- 漂白粉、漂粉精的制取、性质及其应用
- 共722题
(20分)氯气是一种重要的化工原料,自来水的消毒、农药的生产、药物的合成等都需要用到氯气。工业上通常采用电解法制氯气:观察下图,回答:
Ⅰ(1)若饱和食盐水中含有酚酞,通电后_____(填a或b)侧先变红。
(2)电解反应的化学方程式为__________________
Ⅱ某学生设计如下图所示的实验装置,利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应),据此回答下列问题:
(1) 在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气,反应化学方程式为 ,若在标准状态下收集到22.4升的氯气,则被氧化的HCl的物质的量是 。
(2) 漂白粉将在U形管中产生,其化学方程式是 。
(3) C装置的作用是 。
(4) 此实验所得漂白粉的有效成分偏低,该学生经分析并查阅资料发现,主要原因是在U形管中还存在两个副反应。
①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生,可采取的措施是 。
②试判断另一个副反应(用化学方程式表示) 。为避免此副反应的发生,可将装置作何改进 。
(5)家庭中使用漂白粉时,为了增强漂白能力,可加入少量的物质是 。
正确答案
略
(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
二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水。工业上用潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60时反应制得。某学生拟有左下图所示的装置模拟制取并收集ClO2。
(1)A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等,请写出该反应的化学方程式: 。
(2)A必须添加温度控制装置,除酒精灯外,还需要的玻璃仪器有烧杯、 ;B也必须添加温度控制装置,应该是 (选填“冰水浴”或“热水浴”)装置。
(3)反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2饱和溶液中在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O,在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。根据右上图所示的NaClO2的溶解度曲线,请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2的操作步骤:
① ;② ;③洗涤;④干燥。
(4)NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液,分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量相同,从电子守恒的角度解释其原因是 。
ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100.00 mL试样;量取V1 mL试样加入到锥形瓶中;
步骤2:调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;
步骤3:加入淀粉指示剂,用c mol·L—1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。(已知2 Na2S2O3 + I2 →Na2S4O6 + 2NaI)
(5)判断滴定终点的现象 。原ClO2溶液的浓度为 g / L(用步骤中的字母代数式表示)。
正确答案
(1)2KClO3+ H2C2O4 K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O (2分)
(2)温度计 冰水浴 (2分)
(3)蒸发结晶 趁热过滤 (2分)
(4)根据氧化还原反应过程中电子转移守恒,反应整个过程中氯元素最终为-1价,所以FeSO4所失去的电子数相等,消耗的FeSO4的量也相等。 (2分)
(5)加到最后一滴时,溶液的颜色突然由蓝色变为无色,且半分钟不变化(2分) 135cV2/V1(2分)
试题分析:(1)A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等,加热60℃,氯酸钾和草酸反应生成碳酸钾、二氧化碳、二氧化氯和水,反应方程式为:2KClO3+H2C2O4=K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O;
(2)要控制温度必须使用温度计测量温度,在60℃时反应制得,应用水浴加热,可用烧杯(或水浴锅),二氧化氯的熔点较低,为收集二氧化氯,应在较低温度下进行,所以应该采用冰水浴,故答案为:冰水浴; 烧杯(或水浴锅),温度计;
(3)根据信息NaClO2饱和溶液中在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O,在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。根据右上图所示的NaClO2的溶解度曲线,随着温度升高溶解度增大,因此请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2的操作步骤为蒸发结晶和趁热过滤。
(4)根据氧化还原反应过程中电子转移守恒,反应整个过程中氯元素最终为-1价,所以FeSO4所失去的电子数相等,消耗的FeSO4的量也相等。
(5)判断滴定终点的现象为滴定终点时,I2完全反应,溶液由蓝色变为无色,故答案为:蓝色变为无色且半分钟不变化;
(6)设原ClO2溶液的浓度为x,
20.(9分)有关物质存在如下图所示的转化关系(部分产物已省略)。通常C为气体单质,G为紫黑色固体单质.实验室中,常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H。
请回答下列问题;
(1)反应①的化学方程式为 ;
(2)反应②的离子方程式为 ;
(3)写出另外一种实验室制取H的化学方程式 ;
(4)D溶液与Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀.此沉淀的Ksp=7.1×10-9mol·L-3.将0.01 mol·L-1的D溶液与0.001 mol·L-1的Pb(NO3)2溶液等体积混合,你认为能否形成沉淀 (填“能”或“不能”),请通过计算说明 。
正确答案
略
某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行某些气体的制备、性质等实验(图中夹持装置有省略)。请按要求填空:
Ⅰ.探究氯气与氨气的反应
(1)为制取干燥氨气,可将装置C与________(填装置编号)连接;装置C中的烧瓶内固体宜选用________。
a.碱石灰 b.氯化钙 c.五氧化二磷 d.生石灰
(2)装置A、E、E连接可制取纯净、干燥的氯气,则两个E装置内的药品依次是________________。
(3)装置F可用于探究氯气与氨气(已知氯气与氨气可发生反应:3Cl2+2NH3===N2+6HCl)的反应。实验时打开弹簧夹1、3,关闭2,先向烧瓶中通入________,然后关闭1、3,打开2,向烧瓶中缓慢通入一定量的另一种气体。实验一段时间后烧瓶内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,请设计一个实验方案鉴定该固体中的阳离子______________________________________________________________________________。
Ⅱ.探究某些物质的性质
(4)利用装置A、E,可设计实验比较Cl-和Br-的还原性强弱,能证明结论的实验现象是______________________________________________________。
(5)若利用装置A、E进行乙烯与溴水反应的实验,写出反应的化学方程式________________________________________________________________。
(6)将装置B、C分别与F相连后,进行H2S与SO2反应的实验。F的烧瓶中发生反应的化学方程式为______________________;F的烧杯所起的作用是________________________________________________________________。
正确答案
(1)D ad (2)饱和食盐水、浓硫酸
(3)氯气 取少量固体于试管中,加入适量浓NaOH溶液并加热,在管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若湿润的红色石蕊试纸变蓝,[或用蘸有浓盐酸(或浓硝酸)的玻璃棒放在试管口,若有白烟生成],证明固体中有NH4+
(4)装置E中的NaBr溶液变橙红色
(5)CH2==CH2+Br2―→Br—CH2—CH2—Br
(6)SO2+2H2S===3S↓+2H2O 吸收尾气
(1)制取NH3,可用浓氨水的分解制备,然后再用碱石灰或生石灰干燥,但不能用CaCl2,因为CaCl2可结合NH3生成CaCl2·8NH3。(2)制取干燥纯净的Cl2,可用饱和食盐水除HCl,再用浓H2SO4干燥Cl2。(3)应向烧瓶中先通Cl2,再通NH3,因为Cl2有颜色,便于观察;一开始若通NH3,由于弹簧夹3打开,容易形成喷泉。证明NH4+要注意“操作→现象→结论”,同时还要注意细节,如浓NaOH,加热,湿润等。(4)可利用Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,证明还原性Br->Cl-。(5)CH2==。(6)SO2+2H2S===3S↓+2H2O;F可用来吸收剩余的SO2或H2S。
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