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限时集训(十一) 氯及其化合物 卤素 (限时：60分钟 满分：100分) 一、选择题(本题包括9小题，每小题5分，共45分) 1．下列有关颜色的变化与氧化还原反应无关的是( )ks5u A．氯水在光照下黄绿色会逐渐褪去 B．在滴有酚酞的Na2CO3溶液中，加入BaCl2溶液后溶液的红色褪去 C．向滴有酚酞的NaOH溶液中通入Cl2，溶液褪色 D．向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，生成的沉淀由白色变成灰绿色，最后变成红褐色 2．(2013·湖州期中)下列离子方程式正确的是( ) A．Ca(ClO)2溶液中通入SO2：Ca2＋＋2ClO－＋SO2＋H2O===CaSO3＋2HClO B．将Cl2通入水中：Cl2＋H2O===2H＋Cl－＋ClO－ C．MnO2与浓盐酸共热制Cl2：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2＋2H2O D．Cl2通入冷的NaOH溶液中：2Cl2＋2OH－===3Cl－＋ClO－＋H2O 3．某无色溶液中可能含有I－、NH、Cu2＋、SO，向该溶液中加入少量溴水，溶液呈无色，则下列关于溶液组成的判断正确的是( ) ①肯定不含I－ ②肯定不含Cu2＋ ③肯定含有SO ④可能含有I－ A．①③ B．①②③ C．③④ D．②③④ 4．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下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( ) ① ② ③ ④ A 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
5．(2012·徐州一中质检)已知：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2＋3H2O。如下图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好。下表中由实验现象得出的结论完全正确的是( ) 选项 实验现象 结论 A 滴有KSCN的FeCl2溶液变红 Cl2具有还原性 B 滴有酚酞的NaOH溶液褪色 Cl2具有酸性 C 石蕊溶液先变红后褪色 Cl2具有漂白性 D 淀粉KI溶液变蓝 Cl2具有氧化性 6.今有甲、乙、丙三瓶等体积、等浓度的新制氯水。如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体(m mol)，在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体(m mol)，丙瓶不变，片刻后，甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度的大小关系是(假设溶液体积不变)( ) A．甲＝乙＞丙 B．甲＞丙＞乙 C．丙＞甲＝乙 D．乙＞丙＞甲 7．现有H2SO4、BaCl2、K2CO3、FeSO4和氯水五种溶液，有如图所示的相互关系，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( ) A．X一定为H2SO4 B．Y一定为K2CO3 C．Z可能是氯水 D．M可能为FeSO4 8．(2013·新泰一中检测)炼金厂废水中的CN－有剧毒，其性质与卤素离子相似，还原性介于I－与Br－之间，HCN为弱酸。下列说法不正确的是( ) A．CN－可以和稀硫酸反应生成HCN B．CN－可被Cl2氧化成(CN)2 C．在水溶液中(CN)2可被F－还原 D．常温下NaCN溶液显碱性 9．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。已知：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－、2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，则下列有关说法中，不正确的是( ) A．还原性：I－＞Fe2＋＞Br－ B．原混合溶液中FeBr2的物质的量为6 mol C．当通入2 mol Cl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为：2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－ D．原溶液中：n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3 二、非选择题(本题包括5小题，共55分) 10．(8分)(2012·湖南株洲质检)用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中，当滴到最后一滴时红色突然褪去，试回答下列问题： (1)实验室保存饱和氯水的方法是____________________________________________。 (2)产生上述现象的原因可能有两种(用简要文字说明)： ①是由于_____________________________________________________________； ②是由于_____________________________________________________________。 简述怎样用实验证明红色褪去的原因是①或者是②： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 11．(10分)如下图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________________________________________________________________________。 (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________________________________________________________________________。 12．(10分)二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比，ClO2不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。 (1)在ClO2的制备方法中，有下列两种制备方法： 法一：2NaClO3＋4HCl===2ClO2＋Cl2＋2NaCl＋2H2O 法二：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2＋Na2SO4＋O2＋2H2O 用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒，其主要原因是________________________________________________________________________。 (2)用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5～6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO)。我国卫生部规定，饮用水中ClO的含量应不超过0.2 mg·L－1。饮用水中ClO2、ClO的含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I－还原为ClO、Cl－的转化率与溶液pH的关系如图所示。当pH≤2.0时，ClO也能被I－完全还原成Cl－。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定：2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI。 ①请写出pH≤2.0时，ClO与I－反应的离子方程式 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②请完成相应的实验步骤： 步骤1：准确量取V mL水样加入到锥形瓶中。 步骤2：调节水样的pH为7.0～8.0。 步骤3：加入足量的KI晶体。 步骤4：加少量淀粉溶液，用c mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V1 mL。 步骤5：_____________________________________________________________。 步骤6：再用c mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2 mL。 ③根据上述分析数据，测得该饮用水样中ClO的浓度为________mol·L－1(用含字母的代数式表示)。 ④若饮用水中ClO的含量超标，可向其中加入适量的Fe2＋将ClO还原成Cl－，该反应的氧化产物是________________(填化学式)。 13．(13分)(2011·浙江高考)食盐中含有一定量的镁、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：IO＞Fe3＋＞I2；还原性：S2O＞I－ 3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O；KI＋I2KI3 (1)某学习小组对加碘盐进行如下实验：取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2＋、Fe3＋)，用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得溶液分为3份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量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第二份试液中加入足量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，容易引起碘的损失。写出潮湿环境下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，可加稳定剂减少碘的损失。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。请设计实验方案，检验该加碘盐中的Fe2＋：_____________________________________________________。 14．(14分)为了讲授“氯气的性质和用途”，李老师以二氧化锰和浓盐酸为主要原料，设计了如下图所示装置(其中A是连有注射器针头的橡皮管，针头已插入并穿过橡皮塞)进行浓盐酸教学。 试回答下列问题： (1)乙中的现象是____________，丙中的现象是____________，丁中的现象是____________，分离丁中液体的方法是__________________________________________。 (2)橡皮管连通后，分液漏斗中的气体压强p1与烧瓶中的气体压强p2的关系为________(填“＞”、“＜”或“＝”)，连接橡皮管的目的是_______________________。 (3)烧瓶内发生反应的离子方程式为_______________________________________。
答 案 限时集训(十一) 氯及其化合物 卤素 1．B 2.C 3.D 4.A 5.D 6．选B 氯水中存在下列平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO，加入NaHCO3后，因为酸性：HCl＞H2CO3＞HClO，所以NaHCO3与HCl反应而不与HClO反应，平衡向右移动，HClO浓度增大；又因Cl2具有强氧化性，可将NaHSO3氧化，当向其中加入NaHSO3时，平衡逆向移动，HClO浓度减小。 7．选A 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项不合理。 8．C 9．选B 根据已知反应，确定还原性顺序：I－＞Fe2＋＞Br－，所以通入Cl2后发生的反应依次为①2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，③2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，由此分析AB段发生反应①，I－物质的量为2 mol，则4 mol为Fe2＋，6 mol为Br－，FeBr2为3 mol，FeI2为1 mol，B错误；原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝4∶2∶6＝2∶1∶3，D正确；当通入2 mol Cl2时，根据电子守恒可知得e－总数为2 mol×2＝4 mol，则首先失电子的I－只能失去2 mol×1＝2 mol，而Fe2＋只需失去2 mol即可，则参加反应的Fe2＋为2 mol，还有2 mol Fe2＋剩余，Br－没有参加反应，C正确。 10．(1)在阴凉处置于棕色试剂瓶中密封保存 (2)①氯水与NaOH反应生成两种盐，碱性减弱 ②氯水过量后HClO的漂白性将酚酞氧化变成无色 向褪色后的溶液中再滴加足量NaOH溶液，若不再出现红色，应为原因②，若再出现红色，应为原因① 11．(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2＋2H2O (2)饱和食盐水 关闭A中分液漏斗旋塞和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，并保持长时间不下降，则说明气密性好 (3)上部空间由无色变黄绿色，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(g)＋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 12．解析：理解测定的原理是解决此题的关键。原溶液中有ClO2、ClO两种微粒，从图示关系知：在pH＝7.0～8.0时，加入KI，只发生反应(i)2ClO2＋2I－===2ClO＋I2；所以经步骤2、3、4后溶液中的氯都以ClO形式存在。由于用连续测定法，下面要测量ClO的总量。从“当pH≤2.0时，ClO也能被I－完全还原成Cl－”可知，这时要调节pH≤2.0(步骤5)，以发生反应(ⅱ)ClO＋4H＋＋4I－===Cl－＋2I2＋2H2O。因此，由反应(ⅱ)可算出ClO的总量，再减去反应(ⅰ)生成的ClO的量(可根据V1算出)，就是原溶液中ClO的量。 ④Fe2＋被氧化成Fe3＋，由“用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5～6.5)”可知，此时Fe3＋已水解彻底生成Fe(OH)3。 答案：(1)方法二制备的ClO2中不含Cl2 (2)①ClO＋4H＋＋4I－===Cl－＋2I2＋2H2O ②调节溶液的pH≤2.0 ③c(V2－4V1)/4V ④Fe(OH)3 13．解析：(1)①Fe3＋与SCN－结合为红色物质Fe(SCN)3；I2的CCl4溶液显紫红色。②应用信息：“氧化性：IO＞Fe3＋＞I2”，说明IO和Fe3＋均能氧化I－生成I2。 (2)潮湿环境下KI与氧气的反应为4KI＋2H2O＋O2===2I2＋4KOH。KI3·H2O作为食盐加碘剂不合适，因为KI3在受热(或潮湿)条件下分解产生I2和KI，KI易被氧气氧化生成I2，I2易升华。 (3)KI容易被氧化为I2，因此稳定剂必须能与I2反应生成KI，Na2S2O3和NaNO2均有还原性，但NaNO2有毒，因此Na2S2O3可作稳定剂。根据提供信息，碱性溶液中I2可发生自身氧化还原反应生成I－和IO，故Na2CO3可作稳定剂。 答案：(1)①Fe(SCN)3 ②IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 (2)O2＋4KI＋2H2O===2I2＋4KOH 否 KI3在受热(或潮湿)条件下产生I2和KI，KI易被氧气氧化生成I2，I2易升华 (3)AC (4)取足量该加碘盐溶于蒸馏水中，用盐酸酸化，滴加适量氧化剂(如氯水、过氧化氢等)，再滴加KSCN溶液，若溶液显红色，则该加碘盐中存在Fe2＋ 14．解析：利用上图所示装置制备Cl2，制得的Cl2通过浓H2SO4(甲中)干燥Cl2；Cl2与干红布条不反应(乙中)；Cl2与H2O反应生成的HClO起漂白作用(丙中)；Cl2与KI溶液反应生成I2单质，CCl4萃取碘单质，溶液分层(丁中)；下层是I2的CCl4溶液；用向上排空气法收集Cl2(戊中)；进行尾气吸收(己中)。利用针头连接后，分液漏斗与烧瓶内气压相等，有利于液体流下。 答案：(1)干红布条不褪色 湿红布条褪色 下层CCl4层呈紫红色 用梨形分液漏斗分液 (2)p1＝p2 有利于球形分液漏斗中的浓盐酸顺利流入烧瓶里 (3)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2＋2H2O | ||||||||||||||||||||||||||||||
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