2.2氯及其化合物课堂同步练(含解析)人教版高中化学必修第一册
2023-10-25 13:17:18 学考宝 作者:佚名
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2.2氯及其化合物课堂同步练-人教版高中化学必修第一册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学与生产、生活、社会密切相关,下列说法正确的是( )
A.水泥、玻璃、水晶都属于硅酸盐工业产品
B.工业生产玻璃、水泥、漂白粉均需要用石灰石为原料
C.施用适量石灰乳可降低盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)
D.医用酒精的体积分数为95%,医用酒精杀菌消毒是使细菌、病毒蛋白质变性后死亡
2.将氯气分别通入含下列离子的溶液中,离子浓度变化最小的是
A.Fe3+ B. C. D.I-
3.下列关于饱和食盐水的用途或装置设计错误的是
A.模拟工业制纯碱
B.甲烷的取代反应
C.实验室制乙炔
D.除去氯气中的氯化氢
4.某溶液中含有较大量的Cl-、CO、OH-三种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来。下列实验操作的操作顺序中,不正确的是
①滴加Mg(NO3)2溶液 ②过滤 ③滴加AgNO3溶液 ④滴加Ba(NO3)2溶液
A.OH-用①溶液检验,二者反应生成白色沉淀Mg(OH)2
B.加入试剂顺序是④②③②①
C.Cl-用含有③溶液检验,二者反应生成白色沉淀AgCl
D.CO用④溶液检验,二者反应生成白色沉淀BaCO3
5.下列各组物质,前者属于电解质,后者属于非电解质的是
A.H2SO4、CO2 B.铜、二氧化硫
C.NaCl、BaSO4 D.漂粉精、氨气
6.下列反应的离子方程式正确的是
A.将氯气通入水中:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
B.将一小块钠放入水中:Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
C.往NaHCO3溶液中加入稀盐酸:CO+2H+=CO2↑+H2O
D.往稀硫酸中加入氢氧化钡溶液:Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O
7.下列说法不正确的是
A.氯气能用来制取漂白粉
B.利用钠的强还原性,可置换出CuCl2稀溶液中的金属Cu
C.MgO的熔点很高,可用耐高温材料
D.高纯硅用来制造电脑芯片
8.氯化磷酸三钠具有良好的灭菌、消毒、漂白作用,亦能除去墨迹、血迹、油迹和茶迹等多种污垢,广泛地用于医院、餐馆、食品加工行业。氯化磷酸三钠的熔点为67℃,常温下较稳定,受热易分解。在水溶液中可直接与钙、镁及重金属离子形成不溶性磷酸盐。某小组设计如图流程制备氯化磷酸三钠。下列叙述错误的是
A.理论上制得的氯化磷酸三钠不超过
B.“反应池1”中最少应加入磷酸溶液
C.“系列操作”包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤和高温烘干
D.氯化磷酸三钠因含而具有漂白、杀菌和消毒作用
9.下列关于漂粉精在空气中容易失效原因的准确表述是( )
①次氯酸不稳定,易分解 ②CaCl2易潮解 ③Ca(ClO)2易和盐酸反应 ④Ca(ClO)2易和空气中的CO2和H2O反应
A.只有① B.只有② C.①和② D.①④
10.下列反应适合用于工业生产的是
A.钠在氯气中燃烧制氯化钠 B.氯气与石灰乳反应制漂白粉
C.电解水制氢气 D.氢气与氯气在光照条件下制备盐酸
二、填空题
11.写出下列反应的化学方程式或离子方程式
(1)钠与水反应的离子方程式
(2)过氧化钠与水反应的化学方程式
(3)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式
(4)实验室制备氯气的方法
(5)漂白粉发挥效力的过程 (与空气中的水和二氧化碳反应)
12.回答下列问题:
(1)氯气常用于自来水杀菌消毒,结合化学方程式说明其原理 。
(2)是84消毒液的有效成分,在此次抗击新冠病毒中发挥了重要作用,属于 (填:氧化物,酸,碱,盐)。写出在实验室中制取84消毒液的化学方程式 。
(3)用化学方程式表示漂白粉的漂白原理 。
13.如图所示分别是某课外活动小组设计的制取氨气并用氨气进行喷泉实验的三组装置,回答下列问题:
(1)用A图所示的装置可制备干燥的NH3:
①反应的化学方程式为 。装置中收集NH3的试管口放置棉花团的作用是 。
②干燥管中干燥剂能否改用无水CaCl2? (填“能”或“不能”)。
(2)用B图所示的装置可快速制取较大量NH3:
①用化学方程式表示浓氨水滴入CaO中有大量NH3逸出的过程: 。
②检验NH3是否收集满的实验方法是 。
14.新制备的氯水显酸性,说明氯水中有 (填离子符号)存在。向氯水中滴入几滴AgNO3溶液,立即有 生成,说明氯水中有Cl-存在。请写出Cl2与水反应的化学方程式为: 。
15.氯气(液氯)、漂白粉、“84消毒液”等都是含氯消毒剂。
(1)工业上用电解饱和食盐水的方法制取氯气,实验室中可以用二氧化锰或高锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气。
①写出工业上制取氯气的化学方程式: ,该反应中氧化产物是 (填化学式)
②写出二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气的化学方程式: 该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
③实验室中用高锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气的化学方程式为: 2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,有3.01×1022个电子发生转移时,生成的氯气的体积约为 (STP)
④用高锰酸钾和二氧化锰制备等量的氯气,被氧化的HCl的物质的量之比为 。
(2)由于氯气不便于保存,生活中常用的含氯消毒剂是漂白粉或“84消毒液”
①将氯气入石灰乳(工业上先煅烧石灰石或贝壳,再加水反应来获得石灰乳)中可以制得漂白粉,写出该反应的化学方程式: ,并用双线桥法标出该反应的电子转移方向和数目 。
②漂白粉长时间暴露在空气中会变质,其原因是 。
③氯气和氢氧化钠溶液反应可制得“84消毒液”。“84消毒液”和洁厕灵(主要成分是稀盐酸)不能混合使用,其原因是 。
(3)含氯消毒剂的消毒能力可以用氧化性来衡量,商业上常用“有效氯”来说明消毒剂的消毒能力。“有效氯”的基本含义是指一定质量的这种消毒剂与多少质量的氯气的氧化能力相当,其数值可以用此时氯气的质量对消毒剂质量的百分比来表示。若100g某“84消毒液”与4.26g氯气的氧化能力相当(即该产品的“有效氯”为4.26%),则100g该产品中次氯酸钠的质量为 。
16.某无色透明溶液中可能大量存在Ag+,Mg2+,Cu2+中的几种离子。
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是 ,理由是 。
(2)取少量原溶液加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量稀硝酸,白色沉淀不消失,说明原溶液中肯定有的离子是 ,有关的离子方程式为 。
(3)取(2)的滤液加入过量NaOH溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定存在的离子是 ,有关反应的离子方程式为 。
(4)原溶液中可能大量存在的阴离子是下列A~D中的(填序号)_________。
A.Cl- B. C. D.OH-
17.回答下列问题:
(1)写出漂白液有效成分的化学式: 。
(2)写出NaHSO4在水溶液中电离的方程式: 。
(3)写出小苏打受热分解的化学方程式: 。
(4)向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加稀盐酸,开始无气泡,一段时间后产生气泡,用离子方程式表示上述过程: 。
18.可用于物质分离或提纯物质的方法有:
A.过滤 B.萃取 C.分液 D.蒸馏 E.降温结晶 F.高温分解 G.洗气法 H.升华
下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪种方法最合适?(填字母)
(1)分离水和苯的混合物,用 ;
(2)分离固体和碘单质的混合物,用 ;
(3)分离(沸点为)和甲苯(沸点为)的液体混合物,用 ;
(4)分离和的混合物,用 ;
(5)除去中少量的水蒸气,用 ;
(6)除去氧化钙中的少量固体,用 。
19.已知与硫的氧化物、氮的氧化物反应可以生成、NOCl、等化合物NOCl常温下是黄色气体,具有强氧化性,遇水分解,不溶于等有机溶剂。
(1)NOCl中N元素的化合价为 。
(2)实验室制取的NOCl中常含有,除去的方法是 。
(3)NOCl遇水生成一种氮的氧化物(该氧化物遇空气红棕色),且只有一种元素的化合价发生改变,写出该反应的化学方程式: 。
(4)NOCl与同时通入水中可生成一种无污染的气体,写出该反应的离子方程式: 。反应中消耗1mol NOCl则转移电子的物质的量为 。
(5)可作为晶体的除水剂(反应生成两种酸性气体),写出与,反应的化学方程式: 。
20.Ⅰ.实验室可由软锰矿(主要成分为)制备,方法如下:软锰矿和过量的固体KOH和在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl;用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,转变为和;滤去沉淀,浓缩溶液,结晶得到深紫色的针状。试回答:
(1)软锰矿制备的化学方程式是 ;
(2)制备的离子方程式是 ;
(3)能与热的经硫酸酸化的反应,生成和等产物,该反应的化学方程式是 。
Ⅱ.是一种重要的无机功能材料,粗的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗(含有较多的MnO和)样品转化为纯实验,其流程如下:
(4)第①步加稀时,粗样品中的 (写化学式)转化为可溶性物质。
(5)完成第②步反应的离子方程式并配平:
_______+_______=_______。(“1”也要填写在内)
三、实验题
21.实验室中用下列装置制FeCl3,可供选择的试剂有:①MnO2 ②NaOH溶液 ③饱和NaCl溶液 ④浓硫酸 ⑤浓盐酸。
按气体流向由左到右排列,各装置的连接顺序为(填写A—E序号):
( )接( )接( )接( )接( )
(2)装置连接好后,应该首先进行的实验操作是 。
(3)A装置烧瓶中反应的离子方程式是 。
(4)E中盛装的试剂是 ,其作用是 。
(5)停止反应后,还有铁丝剩余。为检验FeCl3生成,并最终得到FeCl3溶液,甲同学设计以下实验步骤:
a.待B装置玻璃管冷却后,将管中物质用水溶解,除去不溶物;
b.取少量滤液,滴加溶液,溶液呈现红色,以此检验Fe3+;
c.取少量滤液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,检验Cl-。
①采取的操作方法是 ;②中所加试剂为 。
(6)乙同学认为甲的实验设计不能最终得到FeCl3溶液,其理由是(写出相应的离子反应方程式) 。
你认为还选择下列哪些试剂才能制得较为纯净的FeCl3溶液( )。
A.KMnO4(H+)
B.Fe
C.H2O2
D.Cl2
E.HNO3
F.盐酸
G.O3
22.Ⅰ.某学校化学兴趣小组欲用下列装置制取纯净的氯气及氯化物,并探究其性质。
回答下列问题:
(1)链接好实验装置后的第一步实验操作是 ;仪器x的名称是 ;装置B中的试剂是 。
(2)查阅数据知:浓盐酸可与K2Cr2O7固体发生反应生成氯气(Cr2O72-变为Cr3+),写出上述反应的化学方程式: ;该反应中还原剂是 。
Ⅱ.甲醇(CH3OH)是一种无色有刺激性气味的液体,在生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料。
(3)甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、空气、KOH溶液(电解质溶液)构成,则下列说法正确的是 。
(已知甲醇在空气中燃烧生成CO2和H2O)
A.电池放电时通入空气的电极为负极
B.电池放电时负极的电极反应式为
C.电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱
D.电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2 mol 电子
(4)写出甲醇燃料电池在酸性条件下负极的电极反应式: 。
23.以下是实验室制取氯气的装置,请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是 。
(2)请补全实验室制取氯气的化学方程式: ,该反应中的氧化剂为 (填化学式)。
(3)图中饱和食盐水的作用是 ﹔浓硫酸的作用是 。
(4)烧杯F中氢氧化钠溶液的作用是 ;其中发生反应的化学方程式为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A.水晶是二氧化硅,不是硅酸盐,故A错误;
B.制玻璃的原料:石英、石灰石、纯碱等;制水泥的原料:石灰石和黏土;制漂白粉的原料:用石灰石可以制得氧化钙进而得到消石灰,用氯气与消石灰反应得到漂白粉,因此工业上生产玻璃、水泥、漂白粉,均需要用石灰石为原料,故B正确;
C.施用适量石灰乳,会使盐碱地的碱性增强,故C错误;
D.医用酒精的体积分数是75%,故D错误;
故答案为B。
2.A
【详解】A. 氯气通入含有Fe3+的溶液中,Fe3+不发生反应,离子浓度几乎不变;
B. 氯气溶于水生成的盐酸可以和反应,使的浓度减小;
C. 氯气溶于水生成的盐酸可以和反应,使的浓度减小;
D. 氯气通入含有I-的溶液中,I-与氯气发生置换反应,I-浓度减小;
综上所述,离子浓度变化最小的是Fe3+,答案选A。
3.A
【详解】A.氨气极易溶于水,通氨气的导气管未进行防倒吸处理,通氨气的导气管口应在液面上方、接近液面,A项错误;
B.甲烷和氯气在光照下发生取代反应,饱和食盐水可以降低氯气在水中的溶解度,B项正确;
C.饱和食盐水和电石制备乙炔,饱和食盐水降低该反应的化学反应速率,产生平缓的气体,C项正确;
D.HCl气体极易溶于水,且氯气在饱和食盐水中溶解度最小,故可以用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,D项正确;
答案选A。
【点睛】工业制纯碱,在饱和食盐水中先通入氨气,形成碱性环境(做好防倒吸处理),再通入过量的二氧化碳,生成碳酸氢钠晶体,过滤得到碳酸氢钠,碳酸氢钠再进行加热处理得到碳酸钠。
4.B
【详解】A.OH-用Mg(NO3)2溶液检验,二者反应生成白色沉淀Mg(OH)2,A正确;
B.Cl-、 、OH-都和AgNO3反应,、OH-都和Mg(NO3)2溶液反应生成白色沉淀,只有和Ba(NO3)2溶液反应生成白色沉淀,为了防止干扰,应该先检验、再检验OH-;即正确顺序为④②①②③,B错误;
C.Cl-用含有AgNO3溶液检验,二者反应生成白色沉淀AgCl,C正确;
D.用Ba(NO3)2溶液检验,二者反应生成白色沉淀BaCO3,D正确;
故选:B。
5.A
【详解】A.H2SO4为电解质,CO2为非电解质,故A正确;
B.铜为单质既不是电解质也不是非电解质,二氧化硫为非电解质,故B错误;
C.NaCl、BaSO4两者均为电解质,故C错误;
D.漂粉精为混合物既不是电解质也不是非电解质,氨气是非电解质,故D错误;
故选A。
6.D
【详解】A.将氯气通入水中生成盐酸和次氯酸,HClO是弱酸应保留化学式,离子方程式为:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,故A错误;
B.将一小块钠放入水中,离子方程式为:2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑,故B错误;
C.往NaHCO3溶液中加入稀盐酸,离子方程式为:+H+═CO2↑+H2O,故C错误;
D.往稀硫酸中加入氢氧化钡溶液,离子方程式为:Ba2++2OH-+2H++═BaSO4↓+2H2O,故D正确;
故选:D。
7.B
【详解】A.工业上用氯气通入到石灰乳中来制取漂白粉(主要成分为次氯酸钙和氯化钙),A正确;
B.钠的还原性很强,但由于金属钠过于活泼,投入到CuCl2稀溶液中先与水反应,生成的NaOH再与CuCl2反应,生成Cu(OH)2,置换不出Cu,B错误;
C.MgO是离子晶体,其熔点很高,常用作耐高温材料,C正确;
D.高纯硅是良好的半导体材料,故用来制造电脑芯片,D正确;
故答案为:B。
8.C
【分析】向NaOH溶液先加入磷酸,得到磷酸钠溶液和NaOH溶液,在通入氯气,生成溶液,最后通过减压蒸发,冷却结晶的方式得到。
【详解】A.n(NaOH)=4.2mol,根据Na守恒,1个中含有13个Na原子,所以则n{}最多为0.3mol,A正确;
B.中,n(Na):n(P)=13:4,n(NaOH)=4.2mol,所以n(P)=1.2mol,浓度为,所以体积为,故B正确;
C.氯化磷酸三钠的熔点为67℃,常温下较稳定,受热易分解,所以不能高温烘干,C错误;
D.具有强氧化性,所以能够具有漂白、杀菌和消毒,D正确;
故答案选C。
9.D
【详解】漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2,由于HClO的酸性比碳酸弱,在空气中发生反应Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO,HClO不稳定见光受热易分解,分解生成氯化氢和氧气,综上所述漂白粉失效的原因①④符合题意;
故选D。
【点睛】本题考查次氯酸盐的性质,题目难度不大,注意把握次氯酸的弱酸性和不稳定性,为漂粉精失效的主要原因。
10.B
【详解】A.工业制氯化钠是用海水晒制而得,不是用钠在氯气中燃烧制氯化钠,这样成本太高,故A错误;
B.工业制漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得,故B正确;
C.电解水制氢气耗费成本高,且制取氢气的量较少,不适合工业生产,故C错误;
D.氢气和氯气都是气体,氢气和氯气的混合气体在光照的条件下,会发生爆炸危险,不适合工业上制取氯化氢,工业上将氯气在H2中点燃生成HCl,氯化氢溶于水制盐酸,且氯气与氧气不反应,故D错误;
故选:B。
11.(1)2Na+2H2O=2Na++2OH+H2↑
(2)2NaO2+2H2O=4NaOH+O2↑
(3)2NaO2+2CO2=2Na2CO3+O2
(4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(5)Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO
【解析】(1)
钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH+H2↑;
(2)
过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的化学方程式为:2NaO2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(3)
过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为:2NaO2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(4)
实验室用MnO2和浓盐酸在加热条件下制备氯气,反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(5)
漂白粉中的有效成分Ca(ClO)2在空气中的二氧化碳和水蒸气的作用下生成具有漂白性的次氯酸从而发挥效力,化学方程式为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO。
【点睛】在空气中漂白粉和二氧化碳以及水蒸气反应,生成的碳酸钙不是在溶液中生成,所以不能写沉淀符号。
12. Cl2+H2O=HCl+HClO 盐 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
【详解】(1)氯气溶于水能和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸有强氧化性,能杀菌消毒,故氯气常用于自来水杀菌消毒,化学方程式为:Cl2+H2O=HCl+HClO;
(2)由钠离子和次氯酸根离子构成,属于盐。实验室中可通过氢氧化钠溶液和氯气反应制取84消毒液,化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
(3)漂白粉使用时,CO2和Ca(ClO)2溶液发生复分解反应,产生CaCO3和HClO,次氯酸有漂白性,故化学方程式为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO。
13. 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 减小空气对流,使NH3充满试管 不能 CaO+H2O=Ca(OH)2,NH3 H2ONH3↑+H2O 氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,氨气和氯化氢反应生成白烟,所以可用氯化氢或湿润的红色石蕊试纸检验
【详解】(1)①Ca(OH)2和NH4Cl反应生成氯化钙、氨气和水,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;装置中收集NH3的试管口放置棉花团的作用是:减小空气对流,使NH3充满试管;
②氯化钙和氨气能发生反应CaCl2+8NH3=CaCl2 8NH3,所以干燥管中干燥剂不能改用无水CaCl2;
(2)①氧化钙和水反应生成氢氧化钙,且放出大量热量,氧化钙和水放出的热量能促进氨水的分解,反应的方程式分别为:CaO+H2O=Ca(OH)2,NH3 H2ONH3↑+H2O;
②氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,氨气和氯化氢反应生成白烟,所以可用氯化氢或湿润的红色石蕊试纸检验。
14. H+ 白色沉淀 Cl2+H2OHCl+HClO
【分析】(1)酸性溶液中含有大量的H+;
(2)Cl-与Ag+反应产生AgCl白色沉淀;
(3)氯气通入水溶液中,与水反应:Cl2+H2OHCl+HClO。
【详解】氯气溶于水,与水发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO,HCl是强酸,完全电离,HClO是弱酸,主要以电解质分子存在,该反应的离子方程式为:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,溶液中还存在水的电离平衡:H2OH++OH-。由于溶液中含有大量的H+,c(H+)>c(OH-),所以溶液显酸性;向氯水中滴入几滴AgNO3溶液,发生反应:Ag++Cl-=AgCl↓,所以溶液中有白色沉淀生成;Cl2与水反应的化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO。
【点睛】本题考查氯水的性质,氯水中含有多种微粒,微粒的多样性使的氯水的性质表现多样性,注意氯气的颜色、水溶性以及HClO的性质及其应用。
15. 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ Cl2 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 1:2 0.56L 1:1 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO和2HClO=2HCl+O2↑ NaClO与HCl发生氧化还原反应生成有毒氯气 4.47g
【分析】(1)②二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、水、氯气,反应中Mn元素的化合价降低,Cl元素的化合价升高,所以氧化剂是二氧化锰,还原剂是浓盐酸;
(2)①氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂粉精的反应生成氯化钙、次氯酸钙、水;
②漂粉精溶于水后,受空气中的CO2作用,产生易分解的次氯酸,所以长时间暴露在空气中会变质;
【详解】(1)①工业上用电解饱和食盐水的方法制取氯气,电解饱和食盐水的方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;氯元素化合价升高生成Cl2,是氧化产物,故答案为:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑;Cl2;
②二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、水、氯气,由电子守恒及质量守恒定律可知,该反应为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,氧化剂是二氧化锰,还原剂是浓盐酸,氧化剂和还原剂的物质的量之比为:1:2,故答案为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;1:2;
③3.01×1022个电子物质的量,n(Cl2)=,V(Cl2)=0.025mol×22.4L/mol=0.56L,故答案为:0.56L;
④用高锰酸钾和二氧化锰制备等量的氯气,则转移电子的量也相等,被氧化的HCl的物质的量之比为1:1,故答案为:1:1;
(2)①工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂粉精,化学反应方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,用双线桥标出电子转移的方向和数目为:,故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;;
②漂粉精遇水,受空气中的CO2作用,产生易分解的次氯酸,化学方程式为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO和2HClO=2HCl+O2↑,故答案为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO和2HClO=2HCl+O2↑;
③NaClO与HCl发生氧化还原反应生成氯气,发生离子反应为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O,生成有毒气体,则不能混合使用,故答案为:NaClO与HCl发生氧化还原反应生成有毒氯气;
(3)设100g该产品中次氯酸钠的质量mg,则,解得m=4.47g,故答案为:4.47g。
16.(1) Cu2+ 溶液为无色透明的,而含有Cu2+的溶液为蓝色的
(2) Ag+ Ag++Cl-=AgCl↓
(3) Mg2+ Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
(4)B
【详解】(1)由于此溶液是无色溶液,而含Cu2+溶液显蓝色,故该溶液中一定不含Cu2+;
(2)加入盐酸有白色沉淀,且不溶于稀硝酸,说明此沉淀是AgCl,溶液中一定含有Ag+,其离子反应方程式为Ag++Cl-=AgCl↓;
(3)加入过量的NaOH溶液,出现白色沉淀,根据可能含有的离子,此沉淀为Mg(OH)2,说名原溶液中肯定含有Mg2+,其离子反应方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;
(4)由于Cl-和Ag+离子反应形成AgCl沉淀,、OH-与Mg2+、Cu2+都能生成沉淀,只有与Ag+、Mg2+、Cu2+不生成沉淀,故原溶液中可能大量存在的阴离子是,故合理选项是B。
17.(1)NaClO
(2)NaHSO4=Na++H++
(3)
(4)、
【详解】(1)漂白液有效成分为次氯酸钠,化学式为:NaClO;
(2)硫酸氢钠为强电解质,水溶液中完全电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,电离方程式为:NaHSO4=Na++H++;
(3)小苏打即碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为:;
(4)Na2CO3溶液逐滴加入稀盐酸,开始无气泡,是碳酸根离子和氢离子结合生成碳酸氢根离子,一段时间后产生气泡,为碳酸氢根离子和氢离子反应生成二氧化碳和水,用离子方程式表示上述过程为:、。
18.(1)C
(2)H
(3)D
(4)E
(5)G
(6)F
【详解】(1)分离水和苯是两种互不相溶的液体,可以通过分液分离开,故选C
(2)碘加热易升华,分离碘单质和氯化钠固体用升华,故选H;
(3)(沸点为)和甲苯(沸点为)相溶,且沸点差距较大,用蒸馏分离,故选D;
(4)硝酸钾溶解度受温度影响大,氯化钠溶解度受温度影响小,可用降温结晶来分离,故选E;
(5)除去中少量的水蒸气,用浓硫酸洗气即可,故选G;
(6)除去氧化钙中的少量固体,可用高温将碳酸钙分解为氧化钙,故选F。
19.(1)+3
(2)通过盛有CCl4的洗气瓶
(3)3NOCl+2H2O═2NO+HNO3+3HCl
(4) 2NOCl+3SO2+4H2O═N2+3+2Cl-+8H+ 3mol
(5)ZnSO4 nH2O+nSOCl2=ZnSO4+2nHCl+nSO2
【详解】(1)NOCl中氯、氧的化合价分别为-1、-2,则N元素的化合价为+3;故答案为:+3;
(2)已知,NOCl遇水分解,不溶于CCl4等有机溶剂,实验室制取的NOCl中常含有Cl2,除去Cl2的方法为通过盛有CCl4的洗气瓶,故答案为:通过盛有CCl4的洗气瓶;
(3)NOCl遇水生成一种氮的氧化物(该氧化物遇空气变红棕色,则为NO),且只有一种元素的化合价发生改变,则氮元素化合价降低的同时会升高生成HNO3(二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮),故该反应的化学方程式3NOCl+2H2O═2NO+HNO3+3HCl,故答案为:3NOCl+2H2O═2NO+HNO3+3HCl;
(4)NOCl具有强氧化性,遇水分解;NOCl与SO2同时通入水中可生成一种无污染的气体,则该气体为氮气,反应中二氧化硫被氧化为硫酸根离子,该反应的离子方程式:2NOCl+3SO2+4H2O═N2+3+2Cl-+8H+;反应中氮元素化合价由+3变为0,则消耗1mol NOCl则转移电子的物质的量为3mol,故答案为:2NOCl+3SO2+4H2O═N2+3+2Cl-+8H+;3mol;
(5)SOCl2可作为晶体的除水剂(反应生成两种酸性气体,根据质量守恒可知,二氧化硫和氯化氢),SOCl2与ZnSO4 nH2O反应生成二氧化硫、HCl、硫酸锌,反应的化学方程式:ZnSO4 nH2O+nSOCl2=ZnSO4+2nHCl+nSO2。
20.(1)
(2)
(3)
(4)MnO、
(5)5+=8
【详解】(1)由软锰矿(主要成分为)与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl,根据氧化还原反应的配平得反应的方程式为:;
(2)滤液酸化后,转变为和,则为锰酸钾与酸反应生成二氧化锰和高锰酸钾,离子反应为:;
(3)能与热的经硫酸酸化的反应,生成和等产物,经配平得反应方程式:;
(4)二氧化锰不溶于硫酸,所以加硫酸时样品中的MnO和分别与硫酸反应生成可溶性的硫酸锰;
(5)滤液中主要是MnO和分别与硫酸反应生成可溶性的硫酸锰,MnSO4转化为MnO2,失电子,化合价升高,加入作氧化剂,Mn元素由+2价升高为+4价,Cl元素由+5价下降为0价,根据化合价升降相等和元素守恒,可以配平得离子方程式为: 。
21. A E C B D 检查装置的气密性 MnO2 + 4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+ 2H2O 饱和食盐水 除去氯化氢 过滤 KSCN 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ CDG
【详解】试题分析:(1)要完成制备FeCl3,需先制备氯气,然后提纯和干燥,再制备FeCl3,最后进行尾气吸收,所以按气体流向由左到右排列,各装置的连接顺序为AECBD。
(2)装置连接好后,应该首先进行的实验操作是检查装置的气密性。
(3)A装置是实验室制氯气,所以烧瓶中反应的离子方程式是MnO2 + 4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+ 2H2O。
(4)制备的氯气中有HCl和水蒸气,先除HCl,所以E中盛装的试剂是饱和食盐水,其作用是除去氯化氢。
(5)①除去不溶物用过滤的方法;②Fe3+遇SCN-显血红色,所以检验Fe3+用KSCN溶液。
(6)停止反应后,还有铁丝剩余,说明会发生反应2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ ,导致溶液中最终不能得到FeCl3溶液;要想制得较为纯净的FeCl3溶液,需要加入具有氧化性的物质将Fe2+氧化成Fe3+,且不能引入杂质,H2O2、Cl2和O3均能将Fe2+氧化,且不引入杂质,答案选CDG。
考点:考查实验室制备FeCl3,铁及其化合物的性质与检验等知识。
22. 检验装置的气密性 分液漏斗 饱和 NaCl溶液 HCl CD
【分析】Ⅰ.(1)根据氯气制备实验分析;
(2)根据生成物信息提示可知K2Cr2O7作氧化剂,HCl作还原剂,据此写出化学方程式;
Ⅱ.(3)根据原电池的相关知识进行解答;
(4)甲醇燃料电池中,在酸性条件下甲醇在负极失电子生成CO2,据此写出电极反应。
【详解】Ⅰ.(1)制备气体的实验,第一步检测装置气密性;x为分液漏斗;盐酸具有挥发性,检验氯气性质前,要用饱和 NaCl溶液除去,故答案为:检验装置的气密性;分液漏斗;饱和 NaCl溶液;
(2)根据生成物信息提示可知K2Cr2O7作氧化剂,HCl作还原剂,反应的化学方程式为,故答案为:;HCl;
Ⅱ.(3)A. 通甲醇的电极为负极,通空气的电极为正极,A 项错误;
B. 在碱性电解质溶液中负极的电极反应式为,B项错误;
C. 在放电过程中,OH-参与电极反应,不断被消耗,导致电解质溶液碱性减弱,C项正确;
D. 电池放电时每消耗6.4 g CH3OH,即 0.2 mol CH3OH,转移电子数为,D项正确;
故答案为:CD;
(4)甲醇燃料电池中,在酸性条件下甲醇在负极失电子生成CO2,电极反应式为,故答案为:。
23.(1)分液漏斗
(2)
(3) 吸收氯气中的HCl气体 干燥或吸收水分
(4) 尾气处理或吸收多余的氯气,防止污染环境
【分析】装置A中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气,B中饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,C中浓硫酸干燥氯气,E用向上排空气法收集氯气,F中氢氧化钠吸收剩余氯气,防止污染。
【详解】(1)根据装置图,仪器A是分液漏斗;
(2)二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯化锰、氯气、水,反应方程式为,该反应中,Mn的化合价从+4价降到+2价,所以是该反应的氧化剂。
(3)浓盐酸具有挥发性,导致制取的氯气中含有,极易溶于水,饱和食盐水中含有氯离子,抑制氯气溶解,所以饱和食盐水的作用是吸收氯气中的气体;D装置中浓硫酸具有吸水性,作干燥剂,干燥氯气;
(4)氯气有毒,不能直接排放到空气中,可以用碱性物质吸收氯气,所以氢氧化钠溶液的作用是尾气处理或吸收多余的氯气,防止污染环境;反应的化学方程式为。
答案第1页,共2页
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