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2024届高三新高考化学大一轮专题练习--卤素及其化合物
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这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习--卤素及其化合物,共18页。试卷主要包含了单选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
2024届高三新高考化学大一轮专题练习--卤素及其化合物
一、单选题
1.(2022秋·陕西西安·高三统考期末)下列离子方程式正确的是
A.澄清石灰水中通入少量:
B.氯气通入水中:
C.氢氧化镁与盐酸反应:
D.氯化铁溶液腐蚀铜制印刷电路板:
2.(2023春·福建南平·高三福建省南平市高级中学校考期中)下列方程式书写正确的是
A.将足量溶液加入溶液中:
B.溶液中加入过量稀氨水:
C.溶于水:
D.NH4HCO3溶液中加入过量的NaOH溶液中:HCO+OH-=CO+H2O
3.(2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末)已知常温下,浓度均为的4种钠盐溶液的如下表,下列说法中正确的是
溶质
11.6
10.3
8.3
5.2
A.将足量通入溶液,发生反应的离子方程式为
B.向氯水中加入固体,可以增大氯水中次氯酸的浓度
C.常温下,、、三种溶液,pH最小的是溶液
D.溶液中离子浓度大小顺序为
4.(2023·全国·高三假期作业)人民对美好生活的向往就是我们的奋斗目标。化学与生活密切相关,下列解释合理的是
选项
操作或现象
解释
A
节日燃放的烟花五彩缤纷
活泼金属单质易燃且火焰颜色各异
B
食品包装袋中装有“脱氧剂”
“脱氧剂”为,能吸收
C
用在潜水艇和消防员的呼吸面具中
能与、反应产生
D
漂白液与含盐酸的洁厕剂不能混合使用
两者混合产生沉淀,影响使用效果
A.A B.B C.C D.D
5.(2023春·安徽·高三校联考开学考试)根据下列操作及现象,所得的结论正确的是
选项
操作及现象
结论
A
某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
溶液中一定含有CO
B
向淀粉KI溶液中加入溴水,溶液变蓝色
氧化性:I->Br-
C
将过氧化钠投入滴有酚酞试液的水中,溶液最终为红色
过氧化钠与水反应生成碱性物质
D
在导管口先点燃纯净的氢气,然后将导管伸入到盛满氯气的集气瓶中,产生苍白色火焰
物质燃烧不一定需要氧气
A.A B.B C.C D.D
6.(2023春·湖北省直辖县级单位·高三统考阶段练习)设NA为阿佛加德罗常数的数值,下列叙述中正确的是
A.46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NA
B.常温下,将5.4 g铝片投入足量的浓硫酸中,铝失去的电子数为0.3NA
C.足量的浓盐酸与8.7 g反应,转移电子的数目为0.4
D.足量铜与1L 浓度为18 mol·L-1浓硫酸反应可以得到SO2的分子总数为9NA
7.(2023·辽宁·校联考一模)下列实验操作对应的实验现象和实验结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将少量金属钾投入溶液中
有紫红色固体生成
金属性:
B
用胶头滴管取新制氯水滴到pH试纸上
pH试纸变红
新制氯水呈酸性
C
向苯酚溶液中滴入溶液
有无色气体生成
酸性:苯酚>碳酸
D
常温下,分别向两支盛有含等量的稀盐酸和浓盐酸的试管中加入等量粉末
盛放稀盐酸的试管无明显现象,盛放浓盐酸的试管中有黄绿色气体生成
在水中的还原性强弱与盐酸的浓度有关
A.A B.B C.C D.D
8.(2023春·湖南长沙·高三湖南师大附中校考阶段练习)锰酸钾 (K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:。利用氧化制备的装置如图所示(夹持装置略)。下列说法正确的是
A.装置甲中的固体可以是漂白粉
B.装置乙中放饱和溶液,以提高的产率
C.装置丙可以用作碱性介质
D.装置丙中每消耗,则生成
9.(2023春·山东青岛·高三山东省青岛第一中学校考期中)已知:将一定最的通入100mL 6 NaOH溶液中恰好完全反应,产物中可能有NaCl、NaClO、,且的物质的量浓度与温度高低有关。下列说法正确的是
A.反应后溶液中
B.被氢氧化钠溶液吸收的的物质的量为1.2mol
C.反应中转移的电子的物质的量可能为0.4mol
D.反应后溶液中
10.(贵州省毕节市2023届高三下学期诊断性考试(三)理综化学试题)由实验操作和现象,可得出相应正确结论的是
实验操作
现象
结论
A
向含有酚酞的NaOH溶液中滴加新制饱和氯水
溶液红色变无色
新制饱和氯水有漂白性
B
向Na2S溶液中通入足量CO2,再将产生的气体通入CuSO4溶液中
CuSO4溶液中有黑色沉淀生成
Kal(H2CO3)>Ka1(H2S)
C
将Al与Fe2O3发生反应后的固体溶于稀盐酸,再滴加KSCN溶液
溶液没出现红色
Fe2O3与Al完全反应
D
在5mL0.1mol·L-1K2Cr2O7溶液中滴加10~20滴6mol·L-1NaOH溶液
溶液由橙色变为黄色
+H2O⇌2+2H+平衡逆向移动
A.A B.B C.C D.D
11.(2023春·湖南·高三校联考期中)利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.利用装置I制取并收集纯净的 B.利用装置Ⅱ收集并吸收多余的
C.利用装置Ⅲ除去气体中的 D.利用装置Ⅳ应用电化学原理对钢闸门进行防护
12.(2023·内蒙古呼和浩特·二模)下列各实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验
现象
结论
A
两支试管中均装有2mL 0.01mol·L-1酸性KMnO4溶液,向第一支试管加入1mL 0.01 mol·L-1草酸溶液和1mL水,向第二支试管加入2mL 0.01 mol·L-1草酸溶液
第一支试管褪色时间比第二支试管长
其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快
B。
镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中,一段时间后加入K3[Fe(CN)6]溶液
无蓝色沉淀生成
铁片没有被腐蚀
C
用pH试纸分别测定相同物质的量浓度的
CH3COONa和NaClO溶液的pH
测得NaClO溶液的pH小于CH3COONa
CH3COO-水解程度大于ClO-
D
将稀硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中
溶液变黄色
氧化性: H2O2比Fe3+强
A.A B.B C.C D.D
13.(2023春·河北石家庄·高三校联考期中)化学学科的任务之一是为了更好的利用物质的性质为人类所用,下列物质性质与其对应用途关系不合理的是关系不合理的是
A.具有较强的氧化性,可用作自来水消毒
B.SiC硬度大,可用于制作砂轮的磨料
C.不易被X射线透过,且不溶于盐酸,可用作“钡餐”
D.盐酸具有较强的挥发性,可用作“洁厕灵”
14.(2023春·山东临沂·高三统考期中)已知:。下列说法错误的是
A.相同条件下,生成在点燃或光照条件下放出的能量不同
B.燃烧生成的气体与空气中的水蒸气结合呈雾状
C.停止反应后,用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近集气瓶口产生白烟
D.可通过原电池将与反应的化学能转化为电能
二、非选择题
15.(2022秋·河南焦作·高三沁阳市第一中学校考阶段练习)某化学兴趣小组在课外活动中对某溶液进行了多次检测,其中三次检测的结果如表所示,请回答下列问题。
检测次数
溶液中检测出的物质
第一次
、、、
第二次
、、、
第三次
、、、
(1)三次检测结果中第____________次检测结果不正确。
(2)在检测时,为了确定该溶液中是否存在、和,进行了如下操作:
①向溶液中滴加_______ (填化学式)溶液;继续滴加过量的该溶液,其目的是____________。
②向①所得溶液中滴加____(填化学式)溶液,其目的是_________。
③第三种离子由其他试剂检验。
16.(2022秋·江苏盐城·高三校联考阶段练习)现有下列十种物质(微粒):①氢氧化铁胶体 ②氯水 ③四氯化碳 ④CO2 ⑤CuSO4•5H2O ⑥漂白粉 ⑦0.2 mol·L-1 Ba(OH)2溶液 ⑧0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液 ⑨溴水 ⑩KI。
(1)属于电解质的有________。
(2)将⑦⑧两溶液等体积混合,所得溶液中Na+的物质的量浓度约 ________ 。
(3)往往用 ________ 来证明①为胶体。
(4)实验室欲配制480 mL的⑧,下列说法正确的是 ________ 。
a.应选用480 mL容量瓶
b.需称量6.8 g Na2SO4固体
c.实验前,容量瓶需洗净并干燥
d.在其他操作正确情况下,定容时,俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏大
(5)⑥在使用时需加水浸泡片刻,才能发挥更好的漂白效果,请用离子方程式表示相应的反应原理 ________ 。
17.(2023秋·湖南长沙·高三长郡中学校考期末)化学在日常防疫中发挥了重要作用,各类杀菌消毒剂逐渐被人们所认识和使用。下列是我们常见的几种消毒剂:①“84”消毒液;②H2O2 (在水溶液中可部分电离);③ClO2;④O3;⑤碘酒;⑥75%酒精;⑦过氧乙酸(CH3COOOH);⑧高铁酸钠(Na2FeO4)。回答下列问题:
(1)上述杀菌消毒剂属于非电解质的是_______(填序号)。
(2)各类杀菌消毒剂使用时,必须严格按照使用说明。
①巴西奥运会期间,由于工作人员将“84”消毒液与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是NaClO与H2O2反应产生O2促进藻类快速生长。该反应说明氧化性:NaClO_______ H2O2 (填“>”或“<”)。当有0.1 mol O2生成时,反应中转移电子为_______mol。
②若混合使用“洁厕灵”(盐酸是成分之一)与“84”消毒液会产生氯气。原因是________(用离子方程式表示)。
(3)“84”消毒液的稀溶液对环境进行消毒,吸收空气中CO2后杀菌效果更好,发生的离子反应方程式为_______。
(4)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是“分别在氧化还原反应中得到1mol电子时,Cl2与该种含氯消毒剂的质量比”,则ClO2的有效氯含量为_______(保留两位小数)。
18.(2023秋·辽宁锦州·高三统考期末)物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。如图为氯元素的“价类”二维图。
请回答下列问题:
(1)二维图中类别A是______;B可以代替Cl2成为新时代自来水消毒剂,则B是_____(填化学式);C的焰色试验呈紫色,则C是_____(填化学式)。
(2)某同学利用①FeO②KMnO4③NaOH探究盐酸的性质,进行了如下预测:从物质类别上看,盐酸属于酸,可能与______(填标号)发生反应;从化合价角度看,盐酸中Cl-具有______性,可能与______(填标号)发生反应。
(3)将传感器插入盛有新制氯水的广口瓶中,强光照射氯水,采集并分析数据绘制图像,图像中纵坐标代表的物理量可能是______(填标号)。
a.溶液颜色的变化 b.氯水中氧气的体积分数
c.氯水的pH d.溶液的漂白能力
(4)若将84消毒液与双氧水混用给游泳池消毒,反应产生的O2促进藻类快速生长,使池水变绿。其反应原理用化学方程式表示为:NaClO+H2O2=NaCl+O2↑+H2O。
①该反应说明氧化性:NaClO______O2(填“>”“<”或“=”)。
②用单线桥法表示该反应电子转移的方向和数目:NaClO+H2O2=NaCl+O2↑+H2O。______
(5)一定温度下,Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和NaClO3的混合物,若NaClO与NaClO3的物质的量之比为3∶1,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
参考答案:
1.A
【详解】A.澄清石灰水中通入少量CO2,生成CaCO3和水,离子方程式为:,A正确;
B.氯气通入水中,与水反应,生成盐酸和次氯酸,HClO为弱酸,只发生部分电离:,B不正确;
C.氢氧化镁与盐酸反应,生成氯化镁和水,但氢氧化镁难溶于水,不能拆成离子,C不正确;
D.氯化铁溶液腐蚀铜制印刷电路板,生成氯化亚铁和氯化铜:,D不正确;
故选A。
2.B
【详解】A.将足量溶液加入溶液中:,故A错误;
B.溶液中加入过量稀氨水:,故B正确;
C.溶于水:,故C错误;
D.NH4HCO3溶液中加入过量的NaOH溶液中:,故D错误;
故选:B。
3.B
【详解】A.具有强氧化性,与足量反应的离子方程式为:,A错误;
B.氯水中存在平衡:,向氯水中加入固体,消耗,使平衡正向移动,可以增大氯水中次氯酸的浓度,B正确;
C.、、发生水解,根据的大小,可知的水解程度最小,所以酸性最强,相同温度下,相同浓度的、、三种溶液,pH最小的是溶液,C错误;
D.溶液中存在:,,,,其电离程度大于水解程度,所以溶液中离子浓度大小顺序为,D错误;
故选B。
4.C
【详解】A.某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色,不是因为活泼金属单质易燃的原因,A错误;
B.氧化钙不和氧气反应,不做脱氧剂;氧化钙和水反应,可做干燥剂,B错误;
C.过氧化钠与水和二氧化碳反应都生成氧气,所以Na2O2用在潜水艇和消防员的呼吸面具中,C正确;
D.漂白液与含盐酸的洁厕剂反应为次氯酸盐和盐酸反应生成有毒气体氯气,不是沉淀,D错误;
故选C。
5.D
【详解】A.某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,溶液中可能含有或者,A错误;
B.向淀粉KI溶液中加入溴水,溶液变蓝色,发生反应:,还原性:,B错误;
C.将过氧化钠投入滴有酚酞试液的水中,生成,酚酞溶液应该是先变红,过量的具有强氧化性,所以最后溶液褪色,C错误;
D.氯气也可以作为燃烧的助燃剂,D正确;
故选D。
6.A
【详解】A.46 g NO2含有原子数为,46 g N2O4含有原子数为,则46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NA,故A正确;
B.常温下,铝片投入足量的浓硫酸中,发生钝化反应,生成致密氧化膜后不再反应,故B错误;
C.足量的浓盐酸与8.7 g(物质的量为0.1mol)反应,转移电子的数目为0.2,故C错误;
D.浓硫酸反应过程中逐渐变稀,稀硫酸不与铜反应,因此足量铜与1L 浓度为18 mol·L-1浓硫酸反应可以得到SO2的分子总数小于9NA,故D错误。
综上所述,答案为A。
7.D
【详解】A.将少量金属钾投入溶液中,钾会先和水反应,生成的再和反应生成蓝色沉淀,现象错误,且不能证明金属性强弱,A错误;
B.用胶头滴管取新制氯水滴到试纸上,试纸先变红后褪色,现象错误,B错误;
C.向苯酚溶液中滴入溶液,无明显现象,现象和结论均错误,C错误;
D.盛放稀盐酸的试管无明显现象说明稀盐酸和不反应,而盛放浓盐酸的试管中有黄绿色气体生成说明二者反应生成了,实验现象可说明在水中的还原性强弱与盐酸的浓度有关,D正确;
故选D。
8.A
【分析】甲制备Cl2,乙净化Cl2,丙制备KMnO4 ,丁吸收尾气Cl2。
【详解】A.漂白粉中ClO-具有强氧化性可将Cl-氧化为Cl2,A项正确;
B.饱和 NaHCO3 溶液与HCl产生CO2进入丙中消耗碱降低碱性导致K2MnO4 不稳定产生MnO2从而降低KMnO4 的产率,B项错误;
C.装置丙用NaOH导致制备的KMnO4 不纯,选KOH作碱性介质,C项错误;
D.Cl2将K2MnO4氧化为KMnO4而自身还原为Cl-,由电子守恒得到关系式为Cl2~2KMnO4,即1molCl2能产生2mol的KMnO4。但Cl2会与碱发生反应,则每消耗 0.5mol Cl2 ,则生成 KMnO4小于1mol,D项错误;
故选A。
9.C
【分析】设产物中NaCl、NaClO、NaClO3的物质的量分别为a、b、c,则根据电子守恒可知a=b+5c,根据钠元素守恒可知a+b+c=6mol/L×0.1L=0.6mol,据此分析解答。
【详解】A.若反应后溶液中,6≠(6+1×5),不符合得失电子数相等,故A错误;
B.根据分析NaCl、NaClO、NaClO3的物质的量之和为0.6mol,即n(Cl)=n(Na)=0.6mol,n(Cl2)=0.5n(Cl)=0.3mol,故B错误;
C.NaCl为唯一还原产物,若转移0.4mol电子,则生成0.4mol NaCl,即a=0.4,带入a=b+5c、a+b+c=0.6,得b=0.15、c=0.05,有符合实际的解,所以反应中转移的电子的物质的量可能为0.4mol,故C正确;
D.将a=b+5c、a+b+c=0.6联立可得2a=0.6+0.4c,所以产物中NaClO3越多,NaCl的物质的量越大,当产物只有NaCl和NaClO3时,NaCl的物质的量达到最大值,此时a=5c、a+c=0.6,解得a=0.5,c(NaCl)=0.5mol÷0.1L=5mol/L,即反应后溶液中c(NaCl)≤5mol•L-1,故D错误;
故选C。
10.B
【详解】A.饱和氯水中含有Cl2、HCl、HClO,均能与NaOH溶液反应,溶液c(OH-)减少,溶液颜色由红色变为无色,没有体现饱和氯水的漂白性,故A错误;
B.硫化钠溶液中通入CO2气体,将产生的气体通入CuSO4溶液中,有黑色沉淀产生,黑色沉淀为CuS,说明产生的气体为H2S,从而推出碳酸的酸性强于H2S,即Kal(H2CO3)>Ka1(H2S),故B正确;
C.Al与Fe2O3反应生成Fe和Al2O3,若氧化铁有剩余,氧化铁与稀盐酸反应生成Fe3+,Fe与Fe3+反应生成Fe2+,加入KSCN溶液,溶液不变红,故C错误;
D.K2Cr2O7溶液呈橙色,CrO呈黄色,加入NaOH溶液,NaOH消耗H+,促使平衡向正反应方向移动,故D错误;
答案为B。
11.B
【详解】A.一氧化氮可以和氧气反应,不能用排空气的方法收集,A错误;
B.极易溶于水,可用水吸收,但需要采用倒扣漏斗防止倒吸,B正确;
C.饱和碳酸钠可以和二氧化碳反应,应该用饱和碳酸氢钠吸收二氧化碳中的氯化氢,C错误;
D.利用外加电流阴极保护法保护金属时,被保护的金属应该做阴极,D错误;
故选B。
12.B
【详解】A.第一支试管中草酸量少,高锰酸钾有剩余,导致第一管褪色时间长,不能得出结论,A项错误;
B.镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中,一段时间后加入K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成,可知构成原电池时Zn作负极,Fe作正极,故铁片没有被腐蚀,B项正确;
C.NaClO溶液具有漂白性,能使pH试纸褪色,C项错误;
D.溶液中含有,在酸性溶液中具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,故不能比较H2O2和Fe3+的氧化性,D项错误;
答案选B。
13.D
【详解】A.具有较强的氧化性,可用作自来水消毒,A项正确;
B.SiC硬度大,可用于制作砂轮的磨料,B项正确;
C.不易被X射线透过,且不溶于盐酸,可用作“钡餐”,C项正确;
D.盐酸用作“洁厕灵”利用的不是其挥发性,而是其酸性,D项错误;
故选D。
14.A
【详解】A.反应放出的能量等于反应物的总能量减去生成物的总能量,故相同条件下,生成在点燃或光照条件下放出的能量相同,A错误;
B.HCl气体极易溶于水,遇到空气中的水蒸气后立即形成盐酸小液滴,即白雾,B正确;
C.浓氨水易挥发,挥发的氨气和HCl气体反应,化学方程式NH3+HCl=NH4Cl,生成NH4Cl氯化铵固体小颗粒,固体粉末就是白烟,C正确;
D.H2与Cl2的反应是能够自发进行的氧化还原反应,可通过原电池将H2与Cl2反应的化学能转化为电能,D正确;
故选A。
15.(1)二
(2) HNO3 除尽CO Ba(NO3)2 检验SO
【详解】(1)因与、在溶液中均可发生反应,故第二次检测结果不正确;
(2)①检测用,检测用,检测一般用加入强酸的方法,因在确定氯离子和硫酸根离子时,必须排除碳酸根离子的干扰,所以我们首先检验并除去碳酸根离子.所以我们首先加过量的HNO3,检验并除去;
②在检验氯离子和硫酸根离子时,我们先检验硫酸根离子,因硝酸银能跟硫酸根离子生成硫酸银,是一种沉淀干扰检验.所以我们先加过量的Ba(NO3)2溶液,检验并除去离子.最再用硝酸银来检验氯离子。
16.(1)⑤⑩
(2)0.1 mol·L-1
(3)丁达尔效应
(4)d
(5)Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
【详解】(1)电解质是指在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,单质和混合物均不是电解质,则属于电解质的有⑤⑩;
(2)0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液中Na+的物质的量浓度为0.2 mol·L-1,Ba(OH)2与Na2SO4反应生成BaSO4和NaOH,Na+的物质的量不变,将⑦⑧两溶液等体积混合,所得溶液中Na+的物质的量浓度约为原来的一半,即为0.1 mol·L-1;
(3)用丁达尔效应证明①氢氧化铁胶体为胶体;
(4)a.实验室中没有480mL规格的容量瓶,应选用500 mL容量瓶,a错误;
b. 配制500mL0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液的物质的量为n=c∙V=0.1 mol·L-1×0.5L=0.05mol,需称量Na2SO4固体质量m=nM=0.05mol×142g/mol=7.1g,b错误;
c.实验前,容量瓶需洗净但不需要干燥,c错误;
d.在其他操作正确情况下,定容时,俯视刻度线加入水的体积偏小,会导致所配溶液浓度偏大,d正确;
故选d;
(5)漂白粉的有效成分为次氯酸钙,加水浸泡时与二氧化碳反应是次氯酸,漂白性增强,反应的离子方程式为:Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO。
17.(1)③
(2) > 0.2
(3)
(4)2.63
【详解】(1)上述杀菌消毒剂中,①“84”消毒液,属于混合物,既不是电解质也不是非电解质;②H2O2 (在水溶液中可部分电离),为电解质;③ClO2,非金属氧化物,属于非电解质;④O3,非金属单质,既不是电解质也不是非电解质;⑤碘酒,混合物,既不是电解质也不是非电解质;⑥75%酒精,混合物,既不是电解质也不是非电解质;⑦过氧乙酸(CH3COOOH),属于酸,是电解质;⑧高铁酸钠(Na2FeO4),属于盐,是电解质,所以属于非电解质的是③。答案为:③;
(2)①NaClO与H2O2反应产生O2,同时生成NaCl等,反应的化学方程式为NaClO+H2O2=O2↑+NaCl+H2O,该反应中,NaClO是氧化剂,H2O2是还原剂,说明氧化性:NaClO>H2O2。由反应式可建立关系式:O2——2e-,当有0.1 mol O2生成时,反应中转移电子为0.2mol。
② “洁厕灵”(盐酸是成分之一)与“84”消毒液混合,会产生氯气等,原因是。答案为:>;0.2;;
(3)“84”消毒液的稀溶液吸收空气中CO2,生成HClO和NaHCO3,发生的离子反应方程式为。答案为:;
(4)Cl2——2e-,ClO2——5e-,则ClO2的有效氯含量为≈2.63。答案为:2.63。
18.(1) 单质 ClO2 KClO3
(2) ①③ 还原 ②
(3)b
(4) >
(5)2∶1或2
【详解】(1)根据价类图可知A是Cl2,仅含有Cl一种元素,因此该物质属于单质;
B是+4价的Cl元素的氧化物,则B是ClO2;C是+5价Cl元素的化合物,C的焰色试验呈紫色,说明其中含有K元素,则C是KClO3;
(2)从物质类别上看,HCl能够与FeO反应产生FeCl2、H2O;能够与NaOH反应产生NaCl和H2O,故合理选项是①③;从化合价角度看,HCl中Cl元素为-1价,具有强的还原性,能够与具有强氧化性的KMnO4发生氧化还原反应产生Cl2,故合理选项是②;
(3)a.Cl2与水发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO,强光照射时,HClO分解,该反应正向进行,导致溶液颜色变浅,与图像变化不吻合,a不符合题意;
b.Cl2与水发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO,强光照射时,HClO分解产生HCl、O2,故强光照射氯水,氯水中氧气的体积分数增大,与图像变化吻合,b符合题意;
c.Cl2与水发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO,强光照射时,HClO分解产生HCl,使溶液中H+增大,则溶液的pH减小,与图像变化不吻合,c不符合题意;
d.氯水是由于含有HClO而具有漂白性,当强光照射时,HClO发生分解反应,导致c(HClO)降低,溶液的漂白能力减弱,与图像变化不吻合,d不符合题意;
故合理选项是b;
(4)①在反应NaClO+H2O2=NaCl+O2↑+H2O中,NaClO为氧化剂,H2O2为还原剂,物质的氧化性:氧化剂>还原剂,说明氧化性:NaClO>H2O2;
②在反应NaClO+H2O2=NaCl+O2↑+H2O中,Cl元素化合价由反应前NaClO中的+1价变为反应后NaCl中的-1价,化合价降低2价;O元素化合价由反应前H2O2中的-1价变为反应后O2中的0价,化合价升高1×2=2价,化合价升降最小公倍数是2,所以NaClO、H2O2、NaCl、O2的系数是1,根据原子守恒可知H2O的系数是1,则用单线桥法表示该反应电子转移的方向和数目为:;
(5)一定温度下,Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和NaClO3的混合物,若NaClO与NaClO3的物质的量之比为3∶1,假设NaClO3的物质的量是1 mol,则NaClO的物质的量是3 mol,根据氧化还原反应中电子转移数目相等,可知反应产生NaCl的物质的量是3×1 mol+1×5 mol=8 mol,根据Cl元素守恒,可知Cl2的系数是6;根据Na元素守恒,可知NaOH的系数是12,最后根据H、O原子守恒,可知H2O的系数是6,该反应的方程式为:6Cl2+12NaOH=8NaCl+3NaClO+NaClO3+6H2O;在该反应中Cl2既作氧化剂,也作还原剂,在参加反应的6个Cl2中,8个Cl为氧化剂,4个为还原剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为8:4=2:1。
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