第12讲 氯及其化合物 卤族元素
基础知识训练
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.水处理包括水的净化、杀菌消毒、蒸馏等,常见的水处理剂包括氯气、臭氧、漂白粉、活性炭等。游泳场馆往往用臭氧、活性炭对游泳池进行消毒和净化。下列说法中正确的是( ) A.臭氧、活性炭处理水的原理相同
B.氯气是一种常用的消毒剂,用氯气消毒的水可以用于配制化学试剂
C.氯气和二氧化硫都具有漂白性,等体积的二者混合后处理水会提高漂白的效率 D.漂白粉长期露置在空气中会失效 答案 D
解析 臭氧处理水是利用其氧化性,活性炭处理水则是利用其吸附性,A项错误;用氯气消毒的水含有氯气、次氯酸等成分,配制化学试剂时可能会使试剂变质,B项错误;氯气和二氧化硫等体积混合后处理水发生反应:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,会失去漂白性,C项错误。 2.化学来源于生活,也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述正确的是( ) A.氯气和活性炭均可作为漂白剂,若同时使用,漂白效果会明显加强 B.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
C.测定溶液pH的实验中,用干燥pH试纸测定新制氯水的pH——测定结果无影响 D.“洁厕灵”不能与“84”消毒液混用,原因是两种溶液混合产生的HClO易分解 答案 B
解析 A项,活性炭具有吸附性,可以吸附氯气,错误;B项,氯气与烧碱溶液或石灰乳反应均可生成次氯酸盐,正确;C项,氯水中的次氯酸具有漂白性,错误;D项,不能混用的原因是消毒液中的NaClO与“洁厕灵”中的HCl反应生成Cl2,错误。 3.向新制氯水中加入少量下列物质,增强溶液漂白能力的是( ) A.碳酸钙粉末 C.氯化钙溶液 答案 A
解析 新制氯水中存在平衡:Cl2+H2O
H+Cl+HClO,要增强溶液的漂白性,需要促进
+
+
-
B.稀硫酸 D.二氧化硫水溶液
平衡正向移动,提高HClO的浓度。碳酸钙粉末消耗溶液中的H,促进平衡正向移动,HClO的浓度增大,A项正确;加入稀硫酸会增大溶液中H的浓度,促进平衡逆向移动,HClO的浓度减小,B项错误;加入CaCl2溶液会增大溶液中Cl的浓度,促进平衡逆向移动,HClO的浓度减小,C项错误;二氧化硫具有还原性,能与Cl2、HClO发生氧化还原反应,使HClO的浓度减小,D项错误。
4.(2020·六安模拟)下列关于氯气及氯水的叙述中,正确的是( ) A.纯净的氯气是一种黄绿色、有毒的气体,具有漂白性
-+
B.可用干燥的蓝色石蕊试纸验证氯水是否变质 C.氯气能与铁反应,因此液氯不宜贮存在钢瓶中
D.氯气、氯水、液氯是同一种物质,只是状态不同,都属于纯净物 答案 B
解析 氯气不具有漂白性,A项错误;氯水中含有HClO,可使蓝色石蕊试纸先变红后退色,变质后为盐酸,盐酸使蓝色石蕊试纸变红而不退色,则可用干燥的蓝色石蕊试纸验证氯水是否变质,B项正确;常温下,铁与氯气不反应,则液氯可贮存在钢瓶中,C项错误;氯水为混合物,而氯气、液氯是同一种物质,只是状态不同,属于纯净物,D项错误。
5.实验室制备Cl2通常采用反应:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。据此,下列装置可用于制备并收集干燥、纯净Cl2的是( )
答案 C
解析 依据反应原理,制备氯气需要加热,故A、D两项均错误;反应产生的氯气中会混有HCl和水蒸气,应先用饱和食盐水除去HCl,再通过浓硫酸干燥氯气,因此C项正确。
6.氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂,有强氧化性,其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4~5倍,下列有关氯胺(NH2Cl)的说法一定不正确的是( ) A.氯胺的水解产物为NH2OH(羟氨)和HCl
B.氯胺的电子式为C.氯胺中氯的化合价为+1 D.氯胺的消毒原理与漂白粉相似 答案 A 解析 NH2Cl+H2O
NH3+HClO,反应生成的HClO能杀菌消毒。该水解反应是一个可逆反应,
HClO杀菌后浓度减小,平衡向右移动,氯胺转化成HClO;相反,当HClO浓度较高时,平衡向左移动,转化为氯胺,相当于暂时“贮存”,避免其分解损失,这样就延长了消毒时间。 7.某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是( )
A.E处棉花球变成黄色,说明Cl2的氧化性比Br2强 B.F处棉花球变成蓝色,说明Br2的氧化性比I2强 C.E处发生反应的离子方程式为Cl2+2Br===2Cl+Br2
D.G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH+Cl2===ClO+Cl+H2O 答案 B
解析 在F处,可能是未反应完的Cl2与KI发生反应置换出I2,使淀粉变蓝色,不能说明Br2的氧化性比I2强。
8.下列实验操作、现象和结论均正确的是( )
选项 A 实验操作 用双氧水滴定KI淀粉溶液 向食用加碘盐中加入食醋和B KI溶液,再加入CCl4振荡,静置 C 用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2、溴蒸气 试纸变蓝 下层呈紫红色 现象 溶液变蓝 结论 达到滴定终点 该食用加碘盐中含有KIO3 -
-
-
-
-
该气体为溴蒸气 D 答案 B
最后试管有浅黄色沉淀 有机物中含有溴原子 解析 A项,KI淀粉溶液一般作为指示剂,设计用双氧水滴定淀粉KI溶液无法判定终点,实验不合理;B项,在酸性环境中,KIO3与KI反应生成I2,正确;C项,NO2溶于水变为硝酸,硝酸也具有强氧化性,也可使淀粉碘化钾试纸变蓝,错误;D项,加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱,错误。
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
9.(2019·太原调研)从海带中提取碘单质,成熟的工艺流程如下。下列关于海水制碘的说法,不正确的是( )
沸水H
干海带海带灰――→悬浊液滤液――→碘水I2的CCl4溶液I2 浸泡H2O2A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌
+
B.含I的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生氧化反应 C.在碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色
D.碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液,该操作为“分液” 答案 AD
解析 灼烧固体时应在坩埚中,A项不正确;酸性条件下,H2O2能将I氧化为I2,B项正确。 10.下列有关说法不正确的是( )
A.氯气通入淀粉碘化钾溶液中,溶液变蓝,证明氧化性:Cl2>I2 B.久置的氯水最终变为稀盐酸
C.NaClO溶液的漂白原理与Na2O2相同,与SO2不同
D.无色溶液C中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加入稀盐酸,沉淀不消失,则无色溶液C中一定含有Cl 答案 D
解析 溶液变蓝,说明发生了反应Cl2+2I===2Cl+I2,A项正确;氯水中次氯酸见光易分解,促进了氯气与水反应,消耗了全部氯气,溶液最终变为稀盐酸,B项正确;SO2的漂白性是利用其与有色物质生成不稳定的无色物质,而NaClO、Na2O2的漂白性是利用其强氧化性,C项正确;操作过程中加入稀盐酸,引入了Cl,D项错误。
11.某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO4三种溶质,其物质的量均为1 mol,向混合溶液中通入一定量的氯气。下列说法正确的是( ) A.将溶液蒸干最多可以得到4 mol NaCl
B.将溶液蒸干并灼烧,得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4 C.向溶液中滴加KI淀粉溶液,溶液变蓝,则氯气一定过量
D.若通入氯气的体积为11.2 L(标准状况下),则反应的离子方程式为2I+Cl2===I2+2Cl 答案 BD
解析 氯气与硫酸钠不反应,因此将溶液蒸干最多可以得到2 mol NaCl,A项错误;若氯气与部分溴化钠反应,则将溶液蒸干并灼烧,得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4,B项正确;向溶液中滴加KI淀粉溶液,溶液变蓝,说明有碘生成,氯气可能只与部分NaI反应,C项错误。
12.已知:2Fe+Br2===2Fe+2Br;2Fe+2I===2Fe+I2,向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气,溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。下列有关说法中,不正确的是( )
2+
3+
-
3+
-
2+
-
-
-
-
-
-
-
-
A.还原性:I>Fe>Br
B.原混合溶液中FeBr2的物质的量为3 mol
C.当通入1 mol Cl2时,溶液中发生的离子反应为2Fe+Cl2===2Fe+2Cl D.原溶液中:n(Fe)∶n(I)∶n(Br)=2∶1∶3 答案 C
解析 根据离子方程式可知还原性:I>Fe>Br,且还原性强的优先与Cl2反应,结合曲线纵横坐标含义,进行定量分析。 三、非选择题
13.在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中,采用所给的工艺流程生产单质碘:
-
2+
-
2+
-
-
2+
3+
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-
2+
-
(1)碘位于元素周期表中的第________周期________族。 (2)步骤③加Fe的目的是________________________。 (3)写出步骤④的化学方程式:____________________。
(4)上述生产流程中,可以利用的副产物是_______________________________________, 考虑原料循环利用,若将该副产物制成生产所需的试剂,先后还需加入______________来进行处理。
(5)甲物质见光易变黑,其原因是(化学方程式表示):
________________________________________________________________________。 (6)第⑤步操作可供提纯I2的两种方法是________和________。 答案 (1)5 ⅦA
(2)使碘化银转化为碘化亚铁(FeI2)和单质银 (3)2FeI2+3Cl2===2I2+2FeCl3 (4)Ag 稀硫酸、稀硝酸 (5)2AgI2Ag+I2 (6)升华 萃取
解析 分析物质的转化图,逐一分析讨论可知甲为AgI,乙是由铁和碘化银反应生成的,由于铁在该反应中只能被氧化为+2价,故乙是FeI2,而过量Cl2将FeI2氧化为I2和FeCl3:3Cl2