题目内容

(1)Cl2是一种有毒气体,如果泄漏会造成严重的环境污染.化工厂可用浓氨水来检验Cl2是否泄漏,有关反应的化学方程式为3Cl2(气)+8NH3(气)=6NH4Cl(固)+N2(气).若反应中消耗Cl2 1.5mol,则被氧化的NH3在标准状况下的体积为
 
L.
(2)ClO2是一种消毒杀菌效率高、污染小的水处理剂,它在食品保鲜方面也有广泛应用.
①实验室制备ClO2的方法之一为:2KClO3+H2C2O4+H2SO4
  △  
.
 
2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O(H2C2O4俗称草酸,其中H为+1价、O为-2价),则下列说法正确的是
 

A.KClO3在反应中得到电子B.ClO2是氧化产物
C.H2C2O4在反应中被氧化D.1molKClO3参加反应有2mol电子转移
②KClO3和浓盐酸在一定温度下反应也会生成绿黄色的二氧化氯.其变化可表示为:2KClO3+4HCl=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O已知每产生0.1molCl2,则发生转移的电子的物质的量为0.2mol.ClO2具有很强的氧化性,因此常被用作消毒剂,其消毒后的还原产物是氯离子,则其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的
 
倍.
分析:(1)由反应可知,Cl元素的化合价降低,N元素的化合价升高,则3molCl2氧化2molNH3,消耗1.5molCl2氧化1molNH3;
(2)①2KClO3+H2C2O4+H2SO4
  △  
.
 
2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O中,Cl元素的化合价由+5价降低为+4价,C元素的化合价由+3价升高为+4价;
②作消毒剂,其消毒后的还原产物是氯离子,利用化合价的变化计算消毒效率.
解答:解:(1)由反应可知,Cl元素的化合价降低,N元素的化合价升高,则3molCl2氧化2molNH3,消耗1.5molCl2氧化1molNH3,则被氧化的NH3在标准状况下的体积为1mol×22.4L/mol=22.4L,故答案为:22.4;
(2)①2KClO3+H2C2O4+H2SO4
  △  
.
 
2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O中,Cl元素的化合价由+5价降低为+4价,C元素的化合价由+3价升高为+4价,
A.KClO3在反应中Cl元素的化合价降低,得到电子,故A正确;
B.ClO2是还原产物,故B错误
C.H2C2O4在反应中,C元素的化合价升高,则被氧化,故C正确;
D.1molKClO3参加反应,Cl元素的化合价由+5价降低为+4价,有1mol电子转移,故D错误;
故答案为:AC;
②作消毒剂,其消毒后的还原产物是氯离子,则消毒效率为
m
67.5
×5
m
71
×2×1
=2.63,故答案为:2.63.
点评:本题以氯及其化合物考查氧化还原反应,侧重氧化还原反应的考查,明确反应中元素的化合价变化是解答的关键,注重知识的迁移应用,题目难度不大.
练习册系列答案
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X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素,其相关信息如下表:
元素 相关信息
X X的基态原子核外3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等
Y 常温常压下,Y单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积
Z Z和Y同周期,Z的电负性大于Y
W W的一种核素的质量数为63,中子数为34
(1)XY2是一种常用的溶剂,XY2的分子中存在
2
2
个σ键.YZ2分子中中心原子的价层电子对数为
4
4
.
(2)在H-Y、H-Z两种共价键中,键的极性较强的是
H-Z
H-Z
,键长较长的是
H-Y
H-Y
.
(3)W的基态原子核外电子排布式是
ls22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
ls22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
,向含有W2+的溶液中逐滴加入过量的氨水,现象为
先形成蓝色沉淀,后溶解,溶液呈深蓝色
先形成蓝色沉淀,后溶解,溶液呈深蓝色
,相应的离子方程式为
Cu2++2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+,
Cu2++2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+,
、
Cu(OH)2+4NH3=〔Cu(NH3)4〕2++2OH-
Cu(OH)2+4NH3=〔Cu(NH3)4〕2++2OH-
.
(4)相同条件下XO2与YO2分子在水中溶解度较大是
SO2
SO2
,理由是
CO2是非极性分子,SO2和H2O皆为极性分子,由“相似相溶”原理,SO2在H2O中有较大溶解度
CO2是非极性分子,SO2和H2O皆为极性分子,由“相似相溶”原理,SO2在H2O中有较大溶解度
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(5)请设计一个实验方案,比较Y、Z单质氧化性的强弱:
在Na2S溶液中滴加Cl2水,若溶液出现浑浊,说明Cl2的氧化性比S强
在Na2S溶液中滴加Cl2水,若溶液出现浑浊,说明Cl2的氧化性比S强
.
Cl2是一种常用的自来水消毒剂,高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强,无二次污染,工业上是先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,使高铁酸钾析出.
Ⅰ:如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略).
(1)写出A中发生的离子反应方程式:
MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O
.
(2)装置B中饱和食盐水的作用是
除去Cl2中的HCl
除去Cl2中的HCl
;同时装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象
锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升
锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升
.
(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入
d
d
.
a b c d
Ⅰ 干燥的有色布条 干燥的有色布条 湿润的有色布条 湿润的有色布条
Ⅱ 碱石灰 硅胶 浓硫酸 无水氯化钙
Ⅲ 湿润的有色布条 湿润的有色布条 干燥的有色布条 干燥的有色布条
II:(1)干法制备高铁酸钾的主要反应为:2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
①该反应中的氧化剂是
Na2O2
Na2O2
,还原剂是
Na2O2和FeSO4
Na2O2和FeSO4
,每生成1mol Na2FeO4转移
5NA
5NA
个电子.
②简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用
高铁酸钾具有强氧化性,能杀菌消毒;消毒过程中自身被还原为Fe3+,Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降
高铁酸钾具有强氧化性,能杀菌消毒;消毒过程中自身被还原为Fe3+,Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降
,
(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种数粒:Fe(OH)3、ClO-、OH-、FeO42-、Cl-、H2O.写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式:
2Fe(OH)3+3C1O-+4OH-═2FeO42-+3C1-+5H2O
2Fe(OH)3+3C1O-+4OH-═2FeO42-+3C1-+5H2O
.

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