海水是一種化學(xué)成分復(fù)雜的混合溶液，包括水、溶解干水中的多種化學(xué)元素和氣體，以下是富集在海水中的元素專題提升訓(xùn)練，請練習(xí)。
一、選擇題1.美國宇航局鳳凰號火星登陸器的顯微、電子化學(xué)及傳導(dǎo)分析儀對兩份土壤樣本的分析發(fā)現(xiàn)，火星北極區(qū)表層土壤可能含有高氯酸鹽，可創(chuàng)造不利于任何潛在生命的惡劣環(huán)境。則下列說法錯誤的是()。
A.含有高氯酸鹽的土壤不利于生命存在與高氯酸鹽具有較強(qiáng)的氧化性有關(guān)
B.當(dāng)元素處于最高價態(tài)時一定具有強(qiáng)氧化性
C.可以考慮用加入亞鐵鹽等還原性物質(zhì)的方法改善這種土壤
D.一定條件下高氯酸鹽能與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣
解析 本題主要考查氧化還原反應(yīng)的相關(guān)知識。高氯酸鹽中氯元素顯+7價，由題給情境可知高氯酸鹽應(yīng)有強(qiáng)氧化性，能使蛋白質(zhì)變性，不利于生命存在，A正確;元素處于最高價態(tài)時未必具有強(qiáng)氧化性，如H3PO4，B錯誤;亞鐵鹽可還原高氯酸鹽生成氯化物，氯化物不具有強(qiáng)氧化性，C正確;高氯酸鹽中氯元素顯+7價，濃鹽酸中氯元素顯-1價，二者反應(yīng)可生成氯氣，D正確。
答案 B
.某同學(xué)用下列裝置制備并檢驗(yàn)Cl2的性質(zhì)
下列說法正確的是()
A.Ⅰ圖中：如果MnO2過量，濃鹽酸就可全部消耗
B.Ⅱ圖中：量筒中發(fā)生了加成反應(yīng)
C.Ⅲ圖中：生成藍(lán)色的煙
D.Ⅳ圖中：濕潤的有色布條能褪色，將硫酸溶液滴入燒杯中，至溶液顯酸性，結(jié)果有Cl2生成
解析A項(xiàng)濃鹽酸與MnO2反應(yīng)需要較濃的鹽酸才可反應(yīng)，因此鹽酸不會因MnO2過量而完全消耗;B項(xiàng)中Cl2與CH4發(fā)生了取代反應(yīng);C項(xiàng)生成CuCl2是棕黃色煙;D項(xiàng)Cl2被NaOH溶液吸收可生成NaCl、NaClO，當(dāng)加入稀H2SO4時，可發(fā)生歸中反應(yīng)生成Cl2。
答案D
3.在新制的氯水中存在下列平衡：Cl2+H2O??H++Cl-+HClO，若向氯水中加入少量Na2CO3粉末，溶液中發(fā)生的變化是()。
A.pH增大，HClO濃度減小
B.pH減小，HClO濃度增大
C.pH增大，HClO濃度增大
D.pH減小，HClO濃度減小
解析 加入少量Na2CO3粉末，會與其中的氫離子反應(yīng)，使平衡右移，HClO濃度增大，但因?yàn)闅潆x子發(fā)生反應(yīng)而濃度下降，pH增大。
答案 C
4.實(shí)驗(yàn)室既可用濃鹽酸與MnO2在加熱時反應(yīng)制備Cl2，也可用KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)制備Cl2，下列有關(guān)說法中不正確的是()。
A.由題目信息知：KMnO4的氧化性比MnO2的強(qiáng)
B.制備氯氣的整個實(shí)驗(yàn)過程中，只需要使用氧化劑與還原劑
C.用排氣法收集不需要利用其他試劑就能確定集氣瓶中已收集滿氣體
D.用足量MnO2與含有4 mol HCl的濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)，得到Cl2的物質(zhì)的量小于1 mol
解析 比較反應(yīng)的條件即可說明KMnO4的氧化性強(qiáng)于MnO2，A正確;因氯氣有毒，需要用堿溶液吸收尾氣，B錯誤;當(dāng)整個集氣瓶充滿黃綠色時表明已收集滿了，C正確;濃鹽酸變稀后不再與MnO2反應(yīng)，生成氯氣的物質(zhì)的量小于1 mol，D正確。
答案 B
5.滴加新制氯水后，下列各組離子可能大量存在的是()。
A.Fe3+、Al3+、Cl-、NO
B.K+、Na+、I-、SO
C.Ag+、Ca2+、NH、NO
D.Na+、Ba2+、CO、SO
解析 氯水中存在Cl2、HCl、HClO等微粒，B中I-能與Cl2發(fā)生反應(yīng)2I-+Cl2===I2+2Cl-，B錯誤;C中Ag+與Cl-發(fā)生反應(yīng)Ag++Cl-===AgCl，C錯誤;D中CO與H+反應(yīng)，CO+2H+===H2O+CO2，Ba2+與CO、SO也不共存，D錯誤。
答案 A
.如圖是一種檢驗(yàn)?zāi)硽怏w化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置，圖中B為開關(guān)。如先打開B，在A處通入干燥氯氣，C中紅色布條顏色無變化;當(dāng)關(guān)閉B并繼續(xù)通氣時，C處紅色布條顏色褪去。則D瓶中盛有的是()
A.濃H2SO4 B.飽和NaCl溶液
C.濃NaOH溶液 D.Ca(OH)2懸濁液
解析氯氣無漂白性，要使紅色布條褪色，必須讓氯氣變得濕潤，符合要求的只有答案B。
答案B
7.某興趣小組設(shè)計(jì)如圖裝置進(jìn)行氯氣與金屬鈉的反應(yīng)，先將鈉預(yù)熱，在鈉熔融成小球時，撤火，并通入氯氣即發(fā)生反應(yīng)，下列敘述中錯誤的是()
A.鈉在氯氣中燃燒產(chǎn)生黃色的火焰
B.反應(yīng)產(chǎn)生的大量白煙是氯化鈉固體
C.棉球①的作用是吸收過量氯氣防止產(chǎn)生污染
D.棉球②變藍(lán)色則證明氯氣已被堿液完全吸收
解析棉球②變藍(lán)則證明堿液已經(jīng)反應(yīng)完全，D項(xiàng)敘述錯誤。
答案D
二、非選擇題
8.2016年9月?lián)腥A網(wǎng)報(bào)道：遼寧省某一化學(xué)試劑廠，發(fā)生氯氣泄漏事故，泄漏出的氯氣迅速向周圍的居民區(qū)蔓延，所到之處草木枯黃、大片蔬菜被毀。請回答下列問題：
(1)如果你當(dāng)時在現(xiàn)場，你應(yīng)該往哪里撤離?(填山坡上或低洼處)________;
(2)如果你在該廠實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備撤離時，應(yīng)該準(zhǔn)備什么樣的簡易防毒面具避免吸入較多的氯氣?
________________________________________________________________________;
(3)如果你當(dāng)時在距離化工廠較近的居民家中，如何利用家中現(xiàn)成物質(zhì)來制作簡易防毒面具?
________________________________________________________________________;
(4)消防官兵趕到現(xiàn)場處理，他們先把泄漏的氯氣鋼瓶投入一盛有某物質(zhì)水溶液的水池中，該物質(zhì)是________________________________________________________________________;
(5)對彌漫在空氣中沒有散去的氯氣，消防隊(duì)員噴灑了一種揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)的水溶液進(jìn)行處理，該化學(xué)物質(zhì)是________。
解析 性質(zhì)決定處理方案(Cl2)比(空氣)大山坡上
答案 (1)山坡上
(2)用蘸有稀碳酸鈉溶液的濕毛巾捂住口鼻
(3)用蘸有稀碳酸鈉溶液、小蘇打溶液或肥皂水的濕毛巾捂住口鼻
(4)NaOH (5)NH3H2O
.A～G各物質(zhì)間的關(guān)系如圖，其中B、D為氣態(tài)單質(zhì)。
請回答下列問題。
(1)物質(zhì)C和E的名稱分別為________、________;
(2)可選用不同的A進(jìn)行反應(yīng)①，若能在常溫下進(jìn)行，其化學(xué)方程式為_________________;若只能在加熱情況下進(jìn)行，則反應(yīng)物A應(yīng)為________;
(3)MnO2在反應(yīng)①和反應(yīng)②中的作用分別是________、________;
(4)新配制的F溶液應(yīng)加入________以防止其轉(zhuǎn)化為G。檢驗(yàn)G溶液中陽離子的常用試劑是________，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為______________________。
解析 解答本題注意以下兩點(diǎn)：
(1)MnO2常用作催化劑和制Cl2的氧化劑。
(2)Fe為變價金屬，F(xiàn)e2+易被氧化。
答案(1)濃鹽酸 四氧化三鐵
(2)2H2O22H2O+O2 KClO3
(3)催化劑 氧化劑
(4)鐵屑 KSCN溶液 溶液呈紅色
10.某校課外小組的學(xué)生，利用排飽和食鹽水的方法收集了一平底燒瓶的氯氣，同時制備了一平底燒瓶的飽和氯水，探究完成以下性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。請按照要求完成下列問題：
(1)按如圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，U形管內(nèi)盛有有色墨水，A、B兩端液面相平，平底燒瓶盛滿氯氣。通過分液漏斗向圓底燒瓶中滴加少量氫氧化鈉溶液，觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
請簡單解釋原因________________________________________________。
(2)如圖所示，平底燒瓶盛滿飽和氯水，當(dāng)日光照射到盛有飽和氯水的裝置時，可觀察到平底燒瓶內(nèi)有氣泡產(chǎn)生，放置一段時間后溶液顏色變淺，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是________________________________________________________________________;
當(dāng)氯水中不再產(chǎn)生氣泡時，某學(xué)生欲檢驗(yàn)該反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體，該同學(xué)可采取的合理操作是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析 (1)Cl2是黃綠色氣體，Cl2與少量氫氧化鈉溶液反應(yīng)，消耗部分Cl2，氣體顏色變淺，同時平底燒瓶中氣體壓強(qiáng)減小。(2)次氯酸見光分解，產(chǎn)生HCl和氧氣，平衡反應(yīng)Cl2+H2O===HCl+HClO右移，氯氣與水反應(yīng)又會產(chǎn)生次氯酸，導(dǎo)致氯水中氯氣分子減少。使用帶火星的木條檢驗(yàn)氧氣。
答案 (1)平底燒瓶內(nèi)氣體的顏色變淺 U形管A端水位上升，B端水位下降 Cl2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，導(dǎo)致氣體顏色變淺，同時平底燒瓶中氣體壓強(qiáng)減小，U形管A端水位上升，B端水位下降 (2)氯水中含有次氯酸，次氯酸見光易分解，產(chǎn)生鹽酸和氧氣，又會有一部分氯氣與水反應(yīng)產(chǎn)生次氯酸，次氯酸見光再分解，產(chǎn)生鹽酸和氧氣。氯水中氯氣分子減少，導(dǎo)致溶液顏色變淺 將平底燒瓶蓋上玻璃片，取出正放置在桌面上，移去玻璃片，將帶火星的木條，插入平底燒瓶的瓶口，木條復(fù)燃
1.氯氣在298 K、100 kPa時，在1 L水中可溶解0.09 mol，實(shí)驗(yàn)測得溶于水的Cl2約有三分之一與水反應(yīng)。請回答下列問題：
(1)該反應(yīng)的離子方程式為__________;
(2)估算該反應(yīng)的平衡常數(shù)__________(列式計(jì)算);
(3)在上述平衡體系中加入少量NaOH固體，平衡將向__________移動;
(4)如果增大氯氣的壓強(qiáng)，氯氣在水中的溶解度將_______(填增大減小或不變)，平衡將向________移動。
解析(1)氯氣與水反應(yīng)的離子方程式為：Cl2+H2O??HClO+H++Cl-。
(2)由Cl2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式可得三個階段各物質(zhì)的濃度(molL-1)：
Cl2 +H2O?? HClO + HCl
起始 0.09 0 0
反應(yīng) 0.030.03 0.03
平衡 0.060.03 0.03
K===0.015。
(3)在上述平衡體系中加入少量NaOH固體，溶液中的氫離子與氫氧根離子反應(yīng)，氫離子濃度減小，使平衡將向正反應(yīng)方向移動。
(4)如果增大氯氣的壓強(qiáng)，氯氣在水中的溶解度將增大，平衡將向正反應(yīng)方向移動。
答案(1)Cl2+H2O??HClO+H++Cl-
(2)K=0.015 molL-1 (3)正反應(yīng)方向
(4)增大 正反應(yīng)方向
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