- 氯气的性质
- 共2347题
(12分)工业上将纯净干燥的氯气通入到物质的量浓度为0.375mol/L的NaOH溶液中得到漂水。某同学在实验室利用下述实验装置探究Cl2性质并模拟制备漂水。
(1)配制470mL物质的量浓度为0.375 mol/L的NaOH溶液时,主要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒和 。
(2)浓硫酸的作用是______________________。
(3)装置E中发生反应的离子方程式为______________________________________。
(4)装置B中饱和NaCl溶液可用于除去Cl2中的HCl气体,已知氯气与水的反应是一个可逆反应,请简述用饱和NaCl溶液除去Cl2中HCl气体的原理(用离子方程式表示,并配必要的文字说明)
。
(5)实验时装置D中湿润的红色纸条褪色,干燥部分没有褪色,放置一段时间后,纸条全部褪色。该同学认为Cl2的密度比空气大,可能是试管下部Cl2的浓度大于试管上部Cl2的浓度所导致的。请判断该解释是否合理,并分析产生上述实验现象的原因_________________
_________________________________________。
(6)如果制得氯元素含量为10%的漂水溶液35.5g,那么其中含NaClO的物质的量为____mol。
正确答案
(12分)】
(1)500mL容量瓶(1分,不写规格不给分)
(2)干燥氯气 (2分)
(3)Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- + H2O (2分)
(4)HCl溶于水电离出的H+和饱和NaCl溶液中的Cl-都会对反应Cl2 + H2O H+ + Cl- + HClO 起到抑制作用 (2分)
(5)不合理;实验进行中Cl2与湿润红色纸条中的水反应生成HClO使湿润的红色纸条褪色,干燥部分没有HClO,所以纸条不褪色;放置一段时间,由于烧杯中的水蒸气过来或纸条下端的水分子运动导致纸条上端湿润而褪色(3分)
(6)0.05(2分)
略
(14分)实验室常用的几种气体发生装置如图A、B、C所示:
(1)实验室可以用B或C装置制取氨气,如果用C装置,通常使用的药品是 。检查C装置气密性是否良好的操作方法是
。
若用B装置制取氨气,用化学方程式表示制取氨气的反应原理 。
(2)若用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气,应选用的气体发生装置是 ,用离子方程式表示制取氯气的反应原理 。
(3)若用A装置与D装置相连制取收集X气体,则X可能是下列气体中的
①CO2 ②NO ③Cl2 ④H2
其中在D装置中连接小烧杯的目的是 。发生反应的离子方程式为 。
(4)下图是某同学设计收集氨气的几种装置,其中可行的是
正确答案
(14分)(1)浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠等);(2分)
将导气管末端插入水槽中,用酒精灯微热或用手捂圆底烧瓶,导气管末端有气泡产生,停止加热或松开手后,导气管末端上升一段稳定的液柱,则说明气密性良好。(2分)
(2分)
(2)C(1分) (2分)
(3)③(1分) 吸收尾气,防止产生污染。(1分)
(2分)(4)d(1分)
略
(10分)用广谱高效的二氧化氯(ClO2)替代液氯进行消毒,可避免产生对人体健康有害的有机氯代物。
(1)工业上,ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加硫酸酸化后反应制得,在该反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为 ▲ 。
(2)有效氯含量是含氯消毒剂的一个重要指标,有效氯含量的定义为:从HI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定含氯消毒剂的质量之比,常用百分数表示。则ClO2的有效氯含量是 ▲ 。
(3)化学小组的同学欲对用ClO2消毒过的自来水进行氯元素含量的测定(假定ClO2全部转化为Cl-),他们进行了如下实验:向30.00 mL水样中加几滴K2CrO4溶液作指示剂,用0.001000 mol·L-1 AgNO3溶液滴定,当有砖红色Ag2CrO4沉淀出现时,达滴定终点,此时用去AgNO3溶液12.12 mL。
①水样中Cl-的物质的量浓度是 ▲ 。
②已知Ksp(AgCl) = 1.78×10-10,Ksp(Ag2CrO4) = 2.00×10-12。如在滴定终点时,测得溶液中CrO42-的浓度是5.000×10-3 mol·L-1。试计算此时溶液中Cl-的浓度是多少。
正确答案
共10分。
(1)2︰1(2分) (2)263%(或2.63)(2分)
(3)①4.04×10-4 mol·L-1(2分)
②当c(CrO42-) = 5.00×10-3 mol·L-1出现砖红色沉淀时:
由Ksp(Ag2CrO4)和 c(CrO42-)=5.00×10-3,得c(Ag+) = 2.00×10-5 mol·L-1(2分)
所以,c(Cl-) = 8.90×10-6 mol·L-1(2分)
略
氯气是一种重要的化工原料,在工农业生产、生活中有着重要的应用.请你根据所学知识回答下列问题:
Ⅰ.把氯气通入紫色石蕊溶液中,可以观察到的现象是:______;氯气与水反应生成次氯酸(HClO)具有杀菌作用,常用于自来水消毒.请写出氯气与水反应的离子方程式______
Ⅱ.某化学兴趣小组计划用氯气和氢氧化钠制取简易消毒液.
(1)其反应原理为:(用离子方程式表示)______.
(2)某同学帮助水质检测站配制500mL0.5mol.L-1NaOH溶液以备使用.
①该同学应称取NaOH固体______g
②上述实验需要的仪器除天平、药匙、烧杯、玻璃棒外,还必须用到的仪器有______、______.
③该配制实验两次用到玻璃棒,其作用分别是______、______.
④配制过程中出现以下情况,对所配溶液浓度有何影响(填“偏高”“偏低”“不影响”)
a、没有洗涤烧杯和玻璃棒______;
b、定容时俯视容量瓶瓶颈刻度线______.
⑤取上述配制的NaOH溶液______L才能与0.224L氯气(标准状况下)恰好完全反应.
(3)工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉,用化学反应方程式可表示为______,漂白粉的有效成分是______.
正确答案
I.氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,溶液中含有酸,紫色石蕊试液遇酸变红色,所以溶液呈现红色,但次氯酸有漂白性,所以溶液立即褪色,反应方程式为:Cl2+H2O=Cl-+ClO -+2H+,
故答案为:溶液先变红色后褪色,Cl2+H2O=Cl-+ClO -+2H+;
II.(1)氯气和氢氧根离子反应生成氯离子、次氯酸根离子和水,离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,
故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(2)①m=CVM=0.5mol/L×0.5L×40g/mol=10g,故答案为:10;
②根据各仪器的作用选取仪器,还需要配制溶液的500mL容量瓶,用于定容的胶头滴管,故答案为:500mL容量瓶、胶头滴管;
③玻璃棒有搅拌和引流的作用,故答案为:搅拌、引流;
④根据c=分析误差,
a、没有洗涤烧杯和玻璃棒,导致溶质的物质的量偏小,配制溶液浓度偏低;
b、定容时俯视容量瓶瓶颈刻度线,导致溶液体积偏小,配制溶液浓度偏高;
故答案为:偏低,偏高;
⑤根据Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O得,需要氢氧化钠的体积=×2÷0.5mol/L=0.04L,故答案为:0.04;
(3)氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应方程式为:Cl2+Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+H2O,漂白粉的有效成分是次氯酸钙,
故答案为:
Cl2+Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+H2O,次氯酸钙.
氯水是实验室常需临时配制的一种试剂。图甲所示的是实验室配制氯水时的一种常用装置,图乙是某化学实验小组自行设计的一种配制氯水的装置(图中的鼓气球是一种具有气体单向阀的可用于向瓶中鼓入空气的仪器)。
(1)氯水需临时配制的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)图甲所示装置中,烧杯内的液体是 。
(3)用图乙所示装置中配制氯水时,操作步骤如下:
①关闭活塞2 ,打开分液漏斗上口的玻璃塞,再打开活塞1 ,将少量浓盐酸注入大试管内。
②关闭活塞1 ,盖上分液漏斗上口玻璃塞。浓盐酸和大试管内的高锰酸钾粉末反应产生氯气。
③轻轻摇动瓶A ,使氯气不断溶入水中。用图乙装置能在较短时间内得到饱和氯水。除了在摇动过程中增大了气体和水的接触面以外,另一个重要原因是 。
分液漏斗中的浓盐酸应分数次加入试管内。若一次加入太多的浓盐酸,可能引起的后果是 。
(4)配制氯水完成后,不必拆卸装置即可从瓶A 中取用少量氯水,方法是 。
正确答案
(1)2HClO2HCl+O2↑
(2)NaOH溶液
(3)氯气在瓶内产生较大压强,增大了氯气的溶解度 瓶内产生过多的氯气,瓶内压强过大会使瓶A的橡皮塞弹开
(4)打开活塞2,关闭活塞1,用鼓气球向瓶A中鼓入空气
(1)氯水中的次氯酸在光照、受热条件下会分解,所以氯水需临时配制。
(2)图甲是把氯气通过水来制取氯水,烧杯内应该盛装能够吸收氯气的NaOH溶液。
(3)在大试管中注入浓盐酸后,生成的氯气通过大试管上的小孔进入瓶A内与水反应,此时瓶A组成一个密闭装置,压强增大利于氯气的溶解。如果加入浓盐酸过多,反应过于剧烈,瓶A内压强过大,就可能使瓶口的橡皮塞弹开。
(4)取用氯水时可以打开活塞2,通过鼓气球向瓶内鼓入空气,瓶内气体压强增大,氯水就会通过导管流出。
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