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专题十五 富集在海水中的元素——氯、溴、碘
氯及其化合物的性质
1.(2022年山东理综,8,5分)下列与含氯化合物有关的说法正确的是( )
A.HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质
B.向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,可制得Fe(OH)3胶体
C.HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电,所以HCl和NaCl均是离子化合物
D.电解NaCl溶液得到22.4 L H2(标准状况),理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数)
2.(2011年江苏化学,9,2分)NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(如图)。下列说法正确的是( )
A.25 ℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运,所以Cl2不与铁反应
D.如图所示转化反应都是氧化还原反应
3.(2010年上海化学,18,4分)如图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置,下列有关说法错误的是( )
A.烧瓶中马上毁灭白烟
B.烧瓶中马上毁灭红棕色
C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性
D.烧杯中的溶液是为了吸取有害气体
4.(2009年山东理综,10,4分)下列关于氯的说法正确的是( )
A.Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
B.、为不同的核素,有不同的化学性质
C.试验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集
D.1.12 L Cl2含有1.7NA个质子(NA 表示阿伏加德罗常数)
5.(2022年四川理综,26,13分)下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液,相互之间的转化关系如下图所示(部分产物及反应条件已略去)。已知A、B为气态单质,F是地壳中含量最多的金属元素的单质;E、H、I为氧化物,E为黑色固体,I为红棕色气体;M为红褐色沉淀。
请回答下列问题:
(1)B中所含元素位于周期表中第 周期, 族。
(2)A在B中燃烧的现象是 。
(3)D+E→B的反应中,被氧化与被还原的物质的物质的量之比是 。
(4)G+J→M的离子方程式是
。
(5)Y受热分解的化学方程式是
。
6.(2010年广东理综,33,16分)某争辩小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸取过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸取处理。
(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式:SO2+2NaOH 。
(2)反应Cl2+Na2SO3+2NaOH2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为 。
(3)吸取尾气一段时间后,吸取液(强碱性)中确定存在Cl-、OH-和S。请设计试验,探究该吸取液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气中CO2的影响)。
①提出合理假设。
假设1:只存在S;
假设2:既不存在S也不存在ClO-;
假设3: 。
②设计试验方案,进行试验。请在答题卡上写出试验步骤以及预期现象和结论。限选试验试剂:3 mol·L-1 H2SO4、1 moL·L-1 NaOH、0.01 mol·L-1 KMnO4、淀粉KI溶液、紫色石蕊试液。
试验步骤
预期现象和结论
步骤1:取少量吸取液于试管中,滴加3 mol·L-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试
管中
步骤2:
步骤3:
卤素的性质与溴、碘的提取
1.(2021年新课标全国理综Ⅰ,7,6分)化学无处不在,下列与化学有关的说法不正确的是( )
A.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
B.可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气
C.碘是人体必需微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物
D.黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按确定比例混合制成
2.(2022年新课标全国理综,7,6分)下列叙述中正确的是( )
A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封
B.能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质确定是Cl2
C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液确定含有Ag+
3.(2011年天津理综,3,6分)向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的
是( )
操作
现象
结论
A
滴加BaCl2溶液
生成白色沉淀
原溶液中有S
B
滴加氯水和CCl4,振荡、静置
下层溶液显紫色
原溶液中有I-
C
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
原溶液中有Na+,
无K+
D
滴加稀NaOH溶液,将潮湿红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无N
4.(2021年海南化学节选,14)溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料阻燃剂等,回答下列问题:
(1)海水提溴过程中,向浓缩的海水中通入 ,将其中的Br-氧化,再用空气吹出溴;然后用碳酸钠溶液吸取溴,溴歧化为Br-和Br,其离子方程式为
。
(2)溴与氯能以共价键结合形成BrCl。BrCl分子中, 显正电性。BrCl与水发生反应的化学方程式为 。
5.(2011年浙江理综,26,15分)食盐中含有确定量的镁、铁等杂质,加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知:
氧化性:I>Fe3+>I2;还原性:S2>I-
3I2+6OH-5I-+I+3H2O
KI+I2KI3
(1)某学习小组对加碘盐进行了如下试验:取确定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+),用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得试液分为3份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色;其次份试液中加足量KI固体,溶液显淡黄色,用CCl4萃取,下层溶液显紫红色;第三份试液中加入适量KIO3固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色。
①加KSCN溶液显红色,该红色物质是 (用化学式表示);CCl4中显紫红色的物质是 (用电子式表示)。
②其次份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为
。
(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,简洁引起碘的损失。写出潮湿环境中KI与氧气反应的化学方程式:
。
将I2溶于KI溶液,在低温条件下,可制得KI3·H2O。该物质作为食盐加碘剂是否合适? (填“是”或“否”),并说明理由:
。
(3)为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性,可加稳定剂削减碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是 。
A.Na2S2O3 B.AlCl3
C.Na2CO3 D.NaNO2
(4)对含Fe2+较多的食盐(假设不含Fe3+),可选用KI作为加碘剂。请设计试验方案,检验该加碘盐中的Fe2+:
。
6.(2010年北京理综,27,13分)为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行试验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
试验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)A中产生黄绿色气体,其电子式是 。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的试验现象是
。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是
。
(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是
。
(5)过程Ⅲ试验的目的是
。
(6)氯、溴、碘单质的氧化性渐渐减弱的缘由:同主族元素从上到下 ,得电子力气渐渐减弱。
氯及其化合物的性质
1.(2021安徽黄山第一次质检)下列反应中氯元素被氧化的是( )
A.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
B.2HCl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O
C.5Cl2+I2+6H2O10HCl+2HIO3
D.2KClO32KCl+3O2↑
2.(2022浙江五校高三联考)在氯水中存在多种分子和离子,可通过试验的方法加以确定,下列说法中可能错误的是( )
A.加入含有NaOH的酚酞试液,红色褪去,说明有H+存在
B.加入有色布条后,有色布条褪色,说明有HClO分子存在
C.氯水呈浅黄色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在
D.加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl-存在
3.(2021安徽蚌埠第一次质检)下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.在澄清石灰水中加入少量小苏打:Ca2++OH-+HCCaCO3↓+H2O
B.苯酚钠溶液中通入少量CO2:2C6H5O-+CO2+H2O2C6H5OH+C
C.将少量SO2气体通入NaClO溶液中:SO2+2ClO-+H2OS+2HClO
D.将标准状况下112 mL氯气通入10 mL浓度为1 mol·L-1的溴化亚铁溶液中:2Fe2++4Br-+3Cl22Fe3++6Cl-+2Br2
卤素的性质与溴、碘的提取
4.(2021浙江金华十校模拟)下列能够检验出KI中是否含有Br-的试验是( )
A.加入足量的新制氯水,溶液颜色变深,则含有Br-
B.加入KMnO4酸性溶液,溶液颜色褪去,则含有Br-
C.加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,CCl4层有色,则含有Br-
D.加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,在无色的水层中加入氯水,溶液呈橙黄色,则含有Br-
5.(2021四川成都一诊)从淡化海水中提取溴的流程如下:
淡化海水低浓度Br2含Br-等的溶液Br2的浓溶液液溴
下列有关说法不正确的是( )
A.X试剂可用Na2SO3饱和溶液
B.步骤Ⅲ的离子反应:2Br-+Cl22Cl-+Br2
C工业上每获得1 mol Br2,需要消耗Cl2 44.8 L
D.步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏
6.(2021四川乐山第一次调研)从海带中提取碘的试验过程中,涉及到下列操作,其中正确的是( )
7.(2021广东中山一模)对下列事实的解释正确的是( )
A.氯气可以使潮湿的有色布条褪色,是由于氯气具有漂白性
B.用氢氟酸雕刻玻璃,是由于氢氟酸能与二氧化硅反应
C.向50 mL 18 mol·L-1 的H2SO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量等于
0.45 mol
D.常温下,浓硝酸可以用铝制容器贮存,说明铝与浓硝酸不反应
8.(2022安徽马鞍山高三教学质量检测)某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( )
A.Ⅰ图中:假如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:潮湿的有色布条能褪色,将硫酸溶液滴入烧杯中,至溶液显酸性,结果有Cl2生成
9.(2021广东珠海质检)以下进行性质比较的试验设计,不合理的是( )
A.比较Cu、Fe2+的还原性:Cu加入FeCl3溶液中
B.比较氯、溴非金属性:氯气通入溴化钠溶液中
C.比较镁、铝金属性:镁、铝(除氧化膜)分别放入4 mol·L-1 NaOH溶液中
D.比较高锰酸钾、氯气的氧化性:高锰酸钾中加入浓盐酸
10.(2021浙江杭州教学质量检测)氯水是试验室常需临时配制的一种试剂,图甲所示的是试验室配制氯水时的一种常用装置,图乙是某化学试验小组自行设计的一种配制氯水的装置(图中的鼓气球是一种具有气体单向阀的、可用于向瓶中鼓入空气的仪器)。
(1)氯水需临时配制的缘由是:
(用化学方程式表示)。
(2)图甲所示装置中,烧杯内的液体是 。
(3)图乙所示装置中,瓶A 内的大试管上端管壁钻有一个小孔,瓶A的名称叫 ,该仪器通常用于 试验中(填基本试验操作的名称)。
(4)用图乙所示装置配制氯水时,操作步骤如下:
①关闭活塞2,打开分液漏斗上口的玻璃塞,再打开活塞1,将少量浓盐酸注入大试管内。
②关闭活塞1,盖上分液漏斗上口玻璃塞。浓盐酸和大试管内的高锰酸钾粉末反应产生氯气。
③轻轻摇动瓶A,使氯气不断溶入水中。
用图乙装置能在较短时间内得到饱和氯水。除了在摇动过程中增大了气体和水的接触面以外,另一个重要缘由是
。
分液漏斗中的盐酸应分数次加入试管内。若一次加入太多的盐酸,可能引起的后果是
。
(5)配制氯水完成后,不必拆卸装置即可从瓶A中取用少量氯水,方法是
。
11.(2021安徽合肥第一次质检)碘是人体必需的微量元素之一,有“智力元素”之称。食用加碘食盐可预防碘缺乏病。查阅资料知:
①在酸性条件下,I-能被N氧化成I,被H2O2或O2等氧化成I2;
②I能被HS还原成I2。
请你利用试验室常用仪器和下列限选试剂,依次争辩某食盐样品中所加碘的存在形式是I2、I-、I中的哪一种。
限选试剂如下:1.0 mol·L-1 HNO3溶液、1.0 mol·L-1 H2SO4溶液、1.0 mol·L-1 NaHSO3溶液、3% H2O2溶液、1%淀粉溶液、蒸馏水
Ⅰ.提出假设
假设1:该食盐样品中含I2;
假设2:该食盐样品中含I-;
假设3: 。
Ⅱ .设计方案与试验探究
将适量食盐样品溶于蒸馏水制成溶液,请按要求填写下表。
试验步骤
预期现象与结论
步骤1:取少量上述溶液注入试管中,滴入几滴淀粉溶液振荡
若溶液显 ,则假设1成立;否则,假设1不成立,再进行步骤2
步骤2:
若溶液显蓝色,则假设2成立,反应的离子方程式为
;
否则,假设2不成立,再进行步骤3
步骤3:
Ⅲ.问题与思考
纯的KIO3或KI都可以作为食用加碘盐中碘的来源。从化学角度来看,食盐中添加 (填“KIO3”或“KI”)更好;理由是 。
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