题目内容
【题目】氯气在生产生活中有广泛的用途,制取氯气的途径有多种。完成下列填空:
(1)工业上用电解饱和食盐水制取氯气,氯气在电解池的______极产生;氯气与氢氧化钠反应得到消毒剂次氯酸钠,发生反应的化学方程式为________;向次氯酸钠溶液中加入少量稀盐酸,可以增强消毒效果,这是因为生成了_____(填物质名称)。
(2)实验室制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O,该反应中,氯气是______(填“氧化”或“还原”)产物;若反应过程中转移了2 mol电子,则在标准状况下可以得到_______L氯气。
(3)实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气,请用平衡移动原理解释用饱和食盐水而不用水的原因。___________
(4)有机化工中会利用反应4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g)+Q(Q>0)来产生氯气。向5 L的密闭容器中加入0.5 mol HCl与0.2 mol O2,在一定条件下发生反应,Cl2的物质的量与时间t的关系如图中OA段所示。0~8 min时Cl2的平均反应速率为_________________。t0时刻改变某一条件,Cl2的物质的量变化曲线如图中AB段所示,则t0时改变的条件一定是__________。
a.降低温度 b.增大压强 c.加入HCl
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【答案】 阳 2NaOH+Cl2 =NaCl+NaClO+H2O 次氯酸 氧化 22.4 氯气溶于水生成盐酸和次氯酸的反应是可逆反应(Cl2+H2O
HCl+HClO),饱和食盐水中有大量的氯离子,会使上述平衡向左移动,抑制了氯气与水的反应,从而减少了氯气在水中溶解的量 0.005mol/(L·min) c
【解析】(1)电解池中阳极氯离子失电子产生氯气,故氯气在电解池的阳极产生;氯气与氢氧化钠反应得到消毒剂次氯酸钠,发生反应的化学方程式为2NaOH+Cl2 = NaCl+NaClO+H2O;向次氯酸钠溶液中加入少量稀盐酸,可以增强消毒效果,这是因为生成了次氯酸;(2)反应MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氯元素由-1价变为0价被氧化产生氯气,氯气是氧化产物;若反应过程中转移了2 mol电子,则在标准状况下可以得到22.4L氯气;(3)氯气溶于水生成盐酸和次氯酸的反应是可逆反应(Cl2+H2O
HCl+HClO),饱和食盐水中有大量的氯离子,会使上述平衡向左移动,抑制了氯气与水的反应,从而减少了氯气在水中溶解的量,故可用排饱和食盐水的方法收集氯气;(4)0~8 min时Cl2的平均反应速率为
。t0时刻改变某一条件,Cl2的物质的量变化曲线如图中AB段所示,则t0时改变的条件a.反应4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g)+Q(Q>0)为放热反应,降低温度,平衡正向移动,但反应速率减小,图中氯气浓度增大较快,为加快反应速率,不符合; b.反应4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g)为气体体积缩小的反应,增大压强,平衡正向移动,但氯气的浓度应突然变大,不是渐变,不符合;c.加入HCl,反应速率增大,氯气的浓度逐渐增大,反应速率加快,符合。答案选c。