浩瀚的海洋是一个巨大的宝库,蕴含有80多种元素,可供提取利用的有50多种。
(1)其中“氯碱工业”就是以食盐水为原料制取Cl2等物质,有关的化学方程式为: 。
(2)实验室用二氧化锰制取氯气的化学方程式为: ;根据上述实验原理,从下列装置中选择合适的发生装置用于实验室制取少量氯气 (填写装置的序号)。
(3)实验室中模拟Br—→Br2的转化,可以通过在KBr溶液中滴加少量新制氯水的实验进行实现。写出Br—→Br2的转化离子方程式为: ;氯水不稳定,要现用现配,下列吸收氯气制备氯水的装置最合理的是 (选填下列选项的编号字母)。
(4)实验室制备氯气的反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学进行了以下实验:取100 mL残余液放入烧杯中,将烧杯(含玻璃棒)放在电子天平上(如右图),再把已称好50.0 g CaCO3粉末慢慢加入到残余液中,边加边搅拌使其充分反应。观察读数变化如下表所示:
CaCO3用量 | 未加CaCO3时 | 加约四分之一时 | 加一半时 | 全部加完时 |
读数/g | 318.3 | 325.3 | 334.5 | 359.5 |
①实验中产生的CO2气体质量为 ;
②残余液中盐酸的物质的量浓度为 (结果精确到小数点后一位) 。
(1)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑(2分)
(2)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑(2分);b(1分)
(3)2Br-+Cl2=2Cl-+Br2(2分);d(1分) (4)①8.8g(2分);②4.0mol/L(3分)
题目分析:(1)“氯碱工业”是以食盐水为原料,通过电解法制取Cl2等物质,有关的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
(2)实验室用二氧化锰制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑。根据方程式可知该反应是固体与液体加热制备气体,因此需要的主要仪器是酒精灯、分液漏斗、烧瓶,则实验装置应该是装置b,即答案选b。
(3)氯气的氧化性强于单质溴的,能把溴离子氧化生成单质溴,所以Br—→Br2的转化离子方程式为2Br-+Cl2=2Cl-+Br2。氯气能溶于水,但溶解度很小。另外氯气有毒,需要尾气处理,可以用氢氧化钠溶液吸收,因此正确的答案选d。
(4)①根据质量守恒定律可知,反应中产生CO2的质量=318.3g+50.0g-359.5g=8.8g。
②CO2的物质的量=8.8g÷44g/mol=0.2mol,则根据方程式可知
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
2mol 1mol
0.4mol 0.2mol
所以盐酸的浓度=0.4mol÷0.1L=4.0mol/L