[练案10]第10讲 富集在海水中的元素——氯 海水资源利用A组 基础必做题1．(2022·河北衡水高三检测)向下列溶液中通入氯气，现象和结论描述正确的是( B )A．品红溶液：红色褪去，加热该褪色溶液，仍无色；氯气具有漂白性B．紫色石蕊溶液：先变红，后褪色；氯气与水反应生成盐酸和次氯酸C．含酚酞的氢氧化钠溶液：红色褪去；氯气只作氧化剂D．硫化钠溶液：溶液变浑浊；氯气作还原剂[解析] A项，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，能使品红溶液褪色，且加热已褪色的溶液，溶液不会恢复原来的颜色，错误；B项，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸使紫色石蕊溶液变红，次氯酸具有漂白性，能使变红的石蕊溶液褪色，正确；C项，氯气和NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，其中，氯气既作氧化剂，又作还原剂，次氯酸钠的漂白性和溶液碱性的减弱均会使溶液的红色褪去，错误；D项，Cl2＋Na2S===2NaCl＋S↓，溶液变浑浊，氯气作氧化剂，错误。2．(2022·辽宁大连一模)某同学取等量“84”消毒液分别放入三支试管中，各加3滴紫色石蕊溶液，再立即分别加入如图所示的试剂。下列对实验现象的分析错误的是( D )实验现象溶液先变蓝色，一段时间后蓝色褪去溶液变蓝色后迅速褪色，无气体产生溶液变蓝色后迅速褪色，并产生大量气体A．实验①说明“84”消毒液呈碱性、有漂白性B．实验表明，c(HClO)越大越易使有色物质褪色C．ClO－与Cl－只有在酸性条件下才能反应D．实验③中ClO－先转化为HClO，再分解产生Cl2[解析] 实验①中加入石蕊的“84”消毒液变为蓝色，说明溶液呈碱性，一段时间后蓝色褪去说明具有漂白性，A正确；实验②③中加入不同浓度的硫酸产生次氯酸，分析实验现象发现加入硫酸的浓度越大，蓝色褪去的越快，说明c(HClO)越大越易使有色物质褪色，B正确；实验③加入硫酸后产生大量气体，而实验①中不产生气体，说明ClO－与Cl－只有在酸性条件下才能反应，C正确；实验③产生气体是因为ClO－与Cl－在酸性条件下能反应产生氯气，D错误。3．(2022·山东实验中学诊断)某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO3三种溶质，其物质的量均为1mol，向混合溶液中通入一定量的氯气。下列说法正确的是( B )A．将溶液蒸干最多可以得到4molNaClB．将溶液蒸干并灼烧，得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4C．向溶液中滴加KI淀粉溶液，溶液变蓝，则氯气一定过量D．若通入氯气的体积为11.2L(标准状况)，反应的离子方程式为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－[解析] 反应后溶液中溶质为NaCl、Na2SO4、HCl，因此溶液蒸干后最多得到2molNaCl，故A错误；还原性：SOeq\o\al(2－,3)＞I－＞Br－，当氯气把SOeq\o\al(2－,3)、I－全部氧化时，再将溶液蒸干后得到的固体为NaCl、NaBr、Na2SO4，故B正确；还原性SOeq\o\al(2－,3)＞I－＞Br－，当加入KI淀粉溶液，溶液变蓝，说明有I2产生，氯气不一定过量，故C错误；氯气先氧化Na2SO3，发生反应的化学方程式为Na2SO3＋Cl2＋H2O===Na2SO4＋2HCl，通入标准状况下的Cl211.2L时，消耗Na2SO3的物质的量为0.5mol，Na2SO3没有被完全氧化，因此I－没有被氧化，D错误。4．海洋是一座巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图，则下列说法正确的是( B )已知：MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等，应在氯化氢气流中加热。A．除去粗盐中的SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，①中加入试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸B．②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段C．③④⑤中溴元素均被氧化D．蒸馏法是技术最成熟也是最具发展前景的海水淡化方法[解析] A项题给试剂不能除去钡离子，加入药品的正确顺序可为BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，故A错误；B项第②步，氢氧化镁先与HCl反应生成氯化镁溶液，浓缩结晶得到MgCl2·6H2O，再在HCl气流中加热得到无水氯化镁，电解熔融氯化镁制取Mg，故B正确；C项第③步中溴离子被氧化为溴单质，第④步中Br2被还原为Br－，第⑤步中溴离子被氧化为溴单质，故C错误；D项从海水蒸馏可得蒸馏水，但消耗能源多，该技术不最具发展前景，故D错误。5．(2022·锦州模拟)某学习小组设计以下五个实验探究氯水的成分，请根据下表回答问题：实验序号实验方法实验现象结论①将氯水滴加到AgNO3溶液中生成白色沉淀②将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中③淀粉KI试纸变蓝色氯水中含有Cl2④将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中氯水中含有H＋⑤将SO2气体通入氯水中浅黄绿色逐渐消失(1)实验①得出的结论是__氯水中含有Cl－__。(2)指出实验②和实验④中的“实验现象”：②__溶液褪色__，④__有气泡冒出__。(3)实验③中“实验方法”的具体操作过程是__取一片淀粉KI试纸，置于表面皿或玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取氯水，滴在试纸上__。(4)实验⑤中的结论是__氯水中含有Cl2__，对应的化学反应方程式为__SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl__。[解析] (1)氯水中存在：Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO，可用AgNO3溶液检验Cl－的存在。(2)氯水中含有Cl2、HCl、HClO，中和反应和HClO的漂白性均可使含有酚酞的NaOH溶液褪色，HCl可以和Na2CO3反应生成CO2。(3)氯水中的Cl2能将KI中的I－氧化成I2，I2使淀粉变蓝色。(4)新制氯水中含有Cl2，能与SO2发生反应：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。6．(2022·山东泰安第一实验学校月考)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)(1)制备氯气选用的试剂为漂粉精固体和浓盐酸，则相关反应的化学方程式为__Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O__。(2)装置B中饱和食盐水的作用是__除去Cl2中的HCl__；同时装置B也是安全瓶，监测实验进行时装置C是否发生堵塞，请写出发生堵塞时装置B中的现象：__长颈漏斗中液面上升，形成水柱__。(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入__d__(填字母)。abcdⅠ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装置中缓缓通入一定量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为__橙黄__色，说明氯的非金属性强于溴。(5)打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡后静置。观察到的现象是__装置E中液体分为两层，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，反应的化学方程式为Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。(2)浓盐酸易挥发，反应制取的氯气中含有HCl，装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl；若装置C发生堵塞，装置B中的压强会增大，长颈漏斗中液面上升，形成水柱。(3)验证氯气是否具有漂白性，要对比验证干燥氯气和湿润氯气有无漂白性，因此Ⅰ处应为湿润的有色布条，Ⅱ处应为干燥剂，Ⅲ处应为干燥的有色布条，U形管中应用固体干燥剂，故d符合。(4)当向装置D中缓缓通入少量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为橙黄色，发生反应：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2。(5)打开活塞，将装置D中含Br2的少量溶液加入装置E中，发生反应：Br2＋2KI===2KBr＋I2，碘单质溶于苯，呈紫红色，振荡后静置，观察到的现象是装置E中液体分为两层，上层(苯层)为紫红色。B组 能力提升题7．下列说法正确的是( B )A．向久置的氯水中滴入石蕊溶液，溶液先变红后褪色B．欲除去Cl2中少量HCl气体，可将此混合气体通过盛饱和食盐水的洗气瓶C．过量的铁丝在Cl2中剧烈燃烧，反应生成FeCl2和FeCl3D．实验室用MnO2和浓盐酸加热法制Cl2时，若有14.6gHCl参加反应，则可制得3.55gCl2[解析] 久置氯水主要成分为盐酸，滴入紫色石蕊溶液，溶液变红，但不褪色，而新制氯水中滴入石蕊溶液，溶液先变红后褪色，A项错误；Cl2在饱和食盐水中溶解度很小，但HCl易溶，故可用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl杂质，B项正确；铁丝在Cl2中燃烧只能生成FeCl3，C项错误；根据MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))MnCl2＋2H2O＋Cl2↑可知，14.6gHCl参加反应，可生成7.1gCl2，且MnO2与稀盐酸不反应，D项错误。8．ClO2是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色气体(沸点11℃)，实验室制备纯净ClO2溶液的装置如图所示：已知下列反应：NaClO3＋HCl―→NaCl＋ClO2＋Cl2＋H2O；NaClO2＋HCl―→NaCl＋ClO2＋H2O；NaClO2＋Cl2―→NaCl＋ClO2(均未配平)。下列说法正确的是( C )A．a中通入的N2可用CO2或SO2代替B．b中NaClO2可用饱和食盐水代替C．c中广口瓶最好放在冰水浴中冷却D．d中吸收尾气后只生成一种溶质[解析] 根据实验装置和反应方程式可知，a中用盐酸和NaClO3反应制取ClO2，由于制取的ClO2中混有Cl2和HCl杂质，b装置可吸收Cl2和HCl，再用c中的蒸馏水吸收ClO2，获得纯净ClO2溶液，d中NaOH溶液进行尾处理。a中通入的N2可将a中产生的ClO2等气体吹出并进入后续装置继续实验，SO2具有还原性，可将ClO2、NaClO3等物质还原，A项错误；b中换成饱和食盐水只能吸收HCl，不能吸收Cl2，B项错误；根据题中信息可知c中广口瓶最好放在冰水浴中冷却，有利于吸收ClO2，C项正确；d中NaOH和ClO2发生歧化反应生成NaCl和NaClO3，产物至少两种，D项错误。9．用如图所示装置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反应，若通入适当比例的Cl2和NO2，即发生反应：Cl2＋2NO2＋4NaOH===2NaNO3＋2NaCl＋2H2O。下列叙述正确的是( C )A．实验室中用二氧化锰与3mol·L－1的盐酸共热制备氯气B．装置Ⅰ中盛放的试剂是浓硫酸，作用是干燥氯气C．装置Ⅲ的作用是便于控制通入NO2的量D．若制备的NO2中含有NO，应将混合气体通入水中以除去NO[解析] 实验室中用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气，而3mol·L－1的盐酸是稀盐酸，因此不能发生反应制取氯气，A错误；该实验不需要保证氯气是干燥的，所以装置Ⅰ中盛放的试剂是饱和NaCl溶液，作用是除去氯气中的杂质HCl气体，B错误；由于NO2气体不能在CCl4中溶解，气体通过装置Ⅲ，可根据导气管口气泡的多少，观察气体流速，因此其作用是便于控制通入NO2的量，C正确；若制备的NO2中含有NO，将混合气体通入水中，会发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，最后导致气体完全变质，D错误。10．(2022·山东枣庄期末，9)实验室中从海带里提取碘的部分流程如图所示，下列说法正确的是( C )A．步骤①灼烧海带需要用蒸发皿B．步骤③主要操作为分液C．步骤④在进行氧化操作时，加入的氧化剂可以是新制氯水、双氧水等D．步骤⑤可以加入酒精作萃取剂[解析] 灼烧海带应在坩埚中进行，故A错误；步骤③是从海带灰悬浊液中得到含I－的水溶液，该步骤通过过滤操作达到目的，故B错误；步