氯气及其化合物在工农业生产和人类生活中都有着重要的应用。 (1)Ca(ClO)2、NaClO、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂是因为它们都具
题型:不详难度:来源:
氯气及其化合物在工农业生产和人类生活中都有着重要的应用。 (1)Ca(ClO)2、NaClO、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂是因为它们都具有__________性,请写出工业上用氯气和NaOH溶液生产消毒剂NaClO的离子方程式____________________。 (2)棕黄色强刺激性气体Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一,实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取少量Cl2O,配平并补充完整下列反应方程式: ______Cl2+_______Na2CO3+________=_______NaHCO3+____NaCl+____ Cl2O (3)黄色气体ClO2可用于污水***菌和饮用水净化。 ①KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得ClO2,此反应的离子方程式为__________。 ②ClO2遇浓盐酸会生成Cl2,每生成1mol Cl2转移电子的物质的量为__________。 ③ClO2可将废水中的Mn2+转化为MnO2而除去,本身还原为Cl-,该反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________________。 (4)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应4HCl+O22Cl2+2H2O,可实现氯的循环利用。 已知:①上述反应中,4mol HCl被氧化放出115.6kJ的热量。 ② 则断开1 mol H-O键与断开1 mol H-Cl键所需能量相差约为_________kJ,H2O中 H—O键比HC1中H—Cl键(填“强”或“弱”)__________。 |
答案
(14分)(1)强氧化性(1分) Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O(2分) (2)2 2 H2O 2 2 1(水分子1分,系数1分,共2分) (3)①2ClO-+SO2=2ClO2+SO42-(2分) ②1.6mol(2分) ③2:5(2分) (4)32(2分) 强(1分) |
解析
试题分析:(1)Ca(ClO)2、NaClO、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂是因为它们都具有强氧化性。氯气能被氢氧化钠溶液吸收,所以工业上用氯气和NaOH溶液生产消毒剂NaClO,有关反应的离子方程式是Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O。 (2)根据物质的化学式可知,反应前后元素化合价发生变化的是氯元素。其中部分氯元素的化合价从0价升高到+1价,部分降低到-1价,所以根据电子的得失守恒可知,还原剂和氧化剂的物质的量之比是2:1.根据原子守恒可知,反应前还有水参加,所以配平后的方程式是2 Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O. (3)①KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得ClO2,在反应中SO2被氧化生成硫酸钾,所以此反应的离子方程式为2ClO-+SO2=2ClO2+SO42-。 ②ClO2遇浓盐酸会生成Cl2,则该反应的化学方程式是2ClO2+8HCl(浓)=4H2O+5Cl2↑。根据方程式可知反应中转移电子的个数是8个,所以每生成1mol Cl2转移电子的物质的量为8mol÷5=1.6mol。 ③ClO2可将废水中的Mn2+转化为MnO2而除去,本身还原为Cl-。在反应中氯元素的化合价从+4价降低到-1价,得到5个电子。Mn元素的化合价从+2价升高到+4价,失去2个电子,所以根据电子的得失守恒可知,该反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:5。 (4)设断开1 mol H-O键与断开1 mol H-Cl键所需能量分别是x与y,由于反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,所以根据题意可知4y+498kJ-2×243 kJ-4x=-115.6 kJ,解得x-y=32 kJ,因此H2O中H—O键比HC1中H—Cl键强。 |
举一反三
该学习小组通过查阅资料发现用KClO3和浓盐酸也可以制备氯气。为此该小组利用下图装置在实验室制取Cl2并探究其有关性质:
(1)装置A中存在一处错误,改正这处错误: 。 (2)写出装置A中发生反应的化学方程式: 。 (3)为了除去氯气中的氯化氢,需要在.A、B之间装置中添加装置E,装置E中所盛装的试剂为 。为了探究使有色布条褪色的是氯气还是氯气与水反应的生成物,需要在整套装置中添加装置E,其中加入浓硫酸,装置E在整套装置中的添加位置为 (选填序号)。 a A、B之间 b.B、C之间 c.C、D之间 d.D之后 (4)取下集气瓶B,将铁丝加热至红热状态,伸入到集气瓶B中,可以观察到的现象是 ,能检验该反应产物中铁元素的价态的试剂 (选填序号,多选)。 a.氯水 b.蒸馏水和铁粉 c.蒸馏水和氢氧化钠溶液 d.蒸馏水和KSCN溶液 (5)另外一个化学学习小组就环境保护方面指出了上述装置的缺陷?并给出了改进措施。该改进措施是: 。 |
某些化学知识用数轴表示能体现出形象直观、简明易记的特点。下列用数轴表示不合理的是
A.Cl2与CH4取代反应后的产物:
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| B.向烧碱液中通入SO2后的产物:
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| C.铁和稀硝酸反应:
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| D.向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,铝元素的存在形式:
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氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。某研究小组用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)。
(1)实验室采用如图所示装置,可使粗铜与Cl2反应转化为固体1(部分加热仪器和夹持装置已略去)。该装置中仪器a的名称是 。装置b中发生反应的离子方程式是 。该装置存在一定的安全隐患,消除该安全隐患的措施是 。
(2)操作Ⅱ中应控制的pH范围为 ,其目的是 。 已知:
(3)操作Ⅲ的程序依次为 、 、过滤、自然干燥.得到CuCl2·xH2O晶体。 (4)若制备的氯化铜晶体经检验含有FcCl2,其原因可能是 ,试提出两种不同的改进方案:① ;② 。 |
某校兴趣小组用如图Ⅰ装置制取漂白液(气密性已检验,试剂已添加),并研究其相关性质。 实验操作和现象:打开分液漏斗的活塞,缓缓滴加一定量浓盐酸,点燃酒精灯;一段时间后,关闭分液漏斗的活塞,熄灭酒精灯。 (1)烧瓶中反应的化学方程式是 。 (2)饱和食盐水的作用是 。 (3)若用图Ⅱ装置收集多余的氯气,请在虚线框内画出该装置简图。 (4)该小组同学用上述装置制得的漂白液中NaClO的浓度偏低。 查阅资料:在溶液中发生反应: (a)Cl2(g)+2NaOH(aq)═ NaCl(aq)+NaClO(aq)+H2O(l)H1=-101.1kJ/mol (b)3NaClO(aq)═2NaCl(aq)+NaClO3(aq)H2=-112.2kJ/mol 反应(a)的反应速率很快,反应(b)在室温下较慢 根据资料,请对图Ⅰ装置提出改进建议: 。 (5)修改方案后,该小组同学制得了较高浓度的NaClO溶液。他们把漂白液和滴有酚酞的红色Na2SO3溶液混合后,得到无色溶液。 提出猜想:ⅰ.NaClO把Na2SO3氧化了 ⅱ.NaClO把酚酞氧化了 ⅲ.NaClO把Na2SO3和酚酞均氧化了 ①下列实验方案中可以证明NaClO氧化了Na2SO3的是 。 a.向混合后的溶液中加入过量盐酸 b.向混合后的溶液中加入过量盐酸,再加入氯化钡溶液 c.向混合后的溶液中加入过量硝酸,再加入硝酸银溶液 d.向混合后的溶液中加入氢氧化钡溶液,再加入过量盐酸 ②为证明NaClO氧化了酚酞,可进行的实验是 。 |
下图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置:
(几种气体的溶解度:常温常压下,1体积水可溶解CO2、Cl2、HCl分别为1、2、500体积) (1)A是氯气发生装置,其中的离子反应方程式为 ; (2)要将C装置接入B和D之间,正确的接法是a→______,______ →d。 (3)实验开始时,先点燃A处的酒精灯,打开旋塞K,让Cl2充满整个装置,再点燃D处酒精灯,连接上E装置。Cl2通过C瓶后再进入D。D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉,发生氧化还原反应,其产物为两种气体,且体积比为1∶4。试写出D中发生反应的化学方程式 ,装置C的作用是 ;为了使C装置发挥更好的作用,可向烧杯中加入浓硫酸,加入浓硫酸的作用是 。 (4)在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进,说明需要改进的理由并画出改进后的 装置图 。 (5)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有Cl2产生,此时B中的现象是 。 |
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