卤族元素、海水资源的综合利用、环境保护与绿色化学 突破训练（六）.doc

卤族元素、海水资源的综合利用、环境保护与绿色化学 ‎ 突破训练（六）‎ ‎1．下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是(　　)‎ A．用装置甲灼烧碎海带 B．用装置乙过滤海带灰的浸泡液 C．用装置丙制备用于氧化浸泡液中I－的Cl2‎ D．用装置丁吸收氧化浸泡液中I－后的Cl2尾气 解析：选B　A项，灼烧碎海带应在坩埚中进行，不能用烧杯，装置甲不能达到实验目的；B项，用装置乙过滤海带灰浸泡液能达到实验目的；C项，用浓盐酸和MnO2制取氯气需要加热，装置丙不能达到实验目的；D项，吸收Cl2应用NaOH溶液，装置丁不能达到实验目的。‎ ‎2．在玻璃中加入溴化银(AgBr)和CuO可制得变色镜片，其中所含物质及变色原理如图所示，下列说法不正确的是(　　)‎ A．溴化银应避光保存 B．变色镜片可反复变色 C．变色镜片颜色变深的过程发生了化合反应 D．变色镜片中的氧化铜在变色过程中质量不变 解析：选C　根据题图知，溴化银见光易分解，所以AgBr应该避光保存，A正确；根据题图知，在强光照射条件下，溴化银分解生成Ag和溴，在暗光下，二者反应生成AgBr，所以变色镜片可反复变色，B正确；AgBr分解生成Ag和溴是分解反应，Ag和溴在催化剂条件下反应生成AgBr是化合反应，C错误；催化剂在反应中只改变反应速率，但本身质量不变，CuO是催化剂，所以变色镜片中的CuO在变色过程中质量不变，D正确。‎ ‎3．某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是(　　)‎ A．E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强 B．F处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强 C．E处发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2‎ D．G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为 ‎2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O 解析：选B　E处发生反应Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，则E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强，A、C正确；F处可能发生反应Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，也可能发生反应Br2＋2I－===2Br－＋I2，F处棉花球变蓝色只能说明有碘单质生成，由于氯气的干扰，所以不能说明Br2的氧化性比I2强，B错误；G为尾气处理装置，装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O，D正确。‎ ‎4．海水综合利用要符合可持续发展的原则，其联合工业体系(部分)如图所示，下列说法不正确的是(　　)‎ A．①中可采用蒸馏法 B．②中将MgCl2溶液蒸干即可得到无水MgCl2‎ C．③中提溴涉及到氧化还原反应 D．④中的产品可生产盐酸、漂白液等 解析：选B　利用蒸馏原理可从海水中提取淡水，A正确；从海水中得到氯化镁后，Mg2＋水解生成氢氧化镁和氯化氢，将MgCl2溶液蒸干促进Mg2＋水解，得到氢氧化镁，不能得到无水MgCl2，B错误；将苦卤浓缩通入过量氯气，Br－被氧化，生成单质溴，继而通入空气和水蒸气，将溴吹入吸收塔，使溴蒸气和吸收剂二氧化硫反应转化成氢溴酸以富集溴，然后再用氯气将其氧化得到单质溴，反应过程中涉及氧化还原反应，C正确；电解氯化钠溶液，得到氢氧化钠、氢气和氯气，利用制得的氯气可以生产盐酸和漂白液，D正确。‎ ‎5．为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．①中反应的离子方程式：2I－＋H2O2===I2＋2OH－‎ B．②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出 C．③中得到的上层溶液中含有I－‎ D．操作Z的名称是加热 解析：选C　海带浸取液中加入过氧化氢和稀硫酸得到含碘单质的水溶液，加入萃取剂四氯化碳振荡、静置、分液得到含碘单质的四氯化碳溶液，加入NaOH溶液振荡、静置、分层，上层溶液的溶质为NaI和NaIO，再加入稀硫酸酸化发生氧化还原反应生成碘单质的悬浊液，通过操作Z(过滤)得到碘单质；反应为酸性环境，①中反应的离子方程式：2I－＋2H＋＋H2O2===I2＋2H2O，A错误；四氯化碳比水的密度大在下层，②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口放出，B错误；③中I2与NaOH溶液发生反应I2＋2OH－===IO－＋I－＋H2O，得到的上层溶液中含有IO－、I－，C正确；操作Z的名称是过滤，D错误。‎ ‎6．某同学设计完成了以下两个实验：‎ ‎①向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色(生成了HIO3)。‎ ‎②向盛有KBr溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成红棕色。继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层的颜色没有变化。‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．实验①生成HIO3时发生的反应为I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl B．实验②中当CCl4层变成红棕色时可通过分液的方法获得Br2的CCl4溶液 C．由上述实验得出Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱的顺序是Cl2＞Br2＞I2‎ D．由上述实验得出Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是HBrO3＞Cl2＞HIO3‎ 解析：选C　由实验①继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色(生成了HIO3)可知，氯气可氧化碘单质，发生的反应为I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl，故A正确；由实验②向盛有KBr溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成红棕色可知，溴易溶于CCl4，则可通过分液的方法获得Br2的CCl4溶液，故B正确；根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，由实验①可知氧化性：Cl2＞I2，由实验②可知氧化性：Cl2＞Br2，不能比较Br2、I2的氧化性强弱，故C错误；由实验①、②可知，氧化性由强到弱的顺序是HBrO3＞Cl2＞HIO3，故D正确。‎ ‎7.已知:将Cl2通入适量NaOH溶液,产物中可能有NaCl、NaClO、NaClO3,且的值仅与温度高低有关,当n(NaOH)=6a mol时,下列有关说法正确的是 (　　)‎ A.改变温度,反应中转移电子的物质的量n的范围:3a mol≤n≤5a mol B.改变温度,产物中NaCl的最小理论产量为4a mol C.参加反应的氯气的物质的量为6a mol D.某温度下,若反应后=6,则溶液中=‎ ‎[解析] A项,氧化产物只有NaClO3时,转移电子最多,根据电子转移守恒n(NaCl)=5n(NaClO3),由钠离子守恒:n(NaCl)+n(NaClO3)=n(NaOH),故 n(NaClO3)=n(NaOH)=a mol,转移电子的物质的量最多为a mol×5=5a mol,氧化产物只有NaClO时,转移电子最少,根据电子转移守恒n(NaCl)=n(NaClO),由钠离子守恒n(NaCl)+n(NaClO)=n(NaOH),故n(NaClO)=n(NaOH)=3a mol,转移电子的物质的量最少为3a mol×1=3a mol,故反应中转移电子的物质的量n的范围为3a mol≤n≤5a mol,故A正确;B项,反应中还原产物只有NaCl,反应中转移电子最少时生成NaCl最少,根据电子转移守恒n(NaCl)=n(NaClO),由钠离子守恒:n(NaCl)+n(NaClO)=n(NaOH),故n(NaCl)=n(NaOH)=3a mol,故B错误;C项,由Cl原子守恒可知,2n(Cl2)=n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3),由钠离子守恒可知n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3)=n(NaOH),故参加反应的氯气的物质的量=n(NaOH)=3a mol,故C错误;D项,令n(ClO-)=1 mol,反应后=6,则n(Cl-)=6 mol,根据电子转移守恒有5×n(Cl)+1×n(ClO-)=1×n(Cl-),即5×n(Cl)+1×1 mol=1×6 mol,解得n(Cl)=1 mol,则溶液中=6,故D错误。‎ ‎8．“绿色化学”实验已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是(　　)‎ ‎①实验室中收集氨气采用图甲所示装置 ‎②实验室中做氯气与钠反应实验时采用图乙所示装置 ‎③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸反应生成铵盐的实验 ‎④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应 A．②③④ B．①②③‎ C．①②④ D．①③④‎ 解析：因为氨气的密度比空气小，实验室用向下排空气法收集氨气，氨气溶于水呈弱碱性，可以使滴有酚酞的水溶液变红，①符合“绿色化学”；氯气有毒，与钠反应后，多余的氯气被碱液吸收，②符合“绿色化学”；铜与稀硝酸反应生成的一氧化氮有毒，一氧化氮可以用气球收集，④符合“绿色化学”；浓盐酸和浓氨水都易挥发，③不符合“绿色化学”。‎ ‎9．“绿色化学”又称环境无公害化学。下列叙述符合“绿色化学”原则的是(　　)‎ A．绿色化学的核心是利用化学原理对工业生产造成的环境污染进行治理 B．大量用纯液态有机物代替水作溶剂 C．研制新型杀虫剂，使它只对目标昆虫有毒杀作用而对其他昆虫无害 D．工业上用废铜制取胆矾CuSO4·5H2O：2Cu＋O2＋2H2SO4(稀)＋8H2O2CuSO4·5H2O 解析：“绿色化学”要求从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，不产生废弃物，原子利用率为100%，A项错；纯液态有机溶剂一般有毒，代替水作溶剂，会加剧环境污染，B项错。‎ ‎10．下表中解决相对应的环境问题所采取的措施不科学的是(　　)‎ 环境问题 措施 A 臭氧空洞 限制氟氯烃类物质的生产量和消耗量 B 酸雨 改变能源结构，减少二氧化硫和氮氧化物的排放量 C 白色污染 回收利用废旧塑料，开发可降解塑料 D 水体富营养化 禁止使用含磷洗衣粉及施用氮肥 解析：氟氯烃是造成臭氧空洞的主要原因；减少二氧化硫、氮氧化物的排放有利于控制酸雨的产生；对废旧塑料回收利用及开发可降解塑料制品均有利于减少白色污染；禁止施用氮肥不符合农业现状，故D项不科学。‎ ‎11．工业以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如图：‎ 某课外小组在实验室模拟上述过程设计以下装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护，夹持装置已略去)：‎ ‎(1)实验开始时，A装置中不通热空气，先通入a气体的目的是(用离子方程式表示)________________________________________________________________________。‎ ‎(2)A装置中通入a气体一段时间后，停止通入，改通热空气，通入热空气的目的是_________________________________________________。‎ ‎(3)反应过程中，B装置中Br2与SO2反应的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)C装置的作用是_________________________________________________________。‎ ‎(5)该小组同学向反应后B装置的溶液中通入氯气，充分反应得到混合液。‎ ‎①一位同学根据溴的沸点是59 ℃，提出采用________方法从该混合液中分离出溴单质。‎ ‎②另一位同学向该混合液中加入四氯化碳，充分振荡、静置后放出下层液体，这种方法是________。‎ ‎(6)某同学提出证明反应后B装置的溶液中含有溴离子的实验方案是：取出少量溶液，先加入过量新制氯水，再加入KI淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色。‎ 该方案是否合理并简述理由：___________________________________________。‎ 解析：(1)欲使溴离子变成溴单质，则通入的a气体能和溴离子发生反应生成溴单质，氯气能和溴离子发生置换反应生成溴单质，离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。‎ ‎(2)溴易挥发，升高温度促进其挥发，所以通入热空气的目的是吹出Br2。‎ ‎(3)溴有强氧化性，能和二氧化硫在水中发生氧化还原反应，反应的化学方程式为SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。‎ ‎(4)氯气不可能完全反应，氯气和溴离子反应生成溴单质，未反应的二氧化硫、氯气和溴都有毒，不能直接排空，且这几种物质都能和碱反应，所以C装置是尾气处理装置，即C的作用是吸收未反应的Cl2、Br2和SO2。‎ ‎(5)①根据溴的沸点是59 ℃，采用蒸馏方法从该混合液中分离出溴单质，②向该混合液中加入四氯化碳，充分振荡、静置后放出下层液体，这种方法是萃取分液。‎ ‎(6)加入过量新制氯水，再加入KI淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色的方法不合理，因过量的氯水也能氧化碘离子生成单质碘，单质碘遇到淀粉变蓝色。‎ 答案：(1)Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2‎ ‎(2)将溴从蒸馏烧瓶A中吹出 ‎(3)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr ‎(4)吸收未反应完的Cl2、Br2、SO2等有毒气体，防止污染空气 ‎(5)①蒸馏　②萃取分液 ‎(6)不合理，氯水可能过量 ‎12．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：5SO＋2IO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O。‎ 某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I－、IO中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IO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。‎ 解析：(1)该反应为Na2SO3、I2的氧化还原反应，离子方程式为SO＋I2＋H2O===SO＋2I－＋2H＋。含碘废液中碘以I－、I2的形式存在，将废液中的I2还原为I－的目的是使CCl4中碘进入水层。(2)CCl4不溶于水，因此可以通过分液的方法使其与水分离。(3)实验控制在较低温度下进行，是为了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)。锥形瓶中溶液的作用是吸收过量的Cl2，故锥形瓶中盛放的溶液为NaOH溶液。(4)检验I－，可以利用I－的还原性，先加入淀粉溶液，再加盐酸酸化，最后滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，则说明废水中含有I－，若溶液不变蓝，则说明废水中不含有I－；检验IO，可以利用IO的氧化性，先加入淀粉溶液，再加盐酸酸化，最后滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，则说明废水中含有IO，若溶液不变蓝，则说明废水中不含有IO。‎ 答案：(1)SO＋I2＋H2O===2I－＋SO＋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1～2 mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加FeCl3‎ 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－；另从水层取少量溶液，加入1～2 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IO，若溶液不变蓝，说明废水中不含有IO ‎13.如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持装置已略去)。‎ ‎(1)制备氯气选用的药品为漂粉精固体和浓盐酸,相关的化学反应方程式为  。 ‎ ‎(2)装置B中饱和食盐水的作用是　 ; ‎ 同时装置B也起到安全瓶的作用,可以监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象:  　。 ‎ ‎(3)装置C用于验证氯气是否具有漂白性,为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入　　　　。 ‎ a b ‎ c d Ⅰ 干燥的有色布条 干燥的有色布条 湿润的有色布条 湿润的有色布条 Ⅱ 碱石灰 硅胶 浓硫酸 无水氯化钙 Ⅲ 湿润的有色布条 湿润的有色布条 干燥的有色布条 干燥的有色布条 ‎(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入一定量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为　　　　色,说明氯的非金属性大于溴。 ‎ ‎(5)打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡。观察到的现象是  　。 ‎ ‎【答案】(1)Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2↑+2H2O ‎(2)除去Cl2中的HCl　B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱 ‎(3)d ‎(4)橙红 ‎(5)E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色 ‎[解析] (1)次氯酸钙与浓盐酸反应生成氯化钙、氯气与水,反应方程式为Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2↑+2H2O。‎ ‎(2)盐酸易挥发,反应制取的氯气中含有氯化氢,装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl; 装置B亦是安全瓶,可以监测实验进行时C中是否发生堵塞,发生堵塞时B中的压强增大,B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱。‎ ‎(3)装置C用于验证氯气是否具有漂白性,验证氯气是否具有漂白性,要验证干燥氯气无漂白性,湿润的有色布条中,氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,Ⅰ中应为湿润的有色布条,Ⅱ中应为干燥剂,Ⅲ中应为干燥的有色布条,U形管中应用固体干燥剂,所以选d。‎ ‎(4)当向D中缓缓通入少量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为橙红色,说明氯气和溴化钠反应生成溴单质。‎ ‎(5)打开活塞,将装置D中含溴单质的少量溶液加入含碘化钾和苯的装置E中,反应生成的碘单质溶于苯呈紫红色,振荡,观察到的现象是E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色。‎