2019年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 考點掃描 專題11 氯及其化合物學(xué)案.doc
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專題11 氯及其化合物 【復(fù)習(xí)目標】 1.了解氯單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 2.了解氯單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。 3.掌握氯氣的實驗室制法(包括所用試劑、儀器,反應(yīng)原理和收集方法。 【考情分析】高考對氯及其化合物考查常規(guī)實驗、基本理論及化學(xué)計算相結(jié)合考查氯及其化合物的氧化性、特性及用途。近五年高考新課標卷共考查6次,題型主要為選擇題和實驗題出現(xiàn),試題難度一般較大。 【考點過關(guān)】 考點一 氯氣的性質(zhì) 1.氯氣的性質(zhì) 物理性質(zhì) 常溫下,氯氣是黃綠色、有刺激性、能溶于水、比空氣重、易液化的有毒氣體 化學(xué)性質(zhì) 與金屬反應(yīng) 2Na+Cl22NaCl(產(chǎn)生白煙) Cu+Cl2CuCl2(產(chǎn)生棕黃色的煙) 2Fe+3Cl22FeCl3(產(chǎn)生棕色的煙,常溫下干燥的氯氣或液氯不與鐵反應(yīng),所以液氯通常儲存在鋼瓶中) 與非金屬反應(yīng) H2+Cl22HCl(發(fā)出蒼白色火焰,有白霧生成,可用于工業(yè)制鹽酸) H2+Cl22HCl(發(fā)生爆炸,不可用于工業(yè)制鹽酸) 2P+3Cl22PCl3(氯氣不足;產(chǎn)生白霧) 2P+5Cl22PCl5(氯氣充足;產(chǎn)生白煙) 與水反應(yīng) Cl2+H2O = HCl+HClO() 與堿反應(yīng) Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O(用于除去多余的氯氣) 2Cl2+2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(用于制漂粉精或漂白粉) 與還原性物質(zhì)反應(yīng) 2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3 2KI+Cl2 = 2KCl + I2(使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍色,用于氯氣的檢驗) SO2+Cl2+2H2O = 2HCl + H2SO4(將SO2氣體和Cl2氣體混合后作用于有色溶液,漂白效果將大大減弱) 與某些有機物反應(yīng) CH4+Cl2 CH3Cl + HCl(取代反應(yīng)) CH2=CH2+Cl2 → CH2ClCH2Cl(加成反應(yīng)) 2.氯水的組成與性質(zhì) 平衡關(guān)系 Cl2+H2OHCl+HClO(部分反應(yīng)) HClOH++ClO-(少量電離) H2OH++OH-(少量電離) 存在微粒 三種分子H2O、Cl2、HClO 四種離子H+、Cl-、ClO-和OH- 新制氯水 淺黃綠色,有強氧化性和漂白性,含有Cl2、HClO、H2O、H+、Cl―、ClO―等微粒 久置氯水 無色,無強氧化性和漂白性,含有H2O、H+、Cl―等微粒 溶液性質(zhì) Cl2沒有漂白性,但能夠氧化Fe2+、Br—、I—、S2—、SO2—等 Cl—與硝酸銀生成白色沉淀 HClO不穩(wěn)定,在強光照射下氯水中有氣泡產(chǎn)生,新制氯水應(yīng)保存在棕色瓶中且置于陰涼處 HClO有漂白性,如氯水漂白物質(zhì),用氯水殺菌、消毒 H+表現(xiàn)酸性,能與堿或某些鹽作用。如在Na2CO3溶液中加入氯水,有氣泡產(chǎn)生,CO32―+H+== CO2↑+H2O 多微粒同時表現(xiàn),如將氯水加入石蕊試液中,觀察到:先變紅(H+作用),后褪色(HClO作用) 平衡移動 c(Cl-)增大平衡左移,常用飽和食鹽水除Cl2中的HCl和用排飽和食鹽水法收集Cl2 加入堿,c(H+)減小平衡右移,常用NaOH溶液吸收多余Cl2和工業(yè)上制漂白粉 加入CaCO3,c(H+)減小平衡右移,常用制高濃度的HClO溶液 光照。c(HClO)減小平衡右移,所以氯水避光保存或現(xiàn)用現(xiàn)配 3.次氯酸鹽的性質(zhì) 水解性 ClO-+H2OHClO+OH- 與強酸反應(yīng) Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓(漂白劑或消毒劑的漂白原理和漂白粉變質(zhì)的原因) 強氧化性 無論在酸性還是在堿性溶液中,ClO―都具有強氧化性。在酸性條件下,ClO―的氧化性比Cl2的氧化性強,消毒殺菌效果也強一些。次氯酸及其鹽主要用作強氧化劑及殺菌消毒 【考點演練】下列說法正確的是 。 ①新制氯水顯酸性,向其中滴加少量紫色石蕊試液,充分振蕩后溶液呈紅色A ②將CO2通入次氯酸鈣溶液可生成次氯酸 ③液氯和氯水是同一物質(zhì) ④氯氣與水的反應(yīng)中氯是氧化劑,水是還原劑 ⑤次氯酸鈉水解的溶液呈堿性,說明次氯酸是弱酸 ⑥Cl2具有很強的氧化性,在化學(xué)反應(yīng)中只能做氧化劑 ⑦Cl2 +H2O=2H++Cl—+ClO— ⑧氯氣作水的殺菌消毒劑時沒有發(fā)生化學(xué)變化 ⑨Cl2能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{,說明Cl2具有氧化性 ⑩Cl2通入NaOH溶液的離子方程式為Cl2+OH-===Cl-+ClO-+H2O ?分別加新制氯水后,用CCl4萃取鑒別NaBr和KI溶液 ?密閉容器中1 mol PCl3與1 mol Cl2反應(yīng)制備 PCl5(g),增加2NA個P-Cl鍵 答案:②④⑨? 考點二 氯氣的實驗室制法 實驗原理 MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O(必須用濃鹽酸,MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)) 還可以使用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等作氧化劑與濃鹽酸反應(yīng),使用以上物質(zhì)時,反應(yīng)不需要加熱,如2KMnO4+16HCl(濃)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O 實驗裝置 除雜方法 Cl2的凈化用水或飽和食鹽水洗氣,除去混在Cl2中的HCl氣體 干燥方法 用濃H2SO4除去混在Cl2中的水蒸氣 收集方法 由于Cl2的密度比空氣大,常用向上排空法收集,還可用排飽和食鹽水的方法收集 驗滿方法 將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近盛Cl2的集氣瓶口,觀察到試紙立即變藍,則證明已集滿 將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛Cl2的集氣瓶口,觀察到試紙先變紅后褪色,則證明已集滿 尾氣吸收 由于Cl2有毒,多余的Cl2不能直接排放,一般用濃NaOH溶液吸收,而不能用水或澄清石灰水吸收。因Cl2在水中溶解度不大,澄清石灰水中溶解的Ca(OH)2的量很少,只能吸收少量的Cl2 【考點演練】(2016屆貴州七校聯(lián)考) Ⅰ.實驗室常用以下幾種方法制取氯氣。 (1)二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣,寫出其反應(yīng)的離子方程式:______________。 (2)高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣,寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________。 (3)氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣,該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為________。 Ⅱ.某研究性學(xué)習(xí)小組利用下列裝置制備漂白粉,并進行漂白粉有效成分的質(zhì)量分數(shù)的測定。 (4)裝置④中的X試劑為______________。 (5)裝置③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)溫度較高時有副反應(yīng)發(fā)生,改進該實驗裝置以減少副反應(yīng)發(fā)生的方法是____________。 (6)測定漂白粉有效成分的質(zhì)量分數(shù):稱取1.000 g漂白粉于錐形瓶中,加水溶解,調(diào)節(jié)溶液的pH,以淀粉為指示劑,用0.100 0 molL-1KI溶液進行滴定,溶液出現(xiàn)穩(wěn)定淺藍色時為滴定終點。反應(yīng)原理為:3ClO-+I-===3Cl-+IO,IO+5I-+3H2O===6OH-+3I2,實驗測得數(shù)據(jù)如下表所示。 滴定次數(shù) 1 2 3 KI溶液體積/mL 19.98 20.02 20.00 該漂白粉中有效成分的質(zhì)量分數(shù)為________;若滴定過程中未充分振蕩溶液,局部變淺藍色時就停止滴定,則測定結(jié)果將________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。 Ⅲ.測定飽和氯水中氯元素的總量 (7)某小組設(shè)計的實驗方案為:使用如圖裝置,加熱15.0 mL飽和氯水試樣,測定產(chǎn)生氣體的體積。此方案不可行的主要原因是____________________________。(不考慮實驗裝置及操作失誤導(dǎo)致不可行的原因) (8) 資料:次氯酸會破壞酸堿指示劑;次氯酸或氯氣可被SO2、H2O2、FeCl2等物質(zhì)還原成Cl-。根據(jù)下列資料,為該小組設(shè)計一個可行的實驗方案(不必描述操作過程的細節(jié)):________。 答案:(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(2)2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O(3)5∶1(4)NaOH溶液(5)2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 將裝置③放于冷水浴中進行實驗(6)42.90% 偏低(7)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等,此方案無法測算試樣含氯總量(或其他合理答案)(8)量取一定量的試樣,加入足量的H2O2溶液,加熱除去過量的H2O2,冷卻,再加入足量的硝酸銀溶液,稱量沉淀質(zhì)量(或其他合理答案) 考點三 鹵族元素 周期表位置 鹵族元素位于周期表ⅦA族,包含氟、氯、溴、碘、砹五種元素 單質(zhì)的相似性 都能與大多數(shù)金屬反應(yīng),如2Fe+3Br2===2FeBr3,但I2與Fe反應(yīng)生成FeI2 都能與H2反應(yīng)生成HX:X2+H2===2HX(X代表Cl、Br、I) 都能與水反應(yīng):X2+H2OHX+HXO(F2例外:2F2+2H2O===4HF+O2) 都能與堿溶液反應(yīng):X2+2NaOH===NaX+NaXO+H2O(F2例外) 單質(zhì)的遞變性 氟、氯、溴、碘四種單質(zhì)的狀態(tài)分別為氣、氣(易液化)、液(易揮發(fā))固(易升華),熔、沸點逐漸升高,顏色逐漸加深(淺黃綠色、黃綠色、紅棕色、紫黑色),密度逐漸增大 氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性強弱是Cl2>Br2>I2,陰離子的還原性:Cl-<Br-<I-。與氫氣化合由難到易,Cl2能從Br-的溶液中置換出Br2,其離子方程式:Cl2+2Br-===2Cl-+Br2;同理Br2能置換出I2,其離子方程式:Br2+2I-===2Br-+I2 元素特殊性 氟元素無正價,非金屬性最強,F(xiàn)-的還原性最弱;2F2+2H2O===4HF+O2,與H2反應(yīng)在暗處即爆炸;氫氟酸是弱酸,能腐蝕玻璃,故應(yīng)保存在塑料瓶中 Br2是深紅棕色液體,易揮發(fā);Br2易溶于有機溶劑;盛溴的試劑瓶中加水,進行水封,保存液溴不能用橡膠塞 淀粉遇I2變藍色;I2加熱時易升華;I2易溶于有機溶劑 AgX中只有AgF溶于水,且不具有感光性;CaF2中只有CaF2難溶 離子的檢驗 AgNO3溶液沉淀法: 置換萃取法: 氧化淀粉檢驗I-: 【考點演練】下列說法正確的是 。 ①鹵素的鉀鹽中,最容易被氧化的是氟化鉀 ②溴化銀具有感光性,碘化銀不具有感光性 ③某溶液與淀粉碘化鉀溶液反應(yīng)出現(xiàn)藍色,則證明該溶液是氯水或溴水 ④從HF、HCl、HBr、HI酸性遞增的事實,可推出F、Cl、Br、I的非金屬性遞增的規(guī)律 ⑤碘在KI溶液中的溶解度大于在純水中的溶解度 ⑥能使?jié)櫇竦牡矸跭I試紙變成藍色的物質(zhì)一定是Cl2 ⑦某淺黃色的溴水,加入CCl4振蕩靜置后,上層顯橙紅色 ⑧室溫下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加幾滴淀粉溶液,溶液變藍色,說明Fe3+的氧化性比I2的強 ⑨酸性溶液中KIO3與KI反應(yīng)生成I2:IO+I-+6H+===I2+3H2O ⑩用濕潤的碘化鉀淀粉試紙鑒別Br2(g)和NO2 ?加碘食鹽可用淀粉溶液檢驗其中的碘 ?要除去KBr溶液中混有的單質(zhì)Br2,可用酒精萃取除去 與水互溶,因此不能用酒精萃取溶液中的Br2,?錯誤。 答案:⑤⑧ 【過關(guān)練習(xí)】 1.(???017屆模擬)下列氯化物中,既能由金屬和氯氣直接反應(yīng)得到,又能由金屬和鹽酸反應(yīng)制得的是( ) A.FeCl2 B.AlCl3 C.FeCl3 D.CuCl2 解析:因為Cl2具有較強的氧化性,當Cl2與金屬反應(yīng)時,都可把金屬氧化成最高價態(tài)的金屬氯化物,而鹽酸中H+的氧化能力較弱,只能把Fe氧化成Fe2+,而不能把Cu氧化。答案:B 2.(中山2017屆模擬)氯氣溶于水達到平衡后,若其他條件不變,只改變某一條件,下列敘述正確的是( ) A.再通入少量氯氣,減小 B.通入少量SO2,溶液漂白性增強 C.加入少量固體NaOH,一定有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-) D.加入少量水,水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動 3.(福州2017屆模擬)某同學(xué)用下列裝置制備并檢驗Cl2的性質(zhì)。下列說法正確的是( ) A.Ⅰ圖中:如果MnO2過量,濃鹽酸就可全部反應(yīng) B.Ⅱ圖中:量筒中發(fā)生了加成反應(yīng) C.Ⅲ圖中:生成藍色的煙 D.Ⅳ圖中:濕潤的有色布條能褪色 解析:A項,濃鹽酸變稀后,反應(yīng)不再發(fā)生,故濃鹽酸不可能全部被消耗;B項,量筒中發(fā)生取代反應(yīng);C項,生成棕黃色的煙; D項,Cl2與水反應(yīng)生成HCl和HClO,HClO使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色。答案:D 4.(石景山2017屆模擬)某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO4三種溶質(zhì),其物質(zhì)的量均為1 mol,向混合溶液中通入一定量的氯氣。下列說法正確的是( ) A.將溶液蒸干最多可以得到4 mol NaCl B.將溶液蒸干并灼燒,得到的固體可能是NaCl、NaBr、Na2SO4 C.向溶液中滴加KI淀粉溶液,溶液變藍,則氯氣一定過量 D.若通入氯氣的體積為22.4 L(標準狀況),反應(yīng)的離子方程式為2I-+Cl2===I2+2Cl- 5.(河南中原名校2017屆聯(lián)盟模擬)二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色易溶于水的氣體,常用作飲用水消毒劑。實驗室通過如圖所示過程制備二氧化氯。下列說法正確的是( ) A.電解時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NH+3Cl-2H2↑+NCl3 B.溶液X中大量存在的陰離子有Cl-、OH- C.可用飽和食鹽水除去ClO2中的NH3 D.可用明礬除去飲用水中殘留的NaClO2 解析:A項,電解NH4Cl與鹽酸的混合溶液,生成NCl3與H2,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NH+2H++3Cl-3H2↑+NCl3,錯誤;B項,根據(jù)元素守恒,溶液X中大量存在的陰離子有Cl-和OH-,正確;C項,ClO2易溶于水,NH3顯堿性,因此要除去混有的NH3,應(yīng)該選擇濃硫酸,錯誤;D項,明礬在水中可電離出Al3+,Al3+水解生成Al(OH)3膠體,Al(OH)3膠體可吸附水中的雜質(zhì)起到凈水作用,但不能用明礬除去NaClO2,錯誤。答案:B 6.(哈爾濱2017屆模擬)將氯水分別滴到下列溶液中,由實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是( ) 選項 氯水滴入下列溶液中 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 A 滴有KSCN的FeCl2溶液 變紅 Cl2具有還原性 B 滴有酚酞的NaOH溶液 褪色 Cl2具有酸性 C 紫色石蕊溶液 先變紅后褪色 Cl2具有漂白性 D 淀粉KI溶液 變藍色 Cl2具有氧化性 解析:Cl2+2FeCl2===2FeCl3,Cl2顯示氧化性,A錯誤;Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,Cl2顯示氧化性和還原性,B錯誤;Cl2無漂白性,其漂白原理是Cl2+H2OHCl+HClO,HClO具有漂白性,C錯誤。答案:D 7. (衡陽一中2017屆模擬)有一混合溶液,其中只含有Fe2+、Cl-、Br-、I-(忽略水的電離),其中Cl-、Br-、I-的個數(shù)之比為2∶3∶3,向溶液中通入氯氣,使溶液中Cl-和Br-的個數(shù)比為7∶3(已知還原性I->Fe2+>Br->Cl-),則通入氯氣的物質(zhì)的量與溶液中剩余的Fe2+的物質(zhì)的量之比為 ( ) A.5∶4 B.4∶5 C .5∶12 D.12∶5 8.(六安2017屆模擬)某?;瘜W(xué)實驗小組在“探究鹵素單質(zhì)的氧化性”的系列實驗中發(fā)現(xiàn):在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴溴水,振蕩后溶液呈黃色。 提出問題:Fe3+、Br2誰的氧化性更強? (1)猜想:①甲同學(xué)認為氧化性:Fe3+>Br2,故上述實驗現(xiàn)象不是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致,則溶液呈黃色是含________(填化學(xué)式,下同)所致。 ②乙同學(xué)認為氧化性:Br2>Fe3+,故上述實驗現(xiàn)象是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致,則溶液呈黃色是含________所致。 (2)設(shè)計實驗并驗證:丙同學(xué)為驗證乙同學(xué)的觀點,選用下列某些試劑設(shè)計出兩種方案進行實驗,并通過觀察實驗現(xiàn)象,證明了乙同學(xué)的觀點確實是正確的。供選用的試劑:a.酚酞試液 B.四氯化碳C.無水酒精D.硫氰化鉀溶液,請你在下列表格中寫出丙同學(xué)選用的試劑及實驗中觀察到的現(xiàn)象。(試劑填字母) 選用試劑 實驗現(xiàn)象 方案1 方案2 (3)應(yīng)用與拓展:①在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴溴水,溶液呈黃色所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________。②在100 mL,F(xiàn)eBr2溶液中通入2.24 L Cl2(標準狀況),溶液中有的溴元素被氧化成單質(zhì)Br2,則原FeBr2溶液中FeBr2的物質(zhì)的量濃度為________。 8.解析:(1)①溴單質(zhì)溶于水顯黃色。②溴單質(zhì)的氧化性比Fe3+強,溴單質(zhì)與Fe2+反應(yīng)生成Fe3+而使溶液顯黃色。(2)證明溶液中沒有溴單質(zhì)而有Fe3+即可證明乙同學(xué)的觀點,利用溴溶于四氯化碳,使四氯化碳層顯紅棕色,F(xiàn)e3+遇SCN-顯紅色來設(shè)計實驗。(3)①通過上述分析可知,溴單質(zhì)可以氧化Fe2+生成Fe3+和Br-,離子方程式為2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-。②FeBr2中通入Cl2,Cl2先和Fe2+反應(yīng),后和Br-反應(yīng),假設(shè)FeBr2的濃度為x molL-1,根據(jù)得失電子守恒可知x0.1+2x0.1=2,則x=1.2。 答案:(1)①Br2?、贔e3+(2) 選用試劑 實驗現(xiàn)象 方案1 b CCl4層呈無色 方案2 d 溶液變紅 (3)①2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-②1.2 molL-1 9.(西安2017屆模擬)當今世界各國充分認識到海洋資源的重要性,海水的綜合利用是當今的熱點話題之一。 (1)空氣吹出法是最早工業(yè)化海水提溴的方法,適合從低濃度含溴溶液中提取溴。 ①通入空氣吹出Br2,并用Na2CO3吸收的目的是________________; ②反應(yīng)Ⅲ中每生成3 mol Br2,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________mol; ③為了除去工業(yè)Br2中微量的Cl2,可向工業(yè)Br2中________(填字母)。 a.通入HBr B.加入NaBr溶液 c.加入Na2CO3溶液 D.加入Na2SO3溶液 (2)從海水中提純粗鹽后的母液中含有K+、Na+和Mg2+等陽離子。對母液進行一系列的加工可制得金屬鎂: ①從離子反應(yīng)的角度思考,在母液中加入石灰乳所起的作用是__________________________; ②電解熔融的無水氯化鎂所得的鎂蒸氣在特定的環(huán)境中冷卻后即為固體鎂。下列物質(zhì)中可以用作鎂蒸氣的冷卻劑的是________(填字母)。 A.Ar B.CO2 C.空氣 D.O2 E.水蒸氣 10. (2017屆揭陽模擬) 實驗室用下圖所示裝置制備氯氣并進行性質(zhì)實驗(必要時可加熱,省略夾持裝置)。 (1) 儀器a的名稱是 ;裝置B中長頸漏斗的作用是 。蒸餾燒瓶b中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (2) 洗氣裝置B中試劑是飽和食鹽水,其作用是 ,分液漏斗D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (3) 裝置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入濕潤的有色布條、無水氯化鈣、干燥的有色布條,設(shè)計C裝置的目的是 。 (4) F處為尾氣吸收裝置,寫出實驗室利用燒堿溶液吸收Cl2的離子方程式: 。 (5) 實驗結(jié)束后將產(chǎn)生的氯氣通入含紫色石蕊溶液的試管中,請?zhí)顚懴卤碇械目瞻? 實驗現(xiàn)象 原因 溶液最初從紫色逐漸變?yōu)椤 ∩? 氯氣與水反應(yīng)生成的H+使石蕊變色 隨后溶液逐漸變?yōu)闊o色 然后溶液從無色逐漸變?yōu)椤 ∩? 答案:(1) 分液漏斗 平衡裝置中壓強,防止玻璃儀器破裂MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O(2) 除去氯氣中的氯化氫氣體 Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl(3) 驗證是氯氣還是次氯酸具有漂白性(4) Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O(5) 實驗現(xiàn)象 原因 紅 氯氣與水反應(yīng)生成的HClO具有漂白性 淺黃綠 過量的氯氣溶于水 11.(2017年高考浙江選考卷)氯及其化合物在生活和生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。 (1)已知:900 K時,4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g),反應(yīng)自發(fā)。 ①該反應(yīng)是放熱還是吸熱,判斷并說明理由_________。 ②900 K時,體積比為4 :l的HCl和O2在恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),HCl的平衡轉(zhuǎn)化率α(HCl)隨壓強(P)變化曲線如圖。保持其他條件不變,升溫到TK(假定反應(yīng)歷程不變),請畫出壓強在1.5l05~4.5105 Pa范圍內(nèi),HCl的平衡轉(zhuǎn)化率α(HCl) 隨壓強(P)變化曲線示意圖。 (2)已知:Cl2(g) + 2NaOH(aq) =NaCl(aq) + NaClO(aq) + H2O(l) △Hl= ―102 kJmol-1 3Cl2(g) + 6NaOH(aq) = 5NaCl(aq) + NaClO3(aq) + 3H2O(1) △H2= ―422 kJmol-1 ①寫出在溶液中NaClO分解生成NaClO3的熱化學(xué)方程式_____________________。 ②用過量的冷NaOH溶液吸收氯氣,制得NaClO溶液(不含NaClO3),此時ClO―的濃度為c0 molL-1;加熱時NaClO轉(zhuǎn)化為NaClO3,測得t時刻溶液中ClO―濃度為ct molL-1,寫出該時刻溶液中Cl―濃度的表達式;c(Cl―)=_________ molL-1 (用c0、ct表示) ③有研究表明,生成NaClO3的反應(yīng)分兩步進行:I、 2ClO―= ClO2― + Cl―,II、 ClO2―+ ClO―= ClO3― + Cl―。常溫下,反應(yīng)II能快速進行,但氯氣與NaOH溶液反應(yīng)很難得到NaClO3,試用碰撞理論解釋其原因:_______________________________。 (3)電解NaClO3水溶液可制備NaClO4。在電解過程中由于陰極上吸附氫氣,會使電解電壓升高,電解效率下降。為抑制氫氣的產(chǎn)生,可選擇合適的物質(zhì)(不引入雜質(zhì)),寫出該電解的總化學(xué)方程式________________________________________。 (2) ①已知:Cl2(g)+2NaOH(aq)=NaCl(aq)+NaClO(aq)+H2O(l) △Hl= ―102 kJmol-1 ……1,3Cl2(g)+6NaOH(aq)=5NaCl(aq)+NaClO3(aq)+3H2O(1) △H2=―422 kJmol-1……2,根據(jù)蓋斯定律可知:將2式―1式3即可得:3NaClO(aq)=2NaCl(aq)+NaClO3(aq) △H=-116 kJmol-1。②已知冷NaOH溶液吸收氯氣,制得NaClO溶液(不含NaClO3),此時ClO―的濃度為c0 molL-1,根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式,溶液中c(Cl―)= (ClO―)= c0 molL-1。加熱時NaClO轉(zhuǎn)化為NaClO3,測得t時刻溶液中ClO―濃度為ct molL-1,由于NaClO 高,而在溫度較低的常溫時,活化分子百分數(shù)低,有效碰撞次少,反應(yīng)速率小,不利于ClO―向ClO2―轉(zhuǎn)化(3)已知在電解池中,陽離子移向陰極,得到電子;陰離子移向陽極,失去電子。題目告知:“電解NaClO3水溶液可制備NaClO4。在電解過程中由于陰極上吸附氫氣,會使電解電壓升高,電解效率下降。為抑制氫氣的產(chǎn)生,可選擇合適的物質(zhì)(不引入雜質(zhì))”。這里,實際上是題目是在暗示信息:在電解NaClO3水溶液制備NaClO4的過程中,依據(jù)陰、陽離子的放電順序,溶液中的H+ 移向陰極,在陰極上得電子產(chǎn)生氫氣(H2),溶液中的OH-、ClO3― 移向陽極,首先是OH- 在陽極上失電子產(chǎn)生氧氣(O2),然后ClO3―在陽極被氧氣氧化,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:O2 + ClO3--2e-=ClO4-,由于加入合適的物質(zhì)(不引入雜質(zhì)),抑制了陰極產(chǎn)生氫氣,所以,該電解的總化學(xué)方程式應(yīng)為:2NaClO3 + O2 2NaClO4 。(注意:如果不抑制陰極上氫氣的產(chǎn)生,則電解的總化學(xué)方程式應(yīng)為:NaClO3 +H2O NaClO4 +H2↑) 答案:(1)①放熱反應(yīng),△S<0且反應(yīng)自發(fā)② (2)①3NaClO(aq)=2NaCl(aq)+NaClO3(aq) △Hl=-116 kJmol-1 ② 或③反應(yīng)I的活化能高,活化分子百分數(shù)低,不利于ClO—向ClO轉(zhuǎn)化(3)2NaClO3 + O2 2NaClO4- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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