- 富集在海水中的元素——氯
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将Cl2制成漂粉精的主要目的是( )
正确答案
解析
解:A、将Cl2制成漂粉精,漂白和消毒作用效果不会改变,故A错误;
B、氯气有毒,气体不方便运输、销售,制成漂粉精是一种较稳定物质,便于保存和运输,故B正确;
C、将Cl2制成漂粉精是为了将气体装化为固体,便于保存和运输,故C错误;
D、将Cl2制成漂粉精,其中氯元素的质量不变,漂白和消毒作用效果不会改变,故D错误.
故选B.
氯气是氯碱工业的主要产品之一,是一种常用的消毒剂,其消毒原理是与水反应生成了次氯酸:Cl2+H2O⇌HCl+HClO K=4.5×10-4
次氯酸的强氧化性能杀死水中的病菌(不直接用次氯酸为自来水消毒是因为次氯酸易分解,且毒性较大).但是,由于氯气贮运不方便,且具有一定的危险性,目前正逐渐被其他性能优越的消毒产品所替代.请回答:
(1)氯碱工业生产氯气的化学方程式为______.
(2)84消毒液与氯气相比具有贮运方便等优点,用氯气与烧碱溶液反应制备84消毒液的离子方程式为______.
(3)一位同学设计了一套用浓盐酸和KMnO4固体制取少量氯气并比较氯气与碘单质的氧化性强弱的微型装置(如图).
①下列溶液能吸收Cl2的是______(填字母序号).
A.饱和食盐水 B.饱和Na2SO3溶液C.饱和NaOH溶液 D.浓硫酸
②能说明Cl2的氧化性强于I2的实验现象是______.
③Cl2中含有少量HCl气体,可用______试剂除去HCl,请用平衡移动的原理解释原因:______.
(4)若实验室用200mL 10mol•L-1的浓盐酸与足量的二氧化锰固体加热反应(不考虑氯化挥发),则产生氯气的物质的量为______ 0.5mol(填“大于”、“等于”或“小于”),原因是______.
正确答案
解:(1)氯碱工业用电解饱和食盐水的方法制备氯气,反应的方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,
故答案为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;
(2)氯气与烧碱溶液反应生成NaCl和NaClO,反应的离子方程式为Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O,
故答案为:Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O;
(3)①A.氯气难溶于饱和食盐水,故A错误;
B.氯气具有氧化性,可与饱和Na2SO3溶液发生氧化还原反应而被吸收,故B正确;
C.氯气和与饱和NaOH溶液反应而被吸收,故C正确;
D.浓硫酸与氯气不反应,不能吸收氯气,故D错误.
故答案为:BC;
②氯气可氧化KI生成单质碘,淀粉遇碘变蓝色,则可用湿润淀粉碘化钾试纸检验,现象为试纸变蓝,
故答案为:湿润淀粉碘化钾试纸变蓝;
③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:饱和食盐水;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;
(4)浓盐酸中含有HCl:0.2L×10mol/L═2mol根据化学方程式:MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O可知在二氧化锰过量的条件下,如果HCl完全反应,会生成氯气0.5mol,但是浓盐酸与二氧化锰反应成为稀盐酸后将不会反应生成氯气,即生成的氯气会小于0.5mol,故答案为:小于;随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,稀盐酸与二氧化锰不再反应,故应小于0.5mol.
解析
解:(1)氯碱工业用电解饱和食盐水的方法制备氯气,反应的方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,
故答案为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;
(2)氯气与烧碱溶液反应生成NaCl和NaClO,反应的离子方程式为Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O,
故答案为:Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O;
(3)①A.氯气难溶于饱和食盐水,故A错误;
B.氯气具有氧化性,可与饱和Na2SO3溶液发生氧化还原反应而被吸收,故B正确;
C.氯气和与饱和NaOH溶液反应而被吸收,故C正确;
D.浓硫酸与氯气不反应,不能吸收氯气,故D错误.
故答案为:BC;
②氯气可氧化KI生成单质碘,淀粉遇碘变蓝色,则可用湿润淀粉碘化钾试纸检验,现象为试纸变蓝,
故答案为:湿润淀粉碘化钾试纸变蓝;
③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:饱和食盐水;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;
(4)浓盐酸中含有HCl:0.2L×10mol/L═2mol根据化学方程式:MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O可知在二氧化锰过量的条件下,如果HCl完全反应,会生成氯气0.5mol,但是浓盐酸与二氧化锰反应成为稀盐酸后将不会反应生成氯气,即生成的氯气会小于0.5mol,故答案为:小于;随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,稀盐酸与二氧化锰不再反应,故应小于0.5mol.
下列化学实验事实及其解释都正确的是( )
正确答案
解析
解:A.氯气与水反应可生成具有漂白性的HClO,但干燥的氯气不具有漂白性,故A错误;
B.SO2不能电离出自由移动的离子,可与水反应生成亚硫酸,亚硫酸为电解质,故B错误;
C.如Qc>Ksp,可生成沉淀,不能说明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3),故C错误;
D.加入盐酸物明显现象,可排除Ag+、CO32-等离子的干扰,故D正确.
故选D.
下列化学实验事实及其解释都正确的是( )
正确答案
解析
解:A.氯气没有漂白性,所以氯气不能使有色布条褪色,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸有漂白性,所以氯气能使湿润的有色布条褪色,故A错误;
B.二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸电离出阴阳离子而使二氧化硫的水溶液导电,所以能电离出阴阳离子的是亚硫酸而不是二氧化硫,所以二氧化硫是非电解质,故B错误;
C、吸热反应是反应物的总能量低于生成物的总能量,所以等量的石墨比金刚石能量高,故C错误;
D.用盐酸酸化无明显现象说明溶液中不含碳酸根和亚硫酸根离子,再滴加氯化钡溶液有白色沉淀产生,能和盐酸酸化的氯化钡反应生成白色沉淀能说明溶液中有SO42-,故D正确;
故选D.
如图所示,将氯气通入装置.若打开活塞b,则小试管里的干燥品红试纸c不褪色;若关闭活塞b,则c不久褪色.则a溶液是( )
正确答案
解析
解:开启活塞b,氯气直接流经试纸c,c不褪色说明通的是干燥氯气;关闭活塞b,Cl2只能穿过a溶液使品红褪色,证明是湿的Cl2,水蒸气只能由a提供,故a只能是浓盐酸或饱和食盐水,故选AC.
现有X、Y、Z三种元素,已知有如下情况:
①X、Y、Z的单质在常温下均为气体.
②X的单质在Z的单质中燃烧,生成XZ,燃烧时火焰呈苍白色.
③XZ极易溶于水,在水溶液中电离出X+和Z-.XZ的水溶液可使石蕊试液变红.
④两分子X的单质可与一分子Y的单质化合生成两分子X2Y,X2Y常温下为液体.
⑤Z的单质溶于X2Y中,所得溶液具有漂白作用.
请完成下列问题:
(1)写出XZ和X2Y的化学式:XZ______ X2Y______
(2)写出X的单质在Z的单质中燃烧的化学方程式______.
(3)Z的单质能否与氢氧化钠溶液发生反应:______(填“能”或“否”),若能,请写出反应的化学方程式:______.(若不能反应,则此空不必填写).
正确答案
解:X的单质在Z的单质中燃烧,生成XZ,燃烧时火焰呈苍白色,并且XZ极易溶于水,在水溶液中电离出X+和Z-.XZ的水溶液可使石蕊试液变红,说明X为H2,Z为Cl2,XZ为HCl,
两分子X的单质可与一分子Y的单质化合生成两分子X2Y,X2Y常温下为液体,说明Y为O2,X2Y为H2O,Cl2溶于H2O中,反应生成HCl和HClO,HClO具有漂白作用,
(1)由以上分析可知,XZ为HCl,X2Y为H2O,故答案为:HCl; H2O;
(2)H2在Cl2中燃烧生成HCl,反应方程式为H2+Cl22HCl,故答案为:H2+Cl2
2HCl;
(3)Cl2在NaOH溶液中发生氧化还原反应生成NaCl、NaClO和H2O,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O,
故答案为:能;Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O.
解析
解:X的单质在Z的单质中燃烧,生成XZ,燃烧时火焰呈苍白色,并且XZ极易溶于水,在水溶液中电离出X+和Z-.XZ的水溶液可使石蕊试液变红,说明X为H2,Z为Cl2,XZ为HCl,
两分子X的单质可与一分子Y的单质化合生成两分子X2Y,X2Y常温下为液体,说明Y为O2,X2Y为H2O,Cl2溶于H2O中,反应生成HCl和HClO,HClO具有漂白作用,
(1)由以上分析可知,XZ为HCl,X2Y为H2O,故答案为:HCl; H2O;
(2)H2在Cl2中燃烧生成HCl,反应方程式为H2+Cl22HCl,故答案为:H2+Cl2
2HCl;
(3)Cl2在NaOH溶液中发生氧化还原反应生成NaCl、NaClO和H2O,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O,
故答案为:能;Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O.
游泳池水的含氯气量应该控制在0.5mg/L至1.0mg/L之间,
(1)写出氯气溶于水后的化学方程式______.溶于水中的哪种物质可杀菌消毒______.
(2)如图显示一星期中每天19时泳池中水的氯气含量,哪几天使用泳池不安全______.
(3)你认为哪几天的天气炎热、阳光强烈______,说出一种理由是______.
(4)若把一片紫色的花瓣放入氯水中,可观察到现象______.
(5)小型泳池通常使用次氯酸钠溶液而非氯气来消毒池水,试举出使用次氯酸钠溶液而非氯气的一项理由______.用化学方程式说明工业上如何生产次氯酸钠溶液______.
正确答案
Cl2+H2O═HCl+HClO
HClO
星期六、星期日
星期四到星期六
天气炎热、日光强烈水温升高,次氯酸在强光照射下分解加快,故氯的含量降低较大
紫色花瓣先变红,后褪色
NaClO更稳定,便于储存和运输
Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O
解析
解:(1)氯气可以用于漂白、消毒杀菌的原因是因为能与水作用形成具有强氧化性的次氯酸,相关反应的离子方程式为:Cl2+H2O═HCl+HClO,
故答案为:Cl2+H2O═HCl+HClO;HClO;
(2)由图中可知,星期六、星期日的含氯量控制在0.5mg/L以下,是不安全的,故答案为:星期六、星期日;
(3)因为阳光强烈时HClO更易分解,致含氯量下降明显,所以导致星期四到星期六的含氯量下降明显;
故答案为:星期四到星期六;天气炎热、日光强烈水温升高,次氯酸在强光照射下分解加快,故氯的含量降低较大;
(4)若把一片紫色的花瓣放入氯水中,氯气和水反应生成的盐酸具有酸性使紫色变红,生成的次氯酸具有漂白性,使红色褪去;
故答案为:紫色花瓣先变红,后褪色;
(5)通常使用漂白液(NaClO溶液)而非氯气来消毒池水的原因是:NaClO更稳定,便于储存和运输,工业生产次氯酸钠的反应是利用氯气和氢氧化钠溶液反应生成,反应的化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O;
故答案为:NaClO更稳定,便于储存和运输;Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O.
下列关于氯水的叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、新制氯水中含有的分子有:Cl2、HClO、H2O,故A错误;
B、镁与氢离子反应生成氢气,所以有气泡产生,故B错误;
C、新制的氯水呈黄绿色,久置的氯水,由于次氯酸分解,促进氯气和水的反应,不断消耗氯气,则溶液最终变成无色,故C错误;
D、新制氯水中含有H+,可使蓝色石蕊试纸变红,含有HClO,具有强氧化性,可使试纸褪色,故D正确;
故选D.
某溶液中含有NH4+、SO32-、SiO32-、Br -CO32-、Na+,向该溶液中通入过量的Cl2,下列判断正确的是( )
①反应前后,溶液中离子浓度基本保持不变的有NH4+、Na+
②有胶状物质生成
③有气体产生
④溶液颜色发生变化
⑤溶液中共发生了2个氧化还原反应.
正确答案
解析
解:某溶液中含有NH4+、SO32-、SiO32-、Br-、CO32-、Na+,向该溶液中通入过量的Cl2,SO32-可以被氯气氧化为硫酸根离子;SiO32-和氯水中的盐酸反应生成硅酸沉淀;Br-被氯气氧化为溴单质;CO32-和氯水中的盐酸反应生成二氧化碳气体;
①反应前后,溶液中离子浓度基本保持不变的有NH4+-、Na+,故①正确;
②有胶状物质硅酸生成,故②正确;
③有二氧化碳气体产生,故③正确;
④氯气氧化溴离子为溴单质,溶液颜色发生变化有无色变化为橙红色,故④正确;
⑤共发生了氯气氧化SO32-、Br-2个氧化还原反应,氯气和水发生的氧化反应,共3个氧化还原反应,故⑤错误;
故选A.
下列各组物质混合后,再加热蒸干并在300℃时充分灼烧至质量不变,最终一定能得到纯净物的是( )
正确答案
解析
解:A、FeCl2溶液和过量Cl2反应生成FeCl3,FeCl3加热水解生成氢氧化铁和氯化氢,灼烧后氢氧化铁分解产生氧化铁和水,则最后只有一种物质氧化铁,是纯净物,故A正确;
B、Na2O2与溶液中的水反应生成NaOH,NaOH再与NaHCO3反应,两者恰好反应生成Na2CO3和水,加热蒸干、灼烧至质量不变,最终只剩Na2CO3,若NaOH过量,加热蒸干、灼烧至质量不变,最终剩Na2CO3和NaOH,故B错误;
C、因KI NaBr在高温下不会分解,氯气会把碘和溴氧化出来,加热蒸干、灼烧至质量不变,碘升华,溴和水挥发,只剩KCl、NaCl,故C错误;
D、因NaOH溶液中加入过量AlCl3溶液反应得到偏铝酸钠、氯化钠和氯化铝,加热蒸干并灼烧,偏铝酸钠水解生成了氢氧化铝、氯化钠,氯化铝水解生成了氢氧化铝、氯化氢,氢氧化铝分解得到氧化铝,最终固体为氯化钠和氧化铝,故D错误;
故选A.
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