鲁科版(2019)必修第一册第2节 氯气课时训练二
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.是一种重要的化工原料,下列叙述中正确的是
A.纯净的在中安静地燃烧,发出蓝色火焰
B.与消石灰反应可制得漂白粉
C.新制氯水盛放在无色试剂瓶中,存放于低温避光的地方
D.过量铁粉在中燃烧,生成
2.下列物质中,不能由两种单质直接化合生成的是
A. B. C.HCl D.
3.下列实验现象的描述正确的是
A.钠在空气中燃烧,产生黄色火焰,生成白色固体
B.氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口上方产生白色烟雾
C.铜丝在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟,产物溶于水,溶液呈蓝绿色
D.将氯水滴加到石蕊溶液中,溶液变红
4.对下列实验现象的解释不正确的是
选项 操作、现象 解释
A 新切开的金属钠表面有银白色金属光泽,露置在空气中很快变暗 金属钠被氧化成氧化钠
B 久置的氯水不能使有色布条褪色 久置的氯水中无HClO
C 将金属钠投入硫酸铜溶液中,有无色无味气体放出,但无红色沉淀生成 说明金属钠的还原性弱于金属铜
D 氢气可以在氯气中安静的燃烧 说明燃烧不一定需要氧气
A.A B.B C.C D.D
5.下列说法不正确的是
A.实验中未用完的Na放回原试剂瓶中
B.将Na2O2滴加入无色酚酞溶液中,无色酚酞溶液先变红后褪色
C.氢气在氯气中燃烧,产生苍白色火焰
D.向饱和的碳酸钠溶液中通入足量CO2,无明显现象
6.下列关于氯气的说法正确的是
A.氢气能在氯气中安静燃烧,发出苍白色火焰,并生成白烟
B.实验室制取氯气时,为了防止环境污染,多余的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收
C.液氯、氯气和氯水是同一种物质
D.铁与氯气在加热条件下剧烈反应,所以液氯不能储存在钢瓶中
7.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.浓盐酸
B.
C.
D.
8.下列关于氯及其化合物的叙述正确的是
A.NaClO在酸性条件下漂白效果更佳是因为生成了HClO
B.在充满的集气瓶中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口出现白烟
C.常温下比较稳定,无需密封、避光保存
D.Fe在少量中燃烧生成
9.下列说法不正确的个数是
①钠、氢气都能在氯气中燃烧生成白色烟雾
②铜丝在氯气中燃烧,生成蓝绿色的氯化铜
③检验氯气中是否混有的方法是将气体通入硝酸银溶液中
④新制氯水的酸性强于久置的氯水
⑤高锰酸钾完全分解制氧气后,残留在试管内壁上的黑色物质可用稀盐酸洗涤
⑥氯气易液化,液氯可以保存在钢瓶中
A.3 B.4 C.5 D.6
10.向溴化钠、碘化钠的混合溶液中通入一定量氯气后,加热蒸干并均烧,最后残留的固体物质可能是
A.氯化钠 B.氯化钠、碘化钠 C.氯化钠、碘 D.溴化钠
二、填空题
11.在学习元素周期表后,某化学兴趣小组在老师的指导下,设计实验以探究元素性质的递变规律。为了验证卤族部分元素性质递变规律,设计如图所示装置(夹持装置已略去)进行实验。(易溶于,液体呈紫红色)。
(1)指出溴元素在周期表中的位置:_______。
(2)A中发生反应的离子方程式是_______。
(3)向A中通入充分反应后,将A中液体滴入试管内,取下试管,充分振荡,静置,可观察到的现象是_______。
(4)根据上述实验操作步骤,为确保“非金属性:氯元素>溴元素>碘元素”的实验结论可靠,你认为做好本实验最关键因素是_______。
(5)下列性质的递变规律正确,且能作为卤族元素非金属性递变规律判断依据的是_______(填序号)。
a.的熔点逐渐升高 b.HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
c.HCl、HBr、HI的酸性逐渐减弱 d.的还原性逐渐增强
12.现有NaBr、NaI两种物质组成的固体混合物,称取三等份质量均为7.12g的固体溶于水,往三份溶液中分别通入一定体积的Cl2(均已折算为标准状况下的体积),充分反应后再将溶液蒸干,称量所得固体的质量,得到数据如下表所示:
实验序号 I II III
Cl2体积(mL) 448 896 1344
固体质量(g) 4.40 3.51 3.51
请回答:
(1)实验I最终所得产物的种类及物质的量是_______。
(2)原固体混合物中,NaBr、NaI的物质的量之比为_______。
13.钠、氯及其化合物有如图转化关系,淡黄色物质M可在潜水艇中作为氧气的来源,常被用作供氧剂,N常用来杀菌消毒。请按要求填空:
(1)淡黄色物质M是_______,物质N是_______(填化学式)。
(2)写出M与水反应的离子方程式为_______。
(3)请描述一小块金属钠投入FeCl3溶液中的现象:_______。
(4)Cl2与H2O反应的化学反应方程式为_______。
(5)除去下列括号中少量杂质,写出相关化学方程式或离子方程式:
①Na2CO3固体(NaHCO3)化学方程式:_______。
②NaHCO3溶液(Na2CO3)离子方程式:_______。
14.回答下列问题
(1)H2在单质B中燃烧产生苍白色的火焰,产物溶于水得到常见的强酸,其反应的化学方程式为_______。
(2)如图所示,将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶甲和盛有潮湿有色布条的广口瓶乙,可观察到的现象是_______,这是因为氯气通入水中发生化学反应,生成了具有漂白性的物质:_______(填化学式),化学方程式为_______。
(3)实验室制备氯气时要在通风橱内完成,并且为了防止氯气污染空气,要有尾气处理装置,一般用_______溶液吸收多余的氯气,原理是_______(用化学方程式表示)。
(4)根据这一原理,工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉,漂白粉的有效成分是_______(填化学式),长期露置于空气中的漂白粉,加稀盐酸后产生的气体主要是_______(用字母代号填)。
A.O2 B.Cl2 C.CO2 D.HClO
三、实验题
15.Ⅰ.某学生对与漂粉精的反应进行实验探究:
操作 现象
取4g漂粉精固体,加入水 部分固体溶解,溶液略有颜色
过滤,测漂粉精溶液的 试纸先变蓝(约为12),后褪色
ⅰ.液面上方出现白雾 ⅱ.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色 ⅲ.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去
(1)和制取漂粉精的化学方程式是______。
(2)向水中持续通入,未观察到白雾。推测现象ⅰ的白雾由盐酸小液滴形成,进行如下实验:
a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;
b.用酸化的溶液检验白雾,产生白色沉淀。
实验a的目的是______。
(3)现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是______。
(4)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X。
①向沉淀X中加入稀盐酸,无明显变化。取上层清液,加入溶液,产生白色沉淀。
②用离子方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因:______。
Ⅱ.环保部门在某硫酸厂周围测定空气中二氧化硫的含量,以判断该厂周围的空气是否合格。现在进行以下的实验:取标准状况下该厂周围的空气(含氮气、氧气、二氧化碳、二氧化硫等)缓慢通入足量酸性溶液,在所得溶液中加入过量氯化钡溶液,产生白色沉淀,将沉淀洗涤、干燥、称其质量为。
(1)配平反应的离子方程式:______。
(2)计算空气中二氧化硫的含量(),写出计算过程:______。
16.某校同学设计用NaClO3氧化I2法制备NaIO3,再由碱性条件下Cl2氧化NaIO3法制备H5IO6(弱酸)。回答下列问题:
(1)甲组同学依据反应6I2+11NaClO3+3H2O=6NaH(IO3)2+5NaCl+3Cl2↑,并用如图所示实验装置(夹持及加热装置已略)制备NaIO3。(Cl2需及时逸出,否则会对实验产生干扰)
起始时,三颈烧瓶中的反应液需调至pH为1~2的目的是_______。
②反应开始阶段直至I2消失,控制温度不超过50℃,其原因是_______;若反应一段时间后三颈烧瓶中仍有少量I2,应采取的措施是_______;当I2完全消失后,煮沸并加强热搅拌的目的是_______。
③三颈烧瓶冷却析出NaH(IO3)2(碘酸氢钠),得到后续原料NaIO3溶液还需经过的操作是_______。
(2)乙组同学利用甲组制得的NaIO3溶液和漂白粉并用如图装置制备H5IO6。
已知:
(I)NaIO3+Cl2+3NaOH=Na2H3IO6+2NaCl
(Ⅱ)Na2H3IO6+5AgNO3+3NaOH=Ag5IO6↓(橙黄色)+5NaNO3+3H2O
(Ⅲ)4Ag5IO6+10Cl2+10H2O=4H5IO6+20AgCl+5O2
①A中制取Cl2的化学方程式为_______。
②B中反应完全后,加入适量AgNO3溶液和NaOH溶液,过滤并洗涤,得到含Ag5IO6的滤渣。将滤渣放回B装置,加入适量的水,继续缓慢通Cl2,能说明Ag5IO6完全转化为H5IO6的依据是_______。
(3)丙组同学取乙组制得的H5IO6溶液少许,滴入MnSO4溶液,溶液变紫色,该反应的离子方程式为_______(H5IO6被还原为HIO3,HIO3为弱酸,HMnO4为强酸)。
17.如下图所示(B中冷却装置未画出),将氯气和空气(不参与反应)以体积比约1:3混合通入含水8%的碳酸钠中制备Cl2O,并用水吸收Cl2O制备次氯酸溶液。
已知:Cl2O极易溶于水并与水反应生成HClO;Cl2O的沸点为3.8℃,42℃以上分解为Cl2和O2。
(1)①实验中控制氯气与空气体积比的方法是______。
②为使反应充分进行,实验中采取的措施有______。
(2)①写出装置B中产生Cl2O的化学方程式并用单线桥法标出电子转移的方向和数目:______。
②若B无冷却装置,则进入C中的Cl2O会大量减少。其原因是______。
(3)装置C中采用棕色圆底烧瓶是因为______。
(4)已知次氯酸可被H2O2、FeCl2等物质还原成Cl-。测定C中次氯酸溶液的物质的量浓度的实验方案为:用酸式滴定管准确量取20.00 mL次氯酸溶液,______。(可选用的试剂:H2O2溶液、FeCl2溶液、AgNO3溶液。除常用仪器外须使用的仪器有:电子天平,真空干燥箱)
18.氯气用于自来水的杀菌消毒,但在消毒时会产生一些负面影响,因此人们开始研究一些新型自来水消毒剂。某学习小组查阅资料发现NCl3可作为杀菌消毒剂,该小组利用下图所示的装置制备NCl3,并探究NCl3的漂白性。NCl3的相关性质如下:
物理性质 制备原理 化学性质
黄色油状液体 熔点为-40℃,沸点为71℃ 不溶于冷水,易溶于有机溶剂 密度为1.65 g/mL Cl2与NH4Cl水溶液在低温下反应 95℃爆炸热水中发生水解
回答下列问题:
(1)根据实验目的,接口连接的顺序为______________________。
(2)C装置中盛放的试剂为_____________;E装置中盛放的试剂为______________。
(3)A装置中发生反应的离子方程式为_________________________。
(4)B装置中发生反应的化学方程式为_________________________,当B装置蒸馏烧瓶中出现较多油状液体后,关闭接口2处的活塞,控制水浴加热的温度为______________________。
(5)当E装置的锥形瓶内有黄色油状液体出现时,用干燥、洁净的玻璃棒蘸取该液体滴到干燥的红色石蕊试纸上,不褪色;若取该液体滴入热水中,片刻后取该热水再滴到干燥的红色石蕊试纸上,先变蓝后褪色,写出该油状液体与热水反应的化学方程式_________________________。
参考答案:
1.B
【详解】A.纯净的在中安静地燃烧,发出苍白色火焰,A项错误;
B.消石灰是氢氧化钙的俗称,与消石灰反应得到氯化钙、次氯酸钙、水,可制得漂白粉,B项正确;
C.新制氯水中次氯酸见光易分解,则盛放在棕色试剂瓶中,存放于低温避光的地方,C项错误;
D.氯气氧化性强,与变价金属反应使其升高高价态,则过量铁粉在中燃烧,生成,D项错误。
故答案选B。
2.B
【详解】A.CuCl2可由氯气和铜直接化合生成,故A不符题意;
B.FeCl2不能由氯气和铁反应获得,氯气和铁反应生成氯化铁,故B符合题意;
C.HCl可由氯气和氢气直接化合生成,故C不符题意;
D.NaCl可由金属钠在氯气中直接化合生成,故D不符题意;
故选B。
3.C
【详解】A.钠在空气中燃烧,发生反应2Na+O2Na2O2,产生黄色火焰,生成淡黄色固体,A不正确;
B.氢气在氯气中燃烧,发生反应Cl2 +H22HCl,发出苍白色火焰,集气瓶口上方产生白色的雾,没有烟产生,B不正确;
C.铜丝在氯气中燃烧,发生反应Cl2+CuCuCl2,产生棕黄色的烟,CuCl2溶于水,得到蓝绿色溶液,C正确;
D.将氯水滴加到石蕊溶液中,氯水中的盐酸使石蕊变红,次氯酸使溶液的红色褪去,D不正确;
故选C。
4.C
【详解】A.金属钠很活泼,常温下被氧化为氧化钠,A项正确;
B.氯水放久后,次氯酸会逐渐分解,只剩HCl,B项正确;
C.金属钠投入硫酸铜溶液中,先与水发生置换反应生成氢氧化钠和氢气,得到的氢氧化钠再与硫酸铜反应得到氢氧化铜沉淀,金属钠的还原性强于铜,C项不正确;
D.氢气可以在氯气中安静的燃烧,说明燃烧不一定需要氧气,D项正确;
故答案选C。
5.D
【详解】A.钠单质易于空气中氧气、水等物质反应,进一步反应会生成腐蚀性的氢氧化钠,为安全,未用完的钠要放回原试剂瓶中保存,故A正确;
B.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠能使酚酞变红,同时其具有强氧化性又能使酚酞褪色,故B正确;
C.氢气在氯气中安静燃烧,产生苍白色火焰,故C正确;
D.饱和碳酸钠溶液中通入足量二氧化碳反应生成碳酸氢钠,因碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠,因此会析出碳酸氢钠晶体,故D错误;
故选:D。
6.B
【详解】A. 氢气能在氯气中安静燃烧,发出苍白色火焰,并生成白雾,HCl与水蒸气形成的盐酸酸雾,故A错误;
B. 实验室制取氯气时,为了防止环境污染,多余的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收,生成氯化钠和次氯酸钠,故B正确;
C. 液氯、氯气是同一种物质,氯水是氯气的水溶液,故C错误;
D. 铁与氯气在加热条件下剧烈反应,但液氯能储存在钢瓶中,故D错误;
故选B。
7.B
【详解】A.氯气氧化性强,氯气与铁反应生成氯化铁,故A错误;
B. 碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,碳酸钠与饱和石灰水发生复分解反应生成氢氧化钠和碳酸钙,故B正确;
C. 铜不能置换出铁单质,铁与盐酸反应生成氯化亚铁,故C错误;
D. 氢氧化钙与氯化钠不反应,故D错误;
故选B。
8.A
【详解】A.ClO-+H+=HClO,漂白效果更佳,故A正确;
B.氢气在氯气里安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口出现白雾,故B错误;
C.以Ca(ClO)2为有效成分的漂白粉,只是失效周期较长,还是需要密封、干燥、避光保存,故C错误;
D.Cl2具有强氧化性,Cl2与Fe反应只生成FeCl3,故D错误;
故答案为A。
9.C
【详解】①钠在氯气中燃烧生成白色的烟,氢气在氯气中燃烧生成白雾,故①错误;
②铜丝在氯气中燃烧,生成棕色的烟,故②错误;
③氯气也能与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀,故③错误;
④久置制的氯水其中HClO会发生分解生成HCl和O2,久置的氯水酸性强于新制的氯水,故④错误;
⑤高锰酸钾完全分解制氧气后,残留在试管内壁上的黑色物质是MnO2,MnO2与稀盐酸不反应,故⑤错误;
⑥氯气易液化,液氯可以保存在钢瓶中,故⑥正确;
故答案为C。
10.A
【分析】向溴化钠、碘化钠的混合溶液中通入一定量氯气,根据氧化还原先后顺序,先发生Cl2+2NaI=2NaCl+I2,再发生Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2。
【详解】A.若通足量氯气,反应后溶液中含NaCl、Br2、I2,加热蒸干,Br2易挥发,I2易升华,蒸干后固体为氯化钠,A正确;
B.氯气先和碘化钠反应,若固体有碘化钠,则一定还含有氯化钠和溴化钠,B错误;
C.I2易升华,最后固体中不可能含碘单质,C错误;
D.由分析可知固体中一定含氯化钠,若有溴化钠则还含有氯化钠,D错误;
故答案选A。
11.(1)第四周期、第VIIA族
(2)2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
(3)溶液分层,上层几乎无色,下层呈紫红色
(4)通入少量氯气
(5)bd
【分析】由装置可知,A为分液漏斗,A中氯气与NaBr反应生成溴,打开分液漏斗的活塞后,试管中发生溴与KI的反应生成碘,应防止氯气与KI反应,由卤素单质直接的置换反应可比较非金属性,棉花中浸有的NaOH溶液可吸收尾气;
(1)
溴的核电荷数是35,位于元素周期表的第四周期、第VIIA族,故答案为:第四周期、第VIIA族;
(2)
NaBr溶液中通入Cl2生成Br2和NaCl,发生反应的离子方程式为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,故答案为:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-;
(3)
Br2能氧化KI生成I2和KBr,生成的I2易溶于CCl4,则将A中液体滴入试管内,取下试管,充分振荡,静置,可观察到的现象是溶液分层,上层几乎无色,下层呈紫红色,故答案为:溶液分层,上层几乎无色,下层呈紫红色;
(4)
若通入过量氯气,剩余的氯气能够进入试管氧化碘离子,干扰了溴与碘离子的反应,所以为确保实验结论可靠,做好本实验最关键的因素是通入少量氯气,故答案为:通入少量氯气;
(5)
同一主族元素,元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强、其最高价氧化物的水化物酸性越强、其单质的氧化性越强,阴离子的还原性越弱,而与物质的沸点、氢化物水溶液的酸性无关,故答案为:bd。
12. 0.02molNaBr 和0.04mol NaCl; 2:1
【详解】(1)实验II相当于实验I的基础上再通入448mL氯气,固体质量又减少,说明实验I的氯气不足,实验III相当于实验II基础上再通入336mL氯气,固体质量不变,说明实验II、实验III均反应完全,最终生成3.51g氯化钠,设n(NaBr)=x,n(NaI)=y,则103x+150y=7.12g①,由钠元素守恒得n(NaCl)= n(NaBr)+n(NaI)=x+y,即58.5(x+y)=3.51g②,解由①②组成的方程组得x=0.04mol,y=0.02mol,所以x+y=0.06mol,即原混合物中有0.04mol的溴化钠,0.02mol的碘化钠,实验I 中通入448mL氯气,即0.02mol氯气,应该先和碘化钠反应再和溴化钠反应,所以, ,所以实验I所得产物中共有0.04mol氯化钠,还有剩余的(0.04-0.02)mol=0.02mol的溴化钠,所以实验I最终所得产物的种类是NaBr和NaCl,物质的量分别是0.02mol,0.04mol;故答案为 0.02molNaBr 和0.04mol NaCl;
(2)原固体混合物中,NaBr、NaI的物质的量分别为0.04mol、0.02mol, 物质的量之比为2:1;故答案为2:1。
13.(1) Na2O2 NaClO
(2)2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
(3)钠浮在水面上,熔化成亮球,四处游动,发出嘶嘶的响声,生成红褐色沉淀
(4)Cl2+H2O=HCl+HClO
(5) CO +CO2+H2O=2HCO
【详解】(1)由转化关系和淡黄色物质M可在潜水艇中作为氧气的来源,可知M是Na2O2, N可由氯气和NaOH制得,常用来杀菌消毒,可知N是NaClO,故答案为:Na2O2;NaClO;
(2)M是Na2O2,Na2O2与水反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,故答案为:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑;
(3)一小块金属钠投入FeCl3溶液中,钠先和水反应,生成的NaOH再与FeCl3溶液反应,现象是钠浮在水面上,熔化成亮球,四处游动,发出嘶嘶的响声,生成红褐色沉淀
,故答案为:钠浮在水面上,熔化成亮球,四处游动,发出嘶嘶的响声,生成红褐色沉淀;
(4)Cl2与H2O反应生成盐酸和次氯酸,化学反应方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO,故答案为:Cl2+H2O=HCl+HClO;
(5)①除去Na2CO3固体中的NaHCO3可以用加热至固体质量不再变化为止,化学方程式为;②除去NaHCO3溶液中Na2CO3,可以向混合液中通入足量的CO2气体,离子方程式为CO +CO2+H2O=2HCO;故答案为:
;CO +CO2+H2O=2HCO。
14.(1)H2+Cl22HCl
(2) 甲中有色布条不褪色,乙中有色布条褪色 HClO Cl2+H2OHCl+HClO
(3) NaOH Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
(4) Ca(ClO)2 C
【详解】(1)氢气在氯气中燃烧,产生苍白色火焰,生成的氯化氢溶于水得到盐酸,反应的化学方程式为:H2+Cl22HCl。
(2)干燥的氯气没有漂白性,氯气溶于水生成的次氯酸(HClO)有漂白性,所以干燥的氯气不能使干燥的布条褪色,湿润的有色布条会褪色,氯气和水反应的化学方程式为:Cl2+H2OHCl+HClO。
(3)氯气能和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水,实验室制备氯气时,尾气通常用NaOH溶液吸收,化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
(4)氯气和石灰乳反应生成CaCl2、Ca(ClO)2和水,CaCl2和Ca(ClO)2是漂白粉的主要成分,其中Ca(ClO)2是有效成分。长期露置于空气中的漂白粉和空气中的水蒸气、二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸,加稀盐酸后碳酸钙和盐酸反应生成CO2,则产生的气体主要是CO2,故选C。
15. 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 检验白雾中是否含有Cl2,排除Cl2干扰 向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,观察溶液是否变为黄绿色 SO2+Cl2+2H2O=SO+2Cl-+4H+ 1 3 2 2 3 1 16mg/m3
【详解】(1)和反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,该反应的化学方程式是2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(2) a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化,说明白雾中没有,故答案:检验白雾中是否含有Cl2,排除Cl2干扰。
(3)现象ⅱ中溶液变为黄绿色说明产生,可能是因为在酸性条件下,漂粉精的有效成分ClO-和发生氧化还原反应。漂粉精的主要成分为次氯酸钙和氯化钙,通过向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,观察溶液没有黄绿色即可证明。故答案:向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,观察溶液是否变为黄绿色。
(4) A瓶中黄绿色为,通入SO2后发生氧化还原反应,生成硫酸和盐酸,其离子方程式SO2+Cl2+2H2O=SO+2Cl-+4H+,所以现象ⅲ中黄绿色褪去,加入溶液,产生白色沉淀。故答案:SO2+Cl2+2H2O=SO+2Cl-+4H+。
II(1)根据电子守恒规律可知: 2e- 3 6 e-
所以配平反应的离子方程式为,故答案:1 3 2 2 3 1。
(2) 根据硫原子守恒n(SO2)=n(BaSO4)= =0.0005mol,m(SO2)=0.0005mol×64g/mol=0.032g=32mg,所以二氧化硫的含量= =16mg/m3,故答案:16mg/m3。
16. 减小Cl2的溶解度 防止I2升华 冷却至室温后补加NaIO3 将生成的Cl2逐出 过滤,洗涤,滤渣溶于热水,用NaOH溶液中和 Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O 沉淀完全变为白色,液体呈浅黄绿色 2Mn2++5H5IO6=5HIO3+2+6H++7H2O
【分析】甲组同学在三颈烧瓶中加入I2、NaClO3、H2O,发生反应:6I2+11NaClO3+3H2O=6NaH(IO3)2+5NaCl+3Cl2↑,需调至pH为1~2,减少氯气的溶解度,当I2完全消失后,煮沸并加强热排除氯气的干扰,将产物NaH(IO3)2加入氢氧化钠生成NaIO3,氢氧化钠溶液作为尾气处理装置;乙组同学的实验装置为:A中漂白粉和浓盐酸制取氯气,在B装置中,氯气与NaClO3、NaOH反应生成Na2H3IO6,依次发生反应I:NaIO3+Cl2+3NaOH=Na2H3IO6+2NaCl,反应Ⅱ:Na2H3IO6+5AgNO3+3NaOH=Ag5IO6↓(橙黄色)+5NaNO3+3H2O,反应Ⅲ:4Ag5IO6+10Cl2+10H2O=4H5IO6+20AgCl+5O2,从而制得H5IO6,由此分析。
【详解】(1)①由Cl2+H2O H++Cl-+HClO可知,酸性条件下Cl2溶解度小,所以起始时,三颈烧瓶中的反应液需调至pH为1~2,减少氯气在水中的溶解度,减少实验干扰;
②温度高,I2易升华损失,控制温度不超过50℃的理由是防止I2升华;
若溶液仍显黄色或有固态碘未溶解,说明氧化剂NaClO不足;应采取的措施是冷却至室温后补加NaClO3;
由于氯气需及时逸出,否则对实验产生干扰,因此I2完全反应后可煮沸并搅拌,有利于三颈烧瓶中Cl2逐出;
③冷却结晶得到的NaH(IO3)2;经过滤和洗涤,再溶于热水,用NaOH溶液中和,NaH(IO3)2+NaOH=2NaIO3+H2O,即得到NaClO3溶液;
(2)①A中漂白粉氧化浓盐酸得到氯气,次氯酸钙作为氧化剂,氯元素的化合价从+1价降低到0价,浓盐酸作为还原剂,氯元素的化合价从-1价降低到0价,氯气既是氧化产物又是还原产物,根据化合价升降总和相等、原子守恒配平该化学方程式,则制取氯气的化学方程式为:Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O;
②B中的溶液加入硝酸银,Cl-同时沉淀,滤渣为Ag5IO6和AgCl,继续用该装置,发生反应Ⅲ4Ag5IO6+10Cl2+10H2O=4H5IO6+20AgCl+5O2,由已知信息Ag5IO6为橙黄色,当完全变白,溶于溶液中的Cl2不再被还原(溶液呈淡黄绿色),说明已反应完全;
(3)H5IO6滴入MnSO4溶液,溶液变紫色,说明生成,H5IO6为弱酸,HIO3是弱酸,写离子方程式时不能拆成离子形式,锰元素的化合价从+2升高到+7价,碘元素的化合价从+7价降低到+5价,根据化合价升降总和相等配平离子方程式:2Mn2++5H5IO6=5HIO3+2+6H++7H2O。
17. 通过观察A中产生气泡的速率调节流速 搅拌、使用多孔球泡 该反应放热,温度升高Cl2O会分解 HClO见光易分解 加入足量的H2O2溶液,再加入足量的硝酸银溶液,过滤,洗涤,在真空干燥箱中干燥,用电子天平称量沉淀质量
【详解】(1)①氯气和空气按照体积比约1:3混合通入潮湿碳酸钠中,控制氯气与空气体积比的方法可以通过观察A中产生气泡的比例来调节气体的流速,故答案为通过观察A中产生气泡的速率调节流速;
②为了氯气和原溶液充分接触完全反应,可以通过增加气体与溶液的接触面积、并用搅拌棒搅拌等方法,故答案为搅拌、使用多孔球泡;
(2)①装置B中,氯气本身既作为氧化剂又作还原剂,被氧化到+1价的Cl2O,被还原到-1价的氯化钠,故化学方程式为2Cl2+Na2CO3═Cl2O+2NaCl+CO2,用单线桥法标出电子转移的方向和数目表示为:,故答案为;
②由于该反应为放热反应,温度升高Cl2O会分解,故进入C中的Cl2O会大量减少,故答案为该反应放热,温度升高Cl2O会分解;
(3)装置C中使用棕色平底烧瓶,目的是可以避光,防止反应生成的HClO见光分解,故答案为HClO见光易分解;
(4)选择使用酸式滴定管量取20.00mL的次氯酸溶液,具体实验操作是,向20.00mL的次氯酸溶液里加入足量的H2O2溶液,再加入足量的硝酸银溶液,过滤、洗涤,在真空干燥箱中干燥沉淀,用电子天平称量沉淀的质量,故答案为 加入足量的H2O2溶液,再加入足量的硝酸银溶液,过滤,洗涤,在真空干燥箱中干燥,用电子天平称量沉淀质量。
18. 1、4、5、2、3、6、7、10、9、8 饱和食盐水 NaOH溶液 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 3Cl2+NH4Cl===NCl3+4HCl 71~95℃ NCl3+3H2O3HClO+NH3
【详解】(1) 装置A为制取氯气的仪器,制取的氯气中含有氯化氢气体,所以应先用饱和食盐水除去氯化氢,利用装置C,采用4进5出,然后进入装置B中,与氯化铵溶液反应生成三氯化氮,生成的三氯化氮沸点低,容易变成气体出来,经过冷凝管,冷凝为液体,进入装置F中收集,尾气用装置E处理,所以连接顺序为1、4、5、2、3、6、7、10、9、8;
(2)装置C中盛放的为饱和食盐水,是为了除去氯气中的氯化氢气体;装置E是尾气处理装置,盛放的是NaOH溶液;
(3) 装置A中用二氧化锰和浓盐酸加热的方法制取氯气,反应生成氯化锰和氯气和水,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(4)装置B中是氯气和氯化铵反应生成三绿化氮和氯化氢,方程式为:3Cl2+NH4Cl===NCl3+4HCl 因为三氯化氮的沸点为71度,且在95℃爆炸热水中发生水解,所以控制反应的温度为71~95℃;
(5)三氯化氮与热水反应生成物能使石蕊先变蓝后褪色,说明产生了碱性物质和次氯酸,所以方程式为NCl3+3H2O3HClO+NH3。