- 漂白粉、漂粉精的制取、性质及其应用
- 共722题
(10分)某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉,并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。已知:氯气和碱的反应为放热反应。温度较高时,氯气和碱还能发生如下反应:
3C12+ 6OH—5C1—+ ClO3+3H2O。该兴趣小组设计了下列实验装置,进行实验。
请回答下列问题:
(1)甲装置中发生反应的化学方程式是 , 乙装置的作用是 。
(2)小组成员发现,产物中Ca( ClO)2的质量明显小于理论值。他们讨论后认为,部分氯气未与石灰乳反应而逸出,以及温度升高是可能原因。为了探究反应条件对产物的影响,他们另取一定量的石灰乳,缓慢、匀速地通入足量氯气,得出了ClO—、ClO3—两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,粗略表示为右图(不考虑氯气和水的反应)。
①图中曲线I表示 离子的物质的量随反应时间变化的关系。
②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为 mol。
(3)为了提高Ca( ClO)2的产率,可对丙装置作适当改进。请你给出一种改进方法:
。
正确答案
略
下图5个装置都是中学化学中常见的实验装置,某学习小组的同学欲用这些装置进行常见物质的制取并探究其性质(图中a、b、c表示止水夹),请对其进行完善或评价,试回答下列问题:
(1)将A、C、E相连后,以浓盐酸和 (填写名称)为原料制取Cl2,仪器乙的名称是 。
(2)利用(1)中装置和药品,在丙中加入适量水,即可制得氯水。将所得氯水分为两份,进行Ⅰ、Ⅱ两个实验,实验操作、现象、结论如下:
实验Ⅰ获得结论是否合理? (填“合理”或“不合理”)。若选“不合理”,请说明理由(若选“合理”,则无需填写理由): 。
实验Ⅱ获得结论是否合理? (填“合理”或“不合理”)。若选“不合理”,请说明理由(若选“合理”,则无需填写理由): 。
(3)利用(1)中装置还可设计一个简单的实验比较Cl-和S2-的还原性强弱。则C中预期出现的现象是 。
(4)将B、D、E装置相连接(打开止水夹a和止水夹b,关闭止水夹c),在B中盛装浓硝酸和铜片(将铜片放在有孔塑料板上),可制得NO2。一段时间后,欲用D装置探究NO2与水的反应,其操作步骤为:先 ,再 以使烧杯中的水进入试管丁,观察现象。
正确答案
(1)(4分)二氧化锰 (圆底)烧瓶
(2)(4分)不合理;没有事先证明干燥的氯气无漂白性。不合理;制取的氯气中含有HCl气体,HCl溶于水后能与碳酸氢钠反应产生气泡。(3)(2分)产生淡黄色沉淀
(4)(2分)关闭a、b,打开c;双手紧握(或微热)试管丁,使NO2逸出与水接触(或其它合理的答案)
试题分析:(1)实验室制取氯气的试剂是浓盐酸和二氧化锰。根据仪器的结构特点可判断仪器乙是圆底烧瓶。
(2)由于没有事先证明干燥的氯气无漂白性,所以直接利用溶液褪色不能说明氯气与水反应的生成物有漂白性,因此结论不合理;由于浓盐酸易挥发,因此制取的氯气中含有HCl气体,HCl溶于水后能与碳酸氢钠反应产生气泡,所以结论是不合理的。
(3)由于氯气具有强氧化性,能把硫离子氧化生成单质硫,所以C中预期出现的现象是溶液变浑浊,产生淡黄色沉淀。
(4)要用D装置探究NO2与水的反应,则应该首先关闭a、b,打开c;然后用双手紧握(或微热)试管丁,使NO2逸出与水接触即可。
(16分)某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(1)请写出MnO2和浓盐酸制备Cl2的离子方程式________________.
(2)反应Cl2+Na2SO3+2 NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为_______________
_.
(3)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl、OH
和SO.请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气的CO2的影响).
① 提出合理假设.
假设1:只存在SO32-;假设2:既不存在SO32-也不存在ClO;
假设3:_____________.假设4:
② 设计实验方案,进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:3moLL-1H2SO4、1moL
L-1NaOH、0.01mol
L-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液.
正确答案
Na2SO3__ .
(3)假设3:__只有ClO___.假设4:SO32-、ClO-都存在
略
(11分)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)使用氯气为自来水消毒可以有效地控制次氯酸的浓度,请结合平衡常数解释原因: 。
(3)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 。
(4)二氧化氯是目前国际上公认的最新一代的高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂。我国科学家研发了用氯气氧化亚氯酸钠(NaClO2)固体制备二氧化氯的方法,其化学方程式为 。
(5)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)。
②能说明Cl2的氧化性强于I2的实验现象是
。
③请用原子结构知识解释Cl2的氧化性强于I2的原因:
正确答案
(11分)
(1)2NaCl + 2H2O2NaOH + Cl2↑+ H2↑(条件写“通电”或“电解”均可)
(2)由氯气与水反应的平衡常数可知,该反应的限度很小,生成的HClO 浓度低;且随着HClO的消耗,平衡会不断正向移动,补充HClO。(2分)
(3)Cl2 + 2OH- ="=" Cl- + ClO- + H2O
(4)Cl2 + 2NaClO2 ="=" 2ClO2 + 2NaCl (2分)
(5)①BC (2分,只选一个且正确得1分,多选、错选均无分)
②湿润淀粉碘化钾试纸变蓝
③氯原子电子层数少于碘原子,原子半径小,得电子能力强(2分)
略
(11分)近年来特大地震灾害频繁发生,地震过后,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。工业上制漂白粉有以下工序:
(1)海水晒盐。
(2)粗盐提纯:粗盐中主要含有MgCl2、Na2SO4和FeCl3杂质,设计如下方案:
①试剂1~试剂3依次为: . . 。
②沉淀C含有BaSO4、Mg(OH)2还有 (用化学式表示)。
(3)电解法制氯气:观察下图,回答:
①通电后, (填a或b)侧产生氢气。
②此电解反应的化学方程式为 。
(4)制取漂白粉:将氯气通入消石灰(Ca(OH)2)中反应,化学方程式为: 。
(5)实验室加热MnO2和浓盐酸混合物来制取氯气。
① 若有8.7克的MnO2被还原,则有 molHCl被氧化。
②在下列各装置中,选用必要的装置,制备纯净干燥的Cl2,并按从左到右的顺序连接仪器,用接口字母按顺序连接为: 。(顺序错误不得分)
正确答案
(11分)((2)②和最后一空各2分,其余各1份)
(2) ① BaCl2、 NaOH 、 Na2CO3。(合理顺序即可)
② Fe(OH)3,BaCO3(用化学式表示)。( 2分)⑶①a②2NaCl+2H2ONaOH+H2↑+Cl2↑⑷2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O⑸①0.2②fbcdeihg
答案: (2) ① BaCl2、 NaOH 、 Na2CO3。(合理顺序即可)
② Fe(OH)3,BaCO3(用化学式表示)。( 2分)⑶①a②2NaCl+2H2ONaOH+H2↑+Cl2↑⑷2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O⑸①0.2②fbcdeihg
解析:① BaCl2、 NaOH 、 Na2CO3或NaOH BaCl2 Na2CO3(合理顺序即可)BaCl2除去SO42―,NaOH除去Mg2+ ,Fe3+,Na2CO3除去过量的Ba2+,沉淀C含有BaSO4、Mg(OH)2还有Fe(OH)3,BaCO3;⑶①通电后,a为阳极, a侧产生氢气,②此电解反应的化学方程式为2NaCl+2H2ONaOH+H2↑+Cl2↑⑷制取漂白粉2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O⑸①MnO2+4HCl
MnCl2+Cl2+2H2O,每有1molMnO2反应,就有4molHCl反应,但只有2molHCl被氧化,若有8.7克的MnO2被还原,则有0.2molHCl被氧化②f(制Cl2)bc(除HCl)de(干燥)ih(收集)g处理尾气。
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