题目内容
【题目】卤族元素包括氯、溴、碘等元素,其中溴和碘在陆地上含量极少,主要存在于海水中。
(1)氯气有毒,一旦泄露会造成对空气的严重污染。工业上常用浓氨水检验氯气管是否漏气。(已知Cl2可将NH3氧化成N2)写出有关的化学方程式_________________________________。
(2)亚氯酸钠(NaClO2)是一种漂白剂。 已知NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液,分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量相同,从电子守恒的角度解释其原因是_________________________________________。
(3)从海水中提取溴,一般要经过浓缩、氧化和提取三个步骤。氧化时常用氯气做氧化剂,写出有关的离子方程式___________________________________________________________。海带提碘时,由于碘的量较少,在灼烧、溶解之后得到的溶液用硝酸银溶液很难检验。设计一个检验溶液中是否含有碘离子的方法_________________________________________。
(4)盐酸和醋酿都是一元酸,某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,平衡pH随溶液体积变化的曲线如下图所示。据图判断盐酸稀释时的pH变化曲线为___________ (填“I”或“II”),溶液的导电性b ___________ c(填“>”、“<”或“=”)。水电离的c(H+)a点比b点大还是小?从电离平衡移动原理解释原因________________________
【答案】3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl或3Cl2+2NH3=N2+6HCl,HCl+NH3=NH4Cl 根据氧化还原反应过程中电子转移守恒,反应整个过程中最终氯元素最终为-1价,所以FeSO4所失去电子数目相等,所以FeSO4消耗的量也相同 2Br-+Cl2═Br2+2Cl- 取样,加入适量氯水(或过氧化氢),振荡,滴加几滴淀粉溶液,若溶液变蓝色证明有碘离子,若不变蓝证明没有碘离子 I > 小,H2OH++OH-,溶液是酸溶液,a点pH小,即酸的H+浓度大,使水的电离平衡左移,抑制水的电离程度大,所以水电离出的H+浓度小
【解析】
(1)由题给信息,Cl2可将NH3氧化成N2可知,Cl2被NH3还原生成HCl,HCl又与NH3反应生成NH4Cl小颗粒;
(2)NaClO2变质前后分别与Fe2+反应时,最终均得到等量NaCl,Cl元素均由+3价变为-1价,根据电子守恒,两个过程中得到的电子的物质的量相同;
(3)海水中溴离子含量较低,应先浓缩富集,将溴离子转化为溴需要加入氧化剂,再利用溴的挥发性,鼓入热空气或热水蒸气将溴分离出来;
(4)根据盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,相同温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液,醋酸浓度大,溶液稀释时,醋酸进一步电离,其溶液中离子浓度大于盐酸的离子浓度,故II应为醋酸稀释时的pH值变化曲线,利用c点、b点溶液中的离子浓度来分析导电性;酸电离出H+抑制水的电离,增大溶液中H+浓度,水的电离平衡左移。
(1)由题给信息,Cl2可将NH3氧化成N2可知,Cl2被NH3还原生成HCl,HCl又与NH3反应生成NH4Cl小颗粒,而产生白烟,反应的化学方程式为3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl或3Cl2+2NH3=N2+6HCl,HCl+NH3=NH4Cl,故答案为:3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl或3Cl2+2NH3=N2+6HCl,HCl+NH3=NH4Cl;
(2)NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl,Cl元素从+3价变为+5价和-1价,反应为3NaClO2=2NaClO3+NaCl,NaClO2试样与足量FeSO4溶液反应3ClO2-+12Fe2++6H2O=4Fe(OH)3↓+3Cl-+8Fe3+,最终得到Cl元素由+3价变为-1价,所以NaClO2变质前后分别与Fe2+反应时,最终均得到等量NaCl,Cl元素均由+3价变为-1价,根据电子守恒,两个过程中得到的电子的物质的量相同,故答案为:根据氧化还原反应过程中电子转移守恒,反应整个过程中最终氯元素最终为-1价,所以FeSO4所失去电子数目相等,所以FeSO4消耗的量也相同;
(3)海水中溴离子含量较低,应先浓缩富集,将溴离子转化为溴需要加入氧化剂,通常选择氯气,氧化溴离子得到单质溴:2Br-+Cl2═Br2+2Cl-,再利用溴的挥发性,鼓入热空气或热水蒸气将溴分离出来。
海带提碘时,由于碘的量较少,在灼烧、溶解之后得到的溶液用硝酸银溶液很难检验。检验溶液中是否含有碘离子的方法是:取样,加入适量氯水(或过氧化氢),振荡,滴加几滴淀粉溶液,若溶液变蓝色证明有碘离子,若不变蓝证明没有碘离子。故答案为:2Br-+Cl2═Br2+2Cl-。取样,加入适量氯水(或过氧化氢),振荡,滴加几滴淀粉溶液,若溶液变蓝色证明有碘离子,若不变蓝证明没有碘离子;
(4)盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,相同温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液,醋酸浓度大,溶液稀释时,醋酸进一步电离,其溶液中离子浓度大于盐酸的离子浓度,所以Ⅱ为醋酸稀释时pH值变化曲线,曲线I为盐酸稀释时pH值变化曲线;溶液导电性取决于离子浓度,b点溶液中H+浓度比c点大,导电性强;酸电离出H+抑制水的电离,水的电离平衡左移,a点溶液中H+比b点大,对水的电离程度抑制程度大,故答案为:I;>;小,H2OH++OH-,溶液是酸溶液,a点pH小,即酸的H+浓度大,使水的电离平衡左移,抑制水的电离程度大,所以水电离出的H+浓度小。