（安徽专用）2022届高三化学一轮复习 专讲专练（基础热身+能力提升+挑战自我）第11讲 富集在海水中的元素 氯（含详解）

第11讲　富集在海水中的元素——氯1．生活中难免会遇到一些突发事件，我们要善于利用学过的知识，采取科学、有效的方法保护自己。如果发生了氯气泄漏，以下自救方法得当的是(　　)A．只要在室内放一盆水B．向地势低的地方撤离C．观察风向，顺风撤离D．用湿毛巾或蘸有纯碱水的毛巾捂住口鼻撤离2．对氯水处理或氯水与下列物质反应过程中不会产生气体的是(　　)图K11－13．[2022·山西四校联考]下列实验现象与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是(　　)A．将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色气泡(H＋)B．使红色布条褪色(HClO)C．滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl－)D．向FeCl2溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，发现呈红色(HCl)4．检验氯化氢中是否含有氯气，可采用的方法是(　　)A．用干燥的蓝色石蕊试纸B．用干燥的有色布条C．将气体通入硝酸银溶液中D．用湿润的淀粉碘化钾试纸图K11－25．[2022·合肥质检]常温下，将Cl2缓慢通入水中至饱和，然后再滴加0.1mol/L的NaOH溶液，整个过程中溶液的pH变化曲线如图K11－2所示。下列选项正确的是(　　)A．a点所示的溶液中c(H＋)＝c(Cl－)＋c(HClO)＋c(OH－)B．b点所示的溶液中c(H＋)>c(Cl－)>c(HClO)>c(ClO－)C．c点所示的溶液中c(Na＋)＝c(HClO)＋c(ClO－)D．d点所示的溶液中c(Na＋)>c(ClO－)>c(Cl－)>c(HClO)7\n6．[2022·福州模拟]Cl2是纺织工业常用的漂白剂，Na2S2O3可作为漂白布匹后的“脱氯剂”。S2O和Cl2反应的产物之一为SO。下列说法不正确的是(　　)A．该反应中还原剂是S2OB．H2O参与该反应，且作氧化剂C．根据该反应可判断氧化性：Cl2>SOD．上述反应中，每生成1molSO，可脱去2molCl27．某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。图K11－3下列说法正确的是(　　)A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗B．Ⅱ图中：量筒中发生了加成反应C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，干燥的有色布条不褪色8．现有H2SO4、BaCl2、K2CO3、FeSO4和氯水五种溶液，有如图K11－4所示的相互转化关系，图中每条连线两端的物质可以发生化学反应。下列推断不合理的是(　　)图K11－4A．X一定为H2SO4　　B．Y一定为K2CO3C．Z可能是氯水D．M可能为FeSO49．下列反应的离子方程式书写正确的是(　　)A．氯气与水反应：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－B．氯气与氢氧化钠溶液反应：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2OC．浓盐酸与二氧化锰共热：MnO2＋4HCl(浓)Mn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2OD．漂白粉溶液中通入少量的二氧化碳气体：Ca2＋＋2ClO－＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2H＋＋2ClO－7\n10．今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水，浓度均为0.1mol·L－1。如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体(mmol)，在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体(mmol)，丙瓶不变，片刻后甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度大小关系是(设溶液体积不变)(　　)A．甲＝乙>丙B．丙>乙＝甲C．甲>丙＞乙D．乙>丙>甲11．将0.2molMnO2和50mL12mol·L－1盐酸混合后缓缓加热，反应完全后，再向溶液中加入足量AgNO3溶液，生成AgCl沉淀的物质的量为(不考虑盐酸的挥发)(　　)A．等于0.3molB．小于0.3molC．大于0.3mol，小于0.6molD．以上结论都不正确12．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按图K11－5进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是(　　)图K11－5①②③④A黄绿色橙色蓝色白色B无色橙色紫色白色C黄绿色橙色蓝色无色D黄绿色无色紫色白色13.在新制氯水中存在的各种粒子中：(1)使氯水呈黄绿色的是__________(用化学式或离子符号填写，下同)；(2)能使硝酸银溶液产生白色沉淀的是________；(3)能使紫色石蕊试液显红色的是________；(4)能使湿润的红纸褪色的是________；(5)能使无水硫酸铜变蓝的是________；(6)能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的是________________________________________________________________________。14．如图K11－6所示是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置，多余的氯气可以贮存在b瓶中，其中各试剂瓶中所装试剂为：B(氢硫酸)、C(碘化钾淀粉溶液)、D(水)、F(紫色石蕊试液)。(1)若A中烧瓶中的固体为MnO2，液体为浓盐酸，则其发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。7\n　图K11－6(2)G中b瓶内宜加入的液体是________，怎样检验装置G的气密性：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)实验开始后B中的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，C中的现象是________________________________________________________________________。(4)E装置中硬质玻璃管内盛有炭粉，若E中发生氧化还原反应，其产物为二氧化碳和氯化氢，写出E中反应的化学方程式：________________________________________________________________________。(5)在F中，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。15．地球上99%的溴元素存在于海洋中，资料显示海水中溴含量约为66mg·L－1。从海水中提取溴的工业流程如下：—(1)写出海水淡化的一种方法：________________________________________________________________________。(2)步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用到溴的性质是________。(3)以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转化成化合态的溴，其目的是________________________________________________________________________。(4)上述流程中吹出的溴蒸气，也可以用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式：________________________________________________________________________。7\n(5)实验室从溴水中分离溴还可以用萃取法，下列可以用作溴的萃取剂的是(　　)a．乙酸b．四氯化碳c．裂化汽油d．苯(6)假设提取过程中溴没有损失，计算1m3海水按上述流程进行实验时，步骤中Ⅱ约需消耗1mol·L－1Na2CO3溶液________L。7\n1．D2．C　[解析]A项，氯水中的HClO见光分解生成氧气；B项，氯水中的H＋与发酵粉中的NaHCO3反应生成CO2；氯水滴入NaBr溶液反应生成Br2和NaCl，没有气体产生；氯水滴入Na2O2中会产生O2。3．D　[解析]氯水显酸性，能与碳酸氢钠反应生成CO2气体；次氯酸具有强氧化性，能氧化有色布条；氯离子和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，因此选项ABC都是有关系的。选项D中，是氯气氧化了亚铁离子，而不是氯化氢，选项D不正确，答案选D。4．D　[解析]氯气遇到干燥的蓝色石蕊试纸和干燥的有色布条都不会发生化学反应，故A、B项无法检验出氯化氢气体中是否混有氯气；C项中氯化氢和氯气通入硝酸银溶液中，都产生白色沉淀，无法确定氯气的存在；D项中湿润的碘化钾遇到氯气发生氧化还原反应，生成的碘单质遇到淀粉变蓝色，而氯化氢不具有以上性质，D项符合题意，选D。5．B6．B　[解析]氯气中氯元素的化合价从0价降低到－1价，得到电子，作氧化剂；Na2S2O3中硫元素的化合价从＋2价升高到＋6价，每个硫原子失去4个电子，作还原剂，所以选项B不正确，其余都是正确的，答案选B。7．D　[解析]随着反应进行，浓盐酸浓度减小，反应不能够继续进行，A错误；量筒中CH4与Cl2发生取代反应，B错误；Cu在Cl2中燃烧时生成棕黄色烟，C错误；Cl2不能使干燥有色布条褪色，能使湿润的有色布条褪色，因为Cl2与H2O反应生成了HClO，D正确。8．A　[解析]H2SO4能与BaCl2、K2CO3反应，BaCl2能与H2SO4、K2CO3、FeSO4反应，K2CO3能与H2SO4、BaCl2、FeSO4、氯水反应，FeSO4能与BaCl2、K2CO3、氯水反应，氯水能与K2CO3、FeSO4反应，所以根据图形只能判断出Y一定是K2CO3，其他几种物质不能判断，A项错误。9．B　[解析]HClO是弱酸，属于弱电解质，书写离子方程式时应保留化学式，故A、D项错误；将HCl应当拆写成离子形式，故C错误。10．C　[解析]氯水中存在如下平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO，加入NaHCO3，由于酸性HCl>H2CO3>HClO，所以NaHCO3和HCl反应而不和HClO反应，平衡向右移动，HClO浓度增大；又因HClO具强氧化性，可将NaHSO3氧化，从而使HClO浓度降低。11．C　[解析]MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，n(HCl)＝0.05L×12mol·L－1＝0.6mol，若只从化学方程式上看，0.6molHCl的量不足，能产生×0.6mol＝0.15molCl2，但随着反应的进行，浓盐酸变成稀盐酸后，MnO2与稀盐酸不再反应，故放出的Cl2小于0.15mol。因此溶液中Cl－的物质的量满足：0.3mol＜n(Cl－)＜0.6mol。所以往溶液中加入足量AgNO3溶液后产生AgCl沉淀的物质的量在0.3～0.6mol之间。故C对。12．A　[解析]氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，故①处为黄绿色；氯气与②处溴化钠反应：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，使②处呈橙色；氯气与③处碘化钾反应：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，碘使淀粉变蓝色；氯气与④处氢氧化钠反应，黄绿色消失，颜色为白色棉球的颜色，注意不是无色而是白色。13．(1)Cl2　(2)Cl－　(3)H＋　(4)HClO　(5)H2O　(6)H＋[解析]氯水中存在反应：Cl2＋H2OHClO＋HCl。氯气是黄绿色气体；氯离子与银离子结合生成白色氯化银沉淀；酸溶液能使紫色石蕊试液变红；次氯酸具有漂白性，能使湿润的红纸褪色；无水硫酸铜遇水变蓝；氯水中的H＋能与碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。14．(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)饱和食盐水　用止水夹夹住A、G之间的胶管，关闭G中活塞K，从c中向容器内加液体，当c的下端浸入液面且c中液面高于b瓶内液面，静置一段时间，若c中液面不下降，则说明气密性好7\n(3)上部空间由无色变黄绿色，溶液中有浅黄色沉淀生成　上部空间由无色变为黄绿色，溶液变蓝色(4)C＋2H2O＋2Cl2CO2＋4HCl(5)E中生成的酸性气体进入F中可使紫色石蕊试液变红，但未反应完的氯气进入F中与水作用生成HClO，HClO具有漂白作用，使溶液的红色褪去[解析]此题综合考查了氯气的制法、性质、化学实验操作及实验装置等问题。G中b瓶是用来贮存Cl2的，则应选用一种Cl2在其中溶解度非常小的液体，一般选用饱和食盐水。检验G的气密性需采取液压差法检验。实验开始后，Cl2可与B中的氢硫酸反应得到浅黄色单质S沉淀，Cl2从C中置换出单质碘从而使C中溶液变蓝色。根据(4)中的信息提示，不难写出E中的反应方程式，由于可能有Cl2过量，所以过量的Cl2可以使F中本已变红的石蕊试液褪色。15．(1)蒸馏法或电渗析法或离子交换法(2)挥发性(3)溴元素的富集或浓缩溴元素(4)Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(5)b、d(6)0.4125[解析]在海水中，溴总是以溴化镁和溴化钠等溴化物的形式存在且溴的含量较低，因此工业上提取溴的方法常用空气吹出法，即用硫酸将海水酸化，通入氯气氧化，使溴呈气体状态，然后通入空气或水蒸气，将溴吹出来且碱溶液吸收富集后再转化，这样就可得到高纯度的Br2，知道了工业流程结合有关物质的性质，就不难解答了。(1)海水淡化通常是将其中的盐分除去，但在实际中可以直接将水蒸出(蒸馏法)或取出(渗析法或离子交换法等)就可达到目的。(2)Br2单质具有挥发性，加热可促进挥发。(3)从步骤Ⅰ到步骤Ⅱ其实是一个将溴进行富集和浓缩的过程，这样更有利于溴的收集。(5)萃取剂的选择原则是：一是与原溶剂互不相溶，二是溶质在其中的溶解度较大，三是与溶质不发生化学反应。(6)根据题意可知：2Br－　～　Br2　～　Na2CO3160g1molV·1mol·L－1＝解得：V＝0.4125L7