2019届一轮复习鲁科版海水中的元素学案(1)

2019届一轮复习鲁科版海水中的元素学案(1)

第4节 海水中的元素 ‎1.了解海水中的一些重要化学元素，了解海水综合开发利用的意义和方法。‎ ‎2．了解海水提取镁、溴的工艺流程及化学原理。‎ ‎3．掌握镁及其化合物的主要性质及其应用。‎ ‎4．掌握卤素化学性质及卤离子的检验。‎ 考点一　镁及其重要化合物的性质及海水提镁 ‎1．镁的物理性质 ‎(1)镁：镁是银白色有金属光泽的固体，密度较，硬度较、有延展性，是电和热的良导体。‎ ‎(2)镁合金：密度较，硬度和强度都较。‎ ‎2．镁的化学性质 物质 主要性质 反应方程式 镁 与O2、N2反应 ‎2Mg＋O22MgO(发出耀眼白光) 3Mg＋N2Mg3N2‎ 与CO2反应 ‎2Mg＋CO22MgO＋C(燃烧，生成白色粉末和黑色固体)‎ 与非氧化性强酸反应 Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2 ↑‎ 与沸水反应 Mg＋2H2OMg(OH)2↓＋H2↑‎ 氧化镁 碱性氧化物 MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O 氢氧化镁 中强碱 Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O 难溶于水 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓‎ 溶解度小于碳酸镁 MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑‎ ‎[注意]　①Mg在空气中燃烧得到的固体物质主要为MgO和少量Mg3N2及C的混合物；‎ ‎②Mg着火后，不可用CO2灭火；‎ ‎③由于Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小，故水垢的主要成分中含有的是Mg(OH)2，而非MgCO3。‎ ‎3．镁的用途 镁合金 用于制造火箭、导弹和飞机的部件 镁 制造信号弹和焰火 氧化镁 熔点高，可作耐高温材料 ‎4．从海水中提取镁 ‎(1)工艺流程 ‎(2)基本步骤及主要反应 制熟石灰 CaCO3高温 CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2‎ 沉淀 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓‎ 酸化 Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O 蒸发结晶 析出MgCl2·6H2O 脱水 在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁 电解 电解熔融氯化镁制得镁：MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑‎ ‎[题点全练]‎ 题点(一)　镁及其化合物的性质和应用 ‎1．Mg能在NO2中燃烧，产物为Mg3N2、MgO和N2。某科学小组通过实验验证反应产物并探究产物的比例关系。资料信息：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O，Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑，限用如图装置进行实验(夹持装置省略，部分仪器可重复使用)。‎ ‎(1)装置连接的顺序为__________________(填字母)。‎ ‎(2)连接好仪器，装入药品前检验装置气密性的方法是____________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)装置A中盛装的干燥剂是________；装置F的作用是_______________________。‎ ‎(4)验证产物中存在Mg3N2的具体实验操作为_______________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 确定产物中有N2生成的实验现象为__________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)已知装置E中初始加入镁粉的质量为13.2 g，在足量的NO2中充分燃烧，实验结束后，硬质玻璃管冷却至室温、称量，测得硬质玻璃管中剩余固体的质量为21.0 g，产生N2的体积为1 120 mL(标准状况)。写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式：______________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)铜与浓硝酸反应产生的NO2气体，经装置A干燥后，再通入硬质玻璃管与镁粉反应，通过装置A防止装置F中的水蒸气进入装置E，用装置F除去多余的NO2，通过装置C、D用排水法收集生成的N2，故装置连接的顺序为BAEAFC(D)。‎ ‎(2)连接好仪器，检验装置气密性的方法：关闭分液漏斗活塞，将导气管末端插入水中，对锥形瓶微热，若导气管口有气泡冒出，停止加热，导气管中进入一段水柱，表示气密性良好。‎ ‎(3)由于NO2不能使用碱性干燥剂干燥，U形管应盛装固体干燥剂，故装置A中盛装的干燥剂可以是无水氯化钙或五氧化二磷固体；根据资料信息：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O，可知装置F的作用是除去多余的NO2，防止污染空气。‎ ‎(4)根据Mg3N2与水反应的信息可知，取少量反应后的固体产物，加入到水中，若产生有刺激性气味的气体，且该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明反应产物中存在Mg3N2；由于N2难溶于水，若装置C中收集到大量气体，则说明产物中有N2生成。‎ ‎(5)设生成Mg3N2的物质的量为x mol，生成MgO的物质的量为y mol，n(Mg)＝＝0.55 mol，根据镁元素守恒，有3x mol＋y mol＝0.55 mol；根据生成固体物质的总质量为21.0 g，有100 g·mol－1×x mol＋40 g·mol－1×y mol＝21.0 g，解得：x＝0.05，y＝0.4，再根据N2的物质的量为0.05 mol，即可写出化学方程式：11Mg＋4NO2Mg3N2＋8MgO＋N2。‎ 答案：(1)BAEAFC(D)‎ ‎(2)关闭分液漏斗活塞，将导气管末端插入水中，对锥形瓶微热，若导气管口有气泡冒出，停止加热，导气管中进入一段水柱，表示气密性良好 ‎(3)无水CaCl2(或五氧化二磷等)　除去NO2‎ ‎(4)取少量反应后的固体产物，加入到水中产生有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色　装置C中收集到大量气体(答案合理即可)‎ ‎(5)11Mg＋4NO2Mg3N2＋8MgO＋N2‎ 题点(二)　从海水中提镁 ‎2．已知MgO、MgCl2的熔点分别为2 800 ℃、604 ℃，将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解，都可得到金属镁。海水中含有MgCl2，工业上从海水中提取镁正确的方法是(　　)‎ A．海水Mg(OH)2Mg B．海水MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg C．海水Mg(OH)2MgOMg D．海水Mg(OH)2MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg 解析：选D　从经济效益上看，用石灰乳沉淀Mg2＋比用NaOH成本低，电解MgCl2比电解MgO成本低。‎ ‎3．从海水中提取镁的工艺流程如图所示：‎ 下列说法错误的是(　　)‎ A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富 B．步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气 C．步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水 D．上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应 解析：选B　电解MgCl2时，阳极产生Cl2；加热脱水过程中Mg2＋能水解生成Mg(OH)2，为防止Mg2＋水解，应在HCl气体氛围中脱水；①、③、⑥分别为化合反应、复分解反应、分解反应。‎ 考点二　卤素单质的制取、性质及卤素离子的检验 ‎(一)提取卤素单质的工艺流程 ‎1．海水中提氯 海水―→粗盐饱和食盐水 化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。‎ ‎2．海水中提溴 ‎(1)流程 ‎(2)发生反应的离子方程式 ‎①2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－；‎ ‎②；‎ ‎③2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－。‎ ‎3．海带中提碘 ‎(1)流程 ‎(2)发生反应的离子方程式 ‎2I－＋Cl2===I2＋2Cl－‎ ‎(二)卤素单质的性质 ‎1．卤素单质性质的相似性 ‎(1)都能与大多数金属反应，如2Fe＋3Br2===2FeBr3，但I2与Fe反应生成FeI2。‎ ‎(2)都能与H2反应生成HX：X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I，下同)。‎ ‎(3)都能与水反应：X2＋H2OHX＋HXO(F2例外：2F2＋2H2O===4HF＋O2)。‎ ‎(4)都能与碱溶液反应：X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(F2例外)。‎ ‎2．卤素单质的递变性 颜色 熔、沸点 密度 水溶性 氧化性 还原性(X－)‎ 阴离子还原性由强到弱顺序是I－>Br－>Cl－；‎ ‎①Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，离子方程式为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2; ‎ ‎②Br2能从I－的溶液中置换出I2，离子方程式为2I－＋Br2===2Br－＋I2‎ ‎3．特殊性 氟 ‎①无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱 ‎②2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸 ‎③氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在塑料瓶中 溴 ‎①Br2是深红棕色液体，易挥发 ‎②Br2易溶于有机溶剂 ‎③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞 碘 ‎①淀粉遇I2变色 ‎②I2加热时易升华 ‎③I2易溶于有机溶剂 ‎(三)卤素离子的检验 ‎1．AgNO3溶液——沉淀法 未知液生成 ‎2．置换——萃取法 未知液 ‎3．氧化——淀粉检验I－‎ 未知液 色溶液，表明有I－‎ ‎[题点全练]‎ 题点(一)　卤素的性质及应用 ‎1．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内分别装有滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部分颜色描述正确的是(　　)‎ 选项 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ A 黄绿色 橙色 蓝色 白色 B 无色 橙色 紫色 白色 C 黄绿色 橙色 蓝色 无色 D 黄绿色 无色 紫色 白色 解析：选A　由①处产生的Cl2通过②时发生反应Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，通过③时发生反应Cl2＋2KI===2KCl＋I2，通过④时发生反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，因Cl2为黄绿色，Br2为橙色，淀粉遇I2变蓝，Cl2遇碱产生NaCl、NaClO，可知应选A。‎ ‎2．(2018·临沂模拟)鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是(　　)‎ ‎①碘水、淀粉溶液　②氯水、CCl4　③溴水、苯　④硝酸、AgNO3溶液　⑤氯水、苯　⑥CCl4、淀粉溶液 A．①②④　　　　　　　 B．②③⑥‎ C．②④⑤ D．④⑤⑥‎ 解析：选C　将②加入NaCl溶液中，下层为黄绿色，加入NaBr溶液中，下层为橙红色，加入NaI溶液中，下层为紫红色；加入⑤与加入②均产生分层现象；④分别加入NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液得到不同颜色的沉淀。‎ ‎3．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。‎ 实验过程：‎ Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。‎ Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。‎ Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。‎ Ⅳ.……‎ ‎(1)A中产生黄绿色气体，其电子式是________________________________________。‎ ‎(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)B中溶液发生反应的离子方程式是____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是__________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)过程Ⅲ实验的目的是_______________________________________________。‎ ‎(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下_____________，得电子能力逐渐减弱。‎ 解析：(1)A中产生的黄绿色气体为Cl2，其电子式为。(2)Cl2遇湿润的淀粉KI试纸时，发生反应：Cl2＋2KI===I2＋2KCl，产生的I2遇淀粉变蓝，可以证明Cl2的氧化性强于I2。(3)B中Cl2与NaBr发生置换反应，离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。(4)C中NaBr与Cl2反应生成NaCl和Br2，将C中溶液滴入D中，振荡，发生反应：Br2＋2KI===I2＋2KBr，静置后D中溶液分层，下层为碘的CCl4溶液，显紫红色，可以说明溴的氧化性强于碘。(5)过程Ⅲ的B中溶液由黄色变为棕红色说明仍有Br2生成，由于B与C中溶液相同，故C中通入Cl2不足，NaBr过量，故C的黄色溶液中无Cl2，排除对溴置换碘实验的干扰。(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱，是因为从Cl到I，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。‎ 答案：(1)　(2)湿润的淀粉KI试纸变蓝 ‎(3)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－‎ ‎(4)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后CCl4层变为紫红色 ‎(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰 ‎(6)原子半径逐渐增大 题点(二)　卤素单质的制取 ‎4．(2018·长春模拟)从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下，下列关于海水制碘的说法不正确的是(　　)‎ A．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌 B．在含I－的滤液中加入稀硫酸和H2O2后，碘元素发生氧化反应 C．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色 D．在碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”‎ 解析：选A　灼烧干海带应在坩埚中进行，而不应在蒸发皿中灼烧海带。‎ ‎5．我国有广阔的海岸线，建设海峡经济区，海水的综合利用大有可为，如图所示为海水综合利用部分流程，有关说法正确的是(　　)‎ A．上述工艺流程中涉及化合、分解、复分解和置换反应 B．①只发生了化学变化，②是用电解熔融NaCl制备Cl2‎ C．③④涉及的反应均为氧化还原反应，⑤只需要蒸馏即可得到单质Br2‎ D．④中反应的离子方程式为SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－‎ 解析：选D　题述工艺流程中②电解熔融氯化钠制取氯气属于分解反应，③属于置换反应，工艺流程中没有涉及化合、复分解反应，故A错误；①只发生了物理变化，②是用电解熔融NaCl制备Cl2，故B错误；③④⑤涉及的反应均为氧化还原反应，故C错误；④中反应的离子方程式为SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－，故D正确。‎ ‎[综合演练提能]　 ‎ ‎[课堂真题练]‎ ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2017·全国卷Ⅱ)2.4 g Mg与H2SO4完全反应，转移的电子数为0.1NA(×)‎ ‎(2)(2016·四川高考)向某食盐溶液中滴加淀粉溶液，溶液颜色不变，该食盐中一定没有添加KIO3(×)‎ ‎(3)(2016·海南高考)卤素氢化物中，HCl的沸点最低的原因是其分子间的范德华力最小(×)‎ ‎(4)(2015·江苏高考)酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2：IO＋I－＋6H＋===I2＋3H2O(×)‎ ‎(5)(2015·重庆高考)I的原子半径大于Br，HI比HBr的热稳定性强(×)‎ ‎(6)(2015·广东高考)向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，溶液变成蓝色，氧化性：Cl2＞I2(√)‎ ‎(7)(2014·四川高考)将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4，振荡，静置，可观察到下层液体呈紫色可验证Br2的氧化性强于I2(√)‎ ‎(8)(2014·广东高考)将KI和FeCl3溶液在试管中混合后，加入CCl4，振荡，静置，下层溶液显紫红色，说明氧化性：Fe3＋>I2(√)‎ ‎2．(2016·上海高考)已知：SO＋I2＋H2O―→SO＋2I－＋2H＋。某溶液中可能含有Na＋、NH、Fe2＋、K＋、I－、SO2－ 3、SO，且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水，溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是(　　)‎ A．肯定不含I－　　　　 B．肯定含有SO C．肯定含有SO D．肯定含有NH 解析：选C　溶液本身无色，说明没有Fe2＋。加入溴水仍然无色，说明溴水发生了反应，且产物无色，I－和SO均可与溴水反应使溴水退色，此时反应后溶液无色，说明没有I2，则原溶液中一定有SO。由于SO的还原性比I－强，故I－是否存在无法判断。因所有离子浓度相等，则根据电荷守恒可判断SO肯定不存在。‎ ‎3．(2015·江苏高考)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是(　　)‎ A．元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体 B．Mg、MgO中镁元素微粒的半径：r(Mg2＋)＞r(Mg)‎ C．在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性 D．该反应中化学能全部转化为热能 解析：选C　A选项，元素C还存在足球烯等其他同素异形体，所以错误；B选项，镁离子比镁原子少一个电子层，其半径也比镁原子的小，所以错误；C选项，该反应中镁作还原剂，其还原性强于还原产物的还原性，所以正确；D选项，该反应发光，因此化学能不可能全部转化为热能，所以错误。‎ ‎4．(2015·全国卷Ⅱ)海水开发利用的部分过程如下图所示。下列说法错误的是(　　)‎ A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收 解析：选C　A项，苦卤中含有K＋、Mg2＋、Br－等，通入Cl2可将Br－氧化成Br2，便于从苦卤中提取Br2。B项，粗盐中含有不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(Ca2＋、Mg2＋、SO等)，将粗盐溶于水，并除去其中的杂质，再通过重结晶的方法得到纯净NaCl晶体。C项，工业上沉淀Mg2＋常选用廉价的Ca(OH)2，而不选用NaOH。D项，Br2具有较强的挥发性，富集溴时，常先用空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原吸收(SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr)，得到浓度较大的含Br－溶液。‎ ‎5．(2015·海南高考改编)下列有关海水综合利用的说法不正确的是(　　)‎ A．电解饱和食盐水可制得氢气和氯气 B．海带提碘只涉及物理变化 C．海水提溴涉及氧化还原反应 D．海水提镁涉及复分解反应 解析：选B　电解饱和食盐水可得到H2、Cl2，A项正确；海带提碘涉及I－―→I2等化学变化，B项错误；海水提溴涉及Br－Br2等氧化还原反应，C项正确；海水提镁涉及MgCl2Mg(OH)2MgCl2(熔融)Mg过程，包含氧化还原反应及复分解反应，D项正确。‎ ‎6．(2016·浙江高考)化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作环保型阻燃材料，受热时按如下化学方程式分解：‎ ‎2Mg5Al3(OH)19(H2O)4△,27H2O↑＋10MgO＋3Al2O3‎ ‎(1)写出该化合物作阻燃剂的两条依据__________________________________。‎ ‎(2)用离子方程式表示除去固体产物中Al2O3的原理__________________________。‎ ‎(3)已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液，用化学方程式表示其原理__________________。‎ 答案：(1)反应吸热降低温度，固体氧化物隔绝空气，水蒸气稀释空气 ‎(2)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O ‎(3)MgO＋2NH4Cl＋H2O===MgCl2＋2NH3·H2O 或NH4Cl＋H2ONH3·H2O＋HCl，MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O ‎7．(2014·全国卷Ⅱ节选)(1)海水提镁的一段工艺流程如下图：‎ 浓海水的主要成分如下：‎ 离子 Na＋‎ Mg2＋‎ Cl－‎ SO 浓度/(g·L－1)‎ ‎63.7‎ ‎28.8‎ ‎144.6‎ ‎46.4‎ 该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为_________________________，产品2的化学式为________________，1 L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。‎ ‎(2)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为________________________________；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式：________________________________________________________。‎ 解析：(1)由题给海水的主要成分，脱硫就是除掉硫酸根离子，发生反应：Ca2＋＋SO===CaSO4↓；由框图信息知，产品2为Mg(OH)2；1 L浓海水中含有Mg2＋ 28.8 g，物质的量为1.2 mol，则最多生成Mg(OH)2 1.2 mol，质量为1.2 mol×58 g·mol－1＝69.6 g。(2)电解熔融氯化镁生成氯气和单质镁，若有水存在，则高温下镁与水反应。‎ 答案：(1)Ca2＋＋SO===CaSO4↓　Mg(OH)2　69.6‎ ‎(2)MgCl2Mg＋Cl2↑‎ Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑‎ ‎[课下提能练]‎ ‎1．下列有关金属镁的说法不正确的是(　　)‎ A．Mg在CO2中燃烧生成MgO和C，是放热反应 B．工业上通过电解MgCl2溶液制取金属镁 C．Mg和稀硫酸反应时，滴加少量硫酸铜溶液，能加快反应速率 D．镁可以用来制造信号弹和焰火，MgO可以作耐高温材料 解析：选B　金属Mg可以在CO2中燃烧生成MgO和C，同时放出大量的热，A项正确；工业上通过电解熔融MgCl2来制取金属镁，B项错误；Mg和稀硫酸反应时，滴加少量硫酸铜溶液，Mg置换出Cu，形成原电池，化学反应速率加快，C项正确；Mg在空气中燃烧发出耀眼的白光，常用来制造信号弹和焰火，MgO的熔点很高，常用作耐高温材料，D项正确。‎ ‎2．(2018·皖北四市联考)物质的量为0.10 mol的镁条在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧(产物不含碳酸镁)，反应后容器内固体物质的质量不可能为(　　)‎ A．3.2 g B．4.0 g C．4.2 g D．4.6 g 解析：选D　镁条燃烧时，发生的反应有：‎ ‎2Mg＋O22MgO①‎ ‎2Mg＋CO22MgO＋C②‎ 若0.1 mol镁条全部发生反应①，反应后固体的质量m＝0.1 mol×40 g·mol－1＝4.0 g。‎ 若0.1 mol镁条全部发生反应②，反应后固体的质量m＝0.1 mol×40 g·mol－1＋0.05 mol×12 g·mol－1＝4.6 g，此时生成的C会与O2反应，固体质量小于4.6 g。若CO2和O2的量不足，Mg条不能完全燃烧，则反应后固体的质量可能小于4.0 g，故D项错误。‎ ‎3．世界上60%的镁是从海水中提取的，其主要步骤如下：‎ ‎①把贝壳制成生石灰 ‎②在海水中加入生石灰，过滤、洗涤沉淀物 ‎③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤 ‎④在氯化氢热气流中加热晶体 ‎⑤电解上述所得盐(熔融条件下)‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．向洗涤液中滴加氯化钙溶液可检验沉淀是否洗涤干净 B．上述变化过程中包括了分解、化合、复分解、置换四种反应类型 C．步骤④在氯化氢热气流中加热晶体的目的是防止氯化镁水解 D．步骤⑤也可以采用电解该盐水溶液的方法 解析：选C　由题意知，沉淀物上附着的杂质离子主要为钙离子，应向最后一次的洗涤液中滴加碳酸钠溶液，若不产生白色沉淀，则说明沉淀已洗涤干净，A项错误；①为分解反应，②涉及化合反应、复分解反应，③为复分解反应，④为分解反应，⑤为分解反应，整个变化过程中无置换反应，故B项错误；MgCl2水解生成HCl，在氯化氢热气流中加热晶体可抑制其水解，故C项正确；电解氯化镁的水溶液，发生反应的化学方程式为MgCl2＋2H2OCl2↑＋H2↑＋Mg(OH)2↓，得不到单质镁，故D项错误。‎ ‎4．下列能够检验出KI中是否含有Br－的实验是(　　)‎ A．加入足量的新制氯水，溶液变色则有Br－‎ B．加入酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色是否退去 C．加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层有色，则有Br－‎ D．加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取无色的水层并加入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，则含有Br－‎ 解析：选D　A项，在KI中加入足量新制氯水，也会置换出单质碘而使溶液变色，故不能确定是否含有Br－；B项，Br－和I－均能使酸性KMnO4溶液退色；C项，加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层是萃取I2而显色，并没有Br2产生。‎ ‎5．(2018·成都调研)从淡化海水中提取溴的流程如下：‎ 下列有关说法不正确的是(　　)‎ A．X试剂可以为Na2SO3饱和溶液 B．步骤Ⅲ的离子反应：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2‎ C．工业上每获得1 mol Br2，需要消耗Cl2 44.8 L D．步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏 解析：选C　未知Cl2所处的状况，故无法确定所消耗Cl2的体积。‎ ‎6．甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X－(X－为Cl－、Br－、I－中的一种)，向甲溶液中加入淀粉溶液和新制氯水，则溶液变为橙色，再加入丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有的卤素离子是(　　)‎ A．Br－、Cl－、I－ B．Br－、I－、Cl－‎ C．I－、Br－、Cl－ D．Cl－、I－、Br－‎ 解析：选B　根据卤素单质氧化性强弱和X－还原性强弱的变化规律可知，X2的氧化性：Cl2＞Br2＞I2，X－的还原性：Cl－＜Br－＜I－‎ ‎。溴水呈橙色，碘单质能使淀粉溶液变蓝。由此可以推断出：在甲中加入淀粉溶液和新制氯水，溶液不变蓝色，而呈现橙色，可说明甲中有Br－，而无I－，发生反应Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，再加入丙溶液，颜色无明显变化，可证明丙中无I－，由此可知甲中含有Br－，乙中含有I－，丙中含有Cl－。‎ ‎7．某同学向一支试管中按一定的顺序分别加入下列几种物质(一种物质只加一次)：‎ a．KI溶液；b.淀粉溶液；c.NaOH 溶液；d.稀H2SO4；e.氯水。发现溶液颜色按如下顺序变化：①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色→⑤蓝色，对此过程进行的分析中错误的是(　　)‎ A．加入以上药品的顺序是a→e→b→c→d B．③→④反应的化学方程式为3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O C．溶液由棕黄色变为蓝色的原因是淀粉溶液遇碘变蓝色 D．④→⑤反应的离子方程式为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－‎ 解析：选D　①无色→②棕黄色说明有碘生成，②棕黄色→③蓝色说明是碘遇淀粉溶液显色，③蓝色→④无色说明碘被消耗，④无色→⑤蓝色说明又生成了碘，此时发生的是NaI和NaIO3在酸性条件下生成碘的反应。‎ ‎8．(2018·六安一中段考)碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I－的形式存在，几种粒子之间有如图所示关系，根据图示转化关系推测下列说法不正确的是(　　)‎ A．可用淀粉KI试纸和食醋检验加碘盐中是否含有碘 B．足量Cl2能使湿润的淀粉KI试纸变白的原因可能是5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl C．由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>I2>IO D．途径Ⅱ中若生成1 mol I2，反应中转移的电子数为10NA 解析：选C　加碘盐中含有IO，在酸性条件下可被I－还原生成I2，淀粉KI试纸会变蓝，A正确；根据图示转化关系可知原因可能是5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl，B正确；根据途径Ⅰ可知氧化性：Cl2>I2，根据途径Ⅱ可知氧化性：IO>I2，根据途径Ⅲ可知氧化性：Cl2>IO，C错误；根据关系式：2IO～I2～10e－可知，若生成1 mol I2，反应中转移的电子数为10NA，D正确。‎ ‎9．下列关于卤素的叙述中正确的是(　　)‎ ‎①卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾 ‎②用汽油作为提纯溴的萃取剂 ‎③溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性 ‎④某溶液与淀粉碘化钾溶液反应出现蓝色，则证明该溶液是氯水或溴水 ‎⑤氟气与氯化钠水溶液反应，一定有HF和O2生成 ‎⑥氯气与水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂 A．①③⑤ B．②④⑥‎ C．②⑤⑥ D．①③④‎ 解析：选C　①卤素的钾盐中，最易被氧化的是KI，错；②溴不易溶于水而易溶于汽油，可以用汽油萃取提纯溴，对；③溴化银、碘化银都具有感光性，错；④某溶液与淀粉碘化钾溶液反应出现蓝色，证明该溶液中含有氧化性的物质，不一定是氯水或溴水，错；⑤氟气与氯化钠水溶液反应，实质是氟气与水发生置换反应，一定有HF和O2生成，对；⑥氯气与水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂，对。‎ ‎10．取体积相同的KI、Na2SO3、FeBr2溶液，分别通入足量氯气，当恰好完全反应时，三种溶液消耗氯气的物质的量相同，则KI、Na2SO3、FeBr2溶液的物质的量浓度之比为(　　)‎ A．2∶1∶2 B．2∶1∶3‎ C．6∶3∶2 D．3∶7∶1‎ 解析：选C　由于三种溶质与足量Cl2反应，1 mol KI→I2失去1 mol e－、1 mol Na2SO3→Na2SO4失去2 mol e－、1 mol FeBr2→Fe3＋和Br2失去3 mol e－，当反应的n(Cl2)相同时，即三种溶质失去相同的电子数。假设均失去1 mol e－，则需要：KI为1 mol、Na2SO3为 mol、FeBr2为 mol，则所求为1∶∶＝6∶3∶2。‎ ‎11．(2018·江西第一次联考)如图是工业利用菱镁矿MgCO3(含杂质Al2O3、FeCO3)制取镁的工艺流程。‎ 回答有关问题：‎ ‎(1)菱镁矿送入酸浸池前需要粉碎，目的是______________________________。‎ ‎(2)氧化池中通入氯气的目的是氧化________，工业上不选用硝酸作氧化剂的原因是________________________和____________________。‎ ‎(3)沉淀混合物为_________和_________(填化学式)。‎ ‎(4)利用熔融氯化镁制取金属镁，选用的方法是________(填字母)。‎ A．电解法 B．氧气还原法 C．碳还原法 D．分解法 解析：(1)粉碎菱镁矿，增大固相反应物的接触面积，提高酸浸速率。‎ ‎(2)通入Cl2是为了将Fe2＋(或FeCl2)氧化为Fe3＋(或FeCl3)，工业上不用HNO3是因为会产生污染性气体NOx，也会引入杂质离子NO。‎ ‎(3)氧化池中存在Al3＋、Fe3＋、H＋，所以加入MgO后与H＋反应使溶液碱性增强，Al3＋和Fe3＋转化为Al(OH)3和Fe(OH)3，故沉淀池中的沉淀为Al(OH)3和Fe(OH)3。‎ ‎(4)金属镁比较活泼，一般采用电解熔融MgCl2的方法进行冶炼。‎ 答案：(1)提高酸浸速率　(2)Fe2＋(或FeCl2)　会产生污染性气体NOx　会引入杂质离子NO ‎(3)Al(OH)3　Fe(OH)3　(4)A ‎12．(2018·淄博模拟)氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。模拟工业制备氢溴酸的流程如图所示：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)混合①中发生反应的离子方程式为_________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)混合②中加入试剂a是_________________________________________________。‎ ‎(3)加入Na2SO3的目的是除去过量的Br2，但要防止过量，原因是_______________。‎ ‎(请用离子方程式表示)。‎ ‎(4)工业氢溴酸常带有淡淡的黄色，可能的原因是：①含Fe3＋，②含Br2，③含Fe3＋和Br2，只用下列一种试剂就能分析产生淡黄色的原因。该试剂是________(填字母编号)。‎ a．KMnO4溶液 B．NaOH溶液 c．KSCN溶液 D．淀粉KI溶液 e．CCl4‎ 解析：(1)Br2具有强氧化性，在溶液中将SO2氧化为H2SO4，自身被还原为HBr，反应的离子方程式为SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO。‎ ‎(2)由流程图可知，混合②后过滤生成硫酸钡，滤液蒸馏产生NaCl溶液，故Ba2＋、Cl－应是加入试剂a引入的，故试剂a为BaCl2溶液。‎ ‎(3)Na2SO3过量，能与HBr反应生成二氧化硫、溴化钠、水，反应的离子方程式为SO＋2H＋===SO2↑＋H2O。‎ ‎(4)CCl4与溶液混合后分层，有机层在下层，水层在上层，若有机层无色，水层为黄色，则为①含Fe3＋所致，若有机层为橙色，水层为无色，为②含Br2所致，若有机层为橙色、水层为黄色，则为③含Fe3＋和Br2所致，故选e。‎ 答案：(1)SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO ‎(2)BaCl2溶液 ‎(3)SO＋2H＋===SO2↑＋H2O　(4)e ‎13．海水是宝贵的资源宝库，目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料。如图是海水综合利用的部分流程图，据图回答问题：‎ ‎(1)由海水晒制的粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO等离子，为除去这些离子，所加试剂及其先后顺序为(写化学式)：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)①电解饱和食盐水的化学方程式为___________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②制取MgCl2的过程中涉及反应：MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O，该反应要在HCl气氛中进行，原因是_____________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)苦卤中通入Cl2置换出Br2，吹出后用SO2吸收，写出用SO2吸收发生的离子方程式：________________________________________________________________________，‎ 由此判断Cl2、Br2、SO2的氧化性由强到弱的顺序为____________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)也有工艺是在吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收，生成溴化钠和溴酸钠，同时有CO2放出，该反应的离子方程式是__________________________________________________________；‎ 最后再用H2SO4处理得到Br2，之后加入CCl4进行Br2的萃取，最终用________方法得到单质Br2。‎ 解析：(1)SO、Ca2＋、Mg2＋等分别与BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液反应生成沉淀，再通过过滤除去，Na2CO3溶液能除去Ca2＋和过量的Ba2＋，盐酸能除去过量的CO和OH－，所以应先加BaCl2溶液再加NaOH溶液和Na2CO3溶液，最后加入盐酸，所以正确顺序为BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl。‎ ‎(2)①电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH。②氯化镁在水中易发生水解，为抑制其水解，氯化镁晶体应在氯化氢气流中脱水。‎ ‎(3)苦卤中通入Cl2已经置换出Br2，吹出后用SO2吸收Br2，Br2转化为Br－，再用Cl2置换是为了富集溴元素，第一次吹出的Br2浓度太低，分离浪费原料，SO2吸收主要起到富集溴 的作用；在自发进行的氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－中氧化性：Cl2＞Br2，SO2＋2H2O＋Br2===H2SO4＋2HBr中，氧化性：Br2＞SO2，氧化性强弱顺序为Cl2＞Br2＞SO2。‎ ‎(4)吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收，生成溴化钠和溴酸钠，同时有CO2放出，反应的离子方程式为3Br2＋3CO===5Br－＋BrO＋3CO2↑，最后再用H2SO4处理得到Br2，加入CCl4进行Br2的萃取，最后通过蒸馏操作分离得到溴单质。‎ 答案：(1)BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl(NaOH和Na2CO3顺序可调换)‎ ‎(2)①2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH ‎②防止MgCl2水解 ‎(3)Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋4H＋＋SO Cl2＞Br2＞SO2‎ ‎(4)3Br2＋3CO===5Br－＋BrO＋3CO2↑　蒸馏 ‎14．(2018·黄冈一调)IBr、ICl、BrF3等称为卤素互化物，(CN)2、(SCN)2、(OCN)2等称为拟卤素，它们的化学性质均与卤素单质相似，请回答下列问题：‎ ‎(1)氯化碘(ICl)中碘元素的化合价为________；它与水反应的化学方程式为ICl＋H2O===HIO＋HCl，该反应的反应类型为______________(填中学常见的无机反应类型)。‎ ‎(2)溴化碘(IBr)具有强氧化性，能与Na2SO3溶液反应，发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)①已知某些离子的还原性强弱顺序为I－＞SCN－＞CN－＞Br－＞Cl－。现将几滴KSCN溶液滴入到含少量Fe3＋的溶液中，溶液立即变红，向其中逐滴滴入酸性KMnO4溶液，观察到红色逐渐退去，请利用平衡移动原理解释这一现象：_____________________________。‎ ‎②下列物质中，也可以使该溶液红色退去的是________(填字母)。‎ A．新制氯水　　　　　　　 B．碘水 C．SO2 D．盐酸 ‎(4)KCN为剧毒物质，处理含有KCN的废水常用的方法：在碱性条件下用NaClO溶液将CN－氧化为 CO和一种单质气体，该反应的离子方程式为________________________。‎ ‎(5)已知HCN的电离常数K＝6.2×10－10，H2CO3的电离常数K1＝4.5×10－7，K2＝4.7×10－11，则下列离子方程式能发生的是________(填字母)。‎ A．CN－＋CO2＋H2O===HCN＋HCO B．2HCN＋CO===2CN－＋CO2↑＋H2O C．2CN－＋CO2＋H2O===2HCN＋CO D．HCN＋CO===CN－＋HCO 解析：(1)Cl得电子能力强于I，则ICl中Cl显－1价、I显＋1价；此反应中没有化合价的变化，属于复分解反应(非氧化还原反应)。‎ ‎(2)IBr具有强氧化性，I显＋1价，被还原成I－，SO被氧化成SO，因此离子方程式为IBr＋SO＋H2O===I－＋Br－＋SO＋2H＋。‎ ‎(3)①溶液立即变红，发生反应Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，加入酸性KMnO4‎ 溶液红色退去，说明KMnO4把SCN－氧化，促使上述平衡向逆反应方向移动，最终Fe(SCN)3完全消耗，红色退去。‎ ‎②能使红色退去的物质，可以具有强氧化性，如Cl2将SCN－氧化，也可以具有还原性，如SO2将Fe3＋还原，故A、C正确。‎ ‎(4)CN－中N显－3价，C显＋2价，另一种气体为N2，因此反应的离子方程式为2CN－＋5ClO－＋2OH－===2CO＋N2↑＋5Cl－＋H2O。‎ ‎(5)根据电离平衡常数大小，推出酸电离出氢离子的能力强弱顺序(酸性强弱)为H2CO3＞HCN＞HCO，根据“强酸制取弱酸”的规律知，A、D正确。‎ 答案：(1)＋1　复分解反应 ‎(2)IBr＋SO＋H2O===I－＋Br－＋SO＋2H＋‎ ‎(3)①酸性高锰酸钾溶液将SCN－氧化，减小了SCN－的浓度，使反应Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3的平衡不断向左移动，最终Fe(SCN)3完全反应，红色消失　②AC ‎(4)2CN－＋5ClO－＋2OH－===2CO＋5Cl－＋N2↑＋H2O　(5)AD ‎15．某化学实验小组的同学将打磨过的镁条投入滴有酚酞的饱和NaHCO3溶液中，发现反应迅速，产生大量气泡和白色不溶物，溶液的浅红色加深。该小组同学对白色不溶物的成分进行了探究和确定。‎ Ⅰ.提出假设：‎ ‎(1)甲同学：可能只是MgCO3；‎ 乙同学：可能只是____________________；‎ 丙同学：可能是xMgCO3·yMg(OH)2。‎ ‎(2)在探究沉淀成分前，需将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥。洗涤沉淀的操作方法是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)请设计一个简单的实验证明乙同学的假设是错误的：___________________________。‎ Ⅱ.定量实验探究：取一定量已干燥过的沉淀样品，利用下列装置测定其组成(部分固定夹持装置未画出)，经实验前后对比各装置的质量变化来分析沉淀样品的组成，得出丙同学的假设是正确的。请回答下列问题：‎ ‎(4)写出xMgCO3·yMg(OH)2受热分解的化学方程式：______________________。(用x、y表示)‎ ‎(5)①合理的实验装置连接顺序为：________→________→________→‎ ‎________。(各装置只使用一次)‎ ‎②实验一段时间后，当装置B中________(填实验现象)时，停止加热，说明沉淀样品完全分解；然后打开E处的活塞，缓缓通入空气数分钟的目的是________。‎ ‎③指导老师认为在上述实验装置末端还需再连接一个装置D，若无此装置，则会使测出的x∶y的值________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。‎ 解析：(1)据甲、丙两位同学的假设可判断乙同学的假设是：可能只是Mg(OH)2。‎ ‎(3)若设计实验证明乙同学的假设错误，只要证明沉淀物中含CO即可，即利用MgCO3＋2HCl===MgCl2＋CO2↑＋H2O，观察气泡现象。‎ ‎(4)书写xMgCO3·yMg(OH)2受热分解的化学方程式可根据MgCO3MgO＋CO2↑，Mg(OH)2MgO＋H2O进行分析。‎ ‎(5)①浓硫酸吸收分解产生的水蒸气，碱石灰吸收分解产生的CO2，利用空气排尽装置中残留的CO2和H2O，故正确连接顺序为：C→A→B→D。②当装置B中无气泡冒出时，说明样品完全分解；并缓缓通入空气将装置中产生的CO2和H2O排出，且C装置防止空气中的CO2和H2O进入装置。③若末端无D装置，则空气中CO2和水蒸气被碱石灰吸收，导致所测m(CO2)偏大，则x∶y的值偏大。‎ 答案：(1)Mg(OH)2　(2)向过滤器(或漏斗)中沿玻璃棒注入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3次 ‎(3)取沉淀物少许于试管中，加入足量稀盐酸(或稀硫酸、稀硝酸)时全部溶解，并产生气泡(或其他合理答案)‎ ‎(4)xMgCO3·yMg(OH)2(x＋y)MgO＋xCO2↑＋yH2O ‎(5)①C　A　B　D　②无气泡冒出　将装置中生成的CO2和水蒸气排入后续装置　③偏大