2.2 氯及其化合物 同步练习 2023-2024高一上学期化学人教版(2019)必修第一册(含解析)

2.2 氯及其化合物 同步练习
一、单选题
1.下列说法正确的是(  )
A.工业上用氯气与澄清石灰水反应制取漂白粉
B.氯气能与铁反应,液氯不宜贮存在钢瓶中
C.“氯碱工业”中,“氯”指的是氯气,“碱”指的是烧碱
D.新制氯水能杀菌消毒是因为Cl2有毒,能毒杀细菌
2.下列关于氯气的说法正确的是
A.氯气在化学反应中能作还原剂
B.干燥的氯气不能使紫色石蕊溶液褪色
C.氯气是难溶于水的黄绿色气体
D.纯净的氢气在氯气中点燃一定发生爆炸
3.2019年12月以来,突发的新冠病毒肺炎威胁着人类的身体健康。乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸()、氯仿等均可有效灭活病毒。下列有关说法正确的是(  )
A.冠状病毒肺炎可通过气溶胶传播,胶体粒子直径大于100nm
B.口罩中间的熔喷布具有核心作用,其主要原料聚丙烯是一种天然高分子化合物
C.过氧化氢、过氧乙酸等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的
D.“84”消毒液是以为主要有效成分的消毒液,为了提升消毒效果,可以与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合使用
4.下列不能使有色布条褪色的物质是(  )
A.氯水 B.氯化钙溶液
C.漂白粉溶液 D.次氯酸钠溶液
5.“84″消毒液在日常生活中使用广泛,该消毒液无色,有漂白作用。它的有效成分是(  )
A.盐酸 B.氯化钠 C.次氯酸钠 D.高锰酸钾
6.下列气体在通常情况下呈黄绿色的是(  )
A.氯气 B.氢气 C.氨气 D.氮气
7.下列化合物中,不能通过单质间化合直接制取的是(  )
A.FeCl2 B.CuCl2 C.HCl D.NaCl
8.氯气可用于自来水杀菌、消毒。有关氯气的叙述不正确的是(  )
A.Cl2具有强氧化性
B.纯净的H2能在Cl2中安静地燃烧
C.氯气、液氯和氯水是同一种物质
D.加热条件下浓盐酸与MnO2反应制得Cl2
9.下列物质中,不能用两种单质直接化合而成的是()
A.NO B.CuCl2 C.CO2 D.FeCl2
10.用如图所示实验装置进行相关实验探究,其中装置不合理的是(  )
A.鉴别纯碱与小苏打 B.证明Na2O2与水反应放热
C.证明Cl2能与烧碱溶液反应 D.探究钠与Cl2反应
11.下列有关含氯化合物的说法错误的是(  )
A.将固体加入新制氯水中,有无色气泡生成
B.可用“84”消毒液对图书馆桌椅消毒
C.可以用pH试纸测定新制氯水的pH
D.漂白粉在空气中易发生化学反应而变质
12.与漂粉精溶液的氧化性无关的现象是(  )
A.滴入酚酞试液先变红后褪色
B.滴入AgNO3溶液有白色沉淀
C.滴入浓HCl有黄绿色气体
D.滴入FeCl2溶液有红褐色沉淀
13.浓盐酸和Ca(ClO)2能发生如下反应:Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O,用储存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中,可能含有的杂质气体是(  )
①CO2②HCl ③H2O ④O2
A.①②③ B.②③④ C.②③ D.①④
14.下列实验现象描述错误的是(  )
A.氢气在氯气中燃烧,火焰呈苍白色
B.钠在氯气中燃烧火焰呈黄色
C.铁丝在氯气中燃烧时产生棕褐色烟雾
D.氯气的水溶液呈浅黄绿色
15.实验室用下列装置制备无水AlCl3(183℃升华),无水AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾。下列说法错误的是(  )
A.b、c、f中依次盛装饱和食盐水、浓硫酸、浓硫酸
B.g中发生的反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
C.e装置的收集器必须保持干燥
D.实验时,a和d处酒精灯应同时点燃
16.在抗击新冠病毒过程中,需要使用大量消毒剂,下列关于含氯消毒剂的说法正确的是(  )
A.为了使消毒效果更好,可以把漂白粉和洁厕灵(浓盐酸)一起使用
B.漂白粉的有效成分是次氯酸钙和氯化钙
C.工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉
D.向暴露在空气中的漂白粉中滴入盐酸可能有二氧化碳气体生成
二、综合题
17.化学知识与我们日常生活密切相关,根据所学知识回答下列问题:
(1)洪灾过后,饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。写出工业制漂白粉化学方程式   。漂白粉的主要成分是(填化学式)   。漂白粉必须密封保存,是由于漂白粉中的有效成分能与空气中的二氧化碳和水蒸气发生反应而使其失效,写出该反应化学方程式   。
(2)“84”消毒液(含NaClO)在日常生活中使用广泛,有漂白作用;洁厕灵(主要成分为盐酸)常用作清洗剂,但若将二者混合使用则会使人发生中毒现象。写出二者反应的离子方程式   。
(3)侯德榜是我国制碱工业的先驱,为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献。 该制碱工业的关键环节是用氨气、水、二氧化碳和氯化钠反应得到了碳酸氢钠和铵盐,反应的化学方程式为   。
18.
(1)如图所示,将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有潮湿有色布条的广口瓶,可观察到的现象是   。
(2)为防止氯气尾气污染空气,根据氯水显酸性的性质,可用   溶液吸收多余的氯气,原理是(用化学方程式表示)   。根据这一原理,工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉,漂白粉的有效成分是   (化学式),长期露置于空气中的漂白粉,加稀盐酸后产生的气体是   (字母代号填)。
A.O2 B.Cl2 C.CO2 D.HClO
(3)据报道,某化工总厂最近相继发生氯气泄漏和爆炸事故,当人们逃离爆炸现场时,可以用浸有一定浓度的某种物质的水溶液的毛巾捂住鼻子,最适宜采用的该物质是____________。
A.NaOH B.NaCl C.KBr D.Na2CO3
19.“84消毒液”是日常生活中常用的消毒液,在抗击新冠肺炎中广泛应用。
(1)“84消毒液”的有效成分为   ;
(2)“84消毒液”与适量硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒组成员欲用盐酸代替硫酸,是否可行   (填“是"或“否”),原因是   ;
(3)Cl2是最早用于饮用水消毒的物质,ClO2是一种广谱消毒剂,等质量的Cl2和ClO2消毒效率高的是   (填化学式);工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合酸化反应制得,反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为   。
20.氯气可用于制备多种消毒剂,消毒泡腾片。如“84”消毒液。漂白粉等。其中是最新一代安全环保型高效杀菌消毒剂。含氯消毒剂可用于对生活用水受到污染的地区的饮用水或环境进行清毒。回答下列问题:
(1)若将通入紫色石蕊试液中。观察到的现象为   
(2)中氯的化合价为   价。我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气通入填有固体亚氯酸钠()的柱内的方法制得,发生反应的化学方程式为   ,从氧化还原反应角度分析。在该反应中的作用是   ;每生成转移的电子数为   。
(3)工业上制取漂白粉的化学方程式为   。若制取漂白粉(有效成分含量为)。则至少需要标准状况下的体积为   L。
21.
(1)I.KMnO4 是一种氧化剂,实验室常用 KMnO4和浓盐酸反应制备 Cl2。下图是制备 NaClO溶液的装置图。
完成下列填空:
KMnO4 稀溶液是一种常见消毒剂,其消毒机理与以下物质相似的是   (选填编号)。
a.75%酒精
b.双氧水
c.NaClO 溶液
d.硫磺皂
(2)B装置中饱和食盐水的作用是   ,D装置中NaOH的作用是   。
(3)实验操作过程中可调节   以控制A 装置中产生 Cl2 的气流,C装置需控制反应温度在 0~5℃,实验中可将C 装置放入   中。
(4)II.测定 KMnO4纯度可用标准 Na2S2O3(式量—158)溶液进行滴定,反应离子方程式为:8MnO4-+5S2O32-+14H+→10SO42-+8Mn2++7H2O。
配制250 mL 0.1000 mol/L标准 Na2S2O3溶液,需准确称取Na2S2O3固体的质量为   g。
(5)取某 KMnO4(式量-158) 产品 0.600g,酸化后用 0.1000 mol/L 标准 Na2S2O3溶液进行滴定,滴定至终点消耗 Na2S2O3溶液 20.00 mL,则该 KMnO4 产品的纯度是   (保留三位小数)。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】
A、工业上用氯气与石灰乳反应制取漂白粉,不是用澄清石灰水,故A选项错误;
B、氯气和铁在点燃的条件下能发生反应,但在常温下不反应,因此能在常温下用钢瓶贮存氯气,故B选项错误;
C、“氯碱工业”中的主要原料为氯气和氢氧化钠,因此“氯”是指氯气,“碱”是指烧碱,故C选项正确;
D、新制氯水能杀毒消毒是因为氯气溶于水后生成了次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能破坏细菌的结构,因此能毒杀细菌,故D选项错误。
故答案为:C
【分析】
易错分析:A、工业上用氯气与石灰乳反应制取漂白粉,不是用澄清石灰水,是因为澄清石灰水浓度太小了,导致反应不充分,也会增加反应的时间,不符合实际工业生产。
2.【答案】A
【解析】【解答】A.氯气中氯元素化合价为0价,其最低价为-1,最高价为+7价,所以氯气可以被氧化,作还原剂,故A符合题意;
B.干燥的氯气通入紫色石蕊溶液中,氯气与水生成HClO,HClO能使紫色石蕊褪色,故B不符合题意;
C.氯气溶于水,1体积水在常温下可溶解2体积氯气,故C不符合题意;
D.若通入氢气的量少,纯净的氢气在氯气中点燃安静地燃烧,不一定发生爆炸,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.氯气中Cl元素的化合价处于中间价态,既能升高也能降低,可作还原剂;
B.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸;
C.氯气能溶于水;
D.纯净的氢气在氯气中安静地燃烧。
3.【答案】C
【解析】【解答】A.胶体粒子直径介于1nm至100nm之间,故A错;
B.聚丙烯是一种人工合成的高分子有机化合物,而不是天然高分子化合物,故B错;
C.过氧化氢、过氧乙酸均具有较强的氧化性,所以其溶液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的,故C符合题意;
D.可与HCl发生氧化还原反应生成有毒有害的物质氯气,同时其消毒效果会大大降低,故D错;
故答案为:C。
【分析】易错分析:B聚丙烯是由丙烯加聚反应得到,属于合成高分子材料。
C.这些物质都是利用其强氧化性进行杀菌消毒。
4.【答案】B
【解析】【解答】A、氯水中含有HClO,具有漂白性,能使有色布条褪色,故A不选;
B.氯化钙溶液不具有漂白性,不能使有色布条褪色,故B选;
C.漂白粉溶液含有ClO-,能生成HClO,具有漂白性,能使有色布条褪色,故C不选;
D.次氯酸钠溶液含有ClO-,能生成HClO,具有漂白性,能使有色布条褪色,故D不选;
故答案为:B。
【分析】具有漂白性的物质有HClO、SO2、H2O2、O3等物质或能生成该物质的单质或化合物。本题中要注意含氯化合物的性质,易错点为CD。
5.【答案】C
【解析】【解答】氯气与NaOH反应制备漂白液,含次氯酸钠的溶液为无色,且具有漂白性,“84″消毒液有效成分是次氯酸钠,
故答案为:C。
【分析】次氯酸钠是漂白液的主要成分,次氯酸钙是漂白粉的主要成分;
6.【答案】A
【解析】【解答】N2、H2和氨气都为无色气体,Cl2为黄绿色的气体,
故答案为:A。
【分析】在通常状况下为黄绿色的气体只有氯气,解答此类题目的关键在于掌握常见气体的物理性质。
7.【答案】A
【解析】【解答】A.铁与氯气直接化合不能生成FeCl2,得到的是FeCl3,A符合题意;
B.铜在氯气中燃烧生成CuCl2,B不符合题意;
C.氢气在氯气中燃烧生成HCl,C不符合题意;
D.钠在氯气中燃烧可以生成NaCl,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】依据氯气的性质分析,一般生成高价态氯化物。
8.【答案】C
【解析】【解答】A、Cl2在反应过程中易得到电子,发生还原反应,体现了Cl2的强氧化性,A不符合题意。
B、纯净的H2能在Cl2中安静的燃烧,光照条件下会发生爆炸,B不符合题意。
C、氯气、液氯都是同一种物质Cl2,而氯水是氯气通入水中后形成的溶液,因此氯水属于混合物,C符合题意。
D、实验室用MnO2与浓盐酸在加热条件下反应制取Cl2,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、Cl2易发生得电子的还原反应,具有强氧化性。
B、纯净的H2能在Cl2中安静燃烧。
C、氯水是混合物。
D、实验室用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2。
9.【答案】D
【解析】【解答】A.NO可由N2和O2在放电的条件下反应生成,A不符合题意;
B.CuCl2可由Cu和Cl2在点燃的条件下反应生成,B不符合题意;
C.CO2可由C和O2在点燃的条件下反应生成,C不符合题意;
D.由于Cl2具有强氧化性,与可变价态的金属反应时,生成最高价态的金属氯化物,因此Fe和Cl2在点燃的条件下反应生成FeCl3,不生成FeCl2,D符合题意;
故答案为:D
【分析】根据物质的组成元素,确定形成该化合物的元素的单质能否发生反应,以及反应的产物。
10.【答案】A
【解析】【解答】A.图A可以鉴别纯碱与小苏打,但加热固体的试管口要略微向下倾斜,A符合题意;
B.向包有足量Na2O2的脱脂棉中滴入水可以看到脱脂棉温度燃烧,说明脱脂棉温度达到着火点,与产生的氧气构成燃烧的条件而燃烧,可证明Na2O2与水反应放热,B不合题意;
C.图C可以看到气球鼓起,则证明Cl2能与烧碱溶液反应,导致锥形瓶中压强减小,C不合题意;
D.图D可以看到加热的钠在氯气中剧烈燃烧,发出黄色火焰,产生大量白烟,并用浸有碱液的棉花吸收多余的氯气,故能够探究钠与Cl2反应,D不合题意;
故答案为:A。
【分析】A.小苏打受热易分解,生成能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体,纯碱不行;
B.脱脂棉着火点较低,Na2O2与水反应放出氧气;
C.瓶内压强减小时,气球鼓起;
D.钠在氯气中燃烧,生成氯化钠,氯气有毒被碱液吸收。
11.【答案】C
【解析】【解答】A.氯水显酸性,能与反应生成无色气泡CO2气体,选项A不符合题意;
B.84 消毒液中含有具有强氧化性的次氯酸钠,能起到杀菌消毒的作用,可对图书馆桌椅消毒,选项B不符合题意;
C.氯水具有强氧化性,能够漂白试纸,则无法用pH试纸测定新制氯水的pH=2,选项C符合题意;
D.漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,由于HClO的酸性比碳酸弱,Ca(ClO)2易与空气中的CO2和H2O反应生成次氯酸,次氯酸不稳定,易分解,从而变质,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.氯水中含有大量氢离子,能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳;
B.“84”消毒液的主要成分次氯酸钠具有强氧化性,能杀菌消毒;
C.新制氯水中含有的次氯酸能漂白pH试纸;
D.漂白粉在空气中与CO2和H2O反应而变质。
12.【答案】B
【解析】【解答】A.漂粉精溶液呈碱性,滴入酚酞试液先变红,又因漂粉精溶液具有强氧化性,使红色的酚酞氧化而褪色,故A不符;
B. 滴入AgNO3溶液有白色沉淀,是因为生成了氯化银沉淀,与氧化性无关,故B符合;
C. 滴入浓HCl有黄绿色气体,Cl-+ClO-+2H+=Cl2+H2O,ClO-中氯化合价降低,故C不符;
D. 滴入FeCl2溶液有红褐色沉淀,亚铁被氧化成+3价铁,故D不符;
故答案为:B。
【分析】漂粉精是次氯酸钙和氯化钙的混合物,ClO-具有强氧化性,能漂白有机色素从而褪色,能将亚铁离子氧化为铁离子,在酸性条件下与Cl-发生归中反应。
13.【答案】B
【解析】【解答】久置的漂白粉中含有HClO,HClO分解产生O2。浓盐酸具有挥发性,会挥发出HCl气体。从溶液中制得的气体,一般会带有水蒸气。
综上,用储存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中,可能会含有的杂质气体为HCl、H2O和O2,B符合题意。
故答案为:B
【分析】漂白粉的主要成分为CaCl2、Ca(ClO)2,久置的漂白粉,Ca(ClO)2能与空气中的CO2反应生成HClO,HClO不稳定分解产生该HCl和O2,据此分析。
14.【答案】C
【解析】【解答】A. 氢气在氯气中燃烧时,火焰呈现苍白色,故A不符合题意;
B. 钠元素的焰色呈黄色,则钠在氯气中燃烧火焰呈黄色,故B不符合题意;
C. 铁丝在氯气中燃烧时生成氯化铁,产生棕褐色的烟,故C符合题意;
D. 氯气溶于水所得的水溶液呈浅黄绿色,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、根据氢气在氯气中安静的燃烧,产生苍白色火焰解答;
B、根据钠元素的颜色反应为黄色,与氯气燃烧时火焰为黄色解答;
C、根据FeCl3为固体小颗粒,不是小液滴,铁丝在氯气中燃烧产生棕褐色的烟解答;
D、根据氯水中含有Cl2分子,为浅黄绿色解答;
15.【答案】D
【解析】【解答】A. b、c、f中依次盛装饱和食盐水、浓硫酸、浓硫酸,作用为除去氯气中的氯化氢气体和防止水蒸气进入e,选项A不符合题意;
B. g中未反应的氯气被氢氧化钠溶液吸收,发生的反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,选项B不符合题意;
C. e装置的收集器必须保持干燥,否则无水AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾,选项C不符合题意;
D. 实验时,必须先点燃a处酒精灯,氯气通入一段时间后点燃d处酒精灯,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】Dz中先点燃a处酒精灯,产生氯气排出装置内的空气,否则在d处铝会和装置内的空气反应。
16.【答案】D
【解析】【解答】A.漂白粉中的次氯酸钙能和盐酸反应生成 ,危害人类生命安全,故A不符合题意;
B.漂白粉的有效成分为次氯酸钙,主要成分为次氯酸钙和氯化钙,故B不符合题意;
C.因石灰水的浓度较低,工业将氯气通入石灰乳制取漂白粉,故C不符合题意;
D.暴露在空气中的漂白粉会和空气中的水和二氧化碳反应生成碳酸钙,滴入盐酸,盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2,洁厕灵主要成分为浓盐酸,二者混用会生成Cl2;
B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2;
C.工业制备漂白粉用石灰乳;
D.长期暴露在空气中的漂白粉易变质生成碳酸钙。
17.【答案】(1)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;CaCl2、Ca(ClO)2;Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
(2)ClO—+Cl—+2H+=Cl2↑+H2O
(3)NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl
【解析】【解答】(1)工业上利用石灰乳和氯气反应制备漂白粉,则制漂白粉的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。根据方程式可知漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2。漂白粉必须密封保存,是由于漂白粉中的有效成分次氯酸钙能与空气中的二氧化碳和水蒸气发生反应生成次氯酸,该反应的化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO。(2)在酸性溶液中次氯酸根离子能氧化氯离子生成氯气,因此若将二者混合使用则会使人发生中毒现象,二者反应的离子方程式为ClO—+Cl—+2H+=Cl2↑+H2O。(3)氨气、水、二氧化碳和氯化钠反应得到了碳酸氢钠和铵盐,根据原子守恒可知反应的化学方程式为NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl。
【分析】(1)工业上利用石灰乳和氯气反应制备漂白粉;根据漂白粉的制备原理判断其成分;根据次氯酸钙容易吸收水蒸气和二氧化碳分析解答;(2)在酸性溶液中次氯酸根离子能氧化氯离子生成氯气,据此解答;(3)根据反应物和生成物利用原子守恒书写方程式。
18.【答案】(1)潮湿有色布条褪色而干燥有色布条不褪色
(2)氢氧化钠(NaOH);2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O;Ca(ClO)2;C
(3)D
【解析】【解答】(1)氯气无漂白性,干燥的有色布条无明显现象,氯气与水反应Cl2+H2O= HCl+HClO,生成的次氯酸具有漂白性,所以可观察到潮湿有色布条的广口瓶的现象是有色布条褪色;
(2)为了防止氯气尾气污染空气,可用NaOH溶液吸收,该反应的化学方程式为Cl2+2NaOH= NaCl+NaClO +H2O;漂白粉的主要成分为氯化钙和次氯酸钙,Ca(ClO)2为有效成分,Ca(ClO)2可与空气中二氧化碳反应生成次氯酸和碳酸钙,次氯酸不稳定,分解生成盐酸和氧气,在长期露置于空气中已完全失效的漂白粉,加稀盐酸后产生的气体是二氧化碳,
故答案为:C;
(3)A.NaOH 具有强腐蚀性;B.NaCl不能溶解氯气; C. KBr与氯气反应生成溴单质,溴单质有毒 ; D. Na2CO3溶液呈碱性,能吸收氯气,最适宜采用的该物质是碳酸钠,故D正确。
【分析】(1)干燥的氯气不具备漂白性、湿润的氯气产生次氯酸具有漂白性
(2)酸性可以用碱性物质进行吸收除杂,常见的是氢氧化钠溶液,氯气和石灰乳反应制取漂白粉,主要成分是次氯酸钙和氯化钙,有效成分是次氯酸钙,长期法国在空气中发生变质,变为碳酸钙
(3)氯气可以用碱性物质进行吸收,碱性不能太强,故选择碳酸钠溶液
19.【答案】(1)NaClO
(2)否;次氯酸钠与盐酸会发生化学反应,生成氯化钠、水和有毒气体氯气
(3)ClO2;2:1
【解析】【解答】(1)“84消毒液”的有效成分为NaClO;故答案为:NaClO;
(2)“84消毒液”与适量硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒组成员欲用盐酸代替硫酸,不可行,原因是:次氯酸钠与盐酸会发生化学反应,生成氯化钠、水和有毒气体氯气,反应的化学方程式为NaClO+2HCl═NaCl+H2O+Cl2↑;故答案为:否;次氯酸钠与盐酸会发生化学反应,生成氯化钠、水和有毒气体氯气;
(3)ClO2和Cl2用于消毒时,都被还原为Cl-,则有关系式ClO2~5e-,Cl2~2e-,5Cl2~2ClO2~10e-,Cl2与ClO2的质量比为:(5×71):(2×67.5)=353:135=2.6:1,等质量的Cl2和ClO2消毒效率高的是ClO2;根据题意知,酸性条件下,NaClO3和Na2SO3发生氧化还原生成ClO2和Na2SO4,同时生成水,该反应中Cl元素化合价由+5价变为+4价、S元素化合价由+4价变为+6价,其转移电子数为2,根据转移电子相等配平方程式为H2SO4+2NaClO3+Na2SO3=2Na2SO4+2ClO2+H2O,所以该反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为2:1。故答案为:ClO2;2:1。
【分析】(1)“84消毒液”的有效成分为NaClO;
(2)次氯酸钠与盐酸会发生化学反应,生成氯化钠、水和有毒气体氯气,反应的化学方程式为NaClO+2HCl═NaCl+H2O+Cl2↑。
(3)ClO2和Cl2用于消毒时,都被还原为Cl-,根据电子得失守恒可计算出ClO2的消毒效率与Cl2的消毒效率的关系;根据题意知,酸性条件下,NaClO3和Na2SO3发生氧化还原生成ClO2和Na2SO4,同时生成水,该反应中Cl元素化合价由+5价变为+4价、S元素化合价由+4价变为+6价,根据转移电子相等配平方程式,从而确定NaClO3和Na2SO3的物质的量之比。
20.【答案】(1)紫色石蕊试液先变红后褪色
(2);;作氧化剂;1
(3);112
【解析】【解答】(1)氯气溶于水发生反应Cl2+H2O=HCl+HClO,显酸性也有漂白性,故通入紫色石蕊试液中,先变红后褪色;
(2)中氯的化合价为+4价。氯气通入填有固体亚氯酸钠()的柱内的方法制得,发生反应的化学方程式为,此反应种氯气生成了氯化钠,为氧化剂;亚氯酸钠()的化合价降低生成,故每生成转移的电子数为1;
(3)工业上氯气通入石灰乳中制取漂白粉,化学方程式为。漂白粉(有效成分含量为)中次氯酸钙的质量为357.5g,则需要氯气的体积为×2×22.4L/mol=112L。
【分析】(1)依据氯水的成分,氯水有酸性也有漂白性;
(2)根据反应物和产物,利用氧化还原反应的规律书写;
(3)依据氯气的性质书写;根据反应方程式计算。
21.【答案】(1)bc
(2)除HCl;尾气处理,除Cl2
(3)分液漏斗中盐酸滴速;冰水浴
(4)3.950
(5)0.843
【解析】【解答】本题主要考查制备NaClO溶液的探究实验。I.(1)KMnO4利用其强氧化性杀菌消毒,消毒原理与84消毒液、双氧水一样,
故答案为:bc。(2)氯气难溶于饱和食盐水,而氯化氢溶于饱和食盐水,可用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢杂质,B装置中饱和食盐水的作用是除去氯化氢,Cl2 +2NaOH=NaCl+NaClO+H2O D装置中NaOH的作用是除去有毒气体氯气的余气。(3)实验操作过程中可调节分液漏斗中盐酸滴速以控制A装置中产生Cl2的气流,C装置需控制反应温度在0~5℃,实验中可将C装置放入冰水浴中。II.(4)需准确称取Na2S2O3固体的质量为0.1000mol/L×250mL×158g/mol=3.950g。(5)8KMnO4~5Na2S2O3,该KMnO4 产品的纯度是0.1000mol/L×20.00mL×8/5×158g/mol/0.600g=0.843.
【分析】(1) KMnO4 溶液具有强氧化性,可用于杀菌消毒。
(2)盐酸具有挥发性,生成的氯气中含有氯化氢气体,可用饱和食盐水来除去。氯气的尾气处理用氢氧化钠吸收,且导气管可以直接伸入液面,不会造成倒吸。
(3)用分液漏斗往装置中添加液体的优点是可以控制反应速率。
(4)
Na2S2O3中S的化合价为+2价。

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