题目内容
【题目】氯元素是中学化学中常见的重要非金属元素之一,氯元素的单质及其化合物在生产与生活中有着重要的用途,依据所学知识完成下列问题:
Ⅰ.实验室制备氯气的化学方程式是_____________________;多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收,其离子方程式为_________________
Ⅱ.常温下,二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,具有强氧化性,已被联合国世界卫生组织(WHO)列为高效安全消毒剂。常温下,它可用氯酸钠固体与浓盐酸反应制备得到,还有 NaCl与C12生成。
(1)写出并配平该反应的化学方程式____________________。
(2)如果反应中生成标准状况下11.2L 氯气,则被氧化的 HCl的物质的量为_______,转移电子数为_________。
(3)二氧化氯可迅速氧化硫化物(其中还原产物中氯元素为负一价),以除去水中硫化物产生的臭味。取适量ClO2,通入到含有H2S(二元弱酸)的水中,再向共中加入少量氯化钡溶液,发现有白色沉淀生成。写出ClO2与H2S水溶液反应的离子方程式____________。
【答案】MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 2NaClO3 + 4HCl(浓)= 2ClO2↑ + Cl2↑ + 2H2O + 2NaCl 1mol 6.02×1023或NA 5H2S + 8ClO2 + 4H2O = 5SO42- + 8Cl- + 18H+
【解析】
Ⅰ.(1)实验室利用二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气;
Ⅱ.(1)氯酸钠具有强氧化性,浓盐酸具有还原性,氯酸钠固体与浓盐酸发生氧化还原反应生成二氧化氯、氯气、氯化钠和水;
(2)由方程式可得被氧化氯化氢、氯气和转移电子数目关系如下:2 HCl~Cl2↑~2e-,依据关系式计算即可;
(3)由题意可知,ClO2与H2S水溶液发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸。
Ⅰ.(1)实验室制取氯气的方程式为:MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O;氢氧化钠溶液吸收氯气生成次氯酸钠、氯化钠和水,离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;故答案为:MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
Ⅱ. (1)氯酸钠具有强氧化性,浓盐酸具有还原性,氯酸钠固体与浓盐酸发生氧化还原反应生成二氧化氯、氯气、氯化钠和水,反应的化学方程式为2NaClO3 +4HCl(浓)=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl,故答案为:2NaClO3 +4HCl(浓)=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl;
(2)由方程式可得被氧化氯化氢、氯气和转移电子数目关系如下:2 HCl~Cl2↑~2e-,标准状况下,11.2L氯气的物质的量为0.5mol,则被氧化的氯化氢和转移电子的物质的量均为0.5mol×2=1mol,转移的电子数目为6.02×1023或NA,故答案为:1mol;6.02×1023或NA;
(3)由题意可知,ClO2与H2S水溶液发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平,反应的离子方程式为H2S+8ClO2 +4H2O=5SO42-+8Cl-+18H+,故答案为:H2S+8ClO2 +4H2O=5SO42-+8Cl-+18H+。
【题目】某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。已知:
物质 | BaSO4 | BaCO3 | AgI | AgCl | |
溶解度/g(20℃) | 2.4×10-4 | 1.4×10-3 | 3.0×10-7 | 1.5×10-4 |
(1)探究BaCO3和BaSO4之间的转化
实验操作:![]()
试剂A | 试剂B | 试剂C | 加入盐酸后的现象 | |
实验Ⅰ | BaCl2 | Na2CO3 | Na2SO4 | …… |
实验Ⅱ | Na2SO4 | Na2CO3 | 有少量气泡产生,沉淀部分溶解 |
① 实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4,依据的现象是加入盐酸后,______。
② 实验Ⅱ中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是______。
③ 实验Ⅱ说明沉淀发生了部分转化,结合BaSO4的沉淀溶解平衡解释原因:______。
(2)探究AgCl和AgI之间的转化
实验Ⅲ:![]()
实验Ⅳ:在试管中进行溶液间反应时,同学们无法观察到AgI转化为AgCl,于是又设计了如下实验(电压表读数:a>c>b>0)。
装置 | 步骤 | 电压表读数 | |
| ⅰ.如图连接装置并加入试剂,闭合K | a | |
ⅱ.向B中滴入AgNO3(aq),至沉淀完全 | b | ||
ⅲ.再向B中投入一定量NaCl (s) | c | ||
ⅳ.重复ⅰ,再向B中加入与ⅲ等量NaCl(s) | a |
注:其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关。
① 实验Ⅲ证明了AgCl转化为AgI,甲溶液可以是______(填序号)。
a. AgNO3溶液 b. NaCl溶液 c. KI溶液
② 实验Ⅳ的步骤ⅰ中,B中石墨上的电极反应式是______。
③ 结合信息,解释实验Ⅳ中b<a的原因:______。
④ 实验Ⅳ的现象能说明AgI转化为AgCl,理由是______。
(3)综合实验Ⅰ~Ⅳ,可得出结论: ______。