专题04 氯及其化合物 卤素(期末复习专项训练)高一化学上学期沪科版
2025-12-29
|
2份
|
33页
|
428人阅读
|
15人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 卤素及其化合物 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.72 MB |
| 发布时间 | 2025-12-29 |
| 更新时间 | 2025-12-29 |
| 作者 | 微光 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-12-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55685919.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题04 氯及其化合物 卤素
题型1 电解饱和食盐水与氯碱工业
题型2 氯及其化合物的性质与用途(重点)
题型3 氯及其化合物的转化与实验探究(重点)
题型4 卤素及溴和碘的提取(重点)
题型1 电解饱和食盐水与氯碱工业
【电解饱和食盐水】(24-25高一·上海市闵行区·上学期期末)丙同学将蛋壳内外均盛有饱和食盐水,碳棒与电源正极相连插入蛋壳内溶液中,铁丝缠绕在蛋壳外后与电源负极相连,用如图装置进行电解。
1.电解时发生反应的化学方程式为 。
2.下列说法正确的是___________。
A.蛋壳表面缠绕的铁丝上发生还原反应
B.蛋壳可阻止生成的氯气与氢气接触
C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
D.电解一段时间后,向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞,呈红色
解题要点
电解饱和食盐水的原理:
阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
阳极:2Cl-—2e-=Cl2↑
总反应:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
3.【电解饱和食盐水的实验探究】(24-25高一·上海市格致中学·上学期期末)如下图所示,X、Y为两个惰性电极,它们通过导线与直流电源相连,a是饱和食盐水。实验开始前,在两侧电极附近均滴加酚酞试液。
(1)X电极被称为 极,该电极附近观察到的实验现象是 。
(2)Y电极的电极反应式是 ,检验该电极处生成物的试剂是 。
(3)装置中发生反应的化学方程式是 。若电解时消耗了234 g氯化钠,理论上得到的氯气的最大体积是 (标准状况)。
【电解饱和食盐水的数据分析】(24-25高一·上海市浦东新区建平中学·上学期期末)实验室可以采用用图甲所示装置电解饱和食盐水,U形管两端溶液中均滴入几滴酚酞试液; 图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量。
4.通电后发现B端产生的气体有刺激性气味,则铁棒作 极; 对图乙曲线分析错误的是 。
A. E表示反应生成NaOH的物质的量 B. E表示反应消耗H₂O的物质的量
C. F表示反应生成H₂或Cl₂的物质的量 D. F表示反应消耗NaCl的物质的量
5.若实验中用24.58%的食盐水(密度为1.19g/mL)作电解液,该溶液中Na⁺的物质的量浓度为 mol/L。
6.将含1.00 mol溶质的饱和食盐水A通电电解一段时间后,产生的氢气在标准状况下的体积为10.08L。把电解后的溶液 B 蒸发浓缩并降温至 10℃, 剩余 20mL Na⁺浓度为15mol/L 溶液 C, 并得到烧碱晶体40.6g。
计算: (1)溶液C中NaCl的物质的量浓度为 mol/L (不必写计算过程)。
(2)所得烧碱晶体化学式 (写出必要的计算过程)。
题型2 氯及其化合物的性质与用途
7.【氯气的性质探究】(23-24高一·上海市杨思高级中学·上学期期末)如图所示,A处通入湿润的氯气。关闭B阀时,C处湿润的红色布条无变化;打开B阀时,C处红色布条褪色。则D中可能盛放的是
A.氢氧化钠溶液 B.水 C.浓硫酸 D.饱和食盐水
解题要点
电解饱和食盐水的原理:
阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
阳极:2Cl-—2e-=Cl2↑
总反应:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
8.【漂白粉与漂白液的组成与性质】(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)地震后,抗震救灾要用大量漂白粉和漂白液杀菌消毒。下列叙述正确的是
A.漂白粉和漂白液都是混合物
B.漂白粉与洁厕灵混合使用可提高漂白效果
C.工业上制漂白粉是将氯气通入澄清石灰水
D.漂白粉的变质过程不涉及氧化还原反应
9.【氯水的组成与性质】(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)氯水具有杀菌消毒漂白的作用。某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测,下列图像变化最有可能是其检测结果的是
A. B.
C. D.
10.【氯气与水的反应】(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中,当日光照射相当一段时间后,试管中最后剩余的气体约占试管容积的( )
A.2/3 B.1/2 C.1/3 D.1/4
解题要点
①氯气能溶于水(1∶2),氯气的水溶液称为氯水,溶于水的氯气只有1/3的Cl2与水反应,反应式写“”,氯水中存在一个完全电离和三个平衡:
HCl===H++Cl-、Cl2+H2OHCl+HClO、HClOH++ClO-、H2OH++OH-
②根据可逆反应的特点,氯水中存在着上述关系中的各种微粒:
③氯水性质的多重性:新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。
11.【氯水的性质】(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)某学习小组探究饱和氯水与过量块状碳酸钙反应的产物,实验过程如下:
①在试管中加入过量的块状碳酸钙,再加入约20mL饱和氯水,使之充分反应,观察现象;
②过滤,将滤液滴在有色布条上,发现其比氯水的漂白性更强;
(1)实验①中观察到的现象为 。
(2)用玻璃棒蘸取饱和氯水滴在pH试纸中部,观察到的现象如图所示:
①使pH试纸变红的微粒X是 ,使pH试纸变白的微粒Y是 。(填微粒符号)
②通过pH试纸颜色变化情况说出 X、Y 两种微粒某项性质的差异 。(任写一条)
解题要点
氯水性质的多重性
性质
成分
反应实例
酸性
HCl
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 氯水滴入石蕊试液中呈红色
HClO
NaOH+HClO=NaClO+H2O
氧化性
Cl2
Cl2+2FeCl2=2FeCl3、Cl2+Na2SO3+H2O=2HCl+Na2SO4
HClO
杀菌、消毒
漂白性
HClO
使湿润有机色质褪色,如向氯水中滴石蕊试液先变红,后褪色
沉淀性
Cl-
Cl2+AgNO3+H2O=AgCl↓+HNO3+HClO
不稳定性
HClO
2HClO2HCl+O2↑,氯水要放在棕色试剂瓶中避光保存
【氯的化合物的实验制备】(24-25高一·上海市浦东新区建平中学·上学期期末)次氯酸溶液是性能优良的消毒剂,可利用一氧化二氯(Cl2O,可通过Cl2与潮湿的 反应制得)与水反应得到,实验装置下图所示(夹持装置已略)。
已知:Cl2O的部分性质如下表:
物理性质
常温下, 具有强烈刺激性气味的黄棕色气体, 熔点: -120℃; 沸点: 2℃
化学性质
Cl2O 极易溶于水并与水反应生成HClO, 42℃以上分解为Cl2和O2; 强氧化性, 与有机物、还原剂接触或浓度过高时会发生爆炸
12.装置F的水槽中水温最好控制在 ,原因是 。
A.- 10℃~0℃ B.10℃~20℃ C. 40℃~50℃ D.60℃~70℃
13.在反应温度下,Cl2O的产率与 的含水量的关系如表所示,
Na2CO3的含水量/%
5.44
7.84
10.25
12.50
Cl2O产率/%
67.85
89.26
52.63
30.38
制备时选择 的含水量为 。
A. 5.44% B. 7.84% C. 10.25% D. 12.50%
如果用 表示该含水碳酸钠的组成,则x的值为 。
14.写出装置H中反应的离子方程式为: 。
15.用这种方法制备次氯酸溶液的优点是 。
16.【氯气性质的探究】(23-24高一上·广东茂名·期末)某学习小组利用点滴板探究氯气的性质,实验装置如图所示。
该小组首先向a中滴加数滴浓盐酸,然后迅速用培养皿罩住整个点滴板,一段时间后出现不同现象,请回答下列问题:
(1)可用于替代a中的物质是___________。
A. B. C. D.稀硫酸
(2)d中的现象是 ,b中离子反应方程式是 。
(3)c中红色褪去,可能原因有:①氯气与氢氧化钠反应生成两种盐,溶液碱性减弱;②氯气与水反应生成 (填化学式),具有漂白性。请设计实验验证上述猜测 。
(4)相同温度和压强下,研究在不同溶液中的溶解度(用溶解的物质的量浓度表示)随溶液浓度变化。图1为不同浓度溶液中的溶解度以及其他含氯微粒浓度的变化曲线。在饱和食盐水中加入不同浓度盐酸溶液时溶解度的变化曲线如图2所示。
由图2知:随着盐酸浓度增大,的溶解度先减小后增大。请结合图1信息,分析出现增大的可能原因为 。
题型3 氯及其化合物的转化与实验探究
17.【价类二维图】(24-25高一上·广东江门·期末)部分含氯物质的分类与相应化合价关系如下图所示。下列说法正确的是
A.液态的a中存在自由移动的离子
B.在充满b的集气瓶中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口出现白烟
C.c只有氧化性
D.可存在a→b→d→a的循环转化关系
18.【氯及其化合物的转化】(24-25高一上·广东深圳·期中)下列有关氯气和氯水的叙述中正确的是
A.红热的铁丝在氯气中燃烧生成
B.因为不是助燃剂,因此不能在中燃烧
C.工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
D.新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有分子存在
19.【氯及其化合物的实验探究】(24-25高一上·广东江门·期末)氯是重要的成盐元素。关于氯及其化合物相关实验的装置正确且能达实验目的的是
A.测新制氯水pH值
B.制备
C.检验氯气中是否含有HCl
D.检验氯水是否有氧化性
20.【消毒液的探究】巴西奥运会期间,工作人员将84消毒液与双氧水混用,游泳池藻类快速生长,池水变绿。
(1)的性质
序号
实验
实验现象
1
向5% 溶液中滴加酸性溶液
a.溶液紫色褪去
b.有大量气泡产生
2
向5% 溶液中滴加淀粉碘化钾溶液
c.溶液变监
①从理论上看既有氧化性又有还原性,原因是 。
②能证明具有还原性的实验是 (填序号)。
(2)84消毒液的有效成分为NaClO
【实验1】
取少量84消毒液于试管中,滴加过氧化氢溶液,发现有大量气泡产生:然后 (填写实验操作和现象),证明产生的气体是氧气。
【提出问题】在上述反应中,NaClO的作用是什么?
【作出猜想】
猜想一:作反应物,NaClO与过氧化氢溶液发生化学反应;
猜想二:作 ,类似分解过氧化氢溶液制氧气时的作用。
【实验2】
①按如图所示组装实验装置,并检查气密性。
②向锥形瓶中加入30 mL 84消毒液,注射器中吸入25 mL过氧化氢溶液。
③将注射器中的过氧化氢溶液平均分5次推入锥形瓶中:每次推入过氧化氢溶液,待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略注入过氧化氢导致的体积变化及其他因素对测量结果造成的影响)见下表。
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
收集气体的总体积/mL
140
280
365
370
375
【分析讨论】
ⅰ.分析表中数据得出“猜想一正确”,其依据是 。
ⅱ.某同学取锥形瓶中的溶液于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,发现有白色沉淀生成,写出次氯酸钠与过氧化氢溶液的化学方程式 。
21.【氯气的制备与性质探究】含氯物质在生产、生活中有重要作用。18世纪70年代,舍勒在研究软锰矿(主要成分是)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名为“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取的化学方程式为 ,该反应中氧化剂与还原剂的质量之比为 。
(2)实验室制取氯气时,下列装置(注:箭头表示气流的方向)能达到相应实验目的的是 。
A.净化氯气
B.收集氯气
C.尾气处理
(3)如图所示,在A处通入未经干燥的氯气。当关闭B处的弹簧夹时,C处的红布条看不到明显现象;当打开B处的弹簧夹后,C处的红布条逐渐褪色,则D中盛放的溶液可能是___________。
A.浓硫酸 B.饱和NaCl溶液 C. D.NaOH溶液
(4)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中 已分解。检验此久置氯水中存在的操作及现象是 。
(5)历史上曾利用“地康法”制取氯气,该方法是在催化剂的作用下,在450℃利用空气中的氧化氯化氢。反应原理如图所示。
写出“地康法”制取氯气的总反应方程式: 。
(6)已知氯酸钠与盐酸反应也可制备氯气,反应如下:,配平该化学方程式,并用双线桥法标出电子转移情况: 。
题型4 卤素及溴和碘的提取
22.【卤素的活泼性】(24-25高一·上海市交通大学附属中学浦东实验高中·上学期期末)向溴化钠溶液中通入足量氯气,再加热将溶液蒸干并灼烧片刻,最后残留的物质是
A.NaCl、NaBr B.NaBr、Br2 C.NaCl、 Br2 D.NaCl
解题要点
1.卤素是典型的非金属元素,其元素的非金属性强弱顺序为:F>Cl>Br>I。
2.卤素单质均是氧化剂,其氧化能力强弱顺序为:F2>Cl2>Br2>I2。
3.卤离子均具有还原性,其还原性强弱顺序为:I->Br->Cl->F-。
4.卤素单质均能与氢化合,但反应条件不同,生成的气态氢化物稳定性亦不同。气态氢化物稳定性大小顺序为:HF>HCl>HBr>HI。
卤素单质
反应条件
化学方程式
产物稳定性
F2
在暗处剧烈化合并发生爆炸
H2+F2===2HF
很稳定
Cl2
光照或点燃
H2+Cl22HCl
较稳定
Br2
加热
H2+Br22HBr
不如氯化氢稳定
I2
不断加热
H2+I22HI
不稳定,同一条件下同时分解
结论
从F2到I2,与H2化合越来越难,生成的氢化物稳定性逐渐减弱,元素的非金属性逐渐减弱。
23.【卤素离子的检验】(24-25高一·上海市浦东新区建平中学·上学期期末)检验某无色溶液中是否含有I⁻, 下列结论错误的是
A.取样,用HCl酸化后滴加 AgNO3溶液,产生淡黄色沉淀,说明样品中不含I⁻
B.取样,用 HNO3酸化后滴加 AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明样品中不含I-
C.取样,用H2SO4酸化后,滴加少量氯水和淀粉溶液,溶液无色,说明样品中不含I⁻
D.取样,用H2SO4酸化后,滴加足量氯水和CCl4,振荡静置,CCl4层几乎无色,说明样品中不含I⁻
24.【卤素单质的除杂】(24-25高一·上海市复旦中学·上学期期末)四氯化碳也是一种重要的含氯化合物,其沸点约为。碘单若要从含碘的四氯化碳中提取碘和回收四氯化碳,还需要经过蒸馏,装置如图(加热和夹持装置已略去)。冷凝水应从 (填a或b)口通入,该装置使用水浴加热的优点是 ,最后晶态碘在 里聚集(填仪器名称)。
25.【海水提溴】(24-25高一·上海市闵行区·上学期期末)海水提溴
(1)通入热空气,水蒸气吹出Br2,利用了Br2的___________。
A.氧化性 B.还原性 C.挥发性 D.易溶于水
(2)步骤①已经获得Br2,步骤②③④的目的是 。
解题要点
主要工艺流程
①浓缩:使海水晒盐和海水淡化过程中的副产物Br-得到浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。
②氧化:向酸化的海水中通入适量的氯气,使溴离子转化为溴单质:2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl
③富集:向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气,将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
④氧化:向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气:2HBr+Cl2=2HCl+Br2
⑤分离提纯:用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质,然后蒸馏。
26.【海水提碘】(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)实验室模拟工业从海藻中提取碘的流程如图:
(1)选择合适实验操作名称填入流程图中:① ,② 。
A.溶解 B.过滤 C.萃取、分液
(2)从“含碘的有机溶液”中回收溶剂,并得到碘单质,可选用如下图装置完成。
①装置中间部分是“冷凝管”,该装置中有一处明显的错误是 。
②装置A中,温度计所处的正确位置是 。(选填编号)
解题要点
实验关键注意事项:
环节
常见问题
解决方案
灼烧
海带未完全灰化
乙醇润湿助燃,反复灼烧
氧化
溶液未变色或变色浅
增加H2O2用量或酸化充分
萃取
分层不明显
更换萃取剂(如苯)或增大用量
安全
CCl4毒性风险
改用低毒石蜡油(效果稍弱)
注:海带不要用水洗,以免洗去海带中的碘;用干海带更易于燃烧;灼烧海带的地方要注意通风。
27.【海水提溴流程分析】(24-25高一·上海市格致中学·上学期期末)海水中蕴含着大量资源,海水提溴的主要工业生产流程如下图所示。
已知:①海水呈弱碱性;②溴单质的沸点为58.5℃,Br2微溶于水,有毒性和强腐蚀性。
(1)通入Cl2前对海水进行酸化的目的是 。若通入22.4 L Cl2(标准状况),理论上可得Br2 g。
(2)在吹出塔中,通入热空气吹出Br2,利用了溴的_______。
A.腐蚀性 B.氧化性 C.还原性 D.挥发性
(3)吸收塔中主要发生的化学方程式为 。吹出塔吹出的含溴空气经由吸收塔吸收溴后回到吹出塔进行循环利用。吹出塔中Br2吹出率与吸收塔中SO2流量的关系如下图所示。SO2流量过大,Br2吹出率反而下降的可能原因是 。
(4)“蒸馏塔”中温度应控制在 。
A.40~50℃ B.70~80℃ C.100℃以上
(5)热空气吹出法存在着一些弊端,亟需更优的技术替代。聚四氟乙烯气态膜法就是其中一种,基本原理如图所示。
①经处理后的含Br2海水透过膜孔与NaOH吸收液发生反应,离子方程式是 。得到富集液后再加酸、精馏可得Br2。
②聚四氟乙烯气态膜法与热空气吹出法相比,优点是 。(任写一条即可)
1 / 1学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
专题04 氯及其化合物 卤素
题型1 电解饱和食盐水与氯碱工业
题型2 氯及其化合物的性质与用途(重点)
题型3 氯及其化合物的转化与实验探究(重点)
题型4 卤素及溴和碘的提取(重点)
题型1 电解饱和食盐水与氯碱工业
【电解饱和食盐水】(24-25高一·上海市闵行区·上学期期末)丙同学将蛋壳内外均盛有饱和食盐水,碳棒与电源正极相连插入蛋壳内溶液中,铁丝缠绕在蛋壳外后与电源负极相连,用如图装置进行电解。
1.电解时发生反应的化学方程式为 。
2.下列说法正确的是___________。
A.蛋壳表面缠绕的铁丝上发生还原反应
B.蛋壳可阻止生成的氯气与氢气接触
C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
D.电解一段时间后,向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞,呈红色
【答案】1. 2.AB
【解析】1.该装置是电解饱和食盐水,阳极(碳棒)上氯离子放电生成氯气,电极反应式为;阴极(铁丝)上氢离子放电生成氢气,同时溶液中生成氢氧化钠,电极反应为,总反应的化学方程式为。
2.A.铁丝与电源负极相连,作阴极,在阴极上发生还原反应,溶液中的氢离子得电子生成氢气,该选项正确;
B.蛋壳将阳极区和阴极区分开,可阻止生成的氯气与氢气接触,防止发生爆炸等危险,该选项正确;
C.铁丝表面生成的气体是氢气,氢气不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝,该选项错误;
D.蛋壳内溶液为阳极区,氯离子放电生成氯气,溶液中无大量氢氧根离子,电解一段时间后,向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞,不变色,该选项错误;
综上所述,正确答案是A B。
解题要点
电解饱和食盐水的原理:
阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
阳极:2Cl-—2e-=Cl2↑
总反应:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
3.【电解饱和食盐水的实验探究】(24-25高一·上海市格致中学·上学期期末)如下图所示,X、Y为两个惰性电极,它们通过导线与直流电源相连,a是饱和食盐水。实验开始前,在两侧电极附近均滴加酚酞试液。
(1)X电极被称为 极,该电极附近观察到的实验现象是 。
(2)Y电极的电极反应式是 ,检验该电极处生成物的试剂是 。
(3)装置中发生反应的化学方程式是 。若电解时消耗了234 g氯化钠,理论上得到的氯气的最大体积是 (标准状况)。
【答案】(1)阴 产生无色气体,溶液显红色
(2) 淀粉-碘化钾溶液
(3) 44.8
【分析】用惰性电极电解饱和食盐水,阳极是氯离子失去电子生成氯气,阴极是水电离出来的氢离子得到电子生成氢气,同时生成NaOH。
【解析】(1)X和电源负极相连,为阴极,由于水电离产生的氢离子放电,导致氢氧根离子浓度增大,X极附近溶液显碱性,所以滴有酚酞的溶液会变红,同时有气泡产生。
(2)Y是阳极,电极反应式为,可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气,氯气能是试纸变蓝。
(3)电解过程中反应的总化学方程式为,若电解时消耗了234 g氯化钠即4mol,理论上得到的氯气的最大物质的量是2mol,标况下体积为44.8L。
【电解饱和食盐水的数据分析】(24-25高一·上海市浦东新区建平中学·上学期期末)实验室可以采用用图甲所示装置电解饱和食盐水,U形管两端溶液中均滴入几滴酚酞试液; 图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量。
4.通电后发现B端产生的气体有刺激性气味,则铁棒作 极; 对图乙曲线分析错误的是 。
A. E表示反应生成NaOH的物质的量 B. E表示反应消耗H₂O的物质的量
C. F表示反应生成H₂或Cl₂的物质的量 D. F表示反应消耗NaCl的物质的量
5.若实验中用24.58%的食盐水(密度为1.19g/mL)作电解液,该溶液中Na⁺的物质的量浓度为 mol/L。
6.将含1.00 mol溶质的饱和食盐水A通电电解一段时间后,产生的氢气在标准状况下的体积为10.08L。把电解后的溶液 B 蒸发浓缩并降温至 10℃, 剩余 20mL Na⁺浓度为15mol/L 溶液 C, 并得到烧碱晶体40.6g。
计算: (1)溶液C中NaCl的物质的量浓度为 mol/L (不必写计算过程)。
(2)所得烧碱晶体化学式 (写出必要的计算过程)。
【答案】4.阴 D 5.5.00 6.5.00 NaOH·H2O
【解析】4.电解饱和食盐水时,通电后发现B端产生的气体有刺激性气味,则证明碳棒为阳极,氯离子失电子生成氯气,其电极反应式为:2Cl-2e-=Cl2↑,则铁棒为阴极,溶液中水得电子生成氢气和氢氧根离子,其电极反应式为:2H2O+4e-=H2↑+2OH-,电解总反应为:2Cl-+2H2O Cl2↑+ H2↑+2OH-。图乙中,当转移电子的物质的量为4mol时,对应消耗的水和生成的氢氧化钠的物质的量为4mol,生成氯气和氢气的物质的量为2mol,则E表示反应生成NaOH或消耗H2O的物质的量,F表示表示反应生成H2或Cl2的物质的量,则ABC正确,D错误;
5.食盐水的质量分数为24.58%,即每100g食盐水中含有24.58g NaCl,其物质的量n=,食盐水的密度为1.19g/mL,因此100g食盐水的体积为,所以其钠离子的物质的量浓度为;
6.饱和食盐水中含1molNaCl,则钠离子总的物质的量为1mol;题干信息知电解过程中产生的氢气的物质的量n(H2)=,根据反应:可知,消耗的氯化钠和生成的氢氧化钠的物质的量均为0.9mol,则剩余溶液的NaCl的物质的量为1.0mol-0.9mol=0.1mol,经过蒸发降温以后,剩余 20mL Na⁺浓度为15mol/L 溶液 C,则钠离子的物质的量为,则析出的晶体中含钠离子的物质的量为1.0-0.3=0.7mol,则溶液中含有0.1mol NaCl和(0.3-0.1)=0.2mol NaOH,据此分析。
(1)根据上述分析可知,溶液C中含氯化钠的物质的量为0.1mol,则其浓度为;
(2)设烧碱晶体的化学式为NaOH·xH2O, n(NaOH·xH2O)= n(NaOH)=0.7mol,则根据m=nM可知,,解得x =1,所以得出烧碱晶体的化学式为NaOH·H2O。
题型2 氯及其化合物的性质与用途
7.【氯气的性质探究】(23-24高一·上海市杨思高级中学·上学期期末)如图所示,A处通入湿润的氯气。关闭B阀时,C处湿润的红色布条无变化;打开B阀时,C处红色布条褪色。则D中可能盛放的是
A.氢氧化钠溶液 B.水 C.浓硫酸 D.饱和食盐水
【答案】C
【解析】干燥的氯气不具有漂白性,湿润的氯气中氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,故打开B阀时,C处红色布条褪色。关闭B阀时,C处湿润的红色布条无变化,说明湿润的氯气经过D后被干燥,故D中盛放试剂为浓硫酸,其他试剂均不能干燥氯气,选C。
解题要点
电解饱和食盐水的原理:
阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
阳极:2Cl-—2e-=Cl2↑
总反应:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
8.【漂白粉与漂白液的组成与性质】(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)地震后,抗震救灾要用大量漂白粉和漂白液杀菌消毒。下列叙述正确的是
A.漂白粉和漂白液都是混合物
B.漂白粉与洁厕灵混合使用可提高漂白效果
C.工业上制漂白粉是将氯气通入澄清石灰水
D.漂白粉的变质过程不涉及氧化还原反应
【答案】A
【解析】A.漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙,漂白液的有效成分是次氯酸钠,都是混合物,A正确;
B.次氯酸钙与盐酸发生氧化还原反应生成有毒气体氯气,不能混用,B错误;
C.石灰水浓度较低,工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉,C错误;
D.漂白粉变质过程中,次氯酸分解生成氯化氢和氧气,元素化合价变化,涉及氧化还原反应,D错误;
答案选A。
9.【氯水的组成与性质】(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)氯水具有杀菌消毒漂白的作用。某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测,下列图像变化最有可能是其检测结果的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】饱和氯水中存在:①Cl2+H2OH++Cl-+HClO;②HClOH++ClO-,HClO不稳定分解:2HClO2HCl+O2↑。
【解析】A.根据分析,随着HClO的分解,氯水最终会变为盐酸,氯离子浓度增大,A错误;
B.根据分析,随着HClO的分解,氯水最终变为盐酸,氢离子浓度增大,溶液pH不断减小,B错误;
C.溶液中离子浓度增大,溶液的导电能力与离子浓度成正比,电导率不断增大,最终会变为盐酸,电导率不变,C正确;
D.反应生成氧气,氧气体积分数不断增大,D错误;
故选C。
10.【氯气与水的反应】(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中,当日光照射相当一段时间后,试管中最后剩余的气体约占试管容积的( )
A.2/3 B.1/2 C.1/3 D.1/4
【答案】B
【解析】本题主要考查氯气的性质。氯气溶于水发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO。由于次氯酸不稳定,遇光易分解生成氯化氢和氧气,即2HClO2HCl+O2↑。所以总的反应相对于是2Cl2+2H2O=4HCl+O2↑,所以长时间照射后,试管中最后剩余气体的体积占试管容积的1/2,故B正确。答案选B。
解题要点
①氯气能溶于水(1∶2),氯气的水溶液称为氯水,溶于水的氯气只有1/3的Cl2与水反应,反应式写“”,氯水中存在一个完全电离和三个平衡:
HCl===H++Cl-、Cl2+H2OHCl+HClO、HClOH++ClO-、H2OH++OH-
②根据可逆反应的特点,氯水中存在着上述关系中的各种微粒:
③氯水性质的多重性:新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。
11.【氯水的性质】(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)某学习小组探究饱和氯水与过量块状碳酸钙反应的产物,实验过程如下:
①在试管中加入过量的块状碳酸钙,再加入约20mL饱和氯水,使之充分反应,观察现象;
②过滤,将滤液滴在有色布条上,发现其比氯水的漂白性更强;
(1)实验①中观察到的现象为 。
(2)用玻璃棒蘸取饱和氯水滴在pH试纸中部,观察到的现象如图所示:
①使pH试纸变红的微粒X是 ,使pH试纸变白的微粒Y是 。(填微粒符号)
②通过pH试纸颜色变化情况说出 X、Y 两种微粒某项性质的差异 。(任写一条)
【答案】(1)产生少量无色气泡,碳酸钙逐渐溶解,溶液淡黄绿色消失
(2)H+ HClO H+使指示剂变色速率大于HClO的漂白速率 或 H+在pH试纸上的扩散速率大于HClO等
【解析】(1)在氯水中存在着Cl2+H2O⇌HCl+HClO的反应,加入石灰石之后,石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙会和氯水中的盐酸发生反应CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,现象为产生少量气泡,碳酸钙逐渐溶解,溶液淡黄绿色消失;
(2)使pH试纸变红的微粒X是H+,使pH试纸变白的微粒Y是HClO;通过pH试纸颜色变化情况,可以得知HClO有漂白性,H+无;此外,pH试纸颜色最终呈现为红色在外部,内部变为白色,说明H+的扩散速度大于HClO。
解题要点
氯水性质的多重性
性质
成分
反应实例
酸性
HCl
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 氯水滴入石蕊试液中呈红色
HClO
NaOH+HClO=NaClO+H2O
氧化性
Cl2
Cl2+2FeCl2=2FeCl3、Cl2+Na2SO3+H2O=2HCl+Na2SO4
HClO
杀菌、消毒
漂白性
HClO
使湿润有机色质褪色,如向氯水中滴石蕊试液先变红,后褪色
沉淀性
Cl-
Cl2+AgNO3+H2O=AgCl↓+HNO3+HClO
不稳定性
HClO
2HClO2HCl+O2↑,氯水要放在棕色试剂瓶中避光保存
【氯的化合物的实验制备】(24-25高一·上海市浦东新区建平中学·上学期期末)次氯酸溶液是性能优良的消毒剂,可利用一氧化二氯(Cl2O,可通过Cl2与潮湿的 反应制得)与水反应得到,实验装置下图所示(夹持装置已略)。
已知:Cl2O的部分性质如下表:
物理性质
常温下, 具有强烈刺激性气味的黄棕色气体, 熔点: -120℃; 沸点: 2℃
化学性质
Cl2O 极易溶于水并与水反应生成HClO, 42℃以上分解为Cl2和O2; 强氧化性, 与有机物、还原剂接触或浓度过高时会发生爆炸
12.装置F的水槽中水温最好控制在 ,原因是 。
A.- 10℃~0℃ B.10℃~20℃ C. 40℃~50℃ D.60℃~70℃
13.在反应温度下,Cl2O的产率与 的含水量的关系如表所示,
Na2CO3的含水量/%
5.44
7.84
10.25
12.50
Cl2O产率/%
67.85
89.26
52.63
30.38
制备时选择 的含水量为 。
A. 5.44% B. 7.84% C. 10.25% D. 12.50%
如果用 表示该含水碳酸钠的组成,则x的值为 。
14.写出装置H中反应的离子方程式为: 。
15.用这种方法制备次氯酸溶液的优点是 。
【答案】12.B 温度过低,不利于形成Cl2O气流,使其与水发生反应,温度过高会导致Cl2O分解 13.B 0.5 14. 15.用这种方法制备次氯酸溶液纯度高
【分析】E中饱和食盐水除氯气中的氯化氢,通入空气降低F中生成Cl2O的浓度,防止发生爆炸,F中Cl2与潮湿的 反应制备Cl2O,G中Cl2O和水反应生成次氯酸,H吸收氯气,防止污染。
12.Cl2O沸点为2℃,42℃以上分解为Cl2和O2,因此装置D中的温度不能过高,控制三颈烧瓶内的温度不超过42℃,且需控制温度使Cl2O能气化进入D装置生次氯酸,温度要高于2℃,故选B;原因为:温度过低,不利于形成Cl2O气流,使其与水发生反应,温度过高会导致Cl2O分解;
13.根据表格数据,Na2CO3的含水量为7.84%时Cl2O的产率最高,所以制备时选择 的含水量为7.84%,选B。
如果用 表示该含水碳酸钠的组成, , x=0.5。
14.装置H中氢氧化钠吸收未反应的氯气,防止污染,反应的离子方程式为:
15.Cl2O和水反应的产物只有次氯酸,用这种方法制备次氯酸溶液纯度高。
16.【氯气性质的探究】(23-24高一上·广东茂名·期末)某学习小组利用点滴板探究氯气的性质,实验装置如图所示。
该小组首先向a中滴加数滴浓盐酸,然后迅速用培养皿罩住整个点滴板,一段时间后出现不同现象,请回答下列问题:
(1)可用于替代a中的物质是___________。
A. B. C. D.稀硫酸
(2)d中的现象是 ,b中离子反应方程式是 。
(3)c中红色褪去,可能原因有:①氯气与氢氧化钠反应生成两种盐,溶液碱性减弱;②氯气与水反应生成 (填化学式),具有漂白性。请设计实验验证上述猜测 。
(4)相同温度和压强下,研究在不同溶液中的溶解度(用溶解的物质的量浓度表示)随溶液浓度变化。图1为不同浓度溶液中的溶解度以及其他含氯微粒浓度的变化曲线。在饱和食盐水中加入不同浓度盐酸溶液时溶解度的变化曲线如图2所示。
由图2知:随着盐酸浓度增大,的溶解度先减小后增大。请结合图1信息,分析出现增大的可能原因为 。
【答案】(1)B
(2)湿润的淀粉KI试纸变蓝
(3)HClO(填化学式) 取褪色后的溶液于试管中,加入氢氧化钠溶液,若溶液恢复红色,则是原因①;若不能恢复红色,则是原因②
(4)随着盐酸浓度的增大,生成为主要反应,从而促进溶解
【分析】浓盐酸和高锰酸钾常温生成氯气,氯气和氯化亚铁生成氯化铁,氯气和氢氧化钠生成次氯酸钠,氯气和碘化钾生成碘单质使淀粉变蓝色;
【解析】(1)氯酸钾和浓盐酸常温也能生成氯气,而二氧化锰和浓盐酸加热生成氯气,浓盐酸和氯化铁、浓硫酸不能生成氯气,故答案为:B;
(2)①氯气和碘化钾生成碘单质使淀粉变蓝色,故d中的现象是湿润的淀粉KI试纸变蓝,故答案为:湿润的淀粉KI试纸变蓝;
②b中氯气和氯化亚铁生成氯化铁,离子反应方程式为:,故答案为:;
(3)①c中红色褪去,可能原因有:①氯气与氢氧化钠反应生成两种盐,溶液碱性减弱;②氯气与水反应生成次氯酸,具有漂白性,使得溶液褪色,故答案为:HClO(填化学式);
②设计实验验证上述猜测就是证明酚酞还是否存在,故实验为:取褪色后的溶液于试管中,加入氢氧化钠溶液,若溶液恢复红色,则是原因①;若不能恢复红色,则是原因②,故答案为:取褪色后的溶液于试管中,加入氢氧化钠溶液,若溶液恢复红色,则是原因①;若不能恢复红色,则是原因②;
(4)结合图可知,随着盐酸浓度的增大,生成为主要反应,从而促进Cl2溶解,使得氯气的溶解度增大,故答案为:随着盐酸浓度的增大,生成为主要反应,从而促进Cl2溶解。
题型3 氯及其化合物的转化与实验探究
17.【价类二维图】(24-25高一上·广东江门·期末)部分含氯物质的分类与相应化合价关系如下图所示。下列说法正确的是
A.液态的a中存在自由移动的离子
B.在充满b的集气瓶中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口出现白烟
C.c只有氧化性
D.可存在a→b→d→a的循环转化关系
【答案】D
【分析】价类二维图可知:a为HCl、b为Cl2、c为ClO2、d为HClO;
【解析】A.液态HCl不能电离,故A错误;
B.在充满b的集气瓶中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口出现的是白雾,而不是烟,故B错误;
C.ClO2的Cl元素处于中间价态,既有氧化性也有还原性,故C错误;
D.浓盐酸与高锰酸钾反应可以生成Cl2,Cl2与水反应可以生成HClO,HClO关照分解得到HCl,故存在a→b→d→a的循环转化关系,故D正确;
答案选D。
18.【氯及其化合物的转化】(24-25高一上·广东深圳·期中)下列有关氯气和氯水的叙述中正确的是
A.红热的铁丝在氯气中燃烧生成
B.因为不是助燃剂,因此不能在中燃烧
C.工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
D.新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有分子存在
【答案】D
【解析】A.由于氯气的氧化性强,所以铁丝在氯气中燃烧生成,A错误;
B.能在中燃烧生成HCl,B错误;
C.因为澄清石灰水中氢氧化钙的浓度低,通入氯气反应获得产品产量低,所以工业上将氯气通入浓度较大的石灰乳中制取漂白粉,C错误;
D.氯气可溶于水,新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有分子存在,D正确;
答案选D。
19.【氯及其化合物的实验探究】(24-25高一上·广东江门·期末)氯是重要的成盐元素。关于氯及其化合物相关实验的装置正确且能达实验目的的是
A.测新制氯水pH值
B.制备
C.检验氯气中是否含有HCl
D.检验氯水是否有氧化性
【答案】D
【解析】A.新制氯水具有漂白性,能漂白pH试纸,故无法使用pH试纸测新制氯水的pH,实验不能达到预期目的,A错误;
B.铁和氯气反应生成氯化铁,而非氯化亚铁,B错误;
C.氯气和水反应生成HCl和次氯酸,HCl和硝酸银生成氯化银沉淀,干扰氯气中是否含有HCl的检验,C错误;
D.新制氯水中氯气氧化碘离子生成碘单质,使得淀粉溶液变蓝色,说明氯水具有氧化性,D正确;
故选D。
20.【消毒液的探究】巴西奥运会期间,工作人员将84消毒液与双氧水混用,游泳池藻类快速生长,池水变绿。
(1)的性质
序号
实验
实验现象
1
向5% 溶液中滴加酸性溶液
a.溶液紫色褪去
b.有大量气泡产生
2
向5% 溶液中滴加淀粉碘化钾溶液
c.溶液变监
①从理论上看既有氧化性又有还原性,原因是 。
②能证明具有还原性的实验是 (填序号)。
(2)84消毒液的有效成分为NaClO
【实验1】
取少量84消毒液于试管中,滴加过氧化氢溶液,发现有大量气泡产生:然后 (填写实验操作和现象),证明产生的气体是氧气。
【提出问题】在上述反应中,NaClO的作用是什么?
【作出猜想】
猜想一:作反应物,NaClO与过氧化氢溶液发生化学反应;
猜想二:作 ,类似分解过氧化氢溶液制氧气时的作用。
【实验2】
①按如图所示组装实验装置,并检查气密性。
②向锥形瓶中加入30 mL 84消毒液,注射器中吸入25 mL过氧化氢溶液。
③将注射器中的过氧化氢溶液平均分5次推入锥形瓶中:每次推入过氧化氢溶液,待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略注入过氧化氢导致的体积变化及其他因素对测量结果造成的影响)见下表。
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
收集气体的总体积/mL
140
280
365
370
375
【分析讨论】
ⅰ.分析表中数据得出“猜想一正确”,其依据是 。
ⅱ.某同学取锥形瓶中的溶液于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,发现有白色沉淀生成,写出次氯酸钠与过氧化氢溶液的化学方程式 。
【答案】(1)H2O2中氧元素化合价-1价,处于中间价态,能降低也能升高 1
(2)将带火星的木条伸入试管中,木条复燃 催化剂 若次氯酸钠是催化剂,则每次反应产生气体体积相同,但是产生气体体积不同(如第3次开始减少),说明反应物(次氯酸钠)的量在不断消耗 NaClO+H2O2=NaCl+H2O+O2↑
【分析】本题主要设计实验证明H2O2既有氧化性又有还原性,以及探究过氧化氢与次氯酸钠之间的反应原理,通过此实验得出生活经验:不同的消毒剂不可随意混合使用。
【解析】(1)①H2O2既有氧化性又有还原性,原因是H2O2中氧元素化合价-1价,处于中间价态,能降低也能升高;
②过氧化氢被酸性高锰酸钾氧化从而使溶液褪色,证明其具有还原性,则选实验1;
(2)氧气可使带火星的木条复燃,因此将带火星的木条伸入试管中,木条复燃;
二氧化锰作为催化剂使用,因此此处则假设次氯酸钠作为催化剂;
若次氯酸钠是催化剂,则每次反应产生气体体积相同,但每次加入等量的过氧化氢溶液,产生的气体体积并不恒定(如第3次开始减少),说明反应物(次氯酸钠)的量在不断消耗,因此猜想一正确;
根据题目信息可知,次氯酸钠与过氧化氢反应生成氯化钠、水和氧气,书写化学方程式注意配平及气体符号,所以化学方程式为NaClO+H2O2=NaCl+H2O+O2↑;
21.【氯气的制备与性质探究】含氯物质在生产、生活中有重要作用。18世纪70年代,舍勒在研究软锰矿(主要成分是)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名为“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取的化学方程式为 ,该反应中氧化剂与还原剂的质量之比为 。
(2)实验室制取氯气时,下列装置(注:箭头表示气流的方向)能达到相应实验目的的是 。
A.净化氯气
B.收集氯气
C.尾气处理
(3)如图所示,在A处通入未经干燥的氯气。当关闭B处的弹簧夹时,C处的红布条看不到明显现象;当打开B处的弹簧夹后,C处的红布条逐渐褪色,则D中盛放的溶液可能是___________。
A.浓硫酸 B.饱和NaCl溶液 C. D.NaOH溶液
(4)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中 已分解。检验此久置氯水中存在的操作及现象是 。
(5)历史上曾利用“地康法”制取氯气,该方法是在催化剂的作用下,在450℃利用空气中的氧化氯化氢。反应原理如图所示。
写出“地康法”制取氯气的总反应方程式: 。
(6)已知氯酸钠与盐酸反应也可制备氯气,反应如下:,配平该化学方程式,并用双线桥法标出电子转移情况: 。
【答案】(1)
(2)A
(3)AD
(4) 向溶液中加入过量稀硝酸,防止溶液中等干扰,再加入溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有
(5)
(6)
【解析】(1)实验室制取的化学方程式为:。该反应中二氧化锰作氧化剂,盐酸一半体现酸性,另外一半体现还原性,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,其质量之比为
(2)A.氯气中混有氯化氢和水蒸气等杂质气体,可以通过饱和食盐水除去氯化氢气体,然后用浓硫酸干燥,A能达到目的;
B.氯气密度大于空气,导管应该采取“长进短出”才有利于排尽空气,B不能达到目的;
C.氯气可以和碱反应,可以吸收氯气,但氢氧化钙微溶于水,浓度不高,吸收效果差,C不能达到目的;
故选A。
(3)干燥的氯气没有漂白性,说明D中的试剂干燥了氯气或者吸收了氯气,故选AD。
(4)氯气与水反应,生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中的次氯酸已经分解,。检验此久置氯水中存在的操作及现象是:向溶液中加入过量稀硝酸,防止溶液中含有等干扰,再加入AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有。
(5)从反应原理图可知,反应1为,反应2为,合并两个方程式,氧化铜为催化剂,可得总反应方程式为。
(6)NaClO3中氯元素化合价从+5价降低到0价,得到5个电子;HCl中部分氯元素化合价从−1价升高到0价,失去1个电子。根据得失电子守恒,NaClO3化学计量数为1,HCl中作还原剂的氯原子个数为5,再根据原子守恒配平其他物质的化学计量数,得到:。双线桥法标出电子转移情况:。
题型4 卤素及溴和碘的提取
22.【卤素的活泼性】(24-25高一·上海市交通大学附属中学浦东实验高中·上学期期末)向溴化钠溶液中通入足量氯气,再加热将溶液蒸干并灼烧片刻,最后残留的物质是
A.NaCl、NaBr B.NaBr、Br2 C.NaCl、 Br2 D.NaCl
【答案】D
【解析】氯元素的非金属性强于溴,所以氯气能把溴化钠氧化生成单质溴,单质溴易挥发,所以最后残留的固体是氯化钠,故选D。
解题要点
1.卤素是典型的非金属元素,其元素的非金属性强弱顺序为:F>Cl>Br>I。
2.卤素单质均是氧化剂,其氧化能力强弱顺序为:F2>Cl2>Br2>I2。
3.卤离子均具有还原性,其还原性强弱顺序为:I->Br->Cl->F-。
4.卤素单质均能与氢化合,但反应条件不同,生成的气态氢化物稳定性亦不同。气态氢化物稳定性大小顺序为:HF>HCl>HBr>HI。
卤素单质
反应条件
化学方程式
产物稳定性
F2
在暗处剧烈化合并发生爆炸
H2+F2===2HF
很稳定
Cl2
光照或点燃
H2+Cl22HCl
较稳定
Br2
加热
H2+Br22HBr
不如氯化氢稳定
I2
不断加热
H2+I22HI
不稳定,同一条件下同时分解
结论
从F2到I2,与H2化合越来越难,生成的氢化物稳定性逐渐减弱,元素的非金属性逐渐减弱。
23.【卤素离子的检验】(24-25高一·上海市浦东新区建平中学·上学期期末)检验某无色溶液中是否含有I⁻, 下列结论错误的是
A.取样,用HCl酸化后滴加 AgNO3溶液,产生淡黄色沉淀,说明样品中不含I⁻
B.取样,用 HNO3酸化后滴加 AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明样品中不含I-
C.取样,用H2SO4酸化后,滴加少量氯水和淀粉溶液,溶液无色,说明样品中不含I⁻
D.取样,用H2SO4酸化后,滴加足量氯水和CCl4,振荡静置,CCl4层几乎无色,说明样品中不含I⁻
【答案】AC
【解析】A.取样,用HCl酸化后滴加 AgNO3溶液,产生淡黄色沉淀,沉淀可能是AgCl、AgI的混合物,不能判断是否含I⁻,故A错误;
B.取样,用 HNO3酸化后滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,沉淀为AgCl,说明样品中不含I-,故B正确;
C.取样,用H2SO4酸化后,滴加少量氯水和淀粉溶液,溶液无色,可能是溶液中含有还原性大于I-的 ,不能说明样品中不含I⁻,故C错误;
D.取样,用H2SO4酸化后,滴加足量氯水和CCl4,振荡静置,CCl4层几乎无色,说明没有碘单质生成,说明样品中不含I⁻,故D正确;
选AC。
24.【卤素单质的除杂】(24-25高一·上海市复旦中学·上学期期末)四氯化碳也是一种重要的含氯化合物,其沸点约为。碘单若要从含碘的四氯化碳中提取碘和回收四氯化碳,还需要经过蒸馏,装置如图(加热和夹持装置已略去)。冷凝水应从 (填a或b)口通入,该装置使用水浴加热的优点是 ,最后晶态碘在 里聚集(填仪器名称)。
【答案】b 受热均匀、便于控温 蒸馏烧瓶
【解析】冷凝管进水应下进上出,即从b口进水,a口出水;使用水浴加热优点是受热均匀、便于控温;最后晶态碘在蒸馏烧瓶中析出。
25.【海水提溴】(24-25高一·上海市闵行区·上学期期末)海水提溴
(1)通入热空气,水蒸气吹出Br2,利用了Br2的___________。
A.氧化性 B.还原性 C.挥发性 D.易溶于水
(2)步骤①已经获得Br2,步骤②③④的目的是 。
【答案】(1)C (2)对溴进行富集
【解析】(1)通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用了溴的挥发性,故答案为:C;
(2)由题干流程图可知,步骤①通过反应2Br-+Cl2=Br2+2Cl-已经获得Br2,步骤②利用水蒸气将产生的Br2吹出进入步骤③,SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,再进行步骤④发生反应为:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,故经过步骤②③④的目的是对溴进行富集,故答案为:对溴进行富集。
解题要点
主要工艺流程
①浓缩:使海水晒盐和海水淡化过程中的副产物Br-得到浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。
②氧化:向酸化的海水中通入适量的氯气,使溴离子转化为溴单质:2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl
③富集:向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气,将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
④氧化:向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气:2HBr+Cl2=2HCl+Br2
⑤分离提纯:用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质,然后蒸馏。
26.【海水提碘】(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)实验室模拟工业从海藻中提取碘的流程如图:
(1)选择合适实验操作名称填入流程图中:① ,② 。
A.溶解 B.过滤 C.萃取、分液
(2)从“含碘的有机溶液”中回收溶剂,并得到碘单质,可选用如下图装置完成。
①装置中间部分是“冷凝管”,该装置中有一处明显的错误是 。
②装置A中,温度计所处的正确位置是 。(选填编号)
【答案】(1)B C
(2)冷凝水的进出口反了 b
【分析】灼烧海藻、加蒸馏水浸泡灰分并过滤除去不溶性杂质、加适量氯气把滤液中碘离子氧化为碘单质、再用四氯化碳等有机溶剂萃取、分液后得到碘的有机溶液,后期通过蒸馏得到碘晶体,据此回答。
【解析】(1)据分析,操作①为过滤,选B,操作②为萃取分液,选C;
(2)①冷凝水应该“下进上出”, “冷凝管”装置中有一处明显的错误是:冷凝水的进出口弄反了;
②蒸馏时温度计所测为蒸气的温度,则温度计所处的正确位置是b。
解题要点
实验关键注意事项:
环节
常见问题
解决方案
灼烧
海带未完全灰化
乙醇润湿助燃,反复灼烧
氧化
溶液未变色或变色浅
增加H2O2用量或酸化充分
萃取
分层不明显
更换萃取剂(如苯)或增大用量
安全
CCl4毒性风险
改用低毒石蜡油(效果稍弱)
注:海带不要用水洗,以免洗去海带中的碘;用干海带更易于燃烧;灼烧海带的地方要注意通风。
27.【海水提溴流程分析】(24-25高一·上海市格致中学·上学期期末)海水中蕴含着大量资源,海水提溴的主要工业生产流程如下图所示。
已知:①海水呈弱碱性;②溴单质的沸点为58.5℃,Br2微溶于水,有毒性和强腐蚀性。
(1)通入Cl2前对海水进行酸化的目的是 。若通入22.4 L Cl2(标准状况),理论上可得Br2 g。
(2)在吹出塔中,通入热空气吹出Br2,利用了溴的_______。
A.腐蚀性 B.氧化性 C.还原性 D.挥发性
(3)吸收塔中主要发生的化学方程式为 。吹出塔吹出的含溴空气经由吸收塔吸收溴后回到吹出塔进行循环利用。吹出塔中Br2吹出率与吸收塔中SO2流量的关系如下图所示。SO2流量过大,Br2吹出率反而下降的可能原因是 。
(4)“蒸馏塔”中温度应控制在 。
A.40~50℃ B.70~80℃ C.100℃以上
(5)热空气吹出法存在着一些弊端,亟需更优的技术替代。聚四氟乙烯气态膜法就是其中一种,基本原理如图所示。
①经处理后的含Br2海水透过膜孔与NaOH吸收液发生反应,离子方程式是 。得到富集液后再加酸、精馏可得Br2。
②聚四氟乙烯气态膜法与热空气吹出法相比,优点是 。(任写一条即可)
【答案】(1)提高氯气的利用率,增大Br2含量 160
(2)D
(3) 过量的SO2随“吸收Br2后的空气”进入“吹出塔”,与新生成的Br2反应,使Br2的吹出率下降
(4)B
(5) 工艺简单,吸收效率高,对环境危害较小,节约能源等
【分析】浓海水酸化后通氯气,将溴离子氧化为溴单质,通入空气到含低浓度溴水的混合液中,溴易挥发,利用热空气将溴吹出,再用二氧化硫把溴单质还原为溴离子,所得溶液中通氯气把溴离子氧化为溴单质,此过程的目的是浓缩、富集溴单质,在通过冷凝、精馏得到产品溴;
【解析】(1)海水呈弱碱性,通入Cl2前对海水进行酸化, 防止氯气和碱的反应,从而提高氯气的利用率,增大Br2含量;海水中含有溴离子,向酸化的海水中通入氯气发生反应的离子方程式为:Cl2+2Br -=Br2+2Cl-,若通入22.4 L Cl2(标准状况),其物质的量是1 mol,则根据反应方程式可知反应产生1 mol Br2,其质量是m(Br2)=1 mol×160 g/mol=160 g;
(2)在吹出塔中,通入热空气吹出Br2,这是由于溴单质在常温下为液体,其具有沸点低、易挥发的特点,故这是利用了溴的易挥发性,合理选项是D;
(3)吸收塔中用二氧化硫水溶液吸收溴,吸收塔中发生反应的离子方程式是;SO2流量过大,Br2吹出率反而下降的原因是过量的二氧化硫随“吸收Br2后的空气”进入“吹出塔”, 与新生成的Br2反应,使Br2的吹出率下降,反应方程式为:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,故答案为:过量的SO2随“吸收Br2后的空气”进入“吹出塔”,与新生成的Br2反应,使Br2的吹出率下降;
(4)蒸馏塔中要蒸出溴,溴单质的沸点为58.5℃,所以温度应控制在58.5℃以上,但不能高于水的沸点,所以选B;
(5)①经处理后的含Br2海水透过膜孔与NaOH吸收液发生反应,离子方程式为或;
②根据流程图可知,聚四氟乙烯气态膜法与吹出法相比,优点是工艺简单,吸收效率高,对环境危害较小,节约能源等。
1 / 1学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。