- 漂白粉、漂粉精的制取、性质及其应用
- 共722题
新制氯水中含有多种粒子,某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质,做了如下实验,请你帮助完成:
(1)HClO不稳定,见光易分解生成HCl和O2。请设计实验证明有O2生成 。
(2)氯气能使湿润的红色布条退色。对于使湿润的红色布条退色的物质,同学们的看法不一致,认为氯水中存在的几种粒子都有可能。请你设计实验,得出正确结论。
正确答案
(1)将盛满氯水的无色矿泉水瓶倒置在水槽中,光照一段时间后,瓶底有无色气体生成。将瓶子倒转过来,把带火星的木条放在瓶口,若木条复燃,证明HClO分解生成的气体为氧气
(2)提出假设:①氯气使红色布条退色
②HClO使红色布条退色
③盐酸使红色布条退色
验证假设:②把红色布条伸入稀盐酸中,红色布条不退色
结论:次氯酸使红色布条退色
(2)提出假设是根据收集到的资料结合所学知识进行的。氯气有氧化性,那么假设氯气使红色布条退色,氯气和水生成盐酸和次氯酸,假设盐酸或次氯酸能使红色布条退色,实验②把红色布条放到稀盐酸中,红色布条不退色。氯水中的氯气、稀盐酸、水均不能使红色布条退色,说明是HClO使红色布条退色。
将一定量的氯气通入250毫升溴化钾溶液中然后将所得溶液蒸干,得干燥固体40克,经分析知其中含25%的化合态的溴(质量)。试计算:
(1)40克固体中KBr的质量。
(2)通入氯气在标况下的体积。
(3)原溴化钾溶液的百分比浓度(设溴化钾溶液的密度为1克/厘米3)。
正确答案
(1) 14.875 g
(2) 4.81 L
(3)26.4%
略
氯气是一种非常重要的化工原料,含氯消毒剂在生产生活中有着广泛的用途。
(1)用氯气可制取“84消毒液”(有效成分为NaClO)。
①该制备反应的离子方程式为 。
②下列措施能增强“84消毒液”杀菌能力的是 。
A.加入适量醋酸
B.加入适量亚硫酸
C.加入少量NaOH粉末
③“84消毒液”不能对钢铁(含Fe、C)制品进行消毒,原因是 。
(2)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前,工业上开发出用电解法制取ClO2的新工艺,生产原理如图所示。
上述示意图中用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。写出阳极产生ClO2的电极反应式: 。
正确答案
(1)①Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
②A
③“84消毒液”显碱性,钢铁在碱性条件下会发生电化学腐蚀
(2)Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
(1)①氯气与NaOH溶液反应可制备“84消毒液”。②加入适量醋酸,可促使ClO-转化为HClO,增强“84消毒液”的杀菌能力;加入适量亚硫酸,H2SO3会与ClO-发生氧化还原反应,不正确。③钢铁在碱性条件下能发生吸氧腐蚀,不能用“84消毒液”对钢铁制品进行消毒。(2)①电解饱和食盐水时,阳极Cl-发生氧化反应生成ClO2,根据元素守恒,可知水参与了反应,产物中应有H+。
我校化学兴趣小组的学生对某品牌的消毒液的成分和性质进行实验探究:
①该消毒液外观无色透明,取适量滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(该沉淀不溶于硝酸);
②用干燥洁净玻璃棒蘸取消毒液,点到pH试纸上,试纸先变蓝后褪色;
③取适量消毒液,滴加稀硫酸后,有黄绿色气体生成;
④用洁净铂丝蘸取消毒液,在无色灯焰上灼烧,火焰呈黄色。
⑤取适量消毒液,通入少量H2S气体,先看到有“浅黄色沉淀”,后又“澄清”。取澄清溶液适量,滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成(该沉淀不溶于盐酸)。
请回答以下问题:
(1)该消毒液的主要成分是_______________________________________。
(2)pH试纸颜色的变化说明消毒液溶液具有的性质是 _________________。
(3)实验③中的离子方程式为_______________________________________。
(4)实验⑤中,有“浅黄色沉淀”生成时的离子方程式为_________________________,又“澄清”时的离子方程式为__________________________________________。
正确答案
(1)NaCl和NaClO;
(2)碱性,漂白性;
(3)Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O
(4)H2S+ClO-=S↓+Cl-+H2O;S+3ClO-+2OH-=SO42-+3Cl-+H2O(或S+3ClO-+H2O=SO42-+3Cl-+2H+)
试题分析:该消毒液外观无色透明,取适量滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(该沉淀不溶于硝酸),证明含有Cl-;用干燥洁净玻璃棒蘸取消毒液,点到pH试纸上,试纸先变蓝后褪色,证明溶液呈碱性、有氧化性;消毒液滴加稀硫酸后,有黄绿色气体生成,证明有氧化性的微粒是ClO-;该消毒液焰色反应呈黄色,说明含Na+;向该消毒液中通入少量H2S气体,先看到有“浅黄色沉淀”,后又“澄清”。取澄清溶液适量,滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成(该沉淀不溶于盐酸)。说明先生成不溶于水的S单质,然后S单质又被氧化成SO42-。得到既不溶于水也不溶于酸的BaSO4沉淀。
氯气在298K、100kPa时,在1L水中可溶解0.090mol,实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。请回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为____________________________;
(2)根据离子方程式,计算该反应的平衡常数(水视为纯液体,列式计算,保留2位有效数字)
(3)在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,平衡将向________移动;(填“正”、“逆”或“不”)
(4)如果增大氯气的压强,氯气在水中的溶解度将______(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡将向______________移动。(填“正”、“逆”或“不”)
(5)新制氯水经光照一段时间后溶液c(H+)增大,请运用平衡移动原理进行解释:__________________。
正确答案
(1) Cl2 + H2O Cl- + H+ + HClO;(3分)
(2) Cl2 + H2O Cl- + H+ + HClO(6分)
C起 mol/L 0.090 0 0 0
C变mol/L 0.090×1/3 0.030 0.030 0.030
C平mol/L 0.060 0.030 0.030 0.030
(3)正反应方向; (1分) (4)增大(2分),正反应方向(1分)
(5) Cl2 + H2O Cl- + H+ + HClO,光照,HClO分解生成HCl和O2,使平衡向正反应方向移动, 溶液的c(H+)增大。(3分)
试题分析:本题以氯气与水的反应为载体考查化学平衡相关知识。(1)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸是弱电解质;反应的离子方程式为Cl2 + H2O Cl- + H+ + HClO;(2)在1L水中可溶解0.090mol氯气,近似氯气浓度为0.090mol/L;结合平衡计算——三行式及平衡状态微粒的浓度,依据平衡常数概念计算得到;计算过程见答案;(3)加入氢氧化钠,溶液中的氢氧根离子和氢离子反应,降低了氢离子浓度,平衡正向进行;(4)气体溶解度随压强增大会增大,增大压强平衡向气体体积减小的方法进行,即平衡将向正向移动;(5) 氯水中存在平衡Cl2 + H2O
Cl- + H+ + HClO,光照,HClO分解生成HCl和O2,使平衡向正反应方向移动, 溶液的c(H+)增大。
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