内容正文:
微专题 氯及其化合物的制备与性质探究
测试练习
一、单选题
(23-24高一上·山东菏泽·阶段练习)
1.下列关于氯水的叙述中,正确的是
A.新制氯水中只含有Cl2和H2O分子
B.新制氯水可使紫色石蕊试液先变红后褪色
C.久置的氯水可漂白红纸条
D.氯水经光照有气泡逸出,该气体为HCl
(2023·江苏·高考真题)
2.实验室制取的实验原理及装置均正确的是
A.制取
B.除去中的HCl
C.收集
D.吸收尾气中的
A.A B.B C.C D.D
(2022·广东·高考真题)
3.实验室用和浓盐酸反应生成后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是
A.A B.B C.C D.D
(23-24高一上·全国·课后作业)
4.实验室制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是
①连接好装置,检查气密性②缓缓加热③在烧瓶中加入少量的MnO2,向分液漏斗中加入浓盐酸④通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸⑤将多余氯气用浓NaOH溶液吸收⑥当有连续气泡出现时,开始用向上排空气法收集氯气
A.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤ C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤
(22-23高一上·江苏盐城·期中)
5.实验室利用如图所示装置制备氯气,图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置,其中错误的是
A.①②③ B.②③ C.②③④ D.②④
(22-23高一上·江苏盐城·期中)
6.实验室制氯气,既可用浓盐酸与MnO2在加热条件下反应,又可用浓盐酸与KClO3直接反应制取。关于氯气的制取,下列说法正确的是
A.在浓盐酸中加入足量的二氧化锰,充分加热后HCl能完全反应
B.实验室制取法中HCl只做还原剂
C.浓盐酸与KClO3直接反应,氯气只是氧化产物
D.实验室制取法中KClO3、MnO2均为氧化剂
(23-24高二下·广东揭阳·期末)
7.部分含氯物质的“价—类”关系如图所示。下列推断不合理的是
A.既具有氧化性,又具有还原性 B.是一种比较高效的自来水消毒剂
C.常温下,水溶液的 D.与的浓溶液反应可制得
(23-24高一上·山东临沂·期末)
8.亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,制备亚氯酸钠的流程如下。
已知:纯ClO2易分解爆炸,一般稀释到10%以下。
下列说法正确的是
A.反应Ⅰ条件下,还原性:C1O2>SO2
B.鼓入空气的主要目的是稀释ClO2以防爆炸
C.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
D.反应Ⅱ中的H2O2可用NaClO4代替
(2023·河北石家庄·模拟预测)
9.氧化二氯()是净化饮用水的一种有效的净水剂,浓度过高或加热时易发生分解并爆炸,制备反应为,反应装置如图所示(夹持装置已略)。
相关物质数据
物质
熔点
沸点
-116℃
3.8℃
—
-34.6℃
液氨
—
-33.5℃
下列说法错误的是
A.检查虚框中装置气密性可用液差法 B.装置B中试剂是浓硫酸
C.装置D收集Cl2O D.通入可降低爆炸风险
(22-23高一下·广西南宁·开学考试)
10.常作有机合成的催化剂,易潮解,升华温度为。某化学活动小组用下列装置制备无水,下列说法正确的是
A.上述实验方案只存在1处错误
B.反应开始时,先点燃④的酒精灯,再启动①中反应
C.装置②和装置③的位置不能互换
D.含有的浓盐酸与足量的反应生成
(22-23高一下·福建龙岩·期末)
11.在实验室中某探究小组拟用下图装置制取纯净、干燥的氯气,并利用氯气与碘反应制备ICl,实验过程装置可重复使用。
查阅资料知:①制备ICl的反应为放热反应;
②ICl是一种红棕色液体,熔点为13.9℃,沸点97.4℃;
③ICl遇水发生反应,也能与KI反应生成I2。
下列说法错误的是
A.各装置连接顺序为:①→③→⑤→②→④
B.①装置中发生反应的离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
C.②装置烧瓶温度需维持在40℃左右,其目的是防止ICl挥发
D.用湿润的淀粉碘化钾试纸检测ICl,试纸变蓝,说明ICl的氧化性比I2强
二、非选择题
(22-23高一上·陕西汉中·期末)
12.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)氯气是制备含氯化合物的主要原料,实验室制取的化学反应方程式为 。
(2)如图所示是有关的实验:
①图Ⅰ是验证氯气性质的实验,为除去HCl,A瓶中应装入的试剂是 ;能说明氯气与水发生反应的实验现象是 ,烧杯中NaOH溶液的作用是 (用离子方程式表示)。
②图Ⅱ是纯净的氢气在氯气中燃烧的实验,可观察到的现象是 。
(3)可用于水的消毒,同时还可将水中的转化为,说明具有 (填“氧化”或“还原”)性。
(4)漂白粉的有效成分是 (填化学式),漂白粉溶于水受空气中的作用,具有漂白、杀菌作用,发生反应的化学方程式为 。
(5)人们常用“84”消毒液进行消毒。“84”消毒液不能与洁厕灵(含盐酸)混用的原因是 (用离子方程式表示)。
(21-22高一上·北京海淀·期末)
13.含氯化合物在工农业生产和日常生活中用途十分广泛。
Ⅰ.使用软锰矿为原料精制高纯度的,并运用综合制取技术最终制取含氯漂白液、漂白粉的工艺流程如下:
(1)过程Ⅲ中,发生了 (填“氧化”或“还原”)反应。
(2)过程Ⅳ可以在实验室中实现,用以下仪器和装置制备并收集纯净干燥的氯气:
①从左到右依次连接上述仪器的正确顺序是(填各接口处字母,每种仪器只能用1次): 。
E→_______→_______→_______→_______→_______→_______→_______
②过程Ⅳ的化学方程式是 。
(3)过程Ⅴ制备漂白液和漂白粉,下列说法不正确的是_______(填字母)。
A.漂白液和漂白粉都是混合物
B.制备漂白液:
C.漂白粉的漂白原理:
D.漂白液与洁厕灵(主要成分为浓盐酸)禁止混用的原因:
Ⅱ.氯气可用于海水提溴,其工艺流程如下:
(4)进入吹出塔前海水与发生反应的离子方程式为 。
(5)已知:具有较强的氧化性,可氧化,从吸收塔流出的溶液主要含 (填离子符号)。
(6)两次通入的目的是富集浓缩溴,最终每获得1mol ,理论上需消耗 mol 。
(23-24高一上·湖北荆门·期末)
14.二氧化氯()、亚氯酸钠()是两种新型水处理剂。已知纯易分解爆炸,高于时易分解。一种制备亚氯酸钠晶体的工艺流程如下:
(1)发生器中发生反应的化学方程式为 ,混合气中空气的作用是 。
(2)关于二氧化氯()、亚氯酸钠(),下列说法正确的是 。
A.用于工业和饮用水处理过程中,宜用廉价的代替
B.工业上将转化为,更便于储存与运输
C.饮用水中残留的少量,可加入适量溶液去除
(3)吸收塔中发生反应的离子方程式为 ,氧化产物为 。
(4)吸收塔中要严格控制温度低于,目的是 。
(5)每生成,理论上需消耗标准状态下的体积为 L。
(23-24高一下·江苏连云港·期中)
15.等含氯化合物在生活中有着重要应用。
(1)的制备。将通入溶液中反应生成,该反应为放热反应,温度过高会有副产物生成。
①提高单位时间内的产率,可以采取的可行措施为 序号)。
A.适当减缓通入速率 B.充分搅拌浆料 C.加水稀释溶液
②反应结束后,测得溶液中,则该反应的化学方程式为 ;
③用溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中的去除率。其他条件相同,转化为的转化率随溶液初始(用稀盐酸调节)的变化如图所示。溶液的初始越小,转化率越高的原因是 ;
(2)的制备。是一种高效的消毒剂,其生产工艺流程如下。
①和中的化合价分别为 、 ;
②“吸收”时,不能用代替的理由是 ;
③实验室可以利用与反应可以制得。若生成,反应中转移的电子数为 。
(22-23高一上·陕西西安·期末)
16.实验室可用如图装置制备无水FeCl3。已知FeCl3易升华,易吸收水分而潮解。请回答下列问题:
(1)连接好仪器后首先应进行的操作是 。
(2)装置A盛放浓盐酸的仪器名称是 ,其上口与烧瓶用导管相连的作用是 。
(3)A装置中发生反应的离子方程式为 。当加入一定量的浓盐酸与足量MnO2反应,实际生成的Cl2体积小于理论值的原因是 。
(4)装置B的作用是 ,G中发生反应的离子方程式为 。
(5)F中所装试剂为 ,目的是 。
(23-24高一上·河南·期中)
17.K2FeO4具有强氧化性,易溶于水,可迅速杀灭水体中的细菌。某化学小组通过如图装置以Cl2、Fe(OH)3和KOH为 原料制备K2FeO4。
回答下列问题:
(1)K2FeO4属于 (填选项字母),其电离方程式为 。
A.酸 B.碱 C.有机物 D.盐
(2)实验前,检查装置 A 气密性的操作为关闭止水夹K1,通过分液漏斗向圆底烧瓶中加水,若观察到 ,则证明装置A气密性良好。
(3)写出装置A中发生反应的离子方程式: 。
(4)若装置 A 中生成5.6 L Cl2(标准状况),则转移电子的物质的量为 mol,作还原剂的 HCl的质量为 g。
(5)装置B中的试剂a为 。
(6)装置 C 中发生的反应为(未配平),该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(7)装置D中发生反应的离子方程式为 。
(22-23高一上·山东淄博·期末)
18.无水四氯化锡(SnCl4)可用于制作FTO导电玻璃。实验室可用氯气与锡反应制备SnCl4,装置如图。
已知:Sn的熔点为232℃;SnCl4为无色液体,沸点114℃,SnCl4遇水剧烈反应;Cl2易溶于SnCl4。
回答下列问题:
(1)盛放浓盐酸的仪器名称是 ;D中饱和食盐水的作用是 。
(2)仪器接口连接顺序为a→ 。
(3)实验开始时,先点燃装置 (填A或B)的酒精灯。装置A中发生反应的离子方程式为 。
(4)B装置中,冷水的作用是 ,收集器收集到的液体略显黄色,可能的原因是 。
(5)E中试剂为碱石灰,其作用是 。
(6)氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)都是卤素互化物,它们的性质与卤素单质相似,如:2ICl+2Zn = ZnI2+ZnCl2.以下判断正确的是_______。
A.ICl3与水反应的产物为HI 和HClO
B.ICl3与KI 反应时,氯元素被还原
C.ICl 与冷NaOH 溶液反应的离子方程式为 ICl+2OH- = IO- +Cl- +H2O
D.ICl 与水的反应属于氧化还原反应
(7)已知硫氰[(SCN)2]的化学性质与Cl2 的类似,被称为“拟卤素”,如(SCN)2+2NaOH = NaSCN+NaSCNO+H2O,阴离子的还原性顺序为 I->SCN->Br->Cl-。下列说法中不正确的是_______。
A.若 Cl2、(SCN)2发生泄漏,均可喷洒石灰水进行处理
B.(SCN)2+2NaOH = NaSCN+NaSCNO+H2O 是氧化还原反应
C.Cl2与KSCN 溶液发生反应的离子方程式为 Cl2+2SCN- = (SCN)2+2Cl-
D.(SCN)2可以与KBr 溶液反应:(SCN)2+2KBr = 2KSCN+Br2
(8)碘单质可从海带中提取,写出其成熟的工艺流程(填操作名称):
操作(1) (2) (3) ;以下说法,不正确的是 。
A.海带浸泡液中主要是有机碘和 I-
B.含 I-的滤液中也可以加入稀硫酸和 H2O2溶液,碘元素发生氧化反应
C.在碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色
D.碘水中加入CCl4可得到上层的 I2 的 CCl4溶液,该操作为“萃取分液”
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】A.新制氯水中含有HClO、Cl2和H2O三种分子,A错误;
B.新制氯水中含盐酸、HClO,HClO具有漂白性,所以新制氯水可使紫色石蕊溶液先变红后褪色,B正确;
C.久置的氯水中HClO分解,不能漂白红纸条,C错误;
D.氯水中的HClO在光照条件下分解生成HCl和O2,该气体为O2,D错误;
答案选B。
2.C
【详解】A.实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO2反应,不能使用稀盐酸,A错误;
B.除去中的HCl可将气体通入饱和食盐水中,注意长口进入便于充分吸收,应该长进短出,B错误;
C.氯气密度大于空气,可用向上排空气法收集氯气,多功能瓶收集气体注意长进短出,C正确;
D.对氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收,水吸收效果不好,D错误。
故选C。
【点睛】
3.D
【详解】A.浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl,可用饱和食盐水除去HCl,Cl2可用浓硫酸干燥,A装置能达到实验目的,故A不符合题意;
B.氯气的密度大于空气,用向上排空气法收集,B装置能收集氯气,故B不符合题意;
C.湿润的红布条褪色,干燥的红色布条不褪色,可验证干燥的氯气不具有漂白性,故C不符合题意;
D.氯气在水中的溶解度较小,应用NaOH溶液吸收尾气,D装置不能达到实验目的,故D符合题意;
答案选D。
4.D
【详解】制取氯气的实验操作依次为:
①连接好装置,检查气密性;
③在烧瓶中加入少量的MnO2,向分液漏斗中加入浓盐酸;
④通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸;
②缓缓加热;
⑥当有连续气泡出现时,开始用向上排空气法收集氯气;
⑤将多余氯气用浓NaOH溶液吸收;
正确的操作顺序为①③④②⑥⑤;
故选D。
5.C
【分析】由实验装置可知,①中浓盐酸与二氧化锰加热制备氯气,B中应选饱和食盐水除去HCl,C中浓硫酸干燥氯气,然后向上排空气法收集氯气,④中石灰水的浓度低、吸收尾气的效果不好,应选NaOH溶液吸收尾气,以此来解答。
【详解】②应选饱和食盐水除去氯化氢,不能用氢氧化钠,因为氢氧化钠可以与氯气反应,故②错误;
③干燥装置应长导管进气,否则浓硫酸会被压入其右侧装置中,故③错误;
④澄清石灰水浓度较低,无法完全吸收氯气,应用氢氧化钠溶液吸收氯气,故④错误;
图中只有①合理,故选:C。
6.D
【详解】A.二氧化锰与浓盐酸反应,随反应进行,浓盐酸变成稀盐酸,二氧化锰与稀盐酸不反应,盐酸不能完全反应,故A错误;
B.由4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O可知,生成氯化锰体现HCl的酸性,生成氯气体现HCl的还原性,故B错误;
C.反应:KClO3+6HCl(浓)═KCl+3Cl2↑+3H2O,KClO3中氯元素化合价降低被还原生成氯气,HCl中氯元素化合价升高被氧化生成氯气,氯气是氧化产物、还原产物,故C错误;
D.实验室制取法中KClO3中氯元素化合价降低、MnO2中锰元素化合价降低,均为氧化剂,故D正确;
故选:D。
7.C
【分析】由元素的化合价及物质类别可知,a为HCl,b为Cl2,c为ClO2,d为HClO,e为次氯酸盐,f为氯酸盐;
【详解】A.b为Cl2,氯气化合价为0价,处于中间价态,既具有氧化性,又具有还原性,A正确;
B.c为ClO2,具有强氧化性,可用于自来水消毒,B正确;
C.未说明溶液浓度,无法比较a和d溶液的pH,C错误;
D.与浓盐酸混合发生氯化合价归中反应,可制备氯气,D正确;
故选C。
8.B
【分析】将SO2、空气通入NaClO3和H2SO4的混合溶液中,发生反应Ⅰ,生成NaHSO4和ClO2;将ClO2通入NaOH溶液中,再加入H2O2,发生反应Ⅱ,生成NaClO2等。
【详解】A.反应Ⅰ条件下,将SO2、空气通入NaClO3和H2SO4的混合溶液中,发生反应Ⅰ,生成NaHSO4和ClO2,则发生反应SO2+2NaClO3+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2,SO2是还原剂,ClO2是还原产物,则还原性:SO2>ClO2,A不正确;
B.已知纯ClO2易分解爆炸,一般稀释到10%以下,则鼓入空气的主要目的是稀释ClO2以防爆炸,B正确;
C.反应Ⅱ为2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O,氧化剂(ClO2)与还原剂(H2O2)的物质的量之比为2:1,C不正确;
D.NaClO4中Cl元素显+7价,没有还原性,则反应Ⅱ中的H2O2不可用NaClO4代替,D不正确;
故选B。
9.B
【分析】本实验目的是制备Cl2O,实验原理是,A装置中制备氯气,氯气中混有HCl,为防止HCl干扰实验,需要除去,即装置B盛放饱和食盐水,C装置为发生装置,D装置为收集装置,据此分析;
【详解】A.虚框中装置气密性检验,可用液差法,将止水夹夹住装置A两端橡胶管,打开分液漏斗活塞,加水,一段时间后,水不能顺利流下,则气密性良好,故A说法正确;
B.因反应,需要有水参与,不能用浓硫酸除去水,装置B中试剂应是饱和食盐水,除去HCl,故B说法错误;
C.根据Cl2O的沸点,并且在液氨中冷凝,所以装置D为收集装置,故C说法正确;
D.Cl2O浓度过高易发生分解并爆炸,通入N2可稀释Cl2O,降低爆炸风险,故D说法正确;
答案为B。
10.C
【详解】A.二氧化锰和浓盐酸的反应需要加热;氯化铝易升华,导出氯化铝的导管太细,容易堵塞导管;装置⑥中氢氧化钠溶液中水易挥发,进入装置⑤使产品变质,共3处错误,A错误;
B.先启动①中反应,通入氯气排净装置内的空气,再点燃④的酒精灯,使氯气在与铝发生反应,B错误;
C.实验中产生的氯气中含有氯化氢气体和水蒸气杂质,应该先除去氯化氢后除去水蒸气,故装置②和装置③的位置不能互换,C正确;
D.二氧化锰和浓盐酸随着反应的进行,浓盐酸变成稀盐酸,不再生产氯气,故含有14.6gHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应生成的Cl2小于0.1mol,D错误;
故选C。
11.A
【分析】装置①是制备氯气的装置,用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水;装置③用于除去氯气中的氯化氢,装置⑤是吸收水蒸气的干燥氯气的装置;④是尾气吸收装置;②是干燥氯气和碘反应装置;
【详解】A.根据实验发生装置→除杂装置→反应装置→尾气处理装置排序连接,但是ICl易与水反应,所以在②与④之间要放一个⑤做除水装置,所以正确的连接顺序为①③⑤②⑤④,故A错误;
B.①是氯气的发生装置,发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2C1— Mn2++C12+2H2O,故B正确;
C.装置烧瓶温度需维持在40℃左右,原因温度过低,反应速率太慢,温度过高会造成ICl挥发,故C错误,符合题意;
D.根据资料③ICI能与KI反应生成I2,说明ICl氧化性比I2强,故湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,可以证明,故D正确;
故本题选A.
12.(1)(浓)
(2) 饱和食盐水 湿润的有色布条b褪色,干燥的有色布条a不褪色 纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色的火焰,集气瓶口有白雾生成
(3)氧化
(4)
(5)
【详解】(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取,反应的化学反应方程式为(浓)。
(2)①氯气在饱和食盐水中的溶解度较小,为除去HCl,A瓶中应装入的试剂是饱和食盐水;干燥的氯气没有漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,所以能说明氯气与水发生反应的实验现象是湿润的有色布条b褪色,干燥的有色布条a不褪色;氯气有毒,可用NaOH溶液吸收多余氯气,烧杯中NaOH溶液的作用是吸收未反应的氯气,反应的离子方程式为;
②纯净的氢气在黄绿色的氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,燃烧生成的氯化氢极易溶于水,形成盐酸小液滴,可看到集气瓶口有白雾生成。
(3)根据题意,Cl2O将转化为,Fe元素化合价升高,Cl2O中Cl元素化合价降低,即Cl2O为氧化剂,表现氧化性。
(4)漂白粉的主要成分是和,但起漂白作用的是,因此漂白粉的有效成分是;漂白粉在使用时,溶于水后与空气中的反应,生成具有漂白性的次氯酸,反应的化学方程式为。
(5)“84”消毒液的有效成分是NaClO,洁厕灵含盐酸,二者混合发生氧化还原反应生成氯气,该反应的离子方程式为。
13.(1)氧化
(2) CDABHGF
(3)B
(4)
(5)、、
(6)2
【分析】软锰矿粉经过除杂结晶变为硫酸锰,硫酸锰经过电解法可变成MnO2,二氧化锰具有氧化性,能与浓盐酸在加热条件下为实验室制备氯气,制备并收集纯净干燥的氯气,先通过固液加热发生装置制备,然后进行净化,为先通过饱和食盐水除去氯化氢气体,再通入浓硫酸除去水蒸气,氯气密度大于空气,用向上排空气法收集,氯气有毒,要进行尾气处理,用氢氧化钠溶液除去氯气,制备漂白粉为向石灰乳中通入氯气,制备漂白液的方法为向氢氧化钠溶液中通入氯气,氯气具有强氧化性可以氧化溴离子发生置换反应从海水中提取。
【详解】(1)硫酸锰通过电解法可变为MnO2,锰元素化合价由+2价升高为+4价,化合价升高被氧化发生氧化反应;
(2)①实验室制备氯气发生装置采用固液加热型,除杂装置用饱和食盐水除去挥发出来的HCl气体,干燥装置用浓硫酸做干燥剂,采取长进短出的原则,收集装置采用长进短出,尾气处理装置采用氢氧化钠溶液吸收,则从左到右正确顺序是:E→C→D→A→B→H→G→F;
②过程Ⅳ为二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气,化学方程式为:;
(3)A.漂白粉的主要成分:和,漂白液的有成分,还含有水,都为混合物,A项正确;
B.制备漂白液的方程式为:,B项错误;
C.漂白粉的漂白原理为与空气中的二氧化碳发生反应,生成有氧化性的HClO,化学方程式为:,C项正确;
D.漂白液与洁厕灵(主要成分为浓盐酸)禁止混用的原因为发生氧化还原反应,方程式为:,离子方程式为,D项正确;
答案选B。
(4)进入吹出塔前海水中有与发生反应的离子方程式为:
(5)具有较强的氧化性,可氧化,化学方程式为:,从吸收塔中流出的溶液主要含:、、;
(6)前后2次用Cl2氧化,,所以1mol,理论上需要2mol的Cl2。
14.(1) 稀释,防止爆炸
(2)
(3)
(4)防止分解
(5)11.2
【分析】NaClO3和稀硫酸溶解,然后NaClO3被SO2还原为ClO2,而SO2被氧化为硫酸盐,为防止ClO2发生爆炸,通入空气将其稀释;然后在碱性条件下用H2O2还原,得到NaClO2溶液,从溶液中获得NaClO2时,可从溶解度曲线中提取信息,即降温时,控制温度不低于38℃。
【详解】(1)
在“ClO2发生器”中,NaClO3与SO2反应生成ClO2和Na2SO4,该反应的化学方程式为2NaClO3+SO2=Na2SO4+2ClO2,则离子方程式:2ClO+SO2=SO+2ClO2;题中信息显示:纯的ClO2受热或遇光易发生爆炸,一般稀释到10%以下,由此得出发生器中通入空气的作用是稀释二氧化氯,防止爆炸。
(2)A.比氯气具有更高的消毒效率,效果更好,A错误;
B.易分解爆炸,转化为,更便于储存与运输,B正确;
C.因为二氧化氯具有氧化性,残留的少量,可加入适量溶液发生氧化还原反应除去,C正确;
答案选BC。
(3)过氧化氢作为还原剂被氧化为氧气,离子方程式为;氧化产物为氧气;
(4)过氧化氢不稳定,受热易分解,为防止受热分解,吸收塔的温度不能超过20℃。
(5)根据,每生成,理论上需消耗0.5molSO2,标准状态下的体积为11.2L。
15.(1) B 初始越小,溶液氧化生成的反应速率越快
(2) “吸收”时作还原剂,而氧气在此条件下只能作氧化剂
【分析】(2)由制备流程可知,NaClO3在酸性条件下与二氧化硫发生氧化还原反应生成ClO2,纯ClO2易分解爆炸,通入足量空气稀释ClO2以防止爆炸;将ClO2与氢氧化钠和过氧化氢反应,生成NaClO2;NaClO2溶液通过一定操作,得到NaClO2晶体,据此分析作答。
【详解】(1)①根据题干,通入溶液中反应生成,该反应为放热反应,温度过高会有副产物生成,所以要在低温下进行反应,故提高单位时间内的产率,可采取的措施为:充分搅拌浆料有利于散热。A、C通过降低反应速率的方法散热,可以提高的产率,但是由于反应速率减慢,所以使单位时间内的的产率反倒下降,故选B。
②反应结束后,测得溶液中,则该反应的化学方程式为:。
③溶液的初始越小,溶液氧化生成的反应速率越快,则
转化率越高。
(2)①和中的化合价分别为+5、+4价。
②“吸收”时,不能用代替的理由是作还原剂,而氧气在此条件下只能作氧化剂。
③实验室可以利用与反应可以制得,反应的化学方程式为:,根据方程式系数关系,生成,反应中转移的电子数为5mol,所以当生成,反应中转移的电子数为。
16.(1)检查装置的气密性
(2) 分液漏斗 让液体能顺利流下
(3) MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 盐酸浓度降低到一定值后反应停止
(4) 检验后续装置是否堵塞(平衡气压)并除掉Cl2中的HCl气体 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(5) 浓硫酸 防止G中的水蒸气进入导致FeCl3吸水潮解
【分析】实验室用如图装置制备无水FeCl3时,装置A用于制取Cl2,装置B用于除去Cl2中的HCl,并检查后续装置是否发生堵塞,装置C用于干燥氯气,防止装置D中生成的FeCl3发生潮解;装置E用于收集反应生成的FeCl3,装置F用于防止G中产生的水蒸气进入装置E,导致FeCl3发生潮解,装置G用于吸收Cl2,防止污染环境。
【详解】(1)连接好仪器后,需要清楚装置是否漏气,则首先应进行的操作是检查装置的气密性。答案为:检查装置的气密性;
(2)装置A盛放浓盐酸的仪器带有活塞,则其名称是分液漏斗,其上口与烧瓶用导管相连,可保证分液漏斗内外压强相等,则其作用是:让液体能顺利流下。答案为:分液漏斗;让液体能顺利流下;
(3)A装置中,MnO2与浓盐酸反应生成Cl2、MnCl2等,发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。随着反应的进行,浓盐酸转化为稀盐酸,而稀盐酸与MnO2不能发生反应,则当加入一定量的浓盐酸与足量MnO2反应,实际生成的Cl2体积小于理论值的原因是:盐酸浓度降低到一定值后反应停止。答案为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;盐酸浓度降低到一定值后反应停止;
(4)由分析可知,装置B的作用是:检验后续装置是否堵塞(平衡气压)并除掉Cl2中的HCl气体,G中Cl2与NaOH发生反应生成NaCl、NaClO等,发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。答案为:检验后续装置是否堵塞(平衡气压)并除掉Cl2中的HCl气体;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(5)F装置的作用是防止G中产生的水蒸气进入E装置,导致氯化铁潮解,则F中所装试剂为浓硫酸,目的是:防止G中的水蒸气进入导致FeCl3吸水潮解。答案为:浓硫酸;防止G中的水蒸气进入导致FeCl3吸水潮解。
【点睛】若分液漏斗内气体与外界没有物质交换,随着液体的不断流出,漏斗内产生负压,液体难以继续流出。
17.(1) D
(2)一段时间后,分液漏斗中的水不再滴落
(3)
(4) 0.5 18.25
(5)饱和 NaCl溶液
(6)3∶2
(7)
【分析】浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气,通入饱和食盐水除去氯化氢气体,再通入含Fe(OH)3的悬浊液(KOH)的三颈烧瓶中即可制取K2FeO4,最后用氢氧化钠溶液吸收未反应完的氯气。
【详解】(1)K₂FeO₄ 属 于 盐,其 电 离 方 程 式 为 ;
(2)实验前,检查装置 A气密性的操作为关闭止水夹 K₁,通过分液漏斗向圆底烧瓶中加水,一段时间后,分液漏斗中的水不再滴落,则证明装置 A 气密性良好;
(3)浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气的化学方程式为;
(4)标 准 状 况 下,5. 6 L Cl₂ 的 物 质 的 量 为0.25 mol,生成 0.25 mol Cl₂ 转移电子的物质的量为 0.5 mol,同时被 氧 化的 HCl 的物质的量为0.5 mol,其 质 量 为 0. 5 mol × 36. 5 g/mol =18.25 g;
(5)由分析可知,试剂 a 为饱和 NaCl溶液,除去氯化氢气体;
(6)反应中 Cl₂ 作氧化剂,1molCl₂反应转移2 mole- , Fe(OH)₃作还原剂,1mol Fe(OH)₃ 反应转移3 mol e- ,根据电子守恒可知参与反应的 Cl₂和Fe(OH)₃ 的物质的量之比为3∶2;
(7)装置 D 中用NaOH溶液吸收多余的Cl2, 发 生反应的 离 子 方 程 式 为。
18.(1) 分液漏斗 除去中的气体
(2)
(3) A
(4) 将冷凝为液态 中溶解有大量产生的
(5)吸收多余的,防止污染空气,同时防止空气中的水蒸气进入B装置
(6)C
(7)D
(8) 过滤 萃取分液 蒸馏 AD
【分析】要制备无水四氯化锡(SnCl4),先用与浓加热生成,经饱和食盐水除去中的气体后,再用浓硫酸干燥,通入单质Sn中加热反应生成SnCl4,冷凝回收,多余的用碱石灰吸收除去,因SnCl4遇水剧烈反应,在制备过程中要保证干燥环境,据此分析解答。
【详解】(1)根据A装置图,盛放浓盐酸的仪器为分液漏斗;在制取的中含有气体和水蒸气,因此D中饱和食盐水的作用为除去中的气体,故答案为:分液漏斗;除去中的气体。
(2)根据题目分析,制备过程为:制氯气、除氯化氢、干燥、制SnCl4、收集、尾气处理,所以装置连接顺序为:,故答案为:。
(3)实验开始时,由于装置中充满了空气,含有水蒸气,所以要先点燃装置A的酒精灯,让产生的氯气将装置中的空气排空后再加热B装置反应生成SnCl4;制取氯气的离子反应方程式为:,故答案为:。
(4)SnCl4为无色液体,沸点114℃,为了防止挥发损失,需要将SnCl4冷凝为液体,用冰水效果更好;在收集器中收集到的液体略显黄色,是因为Cl2易溶于SnCl4中,因Cl2为黄绿色气体,溶解在SnCl4中使液体显黄色,故答案为:将冷凝为液态;中溶解有大量产生的。
(5)最后的装置E中试剂为碱石灰,主要作用为:吸收多余的,防止污染空气,同时也防止空气中的水蒸气进入B装置引起水解,故答案为:吸收多余的,防止污染空气,同时防止空气中的水蒸气进入B装置。
(6)在反应中,失去电子被氧化,中+1价的碘得电子被还原为,根据此信息判断。
A.ICl3与水发生的是水解反应,化合价不变,反应式为:,A错误;
B.ICl3与KI 反应的方程式为:,氯元素化合价没变,B错误;
C.ICl与水发生的是水解反应,化合价不变,反应式为:,生成的酸再与溶液反应得离子方程式为: ,C正确;
D.ICl与水发生的是水解反应,化合价不变,属于非氧化还原反应,D错误;
故答案为:C。
(7)硫氰[(SCN)2]的化学性质与Cl2 的类似,如,阴离子的还原性顺序为 ,根据此信息判断。
A.根据能与碱反应,以及也能与碱反应的性质,当Cl2、(SCN)2发生泄漏时,可以通过喷洒石灰水来进行吸收处理,A正确;
B.在反应中,整体显0价,但在中显价,化合价发生了变化,所以反应属于氧化还原反应, B正确;
C.因还原性,所以能将还原为,因此Cl2与KSCN 溶液发生反应的离子方程式为 ,C正确;
D.因还原性,得到氧化性,所以不可能将氧化为,因此(SCN)2不能与KBr 溶液反应,D错误;
故答案为:D。
(8)从海带中提取单质碘,要先将干海带灼烧后再浸泡进行过滤,滤液中通入氯气将氧化为单质,再通过有机溶剂CCl4萃取分液分离出粗碘,将粗碘进行蒸馏分离回收有机溶剂,同时得到单质碘;
A.干海带灼烧后得到的海带灰用水浸泡后进行过滤,滤液中主要含 ,A错误;
B.含 的滤液中加入稀硫酸和 H2O2溶液,发生反应:,碘元素化合价升高,发生氧化反应,B正确;
C.在碘水中存在碘单质,淀粉遇碘单质会变蓝色,是检验碘单质或淀粉存在的方法,C正确;
D.的密度比水大,碘水中加入CCl4萃取分层后CCl4层在下层,D错误;
故答案为:过滤;萃取分液;蒸馏;AD。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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