时间:2020-07-07 23:22:49
1、填空题 氯气及其化合物在工农业生产和人类生活中都有着重要的应用。?
(1)Ca(ClO)2、NaClO、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂是因为它们都具有__________性,请写出工业上用氯气和NaOH溶液生产消毒剂NaClO的离子方程式____________________。
(2)棕黄色强刺激性气体Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一,实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取少量Cl2O,配平并补充完整下列反应方程式:
______Cl2+_______Na2CO3+________=_______NaHCO3+____NaCl+____ Cl2O
(3)黄色气体ClO2可用于污水杀菌和饮用水净化。
①KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得ClO2,此反应的离子方程式为__________。
②ClO2遇浓盐酸会生成Cl2,每生成1mol Cl2转移电子的物质的量为__________。
③ClO2可将废水中的Mn2+转化为MnO2而除去,本身还原为Cl-,该反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________________。
(4)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应4HCl+O22Cl2+2H2O,可实现氯的循环利用。
已知:①上述反应中,4mol HCl被氧化放出115.6kJ的热量。
②
则断开1 mol H-O键与断开1 mol H-Cl键所需能量相差约为_________kJ,H2O中
H—O键比HC1中H—Cl键(填“强”或“弱”)__________。
参考答案:(14分)(1)强氧化性(1分)? Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O(2分)
(2)2? 2? H2O? 2? 2? 1(水分子1分,系数1分,共2分)
(3)①2ClO-+SO2=2ClO2+SO42-(2分)?②1.6mol(2分)?③2:5(2分)
(4)32(2分)?强(1分)
本题解析:(1)Ca(ClO)2、NaClO、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂是因为它们都具有强氧化性。氯气能被氢氧化钠溶液吸收,所以工业上用氯气和NaOH溶液生产消毒剂NaClO,有关反应的离子方程式是Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O。
(2)根据物质的化学式可知,反应前后元素化合价发生变化的是氯元素。其中部分氯元素的化合价从0价升高到+1价,部分降低到-1价,所以根据电子的得失守恒可知,还原剂和氧化剂的物质的量之比是2:1.根据原子守恒可知,反应前还有水参加,所以配平后的方程式是2 Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O.
(3)①KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得ClO2,在反应中SO2被氧化生成硫酸钾,所以此反应的离子方程式为2ClO-+SO2=2ClO2+SO42-。
②ClO2遇浓盐酸会生成Cl2,则该反应的化学方程式是2ClO2+8HCl(浓)=4H2O+5Cl2↑。根据方程式可知反应中转移电子的个数是8个,所以每生成1mol Cl2转移电子的物质的量为8mol÷5=1.6mol。
③ClO2可将废水中的Mn2+转化为MnO2而除去,本身还原为Cl-。在反应中氯元素的化合价从+4价降低到-1价,得到5个电子。Mn元素的化合价从+2价升高到+4价,失去2个电子,所以根据电子的得失守恒可知,该反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:5。
(4)设断开1 mol H-O键与断开1 mol H-Cl键所需能量分别是x与y,由于反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,所以根据题意可知4y+498kJ-2×243 kJ-4x=-115.6 kJ,解得x-y=32 kJ,因此H2O中H—O键比HC1中H—Cl键强。
本题难度:一般
2、选择题 下列说法不正确的是(?)
A.氯气是黄绿色的有毒气体,氯离子是无色、无毒、比氯原子结构稳定的粒子
B.氯原子易得电子,所以在化学反应中,氯元素化合价只会降低
C.新制的饱和氯水中,除水分子外,较多存在的粒子是Cl2分子
D.铜在氯气中燃烧生成棕黄色烟
参考答案:B
本题解析:误解C,原因是新制饱和氯水的成分含糊不清,只是根据Cl2+H2O====HCl+HClO和2HClO====2HCl+O2↑,误认为Cl2在水中应含有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-多种粒子。殊不知,在新制的饱和氯水中,Cl2很少与水反应,反应也只是少部分反应,故含较多Cl2是正确的。再者,没见过铜在氯气中燃烧的现象,无法判断D是否正确,也有可能出现误选。
对于氯原子,最外层有7个e-,在化学反应中易得e-,但是不是只得e-,它也能在化学反应中自身氧化还原形成正价化合物。例:Cl2+H2O====HCl+HClO、Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O等反应中,HClO、NaClO中的氯元素均显+1价,可见B是不对的。
本题难度:简单
3、计算题 将00C 101KPa条件下的氯化氢(HCl)气体44.8L,通入492mL水中,(已知水的密度为:1.00g/mL),得到密度为1.13g/mL的盐酸(即氯化氢的水溶液)。
(1)求此盐酸的质量分数?(计算结果保留一位小数)
(2)求此盐酸的物质的量浓度? (计算结果保留一位小数)
参考答案:(1) 12.9%? (2)4.0moI/L
本题解析:略
本题难度:简单
4、实验题 氯气是一种重要的化工原料。某学习小组在实验室中利用下图所示装置制取氯气并探究其性质。
(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,发生装置中除圆底烧瓶和导管外还需用到的玻璃仪器有__________________。
(2)装置A中盛有的试剂是________,作用是___________________________________。
(3)若D中品红溶液褪色,则B装置中发生反应的离子方程式是________________。
(4)证明FeBr2与Cl2发生了氧化还原反应的实验方法是__________(填操作方法)。
某研究性学习小组用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液吸收处理上述实验后的尾气。经分析吸收尾气一段时间后,吸收液(呈强碱性)中肯定存在Cl-、OH-、CO32—和SO42—,对于可能存在的其他阴离子,研究小组提出以下3种假设。假设1:只存在SO32—;假设2:只存在ClO-;假设3:既不存在SO32—,也不存在ClO-。
(5)学习小组判断同时存在SO32—和ClO-是不可能的理由是_____________________。
(6)现限选以下试剂,设计实验方案,进行实验,请写出实验步骤以及预期现象和结论。
a.3 mol·L-1 H2SO4? b.0.01 mol·L-1 KMnO4
c.1 mol·L-1 BaCl2溶液? d.淀粉碘化钾溶液
e.酚酞试液
步骤一:取少量吸收液于试管中,滴加3 mol·L-1 H2SO4至溶液呈中性,然后将所得溶液分装于A、B两试管中。
步骤二:向A试管中滴加少量__________(填序号),若溶液____________________(填现象),则假设1成立。
步骤三:向B试管中滴加少量__________(填序号),若溶液____________________(填现象),则假设2成立。
参考答案:(1)分液漏斗、酒精灯
(2)饱和食盐水 除去氯气中的氯化氢
(3)2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2Br2
(4)实验后,取少量B中溶液,滴加KSCN溶液;另取少量B中溶液,加入CCl4溶液萃取
(5)SO32—和ClO-因发生氧化还原反应,故不能存在
(6)b 褪色 d 变蓝色
本题解析:(1)实验室用MnO2和浓盐酸反应制Cl2,用到玻璃仪器除圆底烧瓶和导管外,还用到酒精灯和分液漏斗。
(2)装置A是除杂装置,应用饱和食盐水除去Cl2中的HCl。
(3)Cl2能把FeBr2氧化,离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-。
(4)因为Fe2+被氧化成Fe3+,可用KSCN检验是否存在Fe3+。
(5)因为SO32—和ClO-之间发生氧化还原反应而不能大量共存。
(6)利用SO32—的还原性检验其是否存在,可选用KMnO4溶液;观察是否褪色。检验
ClO-是否存在,可利用其强氧化性,可选用淀粉碘化钾溶液,观察是否变蓝。
本题难度:困难
5、选择题 氯气是一种重要的化工原料,除了用于消毒、制备盐酸和漂白剂外,还用于制备有机溶剂和农药。下列化合物中,不能通过单质间化合直接制取的是(?)。
A.FeCl3
B.CuCl2
C.HCl
D.FeCl2
参考答案:D
本题解析:由氯气的化学性质可知,Cl2和Fe、Cu、H2等在一定条件下都能反应,分别生成FeCl3、CuCl2、HCl。因此不能通过单质间化合直接制取的是FeCl2。
本题难度:简单