2020版高考化学（课标I）一轮课件：专题八 氯、溴、碘及其化合物　海水资源的开发利用 .pptx

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1、专题八 氯、溴、碘及其化合物 海水资源的开发利用,高考化学 (课标专用),A组 课标卷题组,五年高考,考点一 氯单质及其化合物 (2016课标,28,14分)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺 如下: 回答下列问题: (1)NaClO2中Cl的化合价为 。 (2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 。 (3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为 、 。“电解”中阴极反应的主要产物是 。 (4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物,质的量之比为 ,该反应中

2、氧化产物是 。 (5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力 相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为 。(计算结果保留两位小 数),答案 (1)+3 (2)2NaClO3+SO2+H2SO4 2ClO2+2NaHSO4 (3)NaOH溶液 Na2CO3溶液 Cl (或NaClO2) (4)21 O2 (5)1.57,解析 (2)根据图示可确定反应物和生成物,然后根据得失电子守恒和原子守恒即可写出反应 的化学方程式。 (3)粗盐水精制时用NaOH溶液除Mg2+,用Na2CO3溶液除Ca2+;根据图示可知“电解”过程中发 生的反应为2Cl

3、O2+2NaCl Cl2+2NaClO2,由此可知,在电解池的阴极上ClO2得电子生NaClO2, 故阴极反应的主要产物为NaClO2。 (4)据图示可知反应物有ClO2、NaOH、H2O2,生成物有NaClO2,其中 O2 Na O2,Cl的化 合价降低,则必有元素化合价升高,可推出H2 ,根据得失电子守恒可得氧化剂ClO2与还 原剂H2O2的物质的量之比为21,该反应中氧化产物是O2,还原产物是NaClO2。 (5)NaClO2、Cl2作为消毒剂时,还原产物均为Cl-。设NaClO2的有效氯含量为x,则 4= 2, 解得x1.57。,解题关键 尾气吸收过程中NaOH与H2O2的混合溶液吸收

4、ClO2生成NaClO2、H2O和O2,ClO2作 氧化剂,H2O2作还原剂。,温馨提示 解化工流程题时应重点关注框图,特别注意看图中的箭头方向,结合适当的文字信 息,便可得“正果”。,考点二 溴、碘单质及其化合物 海水资源的开发利用,B组 课标、及其他省(区、市)卷题组,考点一 氯单质及其化合物,1.(2019江苏单科,6,2分)下列有关化学反应的叙述正确的是 ( ) A.Fe在稀硝酸中发生钝化 B.MnO2和稀盐酸反应制取Cl2 C.SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3 D.室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2,答案 C 本题涉及常见无机物的性质知识,通过对化学反应描述的正误判断

5、,考查了分析和 解决化学问题的能力,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。 A项,常温下,Fe遇浓硝酸发生钝化,Fe与稀硝酸发生氧化还原反应生成NO气体,错误;B项,MnO2 与浓盐酸在加热条件下可制取Cl2,与稀盐酸不反应,错误;C项,SO2与过量氨水反应生成 (NH4)2SO3,正确;D项,室温下Na与O2反应生成Na2O,错误。,审题方法 物质的浓度、用量及反应条件不同,发生的化学反应及产物也会有不同情况。,2.(2016课标,7,6分)化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是 ( ),答案 B FeCl3与Cu的反应为2FeCl3+Cu 2FeCl2+CuCl2,不能用来比较

6、铁与铜的金属性强 弱,故错误。,思路分析 比较金属性强弱可以采用金属间的置换反应,比较铁、铜金属性强弱时可以用 “Fe+CuCl2 FeCl2+Cu”。,关联知识 1.泡沫灭火器工作原理:Al3+3HC Al(OH)3+3CO2。,2.氢氟酸刻蚀玻璃:4HF+SiO2 SiF4+2H2O。,3.(2017北京理综,8,6分)下列变化中,气体被还原的是 ( ) A.二氧化碳使Na2O2固体变白 B.氯气使KBr溶液变黄 C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀,答案 B A项,在CO2与Na2O2的反应中,CO2既不被氧化又不被还原;C项,乙烯与Br2的反应中 乙

7、烯作还原剂被氧化;D项,氨气与AlCl3溶液的反应是非氧化还原反应。,解题技巧 要确定谁被氧化、谁被还原,首先应确定反应是否为氧化还原反应,然后再确定谁 在反应中得到电子、谁在反应中失去电子。,疑难突破 乙烯和溴的反应中元素化合价的变化分析起来有一定的难度,我们可以根据形成 共价键的原子所对应元素的非金属性强弱来判断,非金属性强的显负价,弱的显正价。,4.(2015重庆理综,9,15分)ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。 某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。,(1)仪器D的名称是 。安装F中导管时,应选用图2中的 。 (2

8、)打开B的活塞,A中发生反应:2NaClO3+4HCl 2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O,为使ClO2在D 中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜 (填“快”或“慢”)。 (3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C 的作用是 。,(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为 。在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用 是 。 (5)已吸收ClO2气体的稳定剂和稳定剂,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。 若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定

9、剂是 ,原因是 。,图3,答案 (1)锥形瓶 b (2)慢 (3)吸收Cl2 (4)4H+5Cl Cl-+4ClO2+2H2O 验证是否有ClO2生成 (5)稳定剂 稳定剂可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度,解析 (1)装置F为洗气装置,应长进短出,选b。(2)滴加稀盐酸较慢时,产生的ClO2较慢,有足够 的时间被稳定剂充分吸收。(3)NaClO3和稀盐酸反应产生的气体有ClO2和Cl2,ClO2在D中被吸 收,而F中淀粉KI溶液的颜色又不变,则C的作用必为吸收Cl2。(4)由题干可知ClO2和Cl2氧化性 相近,则ClO2可氧化I-,使淀粉KI溶液变蓝,故装置F的作用是验证是

10、否有ClO2生成。,考点二 溴、碘单质及其化合物 海水资源的开发利用,1.(2015海南单科,20-,6分)下列有关海水综合利用的说法正确的是 ( ) A.电解饱和食盐水可制得金属钠 B.海带提碘只涉及物理变化 C.海水提溴涉及氧化还原反应 D.海水提镁涉及复分解反应,答案 CD 电解饱和食盐水只能得到NaOH、H2、Cl2,A项错误;海带提碘涉及I- I2等化学 变化,B项错误;海水提溴涉及Br- Br2等氧化还原反应,C项正确;海水提镁涉及MgCl2 Mg(OH)2 MgCl2(熔融) Mg过程,包含氧化还原反应及复分解反应,D项正 确。,2.(2018课标,27,14分)KIO3是一种重

11、要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。回答下列问 题: (1)KIO3的化学名称是 。 (2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示: “酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是 。“滤液” 中的溶质主要是 。“调pH”中发生反应的化学方程式为 。 (3)KIO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。,写出电解时阴极的电极反应式 。 电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为 ,其迁移方向是 。 与“电解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之处有 (写出一点)。,答案 (1)碘酸钾 (2)加热 KCl KH(IO3)2+KOH 2KIO3+

12、H2O(或HIO3+KOH KIO3+H2O) (3)2H2O+2e- 2OH-+H2 K+ a到b 产生Cl2易污染环境等,解析 (1)KIO3的化学名称是碘酸钾。 (2)由于气体的溶解度随温度升高而减小,故“逐Cl2”采用的方法是加热;分析工艺流程和酸 化反应所得产物可知,滤液中的溶质主要是KCl;调pH的目的主要是中和H+,故“调pH”中发 生反应的化学方程式为KH(IO3)2+KOH 2KIO3+H2O或HIO3+KOH KIO3+H2O。 (3)观察电解装置图知,惰性电极a为阳极,惰性电极b为阴极,在碱性条件下,阴极的电极反应 式为2H2O+2e- H2+2OH-。 电解过程中,阳极

13、I2失去电子生成I ,即I2-10e-+12OH- 2I +6H2O,通过阳离子交换膜的 离子主要为K+,迁移方向是从a到b。 “KClO3氧化法”产生有毒气体Cl2,故与“电解法”相比的不足之处有产生有毒气体Cl2,易 污染环境等。,审题技巧 注意物质形式的变化,KH(IO3)2可以看作KIO3和HIO3,则“调pH”的过程为碱中和 HIO3的过程。,C组 教师专用题组,考点一 氯单质及其化合物,1.(2014江苏单科,13,4分)在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不 正确的是 ( ) A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2 B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO

14、3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl- C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+ D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO,答案 D 氯水中含有“三分四离”Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-(少),含Cl2,溶液 呈浅黄绿色,A项正确;含Cl-,加入AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀,B项正确;能与NaHCO3反应生 成CO2,说明有H+,C项正确;氯水中Cl2可以将Fe2+氧化为Fe3+,D项错误。,2.(2013天津理综,2,6分)以下食品化学知识的叙述不正确的是 ( ) A.食盐可作调味剂,也可作食品防腐

15、剂 B.新鲜蔬菜做熟后,所含维生素C会有损失 C.纤维素在人体内可水解为葡萄糖,故可作人类的营养物质 D.葡萄中的花青素在碱性环境下显蓝色,故可用苏打粉检验假红酒,答案 C A项,用食盐腌制的咸菜可以放置很长时间不变质,所以食盐能作防腐剂;B项,维生 素C在烹调过程中会被氧化造成损失;C项,纤维素在人体内无法水解;D项,苏打粉水溶液呈碱 性,可以作为检验花青素存在与否的试剂。,3.(2014课标,27,15分)铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。回答下 列问题: (1)铅是碳的同族元素,比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第 周期、第 族;PbO2的酸性比CO2的酸性 (

16、填“强”或“弱”)。 (2)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为 。 (3)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为 ;PbO2也可以通过石墨为电极,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极 发生的电极反应式为 ,阴极上观察到的现象是 ;若电解液中不加入Cu(NO3)2,阴极发生的电极反应式为 ,这样做的主要缺点是 。 (4)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重4.0% (即 100%)的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2 nPbO,列式计算x值和mn值 。,答案 (1)六

17、 A 弱(每空1分,共3分) (2)PbO2+4HCl(浓) PbCl2+Cl2+2H2O(2分) (3)PbO+ClO- PbO2+Cl- Pb2+2H2O-2e- PbO2+4H+ 石墨上包上铜镀层 Pb2+2e- Pb 不能有效利用Pb2+(1分,2分,1分,1分,1分,共6分) (4)根据PbO2 PbOx+ O2,有 32=2394.0%, x=2- =1.4(2分) 根据mPbO2nPbO, =1.4, = = (2分),解析 (1)铅元素位于元素周期表的第六周期第A族。 (2)PbO2具有强氧化性,能将浓盐酸氧化产生Cl2,反应的化学方程式为PbO2+4HCl(浓) PbCl2

18、+Cl2+2H2O。 (3)ClO-具有强氧化性,能将PbO氧化为PbO2,反应的离子方程式为PbO+ClO- PbO2+Cl-。用 电解Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液的方法制取PbO2时,Pb2+转化为PbO2,失电子,在阳极反应, 结合溶液呈酸性可知阳极反应式为Pb2+2H2O-2e- PbO2+4H+;同时阴极Cu2+放电,Cu2+2e- Cu,石墨电极上包裹上一层红色的铜;若不加入Cu(NO3)2,则阴极上Pb2+放电,Pb2+2e- Pb,此时溶液中的Pb2+不能完全转化为PbO2,原子利用率降低。 (4)由题意可写出PbO2受热分解的化学方程式: PbO2 PbOx+

19、 O2或(m+n)PbO2 mPbO2nPbO+ O2,由于失重部分就是生成的O2, 则有: 100%=4.0%或 100%=4.0%,解得x=1.4;mn=23。,拓展延伸 在书写陌生的氧化还原反应方程式时,要学会缺项补充,例如主要的反应物和生成 物已经确定,可以依据题干信息、电荷守恒、原子守恒等确定缺项物质(通常为H+、OH-或H2O)。,4.(2014福建理综,23,15分)元素周期表中第A族元素的单质及其化合物的用途广泛。 (1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为 。 (2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是 (填序 号)。 a.Cl2、Br2、

20、I2的熔点 b.Cl2、Br2、I2的氧化性 c.HCl、HBr、HI的热稳定性 d.HCl、HBr、HI的酸性 (3)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体: NaCl溶液 NaClO3溶液 KClO3晶体 完成中反应的总化学方程式: NaCl+ H2O NaClO3+ 。 中转化的基本反应类型是 ,该反应过程能析出KClO3晶体而无其他晶体 析出的原因是 。 (4)一定条件下,在水溶液中1 mol Cl-、Cl (x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。,D是 (填离子符号)。 B A+C反应的热化学方程式为 (用离子符号表示)。,答案 (1) (2)b、c (3)1NaCl

21、+3H2O 1NaClO3+3H2 复分解反应 室温下,氯酸钾在水中的溶解度明显小于其他晶体 (4)Cl 3ClO-(aq) Cl (aq)+2Cl-(aq) H=-117 kJmol-1,解析 (1)与Cl同族的短周期元素为F,其原子结构示意图为 。(2)非金属元素氢化物的 热稳定性和单质的氧化性均可作为非金属性强弱的判断依据,而单质的熔点、氢化物的酸性 不能作为判断依据。(3)根据氧化还原反应规律,化合价有升有降,可推断另一产物为H2;也 可以用电解原理分析,阴极上H+得电子生成H2,阳极上Cl-失电子生成Cl ,配平可得NaCl+ 3H2O NaClO3+3H2。中反应为复分解反应:Na

22、ClO3+KCl NaCl+KClO3,该过程能 析出KClO3晶体而无其他晶体析出的原因为在室温下,KClO3在水中的溶解度明显小于其他晶 体。(4)由题图可知D中Cl元素化合价为+7价,D为Cl 。B A+C,即ClO-发生歧化反 应生成Cl-和Cl ,由得失电子守恒可得:3ClO- Cl +2Cl-,H=E(Cl )+2E(Cl-)-3E(ClO-)= 63 kJmol-1+0-360 kJmol-1=-117 kJmol-1,所以热化学方程式为3ClO-(aq) Cl (aq)+2Cl-(aq) H=-117 kJmol-1。,5.(2013北京理综,28,15分)某学生对SO2与漂粉

23、精的反应进行实验探究:,(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是 。 (2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。 (3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。推测现象的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验: a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;,b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。 实验a的目的是 。 由实验a、b不能判断白雾中含有HCl,理由是 。 (4)现象中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl-发生反 应。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是 。 (5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X。 向沉淀X中加入

24、稀HCl,无明显变化。取上层清液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。则沉淀X 中含有的物质是 。 用离子方程式解释现象中黄绿色褪去的原因: 。,答案 (1)2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (2)碱性、漂白性 (3)检验白雾中是否含有Cl2,排除Cl2干扰 白雾中混有SO2,SO2可与酸化的AgNO3反应产生白色沉淀 (4)向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,观察溶液是否变为黄绿色 (5)CaSO4 SO2+Cl2+2H2O S +2Cl-+4H+,解析 (2)由pH试纸变蓝(pH约为12)可推知漂粉精溶液呈碱性,由pH试纸褪色可推知漂粉精溶 液有漂白性。 (3)由实

25、验a可确定白雾中没有Cl2,排除Cl2的干扰;酸化的AgNO3溶液可与HCl反应生成AgCl白 色沉淀,也可与SO2反应生成Ag2SO4白色沉淀,故通过实验a、b无法判断白雾中含有HCl。 (4)由题干信息知可能会发生反应Cl-+ClO-+2H+ Cl2+H2O。要确认实验过程中发生了这 个反应,设计实验时可向漂粉精溶液中加入H2SO4,观察是否产生Cl2。 (5)漂粉精的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,SO2被氧化生成H2SO4,CaSO4微溶于水,BaSO4难溶于 水,综合考虑即可得出答案。实验过程中持续通入SO2,黄绿色褪去应该是SO2与Cl2发生了反 应,依据氧化还原反应中得失

26、电子守恒可正确写出Cl2、SO2在水中反应的离子方程式。,考点二 溴、碘单质及其化合物 海水资源的开发利用 (2014江苏单科,19,15分)实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过 程如下: (1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为 ;该操作将I2还原为I-的目的是 。 (2)操作X的名称为 。 (3)氧化时,在三颈烧瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在40 左右反应 (实验装置如下图所示)。,实验控制在较低温度下进行的原因是 ;锥形瓶里盛放的溶液 为 。 (4)已知:5S +2I +

27、2H+ I2+5S +H2O 某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I-、I 中的一种或两种。请补充完整检验含碘 废水中是否含有I-、I 的实验方案:取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉 溶液检验不出有碘单质存在;,。 实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。,答案 (15分)(1)S +I2+H2O 2I-+S +2H+ 使CCl4中的碘进入水层 (2)分液 (3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化) NaOH溶液 (4)从水层取少量溶液,加入12 mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶

28、液变蓝,说明废水 中含有I-;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I-。另从水层取少量溶液,加入12 mL淀粉溶液,加 盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I ;若溶液不变蓝,说明废水中不含有 I,解析 (1)S 有还原性,卤素单质均有氧化性,故二者能发生氧化还原反应:S +I2+H2O 2I-+S +2H+。卤素单质均易溶于CCl4,结合前后操作分析,此步操作的目的只能是使CCl4中 的I2进入水层,以便后续过程更好地富集I2。 (2)CCl4与水不互溶,分离两种互不相溶的液体用分液法。 (3)此步反应原理为Cl2+2I- 2Cl-+I2,控制反应在较低温度下进行的原因一般从

29、反应物或生 成物易挥发(溶解度减小)或有其他副反应发生的角度着手考虑;锥形瓶里液体的作用应为吸 收尾气,能与Cl2、I2蒸气反应且为实验室常见药品,应选NaOH溶液工业上吸收尾气中的Cl2优 先选用Ca(OH)2悬浊液。 (4)检验I-的原理是加入氧化剂将I-氧化为I2,利用I2遇淀粉变蓝的原理加以检验;检验I 的原理 由题中信息可以得到,S 能将I 还原成I2,再依前述方法检验即可。注意叙述精确:“取少 量溶液”“加入12 mL溶液”“酸化”“若则”。,A组 20172019年高考模拟考点基础题组,三年模拟,考点一 氯单质及其化合物,1.(2019山西五市期末,9)在制备和收集Cl2的实验过

30、程中,下列装置正确的是 ( ),答案 D A项,实验室用MnO2与浓盐酸共热反应制备Cl2,缺少酒精灯,故A错误;B项,应通过饱 和食盐水除去氯化氢,HCl与饱和碳酸氢钠溶液反应会生成CO2杂质,达不到除杂目的,故B错 误;C项,Cl2密度比空气大,用向上排空气法收集Cl2,应从长管通入气体,故C错误;D项,Cl2有毒,需 要用氢氧化钠溶液吸收,倒置的漏斗能够防止倒吸,故D正确。,2.(2019安徽定远重点高中期末,1)ClO2和NaClO2均具有漂白性,工业上用ClO2气体制NaClO2的 工艺流程如图所示: 下列说法不正确的是 ( ) A.步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥 B.吸收器中生成

31、NaClO2的离子方程式为2ClO2+H2O2 2Cl +O2+2H+ C.工业上可将ClO2制成NaClO2固体,便于贮存和运输 D.通入空气的目的是驱赶出ClO2,使其被吸收器充分吸收,答案 B A项,步骤a用于得到NaClO2,操作包括过滤、洗涤和干燥,故A正确;B项,吸收器中反 应在碱性条件下进行,离子方程式为2ClO2+2OH-+H2O2 2Cl +O2+2H2O,故B错误;C项,固 体较为稳定,且便于贮存和运输,故C正确;D项,反应结束后,发生器中含有少量ClO2,用空气可 以将其排出,确保其在吸收器中被充分吸收,故D正确。,审题方法 由流程可知,发生器中通入空气,可将ClO2排出

32、,确保其被充分吸收,在吸收器中发 生反应:2ClO2+2NaOH+H2O2 2NaClO2+O2+2H2O,然后真空蒸发、冷却结晶,再经过过滤、 洗涤和干燥得到NaClO2。,3.(2017广东深圳一模,26)二氧化氯(ClO2)是极易溶于水且不与水发生化学反应的黄绿色气体, 沸点为 11 ,可用于处理含硫废水。某小组在实验室中探究 ClO2 与 Na2S 的反应。回答下列 问题: (1)ClO2 的制备 已知:SO2+2NaClO3+H2SO4 2ClO2+2NaHSO4。 装置 A 中反应的化学方程式为 。,欲收集干燥的 ClO2,选择上图中的装置,其连接顺序为 a (按气流方向,用小写字

33、母表示)。 装置 D 的作用是 。 (2)ClO2 与 Na2S 的反应 将上述收集到的 ClO2 用 N2 稀释以增强其稳定性,并将适量的稀释后的 ClO2 通入下图所示装 置中充分反应,得到无色澄清溶液。一段时间后,通过下列实验探究中反应的产物。,ClO2 与 Na2S 反应的离子方程式为 。用于处理含硫废 水时,ClO2 相对于Cl2 的优点是 (任写一条)。,答案 (1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O gh(或hg)bcefd 冷凝并收集ClO2 (2)SO2 生成白色沉淀 加入足量稀硝酸酸化的硝酸银溶液 8ClO2+5S2-+4H2O 8Cl-+5S +8H+

34、 ClO2除硫效果彻底,氧化产物稳定;ClO2在水中的溶解度大,剩余的ClO2 不会产生二次污染;均被还原为Cl-时,二氧化氯得到的电子数是氯气的2.5倍(任写一条即可),解析 (1)装置A生成SO2,通入装置E过渡,防止倒吸,接着通入B中生成ClO2,在装置D中冷却 收集ClO2,最后用装置C处理尾气。(2)可以从反应物或产物的性质角度比较。,解题关键 结合SO2和ClO2的物理性质和化学性质,合理地进行实验装置的连接。,考点二 溴、碘单质及其化合物 海水资源的开发利用,4.(2019广东佛山一模,9)图甲丁中关于海带提取碘的部分实验操作及目的正确的是 ( ) A.装置甲的作用是使海带中I2

35、升华 B.装置乙加双氧水发生置换反应生成I2 C.装置丙用于富集水溶液中的I2 D.装置丁用于分离I2和水的混合物,答案 C A项,海带中碘以离子形式存在,则灼烧不能使碘升华,故A错误;B项,过氧化氢氧化 碘离子生成碘单质,不属于置换反应,故B错误;C项,碘不易溶于水,易溶于四氯化碳,故C正确;D 项,碘和水的混合物不能蒸馏分离,应选萃取法,故D错误。,5.(2019安徽六安一模,7)下图所示为海水综合利用的部分流程,下列有关说法正确的是 ( ) A.第步中除去粗盐中的S 、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质加入的药品顺序为NaOH溶液 Na2CO3溶液BaCl2溶液过滤后加盐酸 B.第步是一

36、个将电能转化为化学能的过程,工业上可采用石墨为电极,采用阴离子交换膜的 电解装置 C.第步中结晶出的MgCl26H2O可在空气中受热分解制无水MgCl2 D.第步中反应的离子方程式为Cl2+2Br- 2Cl-+Br2,第步的目的是富集溴元素,答案 D A项,Na2CO3溶液应在BaCl2溶液之后加入,故A错误;B项,第步是电解饱和食盐水, 是将电能转化为化学能的过程,工业上可采用阳极为石墨、离子交换膜为阳离子交换膜的电 解装置,故B错误;C项,为防止镁离子水解,应在氯化氢气流中进行,故C错误;D项,第步中溴元 素被氧化,发生反应的离子方程式为Cl2+2Br- 2Cl-+Br2,第步中溴单质在碳

37、酸钠溶液中发 生歧化反应生成溴化钠和溴酸钠,第步中溴化钠和溴酸钠经酸化转化为溴单质,过程中 步目的是浓缩、富集溴元素,故D正确。,审题方法 海水通过蒸发浓缩得到粗盐和母液,粗盐除去杂质精制得到精盐,电解饱和食盐水 得到氢氧化钠、氯气和氢气。母液中含有镁离子和溴离子,加入石灰乳沉淀镁离子,过滤得到 氢氧化镁沉淀和滤液,氢氧化镁溶于盐酸后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤,在氯化氢气流中 加热失去结晶水得到无水氯化镁;滤液中加入氯水氧化溴离子为溴单质,把溴吹出用饱和碳酸 钠溶液吸收后,加入酸重新生成溴单质。,6.(2018上海松江质监,9)不能检验溶液中I-的试剂是 ( ) A.AgNO3、稀硝酸 B.

38、氯水、CCl4 C.氯水、淀粉 D.KBr、稀盐酸,答案 D 加入AgNO3,如果生成黄色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解,说明原溶液中含有I-,A项 不符合题意;I2易溶于有机溶剂,Cl2的氧化性强于I2,加入氯水、CCl4后,溶液出现分层,上层为水 层,下层溶液显紫红色,说明原溶液中含有I-,B项不符合题意;加入氯水后,再加入淀粉,如果溶液 变蓝,说明原溶液中含有I-,反之不含I-,C项不符合题意;加入KBr和稀盐酸后无现象,不能检验溶 液中的I-,D项符合题意。,知识拓展 碘离子的检验和定量计算 (1)检验方法 向溶液中滴加溴水或氯水,使I-被氧化成碘单质,再加入淀粉溶液,溶液变蓝,说明有I

39、-。 取待测液,向溶液中滴加AgNO3溶液,产生黄色沉淀,加入稀硝酸沉淀不溶解,说明溶液中有I。 (2)定量计算 利用I-与AgNO3溶液反应的定量关系,可以定量计算I-的浓度。 首先配制一定量含有I-的溶液,然后用适量氧化剂将I-氧化为I2;用硫代硫酸钠溶液进行滴定: 2S2 +I2 S4 +2I-,淀粉溶液作指示剂,根据消耗硫代硫酸钠的量来确定I-的浓度。,7.(2019湖北八校联考,26)卤素单质在碱性溶液中容易发生歧化反应,歧化反应的产物依反应 温度的不同而不同。 Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O 3Cl2+6OH- 5Cl-+Cl +3H2O 下图为制取氯气、氯酸钾、次氯酸

40、钠和检验氯气性质的微型实验装置: 装置中盛装的药品如下:多用滴管中装有5 mL浓盐酸;微型支管试管中装有1.5 g KMnO4; 微型支管试管中装有23 mL浓硫酸;U形反应管中装有30% KOH溶液;U形反应管中装,有2 molL-1 NaOH溶液;、双U形反应管中分别装有0.1 molL-1KI-淀粉溶液和KBr溶液; 尾气出口用浸有0.5 molL-1 Na2S2O3溶液的棉花轻轻覆盖住。 (1)整套装置气密性检查的方法: 。 (2)为了使装置、中的反应顺利完成,应该控制的反应条件分别为 。 (3)装置、中能够观察到的实验现象分别是 。 (4)如果把装置、中的试剂互换位置,还能否证明氧化

41、性:Cl2I2, (填“能”或“不 能”),理由是 。 (5)已知氯酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图所示,反应结束后,从装置中提取氯酸钾晶体的实 验操作是 。,(6)尾气处理时发生反应的离子方程式为 。 (7)选择微型实验装置的优点有 (至少写两 点)。,答案 (1)连接好实验装置,由导管向装置中加水,若能形成一段稳定的水柱,则装置的气 密性良好(其他合理答案也可) (2)装置放入348 K(或75 )热水浴中;装置放入冰水浴中 (3)装置中溶液变蓝;装置中溶液变成橙色 (4)能 若互换装置、中的试剂,Cl2与KBr反应生成Br2,挥发出来的Br2与KI反应,可以间接 证明Cl2的氧化性强于I2

42、(5)冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 (6)S2 +4Cl2+5H2O 2S +8Cl-+10H+ (7)简化实验装置、节约成本;试剂用量少、能源消耗少;节省空间,缩短实验时间;减少污染等,解析 (2)装置中盛放30% KOH溶液,用于制备KClO3,发生的反应为3Cl2+6KOH KClO3+5KCl+3H2O;装置中盛放2 molL-1 NaOH溶液,用于制备NaClO,发生的反应为Cl2+2 NaOH NaCl+NaClO+H2O;根据题给信息,为使装置中反应顺利完成,装置应放入348 K 热水浴中;为使装置中反应顺利完成,装置应放入冰水浴中。 (3)装置中盛放KI-淀粉溶液,通入Cl2发生

43、反应:Cl2+2KI 2KCl+I2,I2遇淀粉呈蓝色,装置 的实验现象是溶液变蓝;装置中盛放KBr溶液,通入Cl2发生反应:Cl2+2KBr 2KCl+Br2,装 置的实验现象是溶液变成橙色。 (4)如果把装置、中的试剂互换位置,装置中盛放KBr溶液,装置中发生反应:Cl2+2KBr 2KCl+Br2,由此得出氧化性:Cl2Br2;装置中盛放KI-淀粉溶液,无论是Cl2还是装置中挥 发出来的Br2(g)都能与KI反应生成I2,能说明Cl2或Br2(g)的氧化性强于I2,结合装置中结论也能 证明Cl2的氧化性强于I2。 (5)根据溶解度曲线知,KClO3的溶解度随温度升高明显增大,KCl在低温

44、时溶解度大于KClO3, 高温时溶解度小于KClO3,从装置中提取KClO3晶体的实验操作是将溶液冷却结晶、过滤、 洗涤、干燥。,(6)尾气用0.5 molL-1 Na2S2O3溶液吸收,Cl2将S2 氧化成S ,Cl2被还原成Cl-,反应的离子方程 式为4Cl2+S2 +5H2O 2S +8Cl-+10H+。,B组 20172019年高考模拟专题综合题组 (时间:35分钟 分值:60分) 一、选择题(每小题6分,共30分),1.(2019湖南常德一模,7)下列说法错误的是 ( ) A.减少烟花爆竹的燃放有利于保护环境 B.四氯化碳和苯可作碘水中碘的萃取剂 C.淀粉、蛋白质均能水解,且水解最终

45、产物均为纯净物 D.氯碱工业生产Cl2、NaOH溶液,使用的是阳离子交换膜,答案 C A项,烟花爆竹的燃放可产生大量烟尘,减少烟花爆竹的燃放有利于保护环境,A正 确;B项,碘单质在四氯化碳和苯中溶解度大,与这两种物质不能反应,而且四氯化碳和苯与水互 不相溶,因此可作碘水中碘的萃取剂,B正确;C项,淀粉、蛋白质均能水解,淀粉水解最终产物是 葡萄糖,是纯净物,而蛋白质水解产生的氨基酸有多种,因此是混合物,C错误;D项,氯碱工业反 应原理是2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2,生产Cl2、NaOH溶液,为防止阳极产生的氯气 与阴极产生的NaOH及H2发生反应,使用的是阳离子交换膜,D正确。

46、,2.(2019山西大学附中诊断,10)下列实验装置设计正确且能达到目的的是 ( ) A.用装置从氯化铁溶液中直接蒸发结晶获得无水氯化铁 B.用装置检验电解饱和食盐水的产物Cl2 C.用装置配制一定物质的量浓度的稀硫酸 D.用装置除去Cl2中含有的少量HCl,答案 D A项,氯化铁在加热时易水解,应在HCl氛围中加热,A错误;B项,铁作阳极,铁失去电 子,得不到氯气,B错误;C项,容量瓶不能用来稀释浓硫酸,C错误;D项,氯化氢极易溶于水,氯气中 的氯化氢可以通过饱和NaCl溶液除去,D正确。,3.(2019河南许昌一模,11)下图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、c、d、e是浸有相关溶 液

47、的滤纸。已知:2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+5Cl2+2MnCl2+8H2O。向KMnO4晶体上滴 加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。 下列有关说法正确的是 ( ) A.a处变蓝、b处变棕红,说明非金属性:ClBrI B.c处先变红后褪色,说明Cl2与H2O反应生成HCl C.d处立即褪色,说明Cl2与H2O反应生成HClO D.e处变红,说明Cl2与Fe2+反应生成Fe3+,答案 D A项,Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2,a处变蓝、b处变棕红,可证明氧化性:Cl2 I2、Cl2Br2,无法证明I2与Br2氧化性的强弱,则无法证明非金属性:ClBrI,A项错误;B项,氯气与 水发生反应Cl2+H2O H+Cl-+HClO,H+使试纸变红,HClO具有漂白性