07氯气及氯的化合物--江苏省2023-2024学年高一化学上学期期末专题练习(苏教版)
展开一、单选题
1.(2023上·江苏宿迁·高一江苏省泗阳中学校考期末)下列实验装置不能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
2.(2022上·江苏苏州·高一统考期末)下列制取氯气的实验装置或者操作正确的是
A.AB.BC.CD.D
3.(2023上·江苏徐州·高一统考期末)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.能溶于水,可用于工业制盐酸
B.盐酸具有还原性,可用于金属除锈
C.具有酸性,可用于棉、麻漂白
D.次氯酸钠具有强氧化性,可用作环境消毒剂
4.(2023上·江苏徐州·高一统考期末)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.B.漂白粉
C.D.
5.(2023上·江苏徐州·高一统考期末)下列实验室制取、净化、收集并进行尾气吸收的装置和原理能达到实验目的的是
A.制备B.净化C.收集D.尾气处理
6.(2021上·江苏南通·高一海门中学校考期末)下列制取、净化Cl2、验证其氧化性并进行尾气吸收的装置和原理能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
7.(2023上·江苏连云港·高一统考期末)常压下,研究在盐酸中的溶解度(用溶解的物质的量浓度表示)。随盐酸浓度的变化,不同温度下的溶解度见图1,溶液中各种含氯微粒的浓度变化见图2.下列说法错误的是
A.由图1可知,温度升高,在一定浓度的盐酸中溶解度减小
B.由图2可知,随盐酸浓度增大,与水反应的逐渐增多
C.盐酸浓度小于时,主要发生的反应为
D.盐酸浓度大于时,随盐酸浓度增大溶解度增大的原因是和反应生成
8.(2023上·江苏南京·高一统考期末)为检验某漂白粉是否变质,进行下列探究实验:
实验1:取5g漂白粉样品于烧杯中,加足量蒸馏水并搅拌,观察到有固体不溶解。
实验2:静置,取少量实验1的上层清液于试管中。放入红色花瓣,观察到花瓣褪色。
实验3:另取5g漂白粉样品于试管中,滴加浓盐酸,观察到有气体产生。
下列说法正确的是
A.工业上用氯气和澄清石灰水制取漂白粉
B.实验1和实验2说明漂白粉没有变质
C.实验3中产生的气体只有氯气
D.实验3中下列反应的电子转移可表示为=CaCl2+2Cl2↑+2H2O
9.(2023上·江苏南京·高一统考期末)从海水中获取溴单质涉及反应:。下列有关该反应的说法正确的是
A.SO2发生还原反应B.Br2是还原剂
C.Br2得到电子D.中的氧元素被氧化
10.(2023上·江苏南京·高一统考期末)在给定条件下,下列物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
11.(2023上·江苏南京·高一统考期末)下列物质转化中,加点元素被还原的是
A.CuOCuB.Na2ONaOH
C.HClCl2D.Fe
12.(2023上·江苏徐州·高一统考期末)某兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中氯水的pH、氯水中氯离子的浓度、广口瓶中氧气的体积分数三者的变化,实验结果如下图所示。下列说法正确的是
A.pH减小的主要原因是光照引起逸出,溶液中浓度减小
B.新制氯水中没有,光照过程中生成使其浓度不断增大
C.随着对氯水光照时间的延长,氯水的漂白性将增强
D.光照过程中,氧气的体积分数不断增大的原因是HClO分解生成氧气
13.(2023上·江苏徐州·高一校考期末)氯及其化合物广泛应用于日常生活中,例如常用的含氯消毒剂“84”消毒液(含有NaClO)、清洁剂“洁厕灵”(含有盐酸)等。“84”消毒液与“洁厕灵”不能混合使用。氯气是制备含氯化合物的重要原料。下列有关氯气的实验装置或操作能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
二、填空题
14.(2021上·江苏南通·高一海门中学校考期末)84消毒液、ClO2是常见的含氯消毒剂。
资料:84消毒液中含氟微粒主要有ClO-、Cl-、HClO;相同浓度时,HClO的氧化性强于ClO-;ORP是反映物质的氧化一还原性,ORP值越大,氧化性越强。通常情况下,应将84消毒液原液稀释后使用;一般不用于衣服等纺织品的洗涤消毒。
(1)制备ClO2的一种反应为:2NaClO3+2NaCl+2H2SO4=2ClO2↑+Cl2↑+2Na2SO4+2H2O,用单线桥法标出其电子转移的方向和数目 。
(2)取含次氯酸钠0.2ml·L-1的消毒液1mL,加水稀释至200mL,则稀释后次氯酸钠的物质的量浓度为 ml·L-1。
(3)为研究84消毒液的性质与使用条件,进行下列实验:
【实验1】向两支试管中分别加入2mL84消毒液,在试管l中加入2mL水,试管2中加入2mL白醋,再分别放入相同的红色纸片。观察到试管2中纸片褪色更快。
①实验中在试管l中加入2mL水的目的是 。
②试管2中纸片褪色更快的原因是 。
③如果实验中加浓盐酸,会有黄绿色气体产生,反应的离子方程式是 。
【实验2】测定84消毒液在不同温度时ORP随时间的变化情况,结果如图所示。
④实验表明,随温度升高,ORP值下降。50℃时ORP值下降较快的原因是 。
15.(2022上·江苏无锡·高一统考期末)资料:“84”消毒液中含氯微粒主要有ClO-、Cl-、HClO,相同浓度时,HClO的氧化性强于ClO-。通常情况下,应将“84”消毒液原液稀释后使用,一般不用于衣服等纺织品的洗涤消毒。
(1)常温,将氯气通入NaOH溶液中可制得“84”消毒液,该反应的化学方程式为 。
(2)已知某“84”消毒液瓶体部分标签如图所示,请回答下列问题。
①该“84”消毒液的物质的量浓度为 ml/L。
②“84”消毒液使用时需要稀释,某小组用上述“84”消毒液配制500 mL 0.2ml/L的稀溶液,需要用量筒量取该“84”消毒液体积为 mL。
③配制过程中,下列操作会造成新配制的稀溶液浓度偏低的是 。
A.容量瓶使用时未干燥 B.没有洗涤烧杯和玻璃棒
C.定容时俯视刻度线 D.定容后液面低于刻度线,再加蒸馏水至刻度线
(3)为研究“84”消毒液的性质与使用条件,进行下列实验:
向三支试管中分别加入2 mL“84”消毒液和5滴紫色石蕊。继续进行如下实验:
①实验1中NaClO溶液与空气中二氧化碳反应的离子方程式为 。(已知酸性:)
②实验3中生成气体的离子方程式为 。
③综合以上实验为提高单位时间内“84”消毒液的漂白效果,你的建议是 。
16.(2023上·江苏淮安·高一统考期末)新冠病毒防控第九版明确提出,消毒是疫情防控的重要措施。含氯消毒剂是高效、安全的杀菌消毒剂。
(1)“84”消毒液(有效成分)、漂白粉[有效成分]均具有杀菌消毒功能,主要原因是两者都具有 性。
“84消毒液”与反应制取,原理为:;为探究氯气的性质,某同学利用此原理制氯气并设计了如下所示的实验装置:
(2)从上图①、②、③装置中选择合适的制氯气装置(A处) (填写序号)。
(3)装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色,其原因可能是 ;说明该装置存在明显的缺陷,请提出合理的改进的方法 。
(4)实验室也可用溶液代替溶液吸收,请完成下列化学方程式: 。
________________________________
(5)小芳同学购买了一瓶“蓝月亮”牌“84”消毒液,并查阅相关资料和消毒液包装说明得到如下信息:含、3000mL、密度,稀释100倍后使用。
①该“84”消毒液的物质的量浓度为 。
②该同学参阅该“84”消毒液的配方,欲用固体配制240mL、的消毒液。
(i)一定需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、 。
(ii)若加蒸馏水时不慎超过刻度线,处理方法是 。
17.(2021上·江苏宿迁·高一统考期末)碘酸钾(KIO3)是重要的食品添加剂,可由多种方法得到。
方法一 制取KIO3的物质转化如图所示(部分产物未列出)。
(1)用化学方程式表示氯气的工业制法 。
(2)写出反应1的化学方程式: 。
(3)反应2是否为氧化还原反应 (填“是”或“否”)。
(4)写出从KIO3溶液中获得KIO3晶体操作步骤 、 、过滤、洗涤、干燥。
方法二 将I2与KOH溶液共热,产物有KIO3、水和另一种含碘化合物。
(5)写出该反应的离子方程式: 。
三、解答题
18.(2023上·江苏淮安·高一统考期末)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与相比不但具有更显著的杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。沸点为11℃,不稳定,工业上常将转化为产品便于储存和运输,流程如下:
已知:饱和溶液在低于38℃时析出,高于38℃析出
(1)在吸收器中,是作 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
(2)吸收器中的反应一般在冰水浴中进行,其原因除了防止分解,还可能 。
(3)操作a:55℃蒸发至有大量晶体析出、 、用介于38℃~60℃的温水洗涤、低于60℃干燥,得到固体。
(4)为确定产品的纯度,进行如下实验:
步骤1:称取5.000g产品,溶于经煮沸冷却后的蒸馏水,配成250.00mL溶液。
步骤2:取出25.00mL配制的溶液于锥形瓶中,加入过量的溶液和稀,塞上瓶塞,充分反应。
步骤3:向锥形瓶中滴加两滴淀粉溶液,逐滴加入的溶液至恰好完全反应,共消耗溶液的体积为20.00mL。
①若步骤2中加入的溶液在空气中放置时间过长,则会导致测得的质量分数 (选填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②求产品中的质量分数 (产品中的杂质不与、发生反应,写出计算过程)。
19.(2023上·江苏连云港·高一统考期末)优氯净[化学式为,常温下为白色固体,在冷水中溶解度较小]是一种高效杀菌剂。实验室利用NaClO溶液和氰尿酸固体[化学式为,弱酸微溶于水,溶于强碱溶液]制备优氯净,化学方程式为。实验装置如下图所示(部分夹持装置略)。
查阅资料可知温度较高时C装置中可能发生:。
(1)装置A中仪器a名称为 :反应的化学方程式是 。
(2)装置B的作用是 。
(3)有效氯是衡量优氯净质量的重要指标,该样品的有效氯=×100%
①随装置C温度不同,相同时间内获得产品的有效氯含量如图所示。
10℃~24℃范围内温度升高产品有效氯降低的原因是 。
②通过下列实验,可以测定优氯净样品中有效氯的含量。反应原理:
;
;
实验步骤:准确称取0.6000g样品,用容量瓶配成100mL溶液;取20.00mL上述溶液于锥形瓶中,加入适量稀硫酸和过量KI溶液,充分反应。生成的用标准溶液滴定,消耗溶液为20.00mL。该样品的有效氯含量为 。(写计算过程)
20.(2022上·江苏南通·高一统考期末)是一种可溶于水的白色固体,常用作碘添加剂,某兴趣小组在实验室制取,并测定某加碘盐中的碘含量。
Ⅰ.制备
(1)实验室采用如图所示装置制备。
①实验室利用与浓盐酸反应制取,化学方程式为。请用单线桥法标出该反应电子转移的方向和数目 。
②装置A中发生反应生成和,写出该反应的化学方程式 。
③装置B的作用是 。
(2)反应完全后,装置A继续加热煮沸一段时间,再加入溶液中和,分离提纯,得晶体。装置A继续加热煮沸一段时间的目的是 。
Ⅱ.测定加碘盐中的碘含量
(3)我国加碘盐中添加,碘元素含量的标准为。采用以下实验步骤测定某加碘盐中的碘含量:准确称取加碘盐,配制成溶液,取于锥形瓶中,加入稀硫酸酸化后,再加入标准溶液。经测定,恰好反应时共消耗标准溶液(反应方程式为)。该加碘盐中的碘元素含量是否符合国家标准? (写出计算过程)
21.(2022上·江苏南通·高一统考期末)氯酸钾常温下稳定,熔点约为356℃。与盐酸反应产生气体:用作催化剂,加热条件下分解产生氧气。工业上氯酸钾制备方法如下:
步骤1:将饱和食盐水溶液进行电解制得氢氧化钠、氢气、氯气。再利用80℃的氢氧化钠溶液与氯气反应得到氯酸钠、氯化钠和水。
步骤2:室温下将氯酸钠与一定量的氯化钾溶液混合,析出氯酸钾。
(1)氯酸钾与盐酸的反应中,氯酸钾表现 性。
(2)除水外,该工艺中可循环利用的物质是 。(写化学式)
(3)氢氧化钠溶液温度不能过低的理由是 (用离子方程式表示)。
(4)步骤2中析出氯酸钾的原因是 。
(5)某实验小组利用图1装置对,制氧气进行了探究,分解时,传感器得到氧气浓度随温度的变化示意图如图2:
由图可知:
①的分解温度 (填“高于”、“等于”或“低于”)其熔点。
②将2.66g氯酸钾与适量二氧化锰固体混合物加热,当产生的氧气体积为672mL(已换算成标准状况下),的分解率为 。
A
B
C
D
制取氯气
验证氧化性
验证漂白性
吸收尾气
A
B
C
D
制备氯气
除去中的气体
干燥氯气
吸收多余的氯气
A
B
C
D
制取Cl2
除去HCl
验证Cl2氧化性
吸收尾气
A
B
C
D
产生Cl2
除去Cl2中的HCl
将溶液中的Br-氧化为Br2
测氯水的pH
“84”消毒液
有效成分:NaClO
规格:1000 mL
质量分数:25%
密度:1.192g/cm3
实验
操作
现象
实验1
加入2 mL蒸馏水
短时间内未褪色,一段时间后蓝色褪去
实验2
加入2 mL 0.0002 ml/L的H2SO4溶液
蓝色迅速褪去,无气体产生
实验3
加入2 mL 2 ml/L的H2SO4溶液
蓝色迅速褪去,并产生大量刺激性的气体
参考答案:
1.A
【详解】A.在实验室中是采用浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2,在室温下稀盐酸与MnO2不能发生反应,因此不能得到Cl2,A错误;
B.Cl2与H2S在溶液中发生氧化还原反应:Cl2+H2S=2HCl+S↓,在该反应中Cl2表现强氧化性,看到溶液变浑浊,B正确;
C.Cl2溶于水,并与水发生反应产生HCl、HClO,反应方程式为:Cl2+H2O=HCl+HClO,反应产生的HClO具有强氧化性,会将品红氧化变为无色物质,因此看到品红溶液褪色,故可以证明氯水的漂白性,C正确;
D.Cl2能够与NaOH发生反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,故可以用NaOH作为吸收有毒气体Cl2的吸收剂,防止大气污染,D正确;
故合理选项是A。
2.C
【详解】A.二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水,则题给装置中缺少酒精灯,不能用于制备氯气,故A错误;
B.氯气和氯化氢都能与饱和碳酸氢钠溶液反应,所以不能用饱和碳酸氢钠溶液除去氯气中的氯化氢气体,应选择饱和食盐水,则题给装置不能用于除去氯气中的氯化氢气体,故B错误;
C.浓硫酸具有吸水性,可用于干燥氯气,则题给装置能用于干燥氯气,故C正确;
D.澄清石灰水中氢氧根离子浓度小,不能与氯气充分反应,所以不能用于吸收多余的氯气,应选择氢氧根离子浓度大、吸收效果好的氢氧化钠溶液,则题给装置不能用于吸收多余的氯气,故D错误;
故选C。
3.D
【详解】A.Cl2用于工业制盐酸,是因为氯气与氢气反应生成氯化氢,故不选A;
B.盐酸可用于除锈,是因为盐酸具有酸性,故不选B;
C.HClO用于棉、麻漂白,是因为HClO具有漂白性,故不选C;
D.次氯酸钠有强氧化性,可用于水体杀菌消毒,故选D;
故选D。
4.B
【详解】A.铁与氯气反应只能生成氯化铁, 故A错误;
B.氯气通入石灰乳中发生反应生成次氯酸钙、氯化钙,为漂白粉的主要成分,故B正确;
C.次氯酸见光分解生成氧气,故C错误;
D.次氯酸钠与二氧化硫发生氧化还原反应生成氯化钠和硫酸钠,故D错误;
故选:B。
5.D
【详解】A.二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气需要加热,故A错误;
B.应该先通过饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,然后再通过浓硫酸干燥,故B错误;
C.氯气的密度大于空气,应该采用向上排空气法收集,即长管进短管出,故C错误;
D.氯气有毒应该用氢氧化钠溶液吸收,故D正确;
故选D。
6.C
【详解】A.浓盐酸和MnO2反应制备氯气需要加热,图中缺少加热装置,A错误;
B.Cl2和HCl都能和NaOH反应,除去HCl的同时也除去了Cl2,B错误;
C.Cl2通入Na2S溶液中,Cl2将S2-氧化成S,溶液中有黄色浑浊生成,证明了Cl2的氧化性,C正确;
D.氯气能与水反应,需要进行防倒吸处理,D错误;
故答案选C。
7.B
【详解】A.由图1可知,相同条件下,温度越高,氯气溶解度越小,故温度升高,在一定浓度的盐酸中溶解度减小,A正确;
B.氯气和水生成盐酸和次氯酸;由图2可知,随盐酸浓度增大,次氯酸浓度减小,则与水反应的逐渐减少,B错误;
C.盐酸浓度小于时,溶液中除去氢离子、氯离子外主要存在次氯酸分子,故主要发生的反应为,C正确;
D.盐酸浓度大于时,浓度变大,则随盐酸浓度增大溶解度增大的原因是和反应生成,D正确;
故选B。
8.D
【详解】A.由于Ca(OH)2的溶解度很小,故工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉,A错误;
B.已知CaCl2和Ca(ClO)2均易溶于水,由实验1中有不溶物说明漂白粉已经变质为CaCO3,故实验1和实验2说明漂白粉未完全变质,B错误;
C.由B项分析可知,该漂白粉已经部分变质,故实验3中产生的气体有氯气和CO2,C错误;
D.实验3中下列反应的电子转移可表示为:=CaCl2+2Cl2↑+2H2O,D正确;
故答案为:D。
9.C
【详解】A.由题干反应方程式可知,SO2中硫元素化合价由+4价升高到+6价,化合价升高被氧化,故SO2发生氧化反应,A错误;
B.由题干反应方程式可知,Br的化合价由0价降低到-1价,被还原,故Br2是氧化剂,B错误;
C.由题干反应方程式可知,Br的化合价由0价降低到-1价,被还原,Br2得到电子,C正确;
D.由题干反应方程式可知,H2O中的氧元素的化合价未改变,故H2O既不被氧化也不被还原,D错误;
故答案为:C。
10.B
【详解】A.氯气具有强氧化性,与Fe反应生成FeCl3,A错误;
B.钠与氧气在加热条件下反应生成过氧化钠,过氧化钠与水反应生成NaOH和氧气,能实现转化,B正确;
C.氧化铝难溶于水,也不与水反应,C错误;
D.次氯酸在光照条件下分解生成HCl和氧气,D错误;
故选:B。
11.A
【详解】A.过程CuOCu中Cu的化合价降低,被还原,A符合题意;
B.过程Na2ONaOH中Na的化合价没有改变,故既不被氧化也不被还原,B不合题意;
C.过程HClCl2 中Cl的化合价升高,被氧化,C不合题意;
D.过程FeFeSO4中Fe的化合价升高,被氧化,D不合题意;
故答案为:A。
12.D
【详解】A.pH减小的主要原因是次氯酸分解为盐酸和氧气,弱酸变为强酸,溶液中浓度增大,故A错误;
B.氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,新制氯水中有,故B错误;
C.次氯酸在光照条件下分解为盐酸和氧气,随着对氯水光照时间的延长,次氯酸浓度降低,氯水的漂白性将减弱,故C错误;
D.光照过程中,次氯酸在光照条件下分解为盐酸和氧气,所以氧气的体积分数不断增大,故D正确;
选D。
13.C
【详解】A.浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成Cl2,故A错误;
B.HCl和NaHCO3反应生成二氧化碳引入了新的杂质,应该用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,故B错误;
C.Cl2的氧化性强于Br2,将Cl2通入含Br-的溶液中,可以将溶液中的Br-氧化为Br2,故C正确;
D.氯水具有漂白性,不能用pH试纸测氯水的pH,故D错误;
故选C。
14.(1)
(2)0.001
(3) 做对比实验 白醋中含有醋酸,醋酸的酸性大于HClO,可以与ClO-反应生成HClO,使HClO浓度增大,氧化性增强 Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O ORP的值与温度有关,且温度越高,ORP的值越低,HClO受热分解,浓度下降,氧化性减弱
【详解】(1)制备ClO2的一种反应为:2NaClO3+2NaCl+2H2SO4=2ClO2↑+Cl2↑+2Na2SO4+2H2O,H2O2中的O由-1价升高为0价,共升高2价,NaClO3中Cl由+5价降为+4价,共降低2价,用单线桥法标出其电子转移的方向和数目。故答案为:;
(2)取含次氯酸钠0.2ml·L-1的消毒液1mL,加水稀释至200mL,则稀释后次氯酸钠的物质的量浓度为 =0.001ml·L-1。故答案为:0.001;
(3)①实验中在试管l中加入2mL水的目的是做对比实验。故答案为:做对比实验;
②试管2中纸片褪色更快的原因是白醋中含有醋酸,醋酸的酸性大于HClO,可以与ClO-反应生成HClO,使HClO浓度增大,氧化性增强。故答案为:白醋中含有醋酸,醋酸的酸性大于HClO,可以与ClO-反应生成HClO,使HClO浓度增大,氧化性增强;
③如果实验中加浓盐酸,会有黄绿色气体产生,在酸性条件下,次氯酸根离子将氯离子氧化,生成氯气,反应的离子方程式是Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O。故答案为:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O;
【实验2】
④实验表明,随温度升高,ORP值下降。50℃时ORP值下降较快的原因是ORP的值与温度有关,且温度越高,ORP的值越低,HClO受热分解,浓度下降,氧化性减弱。故答案为:ORP的值与温度有关,且温度越高,ORP的值越低,HClO受热分解,浓度下降,氧化性减弱。
15.(1)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
(2) 4 25 BD
(3) CO2+H2O+ClO-=HClO+ 2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O 加入少量酸,使溶液在弱酸性环境中,提高单位时间内“84”消毒液的漂白效果
【详解】(1)常温,将氯气通入NaOH溶液中可制得“84”消毒液,该反应的化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
(2)①根据物质的量浓度与质量分数换算式可得25%的NaClO溶液的物质的量浓度c=;
②溶液在稀释前后溶质物质的量不变,则用该“84”消毒液配制500 mL 0.2ml/L的稀溶液,需要用量筒量取该“84”消毒液体积为V=;
③A.容量瓶使用时未干燥,不影响溶质的物质的量及溶液的体积,因此对配制溶液的浓度无影响,A不符合题意;
B.没有洗涤烧杯和玻璃棒,会导致溶质损耗,溶质的物质的量偏少,由于溶液的体积不变,则导致配制溶液的浓度偏低,B符合题意;
C.定容时俯视刻度线,则溶液的体积偏少,由于溶质的物质的量不变,最终导致配制溶液的浓度偏高,C不符合题意;
D.定容后液面低于刻度线,再加蒸馏水至刻度线,则溶液的体积偏大,由于溶液的体积不变,则导致配制溶液的浓度偏低,D符合题意;
故合理选项是BD;
(3)①由于酸性:H2CO3>HClO>,所以实验1中NaClO溶液与空气中二氧化碳反应产生HClO、NaHCO3,该的离子方程式为:CO2+H2O+ClO-=HClO+;
②实验3中向84消毒液中加入2 ml/L的硫酸溶液2 mL,发生反应产生Cl2,生成气体的离子方程式为:2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O;
③在实验1中碱性环境中溶液不容易褪色,在弱酸性环境中会迅速褪色,而在强酸性环境中会产生有毒的Cl2污染环境,故为提高单位时间内“84”消毒液的漂白效果,我的建议是在弱酸性环境中产生HClO,使c(HClO)增大,以提高“84”消毒液的漂白效果。
16.(1)氧化
(2)②
(3) 制备的氯气中混有水蒸气 在A和B之间加一个盛放浓硫酸的洗气瓶
(4)33=53
(5) 2.4 250mL容量瓶 重新配制溶液
【详解】(1)“84”消毒液、漂白粉均具有杀菌消毒功能,主要原因是两者都具有氧化性;
(2)题中制备氯气需要热,故选②;
(3)B中干燥的布条也褪色,可能原因是制备的氯气中混有水蒸气;改进的方法为:在A和B之间加一个盛放浓硫酸的洗气瓶;
(4)实验室也可用溶液代替溶液吸收,化学方程式为:33=53;
(5)①该“84”消毒液的物质的量浓度为:;
②配制240mL该溶液,需要选用250mL容量瓶,除了题中所给仪器外,还需要250mL容量瓶;若加蒸馏水时不慎超过刻度线,处理方法是:重新配制溶液。
17. 2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH 5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3 否 蒸发浓缩 冷却结晶 3I2+6OH-5I-++3H2O
【分析】方法一:Cl2、I2、H2O发生氧化还原反应产生HCl、HIO3,向反应后的溶液中加入K2CO3,发生复分解反应产生KIO3,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶,然后过滤、洗涤、干燥,就制取得到KIO3晶体;
方法二:将I2与KOH溶液共热,产生KIO3、KI和H2O,据此分析解答。
【详解】(1)在工业上用电解饱和NaCl溶液的方法制取Cl2,工业上制取Cl2的化学反应方程式为:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH;
(2)在反应1中,Cl2、I2、H2O发生氧化还原反应产生HCl、HIO3,该反应的化学方程式:5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3;
(3)反应2是HIO3与K2CO3反应产生KIO3、CO2、H2O,反应方程式为:2HIO3+K2CO3=2KIO3+CO2↑+H2O,在该反应中,没有元素化合价的变化,因此反应不属于氧化还原反应;
(4)KIO3在溶液中的溶解度随温度的升高而增大,所以从KIO3溶液中获得KIO3晶体的操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(5)将I2与KOH溶液共热,反应产生KIO3、KI、H2O,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得该反应的离子方程式:3I2+6OH-5I-++3H2O。
18.(1)氧化剂
(2)防止温度过高H2O2分解
(3)趁热过滤
(4) 偏高 根据题中信息可找出关系式:,NaClO2的质量分数为:
【分析】吸收器中二氧化氯、过氧化氢与氢氧化钠发生反应:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O,过滤后的滤液经过操作a得到NaClO2。
【详解】(1)根据分析,方程式中Cl元素化合价降低,故在吸收器中,是作氧化剂;
(2)吸收器中的反应一般在冰水浴中进行,其原因除了防止分解,还可能:防止温度过高H2O2分解;
(3)操作a:55℃蒸发至有大量晶体析出、趁热过滤、用介于38℃~60℃的温水洗涤、低于60℃干燥,得到固体;
(4)①若步骤2中加入的溶液在空气中放置时间过长,碘离子容易被空气中的氧气氧化,消耗的KI溶液的量偏多,导致测得的质量分数偏高;
②根据题中信息可找出关系式:,NaClO2的质量分数为:。
19.(1) 分液漏斗
(2)除去氯气中混有的HCl气体
(3) 温度升高,氯气与NaOH反应生成,使NaClO浓度降低,部分没有反应混入产品 ,,有效率
【分析】A中反应生成氯气通过B除去杂质氯化氢后进入装置C发生反应,尾气使用D中碱液吸收;
【详解】(1)装置A中仪器a名称为分液漏斗;二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水:;
(2)生成氯气中含有挥发出的氯化氢气体,氯化氢极易溶于水,B是除去气体中氯化氢;
(3)①温度升高,氯气与NaOH反应生成,使NaClO浓度降低,部分没有反应混入产品,导致产品有效氯降低;
②由反应方程式可知:,,有效率。
20.(1) 吸收尾气中的,防止污染空气
(2)除去溶解在水溶液中的氯气,防止与反应生成等而影响纯度或防止将氧化生成而影响纯度和产率
(3)消耗的
根据反应可得关系式:
溶液中
碘含量为
因为
所以该加碘盐中的碘元素含量符合国家标准
【详解】(1)①根据反应中化合价的变化,,化合价降低10,,化合价升高10,单线桥法表示为:;
②装置A中发生反应生成和,反应的化学方程式为:
;
③有毒,会污染空气,装置B的作用为:吸收尾气中的,防止污染空气
(2)装置A中含有多余的,与等反应,继续加热煮沸一段时间的目的是:除去溶解在水溶液中的氯气,防止与反应生成等而影响纯度或防止将氧化生成而影响纯度和产率;
(3)消耗的
根据反应可得关系式:
溶液中
;碘含量为
因为,所以该加碘盐中的碘元素含量符合国家标准。
21.(1)氧化性
(2)NaCl
(3)
(4)氯酸钾的溶解度小于氯酸钠;
(5) 高于 92.1%
【分析】物质所含元素化合价降低,做氧化剂,表现氧化性;饱和食盐水溶液进行电解制得氢氧化钠、氢气、氯气,再利用80℃的氢氧化钠溶液与氯气反应得到氯酸钠、氯化钠和水;低温时,氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠、水;溶解度小的物质更易析出晶体,以此解题。
【详解】(1)氯酸钾与盐酸的反应中,氯酸钾中的氯元素化合价降低,表现氧化性;
(2)饱和食盐水溶液进行电解制得氢氧化钠、氢气、氯气,再利用80℃的氢氧化钠溶液与氯气反应得到氯酸钠、氯化钠和水,除水外,该工艺中可循环利用的物质是NaCl;
(3)低温时,氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠、水,离子方程式表示为:;
(4)溶解度小,会析出晶体,故步骤2中析出氯酸钾的原因是氯酸钾的溶解度小于氯酸钠;
(5)①氯酸钾的熔点约为356℃,由图可知其分解的温度大约为390℃左右,高于其熔点,故答案为:高于;
②氯酸钾与适量二氧化锰固体混合物加热的方程式为:,,则分解的氯酸钾的质量为:,所以KClO3的分解率为。
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