海水是一種化學成分復雜的混合溶液，包括水、溶解干水中的多種化學元素和氣體，以下是富集在海水中的元素專題提升訓練，請練習。
一、選擇題1.美國宇航局鳳凰號火星登陸器的顯微、電子化學及傳導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的氧化性有關
B.當元素處于最高價態(tài)時一定具有強氧化性
C.可以考慮用加入亞鐵鹽等還原性物質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生成氯氣
解析 本題主要考查氧化還原反應的相關知識。高氯酸鹽中氯元素顯+7價，由題給情境可知高氯酸鹽應有強氧化性，能使蛋白質變性，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，二者反應可生成氯氣，D正確。
答案 B
.某同學用下列裝置制備并檢驗Cl2的性質
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
C.Ⅲ圖中：生成藍色的煙
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，結果有Cl2生成
解析A項濃鹽酸與MnO2反應需要較濃的鹽酸才可反應，因此鹽酸不會因MnO2過量而完全消耗;B項中Cl2與CH4發(fā)生了取代反應;C項生成CuCl2是棕黃色煙;D項Cl2被NaOH溶液吸收可生成NaCl、NaClO，當加入稀H2SO4時，可發(fā)生歸中反應生成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，使平衡右移，HClO濃度增大，但因為氫離子發(fā)生反應而濃度下降，pH增大。
答案 C
4.實驗室既可用濃鹽酸與MnO2在加熱時反應制備Cl2，也可用KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應制備Cl2，下列有關說法中不正確的是()。
A.由題目信息知：KMnO4的氧化性比MnO2的強
B.制備氯氣的整個實驗過程中，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，得到Cl2的物質的量小于1 mol
解析 比較反應的條件即可說明KMnO4的氧化性強于MnO2，A正確;因氯氣有毒，需要用堿溶液吸收尾氣，B錯誤;當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，生成氯氣的物質的量小于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2I-+Cl2===I2+2Cl-，B錯誤;C中Ag+與Cl-發(fā)生反應Ag++Cl-===AgCl，C錯誤;D中CO與H+反應，CO+2H+===H2O+CO2，Ba2+與CO、SO也不共存，D錯誤。
答案 A
.如圖是一種檢驗某氣體化學性質的實驗裝置，圖中B為開關。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;當關閉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.某興趣小組設計如圖裝置進行氯氣與金屬鈉的反應，先將鈉預熱，在鈉熔融成小球時，撤火，并通入氯氣即發(fā)生反應，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變藍色則證明氯氣已被堿液完全吸收
解析棉球②變藍則證明堿液已經(jīng)反應完全，D項敘述錯誤。
答案D
二、非選擇題
8.2016年9月?lián)腥A網(wǎng)報道：遼寧省某一化學試劑廠，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)如果你當時在現(xiàn)場，你應該往哪里撤離?(填山坡上或低洼處)________;
(2)如果你在該廠實驗室準備撤離時，應該準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水溶液的水池中，該物質是________________________________________________________________________;
(5)對彌漫在空氣中沒有散去的氯氣，消防隊員噴灑了一種揮發(fā)性化學物質的水溶液進行處理，該化學物質是________。
解析 性質決定處理方案(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各物質間的關系如圖，其中B、D為氣態(tài)單質。
請回答下列問題。
(1)物質C和E的名稱分別為________、________;
(2)可選用不同的A進行反應①，若能在常溫下進行，其化學方程式為_________________;若只能在加熱情況下進行，則反應物A應為________;
(3)MnO2在反應①和反應②中的作用分別是________、________;
(4)新配制的F溶液應加入________以防止其轉化為G。檢驗G溶液中陽離子的常用試劑是________，實驗現(xiàn)象為______________________。
解析 解答本題注意以下兩點：
(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，探究完成以下性質實驗。請按照要求完成下列問題：
(1)按如圖安裝好實驗裝置，U形管內盛有有色墨水，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，觀察到實驗現(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，當日光照射到盛有飽和氯水的裝置時，可觀察到平底燒瓶內有氣泡產(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________________________________________________________________________;
當氯水中不再產(chǎn)生氣泡時，某學生欲檢驗該反應所產(chǎn)生的氣體，該同學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，消耗部分Cl2，氣體顏色變淺，同時平底燒瓶中氣體壓強減小。(2)次氯酸見光分解，產(chǎn)生HCl和氧氣，平衡反應Cl2+H2O===HCl+HClO右移，氯氣與水反應又會產(chǎn)生次氯酸，導致氯水中氯氣分子減少。使用帶火星的木條檢驗氧氣。
答案 (1)平底燒瓶內氣體的顏色變淺 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，導致氣體顏色變淺，同時平底燒瓶中氣體壓強減小，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，木條復燃
1.氯氣在298 K、100 kPa時，在1 L水中可溶解0.09 mol，實驗測得溶于水的Cl2約有三分之一與水反應。請回答下列問題：
(1)該反應的離子方程式為__________;
(2)估算該反應的平衡常數(shù)__________(列式計算);
(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，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)氯氣與水反應的離子方程式為：Cl2+H2O??HClO+H++Cl-。
(2)由Cl2與水反應的化學方程式可得三個階段各物質的濃度(molL-1)：
Cl2 +H2O?? HClO + HCl
起始 0.09 0 0
反應 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，氫離子濃度減小，使平衡將向正反應方向移動。
(4)如果增大氯氣的壓強，氯氣在水中的溶解度將增大，平衡將向正反應方向移動。
答案(1)Cl2+H2O??HClO+H++Cl-
(2)K=0.015 molL-1 (3)正反應方向
(4)增大 正反應方向
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