- 氯气的性质
- 共2347题
(5分)洪灾过后,饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。
(1)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,化学反应方程式为
;
(2)漂白粉的有效成分是(填化学式) ;
(3)漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,化学反应方程式为 ;
正确答案
(5分)(1) 2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O ;(2)Ca(ClO)2 ;
(3) Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO
试题分析:(1)氯气和氢氧化钙反应生成次氯酸钙和氯化钙,反应的化学方程式是2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(2)漂白粉属于混合物,其有效成分是Ca(ClO)2;
(3)碳酸的酸性强于次氯酸的,所以该反应的化学方程式是Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HclO。
点评:该题属于基础性试题,难度不大,关键是在理解的基础上熟练记住。
(8分)回答下列问题:
(1)将SO2和Cl2分别通入装有品红溶液的两个试管中,两溶液的红色均褪去。加热后,有一支试管中的溶液又呈现红色,该试管通入的气体是 ,该实验说明的问题是 。
(2)将SO2和Cl2按1:1体积比(同温同压)混合后通入品红溶液中,溶液不褪色。为检验两种气体在溶液中是否发生了氧化还原反应,应向所得溶液加入的试剂是 (填化学式)。经实验证明,SO2和Cl2在溶液中发生了氧化还原反应,且SO2被氧化,该反应的离子方程式是 。
正确答案
(1)SO2;SO2与有色物质结合成的无色物质不稳定
(2)氯化钡溶液。SO2+C12+2H2O=4H++SO42-+2Cl-
(1)SO2的漂白原理是与有色物质化合,生成不稳定的无色物质。在加热的条件下,能恢复到用来的颜色,而氯气的漂白是通过次氯酸的氧化,是不可逆的。所以溶液又呈红色的是SO。
(2)如果二者发生氧化还原反应,则一定是氯气为氧化剂,SO2是还原剂,生成物一定有硫酸,据此可以通过检验SO42-来验证,因此加入的试剂是氯化钡。SO2和氯气反应的方程式为SO2+C12+2H2O=4H++SO42-+2Cl-。
(15分)
沿海地区有着丰富的海水资源,海水占地球总储水量的97.4﹪,海水是人类宝贵的自然资源,若把海水淡化和化工生产结合起来,既可以解决淡水资源缺乏的问题,又可以充分利用海水资源,从海水中可以提取多种化工原料,下图是某工厂对海水资源综合利用的示意图:
⑴请列举海水淡化的两种方法 、 。
⑵使用离子交换树脂与水中的离子进行交换也是常用的水处理技术。聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂,写出聚丙烯酸钠单体的结构简式 .
⑶步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br -,其目的是: .
步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式
⑷在制取无水氯化镁时需要在干躁的HCl气流中加热MgCl2.6H2O的原因
.
⑸电解无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境里冷却后即为固体镁,下列物质中可以用做镁蒸气的冷却剂的是
⑹苦卤(海水蒸发结晶分离出食盐后的母液)中含有较多的NaCl、MgCl2、KCl、MgSO4等物质.用沉淀法测定苦卤中MgCl2的含量(g/L),测定过程中应获取的数据有
.
正确答案
略
Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一,它是棕黄色强刺激性气体,沸点3.8 ℃,熔点-116 ℃。实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取少量Cl2O,装置如下图Ⅰ:
回答下列问题:
(1)把浓盐酸直接滴在KMnO4晶体上就可以产生Cl2。请模仿“图Ⅱ”在“图Ⅰ”A处补画出正确的装置图,并作必要的标注。
(2)B中试剂a应选用 (填字母序号)。
a.CCl4 b.饱和NaCl溶液
c.浓H2SO4 d.饱和NaHCO3溶液
(3)通入适量的氯气,在C中生成棕黄色的物质Cl2O,该物质常温下为气体,方程式为 Cl2+ Na2CO3+ = NaHCO3+ NaCl+ Cl2O
(4)对C中反应后的固体成分进行检验,请写出实验步骤以及预期的现象和结论。
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、AgNO3溶液、澄清石灰水、试管、小烧杯、带导管的橡皮塞、过滤装置。
正确答案
(1)见下图
(2)b (3)2 2 H2O 2 2 1
(4)
(2)利用浓盐酸和KMnO4固体制取Cl2会含有HCl,所以应用饱和食盐水除去HCl气体。
(3)用倒配法配平。
即:2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O。
(4)反应后的固体C中可能是Na2CO3、NaHCO3、NaCl的混合物。证明是否含有Na2CO3,用BaCl2检验;是否含有NaHCO3,用Ba(OH)2或稀HNO3检验;是否含有NaCl,用AgNO3检验。
二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。
(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。其次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的________(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-,其原因是___________【已知:Ksp(BaSO4)= 1.1 ×10-10 Ksp(BaCO3)= 5.1 ×10-9】
②该法工艺原理如右。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。
工艺中可以利用的单质有____________(填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为___________。
(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式:
□ (D) +24NaClO3+12H2SO4=□ClO2↑+□CO2↑+18H2O+□_________
(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量得电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的_______倍
正确答案
(1)①BaCl2
BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量CO32-时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)(或其它合理答案)
②H2、Cl2
2NaClO3 + 4HCl 2ClO2↑ + Cl2↑ + 2NaCl + 2H2O
(2)1C6H12O6+ 24 NaClO3 + 12H2SO424 ClO2↑ + 6 CO2↑ + 18H2O + 12 Na2SO4
(3)2.5
(1)①在除杂的过程中每步加入的试剂必须是过量的,使离子除尽;过量的离子在下一步中必须出去,故先加入BaCl2,除去硫酸根,过量的钡离子,加入Na2CO3除去。根据提供的Ksp数据,在后面加入碳酸钠时,发生BaSO4(s)+ CO32- (aq)= BaCO3(s)+SO42- (aq)。②电解饱和食盐水生成H2、Cl2和NaOH;故可以利用的单质为H2、Cl2,合成HCl。根据流程图可知加入物质为NaClO3和HCl,生成ClO2;可以写出方程式,并用化合价升降法配平得到。
(2)纤维素为多糖,水解最终产物为葡萄糖(C6H12O6),具有还原性,可将NaClO3还原得到ClO2。Cl从+5到+4价,降低1价,葡萄糖(C6H12O6)C均价为0,到+4价,升高4价,然后配平得到。
(3)每摩尔Cl2得到2mol电子,而没摩尔ClO2得到5mol电子,故为2.5倍。
【考点定位】考查化学工艺流程,涉及氧化还原反应相关概念、配平及计算,化学实验基本方法(除杂)等相关知识。
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