题目内容

8．实验室常用以下方法制取氯气：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl2+Cl2↑+2H2O，
（1）用双线桥标出电子转移方向和数目．
（2）在标准状况下生成的Cl2为11.2L时，参加反应的HCl的物质的量为2mol，被氧化HCl的质量为36.5g．
（3）为保证实验安全，常用NaOH溶液吸收多余的氯气．
①写出反应的离子方程式Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
②当氯气以每分钟1.12L（标准状况）的流速匀速通入时，若实验需耗时4分钟，小烧杯中盛2mol•L-1的NaOH溶液的体积至少应为多少？（写出计算过程）

分析 （1）MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl2+Cl2↑+2H2O反应中锰元素化合价变化：+4→+2，氯化氢中部分氯元素化合价变化：-1→0，消耗1mol二氧化锰，转移4mol电子，据此解答；
（2）根据标况下气体的摩尔体积，可计算出Cl2的物质的量，再结合化合价的变化，可求算被氧化的HCl的物质的量，根据摩尔质量计算对应HCl的质量；
（3）①氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；
②根据氯气和氢氧化钠反应的方程式可以求得所需氢氧化钠的体积．

解答 解：（1）MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl2+Cl2↑+2H2O反应中锰元素化合价变化：+4→+2，氯化氢中部分氯元素化合价变化：-1→0，消耗1mol二氧化锰，转移4mol电子，用双线桥表示为：，故答案为：；
（2）标况下11.2LCl2的物质的量为$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，此反应中HCl和Cl2的化学计量数之比为4：1，则参加反应的HCl的物质的量为0.5mol×4=2mol，反应中被氧化的HCl为参加反应HCl的物质的量的$\frac{1}{2}$，则被氧化HCl的物质的量为2mol×$\frac{1}{2}$=1mol，质量为1mol×36.5g/mol=36.5g；
故答案为：2mol；36.5g．
（3）①氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
②4分钟时n（Cl2）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$×4=0.2mol，根据反应方程式Cl2+2HaOH=NaCl+NaClO+H2O可知，
需要n（NaOH）=0.4mol，
所以V（NaOH）=$\frac{0.4mol}{2mol/L}$=0.2L=200mL，
答：NaOH溶液的体积至少应为200mL．

点评 本题通过氯气的实验室制备考查了氧化还原反应，侧重考查氧化还原反应双线桥表示方法、有关方程式计算，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
2．在2L恒容密闭容器中充入2mol X和1mol Y发生反应：2X（g）+Y（g）?3Z（g），反应过程持续升高温度，测得X的体积分数与温度的关系如图所示．下列推断正确的是（　　）
A．Q点时，Y的转化率最大
B．升高温度，平衡常数增大
C．W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率
D．平衡时充入Z，达到新平衡时Z的体积分数增大
19．现有A、B、C、D化合物形成的四种溶液，它们所含有阳离子和阴离子如表：
阳离子Ba2+、Ag+、Na+、Mg2+
阴离子NO3-、CO32-、OH-、HCO3-
已知：
①A、B两种溶液都与盐酸反应，都有气泡产生，相同物质的量的A、B两种物质，A含有的阴离子数大于B．
②C溶液呈强碱性．
请回答下列问题：
（1）请写出A、B、C、D四种物质的化学式：AMg（HCO3）2BNa2CO3CBa（OH）2DAgNO3
（2）请写出下列反应的离子方程式：
①A和足量的氢氧化钠溶液的反应：Mg2++2HCO3-+4OH-=Mg（OH）2↓+2CO32-+2H2O
②B和足量醋酸溶液的反应：CO32-+2CH3COOH=CO2↑+2CH3COO-+H2O
③C和少量的硫酸溶液反的应：Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O
④C和少量碳酸氢钠溶液的反应：HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O
⑤D和盐酸的反应：Ag++Cl-=AgCl↓．
16．可逆反应aA（s）+bB（g）?cC（g）+dD（g），当其他条件不变时，某物质在混合物中的含量与温度（T）、压强（p）的关系如图所示，据图分析，以下正确的是（　　）
A．P1＞P2，a+b=c+dB．Pl＜P2，b=c+d
C．T1＞T2，正反应放热D．Tl＜T2，正反应吸热
3．在含有1mol HNO3和4mol H2SO4的混合稀溶液中，加入1.5mol铜粉，充分反应后，生成气体（假设全部为NO）在标准状况下的体积约为（　　）
A．5.6 LB．22.4 LC．4.48 LD．无法计算
13．如图是部分短周期元素原子（用字母表示）最外层电子数与原子序数的关系．
请回答下列问题：
（1）X、R、W的气态氢化物水溶液酸性大小顺序为HCl＞H2S＞H2O．（用化学式表示）
（2）X、Z的单质按物质的量比1：2反应生成的化合物中化学键类型有离子键、非极性键；
计算2mol该化合物与标准状况下33.6LCO2和1.0mol水蒸气混合物充分反应后转移电子数是2NA或1.204×1024．
（3）Q单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应，离子方程式为Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑．
（4）已知：
反应ⅠCaSO4（s）+CO（g）?CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△H1=+218.4kJ•mol-1
反应ⅡCaSO4（s）+4CO（g）?CaS（s）+4CO2（g）△H2=-175.6kJ•mol-1
假设某温度下，反应Ⅰ的速率（v1）大于反应Ⅱ的速率（v2），则如图反应过程能量变化示意图正确的是D．
20．区分胶体和溶液常用的方法叫做丁达尔效应．
17．研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义．
（1）在一定体积的密闭容器中，进行化学反应：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）
其化学平衡常数K和温度t的关系如表：
t/℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
①该反应正向反应是吸热反应．（填“放热”或“吸热”）
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是BC．
A．容器压强不变                       B．混合气体中c（CO2）不变
C．υ正（H2）=υ逆（H2O）                D．c（CO2）=c（CO）
③当其他条件不变时，若缩小容器的体积，该反应平衡不移动．（选填“正向”、“逆向”或“不”）
（2）工业上合成甲醇可在密闭容器中采用如下反应进行：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ•mol-1
①该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c（CH{\;}_{3}OH）c（H{\;}_{2}O）}{c（CO{\;}_{2}）c{\;}^{3}（H{\;}_{2}）}$．
②某实验将1molCO2和3molH2充入一定体积的密闭容器中，在两种不同条件下发生反应（只有一种条件不同）．测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示：

曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ＞KⅡ（选填“＞”、“=”或“＜”）．
③一定温度下，在容积2L且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡．
容器甲乙
反应物投入量1molCO2、3molH2a molCO2、b molH2、
c molCH3OH（g）、c molH2O（g）
经测定甲容器经过5min达到平衡，平衡时CO2的转化率为50%，甲容器中该反应在5min内的平均速率υ（H2）=0.15mol•L-1•min-1．
要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为0.5＜n（c）＜1．
18．在强酸性溶液中可以大量共存的是（　　）
A．Na+、Ba2+、Cl-、SO42-B．Mg2+、H+、OH-、NO3-
C．Mg2+、HSO3-、Na+、Cl-D．NH4+、NO3-、K+、SO42-

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网