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简答题

(1)在一密闭容器中盛有aLCl2和H2的混合气体,用电火花引燃后,恢复到原来状态,发现气体仍为aL.用足量的NaOH溶液吸收燃烧后的气体,结果无气体剩余.由以上条件,推知原混合气体中Cl2和H2物质的量之比一定是______.

A.Cl2:H2=1B.Cl2:H2<1C.Cl2:H2≥1D.Cl2:H2≤1

(2)氢气在氯气中充分燃烧,若两者的体积比为1:2,所得混合物用200mL3.00mol/L的NaOH溶液(密度为1.12g/mL)恰好完全吸收.

①求原NaOH溶液的质量分数.(结果用小数表示,保留3位小数)

②求所得溶液中Cl-与ClO-的物质的量之和.

③求溶液中ClO-的物质的量.

正确答案

(1)因Cl2+H22HCl,反应前后体积不变,

用足量的NaOH溶液吸收燃烧后的气体,结果无气体剩余,

氢气与碱不反应,而氯气与碱反应,

则氯气的体积一定大于氢气的体积,

即Cl2:H2≥1,

故选C;

(2)①溶液的质量m=ρV=1.12g/mL×200mL=224g,溶质的质量m=CVM=3.00mol/L×0.2L×40g/mol=24g,所以其质量分数=×100%=10.7%,

答:氢氧化钠溶液的质量分数是10.7%;

②氯气和氢气生成的氯化氢和氢氧化钠反应生成氯化钠,氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠,2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O、NaOH+HCl=NaCl+H2O知,n(Cl2)=n(NaOH)=×3.00mol/L×0.2L=0.3mol,再根据原子守恒知,所得溶液中Cl-与ClO-的物质的量之和=2 n(Cl2)=0.6mol,

答:所得溶液中Cl-与ClO-的物质的量之和为0.6mol;

③根据H2+Cl22HCl、2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O、NaOH+HCl=NaCl+H2O知,有一半的氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠,氯气和氢氧化钠的反应中有一半的氯气生成次氯酸钠,所以一共有的氯气生成次氯酸钠,则溶液中ClO-的物质的量=n(Cl2)=0.15mol,

答:溶液中ClO-的物质的量是0.15mol.

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下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持及加热仪器已略)。

(1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸,则相关的离子反应方程式为                 

装置B中饱和食盐水的作用是_________;同时装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象                                   

(2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中I、II、III依次放入                

 

(3)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱。当向D中缓缓通入少量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为__________色,说明                                                    

打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡。观察到的现象是                              

(4)装置F中用足量的NaOH溶液吸收余氯,试写出相应的离子方程式                             

正确答案

(1)MnO2+4H++2Cl‾Mn2++Cl2↑+ 2H2O(2分);

除去Cl2中的HCl(1分);   B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱(2分);

(2)d(2分);

(3)黄(1分);氯气的氧化性强于溴 (2分)  E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色(2分);

(4)2OH+Cl2=Cl—+ClO—+H2O(2分)

试题分析:(1)由化学方程式改写可得离子方程式;饱和食盐水可吸收HCl,装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl;若装置C堵塞,B中压强增大,长颈漏斗中液面会上升,形成水柱。

(2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,要验证干燥氯气无漂白性可用湿润的有色布条,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性,选项中abc的Ⅱ中都是干燥剂,再通入湿润的有色布条不能验证氯气的漂白性,所以C中I、II、III依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条,所以选d。

(3)当向D中缓缓通入少量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为黄色,说明氯气和溴化钠反应生成溴单质,发生反应Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl,反应中氯气是氧化剂,溴使氧化产物,故氧化性Br2<Cl2。打开活塞,将装置D中含溴单质的少量溶液加入焓碘化钾和苯的装置E中,溴单质和碘化钾反应生成碘单质,碘单质溶于苯呈紫红色,振荡.观察到的现象是:E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色。

(4)Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO、H2O,改写可得离子方程式。

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为了探究HClO的漂白性,某同学设计了如下的实验.

(1)通入Cl2后,从集气瓶A中干燥的红色布条的现象可得出的结论是______;从集气瓶B中湿润的红色布条的现象可得出的结论是______,其中发生的反应的化学方程式为______.

(2)为了确证是HClO使湿润的红色布条褪色,你认为还应增加的实验是______.

(3)烧杯中溶液所起的作用是______,烧杯中所发生反应的化学方程式为______.

(4)为保证实验安全,当氯气以每分钟1.12L(标准状况)的流速匀速通入时,若实验需耗时4分钟,小烧杯中盛2mol•L-1的NaOH溶液的体积至少应为______mL.

正确答案

(1)氯气不能使干燥的有色布条褪色,干燥的氯气没有漂白性,氯气能使湿润的有色布条褪色,因为氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,原理方程式为:Cl2+H2O=HCl+HClO,

故答案为:干燥的氯气没有漂白性;氯水具有漂白性;Cl2+H2O=HCl+HClO;

(2)氯气和水反应的产物是盐酸和次氯酸,要证明谁有漂白性,得做两个实验:证明盐酸是否有漂白性和证明次氯酸是否有漂白性的实验,故答案为:证明盐酸是否有漂白性;

(3)氯气有毒,会造成空气污染,可以用氢氧化钠来吸收,反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,

故答案为:吸收多余的氯气;Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

(4)4分钟时n(Cl2)==0.2mol,根据反应方程式Cl2+2HaOH=NaCl+NaClO+H2O可知,

需要n(NaOH)=0.4mol,

所以V(NaOH)==0.2L=200mL,

故答案为:200.

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(1)有一瓶被漂白过的品红试液,甲同学认为是被Cl2漂白,乙同学则认为是被SO2漂白了,请用简单的实验方法判断出到底哪位同学的猜测是真的______.

(2)25℃时,0.1mol•L-1的醋酸溶液的pH约为3,向其中加入醋酸钠晶体,等晶体溶解后发现溶液的pH增大.对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠水解呈碱性,[OH-]增大了,因而溶液的pH增大;乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使[H+]减小,因此溶液的pH增大.

①为了验证上述解释哪种正确,继续做如下实验:向0.1mol•L-1的醋酸溶液中加入少量下列物质中的______(填写编号),然后测定溶液的pH.

A、固体CH3COOK      B、固体CH3COONH4

C、气体NH3            D、固体NaHCO3

②若甲同学的解释正确,溶液的pH应______;若乙同学解释正确,溶液pH的值应______填(“增大”、“减小”或“不变”)

正确答案

(1)氯气和二氧化硫的漂白原理不同,前者不可逆,后者可逆,如加热漂白过的试液,如仍变红色,则乙同学对,否则,甲同学对,

故答案为:加热漂白过的试液,如仍变红色,则乙同学对,否则,甲同学对;

(2)①CH3COONH4溶液呈中性,加入CH3COONH4,而其它三种溶液都呈碱性,不能判断甲乙两同学的解释是否正确,

故答案为:B;

②CH3COONH4溶液呈中性,加入CH3COONH4,如pH不变,说明是由于水解的原因,如pH变大,是由于醋酸根离子抑制了醋酸的电离,使[H+]减小,

故答案为:不变;增大.

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氯水具有多种性质,根据新制氯水分别与如图五种物质发生的反应填空(氯水足量):

(1)a、b、c中反应的离子方程式为:______e中的化学反应方程式为______.上述反应中发生了氧化还原反应的是:______(填“a”、“b”、“c”或“e”).

(2)能证明氯水具有漂白性的现象是______.

(3)久置的氯水变为______,用化学反应方程式表示为______.

(4)实验室保存饱和氯水的方法是______.

正确答案

氯水中存在反应Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,溶液中存在Cl2、HClO、H+、Cl-等粒子,

(1)氯气具有氧化性,可与氯化亚铁发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,因溶液呈酸性,可与碳酸钠发生2H++CO32-═H2O+CO2↑,溶液中含有氯离子,加入硝酸银可生成沉淀,反应的离子方程式为Ag++Cl-═AgCl↓,氯气和与氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙,为制备漂白粉的主要反应,方程式为2Cl2+2Ca(OH)2═Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,涉及氧化还原反应的为ae,

故答案为:2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-、2H++CO32-═H2O+CO2↑、Ag++Cl-═AgCl↓;2Cl2+2Ca(OH)2═Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;ae;

(2)氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,其中盐酸可使石蕊变红,但生成的次氯酸具有漂白性,最终可使石蕊褪色,故答案为:氯水与石蕊试液反应,先变红后褪色;

(3)新制氯水中含有次氯酸,由于次氯酸不稳定,见光分解生成盐酸和氧气,发生2HClO2HCl+O2↑,最终变为稀盐酸,

故答案为:稀盐酸;2HClO2HCl+O2↑;

(4)因氯水中的次氯酸见光易分解,则保存时应避光、密闭保存,故答案为:在阴凉处置于棕色试剂瓶中密封保存.

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某学生设计如图所示的实验装置,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).请回答下列问题:

(1)A为实验室制氯气的发生装置,某学生用12mo1•L-1的浓盐酸100mL和足量的MnO2反应制Cl2

(2)写出制漂白粉化学方程式是______.

(3)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(ClO32,为避免此副反应的发生,可采取的措施是______.

②避免另一个副反应的发生,可将装置作何改进______.

正确答案

(2)因氯气与消石灰反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,

化学反应方程式为2Ca(OH)2+2Cl2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,

故答案为:2Ca(OH)2+2Cl2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;

(3)①因温度较高时发生副反应生成Ca(ClO32,则可将B装置冷却来避免该副反应的发生,

故答案为:将B装置冷却;    

②因浓盐酸易挥发,则另一个副反应为HCl与消石灰反应,所以应除去氯气中的HCl,即在A、B之间接一个饱和的NaCl溶液洗气瓶可除去HCl,

故答案为:在A、B之间接一个饱和的NaCl溶液洗气瓶.

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简答题

实验室用MnO2和浓盐酸制取氯气并验证氯气的部分性质,实验装置如下图所示。

(1)G装置名称___________________。A装置的离子反应化学方程式是             ,氧化剂与还原剂的物质的量之比为      

(2)B装置的作用是_____________。

(3)实验开始几分钟后,D装置红布条是否褪色__________,E装置中观察到的现象是_____________

_____________________________________________________________。

(4)装置F中发生反应的化学方程式是_____________________________________________________。(5)F装置后应再连接一个尾气处理装置,装置里加入NaOH溶液,尾气处理的离子反应方程式为_____

____________________________________________________。

正确答案

(1)分液漏斗(1分)  MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O(2分)  1:2 (1分)

(2)除氯气中的氯化氢(1分) (3) 不褪色, (1分) 先变红后褪色 (1分)

(4)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (2分) (5)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O (2分)

试题分析:(1)根据装置的特点可知,G装置是分液漏斗;A装置是制备氯气的,反应的离子反应方程式是MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O。其中二氧化锰中Mn元素的化合价从+4价降低到+2价,得到2个电子,二氧化锰是氧化剂。氯化氢中氯元素的化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,氯化氢是还原剂。根据电子得失守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比是1:2。

(2)由于浓盐酸易挥发,生成的氯气中含有氯化氢,所以B装置的作用是除氯气中的氯化氢。

(3)由于生成的氯气先经过浓硫酸被干燥,干燥的氯气不能使有色布条褪色,所以实验开始几分钟后,D装置红布条不褪色。氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,溶液具有酸性和强氧化性,所以E装置中观察到的现象是先变红后褪色。

(4)氯气是酸性气体,与熟石灰反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。

(5)氯气有毒需要尾气处理,氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。

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在实验室里制取少量FeCl3,可按照一定顺序连接下图中所列装置,所通过的气体过量且反应充分.试回答以下问题:

(1)实验时,各装置接口的连接顺序为______(用a、b、c、d等字母表示);

(2)C装置的作用是______;

(3)D装置的作用是______;

(4)检验B装置中反应后铁是否有剩余的方法是:______;

(5)用此方法可制得无水氯化铁.你认为能否改用Fe和盐酸反应,再通入过量氯气、蒸干溶液的方法来制取无水氯化铁,______(答:是或否);说明理由:______.

正确答案

(1)制备氯气中含有氯化氢和水蒸气,有水蒸气不能制的氯化铁,除去水蒸气用浓硫酸,应先除去水蒸气干燥,干燥的氯气通入玻璃管中和铁反应生成无水氯化铁,最后吸收尾气中未反应的氯气,防止污染空气,洗气装置导气管长进短处,导气管口连接顺序为:a e d b c f,故答案为:a e d b c f;

(2)气体中含有水蒸气,FeCl3容易水解,C装置中是浓硫酸作用是干燥氯气,故答案为:干燥氯气;

(3)氯气有毒不能排放到空气中,氢氧化钠作用是吸收尾气氯气,防止污染空气,故答案为:吸收尾气氯气;

(4)检验B装置中反应后铁是否有剩余的方法是,用磁铁吸引产物,若被磁铁吸引,则含有铁,

故答案为:用磁铁吸引产物,若被磁铁吸引,则含有铁;

(5)改用Fe和盐酸反应生成氯化亚铁,再通入过量氯气把氯化亚铁氧化为氯化铁,因为氯化铁水解,蒸干溶液,得到的是氢氧化铁;不能来制取无水氯化铁,

故答案为:否;由于FeCl3 水解,加热蒸干该溶液只能得到Fe(OH)3

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填空题

亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。

(1)Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是                   (填化学式)。

(2)Ⅱ中反应的离子方程式是                         

(3)A的化学式是             ,装置Ⅲ中A在           极区产生。

(4)ClO2是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备:

5NaClO2 + 4HCl =" 5NaCl" + 4ClO2↑ + 2H2O。

① 该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是                

② 研究表明:若反应开始时盐酸浓度越大,则气体产物中Cl2的含量越大,运用氧化还原反应规律分析其原因是                                      

(5)NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样配成溶液,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                    

正确答案

(1)Na2SO3  H2O(2分)

(2)2ClO2 + H2O2 + 2OH = 2ClO+ O2↑+ 2H2O(2分)

(3)H2SO4(2分)  阳 (2分) 

(4)1∶4 (2分)  ClO的氧化性或Cl的还原性随溶液的酸性和浓度的增大而增强,因此Cl被氧化得到Cl2  (2分)

(5)NaClO2变质前后分别与Fe2+反应时,最终均得到等量NaCl,Cl元素均由+3价变为-1价,根据电子守恒,两个过程中得到的电子的物质的量相同(2分)

试题分析:(1)Ⅰ中发生的反应是亚硫酸钠被氯酸钠氧化,、Ⅲ中发生的反应是电解水,因此在这两个反应中还原剂分别是:Na2SO3  H2O(2分)

(2)2ClO2 + H2O2 + 2OH = 2ClO+ O2↑+ 2H2O(2分)

(3)Ⅲ装置中左边氢氧根离子放电,剩余的氢离子跟硫酸根离子结合成硫酸,所以A是:H2SO4; 因为是氢氧根离子放电,所以这边是电解池的阳极。

(4)在这个反应中发生的是亚氯酸钠中氯元素的自身氧化还原反应,既作氧化剂,也作还原剂,作氧化剂的亚氯酸钠是化合价降低的,也就是由正三价变成正一价,为一摩尔,作还原剂的亚氯酸钠是化合价升高的,也就是由正三价变成正四价,为四摩尔,所以该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶4 ;ClO的氧化性或Cl的还原性随溶液的酸性和浓度的增大而增强,因此Cl被氧化得到Cl2

(5)NaClO2变质前后分别与Fe2+反应时,最终均得到等量NaCl,Cl元素均由+3价变为-1价,根据电子守恒,两个过程中得到的电子的物质的量相同(2分)

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填空题

(11分)自2010年8月7日,甘肃省舟曲县发生特大泥石流后,各地的救援物资远远不断运往灾区。下图为地方捐助的一种国家准字号补铁补血用药——复方硫酸亚铁叶酸片,其主要成分是绿矾——硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)。

Ⅰ、某校课外活动小组为测定该补血剂中铁元素的含量特设计实验步骤如下:

请回答下列问题:

(1)步骤②中加入过量H2O2的目的是                                 

(2)步骤③中反应的离子方程式为                                   

(3)步骤④中一系列处理的操作步骤是:过滤、                 、灼烧、           、称量。

(4)若实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量为       g(用含a的代数式表示)。

Ⅱ、灾难过后,灾区的饮用水变得非常的浑浊,不能饮用。因此对污染的饮用水的处理成了非常重要的事,其中处理的方法有很多:

(1)可以用适量绿矾和氯气一起作用于污染的自来水,而起到较好的净水效果;理由是(用离子方程式表示)                     ;                  ;                      

(2)在使用过程中发现绿矾和氯气的混合使用对酸性废水中的悬浮物处理效果较差,其原因是                                                   

正确答案

(11分)Ⅰ、(1)将溶液中Fe2完全转化为Fe3(1分)

(2)Fe3+3OH===Fe(OH)3↓或Fe3+3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH(2分)

(3)洗涤  冷却(2分)(4)0.07a(2分)

Ⅱ、(1)Cl2+H2OH+Cl+HClO   Cl2+2Fe2=2Fe3+2Cl    Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H(3分)

(2)因酸性废液中,将会抑制Fe3的水解,无法得到Fe(OH)3胶体,故不能够吸附悬浮物(1分)

试题分析:Ⅰ、(1)双氧水具有强氧化性,能把亚铁离子氧化生成铁离子,所以加入过量双氧水的目的是将溶液中Fe2完全转化为Fe3

(2)根据生成物是红褐色沉淀可知,X应该是碱液,所以反应的方程式是Fe3+3OH===Fe(OH)3↓或Fe3+3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH。

(3)过滤得到的沉淀必须洗涤,灼烧后的固体必须冷却。

(4)ag固体是氧化铁,所以根据铁原子守恒可知,每片补血剂含铁元素的质量为

Ⅱ、(1)氯气溶于水生成的次氯酸具有强氧化性,能杀菌消毒。其次氯气还可以把亚铁离子氧化生成铁离子,而铁离子水解生成的氢氧化铁胶体具有吸附性,从而达到净水的目的,有关反应的方程式是Cl2+H2OH+Cl+HClO、Cl2+2Fe2=2Fe3+2Cl、Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H

(2)由于在酸性废液中,大量的氢离子会抑制Fe3的水解,从而无法得到Fe(OH)3胶体,所以不能够吸附悬浮物,效果差。

点评:该题通过补血剂中铁元素含量的测定以及废水的处理等,考查学生对化学实验原理理解、应用,以及分析、推理和灵活运用知识和计算的能力等

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简答题

研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与硫酸反应可以制得氯气,化学方程式为:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO42CaSO4+2Cl2↑+2H2O.他们设计了如下制取氯气并验证其性质的实验.

试回答:(1)该实验中A部分的装置是______(填写装置的序号).

(2)(1)选项中d装置的两个主要的玻璃器皿的名称分别是______、______.

(3)请你设计一个实验,证明洗气瓶C中的Na2SO3已经被氧化(简述实验步骤):______.

(4)分别写出C装置、D装置发生反应的离子方程式______.

(5)该实验存在明显的缺陷,请你从化学反应的视角提出改进的方法是______.所发生反应的化学方程式是______.

(6)该小组又进行了如下实验:称取漂白粉2.0g,研磨后溶解,配制成250mL溶液,取25mL加入到锥形瓶中,再加入过量的KI溶液和过量的H2SO4溶液,静置.待完全反应后,用0.1mol/L的Na2S2O3溶液作标准溶液滴定反应生成的碘,已知反应方程式为:

2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI 反应完成时,共用去Na2S2O3 20.0mL.则该漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数为______.(保留至0.01%)

正确答案

(1)A部分用于制取Cl2,根据所给Cl2的生成反应的反应物状态和反应是否需要加热选择气体发生装置,应选属于“固+液气”型的b,故答案为:b;

(2)d装置的两个主要的玻璃器皿为圆底烧瓶和分液漏斗,故答案为:分液漏斗;圆底烧瓶;

(3)Na2SO3氧化的产物为Na2SO4,确定存在SO42-即可证明Na2SO3已部分被氧化.检验时,应取C中溶液少许于洁净试管中,先加稀HCl至不再产生气体以排除SO32-的干扰,然后再加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则证明Na2SO3已部分被氧化,

故答案为:取少量溶液置于洁净的试管中,向其中滴加稀盐酸至不再产生气体,再向其中滴入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,证明亚硫酸钠被氧化;

(4)C装置中是氯气通入亚硫酸钠溶液中发生的反应,亚硫酸钠具有还原性被氯气氧化为硫酸钠,反应的两种方程式为:Cl2+H2O+SO32ˉ=SO42ˉ+2Clˉ+2H+;进入D的Cl2与水反应的离子方程式为Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,HCl能与NaHCO3反应,离子方程式为H++HCO3-=CO2↑+H2O,HClO因酸性比H2CO3弱而不能与NaHCO3反应,Cl2+H2O═H++Cl-+HClO;H++HCO3-═CO2↑+H2O;或HCO3ˉ+Cl2=HClO+CO2↑+Cl-

故答案为:Cl2+H2O+SO32ˉ=SO42ˉ+2Clˉ+2H+;Cl2+H2O═H++Cl-+HClO;H++HCO3-═CO2↑+H2O;或HCO3ˉ+Cl2=HClO+CO2↑+Cl-

(5)NaHCO3吸收Cl2的能力有限,在D装置后增加一个尾气吸收装置,应将尾气通入NaOH溶液中,反应的化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,

故答案为:在D装置后增加一个尾气吸收装置,应将尾气通入NaOH溶液中;Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;

(5)关系式Ca(ClO)2~2Cl2~2I2~4Na2S2O3

n[Ca(ClO)2]=n(Na2S2O3)=20.0 mL×10-3 L•mL-1×0.1 mol•L-1×=0.005 mol,

Ca(ClO)2%=×100%=35.75%,

故答案为:35.75%.

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简答题

高铁酸钾是一种高效多功能水处理剂.工业上常采用NaClO氧化法生产,反应原理为:

①在碱性条件下,利用NaClO氧化Fe(NO33制得Na2FeO4;3NaClO+2Fe(NO33+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O

②Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4:Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH

主要的生产流程如下:

(1)写出反应①的离子方程式______

(2)流程图中“转化”(反应③)是在某低温下进行的,说明此温度下Ksp(K2FeO4)______Ksp(Na2FeO4)(填“>”或“<”或“=”).

(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响.

图1为不同的温度下,Fe(NO33不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响;

图2为一定温度下,Fe(NO33质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响.

①工业生产中最佳温度为______℃,此时Fe(NO33与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为______.

②若Fe(NO33加入过量,在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,此反应的离子方程式:______

(4)K2FeO4 在水溶液中易水4FeO42-+10H2

 4Fe(OH)3+8OH-+3O2.在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用______ 溶液(填序号).*u

A.H2O   B.CH3COONa、异丙醇C.NH4Cl、异丙醇   D.Fe(NO33、异丙醇.

正确答案

(1)反应①为氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠与水,反应离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O.

故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O.

(2)由流程图可知,“转化”(反应③)是Na2FeO4→K2FeO4,该转化是在某低温下进行的,说明此温度下K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4,所以Ksp(K2FeO4)<Ksp(Na2FeO4).

故答案为:<.

(3)①由图1可知,Fe(NO33浓度一定,温度在26℃时,K2FeO4的生成率最高,故工业生产中最佳温度为26℃.

由图1可知,Fe(NO33浓度在330g/L时,K2FeO4的生成率最高,由图2可知,NaClO在2575g/L时,K2FeO4的生成率最高,所以Fe(NO33与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为330g/L:275g/L=6:5.

故答案为:26;6:5.

②由信息可知,碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,根据元素守恒还应生成H2O,反应中FeO42-→FeO43-,铁元素化合价由+6价降低为+5价,总共降低1价,Fe3+→FeO43-,铁元素化合价由+3价升高为+5价,总共升高2价,化合价升降最小公倍数为2,所以FeO42-系数为2,Fe3+系数为1,根据铁元素守恒确定FeO43-系数为3,根据电荷守恒确定OH-系数8,根据氢元素守恒确定H2O系数为4,反应离子方程式为2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O.

故答案为:2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O.

(4)K2FeO4 在水溶液中易水解呈碱性,应选择碱性非水溶液抑制K2FeO4水解,进行洗涤.

A.H2O,不能抑制水解,且容易损失,故A错误;

B.CH3COONa、异丙醇,能抑制水解,减少洗涤损失,故B正确;

C.NH4Cl、异丙醇,不能抑制水解,促进水解,故C错误;

D.Fe(NO33、异丙醇,不能抑制水解,促进水解,故D错误.

故选:B.

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题型:简答题
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简答题

(1)用滴管将新制的饱和氯水逐滴滴入含酚酞的氢氧化钠的稀溶液中,当滴到最后一滴时,红色突然褪去.产生该现象的原因可能有两个:

①是由于______;②是由于______.

用实验证明红色褪去的原因是①或者是②,其方法是:____________.

(2)在一定条件下氯气可与氯化铵发生反应:xCl2+yNH4Cl→yNCln+(x+y)HCl,当消耗6.72L标准状况下的氯气时,生成0.10mol氮的氯化物,则此氮的氯化物的化学式为______.

正确答案

(1)因酚酞遇碱变红,将新制氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中,当滴到最后一滴时红色突然褪去,则可能为氯水中的酸性与碱反应,使NaOH减少,而能使溶液由红色变成无色;

也可能为氯水中的次氯酸有漂白性,使溶液由红色变成无色.

因次氯酸漂白后的溶液再加NaOH溶液不会恢复颜色,向褪色溶液中再滴加NaOH溶液,若红色再现,则是①;若红色不再现,则是②.

故答案为:氯水中H+与碱中和;氯水中HClO强氧化性所致;向褪色溶液中再滴加NaOH溶液,若红色再现,则是①;若红色不再现,则是②;

(2)xCl2+yNH4Cl→yNCln+(x+y)HCl,根据氧化还原反应中得失电子数相等配平该方程式,

(n+3)Cl2+2NH4Cl=2NCln+8HCl

  n+3           2   

   0.10mol

所以n=3,该氯化物的化学式为NCl3

故答案为:NCl3

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题型:简答题
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简答题

氯水是实验室常需临时配制的一种试剂,图甲所示的是实验室配制氯水时的一种常用装置,图乙是某化学实验小组自行设计的一种配制氯水的装置(图中的鼓气球是一种具有气体单向阀的、可用于向瓶中鼓入空气的仪器)。

(1)氯水需临时配制的原因是:                                            (用化学方程式表示)。

(2)图甲所示装置中,烧杯内的液体是    

(3)图乙所示装置中,瓶A 内的大试管上端管壁钻有一个小孔,瓶A的名称叫    ,该仪器通常用于

    实验中(填基本实验操作的名称)。 

(4)用图乙所示装置配制氯水时,操作步骤如下:

①关闭活塞2,打开分液漏斗上口的玻璃塞,再打开活塞1,将少量浓盐酸注入大试管内。

②关闭活塞1,盖上分液漏斗上口玻璃塞。浓盐酸和大试管内的高锰酸钾粉末反应产生氯气。

③轻轻摇动瓶A,使氯气不断溶入水中。

用图乙装置能在较短时间内得到饱和氯水。除了在摇动过程中增大了气体和水的接触面以外,另一个重要原因是                                               

分液漏斗中的盐酸应分数次加入试管内。若一次加入太多的盐酸,可能引起的后果是                                                                     

(5)配制氯水完成后,不必拆卸装置即可从瓶A中取用少量氯水,方法是                                                        

正确答案

(1)2HClO2HCl+O2

(2)NaOH溶液 (3)吸滤瓶 减压过滤

(4)氯气在瓶内产生较大压强,增大了氯气的溶解度 瓶内产生过多的氯气,瓶内压强过大会使瓶A的橡皮塞弹开

(5)打开活塞2,关闭活塞1,用鼓气球向瓶A中鼓入空气

(1)氯水中的次氯酸在光照、受热条件下会分解,所以氯水需临时配制。

(2)烧杯内应该盛装能够吸收氯气的NaOH溶液。

(3)注意到图乙装置中瓶A上有一个侧管,是吸滤瓶,是减压过滤的必需仪器。

(4)在大试管中注入浓盐酸后,生成的氯气通过试管上的小孔进入吸滤瓶内与水反应,此时吸滤瓶组成一个密闭装置,压强增大利于氯气的溶解。如果加入盐酸过多,反应过于剧烈,吸滤瓶内压强过大,就可能冲开瓶口的橡胶塞。

(5)取用氯水时可以打开活塞2,通过鼓气球向瓶内鼓入空气,瓶内气体压强增大,氯水就会通过导管流出。

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题型:简答题
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简答题

类比法是化学学习中常用的方法,已知硝酸能把铁氧化成Fe(NO33,但当铁过量时,产物是Fe(NO32.某同学受此启发,提出一个相似的观点:氯气与铁反应,当Cl2过量时生成FeCl3,当铁粉过量时产物是FeCl2.为了验证该观点是否正确,该同学将一定量铁粉与Cl2恰好完全反应得到一固体物质A,然后通过实验确定其成分.探究过程如下:

(1)提出假设:

假设1:该固体物质是FeCl2

假设2:该固体物质是______;

假设3:该固体物质是______.

(2)设计实验方案:

取少量固体物质A于烧杯中,加适量水溶解,然后取两份A溶液分别进行实验,实验现象与结论如下表:

(3)已知Fe(NO32溶液为浅绿色,往Fe(NO32溶液中加入少量的稀硫酸,溶液颜色有何变化______,该变化过程的离子方程式为______.

正确答案

(1)根据类比法,结合铁和硝酸反应的产物,产物可能为FeCl2、FeCl3或FeCl3和FeCl2的混合物,

故答案为:FeCl3;FeCl3和FeCl2

(2)固体物质中有FeCl3,在溶液中加入KSCN溶液,溶液应变红,在酸性KMnO4溶液中加入少量A,KMnO4溶液颜色无明显变化,说明不变含还原性物质,即不含FeCl2,故答案为:溶液变红色;FeCl2

(3)NO3-在酸性条件下具有强氧化性,可与Fe2+发生氧化还原反应,反应的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O,溶液由浅绿色变为黄色,

故答案为:由浅绿色变为黄色;3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O.

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