- 富集在海水中的元素——氯
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(2013秋•朝阳区期中)氯气在科技、生产中应用广泛.
(1)工业上常用熟石灰和氯气反应制取漂白粉,化学方程式是______.
(2)实验室用MnO2与浓盐酸反应制取氯气的原理如下:MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O
①若制取11.2L Cl2(标准状况),则最少应加入MnO2的质量为______g.
②用平衡移动原理解释可用排饱和食盐水法收集氯气的原因______.(结合必要的化学用语及文字回答)
③制备氯气时,可用NaOH溶液吸收尾气,下列试剂也可用于吸收氯气的是______(填字母).
a.KI溶液 b.FeCl2溶液 c.KCl溶液
写出你选择的吸收试剂与Cl2反应的离子方程式:______.
④也可用浓氨水吸收氯气,同时生成一种无污染的气体,反应的化学方程式是______.
正确答案
解:(1)氯气与熟石灰反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,化学反应为2Cl2 +2Ca(OH)2=Ca(ClO)2 +CaCl2 +2H2O,
故答案为:2Cl2 +2Ca(OH)2=Ca(ClO)2 +CaCl2 +2H2O;
(2)①n(Cl2)==0.5mol,由方程式可知需要0.5molMnO2,m(MnO2)=0.5mol×87g/mol=43.5g,
故答案为:43.5g;
②氯水中存在Cl2+H2O⇌HCl+HClO平衡,为可逆反应,饱和食盐水中Cl-抑制氯气与水的反应,平衡会逆向移动,有效降低Cl2在饱和食盐水中的溶解度,
故答案为:增大Cl-浓度,Cl2+H2O⇌HCl+HClO平衡会逆向移动,有效降低Cl2在饱和食盐水中的溶解度;
③氯气具有强氧化性,可与KI溶液、FeCl2溶液发生氧化还原反应,反应的离子方程式为2I-+Cl2═I2+2Cl-,2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,
故答案为:ab;2I-+Cl2═I2+2Cl-,2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-;
④氯气和浓氨水反应生成氮气和氯化铵,反应方程式为8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,
故答案为:8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl.
解析
解:(1)氯气与熟石灰反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,化学反应为2Cl2 +2Ca(OH)2=Ca(ClO)2 +CaCl2 +2H2O,
故答案为:2Cl2 +2Ca(OH)2=Ca(ClO)2 +CaCl2 +2H2O;
(2)①n(Cl2)==0.5mol,由方程式可知需要0.5molMnO2,m(MnO2)=0.5mol×87g/mol=43.5g,
故答案为:43.5g;
②氯水中存在Cl2+H2O⇌HCl+HClO平衡,为可逆反应,饱和食盐水中Cl-抑制氯气与水的反应,平衡会逆向移动,有效降低Cl2在饱和食盐水中的溶解度,
故答案为:增大Cl-浓度,Cl2+H2O⇌HCl+HClO平衡会逆向移动,有效降低Cl2在饱和食盐水中的溶解度;
③氯气具有强氧化性,可与KI溶液、FeCl2溶液发生氧化还原反应,反应的离子方程式为2I-+Cl2═I2+2Cl-,2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,
故答案为:ab;2I-+Cl2═I2+2Cl-,2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-;
④氯气和浓氨水反应生成氮气和氯化铵,反应方程式为8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,
故答案为:8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl.
(1)将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有潮湿有色布条的广口瓶,可观察到潮湿有色布条的广口瓶的现象是______.
(2)为防止氯气污染空气,可用______溶液吸收多余的氯气.
正确答案
解:(1)氯气无漂白性,干燥的有色布条无明显现象,氯气与水反应Cl2+H2O=HCl+HClO生成的次氯酸具有漂白性,所以可观察到潮湿有色布条的广口瓶的现象是有色布条褪色,
故答案为:潮湿的有色布条褪色;
(2)为了防止氯气尾气污染空气,可用NaOH溶液吸收,该反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,
故答案为:NaOH;
解析
解:(1)氯气无漂白性,干燥的有色布条无明显现象,氯气与水反应Cl2+H2O=HCl+HClO生成的次氯酸具有漂白性,所以可观察到潮湿有色布条的广口瓶的现象是有色布条褪色,
故答案为:潮湿的有色布条褪色;
(2)为了防止氯气尾气污染空气,可用NaOH溶液吸收,该反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,
故答案为:NaOH;
下列实验现象描述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸见光分解生成盐酸和氧气,所以新制饱和氯水在光照下有气泡产生,其主要成分是氯气,还有氧气,故A错误;
B、二氧化硫溶于水形成亚硫酸,显酸性,能使紫色石蕊试液变红,所以二氧化硫通入紫色石蕊试液中,溶液变红,故B错误;
C、钠在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体,没有火花四射的现象,故C错误;
D、金属铜放置在潮湿的空气中生成绿色的铜锈--碱式碳酸铜,故D正确.
故选:D.
下列事实能用同一原理解释的是( )
正确答案
解析
解:A、氯气具有强氧化性,与金属反应生成最高价态氯化物,故A正确;
B、NH4HCO3晶体分解,固体I2受热升华,前者是化学变化,后者是物理变化,故B错误;
C、SO2能使品红溶液褪色是由于和有色有机物反应生成无色不稳定的物质,由于Cl2和水反应生成具有强氧化性和漂白性的HClO,则Cl2使品红溶液褪色,二者漂白的原理不一样,故C错误;
D、HClO既具有氧化性,又具有弱酸性,ClO-将Fe2+氧化成Fe3+,与H+均反应生成弱电解质HClO,反应原理不同,故D错误;
故选A.
下列实验中,不能观察到明显现象的是( )
正确答案
解析
解:A、因Cl2与FeSO4溶液反应:Cl2+2Fe2+=2Fe3+,溶液由浅绿色变为棕黄色,现象明显,故A错误;
B、铝条放入少量冷水,不反应,所以无明显现象,故B正确;
C、在饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO2,会发生反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度,所以溶液中有浑浊出现,该反应的离子方程式为:2Na++CO32-+H2O+CO2=2NaHCO3↓,故C错误;
D、因单质溴与KI溶液反应:Br2+2KI=I2+2KBr,I2遇淀粉变蓝,现象明显,故D错误;
故选:B.
下列实验的现象与对应结论均正确的是( )
正确答案
解析
解:A、将Cl2通入KI溶液氯气具有氧化性,能将碘离子氧化为碘单质,证明I-的还原性强于Cl-,但是碘水呈现褐色,不会出现蓝色溶液,故A错误;
B、金属铁在常温下遇到浓硫酸会发生钝化,可以用铁槽车装运浓硫酸,故B正确;
C、将一小块Na放入硫酸铜溶液中,先是和其中的水反应,不会置换出金属铜,故C错误;
D、向AgCl浊液中滴加Na2S溶液,有黑色沉淀生成,证明氯化银的溶解能力比硫化银的大,即Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S),故D正确.
故选BD.
自来水常用Cl2消毒,某学生用这种自来水去配制下列物质的溶液,不会产生明显的药品变质问题的是( )
正确答案
解析
解:A、由于碳酸钠和自来水中的氢离子发生了反应,导致变质,故A不选;
B、亚铁离子具有还原性,被自来水中的次氯酸氧化成铁离子导致变质,故B不选;
C、由于硝酸银能够和氯离子反应生成氯化银,导致变质,故C不选;
D、氯化铝不与自来水的成分反应,不会变质,故D选;
故选D.
(2015秋•西宁校级月考)饮用水质量是关系人类健康的重要问题.
(1)氯气是最早用于饮用水消毒的物质,其消毒作用主要是氯气溶于水后生成了次氯酸,该反应的离子方程式为______.
(2)向AgNO3溶液中加入氯水,氯水中起作用的主要微粒是______,反应的离子方程式是______.
(3)向氯水中滴加石蕊试液,溶液变红,起作用的微粒是______;然后又褪色,起作用的微粒是______.
(4)写出工业上制取漂白粉的化学反应方程式:______.
正确答案
Cl2+H2O═H++Cl-+HClO
Cl-
Cl-+Ag+=AgCl↓
H+
HClO
2Cl2+2Ca(OH)2═Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
解析
解:(1)氯气溶于水后生成了次氯酸和盐酸,氯气、水、次氯酸在离子反应中保留化学式,则离子反应为Cl2+H2O═H++Cl-+HClO,
故答案为:Cl2+H2O═H++Cl-+HClO;
(2)向AgNO3溶液中加入氯水,氯水中氯离子可以和银离子之间反应生成氯化银沉淀,即Cl-+Ag+=AgCl↓,氯水中起作用的主要微粒是Cl-,故答案为:Cl-;Cl-+Ag+=AgCl↓;
(3)氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸具有酸性,氯水具有漂白性,向氯水中滴加石蕊试液,溶液变红,起作用的微粒是H+,后又褪色,起作用的微粒是HClO,
故答案为:H+;HClO
(4)氯气通入石灰乳中反应生成氯化钙、次氯酸钙、水,该反应为2Cl2+2 Ca(OH)2═Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,
故答案为:2Cl2+2 Ca(OH)2═Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O.
下列关于新制氯水及久置氯水的说法,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.新制氯水中含有氯气,呈黄绿色,而久置氯水溶质为HCl,溶液为无色,故A正确;
B.新制氯水含有次氯酸,具有漂白性,HClO不稳定,见光易分解,久置氯水中HClO浓度较小,漂白作用很弱,故B正确;
C.氯气与水发生Cl2+H2O⇌HCl+HClO,HClO不稳定,见光易分解,促进平衡向正反应方向移动,久置的氯水所含Cl2少,新制氯水含有Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-等粒子,故C正确;
D.氯气与水发生Cl2+H2O⇌HCl+HClO,新制氯水含有Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-等粒子,故D错误.
故选D.
将氯水分别滴入下列溶液中,由实验现象得出的结论正确的是( )
正确答案
解析
解:A、氯水滴入有KSCN的FeC12溶液中,氯气能将亚铁离子氧化为铁离子,铁离子遇KSCN溶液变红,则氯气具有氧化性,故A错误;
B、氯水滴入KI-淀粉溶液,氯气能将碘离子氧化为碘单质,碘单质遇淀粉变蓝,则氯气具有氧化性,故B正确;
C、氯水滴入紫色石蕊溶液中,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,酸使石蕊变红,次氯酸使其褪色,则次氯酸具有漂白性,而干燥的氯气不具有漂白性,故C错误;
D、氯水滴入有酚酞的NaOH溶液中,氯气和水反应生成酸,再发生酸碱中和,NaOH被反应掉,则颜色褪去,而氯气本身不能电离出氢离子,不具有酸性,故D错误;
故选B.
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