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第11讲氯气卤素一、单项选择题1.下列各个反应可以应用于工业生产的是()A.钠在氯气中燃烧生产食盐B.二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气C.氯气与消石灰反应生产漂白粉D.氢气和氯气混合见光爆炸制氯化氢再生产盐酸2.下列指定反应的离子方程式正确的是()A.Cl2与H2O的反应:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-B.用KIO3氧化酸性溶液中的KI:5I-+I-+3H2O3I2+6OH-C.氯气与碘化钾溶液反应:I-+Cl2Cl-+I2D.用MnO2和浓盐酸反应制Cl2:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O3.(2018·福建长汀模拟)下列关于氯气的描述正确的是()A.氯气的液态形式可称为氯水或液氯B.红热的铜丝在氯气中燃烧,生成蓝色氯化铜固体C.有氯气参加的反应不能在溶液中进行D.氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,瓶口出现白雾4.氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出各自的性质。下列实验现象与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是()A.使红色布条褪色(HCl)B.氯水呈黄绿色(Cl2)C.将NaHCO3固体加入新制氯水,有无色气泡(H+)D.滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl-)5.(2018·厦门思明模拟)如下图所示实验装置,烧瓶内充满氯气,底部有一层细沙(不参与反应),玻璃导管下口b处塞有一小块钠。从a口伸入一根细铁丝把钠块捅下去,再用滴管从a口滴下几滴水,恰好落在钠块上,立即剧烈反应。下列对此实验的说法不正确的是()A.氯气可用向上排空气法收集B.玻璃导管只起到加入钠和水的作用C.反应中,烧瓶内产生大量白雾D.烧瓶中Cl2参与了多个化学反应6.(2018·河北模拟)某学习小组选用如下图所示装置制备Cl2、验证氯水的漂白性、Cl2的氧化性并进行收集(夹持装置略去)。下列说法正确的是()A.用KMnO4和浓盐酸制备Cl2时,①可代替②B.③中通入Cl2使品红溶液褪色后,加热可恢复红色C.④中加入KI溶液和CCl4,可验证Cl2的氧化性D.⑤用于Cl2收集时,a为进气口7.工业上制备相关物质涉及的反应原理及部分流程较为合理的是()A.制取镁:海水Mg(OH)2MgOMgB.制碘:海带海带灰I2(aq)I2C.制溴:浓缩海水Br2HBr(aq)Br2D.制漂白粉:浓盐酸Cl2漂白粉8.(2018·河南洛阳三模)利用海水制取氯气、烧碱、溴及镁等工艺示意图如下:下列说法正确的是()A.“精制食盐水”时药品使用顺序为Na2CO3(aq)、NaOH(aq)、BaCl2(aq)及盐酸B.使用离子隔膜电解槽电解饱和食盐水时,其中的“隔膜”是“阳离子交换膜”C.工业上“母液1”氧化得到“含Br2溶液”后可直接用CCl4萃取,然后蒸馏得粗溴D.“母液2”需经过加石灰乳生成沉淀Mg(OH)2、过滤、盐酸溶解,然后直接电解得到镁9.下列叙述正确的是()A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封B.能使润湿的淀粉-KI试纸变蓝色的物质一定是Cl2C.向某溶液中加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-D.向某溶液中加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+10.实验室用下列装置从NaBr溶液中制备单质溴,合理的是()A.用装置甲制取氯气B.用装置乙氧化溴离子C.用装置丙分离出溴的CCl4溶液D.用装置丁获得单质溴二、非选择题11.(2019·各地模拟试题汇集)判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)氯化铵、次氯酸都属于强电解质()(2)将SO2和Cl2同时通入BaCl2溶液中,产生白色沉淀()(3)漂白粉在空气中久置变质是因为其中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3()(4)实验室制取氯气时,为了防止环境污染,多余的氯气用氢氧化钙溶液吸收()(5)检验HCl气体中是否混有Cl2的方法是将气体通入硝酸银溶液()(6)工业上将Cl2通入石灰乳中制漂白粉:Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O()(7)用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2()12.(2016·全国Ⅰ卷)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:(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)。13.(2018·河北承德期末)消毒剂在生产、生活中有重要的作用,常见的含氯消毒剂有NaClO2、NaClO、ClO2和Cl2。(1)NaClO2所含的化学键类型有。(2)消毒剂投入水中,一段时间后与氨结合得到一种结合性氯胺(NH2Cl)。NH2Cl在中性或酸性条件下也是一种强杀菌消毒剂,常用于城市自来水消毒。其理由是(用化学方程式表示)。(3)“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。上述四种含氯消毒剂中消毒能力最强的是。(4)自来水厂用ClO2处理后的水中,要求ClO2的浓度在0.1~0.8mg·L-1之间。用碘量法检测ClO2处理后的自来水中ClO2浓度的实验步骤如下:步骤Ⅰ.取一定体积的水样,加入足量碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液。步骤Ⅱ.用Na2S2O3溶液滴定步骤Ⅰ中所得的溶液。已知:a.操作时,不同pH环境中粒子种类如下表所示。pH27粒子种类Cl-Cl-b.2S2-+I2S4-+2I-。①步骤Ⅱ中反应结束时溶液呈(填“蓝色”或“无色”)②若水样的体积为1.0L,在步骤Ⅱ中消耗10mL1.0×10-3mol·L-1Na2S2O3溶液,则该水样中c(ClO2)=mg·L-1。14.(2018·广东华师附中)ClO2是一种优良的消毒剂,常将其制成NaClO2固体,以便运输和贮存,过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如下图所示。已知:①NaCl3+H2O2+H2SO42ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O,2ClO2+H2O2+2NaOH2NaClO2+O2↑+2H2O;②Cl2熔点-59℃、沸点11℃,浓度过高时易发生分解;③H2O2沸点150℃。(1)仪器B的作用是,仪器A的作用是,冰水浴冷却的目的是(写两条)。(2)该装置不完善之处是。(3)空气流速过快或过慢,均降低NaClO2产率,试解释其原因:。(4)Cl-存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸,ClO2的生成速率大大提高,并产生微量氯气。该过程可能经两步完成,请将其补充完整:①(用离子方程式表示),②H2O2+Cl22Cl-+O2+2H+。(5)NaClO2纯度测定:①准确称取所得NaClO2样品10.00g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(Cl-的还原产物为Cl-),将所得混合液配成250mL待测溶液;②取25.00mL待测液,用2.000mol·L-1Na2S2O3标准液滴定(I2+2S2-2I-+S4-),以淀粉溶液作指示剂,达到滴定终点时的现象为,重复滴定3次,测得Na2S2O3标准液平均用量为20.00mL。则该样品中NaClO2的质量分数为。第11讲氯气卤素1.C解析A项,生产成本太高,工业上主要是利用海水制盐或开采氯化钠盐矿生产食盐;B项,是实验室制取氯气的原理,工业上可电解饱和食盐水制取氯气;D项,氢气和氯气混合后见光会爆炸,所以工业上采用H2在Cl2中燃烧的方法制氯化氢,再将氯化氢溶于水生产盐酸。2.D解析次氯酸是弱酸,应该写分子式,A错误;酸性溶液中不可能生成OH-,B错误;氯气与碘化钾溶液反应:2I-+Cl22Cl-+I2,C错误。3.D解析氯水为氯气的水溶液,故A错误;氯化铜固体为棕黄色,故B错误;氯气与氢氧化钠溶液反应在溶液中进行,故C错误;氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,所以瓶口出现的“白雾”是盐酸小液滴,故D正确。4.A解析次氯酸具有漂白性,使有色布条褪色的物质是次氯酸,A错误。5.B解析氯气的密度比空气大,故可用向上排空气法收集,故A正确;玻璃导管可以平衡烧瓶内外压强,故B错误;钠与水反应生成NaOH和H2,且反应放出大量的热,有HCl生成,则烧瓶内产生大量白雾,故C正确;氯气可以与钠反应、与氢氧化钠反应、与氢气反应,涉及多个反应,故D正确。6.C解析A项,气体发生装置的选择要根据药品的状态和是否加热,①装置带有隔板,但高锰酸钾颗粒较小,无法实现液体与固体的分离;B项,③中的品红溶液通入Cl2后,因有HClO生成,可使品红溶液褪色,但加热后不恢复红色;C项,Cl2+2KII2+2KCl,I2在CCl4中的溶解度较大,且CCl4的密度比水大,下层溶液呈紫色,可验证Cl2的氧化性;D项,Cl2的密度比空气大,应用向上排空气法收集,故⑤装置应从b口进气。7.C解析制备金属镁,需要电解熔融的氯化镁,而不是电解氧化镁,A错误;碘与裂化汽油发生加成反应,B错误;C正确;工业制氯气是用电解饱和食盐水等法,二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气是实验室制法,D错误。8.B解析“精制食盐水”时需要用碳酸钠除去过量的钡离子,所以Na2CO3(aq)必须在BaCl2(aq)之后加,故A错误;为防止氢氧化钠与氯化钠溶液混合、NaOH与Cl2反应,使用离子隔膜电解槽电解饱和食盐水时,其中的“隔膜”是“阳离子交换膜”,故B正确;工业上“母液1”氧化得到“含Br2溶液”后,需要用二氧化硫等吸收溴,对溴进行富集,再用氧化剂把溴离子氧化为溴单质,故C错误;电解熔融的氯化镁生成金属镁,故D错误。9.A解析A正确;只要能把碘化钾氧化成碘单质的物质都能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,B不正确;碘单质在四氯化碳中显紫色,加入四氯化碳,四氯化碳层显紫色证明原溶液中存在碘单质而不是I-,C不正确;加入氯化钡溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀可能是氯化银或硫酸钡,原溶液中可能存在Ag+、S-、S-等,D不正确。10.C解析制氯气需要浓盐酸,A错误;氯气与溴化钠反应,导气管应该“长进短出”,B错误;温度计水银球应在蒸馏烧瓶支管口处,且冷凝水应该“下进上出”,D错误。11.(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×解析(1)氯化铵属于强电解质,次氯酸为弱酸,属于弱电解质。(2)将SO2和Cl2同时通入BaCl2溶液中,产生白色沉淀,发生了氧化还原反应,白色沉淀是硫酸钡。(3)漂白粉在空气中久置变质是因为发生Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO、2HClO2HCl+O2↑。(4)由于氢氧化钙微溶于水,实验室制取氯气时,为了防止环境污染,多余的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收。(5)HCl和Cl2通入硝酸银溶液都能反应生成AgCl沉淀,所以不能用硝酸银溶液检验HCl气体中是否混有Cl2。(6)石灰乳在离子方程式中不能拆。(7)Br2(g)和NO2都具有氧化性,都能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,所以不能用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2。12.(1)+3(2)2NaClO3+SO2+H2SO42NaHSO4+2ClO2(3)NaOH溶液Na2CO3溶液Cl-(或NaClO2)(4)∶1O2(5)1.57g解析(3)粗盐水中混有Mg2+和Ca2+,用过量NaOH溶液除去Mg2+,用过量Na2CO3溶液除去Ca2+,过滤后加盐酸除去过量的NaOH和Na2CO3;由流程图可知“电解”的反应物有ClO2和NaCl溶液,生成物有Cl2和NaClO2,根据氧化还原反应的规律可知Cl2为氧化产物,NaClO2为还原产物,即阴极产物为Cl-或NaClO2。(4)由流程图可知“尾气吸收