2(部分儀器和夾持裝置已略去)。下列說法正確的是(D)A．裝置B中試劑可以是碳酸鈉溶液，目的是除去Cl2中的HClB．實驗過程中，硬質玻璃管中產生大量藍色的煙C．打開分液漏斗旋塞，讓濃鹽酸緩慢滴下，一段時間后濃鹽酸難以滴下，肯定是玻璃纖維處堵塞D．實驗時，應該先加熱裝置A，再加熱裝置D[解析]本題考查無水CuCl2的制備，涉及氯氣的制備、除雜、干燥和尾氣處理。應用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl，A項錯誤；銅與氯氣反應，產生棕黃色的煙，B項錯誤；分液漏斗中液體難以滴下，可能是玻璃纖維處堵塞，還有可能是反應產生氣體使燒瓶中壓強大于分液漏斗中壓強導致液體無法滴下，C項錯誤；應先點燃裝置A處酒精燈，至產生的氯氣充滿整個體系時，再點燃裝置D處酒精燈，D項正確。15．(2020·新題預測)為了更深刻地認識鹵素的性質，某化學小組對鹵素及其化合物的制備和性質進行如下探究實驗，根據實驗回答問題。[實驗一]氯氣的制取(1)該小組擬用如圖實驗裝置來制備純凈、干燥的氯氣，并完成與金屬鐵的反應(夾持儀器略去，下同)。每個虛線框表示一個單元裝置，請用文字描述將下列裝置的錯誤之處改正。②中試劑換為飽和氯化鈉溶液，③中導管改為長進短出，④中試管口加一出氣導管(答案合理即可)[實驗二]探究氯化亞鐵與氧氣反應的產物已知氯化亞鐵的熔點為674℃，沸點為1023℃；三氯化鐵在100℃左右時升華，極易水解。在500℃條件下氯化亞鐵與氧氣可能發(fā)生下列反應，12FeCl2＋3O2eq\o(=,\s\up7(△))2Fe2O3＋8FeCl3、4FeCl2＋3O2eq\o(=,\s\up7(△))2Fe2O3＋4Cl2，該化學小組選用下圖部分裝置(裝置可以重復選用)進行氯化亞鐵與氧氣反應產物的探究。(2)實驗裝置的合理連接順序為A→D→B→F→D→E。(3)假設加熱裝置中完全反應，則反應后剩余固體的化學式是Fe2O3。請設計實驗方案驗證你的假設取樣少許加入稀鹽酸使其完全溶解，再加入幾滴KSCN溶液，呈現紅色。(4)簡述將F中的固體配成溶液的操作方法先把F中的固體溶解于濃鹽酸中，然后加水稀釋。[實驗三]鹵素化合物之間反應實驗條件控制探究(5)在不同實驗條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。下面是該小組設計的一組實驗數據記錄表(實驗控制在室溫下進行)：試管標號12340.20mol·L－1KI溶