4.2富集在海水中的元素-氯[来源:中国教育出版网zzstep.com]
一、选择题(本题共10个小题，每小题5分，共50分)
1．某化学小组用如图所示的装置制取氯气，下列说法不正确的是( )
A．该装置图中至少存在两处明显错误
B．该实验中收集氯气的方法不正确
C．为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理
D．在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出
2．(2013·衡水模拟)2.8克某金属在氯气中完全燃烧后，质量增加了5.325克，该金属是( )
A．Cu B．Fe
C．Al D．Na
解析：质量增加5.325克是Cl2的质量，故n(Cl2)＝0.075 mol，转移电子0.075 mol×2＝0.15 mol，该金属的摩尔电子质量M(e－)＝＝18.6 g·mol－1，计算选项中的各金属知应为Fe：＝18.6 g·mol－1。
答案：B
3．下列有关化学反应过程或实验现象的叙述中，正确的是( )
A．氨气的水溶液可以导电，说明氨气是电解质
B．漂白粉和明矾都常用于自来水的处理，二者的作用原理是相同的
C．氯气可以使湿润的有色布条褪色，说明氯气具有漂白作用
D．在滴有酚酞的Na2CO3溶液中慢慢滴入BaCl2溶液，溶液的红色逐渐变浅最后褪色
解析：A项NH3·H2O是电解质，而NH3是非电解质；B项漂白粉是利用强氧化性杀菌消毒，明矾是因为Al3＋水解生成Al(OH)3胶体，以吸附悬浮杂质而达到净水目的；C项Cl2不具有漂白性，但Cl2与水反应生成HClO具有漂白性。
答案：D
4．下列是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图，下列说法错误的是( )[来源:z.zs.tep.com]
A．单质①是最活泼的非金属单质
B．单质②能使品红溶液褪色[来源:学科网]
C．单质③在常温下是液态
D．单质的氧化性强弱顺序是④>③>②>①
解析：依据题意，按相对分子质量可以确定①为F2、②为Cl2、③为Br2、④为I2，单质的氧化性强弱顺序是①>②>③>④。
答案：D
5．海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等(如下图所示)
下列有关说法不正确的是( )
A．从能量转换角度来看，框图中的氯碱工业是一个将电能转化为化学能的过程
B．过程②中结晶出的MgCl2·6H2O要在HCl氛围中加热脱水制得无水MgCl2
C．在过程③⑤中溴元素均被氧化
D．过程①中除去粗盐中的SO、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，加入的药品顺序为：Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
6．氯化溴(BrCl)和Br2、Cl2具有相似的性质，下列有关氯化溴性质的判断中不正确的是( )
A．在CCl4中的溶解性BrCl＜Br2
B．BrCl氧化性比Br2强
C．BrCl能使润湿的淀粉碘化钾试纸变蓝
D．常温下BrCl可与NaOH溶液反应生成NaClO和NaBr
解析：D中BrCl与NaOH反应生成NaBrO和NaCl。[来源:中_教_网z_z_s_tep]
答案：D
7．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按如图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( )
选项
①[来源:Zxxk.Com]
②
③
④
A
黄绿色
橙色
蓝色
白色[来源:Zxxk.Com]
B
无色
橙色
紫色
白色[来源:中,教,网z,z,s,tep]
C
黄绿色
橙色
蓝色
无色
D
黄绿色
无色
紫色
白色
解析：锥形瓶中KClO3与浓盐酸反应生成Cl2，①处气体呈黄绿色；氯气与NaBr溶液反应置换出Br2，②处呈橙色；遇KI淀粉溶液，置换出I2，而I2遇淀粉变蓝色；氯气可被NaOH溶液吸收，④处棉球仍为白色。
答案：A
8．氯水中存在多种分子和离子，可通过实验的方法加以确定。下列有关氯水中存在的粒子的说法错误的是( )
A．加入含有NaHSO4的石蕊试液，红色褪去，说明有Cl2分子存在
B．加入有色布条，有色布条褪色，说明有HClO分子存在
C．氯水呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在
D．加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明有Cl－存在[来源:zzstep.com]
解析：A项氯水中滴加含有NaHSO4的石蕊试液，红色褪去，说明含有强氧化性的HClO分子，不能说明含有Cl2；B项HClO具有漂白作用，可漂白有色布条；C项溶于水的Cl2，只有部分Cl2与水反应，其余Cl2溶于水，导致氯水呈浅黄绿色；具有刺激性气味；D项Cl2与水反应生成HCl和HClO，滴加AgNO3溶液时，产生白色沉淀(AgCl)。
答案：A
9．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：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，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成
解析：A项浓盐酸与MnO2反应需要较浓的盐酸才可反应，因此盐酸不会因MnO2过量而完全消耗；B项中Cl2与CH4发生了取代反应；C项生成CuCl2是棕黄色烟；D项Cl2被NaOH溶液吸收可生成NaCl、NaClO，当加入稀H2SO4时，可发生归中反应生成Cl2。
答案：D
10．(2013·银川模拟)某无色溶液中含有：①K＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO、⑥CO、⑦SO中的一种或几种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：
步骤
操作
现象
①
用pH试纸检验
溶液的pH大于7
②
向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置
CCl4层呈橙色
③
向②所得溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3
有白色沉淀产生
④
过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3
有白色沉淀产生
下列结论正确的是( )
A．可能含有的离子是①②⑦
B．肯定没有的离子是②⑤⑥
C．不能确定的离子是①③⑦
D．肯定含有的离子是①④
解析：由②知溶液中有Br－，无CO；由③知溶液中有SO或SO或两者都有，则无Ba2＋，则溶液中一定有K＋。因②中加入了氯水，故④不能确定溶液中有无Cl－。
答案：D
二、非选择题(本题共5个小题，共50分)
11．(8分)A～G各物质间的关系如下图，其中B、D为气态单质。[来源:学#科#网]
请回答下列问题：
(1)物质C和E的名称分别为________、________。
(2)可选用不同的A进行反应①，若能在常温下进行，其化学方程式为__________________；若只能在加热情况下进行，则反应物A应为________；
(3)反应②的化学方程式为__________________________________________________；
(4)新配制的F溶液应加入________以防止其转化为G。检验G溶液中阳离子的常用试剂是________，实验现象为
__________________________________________________。
解析：①MnO2常用作催化剂和制Cl2的氧化剂。
②Fe为变价金属，Fe2＋易被氧化。
答案：(1)浓盐酸 四氧化三铁
(2)2H2O22H2O＋O2↑ KClO3
(3)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(4)铁屑 KSCN 溶液呈红色
12．(10分)(2013·南昌模拟)近年来，地震、洪水、泥石流等各种自然灾害频发，灾害过后，对环境进行消毒杀菌、获取洁净的饮用水需要大量消毒剂，开发具有广谱、高效、低毒的杀菌、消毒剂是今后发展的趋势。
(1)Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为Cl－)、O3(1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O)等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质中消毒效率最高的是________(填序号)。
A．Cl2 B．H2O2
C．ClO2 D．O3[来源:学科网ZXXK]
(2)过碳酸钠是一种多用途的新型固体漂白剂，化学式可表示为Na2CO3·3H2O2，它具有Na2CO3和H2O2的双重性质。下列物质中不能使过碳酸钠失效的是________(填序号)。
A．MnO2 B．KMnO4溶液
C．稀盐酸 D．NaHCO3溶液
(3)消毒试剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温与黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定可分解，反应的离子方程式为：HClO2―→ClO2↑＋H＋＋Cl－＋H2O(未配平)。在该反应中，当有1 mol ClO2生成时，转移的电子数是________。
(4)氯氨(NH2Cl)可作杀菌剂，请用化学方程式表示氯氨在水中的杀菌机理：__________________________________________________。
解析：(1)等物质的量的四种物质转移电子越多，杀菌能力越强。1 mol Cl2转移2 mol e－，1 mol H2O2转移1 mol e－，1 mol ClO2转移5 mol e－，1 mol O3转移2 mol e－，故ClO2消毒效率高。(2)NaHCO3不与Na2CO3和H2O2反应。(3)2——O2转移1 mol e－。
答案：(1)C (2)D (3)6.02×1023或NA (4)NH2Cl＋H2O===NH3＋HClO
13．(10分)(2011·海南高考)氯气在298 K、100 kPa时，在1 L水中可溶解0.09 mol，实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。请回答下列问题：
(1)该反应的离子方程式为__________；
(2)估算该反应的平衡常数__________(列式计算)；
(3)在上述平衡体系中加入少量NaOH固体，平衡将向__________移动；
(4)如果增大氯气的压强，氯气在水中的溶解度将_______(填“增大”“减小”或“不变”)，平衡将向________移动。
解析：(1)氯气与水反应的离子方程式为：Cl2＋H2OHClO＋H＋＋Cl－。
(2)由Cl2与水反应的化学方程式可得三个阶段各物质的浓度(mol·L－1)：
Cl2＋H2OHClO ＋ HCl
起始 0.09 0 0
反应 0.03 0.03 0.03
平衡 0.06 0.03 0.03
K＝＝＝0.015。
(3)在上述平衡体系中加入少量NaOH固体，溶液中的氢离子与氢氧根离子反应，氢离子浓度减小，使平衡将向正反应方向移动。
(4)如果增大氯气的压强，氯气在水中的溶解度将增大，平衡将向正反应方向移动。
答案：(1)Cl2＋H2OHClO＋H＋＋Cl－
(2)K＝0.015 mol·L－1 (3)正反应方向
(4)增大 正反应方向
14．(10分)已知A、B、D、E四种物质中含有同一种短周期元素，D为气体单质，E为黑色粉末，在右图转化中E均起催化作用(某些产物已略去)(提示：2KClO32KCl＋3O2↑)
请回答：
(1)A的化学式为________；B分子的电子式为________。
(2)A与浓盐酸反应可得黄绿色气体单质X，气体X能与溶液B反应，生成气体D，写出反应的化学方程式：
__________________________________________________。
(3)某同学用下列装置检验X的性质。
①Ⅰ图中褪色的是________(填a或b)，烧杯中反应的离子方程式：__________________________________________________；
②将Cu丝换成铁丝，做Ⅱ实验，结果也能点燃，你认为铁丝也可点燃的理由是__________________________________________________。
a．铁与铜都是金属元素 B．铁的熔点也比铜高
c．铁的密度比铜小 D．铁的金属性比铜强
解析：由提示及题意知A为KClO3、B为H2O2、D为O2、E为MnO2，它们均含有氧元素。
答案：(1)KClO3
(2)Cl2＋H2O2===2HCl＋O2
(3)①b Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O ②d
15．(12分)某研究性学习小组查阅资料得知，漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，化学方程式为Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO42CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O
他们设计下图所示装置制取氯气并验证其性质。
试回答：
(1)该实验中A部分的装置是________(填写装置的序号)。
(2)请你帮助他们设计一个实验，证明洗气瓶C中的Na2SO3已被氧化(简述实验步骤)：__________________________________________________
__________________________________________________。
(3)写出在D装置中发生反应的离子方程式：__________________________________________________
__________________________________________________。
(4)该实验存在明显的缺陷，请你提出改进的方法：
__________________________________________________。
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