2.2 氯及其化合物 同步训练
一、单选题
1.是重要的工业原料,可用于生产盐酸、漂白粉及制氯仿等有机溶剂。的制备可用下列反应:NaClO+2HCl(浓)=NaCl+Cl2↑+H2O,下列关于氯及其化合物的性质与用途具有对应关系的是( )
A.易液化,可用于生产盐酸
B.NaCl熔点较高,可用作防腐剂
C.盐酸具有挥发性,可用于除铁锈
D.NaClO具有强氧化性,可用作漂白剂
2.下列关于氯气的叙述中,错误的是( )
A.氯气常温下能溶于水
B.氯气可用钢瓶储存
C.氢气在氯气燃烧,产生淡蓝色火焰
D.氯气没有漂白性
3.对Cl2的叙述正确的是( )
A.能用钢瓶贮存 B.与过量的Fe反应只生成FeCl2
C.与H2混合光照可制取HCl D.与澄清石灰水反应制取漂粉精
4.下列物质分别在氯气中燃烧,能产生白烟现象的是( )
A.Na B.H2 C.Fe D.Cu
5.下列有关氯气的叙述,其说法正确的是( )
A.在通常情况下氯气比空气重
B.点燃是使氯气和氢气化合的唯一条件
C.氯气跟铁反应生成FeCl2
D.将红热的铜放入氯气中生成蓝色氯化铜
6.某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( )
A.Ⅰ图中:如果MnO2过量,浓盐酸就可全部消耗
B.Ⅱ图中:湿润的有色布条能褪色,将硫酸溶液滴入烧杯中,至溶液显酸性,结果有Cl2生成
C.Ⅲ图中:生成蓝色的烟
D.Ⅳ图中,量筒中发生了加成反应
7.在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出各自的性质,下列实验现象和结论正确的是( )
A.氯水和液氯都是混合物
B.加入NaOH溶液,氯水黄绿色消失,说明有HClO分子存在
C.加入盐酸酸化,再加入硝酸银溶液产生白色沉淀,说明氯水中有Cl-存在
D.向氯水中滴加石蕊试液,溶液先变红后褪色,说明溶液中有盐酸和次氯酸
8.中学实验中,通常利用如图所示的装置进行喷泉实验,来验证HCl的极易溶于水。喷泉结束后,溶液占烧瓶体积的 ,下列有关说法错误的是( )
A.用滴管加入液体后,由于气体的“溶解”,使瓶内压强减小,导致瓶内压强小于外界压强,从而形成喷泉
B.选用合适的溶液,CO2也能做喷泉实验
C.实验结果说明,原烧瓶内收集到的HCl气体占烧瓶总体积的
D.反应结束后,烧瓶中的盐酸溶液浓度为 mol/L
9.用数字化的实验技术分析氯水在光照过程中微粒成分的变化,下面关系图不合理的是( )
A. B.
C. D.
10.相同温度和压强下,研究在不同溶液中,溶解Cl2的量[c(Cl2)]随溶液浓度的变化,见下图。
注:c(Cl2)表示溶解Cl2的量,即单位体积内溶解Cl2的物质的量
下列说法错误的是( )
A.由图1可知,Cl2与Cl-结合生成
B.由图1可知,增大c(NaCl),c(Cl2)减小
C.由图2可知,增大c (H+),c(Cl2)减小
D.若将Cl2通入盐酸中,增大c(HCl),c(Cl2)一定减小
11.下列氯气参与的化学反应中,方程式书写错误的是( )
A.钠与氯气在加热条件下反应:
B.铁与氯气在加热条件下反应:
C.铜与氯气在加热条件下反应:
D.纯净的氢气在氯气中安静地燃烧:
12.将0.15mol的MnO2与过量的12mol/L的浓盐酸反应,与50mL12mol/L的浓盐酸与过量MnO2反应,两者产生的氯气相比(其它反应条件相同)( )
A.一样多 B.后者较前者多
C.前者较后者多 D.无法比较
13.已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现按下图进行氯气的性质实验.玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部位颜色描述正确的是( )
① ② ③ ④
A 黄绿色 橙色 蓝色 白色
B 无色 橙色 紫色 白色
C 黄绿色 橙色 蓝色 无色
D 黄绿色 无色 紫色 白色
A.A B.B C.C D.D
14.在探究氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论错误的是( )
实验序号 实验现象 实验结论
A 氯水呈浅黄绿色 氯水中含有Cl2
B 向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液变成棕黄色 氯水中含有HClO
C 向氯水中滴加硝酸酸化的 AgNO3溶液,产生白色沉淀 氯水中含有Cl﹣
D 向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生 氯水中含有H+
A.A B.B C.C D.D
15.下列变化必须加入氧化剂才能发生的是( )
A. B. C. D.
16.“84”消毒液的有效成分是NaClO,可用它浸泡、擦拭物品,喷洒空气,对地面进行消毒,以达到杀灭大多数病菌和部分病毒的目的。下列用来解释事实的方程式中,不合理的是( )
A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2来制备:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
B.HClO的酸性强于H2CO3:ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO
C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O
D.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH+ClO-=HClO+CH3COO-
二、综合题
17.回答下列氯气的相关问题:
(1)将紫色石蕊试液滴入新制的氯水,现象是 ,起作用的微粒是 .
(2)某生应用下图所示方法研究物质的性质,其中气体A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浓硫酸的作用是 .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 .请在图D处以图的形式表明克服事故隐患的措施,写出化学方程式 .
(3)漂白粉是用Cl2与石灰乳反应来制取的,制取反应的化学方程式为 .漂白粉在空气中保存不当能失效,请用方程式表示原理 、 .
18.含氯的物质与人们的生活密切相关.已知氯元素常见的化合价有﹣1、0、+1、+3、+5、+7六种,其不同价态的物质间可以相互转化.回答下列问题.
(1)氯原子的原子结构示意图 ;氯离子的电子式 .
(2)氯气能使湿润的有色布条褪色,起到漂白作用的物质是 (写名称).漂粉精的主要有效成分是 (写化学式).
(3)实验室制取氯化氢的化学方程式 ;
(4)工业上将含有氯气的尾气通过 进行处理,在处理时发生的反应中氯气作为 .
a.氧化剂 b.还原剂 c.既是氧化剂又是还原剂 d.既不是氧化剂又不是还原剂
(5)写出氯气的两种用途 , .
19.
(1)化合物中铅只有+2和+4两种价态,且+4价的化合物不稳定。
①PbO2固体与浓盐酸混合共热,有黄绿色气体生成。写出反应的化学方程式 ;
②将PbO2固体加入到Mn(NO3)2和硝酸的混合液中,固体逐渐溶解。如果反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是5:2,则该反应的氧化产物是 (填离子);
③已知PbO是碱性氧化物,PbO2是酸性氧化物,而Pb3O4则可看作两种氧化物按一定比例混合而成。写出Pb3O4与硝酸混合发生非氧化还原反应的离子方程式 。
(2)已知PbSO4不溶于水,但可溶于醋酸铵(CH3COONH4)溶液,形成澄清溶液。
①PbSO4溶于CH3COONH4的原因可能是 ;
②把醋酸铅溶液滴入Na2S溶液中,有黑色沉淀生成,其反应的离子方程式为 ;
③铅蓄电池的使用PbO2和Pb为电极材料,稀硫酸为电解质溶液。在电池工作过程中,如果转移了2mol电子,则提供电子的电极质量将增加 g。
20.用如图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应(铁架台、铁夹省略).
(1)按气流方向连接各仪器接口顺序是:
(2)反应时,盛粗铜粉的试管中的现象是
(3)已知:氯化铜溶液中有如下转化关系:
Cu(H2O)42+(aq)+4Cl﹣(aq) CuCl42﹣(aq)+4H2O (l)
蓝色 绿色
该同学取氯化铜晶体配成蓝绿色溶液Y,进行如下实验,其中能证明溶液中有上述转化关系的是 填序号).
A.将Y稀释,发现溶液呈蓝色
B.在Y中加入CuCl2晶体,溶液变为绿色
C.在Y中加入NaCl固体,溶液变为绿色
D.取Y进行电解,溶液颜色最终消失
21.按要求填空
(1)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):
写出对应的化学方程式
①b ;
②c ;
③e ;
(2)能证明氯水具有漂白性的现象是 ;
(3)久置的氯水变为 (填成分),用化学反应方程式表示为 .
(4)实验室还可用高锰酸钾快速地制取氯气,反应的化学方程式如下:
填写字母2KMnO4+16HCl(浓)=5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O
①请用双线桥标出该反应的电子转移方向和数目 .
②该反应中的氧化剂是 ,若消耗0.2mol氧化剂,则被氧化的还原剂的物质的量是 .
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.生产盐酸,是用氯气与氢气反应,与氯气易液化无关,故A不符合题意;
B.高盐能使细胞脱水死亡,氯化钠抑制微生物的生长,作防腐剂,与氯化钠熔点高低无关,故B不符合题意;
C.盐酸除去铁锈,利用盐酸的酸性,与挥发性无关,故C不符合题意;
D.次氯酸钠具有强氧化性,可作漂白剂,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.氯气溶液液化与制备盐酸无关,制备盐酸是氯气与氢气反应,然后溶于水得到盐酸。
C.铁锈为主要成分铁的氧化物,利用盐酸的酸性,除去铁锈。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.常温下,1体积水可溶解2体积氯气,故氯气常温下能溶于水,故A不符合题意;
B.常温下,氯气和铁不反应,故氯气可用钢瓶储存,故B不符合题意;
C.氢气在氯气燃烧,产生苍白色火焰,故C符合题意;
D.氯气不具有漂白性,次氯酸以及次氯酸盐具有漂白性,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】依据氯气的性质分析,C项中氢气在氯气燃烧,产生苍白色火焰。
3.【答案】A
【解析】【解答】A、干燥的氯气不与铁反应,能用钢瓶贮存,故A符合题意;
B、与过量的Fe反应只生成FeCl3,故B不符合题意;
C、与H2混合光照会发生爆炸,制取HCl,用氢气在氯气中燃烧,故C不符合题意;
D、与消石灰反应制取漂粉精,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.常温下铁与干燥的氯气不反应;
B.氯气与铁反应无论铁是否过量都生成氯化铁;
C.氯气与氢气的混合物光照时会发生爆炸;
D.氯气与石灰乳反应制取漂白精。
4.【答案】A
【解析】【解答】A、钠在氯气中燃烧产生白烟,故符合题意;
B、氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰,有白雾,故不符合题意;
C、铁在氯气中燃烧产生棕黄色的烟,故不符合题意;
D、铜在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟,故不符合题意。
故答案为:A
【分析】根据氯气与各种金属单质和氢气反映的现象进行判断即可。
5.【答案】A
【解析】【解答】氯气与氢气反应也可以在光照条件下进行;氯气与金属反应生成高价金属氯化物;铜和氯气反应生成棕色的氯化铜的烟。根据阿伏加德罗定律可知,气体的密度之比等于摩尔质量之比,所以氯气较空气重。
故答案为:A
【分析】根据氯气的物理性质和化学性质进行分析判断即可.
6.【答案】B
【解析】【解答】稀盐酸不与二氧化锰反应,所以当二氧化锰过量时,浓盐酸变稀后不再继续反应,最后剩余盐酸,A错;氯气溶于水生成次氯酸具有漂白性,使有色布条褪色,氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠与次氯酸钠,加入酸后氯离子与次氯酸根离子发生反应生成氯气,B对;铜在氯气中燃烧生成棕色的烟,C错;甲烷与氯气发生取代反应,D错。
【分析】本题考查氯气的化学性质、氯气的实验室制法,题目难度不大,熟练掌握氯气的实验室制法和化学性质是解题的关键 。
7.【答案】D
【解析】【解答】A.液氯只含有一种物质,属于纯净物,A不符合题意;
B.氯气为黄绿色气体,则加入NaOH溶液,氯水黄绿色消失,说明有Cl2分子存在,B不符合题意;
C.加入盐酸酸化引入氯离子,无法检验氯水中是否含有氯离子,C不符合题意;
D.使石蕊溶液变红的是H+,HClO具有漂白性,则红色褪去的是HClO,所以氯水使紫色石蕊溶液先变红后褪色,说明含有盐酸和次氯酸,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 A.两种或者两种以上物质的为混合物;
B.次氯酸为无色,氯气为黄绿色气体;
C.加入盐酸酸化引入氯离子
D.使石蕊溶液变红的是H+,HClO具有漂白性。
8.【答案】D
【解析】【解答】A.HCl极易溶于水,用滴管加入液体后,由于气体的“溶解”,使瓶内压强减小,导致瓶内压强小于外界压强,水经导管被压入烧瓶中,从而形成喷泉,A说法不符合题意;
B.由于CO2易溶于NaOH溶液,因此选用合适的溶液,如NaOH溶液,CO2也能做喷泉实验,B说法不符合题意;
C.喷泉结束后,溶液占烧瓶体积的 ,说明原烧瓶内收集到的HCl气体占烧瓶总体积的 ,C说法不符合题意;
D.反应结束后,若在标准状况下,烧瓶中的盐酸溶液浓度为 mol/L,但题中未指明是标准状况,D说法符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、根据 HCl极易溶于水,使烧瓶内气体压强减小,低于外界大气压,产生喷泉;
B、根据二氧化碳能够与氢氧化钠溶液反应,使烧瓶内气体压强减小解答;
C、根据HCl的极易溶于水 ,当装置气密性良好时,理论上水能够充满整个烧瓶; 实验结束溶液占烧瓶体积的 ,则说明HCl气体不纯,占 烧瓶总体积的 ;
D、喷泉实验在常温下进行,无法计算气体的物质的量,也无法计算浓度;
9.【答案】D
【解析】【解答】A. ,氯水在光照过程中次氯酸分解生成盐酸和氧气,盐酸浓度增大,酸性增强,pH减小,故A不符合题意;
B. ,氯水在光照过程中次氯酸分解生成盐酸和氧气,盐酸浓度增大,氯离子浓度增大,故B不符合题意;
C. ,氯水在光照过程中次氯酸分解生成盐酸和氧气,氧气量增大,体积分数增大,故C不符合题意;
D. ,氯水在光照过程中次氯酸分解生成盐酸和氧气,次氯酸浓度减小,故D符合题意。
故答案为D。
【分析】氯气和水反应生成氯化氢和次氯酸,氯水中含有3种分子:氯气分子、次氯酸分子、水分子;4种离子:氯离子、氢离子、次氯酸跟离子、氢氧根离子,结合氯水光照发生反应为:次氯酸见光分解生成氯化氢和氧气,分析判断。
10.【答案】D
【解析】【解答】A.由图1可知,有生成Cl2的量下降,存在,故A不符合题意;
B.由图1可知,随着c(NaCl)增大,c(Cl2)曲线逐渐下降,增大c(NaCl),c(Cl2)减小,故B不符合题意;
C.c(Cl2)曲线随着c(H2SO4)的增加而下降,故增大c (H+),c(Cl2)减小,故C不符合题意;
D.由图1、2可知,图1增大c(Cl-)浓度,存在平衡,Cl2的溶解度增大,由图2可知增大c (H+),c(Cl2)减小,c(Cl-)和c (H+)对Cl2的溶解度影响相反,故增大c(HCl),c(Cl2)不一定减小,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.由图可知,Cl2的浓度降低,浓度升高,说明发生反应;
B.随着氯化钠溶液浓度增大,溶解氯气的量减小;
C.c(Cl2)曲线随着c(H2SO4)的增加而下降。
11.【答案】B
【解析】【解答】A.钠与氯气在加热条件下反应生成氯化钠,A不符合题意;
B.铁与氯气在加热条件下反应生成氯化铁,B符合题意;
C.铜与氯气在加热条件下反应生成氯化铜,C不符合题意;
D.纯净的氢气在氯气中安静地燃烧生成氯化氢,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、钠和氯气加热生成氯化钠;
B、铁和氯气加热生成氯化铁;
C、铜和氯气加热生成氯化铜;
D、氢气和氯气点燃生成氯化氢。
12.【答案】C
【解析】【解答】解:过量的12mol/L的浓盐酸反应可保证二氧化锰完全反应,
而后者,随反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,不能反应生成氯气,则生成的氯气比前者少,
故选C.
【分析】发生MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+H2O,浓盐酸随浓度变稀后不能和二氧化锰发生反应,以此来解答.
13.【答案】A
【解析】【解答】解:常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出Cl2,氯气的颜色是黄绿色①处充满黄绿色Cl2;氯气进入玻璃管后与②处NaBr溶液发生置换反应生成Br2,液溴的水溶液颜色为橙色,所以白色棉球变为橙色;氯气和③处KI溶液反应置换出I2,遇淀粉变蓝;④处利用氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠的水溶液,用来进行Cl2的尾气吸收,尽管反应生成的物质均为无色,但棉球本身是白色的,所以④处的颜色为白色.故选:A.
【分析】根据题给信息,常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出Cl2,氯气的颜色是黄绿色;氯气可以和NaBr溶液发生置换反应生成Br2;氯气和KI溶液反应置换出I2,还氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠的水溶液.
14.【答案】B
【解析】【解答】解:A.氯气为黄绿色气体,氯水呈浅绿色,是因为溶解了氯气,故A正确;
B.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液变成棕黄色,是因为发生反应2FeCl2+Cl2=2FeCl3,故B错误;
C.氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,氯化氢为强电解质完全电离生成氢离子和氯离子,氯离子与银离子反应生成氯化银沉淀,故C正确;
D.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,是因为,碳酸氢根离子与氯水中的氢离子发生反应生成水和二氧化碳,故D正确;
故选:B.
【分析】氯气溶液水得到的溶液为氯水,氯水中,氯气大部分以分子形式存在,少量氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,氯化氢为强电解质完全电离生成氢离子和氯离子,次氯酸为弱电解质部分电离,生成氢离子和次氯酸根离子,据此解答.
15.【答案】B
【解析】【解答】A.该转化过程中,铜元素由+2价变为0价,化合价降低,发生还原反应,需加入还原剂,A不符合题意;
B.该转化过程中,氯元素由-1价变为0价,化合价升高,发生氧化反应,需加入氧化剂,B符合题意;
C.该转化过程中,氯元素由0价变为+1价,化合价升高,发生氧化反应,由于0价处于中间价态,可发生自身的氧化还原,可不需加入氧化剂,C不符合题意;
D.该转化过程中,碳元素、氧元素的化合价不变,发生非氧化还原反应,不需加入氧化剂,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】需加入氧化剂才能发生的反应,则该反应为氧化反应,存在元素化合价升高,据此结合选项进行分析。
16.【答案】B
【解析】【解答】A.可以NaOH溶液吸收Cl2,反应生成NaCl、NaClO和水,A不符合题意;
B.HClO的酸性弱于H2CO3,B符合题意;
C.NaClO和HCl能发生归中反应生成Cl2,C不符合题意;
D.该消毒液加白醋可以发生反应CH3COOH+ClO-=HClO+CH3COO-,增大了HClO的浓度,增强漂白作用,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】离子方程式正误判断:1.反应原理是否正确(反应方程式书写是否正确)
2.物质的拆分是否正确
3.是否漏写参加反应离子
17.【答案】(1)先变红后褪色;HCl和HClO
(2)探究氯气具有漂白性的条件;吸收气体A中的水;B干燥布条不褪色,C湿润的布条褪色;没有尾气处理装置,造成环境污染;Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O
(3)2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;CO2+Ca(ClO)2+H2O=CaCO3+2HClO;2HClO 2HCl+O2↑
【解析】【解答】解:(1)新制的氯水中含HCl、HClO,则石蕊试液滴加到新制的氯水中,石蕊遇酸变红色,然后被HClO漂白,则观察到褪色,即溶液先变红后褪色,故答案为:溶液先变红后褪色;HCl和HClO;(2)①本实验为对比实验,将氯气分别于干燥布条和湿润布条进行比较,不难看出实验目的是探究氯气具有漂白性的条件,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,常用作干燥剂,本试验中起到吸收气体C中的水的作用,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,
故答案为:吸收气体A中的水;B干燥布条不褪色,C湿润的布条褪色;③氯气有毒,应进行尾气处理,不能随意排放到空气中,一般用NaOH溶液吸收多余的氯气,其反应的方程式为:Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O,氯气有毒,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,如图 ,
故答案为:没有尾气处理装置,造成环境污染;Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O; ;(3)以氯气和石灰乳为原料制造漂白粉,反应生成CaCl2、Ca(ClO)2、H2O,该反应为2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,
漂白粉久置空气中,与水、二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸,次氯酸分解而使其漂白失效,发生的反应为CO2+Ca(ClO)2+H2O=CaCO3+2HClO、2HClO 2HCl+O2↑,
故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;CO2+Ca(ClO)2+H2O=CaCO3+2HClO;2HClO 2HCl+O2↑.
【分析】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,氯气有毒,应进行尾气处理,不能随意排放到空气中,一般用NaOH溶液吸收氯气.
18.【答案】(1);
(2)次氯酸;Ca(ClO)2
(3)NaCl+H2SO4 NaHSO4+HCl↑
(4)NaOH溶液;c
(5)制盐酸;漂白粉
【解析】【解答】解:(1)氯原子是17号元素,核外电子分为三个电子层,一层2个电子,二层8个电子.三层7个电子,原子结构示意图为 ;氯离子为阴离子,原子周围有8个电子,氯离子的电子式为: ;
故答案为: ; ;(2)氯气与水反应生成HClO,HClO有漂白性,则氯气能使湿润的有色布条褪色,起到漂白作用的物质是次氯酸;漂粉精的主要有效成分是次氯酸钙,其化学式为Ca(ClO)2;
故答案为:次氯酸;Ca(ClO)2;(3)实验室制备氯化氢气体利用原料氯化钠和浓硫酸加热反应生成氯化氢,微热时生成硫酸氢钠和氯化氢,反应的化学方程式为:NaCl+H2SO4 NaHSO4+HCl↑,
故答案为:NaCl+H2SO4 NaHSO4+HCl↑;(4)氯气是有毒气体,能与氢氧化钠溶液反应,氯气用氢氧化钠溶液吸收;氯气与NaOH反应时,Cl元素的化合价既升高又降低,所以氯气既是氧化剂又是还原剂;
故答案为:NaOH溶液;c;(5)氯气是一种有着广泛用途的重要化工原料,可用于制盐酸、漂白粉、有机溶剂与多种农药,
故答案为:制盐酸;漂白粉.
【分析】(1)氯原子核外有17个电子,核外电子分为三个电子层;氯离子为阴离子,原子周围有8个电子;(2)氯气与水反应生成HClO,HClO有漂白性;漂粉精的主要有效成分是次氯酸钙;(3)硫酸与氯化钠反应生成HCl;(4)氯气用氢氧化钠溶液吸收;根据元素的化合价变化判断;(5)氯气是一种有着广泛用途的重要化工原料.
19.【答案】(1);;
(2)醋酸铅是弱电解质;;96
【解析】【解答】(1)①黄绿色气体为氯气,根据题意可知反应物为PbO2固体与浓盐酸,生成了氯气,结合化合价的变化,可知反应方程式为: ;答案为: ;
②由题给信息:化合物中铅只有+2和+4两种价态,且PbO2、Mn(NO3)2和硝酸的混合液中,化合价发生变化,PbO2中Pb的化合价降低,PbO2作氧化剂,Mn(NO3)2中Mn元素的化合价升高,Mn(NO3)2作还原剂,结合氧化剂和还原剂的物质的量之比是5:2,PbO2中Pb元素的化合价降低为+2价,则根据得失电子守恒,可知Mn(NO3)2中Mn元素的化合价升高为+7价,则Mn(NO3)2最终被氧化的产物为 。答案为: ;
③碱性氧化物能与酸反应生成盐和水,酸性氧化物不与酸反应,故由可知,Pb3O4与硝酸混合发生非氧化还原反应的离子方程式为: ;答案为: ;
(2) ①硫酸铅在水溶液里存在溶解平衡,加入醋酸铵时,醋酸根离子和铅离子生成弱电解质醋酸铅,促进硫酸铅溶解,所以硫酸铅能溶于醋酸铵溶液中;答案为:醋酸铅是弱电解质;
②醋酸铅能和硫化钠发生复分解反应生成黑色的硫化铅沉淀,符合复分解反应的条件,离子反应方程式为 。答案为: ;
③原电池中提供电子的电极为负极,在电极为PbO2和Pb的铅蓄电池中,Pb作负极。电极反应方程式为:Pb-2e +SO =PbSO4,根据反应方程式,当转移2mol电子,生成1mol PbSO4,Pb电极质量增加96g。答案为:96。
【分析】(1)①反应生成的黄绿色气体为Cl2,结合得失电子守恒、原子守恒书写反应的化学方程式;
②根据得失电子守恒确定氧化产物中元素的化合价,从而得到氧化产物;
③Pb3O4与稀硝酸发生的非氧化还原反应,产生Pb(NO3)2和PbO2,据此写出反应的化学方程式。
(2)①醋酸铅是弱电解质,因此PbSO4和CH3COONH4二者可发生复分解反应;
②产生的黑色沉淀为PbS,据此写出反应的离子方程式;
③根据电极反应式进行计算。
20.【答案】(1)a→d→e→j→h→f→g→b→c;
(2)铜粉逐渐减少并生成大量棕黄色的烟;
(3)ABC
【解析】【解答】(1)①从a出来的气体含有氯化氢和水蒸气,依次通过d e j h 除去氯化氢和水蒸气,然后与铜反应,最后尾气处理用氢氧化钠,则依次再通过f g b c,所以按照气流方向各仪器接口的连接顺序为a→d→e→j→h→f→g→b→c,故答案为:a→d→e→j→h→f→g→b→c;
②粗铜粉与氯气反应的现象为:铜粉逐渐减少并生成大量棕黄色的烟,故答案为:铜粉逐渐减少并生成大量棕黄色的烟;
③A.将Y稀释,平衡向左反应移动,溶液呈蓝色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,故A正确;
B.在Y中加入CuCl2晶体,溶液中Cu(H2O)42+浓度增大,平衡向右移动,溶液变为绿色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,故B正确;
C.在Y中加入NaCl固体,溶液中氯离子浓度增大,平衡向右移动,溶液变为绿色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,故C正确;
D.取Y进行电解,铜离子放电,溶液颜色最终消失,不能可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,故D错误.
故答案为:ABC.
【分析】(1)①要制备收集纯净的氯气应该除去氯气中的杂质(水、HCl),除氯化氢用饱和食盐水,除去水用浓硫酸,然后与铜反应,最后尾气处理用氢氧化钠,据此解答;
②粗铜粉与氯气反应的现象为:铜粉逐渐减少并生成大量棕黄色的烟;
③A.将Y稀释,平衡向左反应移动,溶液呈蓝色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系;
B.在Y中加入CuCl2晶体,溶液中Cu(H2O)42+浓度增大,平衡向右移动,溶液变为绿色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系;
C.在Y中加入NaCl固体,溶液中氯离子浓度增大,平衡向右移动,溶液变为绿色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系;
D.取Y进行电解,铜离子放电,溶液颜色最终消失,不能可以能够证明CuCl2溶液中转化关系;
21.【答案】(1)2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑;HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3;Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
(2)石蕊试液最终变为无色
(3)盐酸;2HClO 2HCl+O2↑
(4);高锰酸钾;1mol
【解析】【解答】解:(1)①b发生盐酸与碳酸钙反应,反应的化学方程式为:2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑,故答案为:2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑;
②c是盐酸与硝酸银溶液反应,反应的化学方程式为:HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3,故答案为:HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3;
③氯气与氢氧化钠发生反应,生成氯化钠和次氯酸钠,反应的离子方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,故答案为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;(2)氯水中含有盐酸和次氯酸,盐酸能够使石蕊变红色,而次氯酸具有漂白性,能够是变红的石蕊褪色;故答案为:石蕊试液最终变为无色;(3)次氯酸不稳定受热分解生成氯化氢和氧气,化学方程式:2HClO 2HCl+O2↑,所以久置的氯水变为盐酸;故答案为:盐酸;2HClO 2HCl+O2↑;(4)①根据反应2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中元素化合价的变化,可得该反应电子转移的方向和数目如下所示: ,故答案为: ;②高锰酸钾是氧化剂,还原剂是浓盐酸,2mol高锰酸钾氧化剂消耗的16mol浓盐酸中,只有10mol浓盐酸做还原剂,所以氧化剂和被氧化的还原剂的量之间的关系为:2KMnO4~10HCl,若消耗0.2mol氧化剂,则被氧化的还原剂的物质的量1mol,故答案为:高锰酸钾;1mol.
【分析】氯气溶于水,部分氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,氯水中含有氯气、次氯酸分子,含有氢离子、次氯酸根离子、氯离子、少量氢氧根离子,次氯酸具有漂泊性,能够使有色布条褪色,次氯酸受热分解生成氯化氢和氧气,据此解答.