练习十一 成盐元素——卤族元素
1.(2024·汕尾检测)部分含氯物质的分类与化合价的关系如图,有关离子方程式书写正确的是( )
A.用气体b制取漂白粉:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
B.a和c的溶液反应生成气体b:ClO+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
C.向d溶液中通入少量CO2:2ClO-+CO2+H2O===2HClO+CO
D.用惰性电极电解饱和e溶液制备烧碱:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
解析:根据图示可知a为HCl,b为Cl2,c为NaClO3,d为NaClO,e为NaCl。制取漂白粉是Cl2与石灰乳反应,石灰乳主要是固体物质,应该写化学式,不能写成离子形式,A错误;根据电荷守恒、原子守恒、转移电子数守恒,可得离子方程式为6H++5Cl-+ClO===3Cl2↑+3H2O,B错误;根据强酸制弱酸原理,少量CO2气体通入NaClO溶液中,反应生成碳酸氢钠和次氯酸,反应的离子方程式为ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO,C错误;用惰性电极电解饱和NaCl溶液,在阳极上Cl-失去电子变为Cl2,在阴极上H2O电离产生的H+得到电子变为H2,故反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑,D正确。故选D。
2.(2024·汕头检测)将分液漏斗中的浓盐酸滴入具支试管中生成Cl2,将Cl2通入后续的玻璃弯管中,进行如图所示探究实验。下列说法正确的是( )
A.固体X为MnO2
B.a处花瓣褪色,说明Cl2具有漂白性
C.加热b处,可见白烟,Na与Cl2反应是吸热反应
D.d处玻璃管膨大起防止液体冲出的作用
解析:浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气需要加热,A错误;a处花瓣褪色,鲜花花瓣中有水分,不能说明Cl2具有漂白性,B错误;加热b处,可见白烟,Na与Cl2反应是放热反应,C错误;d处玻璃管膨大起缓冲、防止液体冲出的作用,D正确。
答案:D
3.探究硫及其化合物的性质,下列实验操作、现象和结论或解释均正确的是( )
选项 实验方案 现象 结论或解释
A 用pH试纸测定等物质的量浓度的Na2S和NaCl溶液的pH 前者pH大 非金属性:S
C 浓硫酸与过量Cu充分反应后,加入NaNO3固体 Cu继续溶解并产生红棕色气体 硫酸有剩余
D 将足量SO2通入Na2CO3溶液中,逸出的气体依次通入足量酸性KMnO4溶液、澄清石灰水 酸性KMnO4溶液颜色变浅,澄清石灰水变浑浊 Ka1(H2SO3)>Ka1(H2CO3)>Ka2(H2SO3)
解析:用pH试纸测定等物质的量浓度的Na2S和NaCl溶液的pH,前者pH大,证明酸性H2S<HCl,非金属性与最高价氧化物含氧酸酸性相对应,A错误;熔融状态能导电说明电离出了阴阳离子,一定存在离子键,分子晶体溶于水也可能导电,B错误;铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,随着反应进行,硫酸浓度减小,不再反应,再加入NaNO3,NO与未反应的硫酸结合成HNO3,HNO3与铜继续反应,C正确;将足量SO2通入Na2CO3溶液中,生成的CO2中混有SO2,通入酸性KMnO4溶液除去气体中的SO2,继续通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,说明生成了CO2,则证明Ka1(H2SO3)>Ka1(H2CO3),无法证明Ka1(H2CO3)与Ka2(H2SO3)的关系,D错误。
答案:C
4.(2024·聊城模拟)ClO2是一种高效、低毒的消毒剂。实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,制备ClO2的流程如图。已知:①电解过程中氯元素被氧化。②ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体;三氯化氮为黄色油状液体,很不稳定,受热90 ℃以上或受震动时发生猛烈爆炸。下列说法错误的是( )
A.“电解”过程中的阳极电极反应式为3Cl--6e-+NH===NCl3+4H+
B.“反应”过程中可快速搅拌反应混合液以加快反应速率
C.“反应”过程中的还原产物存在于溶液X中
D.不能用稀盐酸除去ClO2中的氨气
解析:电解氯化铵和盐酸的混合溶液制得NCl3溶液,发生的反应为NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3,然后加入亚氯酸钠溶液得到二氧化氯,发生的反应为3H2O+NCl3+6NaClO2===6ClO2↑+NH3↑+3NaOH+3NaCl。电解氯化铵和盐酸的混合溶液制得NCl3溶液,阴极产生氢气,故阳极反应为3Cl--6e-+NH===NCl3+4H+,A正确;三氯化氮受热90 ℃以上或受震动时发生猛烈爆炸,“反应”过程中若快速搅拌反应混合液可能发生爆炸,B错误;“反应”过程中的还原产物为NaCl,易溶于水,C正确;若用稀盐酸除去ClO2中的氨气,ClO2易溶于水,且其中+4价氯和盐酸中-1价的氯易发生归中反应,D正确。
答案:B
5.(2023·北京延庆区模拟)“84”消毒液(有效成分为NaClO)可用于消毒和漂白。下列对相关实验现象的分析中,不正确的是( )
实验 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
胶头滴管中的液体 1 mL的蒸馏水 1 mL 0.000 2 mol·L-1的H2SO4 1 mL 2 mol·L-1的H2SO4
实验现象 混合后溶液的pH=9.9,短时间内未褪色,一段时间后蓝色褪去 混合后溶液的pH=5.0,蓝色迅速褪去,无气体产生 混合后溶液的pH=3.2,蓝色迅速褪去,并产生大量气体,使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
A.对比实验Ⅰ和Ⅱ,Ⅱ中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应:ClO-+H+===HClO
B.对比实验Ⅱ和Ⅲ,溶液的pH可能会影响ClO-的氧化性或Cl-的还原性
C.实验Ⅲ中产生的气体是Cl2,由HClO分解得到:2HClO===Cl2↑+H2O
D.加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但需合适的pH才能安全使用
解析:Ⅱ中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应:ClO-+H+===HClO,HClO具有漂白性使溶液蓝色迅速褪去,故A正确;对比实验Ⅱ和Ⅲ,H2SO4浓度越大,酸性越强,ClO-的氧化性越强,甚至与Cl-反应生成Cl2,故B正确;实验Ⅲ中产生的气体是Cl2,Cl2使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,而氯气是由HClO和HClO氧化漂白之后生成的Cl-反应生成,反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O,故C错误;通过三个实验对比可知,加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但若是酸性太强,发生实验Ⅲ的反应,产生氯气,则会造成安全隐患,故D正确。
答案:C
6.(2023·河北联考)Cl2O是净化饮用水的一种有效的净水剂,浓度过高或加热时易发生分解并爆炸,制备反应为2Cl2+2Na2CO3+H2O===2NaHCO3+2NaCl+Cl2O,反应装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法错误的是( )
相关物质数据
物质 熔点 沸点
Cl2O -116 ℃ 3.8 ℃
Cl2 — -34.6 ℃
液氨 — -33.5 ℃
A.检查虚框中装置气密性可用滴液法
B.装置B中试剂是浓硫酸
C.装置D收集Cl2O
D.通入N2可降低爆炸风险
解析:虚框中装置气密性检验可用滴液法,将止水夹夹住装置A两端橡胶管,打开分液漏斗活塞,加水,一段时间后,水不能顺利流下,则气密性良好,A正确;因反应2Cl2+2Na2CO3+H2O===2NaHCO3+2NaCl+Cl2O需要有水参与,不能用浓硫酸除去水,装置B中试剂应是饱和食盐水,除去HCl,B错误;根据Cl2O的沸点,并且在液氨中冷凝,所以装置D为收集装置,C正确;Cl2O浓度过高易发生分解并爆炸,通入N2可稀释Cl2O,降低爆炸风险,D正确。故选B。
7.(2022·广东化学)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是( )
解析:浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl,可用饱和食盐水除去HCl,Cl2可用浓硫酸干燥,A装置能达到实验目的,故A不符合题意;氯气的密度大于空气的,用向上排空气法收集,B装置能收集氯气,故B不符合题意;干燥的红布条不褪色,湿润的红布条褪色,可验证干燥的氯气不具有漂白性,故C不符合题意;氯气在水中的溶解度较小,应用NaOH溶液吸收尾气,D装置不能达到实验目的,故D符合题意。
答案:D
8.Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。一种制取Cl2O的装置如图所示。
已知:Cl2O的熔点为-116 ℃,沸点为3.8 ℃;Cl2的沸点为-34.6 ℃;HgO+2Cl2===HgCl2+Cl2O。下列说法中不正确的是( )
A.装置②③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸
B.通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释,减小爆炸危险
C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O
D.装置④与⑤之间不用橡胶管连接,是为了防止橡胶管燃烧和爆炸
解析:制取Cl2O需要干燥纯净的氯气,所以②③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸,A项正确;高浓度的Cl2O易爆炸,所以通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释,减小爆炸危险,B项正确;⑤是收集Cl2O的装置,所以温度低于3.8 ℃,此时氯气是气体,逸出的气体主要是空气和剩余的Cl2,C项错误;Cl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸,装置④与⑤之间不用橡胶管连接,是为了防止橡胶管燃烧和爆炸,D项正确。
答案:C
9.(2024·重庆模拟)某兴趣小组用K2Cr2O7和浓盐酸制取Cl2,并探究氯、溴、碘的相关性质,装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法错误的是( )
A.装置A中发生反应的离子方程式:Cr2O+6Cl-+14H+===2Cr3++3Cl2↑+7H2O
B.若装置C发生堵塞,则装置B中长颈漏斗内液面会上升
C.为了验证氯气是否具有漂白性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处分别放置湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条
D.充分反应后,打开装置E的活塞,将少量溶液滴入装置D中,振荡,若观察到锥形瓶下层液体呈紫红色,则可证明氧化性Br2>I2
解析:装置A为制取Cl2的装置,发生反应的离子方程式为Cr2O+6Cl-+14H+===2Cr3++3Cl2↑+7H2O,A正确。若装置C发生堵塞,则装置B中压强增大,因此长颈漏斗内液面会上升,B正确。要验证氯气没有漂白性,应先用干燥剂干燥氯气,然后用干燥的有色布条检验,则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处分别放置湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条,C正确。装置E的溶液中可能含有Cl2,会干扰实验,所以若观察到锥形瓶下层液体呈紫红色,不能证明氧化性Br2>I2,D错误。故选D。
10.(2024·深圳模拟)下列有关卤素的说法错误的是( )
A.从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实,可推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,还原性依次增强
C.淀粉-碘化钾溶液在空气中变蓝:4I-+O2+2H2O===2I2+4OH-
D.碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度
解析:元素的非金属性强弱与其对应的氢化物的酸性强弱无关,可根据其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱进行比较,A错误;I2在KI溶液中存在平衡I2+I-??I,可使其溶解度增大,D正确。
答案:A
11.(2023·浙江6月选考)探究卤族元素单质及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
实验方案 现象 结论
A 往碘的CCl4溶液中加入等体积浓KI溶液,振荡 分层,下层由紫红色变为浅粉红色,上层呈棕黄色 碘在浓KI溶液中的溶解能力大于在CCl4中的溶解能力
B 用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在pH试纸上 试纸变白 次氯酸钠溶液呈中性
C 向2 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中先滴加4滴0.1 mol·L-1 KCl溶液,再滴加4滴0.1 mol·L-1 KI溶液 先产生白色沉淀,再产生黄色沉淀 AgCl转化为AgI,AgI溶解度小于AgCl溶解度
D 取两份新制氯水,分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液 前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色 氯气与水的反应存在限度
解析:向碘的四氯化碳溶液中加入等体积浓碘化钾溶液,振荡,静置,溶液分层,下层由紫红色变为浅粉红色,上层呈棕黄色,说明碘的四氯化碳溶液中的碘与碘化钾溶液中碘离子反应生成I使上层溶液呈棕黄色,证明碘在浓碘化钾溶液中的溶解能力大于在四氯化碳中的溶解能力,故A正确;次氯酸钠溶液具有强氧化性,能将有机色质漂白褪色,无法用pH试纸测定次氯酸钠溶液的pH,故B错误;由题意可知,向硝酸银溶液中加入氯化钾溶液时,硝酸银溶液过量,再加入碘化钾溶液时,只存在沉淀的生成,不存在沉淀的转化,无法比较氯化银和碘化银的溶度积大小,故C错误;新制氯水中的Cl2和次氯酸都能与碘化钾溶液反应生成使淀粉溶液变蓝的碘单质,则溶液变蓝色不能说明溶液中存在Cl2,无法证明氯气与水的反应存在限度,故D错误。
答案:A
12.下列叙述中错误的是( )
A.能使湿润的淀粉-KI试纸变成蓝色的物质不一定是Cl2
B.用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液
C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.某浅黄色的溴水,加入CCl4振荡静置后,下层显橙红色
解析:很多氧化剂(如HNO3、O3等)能将I-氧化为I2,A项正确;硝酸酸化的硝酸银溶液与NaCl、NaBr、KI分别生成白色、浅黄色、黄色沉淀,可以鉴别,B项正确;碘单质的CCl4溶液显紫色,C项错误;CCl4的密度比水大,下层显橙红色,D项正确。
答案:C
13.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源。如图为海水利用的部分过程,下列有关说法不正确的是( )
A.制取NaHCO3的反应利用了NaHCO3的溶解度小于NaCl
B.侯氏制碱法应先通NH3再通CO2
C.在第②③④步骤中,溴元素均被氧化
D.③④的目的是进行溴的富集
解析:NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl,NaHCO3的溶解度小于NaCl、NH4Cl,可结晶析出,A正确;侯氏制碱法应先通NH3再通CO2,B正确;③中发生反应SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4,Br2被还原,C不正确;③④的目的是进行溴的富集,以制得浓度较大的溴水,D正确。
答案:C
14.(2021·江苏化学)通过下列实验可从I2的CCl4溶液中回收I2。
下列说法正确的是( )
A.NaOH溶液与I2反应的离子方程式:I2+2OH-===I-+IO+H2O
B.通过过滤可将水溶液与CCl4分离
C.向加酸后的上层清液中滴加AgNO3溶液生成AgI沉淀,1个AgI晶胞(如图)中含14个I-
D.回收的粗碘可通过升华进行纯化
解析:选项所给的离子方程式原子不守恒,正确的离子方程式为3I2+6OH-===5I-+IO+3H2O,A错误;水溶液与CCl4不互溶,二者应通过分液法分离,B错误;根据均摊法,该晶胞中所含I-的个数为8×+6×=4,C错误;碘易升华,回收的粗碘可通过升华进行纯化,D正确。
答案:D
15.(2024·河南模拟)卤素的应用广泛,常应用于化学工业尤其是有机合成工业上。下列关于卤素单质或其化合物的叙述正确的是( )
A.漂白液中次氯酸钠的电离方程式:NaClO===Na++Cl-+O2-
B.向溴化亚铁溶液中滴入少量氯水的离子方程式:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
C.在含有KI的溶液中可以大量存在H+、Mg2+、NO、SO
D.加热含1 mol HCl的浓盐酸与足量MnO2的混合物,产生5.6 L(标准状况)的氯气
解析:次氯酸钠在水溶液中电离形成钠离子和次氯酸根离子,反应为NaClO===Na++ClO-,A错误;亚铁离子具有还原性,氯水中氯气具有氧化性,向溴化亚铁中滴入少量氯水发生氧化还原反应,反应为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,B正确;碘离子具有还原性,硝酸根离子在酸性条件下具有氧化性,故不能共存,C错误;浓盐酸在与二氧化锰反应过程中会不断变稀,稀盐酸与二氧化锰不反应,故得到的氯气在标准状况下小于5.6 L,D错误。
答案:B
16.(2023·大连模拟)海水综合利用符合可持续发展的原则,其联合工业体系(部分)如图所示,下列说法中错误的是( )
A.①中可采用蒸馏法或者电渗析法
B.②中可通过电解熔融态的氯化镁制金属镁单质
C.③中生成1 mol Br2,共消耗标准状况下Cl2 22.4 L
D.④的产品可生产盐酸、漂白液、漂白粉等
解析:①中淡化海水,因水的沸点比盐类物质低,可采用蒸馏法,故A正确;②中电解熔融态的氯化镁生成金属镁和氯气,故B正确;溴工业中先利用氯气置换出溴,热空气吹出溴,利用二氧化硫与溴水反应,再利用氯气与HBr反应生成溴,达到富集溴的目的,③中生成1 mol Br2,需要用到两次氯气,消耗氯气的物质的量为2 mol,共消耗标准状况下Cl2 44.8 L,故C错误;电解饱和食盐水生成NaOH、氯气、氢气,氢气与氯气反应生成HCl,HCl溶于水得到盐酸,氯气与NaOH溶液反应可制备漂白液,氯气和石灰乳反应制备漂白粉,故D正确。
答案:C
17.(2024·天津联考)价—类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。它是以元素化合价为纵坐标,以物质类别为横坐标的二维平面图像。如图为氯元素的价—类二维图,下列叙述不正确的是( )
A.上述6种物质,属于电解质的有4种
B.管道工人通常用浓氨水检查输送②的管道是否漏气,在此过程中②既作氧化剂又作还原剂
C.将②与SO2按1∶1通入紫色石蕊溶液中,溶液变红
D.物质③是公认的最安全的消毒剂,可以用H2C2O4、NaClO3和H2SO4三种物质反应来制取,除生成③外还有CO2等,生成1 mol CO2转移电子的物质的量为1 mol
解析:根据氯元素的价—类二维图可以推知,①为HCl,②为Cl2,③为ClO2,④为HClO,⑤为NaCl,⑥为NaClO。上述6种物质,属于电解质的有HCl、HClO、NaCl、NaClO,共4种,故A正确;浓氨水与氯气反应生成N2和NH4Cl,氯元素化合价降低,化学方程式为8NH3·H2O+3Cl2===N2+6NH4Cl+8H2O,在此过程中氯气只作氧化剂,故B错误;氯气与二氧化硫在水溶液中发生氧化还原反应,若二者1∶1混合,恰好反应生成盐酸和硫酸,化学方程式为SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,通入紫色石蕊溶液中,溶液变红,故C正确;生成物质③的反应方程式为H2C2O4+2NaClO3+H2SO4===Na2SO4+2ClO2↑+2CO2↑+2H2O,生成1 mol CO2转移电子的物质的量为1 mol,故D正确。
答案:B
18.(2023·南通模拟)利用高分子吸附树脂吸附I2来提取卤水中的碘(以I-形式存在)的工艺流程如图,下列说法不正确的是( )
A.经过步骤①到④所得溶液中I-物质的量浓度增大
B.步骤②中Cl2不宜过量太多,以防止Cl2进一步氧化I2
C.步骤④的作用是将吸附的碘还原而脱离高分子吸附树脂
D.步骤⑤的离子方程式为ClO+6I-+3H2O===Cl-+3I2+6OH-
解析:卤水中含碘离子,酸化后,通入氯气可氧化碘离子生成碘单质,高分子吸附树脂吸附碘单质,然后碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成NaI和硫酸钠,“氧化”时氯酸钾可氧化NaI生成碘,升华可得到粗产品,据此解答。步骤①到④所得溶液中,碘离子的物质的量相同,为碘富集过程,浓度增大,c(I-)后者大于前者,故A正确;氯气可氧化碘单质,则步骤②中Cl2不宜过量太多,以防止Cl2进一步氧化I2,故B正确;亚硫酸钠具有还原性,可还原碘单质,可发生反应I2+SO+H2O===2I-+SO+2H+,则步骤④的作用是将吸附的碘还原而脱离高分子吸附树脂,故C正确;“氧化”时溶液显酸性,则步骤⑤的离子方程式为ClO+6I-+6H+===Cl-+3I2+3H2O,故D错误。
答案:D
19.(2024·青岛检测)用如图装置制备次氯酸并验证其氧化性。Cl2可以与含水碳酸钠反应得到Cl2O气体和NaHCO3。下列说法错误的是( )
A.装置甲中每生成16.8 g碳酸氢钠同时生成标准状况下2.24 L Cl2O
B.装置乙中盛装的是浓硫酸
C.将装置丙中次氯酸溶液转移到装置丁中的具体操作是打开K2,关闭K1
D.装置丁中溶液酸性显著增强可证明次氯酸的氧化性
解析:装置甲中发生氧化还原反应:2Cl2+2Na2CO3+H2O===Cl2O+2NaHCO3+2NaCl,每生成16.8 g(0.2 mol)碳酸氢钠同时生成0.1 mol Cl2O,标准状况下的体积为2.24 L,A项正确;装置乙的作用是吸收多余的Cl2,防止干扰后续氧化性的验证,浓硫酸不能除去多余Cl2,故装置乙中盛装的不是浓硫酸,B项错误;打开K2,关闭K1,则利用压强能将装置丙中液体压入装置丁,C项正确;装置丁中溶液酸性显著则说明发生了HClO+HCOOH===HCl+CO2↑+H2O,可证明次氯酸的氧化性,D项正确。
答案:B
20.(2024·广东模拟)亚氯酸钠(NaClO2)具有强氧化性,受热易分解,可做漂白剂、食品消毒剂等,以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.“母液”中主要成分是Na2SO4
B.“反应2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
C.“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度,提高产品产率
D.以生成Cl-时转移电子数目来衡量,相同质量ClO2的消毒能力是Cl2的2.5倍
解析:反应1为二氧化硫与氯酸钠反应生成硫酸钠、二氧化氯,则母液的主要成分为硫酸钠,故A正确;反应2为二氧化氯与过氧化氢、氢氧化钠混合溶液反应生成亚氯酸钠、氧气和水,反应的化学方程式为H2O2+2ClO2+2NaOH===2NaClO2+2H2O+O2,则反应中氧化剂(ClO2)与还原剂(H2O2)的物质的量之比为2∶1,故B正确;由题给信息可知,亚氯酸钠受热易分解,则采用减压蒸发可以降低蒸发时的温度,防止亚氯酸钠分解,提高产品产率,故C正确;由得失电子数目守恒可知,相同质量二氧化氯与氯气的消毒能力的比值为≈2.63,则相同质量二氧化氯的消毒能力是氯气的2.63倍,故D错误。
答案:D
21.(2023·淮北模拟)某校化学兴趣小组利用如图装置在实验室制备“84”消毒液,下列说法正确的是( )
A.装置Ⅰ中的KMnO4可以替换成MnO2
B.装置Ⅱ可以除去Cl2中HCl杂质,还可以防止倒吸
C.装置Ⅲ中消耗5.6 L Cl2(标准状况),转移0.5 mol电子
D.装置Ⅳ的作用是吸收空气中的CO2和水蒸气
解析:装置Ⅰ制备Cl2,装置Ⅱ除去Cl2中混有的HCl气体,装置Ⅲ制备NaClO,装置Ⅳ处理尾气,据此进行分析。装置Ⅰ中没有加热装置,故不能将KMnO4替换成MnO2,A错误;装置Ⅱ可以除去Cl2中HCl杂质,长颈漏斗平衡压强,还可以防止倒吸,B正确;装置Ⅲ中消耗5.6 L Cl2(标准状况),Cl2发生歧化反应生成NaCl和NaClO,转移0.25 mol电子,C错误;装置Ⅳ的作用是吸收未反应的Cl2,防止污染空气,D错误。
答案:B
22.(2024·滨州检测)TiCl4是制备金属钛的重要中间体。实验室制备TiCl4的装置如图(夹持装置略去)。
已知:Ⅰ.HCl与TiO2不发生反应;装置C中除生成TiCl4外,同时还生成CO和少量CCl4。
Ⅱ.TiCl4的熔、沸点分别为-25 ℃、136.45 ℃,遇潮湿空气产生白色烟雾;CCl4的熔、沸点分别为-23 ℃、76.8 ℃,与TiCl4互溶。
请回答下列问题:
(1)装置B中所盛试剂为________,装置C中反应的化学方程式为___________________________。
(2)组装好仪器后,部分实验步骤如下:
a.装入药品
b.打开分液漏斗活塞
c.检查装置气密性
d.关闭分液漏斗活塞
e.停止加热,充分冷却
f.加热装置C中陶瓷管
正确操作顺序为________(不重复使用)。
(3)实验结束后分离装置D中烧瓶内的液态混合物的操作是________(填操作名称)。
(4)该装置存在的缺陷是__________________________________________________。
(5)TiCl4可用于制备纳米TiO2。测定产品中TiO2纯度的方法是准确称取0.200 0 g样品放入锥形瓶中,加入硫酸和硫酸铵混合溶液,加强热使其溶解。冷却后,加入一定量稀盐酸得到含TiO2+溶液。加入金属铝,将TiO2+全部转化为Ti3+。待过量金属铝完全溶解并冷却后,加入指示剂,用0.100 0 mol·L-1NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,将Ti3+氧化为TiO2+。重复操作2~3次,消耗标准溶液平均体积为20.00 mL。
①加入金属铝的作用除了还原TiO2+外,另一个作用是_______________________________。
②滴定时所用的指示剂为________(填标号)。
a.酚酞溶液 b.KSCN溶液
c.KMnO4溶液 d.淀粉溶液
③样品中TiO2的纯度为________。
解析:由实验装置图可知,装置A中高锰酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,装置B中盛有的浓硫酸用于干燥氯气,装置C中氯气与二氧化钛和炭粉在高温条件下反应制备四氯化钛同时生成四氯化碳和有毒气体一氧化碳,装置D用于冷凝收集四氯化钛,装置E中盛有碱石灰用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,同时防止空气中的水蒸气进入D中导致四氯化钛水解,该装置的设计缺陷是没有一氧化碳的尾气处理装置。(1)由分析可知,装置B中盛有的浓硫酸用于干燥氯气,装置C中发生的反应为氯气与二氧化钛和炭粉末高温条件下反应生成四氯化钛、四氯化碳和一氧化碳,反应的化学方程式为TiO2+6Cl2+4CTiCl4+2CO+2CCl4。
(2)制备四氯化钛的操作为组装好仪器后,检查装置气密性,在实验装置中加入实验所需药品,打开分液漏斗活塞将浓盐酸滴入圆底烧瓶中制备氯气,待氯气排尽装置中的空气后,加热装置C中的耐高温陶瓷管制备并收集四氯化钛,待装置D中气体颜色变为无色后,停止加热,充分冷却,关闭分液漏斗活塞停止制备氯气,则制备四氯化钛的正确操作顺序为cabfed。
(3)由题给信息可知,实验结束后装置D中烧瓶内得到四氯化钛和四氯化碳的液态混合物,分离该混合物应利用沸点差异,用蒸馏的方法分离得到四氯化钛。
(4)由分析可知,该装置的设计缺陷是没有一氧化碳的尾气处理装置。
(5)①由题意可知,加入金属铝将TiO2+全部转化为Ti3+,同时与溶液中的酸反应生成氢气,氢气将装置中的空气排尽形成氢气氛围,防止溶液中的Ti3+在空气中被氧化。②由题意可知,滴定时NH4Fe(SO4)2中的铁离子将溶液中Ti3+氧化为TiO2+,当铁离子与Ti3+完全反应时,滴入最后半滴NH4Fe(SO4)2溶液,过量的铁离子能使硫氰化钾溶液变为红色,则滴定时应选用硫氰化钾溶液作指示剂,故选b。③由题意可得关系:TiO2~Ti3+~Fe3+,滴定消耗0.100 0 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2标准溶液的平均体积为20.00 mL,则样品中二氧化钛的纯度为×100%=80%。
答案:(1)浓硫酸 TiO2+6Cl2+4CTiCl4+2CO+2CCl4 (2)cabfed
(3)蒸馏 (4)缺少一氧化碳尾气处理装置 (5)①与酸反应生成氢气,形成氢气氛围,防止Ti3+在空气中被氧化 ②b ③80%
23.(2022·北京化学)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。
资料:ⅰ.Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、MnO(绿色)、MnO(紫色)。
ⅱ.浓碱条件下,MnO可被OH-还原为MnO。
ⅲ.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略)。
序号 物质a C中实验现象
通入Cl2前 通入Cl2后
Ⅰ 水 得到无色溶液 产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
Ⅱ 5%NaOH溶液 产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
Ⅲ 40%NaOH溶液 产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(1)B中试剂是________。
(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为______________________。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是___________________。
(4)根据资料ⅱ,Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将MnO氧化为MnO。
①用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因______________________________,但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL 40% NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为____________________,溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被________(填化学式)氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
③取Ⅱ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是___________。
④从反应速率的角度,分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因______________________。
解析:在装置A中HCl与KMnO4发生反应制取Cl2,由于盐酸具有挥发性,为排除HCl对后续反应的干扰,在装置B中盛有饱和NaCl溶液,除去Cl2中的杂质HCl,在装置C中通过改变溶液的pH,验证不同条件下Cl2与MnSO4反应,装置D是尾气处理装置,目的是除去多余Cl2,防止造成大气污染。
(1)B中试剂是饱和NaCl溶液,作用是吸收Cl2中的杂质HCl气体。
(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中Mn2+与碱性溶液中NaOH电离产生的OH-反应产生Mn(OH)2白色沉淀,该沉淀不稳定,会被溶解在溶液中的氧气氧化为棕黑色MnO2,则沉淀由白色变为黑色的化学方程式为2Mn(OH)2+O2===2MnO2+2H2O。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强。
(4)①Cl2与NaOH反应产生NaCl、NaClO、H2O,使溶液碱性减弱,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL 40%NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色就是由于在浓碱条件下,MnO可被OH-还原为MnO,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可知该反应的离子方程式为4MnO+4OH-===4MnO+O2↑+2H2O。溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被NaClO氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
③取Ⅱ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液碱性减弱,溶液紫色缓慢加深,说明ClO-将MnO2氧化为MnO,发生的反应是3ClO-+2MnO2+2OH-===2MnO+3Cl-+H2O。
④从反应速率的角度,Ⅲ中氧化剂过量,氧化剂将MnO氧化为MnO的速率大于MnO被还原为MnO的速率,导致实验Ⅲ未得到绿色溶液。
答案:(1)饱和NaCl溶液
(2)2Mn(OH)2+O2===2MnO2+2H2O
(3)Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强
(4)①Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O ②4MnO+4OH-===4MnO+O2↑+2H2O NaClO ③3ClO-+2MnO2+2OH-===2MnO+3Cl-+H2O ④Ⅲ中氧化剂过量,氧化剂将MnO氧化为MnO的速率比MnO被OH-还原为MnO的速率大
24.氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物,沸点为77 ℃,在农药、制药行业中用途广泛。SOCl2遇水剧烈反应,产生白雾和有刺激性气味的气体。实验室合成SOCl2的原理为SO2+Cl2+SCl2===2SOCl2,部分装置如图所示。
回答以下问题:
(1)实验室制取SOCl2时,所选仪器的连接顺序是⑥→________→①②←________(某些仪器可以多次使用)。
(2)冷凝管口③是________(填“进水”或“出水”)口,冷凝管上连接干燥管的作用是_____________。
(3)本实验中制取Cl2的离子方程式为___________________________________。SOCl2与水反应的化学方程式为___________________________________________。
(4)已知SCl2的沸点为50 ℃。实验结束后,将三颈烧瓶中的混合物分离开的实验操作名称是________。若反应中消耗的Cl2的体积为896 mL(已转化为标准状况,且SO2足量),最后得到纯净的SOCl2 6.76 g,则SOCl2的产率为________(保留两位有效数字)。
解析:(1)由题中给出的部分仪器的连接顺序可知,①中通入的是纯净干燥的Cl2,利用⑥所在装置制取Cl2,生成的Cl2先通过盛有饱和食盐水的洗气瓶,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶;②中通入的是干燥的SO2,利用⑦所在的装置制取二氧化硫,然后用浓硫酸干燥。(2)应从冷凝管的下口进水,上口出水;由题意可知,冷凝管上端连接干燥管的作用是吸收逸出的Cl2、SO2,同时防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2水解。(3)本实验中可利用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气;由SOCl2遇水剧烈反应,产生白雾和有刺激性气味的气体可知,SOCl2与水反应生成SO2和HCl。(4)利用液体沸点不同,可用蒸馏法将三颈烧瓶中的混合物分离开;由Cl2~2SOCl2可知,理论上得到SOCl2的质量为 g=9.52 g,则SOCl2的产率为×100%≈71%。
答案:(1) → →⑨→⑩ ⑩←⑨←⑦ (2)进水 吸收逸出的Cl2、SO2,防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2水解 (3)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl (4)蒸馏 71%(或0.71)
25.(2023·石家庄模拟)二氯异氰尿酸钠[Na(CNO)3Cl2]是一种常用高效含氯杀菌消毒剂,常温下为白色固体,难溶于冷水。实验室利用高浓度的NaClO溶液和氰尿酸[H3(CNO)3]固体在10 ℃时反应制备Na(CNO)3Cl2,反应原理为H3(CNO)3+2NaClO===Na(CNO)3Cl2+NaOH+H2O,实验装置如图所示(夹持装置略)。已知:40 ℃时,3Cl2+6NaOH===5NaCl+NaClO3+3H2O。
回答下列问题:
(1)二氯异氰尿酸钠中,氯元素的化合价为________,其水解产物中的氧化性物质可用于消毒杀菌,该氧化性物质的电子式为____________。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为____________________________________。
(3)将装置B换为装置E,装置E的作用除吸收HCl外,还可以________________________。
(4)实验中应控制冷水浴的温度在5 ℃左右,温度不能太高,其原因是___________________。
(5)待装置C中液面上方出现黄绿色气体时,再由三颈烧瓶的上口加入氰尿酸固体,发生反应制得二氯异氰尿酸钠。该反应过程中仍需不断通入Cl2,目的是___________________________。
(6)“有效氯”含量指从KI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定化合物的质量之比,常以百分数表示。为测定二氯异氰尿酸钠的“有效氯”含量,现称取某二氯异氰尿酸钠样品0.568 0 g,依次加入水、足量KI固体和少量稀硫酸,配制成100 mL待测液;准确量取25.00 mL待测液于碘量瓶中,用0.100 0 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色时,加入指示剂,继续滴定至终点(2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI),消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。
①滴定至溶液呈微黄色时,加入的指示剂是________。
②到达滴定终点时,观察到的现象是__________________________________________。
③样品的“有效氯”含量为________。
解析:由于浓盐酸易挥发,制取的氯气中含有杂质HCl气体,可用饱和食盐水除去,装置C内氯气和NaOH溶液反应生成NaClO,装置D为尾气处理装置。
(1)Na(CNO)3Cl2中Cl的化合价为+1。二氯异氰尿酸钠水解产物中的HClO具有氧化性,可用于消毒杀菌,HClO的电子式为。
(6)①Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色时,溶液中还剩余少量的I2,加入指示剂淀粉溶液,溶液变蓝色,继续滴定至终点。②到达滴定终点时,观察到的现象是滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液时,溶液颜色从蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色。③根据关系式Cl2~I2~2Na2S2O3,可计算出n(Cl2)=×0.100 0 mol·L-1×20.00×10-3 L×=0.004 0 mol,m(Cl2)=0.004 0 mol×71 g·mol-1=0.284 0 g,样品的“有效氯”含量为×100%=50%。
答案:(1)+1 (2)KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O (3)防堵塞(或防倒吸或暂时储存多余的氯气) (4)温度太高,氯气与NaOH反应会生成NaClO3 (5)与反应生成的氢氧化钠反应生成次氯酸钠,提高原料的利用率 (6)①淀粉溶液 ②滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液时,溶液颜色从蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色 ③50%
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
"()
" ()
练习十一 成盐元素——卤族元素
1.(2024·汕尾检测)部分含氯物质的分类与化合价的关系如图,有关离子方程式书写正确的是( )
A.用气体b制取漂白粉:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
B.a和c的溶液反应生成气体b:ClO+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
C.向d溶液中通入少量CO2:2ClO-+CO2+H2O===2HClO+CO
D.用惰性电极电解饱和e溶液制备烧碱:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
2.(2024·汕头检测)将分液漏斗中的浓盐酸滴入具支试管中生成Cl2,将Cl2通入后续的玻璃弯管中,进行如图所示探究实验。下列说法正确的是( )
A.固体X为MnO2
B.a处花瓣褪色,说明Cl2具有漂白性
C.加热b处,可见白烟,Na与Cl2反应是吸热反应
D.d处玻璃管膨大起防止液体冲出的作用
3.探究硫及其化合物的性质,下列实验操作、现象和结论或解释均正确的是( )
选项 实验方案 现象 结论或解释
A 用pH试纸测定等物质的量浓度的Na2S和NaCl溶液的pH 前者pH大 非金属性:S
C 浓硫酸与过量Cu充分反应后,加入NaNO3固体 Cu继续溶解并产生红棕色气体 硫酸有剩余
D 将足量SO2通入Na2CO3溶液中,逸出的气体依次通入足量酸性KMnO4溶液、澄清石灰水 酸性KMnO4溶液颜色变浅,澄清石灰水变浑浊 Ka1(H2SO3)>Ka1(H2CO3)>Ka2(H2SO3)
4.(2024·聊城模拟)ClO2是一种高效、低毒的消毒剂。实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,制备ClO2的流程如图。已知:①电解过程中氯元素被氧化。②ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体;三氯化氮为黄色油状液体,很不稳定,受热90 ℃以上或受震动时发生猛烈爆炸。下列说法错误的是( )
A.“电解”过程中的阳极电极反应式为3Cl--6e-+NH===NCl3+4H+
B.“反应”过程中可快速搅拌反应混合液以加快反应速率
C.“反应”过程中的还原产物存在于溶液X中
D.不能用稀盐酸除去ClO2中的氨气
5.(2023·北京延庆区模拟)“84”消毒液(有效成分为NaClO)可用于消毒和漂白。下列对相关实验现象的分析中,不正确的是( )
实验 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
胶头滴管中的液体 1 mL的蒸馏水 1 mL 0.000 2 mol·L-1的H2SO4 1 mL 2 mol·L-1的H2SO4
实验现象 混合后溶液的pH=9.9,短时间内未褪色,一段时间后蓝色褪去 混合后溶液的pH=5.0,蓝色迅速褪去,无气体产生 混合后溶液的pH=3.2,蓝色迅速褪去,并产生大量气体,使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
A.对比实验Ⅰ和Ⅱ,Ⅱ中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应:ClO-+H+===HClO
B.对比实验Ⅱ和Ⅲ,溶液的pH可能会影响ClO-的氧化性或Cl-的还原性
C.实验Ⅲ中产生的气体是Cl2,由HClO分解得到:2HClO===Cl2↑+H2O
D.加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但需合适的pH才能安全使用
6.(2023·河北联考)Cl2O是净化饮用水的一种有效的净水剂,浓度过高或加热时易发生分解并爆炸,制备反应为2Cl2+2Na2CO3+H2O===2NaHCO3+2NaCl+Cl2O,反应装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法错误的是( )
相关物质数据
物质 熔点 沸点
Cl2O -116 ℃ 3.8 ℃
Cl2 — -34.6 ℃
液氨 — -33.5 ℃
A.检查虚框中装置气密性可用滴液法
B.装置B中试剂是浓硫酸
C.装置D收集Cl2O
D.通入N2可降低爆炸风险
7.(2022·广东化学)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是( )
8.Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。一种制取Cl2O的装置如图所示。
已知:Cl2O的熔点为-116 ℃,沸点为3.8 ℃;Cl2的沸点为-34.6 ℃;HgO+2Cl2===HgCl2+Cl2O。下列说法中不正确的是( )
A.装置②③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸
B.通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释,减小爆炸危险
C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O
D.装置④与⑤之间不用橡胶管连接,是为了防止橡胶管燃烧和爆炸
9.(2024·重庆模拟)某兴趣小组用K2Cr2O7和浓盐酸制取Cl2,并探究氯、溴、碘的相关性质,装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法错误的是( )
A.装置A中发生反应的离子方程式:Cr2O+6Cl-+14H+===2Cr3++3Cl2↑+7H2O
B.若装置C发生堵塞,则装置B中长颈漏斗内液面会上升
C.为了验证氯气是否具有漂白性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处分别放置湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条
D.充分反应后,打开装置E的活塞,将少量溶液滴入装置D中,振荡,若观察到锥形瓶下层液体呈紫红色,则可证明氧化性Br2>I2
10.(2024·深圳模拟)下列有关卤素的说法错误的是( )
A.从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实,可推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,还原性依次增强
C.淀粉-碘化钾溶液在空气中变蓝:4I-+O2+2H2O===2I2+4OH-
D.碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度
11.(2023·浙江6月选考)探究卤族元素单质及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
实验方案 现象 结论
A 往碘的CCl4溶液中加入等体积浓KI溶液,振荡 分层,下层由紫红色变为浅粉红色,上层呈棕黄色 碘在浓KI溶液中的溶解能力大于在CCl4中的溶解能力
B 用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在pH试纸上 试纸变白 次氯酸钠溶液呈中性
C 向2 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中先滴加4滴0.1 mol·L-1 KCl溶液,再滴加4滴0.1 mol·L-1 KI溶液 先产生白色沉淀,再产生黄色沉淀 AgCl转化为AgI,AgI溶解度小于AgCl溶解度
D 取两份新制氯水,分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液 前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色 氯气与水的反应存在限度
12.下列叙述中错误的是( )
A.能使湿润的淀粉-KI试纸变成蓝色的物质不一定是Cl2
B.用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液
C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.某浅黄色的溴水,加入CCl4振荡静置后,下层显橙红色
13.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源。如图为海水利用的部分过程,下列有关说法不正确的是( )
A.制取NaHCO3的反应利用了NaHCO3的溶解度小于NaCl
B.侯氏制碱法应先通NH3再通CO2
C.在第②③④步骤中,溴元素均被氧化
D.③④的目的是进行溴的富集
14.(2021·江苏化学)通过下列实验可从I2的CCl4溶液中回收I2。
下列说法正确的是( )
A.NaOH溶液与I2反应的离子方程式:I2+2OH-===I-+IO+H2O
B.通过过滤可将水溶液与CCl4分离
C.向加酸后的上层清液中滴加AgNO3溶液生成AgI沉淀,1个AgI晶胞(如图)中含14个I-
D.回收的粗碘可通过升华进行纯化
15.(2024·河南模拟)卤素的应用广泛,常应用于化学工业尤其是有机合成工业上。下列关于卤素单质或其化合物的叙述正确的是( )
A.漂白液中次氯酸钠的电离方程式:NaClO===Na++Cl-+O2-
B.向溴化亚铁溶液中滴入少量氯水的离子方程式:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
C.在含有KI的溶液中可以大量存在H+、Mg2+、NO、SO
D.加热含1 mol HCl的浓盐酸与足量MnO2的混合物,产生5.6 L(标准状况)的氯气
16.(2023·大连模拟)海水综合利用符合可持续发展的原则,其联合工业体系(部分)如图所示,下列说法中错误的是( )
A.①中可采用蒸馏法或者电渗析法
B.②中可通过电解熔融态的氯化镁制金属镁单质
C.③中生成1 mol Br2,共消耗标准状况下Cl2 22.4 L
D.④的产品可生产盐酸、漂白液、漂白粉等
17.(2024·天津联考)价—类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。它是以元素化合价为纵坐标,以物质类别为横坐标的二维平面图像。如图为氯元素的价—类二维图,下列叙述不正确的是( )
A.上述6种物质,属于电解质的有4种
B.管道工人通常用浓氨水检查输送②的管道是否漏气,在此过程中②既作氧化剂又作还原剂
C.将②与SO2按1∶1通入紫色石蕊溶液中,溶液变红
D.物质③是公认的最安全的消毒剂,可以用H2C2O4、NaClO3和H2SO4三种物质反应来制取,除生成③外还有CO2等,生成1 mol CO2转移电子的物质的量为1 mol
18.(2023·南通模拟)利用高分子吸附树脂吸附I2来提取卤水中的碘(以I-形式存在)的工艺流程如图,下列说法不正确的是( )
A.经过步骤①到④所得溶液中I-物质的量浓度增大
B.步骤②中Cl2不宜过量太多,以防止Cl2进一步氧化I2
C.步骤④的作用是将吸附的碘还原而脱离高分子吸附树脂
D.步骤⑤的离子方程式为ClO+6I-+3H2O===Cl-+3I2+6OH-
19.(2024·青岛检测)用如图装置制备次氯酸并验证其氧化性。Cl2可以与含水碳酸钠反应得到Cl2O气体和NaHCO3。下列说法错误的是( )
A.装置甲中每生成16.8 g碳酸氢钠同时生成标准状况下2.24 L Cl2O
B.装置乙中盛装的是浓硫酸
C.将装置丙中次氯酸溶液转移到装置丁中的具体操作是打开K2,关闭K1
D.装置丁中溶液酸性显著增强可证明次氯酸的氧化性
20.(2024·广东模拟)亚氯酸钠(NaClO2)具有强氧化性,受热易分解,可做漂白剂、食品消毒剂等,以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.“母液”中主要成分是Na2SO4
B.“反应2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
C.“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度,提高产品产率
D.以生成Cl-时转移电子数目来衡量,相同质量ClO2的消毒能力是Cl2的2.5倍
21.(2023·淮北模拟)某校化学兴趣小组利用如图装置在实验室制备“84”消毒液,下列说法正确的是( )
A.装置Ⅰ中的KMnO4可以替换成MnO2
B.装置Ⅱ可以除去Cl2中HCl杂质,还可以防止倒吸
C.装置Ⅲ中消耗5.6 L Cl2(标准状况),转移0.5 mol电子
D.装置Ⅳ的作用是吸收空气中的CO2和水蒸气
22.(2024·滨州检测)TiCl4是制备金属钛的重要中间体。实验室制备TiCl4的装置如图(夹持装置略去)。
已知:Ⅰ.HCl与TiO2不发生反应;装置C中除生成TiCl4外,同时还生成CO和少量CCl4。
Ⅱ.TiCl4的熔、沸点分别为-25 ℃、136.45 ℃,遇潮湿空气产生白色烟雾;CCl4的熔、沸点分别为-23 ℃、76.8 ℃,与TiCl4互溶。
请回答下列问题:
(1)装置B中所盛试剂为________,装置C中反应的化学方程式为___________________________。
(2)组装好仪器后,部分实验步骤如下:
a.装入药品
b.打开分液漏斗活塞
c.检查装置气密性
d.关闭分液漏斗活塞
e.停止加热,充分冷却
f.加热装置C中陶瓷管
正确操作顺序为________(不重复使用)。
(3)实验结束后分离装置D中烧瓶内的液态混合物的操作是________(填操作名称)。
(4)该装置存在的缺陷是__________________________________________________。
(5)TiCl4可用于制备纳米TiO2。测定产品中TiO2纯度的方法是准确称取0.200 0 g样品放入锥形瓶中,加入硫酸和硫酸铵混合溶液,加强热使其溶解。冷却后,加入一定量稀盐酸得到含TiO2+溶液。加入金属铝,将TiO2+全部转化为Ti3+。待过量金属铝完全溶解并冷却后,加入指示剂,用0.100 0 mol·L-1NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,将Ti3+氧化为TiO2+。重复操作2~3次,消耗标准溶液平均体积为20.00 mL。
①加入金属铝的作用除了还原TiO2+外,另一个作用是_______________________________。
②滴定时所用的指示剂为________(填标号)。
a.酚酞溶液 b.KSCN溶液
c.KMnO4溶液 d.淀粉溶液
③样品中TiO2的纯度为________。
23.(2022·北京化学)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。
资料:ⅰ.Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、MnO(绿色)、MnO(紫色)。
ⅱ.浓碱条件下,MnO可被OH-还原为MnO。
ⅲ.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略)。
序号 物质a C中实验现象
通入Cl2前 通入Cl2后
Ⅰ 水 得到无色溶液 产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
Ⅱ 5%NaOH溶液 产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
Ⅲ 40%NaOH溶液 产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(1)B中试剂是________。
(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为______________________。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是___________________。
(4)根据资料ⅱ,Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将MnO氧化为MnO。
①用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因______________________________,但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL 40% NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为____________________,溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被________(填化学式)氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
③取Ⅱ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是___________。
④从反应速率的角度,分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因______________________。
24.氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物,沸点为77 ℃,在农药、制药行业中用途广泛。SOCl2遇水剧烈反应,产生白雾和有刺激性气味的气体。实验室合成SOCl2的原理为SO2+Cl2+SCl2===2SOCl2,部分装置如图所示。
回答以下问题:
(1)实验室制取SOCl2时,所选仪器的连接顺序是⑥→________→①②←________(某些仪器可以多次使用)。
(2)冷凝管口③是________(填“进水”或“出水”)口,冷凝管上连接干燥管的作用是_____________。
(3)本实验中制取Cl2的离子方程式为___________________________________。SOCl2与水反应的化学方程式为___________________________________________。
(4)已知SCl2的沸点为50 ℃。实验结束后,将三颈烧瓶中的混合物分离开的实验操作名称是________。若反应中消耗的Cl2的体积为896 mL(已转化为标准状况,且SO2足量),最后得到纯净的SOCl2 6.76 g,则SOCl2的产率为________(保留两位有效数字)。
25.(2023·石家庄模拟)二氯异氰尿酸钠[Na(CNO)3Cl2]是一种常用高效含氯杀菌消毒剂,常温下为白色固体,难溶于冷水。实验室利用高浓度的NaClO溶液和氰尿酸[H3(CNO)3]固体在10 ℃时反应制备Na(CNO)3Cl2,反应原理为H3(CNO)3+2NaClO===Na(CNO)3Cl2+NaOH+H2O,实验装置如图所示(夹持装置略)。已知:40 ℃时,3Cl2+6NaOH===5NaCl+NaClO3+3H2O。
回答下列问题:
(1)二氯异氰尿酸钠中,氯元素的化合价为________,其水解产物中的氧化性物质可用于消毒杀菌,该氧化性物质的电子式为____________。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为____________________________________。
(3)将装置B换为装置E,装置E的作用除吸收HCl外,还可以________________________。
(4)实验中应控制冷水浴的温度在5 ℃左右,温度不能太高,其原因是___________________。
(5)待装置C中液面上方出现黄绿色气体时,再由三颈烧瓶的上口加入氰尿酸固体,发生反应制得二氯异氰尿酸钠。该反应过程中仍需不断通入Cl2,目的是___________________________。
(6)“有效氯”含量指从KI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定化合物的质量之比,常以百分数表示。为测定二氯异氰尿酸钠的“有效氯”含量,现称取某二氯异氰尿酸钠样品0.568 0 g,依次加入水、足量KI固体和少量稀硫酸,配制成100 mL待测液;准确量取25.00 mL待测液于碘量瓶中,用0.100 0 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色时,加入指示剂,继续滴定至终点(2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI),消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。
①滴定至溶液呈微黄色时,加入的指示剂是________。
②到达滴定终点时,观察到的现象是__________________________________________。
③样品的“有效氯”含量为________。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
"()
" ()
