- 漂白粉、漂粉精的制取、性质及其应用
- 共722题
二氧化锰与浓盐酸混合加热得到氯气,如图是制取并探究Cl2化学性质的装置图。
(1)圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为________。
(2)若要得到干燥纯净的气体,B、C中应分别盛放的试剂为________、________。
(3)E中若装有FeCl2溶液,反应的离子方程式为________,E中若装有淀粉碘化钾溶液,能观察到的实验现象是______________________________________。
(4)实验中发现:浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气,稀盐酸与MnO2混合加热不生成氯气。针对上述现象某化学兴趣小组对“影响氯气生成的原因”进行了讨论,并设计了以下实验方案:
a.稀盐酸滴入MnO2中,然后通入HCl气体加热
b.稀盐酸滴入MnO2中,然后加入NaCl固体加热
c.稀盐酸滴入MnO2中,然后加入浓硫酸加热
d.MnO2与NaCl的浓溶液混合加热
e.浓硫酸与NaCl固体、MnO2固体共热
①实验b的目的是__________________________________________,
实验c的目的是_________________________________________________。
②实验现象:a、c、e有黄绿色气体生成,b、d没有黄绿色气体生成。由此得出影响氯气生成的原因是____________________________________________。
正确答案
(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)饱和食盐水 浓硫酸
(3)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 溶液变蓝
(4)①探究c(Cl-)对反应的影响 探究c(H+)对反应的影响 ②c(H+)的大小
(1)MnO2与浓盐酸反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+
Cl2↑+2H2O。
(2)用该方法制得的氯气中含有HCl和水蒸气,分别用饱和食盐水和浓硫酸除去。
(3)氯气与FeCl2溶液反应的离子方程式是:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。氯气将KI氧化为单质碘,单质碘使淀粉变蓝色。
(4)对比a、b、c、d、e五个实验方案可以看出,五个实验中都有MnO2和Cl-,只有a、c、e中有较大浓度的H+,这三个实验产生了Cl2,b、d中有较大浓度的Cl-,但无H+,没有产生Cl2,说明影响氯气生成的原因是H+浓度的大小。实验b的目的是探究c(Cl-)对反应的影响,实验c的目的是探究c(H+)对反应的影响。
(11分)氯气和氨气在常温下混合即可发生反应。某兴趣小组同学为探究纯净、干燥的氯气与氨气的反应,设计了如下装置:
请回答:
(1)A装置中的试剂是 ,B装置的仪器名称是 。
(2)写出装置F中发生反应的离子方程式是 ;若反应中能产生560mL纯净气体(标准状况下),则至少需要12mol/L的浓盐酸 mL。
(3)装置E中盛放的试剂是 ,其作用是 。
(4)装置C中有白烟产生,试写出反应的化学方程式 。
(5)若从装置C的G处逸出的尾气中含有少量Cl2,为防止其污染环境,可将尾气通过盛有 的洗气瓶。
正确答案
(1)氯化铵、氢氧化钙(或氯化铵、碱石灰;或氯化铵、氧化钙); 干燥管
(2)MnO2 + 4 H+ + 2 Cl-Mn2+ + Cl2 ↑+ 2 H2O ; 8.3 (或8或8.33或25/3)
(3)饱和食盐水 除去氯气中的HCl气体
(4)8NH3+3Cl2 ="==" N2+6NH4Cl (或2NH3+3Cl2 ="==" N2+6HCl NH3+HCl="=" NH4Cl)
(5)氢氧化钠溶液
试题分析:(1)A装置用于实验室制取氨气,在实验室中一般是用铵盐与碱共热制取氨气。所以A装置中的试剂是氯化铵、氢氧化钙。B装置的仪器名称干燥管。(2)在装置F中制取氯气。发生反应的离子方程式是MnO2 + 4 H+ + 2 Cl-Mn2+ + Cl2↑+ 2 H2O。若n(Cl2)=0.560L÷22.4L/mol=0.025mol,由于只有浓盐酸菜发生反应,所以至少需要12mol/L的浓盐酸(0.025mol×4)÷12mol/L=0.0083L=8.3ml。(3)由于浓盐酸有挥发性,所以在氯气在含有杂质HCl,在装置E中盛放的试剂是除去氯气中的HCl的。应该为饱和食盐水。(4)在装置C中发生反应8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,产生白色固体NH4Cl.因此会看到有白烟产生。(5)若从装置C的G处逸出的尾气中含有少量Cl2,由于Cl2能与碱性物质反应,所以为防止其污染环境,可将尾气通过盛有氢氧化钠溶液的试剂瓶中。
实验室用足量MnO2与浓盐酸反应制取氯气,其装置如图1所示:
图1 图2
(1)图1中仪器a的名称是: ;仪器b的名称是: ;b中加入碎瓷片的作用是: 。
(2)请写出仪器b中发生的反应的离子方程式:
(3)检查装置的气密性之后的操作依次是: 、 、 。(填序号)
A.向烧瓶中加入MnO2粉末
B.加热
C.向烧瓶中加入浓盐酸
(4)该反应会因为盐酸浓度下降而停止。为了测定反应残留液中盐酸的浓度,某探究小组提出下列实验方案:
①甲同学的方案为:与足量AgNO3溶液反应,称量生成沉淀的质量。
②乙同学的方案为:与足量的锌反应,测量生成气体的体积,实验装置如图2所示(夹持装置已略去)。使Y形管中的残留溶液与锌粒反应的正确操作是 (“锌粒转移到残留溶液中”或“残留溶液转移到锌粒中”)。在正确读取量气管读数时,视线要平视,要注意使漏斗液面与量气管中液面相平,除此外还须注意: 。
两种方案我认为 (填甲或乙)同学的方案可行。
正确答案
(1)分液漏斗; 蒸馏烧瓶; 防止液体暴沸
(2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑
(3)A、C、B
(4)锌粒转移至残留溶液中; 恢复至室温; 乙
试题分析:图1装置有分液漏斗和蒸馏烧瓶组装而成,加入碎瓷片防止爆沸,检验气密性后,先加入固体,再加液体,最后加热,自下而上,MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑,盐酸表现还原性和酸性,甲同学检验的是氯离子的量,包括的除了剩余的盐酸,还有表现酸性的盐酸,也就是氯化锰的氯离子。乙同学把锌粒转入盐酸中,保证盐酸完全反应,准确测定盐酸的量,量气管读数时注意:1、回复至室温,2、调节液面相平,3、视线与凹液面相切。
(14分)
研究小组用下图装置制取Cl2,证明产生的气体中含有HCl。
(1)仪器A的名称为 ;A中反应的离子方程式为 。
(2)甲同学将A中产生的气体通入下列溶液:
①实验a中的现象为 。
②不能证明产生的气体中含有HCl的实验是 (填字母序号)。
(3)已知将HCl气体通入饱和食盐水中有白色固体析出。乙同学将A中产生的气体通入饱和食盐水中,有白色固体析出,但该实验不能证明气体中含有HCl,结合化学用语解释其原因: 。
(4)已知:2S2O32- + I2 ="==" S4O62- + 2I-。丙同学将A中产生的气体通入蒸馏水中,得到溶液X,进行以下实验证明气体中含有HCl。
I.测定X中溶解的Cl2。取25.00 mL溶液X,加入过量KI溶液,然后用0.04 mol•L-1 Na2S2O3溶液滴定生成的I2,达滴定终点时消耗Na2S2O3溶液V mL。
II.测定X中Cl元素总量。另取25.00 mL溶液X,选用适当的还原剂将溶解的Cl2全部还原为Cl-,再用0.10 mol•L-1 AgNO3溶液滴定所得溶液中的Cl-。
X中的HClO不会影响I的测定结果,原因是 。
由I、II 中实验数据可证明A中产生的气体中含有HCl,则II中消耗0.10 mol•L-1 AgNO3溶液的体积应大于 mL(用含V的代数式表示)。
正确答案
(14分)
(1)圆底烧瓶(1分) 4H++2Cl-+MnO2 2H2O + Cl2↑+Mn2+
(2)①溶液先变红再褪色 ②a、b
(3)Cl2+ H2OHCl+HClO,Cl2溶于水后使得溶液中的c(Cl-)增大,也能析出晶体。
(4)(3分)
①答案一:生成1 mol HClO需消耗1 mol Cl2(1分), HClO也有氧化性,1 mol HClO和1 mol Cl2均能将2 mol KI氧化成I2(2分)。
答案二: Cl2+ H2OHCl+HClO,Cl2发生反应时,上述平衡逆向移动,相当于Cl2全部参与氧化I-的反应。
②0.4V
试题分析:(1)仪器A的名称为圆底烧瓶;A是二氧化锰与浓盐酸制取氯气的反应,离子方程式为4H++2Cl-+MnO2 2H2O + Cl2↑+Mn2+
(2)①氯气溶于水生成氯化氢和次氯酸,溶液呈酸性,所以石蕊试液变红;次氯酸具有漂白性,随后溶液红色褪去;
②ab都不能证明产生的气体中含有HCl。因为氯气溶于水生成氯化氢,所以即使产生的气体中不含氯化氢,石蕊试液也会变红;同时生成的氯化氢与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀,不能说明产生的气体中有氯化氢;
(3)氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,Cl2+ H2OHCl+HClO,Cl2溶于水后使得溶液中的c(Cl-)增大,也能析出晶体。
(4)①生成1 mol HClO需消耗1 mol Cl2, HClO也有氧化性,1 mol HClO和1 mol Cl2均能将2 mol KI氧化成I2,所以HClO的存在不影响实验结果;或者Cl2+ H2OHCl+HClO,Cl2氧化KI时,上述平衡逆向移动,相当于Cl2全部参与氧化I-的反应。
②I中测定Cl2的物质的量是0.04 mol•L-1×V×10-3L×1/2,则转化为Cl-的物质的量是0.04V×10-3mol;不考虑气体中的氯化氢,氯气转化的Cl-需要硝酸银的体积是0.04V×10-3mol/0.1mol/L=0.4VmL,所以II中消耗0.10 mol•L-1 AgNO3溶液的体积应大于0.4VmL,说明气体中含有HCl。
某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时证明氯气的某些性质,甲同学设计了如下图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略),按要求回答问题。
(1)下列方法中,可制得氯气的正确组合是 。
①MnO2和浓盐酸混合共热
②KMnO4和浓盐酸混合 ③氯酸钠和浓盐酸混合 ④K2Cr2O7和浓盐酸混合
(2)若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2,制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12 L的原因是 。
(3)①装置B的作用是 ,现象是 。
②装置C和D出现的不同现象说明的问题是 。
③装置E的作用是
目前我国饮用水消毒主要用氯——通氯气,加漂白粉或漂白精。
(1) 漂白粉或漂白精长期放置于空气中会变质失效,其化学方程式是__________________。
(2)目前我国广泛采用经过干燥空气稀释的氯气,通入填有固体亚氯酸钠(NaClO2)的柱内
制得ClO2,这一反应的化学方程式是:_________________________________________。
正确答案
(1)D (2)浓盐酸随着反应的进行浓度逐渐降低,最终变为稀盐酸,反应不再产生氯气
(3)①证明有水蒸气产生 白色固体变蓝色
②氯气无漂白性,氯气与水反应产生的次氯酸有漂白性
③吸收氯气
(1)Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
(2)Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl
试题分析:(1)MnO2、KMnO4、NaClO3、K2Cr2O7都具有强氧化性,与浓盐酸反应都能生成Cl2,故D项正确。
(2)浓盐酸随着反应的进行浓度逐渐降低,最终变为稀盐酸,反应不再产生氯气,HCl为0.2mol,所以生成的Cl2小于0.05mol,小于1.12L。
(3)①装置B中盛有无水硫酸铜,所起的作用为证明水蒸气的存在;现象为:白色固体变蓝色。
②装置D和E的区别在于布条是否干燥,而在湿润的布条中,氯气与水反应生成次氯酸,因此这两个装置说明了“氯气无漂白性,次氯酸有漂白性”。
③要检验有HCl挥发出来,需要除去Cl2,所以装置E的作用是:吸收氯气。
漂白粉长期放置于空气中,Ca(ClO)2与CO2、H2O反应生成HClO,HClO分解使漂白粉失效。
Cl2把NaClO2中的+3价Cl氧化为ClO2,配平可得化学方程式。
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