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课后作业16氯、溴、碘及其化合物(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列有关氯及其化合物的说法正确的是()A.常温下干燥的Cl2可储存于钢瓶,说明Cl2不与铁反应B.电解饱和氯化钠溶液可得到氯气、氢气和钠C.工业上以氯气和澄清石灰水为原料制取漂白粉D.次氯酸能使染料等有机色素褪色,有漂白性,还能杀死水中的细菌,起消毒作用答案D解析Cl2与铁在点燃的条件下可生成FeCl3,A项错误;电解饱和食盐水可得到Cl2、H2和NaOH,B项错误;工业上可用Cl2和石灰乳为原料制取漂白粉,C项错误。2.下列叙述中正确的是()A.能使润湿的淀粉碘化钾试纸变成蓝色的物质一定是Cl2B.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,上层显橙红色答案B3.(2018东阳中学检测)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.图中:如果MnO2过量,浓盐酸就可全部被消耗B.图中:量筒中发生了加成反应C.图中:生成蓝色的烟D.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生成答案D解析浓盐酸与二氧化锰的反应过程中浓度逐渐降低,稀盐酸与二氧化锰不反应,所以图中:如果MnO2过量,浓盐酸也不可能全部被消耗,A错误;图中:量筒中发生了甲烷和氯气的取代反应,B错误;C.图中铜和氯气反应生成氯化铜,产生棕黄色烟,C错误;氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,因此图中湿润的有色布条能褪色;氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠、氯化钠和水,加入硫酸后次氯酸钠氧化氯离子生成氯气,D正确,答案选D。4.(2018温州十五校联考)下图为从海带中提取碘的工业生产过程,有关说法错误的是()A.因海水中蕴藏着极其丰富的碘元素,所以工业上也可以直接用海水来提取碘元素B.碱化操作时,加入NaOH溶液的原因是在碱性溶液中,可溶性有机质可形成沉淀C.在实验室进行氧化操作时,加入的氧化剂可以是新制氯水、双氧水等D.在实验室进行过滤操作时,需要用到玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗答案A解析海水中虽然蕴藏着极其丰富的碘元素,但是浓度很小,不能直接用海水来提取碘元素,A项错误;由流程图可知,碱化操作时,加入NaOH溶液的原因是在碱性溶液中,可溶性有机质可形成沉淀,B项正确;氧化操作的目的是将I-氧化成I2,所以加入的氧化剂可以是新制氯水、双氧水等,C项正确;过滤操作时,需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗,D项正确。5.分别向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入AgNO3溶液NaOH溶液水中的一种,振荡,现象如图所示,则甲、乙、丙中注入的液体分别是()A.B.C.D.答案D解析AgNO3与氯水中的Cl-反应生成AgCl白色沉淀,并促使Cl2与H2O反应完全,所以乙中注入的为AgNO3溶液;NaOH与Cl2反应生成NaCl和NaClO,所以甲中注入的为NaOH溶液;Cl2溶于水所得溶液呈浅黄绿色,则丙中注入的是水,D项正确。6.(2018温州六校联考)信息提示:CuCl2+Cu2CuCl(白色)该反应速率很慢2CuCl2+4KSCN2CuSCN(白色)+(SCN)2+4KCl该反应速率很快(SCN)2属于拟卤素,化学性质和氯气相似。Cu(过量)与FeCl3溶液反应,静置后取上层清液,小明将 KSCN 溶液滴加到混合液中,他观察到瞬间产生白色沉淀,局部出现红色;振荡试管,红色又迅速褪去。请你判断下列说法正确的是()A.白色沉淀是CuCl,是溶液中的 CuCl2与Cu反应生成B.红色物质是Fe(SCN)3,主要原因是溶液中的Fe2+被空气中的O2氧化成Fe3+C.红色迅速褪去原因是振荡溶液时(SCN)2把Fe(SCN)3漂白了D.用KSCN溶液检验Fe3+时, Cu2+存在会产生干扰答案D解析Cu(过量)与FeCl3溶液反应生成FeCl2和CuCl2溶液,将KSCN溶液滴加到混合液中,观察到瞬间产生白色沉淀,根据题意分析可知,不可能为CuCl白色沉淀,只能是CuSCN白色沉淀,A错误;据2CuCl2+4KSCN2CuSCN(白色)+(SCN)2+4KCl反应可知,反应生成了(SCN)2,把Fe2+氧化为Fe3+,导致溶液局部出现红色,B错误;(SCN)2与氯气性质相似,其水溶液具有漂白性,但是(SCN)2不可能漂白Fe(SCN)3,C错误;Cu2+会与SCN-反应生成CuSCN白色沉淀,干扰Fe3+的检验,D正确。7.(2018安徽六安市第一中学月考)已知:将Cl2通入适量KOH溶液,产物中可能有KCl、KClO、KClO3,且c(Cl-)c(ClO-)与温度高低有关。当n(KOH)=a mol时,下列有关说法错误的是()A.若某温度下,反应后c(Cl-)c(ClO-)=11,则溶液中c(Cl-)c(ClO3-)=12B.参加反应的氯气的物质的量等于12a molC.改变温度,产物中KClO3的最大理论产量为17a molD.改变温度,反应中转移电子的物质的量n的范围:12a moln56a mol答案C解析令n(ClO-)=1mol,反应后c(Cl-)c(ClO-)=11,则n(Cl-)=11mol,依据电子转移守恒,5n(ClO3-)+1n(ClO-)=1n(Cl-),即5n(ClO3-)+11mol=111mol,解得n(ClO3-)=2mol,故溶液中c(ClO-)c(ClO3-)=12,A正确。由Cl原子守恒可知,2n(Cl2)=n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3),由钾离子守恒可知n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3)=n(KOH),故参加反应的氯气的物质的量=12n(KOH)=12amol,故B正确。氧化产物只有KClO3时,其物质的量最大,由3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O可知:n最大(KClO3)=16n(KOH)=16amol,故C错误。氧化产物只有KClO3时,转移电子最多,转移电子最大物质的量=16amol5=56amol;氧化产物只有KClO时,转移电子最少,根据电子转移守恒n(KCl)=n(KClO),由钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO)=n(KOH),故n(KClO)=12n(KOH)=12amol,转移电子最小物质的量=12amol1=12amol;故反应中转移电子的物质的量n的范围:12amoln56amol,D正确。故选C。8.海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是()A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收答案C解析通入Cl2后的反应为Cl2+2Br-2Cl-+Br2,A项正确;粗盐中Mg2+、SO42-等杂质可加入沉淀剂除去,K+等杂质只能通过重结晶除去,B项正确;工业生产中常用石灰乳作沉淀剂,C项错误;苦卤中含溴离子少,通Cl2后生成的Br2浓度小,吹出后通入SO2吸收可以使溴富集,D项正确。9.(2018安徽六安一中段考)碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在,在海水中主要以I-的形式存在,几种粒子之间有如图所示关系,根据图示转化关系推测下列说法不正确的是()A.可用淀粉KI试纸和食醋检验加碘盐中是否含有碘B.足量Cl2能使湿润的淀粉-KI试纸变白的原因可能是5Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HClC.由图示可知氧化性的强弱顺序为Cl2I2IO3-D.途径中若生成1 mol I2,反应中转移的电子数为10NA答案C解析碘盐中含有IO3-,在酸性条件下可被I-还原生成I2,淀粉KI试纸会变蓝,A正确;根据图示转化关系可知,试纸变白原因可能是5Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HCl,B正确;根据途径可知氧化性:Cl2I2,根据途径可知氧化性:IO3-I2,根据途径可知氧化性:Cl2IO3-,C错误;根据关系式:2IO3-I210e-可知,若生成1molI2,反应中转移的电子数为10NA,D正确。10.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下图所示。已知:2Fe2+Br22Fe3+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 molC.当通入2 mol Cl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2+2I-+2Cl22Fe3+I2+4Cl-D.原溶液中:n(Fe2+)n(I-)n(Br-)=213答案B解析根据已知反应,确定还原性由强到弱的顺序为I-Fe2+Br-,A项正确;通入Cl2后发生的反应依次为2I-+Cl2I2+2Cl-,2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-,2Br-+Cl2Br2+2Cl-,由此分析AB段发生反应,I-的物质的量为2mol;BC段发生反应,Fe2+为4mol;根据电荷守恒可知Br-为6mol,FeBr2为3mol,FeI2为1mol,B错误。原溶液中n(Fe2+)n(I-)n(Br-)=426=213,当通入2molCl2时,Cl2得电子的总物质的量为2mol2=4mol,则首先失电子的I-失去电子2mol1=2mol,则参加反应的Fe2+为2mol,还有2molFe2+剩余,Br-没有参加反应,C、D两项正确。二、非选择题(本题包括4小题,共40分)11.(9分)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(发生装置如图所示)。(1)制备实验开始时,先检查装置气密性,接下来的操作依次是(填序号)。A.往烧瓶中加入MnO2粉末B.加热C.往烧瓶中加入浓盐酸(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学提出下列实验方案:甲方案:与足量AgNO3溶液反应,称量生成的AgCl质量。乙方案:采用酸碱中和滴定法测定。继而进行下列判断和实验:判定甲方案不可行,理由是。进行乙方案实验:准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。a.量取试样20.00 mL,用0.100 0 molL-1NaOH标准溶液滴定,消耗22.00 mL,该次滴定测得试样中盐酸浓度为 molL-1;b.平行滴定后获得实验结果。答案(1)ACB(按序写出三项)(2)残余清液中,n(Cl-)n(H+)(或其他合理答案)0.110 0解析(1)注意加药品时先加入固体MnO2,再通过分液漏斗加入浓盐酸,最后才能加热。(2)根据反应的离子方程式:MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O,可以看出反应残余液中c(Cl-)c(H+),用甲方案测得的是c(Cl-),而不是c(H+)。根据c(盐酸)V(盐酸)=c(氢氧化钠)V(氢氧化钠),c(盐酸)=c(氢氧化钠)V(氢氧化钠)V(盐酸)=0.1100molL-1。12.(12分)化学实验有助于理解化学知识,形成化学理念,提高探究与创新能力,提升科学素养。(1)在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。某小组要从制取氯气后的混合物中回收MnO2并提取MnCl2晶体,需要多次用到的玻璃仪器是。(2)若用A装置收集Cl2,应该从(填“甲”或“乙”)端进气,还应将另一端通入中;不能用B装置收集Cl2的理由是。(3)工业上常用Cl2从海水中制备Br2,反应的离子方程式是。实验室模拟该实验,分离出Br2的操作是:取混合溶液于分液漏斗中,加入CCl4,振荡,静置分层,。(4)次氯酸盐有强氧化性,如NaClO可以氧化NH3制备高能燃料N2H4,反应的化学方程式是。现有14.9 g NaClO最多可以制备 mol N2H4。答案(1)玻璃棒(2)乙NaOH溶液B装置不能将饱和氯化钠溶液排到烧杯中(3)Cl2+2Br-2Cl-+Br2从分液漏斗下端放出有机层,从上端倒出水层(4)2NH3+NaClON2H4+NaCl+H2O0.2解析(1)回收MnO2并提取MnCl2晶体需要进行过滤、蒸发,多次使用玻璃棒。(2)氯气的密度大于空气的密度,要用向上排空气法收集,因此用A装置收集Cl2时,应从乙端进气并用NaOH溶液吸收多余的Cl2。(4)NaClO中氯元素为+1价,N2H4中氮元素为-2价,根据电子守恒将化学方程式配平即可。13.(10分)如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置:(1)要将C装置接入B和D之间,正确的接法是:ad。(2)实验开始时先点燃A处的酒精灯,打开旋塞K,让Cl2充满整个装置,再点燃D处的酒精灯。Cl2通过C装置后进入D,D装置内盛有碳粉,发生氧化还原反应,生成CO2和HCl(g),发生反应的化学方程式为。(3)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去酒精灯,由于余热的作用,A处仍有少量Cl2产生,此时B中的现象是,B的作用是。(4)用量筒取20 mL E中溶液,倒入已检查完好的分液漏斗中,然后再注入10 mL CCl4,盖好玻璃塞,振荡,静置于铁架台上,等分层后取上层液和下层液,分别装入烧杯中,呈黄绿色的是(填“上层液”或“下层液”),能使有色布条褪色的是(填“上层液”或“下层液”)。答案(1)cb(2)2Cl2+C+2H2O4HCl+CO2(3)瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上升贮存少量Cl2,避免残余Cl2污染环境(4)下层液上层液解析(1)若将C装置接入B和D之间,则其为洗气瓶,应“长进短出”。(2)根据生成物中含有HCl,可知有水蒸气参加反应,再根据电子守恒将化学方程式配平即可。(3)B装置为储气瓶,可贮存少量Cl2,避免残余Cl2污染环境。(4)没反应的Cl2被CCl4萃取,故下层液体呈黄绿色,上层液体为水层,具有漂白作用。14.(9分)海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计进行了以下实验:海带海带灰海带灰悬浊液含碘离子溶液单质碘含碘苯溶液含碘水溶液请填写下列空白:(1)步骤灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的仪器是(从下列仪器中选择所需的仪器,用字母填写在空白处)。A.烧杯B.坩埚C.表面皿D.泥三角E.酒精灯F.干燥器(2)步骤的实验操作名称是;步骤的目的是从含碘苯溶液中分离出碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是。(3)步骤反应的离子方程式是。(4)步骤中,某学生选择用苯来提取碘的理由是。(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:。答案(1)BDE(2)过滤蒸馏(3)2I-+MnO2+4H+Mn2+I2+2H2O(4)苯与水互不相溶;碘在苯中的溶解度比在水中的大(5)取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉溶液,观察是否出现蓝色,如果变蓝,说明还有单质碘,否则没有
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