高中化学-富集在海水中的元素—氯习题精解-新人教版必修1.doc

高中化学 富集在海水中的元素—氯习题精解 新人教版必修1
夯基达标
一、选择题
1.下列物质中不会因见光而分解的是（　　）
A.HNO3
B.AgNO3
C.HClO
D.NaHCO3
思路解析：硝酸及硝酸盐对光和热均不稳定，HClO见光容易发生分解反应，所以它们应保存在棕色试剂瓶中。
答案：D
　　对物质性质进行研究的基本程序是：观察物质的外观性质→预测物质性质→设计实验→观察实验现象→对实验现象进行分析、解释→得出结论。其中预测物质的性质在整个程序中起着重要的作用。因此请解答2~3题。
2.溴（Br）与氯同属“卤族”元素，其单质在性质上具有很大的相似性，但Cl2比Br2的活泼性强，下面是根据氯的性质对溴的性质的预测，其中不正确的是（　　）
A.溴单质常温下为液态，但极容易挥发为溴蒸气 
B.溴单质只具有氧化性 
C.溴原子外层有7个电子，在化学反应中容易得1个电子，表现氧化性
D.溴离子可以用AgNO3酸性溶液来检验
思路解析：由于溴单质中溴元素的化合价既可以升高失去电子，又可以降低得到电子，所以Br2既可作氧化剂又可作还原剂；溴离子与硝酸酸化的硝酸银溶液产生淡黄色沉淀AgBr。
答案：B
3.试预测下列哪些物质不具备漂白性（　　）
A.Na2O
B.Na2O2
C.HClO
D.NaClO
思路解析：具有漂白性的物质主要有：强氧化性的物质、SO2（主要是与有色物质化合生成不稳定的无色物质）、活性炭（主要是它的吸附性）。
答案：A
4.制取漂白液的化学方程式是：Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O,该反应的氧化剂与还原剂之比为（　　）
A.1∶1
B.1∶2
C.2∶1
D.3∶2
思路解析：根据上述反应可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1。
答案：A
5.甲、乙、丙三种溶液各含有一种卤离子X-（X-指Cl-、Br-、I-），若向甲中加溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化，则甲、乙、丙中依次含有（　　）
A.Br-、Cl-、I-
B.Br-、I-、Cl-
C.I-、Br-、Cl-
D.Cl-、I-、Br-
思路解析：根据向甲中加溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化可知甲中含有溴离子，丙中含有氯离子，乙中含有碘离子。
答案：B
6.向盛有氯气的三个集气瓶中，分别注入约五分之一的下列液体并振荡，观察下图所记录的现象，判断各瓶注入的液体是什么，将注入液体的编码填入图下方相应的括号中。

A.AgNO3溶液
B.NaOH溶液
C.水
思路解析：①中Cl2完全被NaOH溶液吸收，生成两种可溶性盐，故上下均显无色；②中Cl2跟水作用生成HCl，再跟AgNO3溶液充分作用，生成白色难溶盐AgCl，故上显无色，下显白色浑浊；③中少量Cl2溶于水形成氯水，故上下均呈浅黄绿色。
答案：①B　②A　③C
二、填空题
7.甲、乙、丙、丁分别是盐酸、碳酸钠、氯化钙、硝酸银4种溶液中的一种。将它们两两混合后，观察到的现象如表所示，其中丁与乙混合产生的是无色气体。

甲
乙
丙
丁
甲
―
↓
↓

乙
↓
―
↓
↑
丙
↓
↓
―
↓
丁

↑
↓
—
请完成下面的问题：
（1）写出丁与乙反应的离子方程式：________________________________。
（2）这四种溶液分别是：甲：________、乙：________、丙：________、丁：________。（用溶质的化学式表示）
思路解析：由于甲只能产生两种沉淀，乙产生两种沉淀和一种气体，丙能够产生三种沉淀，丁产生一种沉淀和一种气体，所以可知甲为氯化钙、乙为碳酸钠、丙为硝酸银、丁为盐酸。
答案：（1）2H++CO====H2O+CO2↑　（2）CaCl2Na2CO3　AgNO3　HCl
8.前一段时间，各地报刊纷纷转载了不要将不同品牌洁污剂混合使用的警告。据报道，在全国各地发生了多起混合洁污剂导致氯气中毒的事件。发生反应的离子方程式是：ClO-+Cl-+2H+====Cl2↑+H2O。根据你所掌握的化学知识作出如下判断：当事人使用的液态洁污剂之一必定含氯，其中氯最可能的存在形式是_______和________（填离子），当另一种具有_______（性质）的液态洁污剂与之混合，可能发生上述反应而产生氯气。举例说明这两种洁污剂的名称（家用洁污剂的商品名称）________、_______。
思路解析：根据洁污剂能够产生氯气，说明其中含有较低价态的氯元素和较高价态的氯元素，通常含较高价态氯元素的物质有漂白液和漂白粉等，即其中含有次氯酸根离子。
答案：ClO-　Cl-　酸性　84（或者是“漂白液”“漂白粉”等）、洁厕净（主要成分是盐酸）

走近
一、选择题
1.(2010北京，10)　将足量稀盐酸加到下列固体混合物中，只能发生一种反应的是（　　）
A.Mg、AlCl3、NaAlO2
B.KNO3、NaCl、CH3COONa
C.NaClO、Na2SO3、BaCl2
D.Ba(NO3)2、FeSO4、NH4HCO3
思路解析：A中盐酸可以与金属镁反应，也可以和偏铝酸钠反应；B中盐酸只和醋酸钠反应；C中盐酸可以与NaClO和亚硫酸钠反应；D中盐酸的加入可以使碳酸氢铵反应，也可以使亚铁离子被氧化。
答案：B
2.实验室以图所示装置制取某种较纯净的气体。

（1）在烧瓶里放置的反应物可能是（　　）
A.稀硫酸和锌粒
B.浓盐酸和石灰石
C.浓盐酸和二氧化锰
D.浓盐酸和高锰酸钾
（2）集气瓶里收集到的气体是（　　）
A.H2
B.Cl2
C.CO2
D.O2
（3）两个洗气瓶（从左到右）中盛放的试剂是（　　）
A.浓硫酸；水
B.氢氧化钠溶液；浓硫酸
C.氢氧化钠溶液；水
D.饱和食盐水；浓硫酸
（4）烧杯中应盛放的试剂及作用是（　　）
A.NaOH溶液，吸收多余Cl2，防止污染空气
B.浓H2SO4，干燥多余的Cl2
C.纯水，充分吸收多余Cl2，防止污染空气
D.饱和食盐水，减少Cl2在水中的溶解
思路解析：本装置的特点是：加热固体和溶液混合物制气体；产生的气体通过溶液洗涤，表明所制气体在水中溶解度不大；设置了尾气吸收装置，所制气体可能是有毒性或刺激性的气体。据此，可判定在烧瓶中放置的反应物是浓盐酸与二氧化锰，而不是浓盐酸和高锰酸钾（二者反应不需加热），更不是稀硫酸和锌粒反应。该反应不需加热也不需用烧瓶，同时H2比空气轻。制Cl2时混有的HCl和水蒸气，可用饱和食盐水和浓硫酸洗气而除去，但要注意先后顺序。若先干燥后除HCl，则又会使Cl2中混有水蒸气。吸收多余Cl2防止污染空气，应使用NaOH溶液，使Cl2变为NaCl、NaClO而完全进入溶液。因Cl2在水中溶解度不大，以纯水吸收往往不完全，不能充分起到防污染空气的作用。
答案：(1)C　(2)B　(3)D　(4)A
3.某强酸性溶液中可能存在NO、I-、Cl-、Fe3+中的一种或几种。向该溶液加入溴水后，溴被还原，由此推断该溶液中（　　）
A.不含NO，也不含Fe3+
B.含有NO、I-、Cl-
C.含I-，但不能确定是否含Cl-
D.含有Fe3+
思路解析：因向溶液中加入溴水，溴单质被还原，所以其中一定含有还原性的粒子，根据上述组成分析知一定含有I-，根据离子共存知其中一定不含NO和Fe3+。
答案：AC
二、填空题
4.(2010南昌模拟) 在很长的一个历史时期，人们一直认为氟的含氧酸不存在。1971年，美国科学家用F2通过细冰末获得了次氟酸(HFO)，对次氟酸的研究引起了各国科学家充分的重视。
(1)次氟酸中氧元素的化合价是_______。
(2)次氟酸能与水反应得到溶液A，A中含有B、C两种溶质，其中B可用于雕刻玻璃。则次氟酸与水反应的化学方程式为___________________。
思路解析：本题考查氟的结构与性质的特殊性。表面上看，次氟酸(HFO)的组成与次氯酸(HClO)相似，但由于氟元素的非金属性比氧元素强，所以氟元素在氟酸中不显正价，而是显－1价，由于次氟酸中显－1价，其实际组成为，因此HFO与水反应时，－1价的氟与水中H+结合生成HF，另一部分则与水中的OH-结合为HO—OH，即H2O2。
答案：(1)-1　(2)HFO+H2O====HF+H2O2
5.(2010江苏，19) 卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物，XX′型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。试完成下列问题：
（1）卤素互化物BrCl能发生下列反应
H2O+BrCl====HBrO+HCl
KBr+BrCl====KCl+Br2
写出KI与IBr反应的化学方程式________________________________。
（2）右图是部分卤素单质和XX′型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高，其原因是________________。

(3)试推测ICl的沸点所处的最小范围________________。
思路解析：根据题目所给信息可知碘化钾与溴化碘将发生氧化还原反应，根据图象分析可知随相对分子质量的增大，卤素单质和卤素互化物的熔沸点依次增大。
答案：（1）①KI+IBr====KBr+I2　②略　（2）相对分子质量越大，分子间的作用力越强　（3）介于Br2的沸点和IBr的沸点之间
6.用氯气对饮用水消毒已有百年历史，但人们逐渐发现其副作用愈来愈明显：①pH的变化，对消毒能力影响大；②使饮用水中有机物发生氯代，生成上百种影响人体健康的有机氯衍生物，同时使人产生味觉、嗅觉不适感。世界环保联盟建议用另一种高效消毒剂二氧化氯（ClO2）代替氯气对饮用水消毒。ClO2具有很强的氧化性，通常状况下是黄绿色气体，水溶性是Cl2的5倍，溶于水成黄绿色的溶液，在pH为2~5范围内，在水中以分子形式存在，不水解，也不聚合。ClO2很不稳定，与空气混合后，当它的体积分数＞10%时，受强光或强振动可能发生爆炸。
完成下列问题：
（1）氯气对饮用水消毒的原理是________。氯气的消毒能力受水的pH影响，pH小时的消毒能力________pH大时的消毒能力（填“＞”或“＜”)，其原因是________________________。
（2）通常用氯酸钠（NaClO3）与浓盐酸反应来制取ClO2，同时生成Cl2，写出化学方程式：________________。市售的一种新型消毒剂含两种成分，分别是NaClO3和Na2C2O4。两种成分在溶液中混合便产生ClO2，写出化学方程式：________________________。
某同学打算通过研究性学习，比较这两种制取ClO2的方法的利与弊。要拟定一个简略的研究方案，你认为应该从哪些方面进行研究？
思路解析：根据题目信息知氯气消毒的原理是氯气与水作用产生HClO（具有杀菌、消毒作用）。 
答案：（1）Cl2和水反应生成次氯酸：Cl2+H2O====HClO+HCl,HClO起杀菌消毒作用　>　pH大时HClO容易转化为ClO-　（2）2NaClO3+4HCl====Cl2+2ClO2+2NaCl+2H2O 2NaClO3+Na2C2O4====2ClO2+2Na2CO3　原料的包装和运输是否简便易行；pH对消毒能力的影响；制取是否方便；副产物的多少；产物对水质的影响；稳定性；安全性等。
7.(2010连云港调研) 已知：下列各种物质都由短周期元素组成，它们之间的关系如下图所示。

常温下，A、F为金属单质，F既能与L溶液反应，又能与N溶液反应。C、H、M为气体单质，其中H呈黄绿色，A、B、I、K、L、R焰色反应呈黄色。请完成下列问题：
(1)P的结构式为________，B的电子式为________。
(2)R水溶液呈碱性的原因可用离子方程式表示为________________________________。
(3)还有一种物质能与B反应生成C，写出这个反应的化学方程式________________________________。
(4)还有一种物质能与J反应生成C，写出这个反应的化学方程式________________________________。
(5)某气体Q具有漂白作用，将Q与H等物质的量通入水中所得溶液没有漂白作用，写出发生的离子反应的方程式_______________________。
思路解析：本题以框图的形式考查了卤族元素单质及其化合物的性质。H为Cl2,C、H、M为气体单质，M为H2，C为O2，A为Na,L为NaOH，B为Na2O2，F为Al，K为NaClO，N为HCl，P为HClO，结构式：H—O—Cl；B电子式为。
（2）R为NaOH和Al生成的NaAlO2，水溶液显碱性，原因：AlO+2H2OAl(OH)3+OH-。
（3）丁为H2O，所以Na2O2还能与CO2反应：2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2。
（4）除Na2O2与H2O生成O2外，F2还能置换水中O2，2F2+2H2O====4HF+O2。
（5）有漂白性的物质大多有强氧化性，能与Cl2反应必有还原性，所以是SO2，Cl2+SO2+2H2O====2HCl+H2SO4，写成离子方程式：Cl2+SO2+2H2O====4H++2Cl-+SO。
答案：
(1)H—O—Cl
(2)AlO+2H2OAl(OH)3+OH-
(3)2Na2O2+2CO2====2Na2CO2+O2
(4)2Fe+2H2O====4HF+O2
(5)Cl2+SO2+2H2O====4H++2Cl-+SO
三、计算题
8.(2010广东，26)　某研究性学习小组用化学方法测量一个不规则容器的体积。把35.1 g NaCl放入500 mL烧杯中，加入150 mL蒸馏水。待NaCl完全溶解后，将溶液全部转移到容器中，用蒸馏水稀释至完全充满容器。从中取出溶液100 mL，该溶液恰好与20 mL 0.100 mol·L-1 AgNO3溶液完全反应。试计算该容器的体积。
思路解析：设与AgNO3溶液反应的NaCl溶液的物质的量浓度为c，不规则容器的体积为V，20 mL×0.100 mol·L-1＝c×100 mL
c＝0.02 mol·L-1
0.02 mol·L-1×V×58.5 g·mol-1＝35.1 g
V＝30 L
答案：30 L
9. (2010江苏，25)　较低温度下，氯气通入石灰乳中可制得漂白粉，该反应为放热反应。某校甲、乙两化学研究性学习小组均用200 mL 12 mol·L-1盐酸与17.4 g MnO2在加热条件下反应制备氯气，并将制备的氯气与过量的石灰乳反应制取漂白粉，用稀氢氧化钠溶液吸收残余的氯气。分析实验结果发现：①甲、乙两组制得的漂白粉中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值；②甲组在较高温度下将氯气与过量的石灰乳反应，所制得的产品中Ca(ClO3)2的含量较高。试完成下列问题：
（1）上述实验中理论上最多可制得Ca(ClO)2多少克？
（2）实验中所得到的Ca(ClO)2的质量明显小于理论值，试简要分析其可能原因，并写出可能涉及的化学方程式。
思路解析：（1）根据题意，n(HCl)＝12 mol·L-1×0.2 L＝2.4 mol
n(MnO2)＝17.4 g/87 g·mol-1＝0.2 mol
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
n(HCl)∶n(MnO2)＝2.4∶0.2＝12∶1＞4∶1
所以浓盐酸过量，应根据MnO2计算。
根据制备氯气的化学方程式
n(Cl2)＝n(MnO2)＝0.2　mol
又因为2Cl2+2Ca(OH)2====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
n〔Ca(ClO)2〕＝1/2n(Cl2)＝0.1 mol
m〔Ca(ClO)2〕＝143 g·mol-1×0.1 mol＝14.3 g
（2）①随着反应进行，温度升高，会产生副产物Ca(ClO3)2
6Cl2+6Ca(OH)25CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O
②Cl2未与石灰乳完全反应，残余氯气被NaOH溶液吸收，Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
答案：（1）14.3 g　（2）见解析。

7
用心 爱心 专心