實驗室制取氯氣,將多余的氯氣用100ml 1.7mol/L的NaOH溶液完全吸收.對吸收后的溶液進(jìn)行分析化驗,測知其pH等于13 (不考慮反應(yīng)前后溶液的體積變化),ClO-和ClO3-的物質(zhì)的量濃度之比為5:1.請回答:
(1)吸收氯氣消耗的NaOH的物質(zhì)的量為
0.16
0.16
mol.
(2)被氧化的氯氣的物質(zhì)的量為
0.03
0.03
mol,被還原的氯氣的物質(zhì)的量為
0.05
0.05
mol.
(3)若采用二氧化錳和濃鹽酸共熱的方法制氯氣,制備與尾氣中等量的氯氣所消耗的二氧化錳的質(zhì)量為
6.96
6.96
g.
分析:(1)反應(yīng)后溶液pH等于13,反應(yīng)后氫氧化鈉的濃度為0.1mol/L,根據(jù)n=cV計算反應(yīng)前、后NaOH的物質(zhì)的量,據(jù)此計算;
(2)書寫反應(yīng)方程式,根據(jù)方程式計算反應(yīng)的氯氣,根據(jù)方程式被氧化氯氣所占比例計算被氧化氯氣物質(zhì)的量,進(jìn)而計算被還原氯氣的物質(zhì)的量;
(3)根據(jù)關(guān)系式MnO2~~~Cl2計算二氧化錳的質(zhì)量.
解答:解:(1)反應(yīng)前NaOH的物質(zhì)的量為:0.1 L×1.7 mol/L=0.17mol,反應(yīng)后溶液pH等于13,反應(yīng)后氫氧化鈉的濃度為0.1mol/L,故反應(yīng)后NaOH的物質(zhì)的量為:0.1 L×0.1 mol/L=0.01mol,消耗的NaOH物質(zhì)的量為:0.17mol-0.01mol=0.16 mol,故答案為:0.16;
(2)ClO-和ClO3-的物質(zhì)的量濃度之比為5:1,發(fā)生反應(yīng)為8Cl2+16NaOH=5NaClO+NaClO3+10NaCl+8H2O,
則反應(yīng)掉的氯氣有0.16mol×
8
16
=0.08mol,
其中被氧化的氯氣生成NaClO、NaClO3,即為0.08mol×
6
16
=0.03mol,
被還原的氯氣即為0.08mol-0.03mol=0.05mol,
故答案為:0.03;0.05;
(3)由(2)可知,尾氣中的氯氣為0.08mol,則:
  MnO2~~~Cl2
  87g      1 mol
m(MnO2)    0.08mol
m(MnO2)=87g×
0.08mol
1mol
=6.96 g
故答案為:6.96.
點評:本題考查氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計算,氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計算在化學(xué)計量中難度較大,主要采用守恒法進(jìn)行解答,本題利用方程式進(jìn)行解答,需要書寫方程式,更容易理解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

實驗室里通常用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣.現(xiàn)用下列有關(guān)裝置先制取干燥、純凈的氯氣.后進(jìn)行有關(guān)性質(zhì)實驗.試根據(jù)下列有關(guān)裝置回答有關(guān)問題.

(1)上述裝置中各儀器從左至右的連接順序為A接
E
E
F
F
C
C
D
D
B
B
接G.
(2)E裝置的作用是
除去氯化氫
除去氯化氫
,D中的現(xiàn)象為
濕潤的紅色布條褪色
濕潤的紅色布條褪色
,B中的現(xiàn)象為
溶液由無色變?yōu)楹稚?/div>
溶液由無色變?yōu)楹稚?/div>
(3)寫出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式:A中
MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O;
MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O;
,B中
2I-+Cl2=I2+2Cl-
2I-+Cl2=I2+2Cl-
,G中
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O

(4)在制取氯氣的反應(yīng):MnO2+4HCl(濃) 
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O中,如轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是4mol,則被氧化的HCl的物質(zhì)的量是
4
4
mol,有
2
2
 mol Cl2生成.
(5)某溫度下,將Cl2通入NaOH溶液中,反應(yīng)得到含有ClO-與ClO3-物質(zhì)的量之比為1:1的混合液,反應(yīng)的化學(xué)方程式是
4Cl2+8NaOH═6NaCl+NaClO3+NaClO+4H2O
4Cl2+8NaOH═6NaCl+NaClO3+NaClO+4H2O

(6)報紙報道了多起衛(wèi)生間清洗時,因混合使用“潔廁靈”(主要成分是鹽酸)與“84消毒液”(主要成分是NaClO)發(fā)生氯氣中毒的事件.試根據(jù)你的化學(xué)知識分析,原因是(用離子方程式表示)
Cl-+ClO-+2H+═Cl2↑+H2O
Cl-+ClO-+2H+═Cl2↑+H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某化學(xué)興趣小組在實驗室利用氯氣與石灰乳【Ca(OH)2】制取漂白粉.
已知2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
該興趣小組設(shè)計了下列實驗裝置,進(jìn)行如下實驗:

請回答下列問題:
(1)實驗室用甲裝置用于制備氯氣,其反應(yīng)的化學(xué)方程式是
MnO2+4HCl(濃)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2+4HCl(濃)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O

(2)工業(yè)上電解飽和食鹽水來制備氯氣,其化學(xué)方程式是
2NaCl+2H2O
 通電 
.
 
H2↑+Cl2↑+2NaOH
2NaCl+2H2O
 通電 
.
 
H2↑+Cl2↑+2NaOH
;
(3)乙裝置的作用是
除去Cl2中混有的HCl氣體
除去Cl2中混有的HCl氣體
,丁裝置的作用是
進(jìn)行尾氣處理
進(jìn)行尾氣處理

(4)該興趣小組用足量的濃鹽酸與8.7g MnO2制備氯氣,并將所得氯氣與過量的石灰乳反應(yīng),則理論上最多可制得Ca(ClO)2
7.15
7.15
g.但小組成員發(fā)現(xiàn),實際上產(chǎn)物中Ca(ClO)2的質(zhì)量明顯小于理論值.為了探究其原因,小組成員查閱了相關(guān)資料得到:氯氣和堿的反應(yīng)為放熱反應(yīng);溫度較高時,氯氣和堿還能發(fā)生如下反應(yīng):6Cl2+6Ca(OH)2
  △  
.
 
 5CaCl2+Ca(ClO32+6H2O
(5)為了提高Ca(ClO)2的產(chǎn)率,可對丙裝置作適當(dāng)改進(jìn).請你給出一種改進(jìn)方法:
將丙裝置置于裝有冷水的容器中
將丙裝置置于裝有冷水的容器中

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

I、下表是實驗室制備氣體的有關(guān)內(nèi)容:
編號 實驗內(nèi)容 實驗原理 發(fā)生裝置
制氧氣 H2O2→O2
制氨氣 NH4Cl→NH3
制氯氣 HCl→Cl2
(1)上述氣體中:從制備過程看,必須選擇合適的氧化劑才能實現(xiàn)的是
Cl2
Cl2
(填氣體的化學(xué)式,下同);從反應(yīng)中有無電子轉(zhuǎn)移的角度看,明顯不同于其他氣體的是
NH3
NH3
,寫出實驗室制取該氣體的化學(xué)方程式
Ca(OH)2+2NH4Cl
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O
Ca(OH)2+2NH4Cl
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O

(2)根據(jù)表中所列實驗原理,從下列裝置中選擇合適的發(fā)生裝置,將其編號填入上表的空格中.    
(3)若用上述制備O2的裝置制備NH3,則選擇的試劑為
濃氨水和氫氧化鈉(或生石灰或堿石灰)
濃氨水和氫氧化鈉(或生石灰或堿石灰)

已知:NH3?H2O的電離方程式為:NH3?H2O?NH+4+OH-,試寫出NH3溶于水后,形成的NH3?H2O的合理結(jié)構(gòu)

(4)制備Cl2需用8mol?L-1的鹽酸100mL,現(xiàn)用12mol?L-1的鹽酸來配制.
①需要12mol?L-1的鹽酸的體積為
66.7
66.7
mL(精確到0.1mL)
②在容量瓶的使用方法中,下列操作不正確的是
BC
BC
(填寫標(biāo)號).
A.使用容量瓶前檢查它是否漏水
B.容量瓶用蒸餾水洗凈后,再用待配溶液潤洗
C.配制溶液時用量筒量取濃鹽酸后用玻璃棒引流入容量瓶中,緩慢加入蒸餾水到接近標(biāo)線1cm~2cm處,用膠頭滴管滴加蒸餾水直到凹液面的最低處和標(biāo)線相平
D.定容后蓋好瓶塞,用食指頂住,用另一只手手指托住瓶底,把容量瓶倒轉(zhuǎn)和搖動多次
II、(1)常溫下,已知0.1mol?L-1一元酸HA溶液中c(OH-)/c(H+)=1×10-8
寫出該酸HA與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式式:
HA+OH-═A-+H2O
HA+OH-═A-+H2O
;
(2)t℃時,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等體積混合后溶液呈中性,
則該溫度下(t℃),將100mL 0.1mol?L-1的稀H2SO4溶液與100mL 0.4mol?L-1的NaOH溶液混合后(溶液體積變化忽略不計),溶液的pH=
12
12

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

實驗室可用KMnO4和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣.其變化可表述為:
2
2
KMnO4+
16
16
HCl(濃)═
2
2
KCl+
2
2
MnCl2+
5
5
Cl2↑+
8
8
H2O
(1)請配平化學(xué)方程式(將化學(xué)計量數(shù)填入括號內(nèi)).
(2)請將上述配平的化學(xué)方程式改寫為離子方程式
2MnO4-+16H++10Cl-═Mn2++5Cl2↑+8H2O
2MnO4-+16H++10Cl-═Mn2++5Cl2↑+8H2O

(3)濃鹽酸在反應(yīng)中顯示出來的性質(zhì)是
(填寫編號,多選倒扣).
①只有還原性         ②還原性和酸性
③只有氧化性         ④氧化性和酸性
(4)產(chǎn)生0.5molCl2,則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為
1
1
mol.
(5)已知反應(yīng)CuS+4HNO3=Cu(NO32+2NO2↑+S↓+2H2O,當(dāng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.806×1023時,被還原的硝酸的物質(zhì)的量是
0.3mol
0.3mol
,產(chǎn)生標(biāo)況NO2的體積為
6.72L
6.72L

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

下表是實驗室制備氣體的有關(guān)內(nèi)容:
編號 實驗內(nèi)容 實驗原理 發(fā)生裝置
(1) 制氧氣 H2O2→O2
C
C
(2) 制氨氣 NH4Cl→NH3
B
B
(3) 制氯氣 HCl→Cl2
A或C
A或C
(1)上述氣體中,從反應(yīng)中有無電子轉(zhuǎn)移的角度看,明顯不同于其他氣體的是
Cl2
Cl2
,寫出實驗室制取該氣體的化學(xué)方程式
Ca(OH)2+2NH4Cl
  △  
.
 
CaCl2+2NH3+2H2O
Ca(OH)2+2NH4Cl
  △  
.
 
CaCl2+2NH3+2H2O

(2)根據(jù)表中所列實驗原理,從下列裝置中選擇合適的發(fā)生裝置,將其編號填入上表的空格中.

(3)若用上述制備O2的裝置制備NH3,應(yīng)選擇的試劑為
濃氨水和氫氧化鈉(或生石灰或堿石灰)
濃氨水和氫氧化鈉(或生石灰或堿石灰)

(4)在濃CaCl2溶液中通入NH3和CO2可以制得納米級碳酸鈣,制取時應(yīng)先通入的氣體是
NH3
NH3
,制取納米級碳酸鈣的化學(xué)方程式為
CaCl2+CO2+2NH3+H2O=CaCO3+2NH4Cl
CaCl2+CO2+2NH3+H2O=CaCO3+2NH4Cl
.試設(shè)計簡單的實驗方案,判斷所得碳酸鈣樣品顆粒是否為納米級
取少量樣品和水混合形成分散系,用一束光從側(cè)面照射,若出現(xiàn)光亮的通路,則證明樣品是納米級,否則不是
取少量樣品和水混合形成分散系,用一束光從側(cè)面照射,若出現(xiàn)光亮的通路,則證明樣品是納米級,否則不是

(5)制備Cl2需用8mol?L-1的鹽酸100mL,現(xiàn)用12mol?L-1的鹽酸來配制.
①需要用量筒量取12mol?L-1的鹽酸的體積為
66.7
66.7
mL;
②實驗室提供有如下儀器,為完成配制需要選擇的儀器為(填序號)
ACFGH
ACFGH

A.100mL量筒B.托盤天平C.玻璃棒D.50mL容量瓶
E.10mL量筒F.膠頭滴管G.100mL燒杯H.100mL容量瓶
③下列實驗操作中.不正確的是
BC
BC
(填寫標(biāo)號).
A.使用容量瓶前,檢查它是否漏水
B.容量瓶用蒸餾水洗凈后,再用待配溶液潤洗
C.配制溶液時,用量筒量取濃鹽酸并沿玻璃棒倒入容量瓶中,緩慢加入蒸餾水到距離刻度線1~2cm處,改用膠頭滴管滴加蒸餾水直到凹液面的最低點和刻度線相平
D.定容后蓋好瓶塞,用食指頂住瓶塞,用另一只手托住瓶底,把容量瓶倒轉(zhuǎn)和搖動多次.

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同步練習(xí)冊答案