题目内容

【题目】某化学兴趣小组用下图装置制取并探究氯气的性质。

A装置中发生反应的化学方程式: KMnO4+ HCl(浓) == KCl+ MnCl2 + Cl2↑+ H2O,____________

(1)制取氯气反应中MnCl2是__________ 产物(填“氧化”或“还原”)。

(2)实验进行一段时间后,可观察到______(填“B”或“C”)装置中有色布条褪色,其褪色原因是______________________________________。

(3)当氯气进入D装置后,可观察到溶液颜色变为_____________,写出相关反应的化学方程式___________________________________。

(4)写出E装置中反应的离子方程式___________________________。

(5)用31.6 g KMnO4固体与足量的浓盐酸反应,最多可生成标准状况下_________L氯气。被氧化的HCl的物质的量是___________。

(6)若氯气泄漏,某同学用湿毛巾捂住鼻子防止中毒,有以下四种溶液可浸湿毛巾,它们分别是:①NaOH溶液②NaHCO3溶液③KBr溶液④NaCl溶液,正确选择是______(填序号)。

【答案】2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 还原 C 氯气与水反应生成漂白性物质(HClO) 蓝色 Cl2+2KI=I2+2KCl Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 11.2 1mol ②

【解析】

根据反应中Mn和Cl元素的化合价变化情况结合守恒法配平反应的方程式。

(1)根据化学反应前后Mn元素价态分析判断;

(2)依据Cl2本身不具有漂白性,但是Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白性来分析;

(3)氯气具有强氧化性,能够氧化碘离子生成单质碘,碘遇到淀粉变蓝;

(4)氯气有毒不能直接排放到空气中;

(5)根据n=m÷M结合反应的方程式计算;

(6)用湿毛巾捂住鼻子防止中毒,应选弱碱性物质吸收氯气。

反应中Mn元素化合价从+7价降低到+2价,得到5个电子,氯元素化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,则根据电子得失守恒以及原子守恒可知反应的方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;

(1)由方程式2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O得反应前后Mn元素价态降低,因此KMnO4是氧化剂,所以MnCl2是还原产物;

(2)因为干燥的Cl2本身不具有漂白性,不能将有色物质褪色,故B中干燥布条不变色,C中湿润的布条有水,氯气与水反应生成的HClO具有漂白性能将有色物质褪色,故C中褪色;

(3)氯气具有强氧化性,能够氧化碘离子生成单质碘,化学方程式为Cl2+2KI=I2+2KCl,碘遇到淀粉变蓝,所以会看到溶液变蓝;

(4)氯气是有毒气体,不能直接排放到空气中,因此用碱液吸收,所以E装置中反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;

(5)n(KMnO4)=31.6g÷158g/mol=0.2mol,根据方程式2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O可知生成氯气是0.5mol,在标况下的体积是0.5mol×22.4L/mol=11.2L;根据氯原子守恒可知被氧化的氯化氢是0.5mol×2=1mol;

(6)用湿毛巾捂住鼻子防止中毒,应选弱碱性物质吸收氯气,只有②符合,而①碱性太强,③反应生成有毒物质溴,④抑制氯气溶解,故答案为②。

练习册系列答案
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Ⅰ.利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染。

(1)请写出NH3的电子式________________。

(2)已知:①H2O(l)=H2O(g) △H1=+44.0kJ·mol-1

②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2=+229.3 kJ·mol-1

③4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g)△H3=-906.5kJ·mol-1

则反应④4NH3(g)+6NO(g)= 5N2(g)+6H2O(l)的△H=_______;该反应的平衡常数K的表达式为__________;增加压强,该反应中NO的转化率将____________ (填“提高”、“不变”或“降低”)。

(3)一定温度下,在容积固定的密闭容器中,发生反应④,下列能判断该反应达到平衡的是____________ (填标号)

A.c(NH3)=c(N2) B.容器中压强不变

C.容器中混合气体的密度不变 D.1molN-H键断裂的同时,生成1molO-H键

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