3.1 氯气及氯的化合物 同步练习
一、单选题
1.下列关于氯及其化合物的说法错误的是( )
A.新制的氯水保存在棕色的试剂瓶中
B.过量的铁粉与氯气反应,生成氯化亚铁
C.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有
D.利用氢气在氯气中燃烧生成氯化氢是工业制备盐酸的方法
2.有关漂粉精,下列表达正确的是( )
A.成分中只含有次氯酸钙 B.有效成分是次氯酸钙
C.暴露在空气中能长期保存 D.溶于水有强酸性
3.氯气有毒,在气泄露防范演习中,下列逃逸办法错误的是( )
A.向高处转移
B.迎着风撤离
C.顺着风撤离
D.用肥皂液或水浸湿毛巾捂住口鼻
4.下列物质与铁反应不可能使铁显示+2价的是( )
A.S B.Cl2 C.稀硫酸 D.CuSO4溶液
5.下列各种物理性质中,对氯气来说错误的是( )
A.黄绿色的气体 B.密度比空气小
C.能溶于水 D.有刺激性气味
6.下列氧化还原反应中电子转移情况分析正确的是( )
A. B. C. D.
7.水热法制备Fe3O4纳米颗粒的总反应:3Fe2++2S2O32-+O2+xOH-=Fe3O4+S4O62-+2H2O,有关说法正确的是( )
A.Fe3O4纳米颗粒是胶体
B.x=2
C.Fe2+、S2O32-都是还原剂
D.每生成1个Fe3O4,反应中转移2个电子
8.如图A处通入Cl2,当关闭B阀时,C处湿润的红布条没有明显变化,当打开B阀时,C处的湿润红布条逐渐褪色。则D瓶中盛装的溶液是 ( )
A.浓硫酸 B.水
C.氢氧化钠溶液 D.饱和食盐水
9.下列实验中,对应的操作、现象及结论都正确的是( )
选项 实验操作及现象 实验结论
A 将潮湿的氯气通过盛有干燥红纸条的集气瓶,纸条红色褪去 氯气具有漂白性
B 向装有胆矾的烧杯中加入浓硫酸,固体由蓝色变为白色 发生物理变化
C 向淀粉溶液中通入氯气,溶液变成蓝色 氧化性:
D 将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近X,有白烟产生 X一定是浓盐酸
A.A B.B C.C D.D
10.为了测定铁铜合金的组成,将7.6g铁、铜合金加入100mL某浓度的稀硝酸中,将合金完全溶解后,共收集到NO气体2.24L(标准状况下),并测得溶液中H+的浓度为0.5mol L-1,若反应前后溶液的体积变化忽略不计,则下列判断错误的是( )
A.上述反应中金属共失去电子0.3mol
B.合金中,铜的质量为4.8g
C.原硝酸的浓度:c(HNO3)=3mol L-1
D.要使溶液中的金属离子完全沉淀,需加5mol L-1的NaOH溶液70mL
11.下列单、双线桥的表示方法正确的是( )
A.2NaCl
B.
C.
D.
12.下列物质中,加入少量硝酸酸化的AgNO3溶液,能得到沉淀的是( )
A.C2H5Br B.氯水
C.溴的CCl4溶液 D.KClO3溶液
13. 是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂,实验室可通过以下反应制得: 。下列有关该反应 的说法正确的是( )
A. 在反应中失去电子被还原
B. 是氧化产物
C. 在反应中得到电子被氧化
D. 参加反应有 电子转移
14.处理某废水时,反应过程中部分离子的数目与反应进程的关系如图所示,反应过程中主要存在、、ClO 、CNO (C为+4价,N为-3价)、Cl 等微粒。下列说法错误的是( )
A.该废水呈强酸性
B.废水处理后转化为无害物质
C.反应的离子方程式为3ClO +2CNO +H2O=N2↑+2HCO3 +3Cl
D.每处理1个CNO 转移的电子数为3
15.氯气及其化合物在生产、生活中应用广泛。实验室常用浓盐酸与共热[或用(s)与浓盐酸混合]制取氯气,实验室制取氯气并探究其性质,下列装置不能达到相应实验目的的是 ( )
A B C D
制取氯气 验证氧化性 验证漂白性 吸收尾气
A.A B.B C.C D.D
16.标准状况下有22.4L氯气和氢气的混合气体,在一密闭容器中使其充分反应.冷却后将此气体与1L1mol/LNaOH溶液充分反应,最后此溶液( )
A.一定显酸性
B.一定显碱性
C.可能显酸性,可能显碱性,也可能中性
D.以上无正确答案
二、综合题
17.Cl2是一种重要的化工原料,结合氯气的相关知识解决下列问题.
(1)运输氯气的钢瓶上应贴的标签为 .
A.腐蚀品 B.爆炸品 C.有毒品 D.易燃品
(2)工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉,写出该反应的化学方程式 .
(3)漂白粉的有效成分是(填化学式) .
(4)实验室可以用KMnO4与浓盐酸在常温下制备Cl2.高锰酸钾溶液常用于物质的定性检验与定量分析.某化学兴趣小组在实验室里欲用KMnO4固体来配制500mL 0.1mol/L的KMnO4溶液.
①需用的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、 .
②下列操作会导致实验结果偏小的是 (填字母).
a.转移时没有洗涤烧杯、玻璃棒
b.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理
c.颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补上
d.加水定容时俯视刻度线
③用配好的该浓度的KMnO4溶液与300mL 0.2mol/L的KI溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则消耗KMnO4的体积为 mL.
(5)氯水中含有多种成分,因而具有很多性质,根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空
(a、b、c、d重合部分代表物质间反应,且氯水足量,已知:Cl2+2Br﹣=2Cl﹣+Br2 ).
①能证明氯水具有漂白性的是 (填“a”、“b”、“c”或“d”),现象是 .
②a中发生反应的离子方程式是 .
18.化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题:
(1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料,可采用如图(a)所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许 离子通过,氯气的逸出口是 (填标号)。
(2)次氯酸为一元弱酸,具有漂白和杀菌作用,其电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)= ,X为HClO或ClO ]与pH的关系如图(b)所示。HClO的电离常数Ka值为 。
(3)Cl2O为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO和Cl2反应来制备,该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为 。
(4)ClO2常温下为黄色气体,易溶于水,其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,溢出大量气泡,得到ClO2溶液。上述过程中,生成ClO2的反应属于歧化反应,每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为 mol;产生“气泡”的化学方程式为 。
(5)“84消毒液”的有效成分为NaClO,不可与酸性清洁剂混用的原因是 (用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液,若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%,则生产1000 kg该溶液需消耗氯气的质量为 kg(保留整数)。
19.用MnO2和浓盐酸制取纯净干燥的氯气,并让氯气与铜粉反应制取纯净的无水CuCl2,装置如图1所示.
请回答下列问题:
(1)B中选用的试剂是饱和食盐水,其作用是 ;C中选用的试剂是 ,其作用是 .
(2)D中反应的化学方程式是 ,将此生成物溶于少量水,得到 色溶液.
(3)某学生应用如图2所示的方法研究物质的性质,其中气体X的主要成分是氯气,杂质是空气和水蒸气.回答下列问题:
①该项研究(实验)的主要目的是 .
②与研究目的直接相关的实验现象是 .
③从物质性质的方面来看,这样的实验设计还存在事故隐患,事故表现是 .
④请在图中的D处以图的形式表明克服事故隐患的措施 .
20.根据所学知识填写下列空白。
(1)在标准状况下,1.7 g氨气与同条件下 mol H2S含有相同的氢原子数。
(2)有8种物质①二氧化碳 ②氯气 ③碳酸氢钠 ④氯化氢 ⑤氨气 ⑥硫酸氢钠 ⑦稀硫酸 ⑧水。其中属于非电解质的是 (填序号),写出物质⑥溶于水的电离方程式: 。
(3)过氧化钠可用作制氧剂,写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式: 。
(4)氮化铝(AlN)广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下,氮化铝可通过如下反应合成:Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO,请用双线桥法在化学方程式上标出该反应中电子转移的方向和数目 。
21.化学是一门以实验为基础的科学,请结合图示回答问题:
(1)图中 仪器①的名称是 .
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制取氧气,反应的化学方程式
为 加热时试管口应略向下倾斜的原因是 .请写出实验室制氧气的另外两个方程式
(3)通常情况下,硫化氢气体是一种无色有臭鸡蛋气味的有毒气体,密度比空气大,能溶于水,其水溶液叫氢硫酸(H2S).实验室用硫化亚铁固体与稀硫酸反应制取硫化氢气体时,应选择的发生装置为 (填字母),若用D装置收集该气体,气体应从 (填“a”或“b”)端通入.为了防止中毒和污染空气,多余的硫化氢气体可用氢氧化钠溶液吸收,其反应的化学方程式为 (氢硫酸跟稀盐酸一样,能与碱发生中和反应).
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A.新制的氯水中含有次氯酸,次氯酸见光易分解,所以需保存在棕色试剂瓶中,A不符合题意;
B.铁粉与氯气在点燃或加热条件下发生反应生成氯化铁,过量的铁粉不能与氯气反应生成氯化亚铁,B符合题意;
C.氯气为黄绿色气体,氯水中含有,所以氯水呈浅黄绿色,C不符合题意;
D.工业利用氢气与氯气化合生成氯化氢的原理制备盐酸,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】易错分析:铁属于变价金属,遇到弱氧化剂(如硫、碘),得到二价铁,遇到强氧化剂时,得到三价铁,如氯气、硝酸。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.工业用氯气和冷的消石灰反应制备漂白粉,发生2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+H2O+ Ca(ClO)2,成分为CaCl2、Ca(ClO)2,氯气和氢氧化钙充分反应,并得到的主要成分为次氯酸钙,则得到漂粉精,漂粉精中也含有CaCl2,A不符合题意;
B.漂粉精有效成分是次氯酸钙,B符合题意;
C.暴露在空气中,与水、二氧化碳反应生成碳酸钙,HClO,且HClO易分解,不能长期保存,C不符合题意;
D.漂粉精溶液中存在水解平衡,ClO- + H2O HClO+OH-,溶液显碱性,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.熟悉氯气的应用;
B.次氯酸钙具有强氧化性,可以杀菌消毒;
C.注意次氯酸盐的保存及其反应;
D.漂粉精有效成分是次氯酸钙,次氯酸钙是强碱弱酸盐,漂粉精溶液中次氯酸根离子水解溶液显碱性。
3.【答案】C
【解析】【解答】A.由于氯气的密度比空气大,因此需向高处转移,选项正确,A不符合题意;
B.迎着风撤离,可及时远离氯气,选项正确,B不符合题意;
C.顺着风撤离,会一直处于氯气的“包围”,不利于远离氯气,选项错误,C符合题意;
D.肥皂液显碱性,能与氯气反应,故可用肥皂液或水浸湿毛巾捂住口鼻,选项正确,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】氯气是一种有毒气体,其密度比空气大,能溶于水、能与碱性溶液反应,据此分析。
4.【答案】B
【解析】【解答】A. S与铁反应生成FeS,铁元素化合价是+2价,A不符合题意;
B. Cl2与铁反应生成FeCl3,铁元素化合价是+3价,B符合题意;
C. 稀硫酸与铁反应生成氢气和FeSO4,铁元素化合价是+2价,C不符合题意;
D. CuSO4溶液与铁反应生成铜和FeSO4,铁元素化合价是+2价,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】3Cl2+2Fe2FeCl3,无论氯气的多少,只能生成FeCl3。
5.【答案】B
【解析】【解答】氯气是一种黄绿色、有刺激性气味、能溶于水(1∶2)、易液化、密度比空气大的有毒气体。
故答案为:B。
【分析】氯气的密度比空气大
6.【答案】B
【解析】【解答】A、反应中化合价降低值(得到电子数)=化合价升高值(失电子数目)=转移电子数=2,即转移2mol电子,故A错误;
B、反应中化合价降低值(得到电子数)=化合价升高值(失电子数目)=转移电子数=4,即转移4mol电子,故B正确;
C、反应中化合价降低值(得到电子数)=化合价升高值(失电子数目)=转移电子数=12,即转移12mol电子,故C错误;
D、反应中化合价降低值(得到电子数)=化合价升高值(失电子数目)=转移电子数=2,化合价降低元素是得到电子,升高元素是失去电子,故D错误;
故选B.
【分析】氧化还原反应中,化合价降低值=化合价升高值=转移电子数,根据氧化还原反应规律知识来判断.
7.【答案】C
【解析】【解答】A.胶体为混合物,而Fe3O4纳米颗粒为纯净物,因此Fe3O4纳米颗粒不是胶体,A不符合题意;
B.根据电荷守恒可得,x的值为4,B不符合题意;
C.该反应中,Fe2+中Fe由+2价变为+3价,化合价升高,发生氧化反应,为还原剂,S2O32-中S由+2价变为+2.5价,化合价升高,发生氧化反应,为还原剂,C符合题意;
D.由反应的化学方程式可知,每生成一个Fe3O4,转移4个电子,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.胶体为混合物;
B.结合电荷守恒确定x的值;
C.根据反应过程中元素化合价的变化分析;
D.根据反应过程中元素化合价变化计算转移电子数;
8.【答案】C
【解析】【解答】 关闭B阀时,C处湿润的红布条没有明显变化,当打开B阀时,C处的湿润红布条逐渐褪色 ,则说明B中液体能吸收氯气,故B中液体为氢氧化钠溶液。
故答案为:C
【分析】根据题干信息可推,B中液体可吸收氯气,故只能为氢氧化钠溶液
9.【答案】C
【解析】【解答】A.氯气没有漂白性,HClO具有漂白性,潮湿的氯气和水反应生成HClO而使干燥的有色纸条褪色,故A不符合题意;
B.浓硫酸使胆矾失去结晶水,生成硫酸铜固体,则浓硫酸具有吸水性,胆矾发生化学变化,故B不符合题意;
C.氯气氧化碘离子生成碘,淀粉遇碘变蓝,由现象可知氧化性:Cl2>I2,故C符合题意;
D.浓硝酸、浓盐酸均易挥发,与氨气反应生成铵盐,由操作和现象可知,X不一定是浓盐酸,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.氯气不具有漂白性;
B.有新物质生成的变化属于化学变化;
D.X可能为浓硝酸或浓盐酸,挥发的HNO3或HCl均与氨气反应生成白色固体。
10.【答案】C
【解析】【解答】A.金属失去的电子等于N元素得到的电子,n(NO)==0.1mol,转移电子为0.1mol×(5-2)=0.3mol,因此金属共失去电子0.3 mol,故A不符合题意;
B.由上述分析可知,合金中铜的物质的量为0.075mol,质量为0.075mol×64g/mol=4.8 g,故B不符合题意;
C.反应生成Cu(NO3)2、Fe(NO3)3和NO,以及反应后剩余n(HNO3)=0.5mol/L×0.1L=0.05mol,根据氮原子守恒可知,硝酸的总物质的量n(HNO3)=0.075×2+0.05×3+0.1+0.05=0.45mol,则c(HNO3)==4.5mol/L,故C符合题意;
D.要使溶液中的金属离子完全沉淀,溶液中剩余的硝酸先与氢氧化钠反应,则n(NaOH)=0.075×2+0.05×3+0.05=0.35mol,V==0.07L=70mL,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】难点分析:硝酸与铜反应硝酸体现氧化性和酸性,体现氧化性生成得到氮的氧化物,体现酸性,生成Cu(NO3)2和Fe(NO3)3,结合得失电子守恒和质量守恒,可以算出Cu和Fe的量,已经转移电子的数目。
11.【答案】C
12.【答案】B
【解析】【解答】解:A.C2H5Br是电解质,不溶液水,不能电离出溴离子,所以不能和硝酸银反应生成沉淀,故A错误;
B.氯水中含有氯离子,加入少量硝酸酸化的AgNO3溶液,氯离子与银离子反应生成氯化银沉淀,故B正确;
C.溴易溶于四氯化碳,加入硝酸银,溶液分层,溴在四氯化碳层,不能与硝酸银溶液反应,得不到沉淀,故C错误;
D.氯酸钾电离生成钾离子与氯酸根离子,与硝酸银不反应,不会生成沉淀,故D错误;
故选:B.
【分析】加入少量的AgNO3溶液能得到沉淀说明溶液中有卤离子,凡是有卤离子都符合题意.
13.【答案】D
【解析】【解答】A. 中Cl元素的化合价降低,则 在反应中得到电子,被还原,故A不符合题意;
B.Cl得到电子被还原,则 是还原产物,故B不符合题意;
C. 中的C元素化合价升高失去电子,被氧化为 ,故C不符合题意;
D. 参加反应,C元素的化合价由+3价升高至+4价,则有 电子转移,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】首先判断氧化剂与还原剂,氧化剂发生还原反应,得到还原产物,还原剂发生氧化反应,得到氧化产物,以及找到电子转移的数量与对应物质的关系,
14.【答案】A
【解析】【解答】A.废水中主要存在ClO-、CNO-,水解溶液呈碱性,A符合题意;
B.处理某废水后,产物为、N2、Cl-都为无害物质,B不符合题意;
C.由图可知,ClO-浓度减小,浓度增加,则还原反应为ClO-→Cl-,氧化反应为CNO-→N2,由电子、电荷守恒可知离子反应为3ClO-+2CNO-+H2O=N2+2+3Cl-,C不符合题意;
D.由图可知,ClO-浓度减小,浓度增加,则还原反应为ClO-→Cl-,氧化反应为CNO-(N化合价为+3)→N2(N化合价为0),每处理1mol CNO-转移3mol e-,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、弱酸根水解为碱性;
B、碳酸氢根、氮气和氯离子都是无害物质;
C、结合化合价变化守恒判断,配平化学计量数;
D、电子的数目=元素的价态变化数目×该元素原子的个数。
15.【答案】A
【解析】【解答】A.缺少加热装置,且稀盐酸还原性较弱,不能达到生成氯气的目的,A符合题意;
B.氯气可以和硫化氢反应生成硫单质,说明氧化性氯气大于硫,B不符合题意;
C.氯气和水生成次氯酸,次氯酸能使品红溶液褪色,能证明次氯酸的漂白性,C不符合题意;
D.氯气能被氢氧化钠完全吸收且不会倒吸,能达到目的,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.应用浓盐酸,且浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气需要加热;
B.根据氧化剂的氧化性大于氧化产物分析解答;
C.氯气溶于水生成的次氯酸具有漂白性;
D.氯气能与氢氧化钠反应。
16.【答案】C
【解析】【解答】混合气体的物质的量为n=,
当n(Cl2)=n(H2)=0.5mol时,
Cl2+H22HCl
1mol 2mol
0.5mol 1mol
HCl+NaOH=NaCl+H2O
1mol 1mol
1mol 1mol
当氯化氢和氢氧化钠恰好反应时,溶液显中性;
当n(Cl2)>n(H2)=0 时,气体全部为氯气,所以和氢氧化钠发生的反应为:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
1mol 2mol
0.5mol 1mol
与氢氧化钠反应的氯气为0.5mol,剩余的0,5mol氯气和水反应,
Cl2+H2O=HCl+HClO
所以反应后的溶液呈酸性;
当n(H2)>n(Cl2)=0 时,气体全部为氢气,氢气和氢氧化钠溶液不反应,所以溶液呈碱性.
故选C.
【分析】先计算混合气体的物质的量,再根据氯化氢的物质的量判断充分反应后溶液的酸碱性.
17.【答案】(1)C
(2)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(3)Ca(ClO)2
(4)500mL容量瓶;ac;320
(5)d;溶液先变红后褪色;3Cl2+2Fe 2++4Br﹣=6Cl﹣+2Fe 3++2Br2
【解析】【解答】解:(1)氯气为有毒的气体,则①中钢瓶上应贴的标签为C,不易燃、易爆,本身不具有腐蚀性,
故答案为:C;(2)工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉,生成Ca(ClO)2、CaCl2,所以化学方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,
故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;(3)漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2,
故答案为:Ca(ClO)2;(4)①配制500mL 0.1mol/L的KMnO4溶液溶液的步骤:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,用到的仪器:天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、500mL容量瓶,所以还缺失的仪器:500mL的容量瓶,故答案为:500mL容量瓶;②a.转移时没有洗涤烧杯、玻璃棒,导致溶质的物质的量减小,所以偏小,故正确;
b.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理,不影响,故错误;
c.颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补上,体积变大,浓度偏小,故正确;
d.加水定容时俯视刻度线,体积偏小,浓度变大,故错误;
故选:a、c,
故答案为:ac;③n(KI)=0.06mol,与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则n(I2)=n(KIO3)=0.02mol,共失去电子的物质的量为2×0.02mol+0.02mol×[5﹣(﹣1)]=0.16mol,则消耗KMnO4的物质的量的是 =0.032mol,所以消耗KMnO4的体积为320mL,
故答案为:320;(5)①能证明氯水具有漂白性的是石蕊先变红后褪色,
故答案为:d;溶液先变红后褪色;②Cl2是新制氯水的主要成分,具有强氧化性,与KBr发生氧化还原反应:3Cl2+2Fe 2++4Br﹣=6Cl﹣+2Fe 3++2Br2;
故答案为:3Cl2+2Fe 2++4Br﹣=6Cl﹣+2Fe 3++2Br2.
【分析】(1)氯气为有毒的气体;(2)工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉,生成Ca(ClO)2、CaCl2;(3)漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2;(4)①依据配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤选择需要仪器;②分析操作对溶质的物质的量和溶液体积的影响,依据C= 进行误差分析;③n(KI)=0.06mol,与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则n(I2)=n(KIO3)=0.02mol,结合化合价的变化计算转移的电子的数目,可计算消耗KMnO4的物质的量;(5)将氯气溶于水得到氯水(浅黄绿色),氯水含多种微粒,其中有H2O、Cl2、HClO、Cl﹣、H+、OH﹣(极少量,水微弱电离出来的).
18.【答案】(1)Na+;a
(2)10-7.5
(3)2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O
(4)1.25;NaHCO3+NaHSO4=CO2↑+Na2SO4+H2O
(5)ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+ H2O;203
【解析】【解答】(1)电解饱和食盐水,反应的化学方程式为2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑,阳极氯离子失电子发生氧化反应生成氯气,氯气从a口逸出,阴极氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,产生OH-与通过离子膜的Na+在阴极室形成NaOH,故答案为:Na+;a;(2)由图pH=7.5时,c(HClO)=c(ClO-),HClO的Ka= =c(H+)=10-7.5;故答案为:10-7.5;(3)Cl2歧化为Cl2O和Cl-,HgO和氯气反应的方程式为:2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O,故答案为:2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O;(4)5ClO2-+4H+=4ClO2+Cl-+2H2O,每生成1molClO2,消耗NaClO2为 =1.25mol;碳酸氢钠和硫酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,方程式为:NaHCO3+NaHSO4=Na2SO4+H2O+CO2↑,故答案为:1.25mol;NaHCO3+NaHSO4=Na2SO4+H2O+CO2↑;(5)“84”中的NaClO、NaCl和酸性清洁剂混合后发生归中反应,离子方程式为:ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O;设氯气为xkg,则消耗的NaOH为 kg,原氢氧化钠质量为 +1000Kg×0.01,由NaOH质量守恒:原溶液为1000Kg-x,则 Kg+1000Kg×0. 01=(1000Kg-x)×0.3,解得x=203Kg;故答案为:ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O;203。
【分析】(1)电解饱和食盐水,阳极产生氯气,阳离子移向阴极室;(2)由图pH=7.5时,c(HClO)=c(ClO-),HClO的Ka= =c(H+);(3)Cl2歧化为Cl2O和Cl-;(4)根据5ClO2-+4H+=4ClO2+Cl-+2H2O,计算每生成1molClO2,消耗的NaClO2;碳酸氢钠和硫酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳;(5)“84”中的NaClO、NaCl和酸性清洁剂混合后发生归中反应;根据NaOH质量守恒计算;
19.【答案】(1)除去Cl2中的HCl;浓硫酸;除去Cl2中的水蒸气
(2)Cu+Cl2 CuCl2;蓝
(3)比较Cl2与HClO谁有漂白性;B中的布条不退色,C中的布条退色;氯气外逸,污染环境;
【解析】【解答】解:(1)从A中制得的氯气含有杂质氯化氢、水蒸气,依次通过盛有饱和食盐水、和浓硫酸的洗气瓶除去;故答案为:除去Cl2中的HCl;浓硫酸;除去Cl2中的水蒸气;(2)氯气和铜在高温条件下化合生成氯化铜方程式为:Cu+Cl2 CuCl2,将此生成物溶于少量水得到氯化铜溶液为蓝色溶液,故答案为:Cu+Cl2 CuCl2,蓝;(3)①由B、C可知起对比作用,则该实验的目的为比较Cl2和HClO谁有漂白性,故答案为:探究氯气具有漂白性的条件;②浓硫酸具有吸水性,其作用为吸收气体中的水蒸汽干燥氯气,干燥的氯气不具有漂白性,则与研究目的直接相关的实验现象是B中的布条不褪色,C中的布条褪色,故答案为:B中有色布条不退色,C中有色布条退色;③从物质性质的方面来看,这样的实验设计还存在事故隐患,事故表现是氯气有毒,排放到空气中,污染环境,故答案为:氯气外逸,污染环境.④图中的D处以图的形式表明克服事故隐患的措施是应进行尾气处理,不能随意排放到空气中,应加尾气处理装置,
故答案为: .
【分析】(1)从A中制得的氯气含有杂质氯化氢、水蒸气,依次通过盛有饱和食盐水、和浓硫酸的洗气瓶除去;(2)氯气和铜在高温条件下化合生成氯化铜;(3)①本实验的目的是探究氯气具有漂白性的条件下,干燥氯气不具有漂白性,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性;②浓硫酸具有吸水性,干燥的氯气不具有漂白性,据此进行解答;③氯气有毒,不能排放在空气中,在D中可以用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气.
20.【答案】(1)0.15
(2)①⑤;NaHSO4=Na++H++
(3)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(4)
【解析】【解答】(1)在标准状况下,1.7 g氨气的物质的量是 =0.1mol,所含氢原子的物质的量是0.3mol,则硫化氢所含氢原子的物质的量是0.3mol,硫化氢的物质的量是 =0.15mol;
(2)溶于水和熔融状态下均不能导电的化合物是非电解质,属于非电解质的是①⑤;硫酸氢钠是强电解质,溶于水完全电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,电离方程式是: ;
(3)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式是: ;
(4)Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO中,N元素的化合价由0降低为-3价,C元素的化合价由0升高为+2价,该反应中转移6e-,则电子转移的方向和数目为 。
【分析】
(1)依据n===,结合氨气分子、硫化氢分子中含有氢原子个数计算解答;
(2)电解质:在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物;例:酸、碱、盐,金属氧化物等;
非电解质:在水溶液中和熔融状态下不能导电的化合物;例:有机物,非金属氧化物等,硫酸氢钠在水溶液中完全电离产生钠离子,氢离子,硫酸根离子;
(3)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气中,N元素的化合价由0降低为-3价,C元素的化合价由0升高为+2价,该反应中转移6e-。
21.【答案】(1)酒精灯
(2)2KClO3 2KCl+3O2↑;防止防止冷凝水回流炸裂试管;2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;2H2O2 2H2O+O2↑
(3)B;a;H2S+2NaOH=Na2S+2H2O
【解析】【解答】解:(1)依据仪器①形状可知,该仪器为:酒精灯;故答案为:酒精灯;(2)氯酸钾在二氧化锰做催化剂条件下分解生成氯化钾和氧气,方程式:2KClO3 2KCl+3O2↑,为防止防止冷凝水回流炸裂试管,所以加热时试管口应略向下倾斜;实验室制备氧气可用加热分解高锰酸钾法,方程式:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑,还可以用二氧化锰做催化剂分解过氧化氢的方法,方程式:2H2O2 2H2O+O2↑;故答案为:2KClO3 2KCl+3O2↑;防止防止冷凝水回流炸裂试管;2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;2H2O2 2H2O+O2↑;(3)实验室常用块状固体硫化亚铁(FeS)和稀硫酸在常温下制取硫化氢气体,因此不需要加热,选B作为发生装置;硫化氢密度大于空气密度,应采用向上排空气法收集,应长进短出,气体应从a端通入;硫化氢与氢氧化钠反应生成硫化钠和水,化学方程式:H2S+2NaOH=Na2S+2H2O;故答案为:B;a;H2S+2NaOH=Na2S+2H2O.
【分析】(1)依据仪器①形状说出其名称;(2)氯酸钾在二氧化锰做催化剂条件下分解生成氯化钾和氧气,为防止防止冷凝水回流炸裂试管,所以加热时试管口应略向下倾斜;实验室制备氧气可用加热分解高锰酸钾法和用二氧化锰做催化剂分解过氧化氢的方法;(3)实验室常用块状固体硫化亚铁(FeS)和稀硫酸在常温下制取硫化氢气体,因此不需要加热;硫化氢密度大于空气密度,应采用向上排空气法收集,应长进短出;硫化氢与氢氧化钠反应生成硫化钠和水.