16.某探究小組為探究氯氣的性質(zhì),并用裝置F制取少量“漂白液”,設(shè)計了如下實驗裝置.請回答下列問題:
(1)裝置A是用來制取氯氣的,若燒瓶中盛放的是漂白粉,分液漏斗中是稀硫酸,則①A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4=2CaSO4↓+2Cl2↑+2H2O.②裝置A中g(shù)管的作用平衡壓強,使稀硫酸能順利地滴入燒瓶中.
(2)裝置D中放有一塊紅色的紙條,一半用水潤濕,一半干燥.實驗過程中發(fā)現(xiàn),濕潤的部分很快褪色了,又過了一段時間,整塊紙條全部褪色.某同學(xué)認(rèn)為是因為裝置D中下半部分氯氣濃度大于上半部分,這種解釋是否合理?不合理(填“合理”或“不合理”),若不合理,請說明真正的原因:實驗進行中Cl2與濕潤紅色紙條中的水反應(yīng)生成HClO使?jié)駶櫟募t色紙條褪色,干燥部分沒有HClO,所以紙條不褪色,放置一段時間,由于水分子運動會導(dǎo)致整個紙條濕潤而褪色(若填“合理”則此空不答).
(3)反應(yīng)一段時間后用注射器從E中抽取少量溶液,檢驗出有Fe3+生成,請寫出E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(4)已知HCO3-的酸性弱于次氯酸,寫出少量的氯氣與F中足量的碳酸鈉溶液反應(yīng)的總化學(xué)方程式:Cl2+2Na2CO3+H2O=NaCl+NaClO+2NaHCO3,反應(yīng)一段時間后停止反應(yīng)(此時F中還有碳酸鈉剩余),得到355g含氯元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的“漂白液”,則理論上該“漂白液”中有效成分的物質(zhì)的量為0.5mol.

分析 裝置A為制備氯氣的發(fā)生裝置,制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣,通過飽和食鹽水除去氯化氫,通過濃硫酸除去水蒸氣,通過裝置D中放有一塊紅色的紙條,一半用水潤濕,一半干燥,濕潤的部分很快褪色了,又過了一段時間,整塊紙條全部褪色,說明氯氣無漂白性,是氯氣和水反應(yīng)生成的次氯酸具有漂白性,通過裝置E中的氯化亞鐵溶液,發(fā)生反應(yīng)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,最后通過碳酸鈉溶液氯氣和水反應(yīng)生成的鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉,次氯酸酸性強于碳酸氫根離子,反應(yīng)生成碳酸氫鈉,依次驗證氯氣的性質(zhì),
(1)①分析反應(yīng)中元素化合價變化,依據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒、原子個數(shù)守恒書寫方程式;
②導(dǎo)氣管將分液漏斗與圓底燒瓶相連,使二者內(nèi)部壓強相等;
(2)根據(jù)氯氣不能使紅色物質(zhì)褪色,HClO使有色的物質(zhì)褪色及水分子的運動來分析;
(3)氯氣具有強的氧化性能夠氧化二價鐵離子生成三價鐵;
(4)將少量的氯氣通入到過量的碳酸鈉溶液中,氯氣和水反應(yīng)生成的鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉,次氯酸酸性強于碳酸氫根離子,反應(yīng)生成碳酸氫鈉;
氯元素含量為10%的漂水溶液355g,則m(Cl)=35.5g,n(Cl)=1mol,再利用n(Cl)=n(NaCl)+n(NaClO)及Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O來分析.

解答 解:(1)①由題意知道:次氯酸鈣中氯元素從+1價降為氯氣中的0價,1mol次氯酸鈣反應(yīng)得到2mol電子,氯化氫中-1價的氯升高為氯氣中0價,1mol氯化氫參加反應(yīng)失去1mol電子,要使氧化劑與還原劑得失電子守恒,則次氯酸鈣系數(shù)為1,氯化氫系數(shù)為2,依據(jù)原子個數(shù)守恒,反應(yīng)方程式:Ca(ClO)2 +4HCl=CaCl2 +2Cl2↑+2H2O;
故答案為:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4=2CaSO4↓+2Cl2↑+2H2O;
②導(dǎo)氣管將分液漏斗與圓底燒瓶相連,使二者內(nèi)部壓強相等,有利于稀硫酸順利的滴入燒瓶中,故答案為:平衡壓強,使稀硫酸能順利地滴入燒瓶中;
(2)實驗進行中氯氣與濕潤紙條中的水生成HClO,使紙條濕潤部分褪色,干燥的部分無水,不能生成HClO所以不褪色,但過一段時間后由于水分子運動,整個紙條都變得濕潤,所以就全部褪色了;
故答案為:不合理;實驗進行中Cl2與濕潤紅色紙條中的水反應(yīng)生成HClO使?jié)駶櫟募t色紙條褪色,干燥部分沒有HClO,所以紙條不褪色,放置一段時間,由于水分子運動會導(dǎo)致整個紙條濕潤而褪色;
(3)氯氣與二價鐵離子反應(yīng)生成三價鐵離子與氯離子,離子方程式:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
故答案為:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(4)將少量的氯氣通入到過量的碳酸鈉溶液中,氯氣和水反應(yīng)生成的鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉,次氯酸酸性強于碳酸氫根離子,反應(yīng)生成碳酸氫鈉,化學(xué)方程式:Cl2+2Na2CO3+H2O=NaCl+NaClO+2NaHCO3;
氯元素含量為10%的漂水溶液355g,則m(Cl)=×10%=35.5g,n(Cl)=$\frac{35.5g}{35.5g/mol}$=1mol,
由Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O可知,
n(Cl)=n(NaCl)+n(NaClO),則n(NaClO)=$\frac{1mol}{2}$=0.5mol;
故答案為:Cl2+2Na2CO3+H2O=NaCl+NaClO+2NaHCO3;0.5.

點評 本題考查氯氣的制取實驗裝置及氯氣的性質(zhì),明確裝置的作用及裝置中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)即可解答,難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:推斷題

6.已知短周期元素W,X,Y,Z,M的原子序數(shù)依次增大,若X原子的內(nèi)層電子數(shù)與外層電子數(shù)之比為1:2,Z原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍,W+和Z2-的電子數(shù)之差為8,M原子次外層電子數(shù)的是最外層電子數(shù)的4倍,則:
(1)W,X,Y,Z,M分別代表的元素為:鋰,碳,氮,氧,鎂(用元素名稱表示.)
(2)W+的結(jié)構(gòu)示意圖:
(3)以上元素和Z形成的離子化合物有MgO、Li2O(寫化學(xué)式):以上元素能和Z形成共價化合物的有碳、氮(寫元素名稱).
(4)Y和M形成的化合物為離子化合物(填“離子”或“共價”),化學(xué)式為Mg3N2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.配制480mL1.0mol•L-1NaNO2溶液,需稱取溶質(zhì)質(zhì)量為(  )
A.13.8gB.69gC.34.5gD.138g

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

4.下列敘述中正確的是②③⑥(填序號)
①標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1L HCl和1L H2O的物質(zhì)的量相同;
②通常狀況下的氣體摩爾體積大于22.4L/mol;
③在同溫同體積時,氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量越大,則壓強越大;
④兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量相同,則它們在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積也相同;
⑤相同條件下,氣體物質(zhì)的量越大,氣體摩爾體積越大;
⑥同溫同壓下,氣體的密度與氣體的相對分子質(zhì)量成正比.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

11.常溫下,將某一元酸HA和NaOH溶液等體積混合,分別進行編號為①、②、③的實驗,實驗數(shù)據(jù)記錄如下表
實驗編號HA物質(zhì)的量濃度(mol•L-1NaOH物質(zhì)的量濃度(mol•L-1混合溶液的pH
0.10.1pH=9
c0.2pH=7
0.20.1pH<7
請回答:(1)根據(jù)①組實驗情況,分析混合溶液的pH=9的原因是A-+H2O?HA+OH-.(用反應(yīng)的離子方程式表示),
(2)②組情況表明,c>0.2mol•L-1(選填“>”、“<”或“=”).混合溶液中離子濃度c(A-)=c(Na+)(選填“>”、“<”或“=”)
(3)從③組實驗結(jié)果分析,說明HA的電離程度>NaA的水解程度(選填“>”、“<”或“=”),離子濃度由大到小的順序是c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.下列離子方程式正確的是( 。
A.用稀HNO3溶解FeS固體:FeS+2H+═Fe2++H2S↑
B.將Na2O2固體投入H218O中:2Na2O2+H218O═Na++4OH-+8O2
C.向NH4Al(SO42溶液中滴入Ba(OH)2溶液,恰好使SO42-完全沉淀:NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-═Al(OH)3↓+NH3•H2O+BaSO4
D.用石墨作兩電極電解MgCl2溶液:2C1-+2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$C12↑+2OH-+H2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

8.表是元素周期表的一部分,針對表中的①~⑩種元素,填寫下列空白:

周期
12131415161718
1
2
3
4
(1)正確表示元素②在周期表中的位置第二周期第ⅣA族
(2)在最高價氧化物對應(yīng)的水化物中,酸性最強的化合物的化學(xué)式是HClO4,堿性最強的化合物的化學(xué)式是KOH.
(3)最高價氧化物對應(yīng)的水化物是兩性氫氧化物的元素是Al(填元素符號),寫出它的氧化物與⑤的氫氧化物反應(yīng)的離子方程式Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O.
(4)⑧的單質(zhì)有許多重要用途,寫出其工業(yè)生產(chǎn)反應(yīng)的化學(xué)方程式2C+SiO2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑.
(5)③⑤⑥三元素形成的簡單離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),它們的離子半徑由大到小順序是(用離子符號表示)O2-、Na+、Mg2+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.下列說法中正確的是( 。
A.1mol H2的質(zhì)量只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下才約為2g
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L氖氣含有的原子數(shù)為2NA
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,18g水的體積約為22.4L
D.同溫同壓下,相同體積的氣體單質(zhì)含有的原子數(shù)目不一定相等

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.下列說法正確的是( 。
①SO2、NO2都能和堿溶液發(fā)生反應(yīng)屬于酸性氧化物,F(xiàn)e2O3、Al2O3屬于堿性氧化物
②碳酸鈉、氫氧化鋇、氯化銨、過氧化鈉都屬于離子化合物
③蔗糖、硝酸鉀和硫酸鋇分別屬于非電解質(zhì)、強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)
④醋酸、燒堿、純堿和生石灰分別屬于酸、堿、鹽和氧化物
⑤NaHCO3是發(fā)酵粉主要成分之一,Na2CO3可治療胃酸過多
⑥鹽酸屬于混合物,而液氯、冰醋酸均屬于純凈物.
A.①③⑤B.④⑤⑥C.②③④D.②④⑥

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同步練習(xí)冊答案