2024届高三化学一轮复习培优--电解饱和食盐水训练
展开2024届高三化学一轮复习培优--电解饱和食盐水训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.人类的生存和发展离不开自然资源。下列说法不正确的是
A.食盐可用于氯碱工业
B.空气吹出法常用于工业规模海水提溴
C.乙烯、丙烯、甲烷等是通过石油催化重整得到的重要化工基本原料
D.绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染
2.用如图所示装置电解氯化钠溶液(X、Y是碳棒)。下列判断正确的是
A.Y电极为正极 B.X电极为阳极
C.Y电极表面发生氧化反应 D.X电极表面有氯气生成
3.NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是
A.4.5gSiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.3NA
B.电解饱和食盐水时,每得到1molNaOH,在阳极上反应的离子就得到1mol电子
C.78gNa2O2固体含有的阴离子数为2NA
D.标准状况下,0.5NA个CCl4所占的体积约为11.2L
4.下列关于电解饱和食盐水的说法中,正确的是( )
A.电解时阳极得到氯气,阴极得到金属钠
B.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液显无色
C.若在阳极附近的溶液中,滴入碘化钾淀粉溶液,溶液显蓝色
D.电解过程中,阴极发生的是氧化反应
5.如图为电解饱和食盐水装置,下列有关说法不正确的是
A.左侧电极上发生氧化反应
B.右侧生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
C.电解一段时间后,B口排出NaOH溶液
D.电解饱和食盐水的离子方程式: 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
6.下列解释工业生产或应用的化学方程式正确的是( )
A.氯碱工业制氯气:2NaCl(熔融)2Na+C12↑
B.利用磁铁矿冶炼铁:CO+FeOFe+CO2
C.工业制小苏打:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
D.工业制粗硅:C+SiO2Si+CO2↑
7.下列有关氯气的说法不正确的是
A.Cl2是由共价键构成的非极性分子 B.制备漂白粉的方法是用石灰水吸收Cl2
C.利用湿润的淀粉—KI试纸可检验Cl2 D.工业上可用电解饱和食盐水制得Cl2
8.下列说法正确的是
A.氯碱工业是电解熔融的NaCl,阳极产生Cl2
B.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能
C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化
D.工业上电解熔融的AlCl3来制取铝
9.为达到实验目的,试剂或仪器或操作正确的是( )
选项
实验目的
试剂或仪器或操作
A
测定中和热
选择浓硫酸与NaOH溶液作为试剂
B
比较Cl与S的非金属性
将盐酸滴入溶液中
C
制备氢氧化铁胶体
将氯化铁饱和溶液滴入沸水中,加热到红褐色
D
电解法制取氯气
用铁作阳极电解饱和食盐水
A.A B.B C.C D.D
10.用下列实验装置和方法进行相应实验,能达到实验目的的是
甲
乙
丙
丁
A.用装置甲制备SO2 B.用装置乙从碘水溶液中萃取碘
C.装置丙用于制备少量家用消毒液 D.用装置丁蒸干溶液获得次氯酸钠晶体
11.中国航天科技发展举世瞩目。2020年“嫦娥五号”成功携带月球样品返回地球,2021年“天问一号”着陆火星,它们都是由以液氢为燃料的“长征五号”火箭搭载升空的。下列有关说法错误的是
A.氢气燃烧的产物不污染环境,有利于实现“碳中和”
B.低温液态储氢可以大大提高氢气的密度,降低储运成本
C.已知,,则燃烧热
D.氢气的来源较多,包括水的电解、煤的气化、乙烷裂解和氯碱工业等
12.图a—c分别为NaCl在不同状态下的导电实验(X、Y为石墨电极)微观示意图。下列分析正确的是
A.图中代表Na+ B.图b中X与电源负极相连
C.图b说明通电后发生了:NaCl=Na++Cl- D.图c中Y上产生H2
13.关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是
A.电解时在阳极得到Cl2,在阴极得到Na
B.电解一段时间后充分搅拌电解液,溶液呈中性
C.若在阴极附近溶液中滴入酚酞,溶液呈无色
D.若在阳极附近溶液中滴入KI,溶液呈棕色
14.如图装置中X和Y均为石墨电极,电解液为滴有酚酞的某浓度NaCl溶液,电解一段时间后,X极附近溶液先变红。下列有关说法中正确的是
A.X极连接电源正极
B.X极上产生气体有刺激性气味
C.Y极上发生氧化反应
D.电子从X极经过溶液流向Y极
15.有一种节能的氲碱工业新工艺,将电解池与燃料电池相组合,相关流程如下图所示(电极未标出),下列说法错误的是:
A.电解池的阴极反应式2H20+2e-=H2↑+20H-
B.相同条件下,当电解池生成2LC12,理论上燃料电池应消耗1LO2
C.电解池中阳离子移动流向阴极池
D.溶液a、b、c的pH大小顺序为:a>b>c
二、实验题
16.请用下图所示仪器装置设计一个包括电解饱和食盐水并测定电解时产生的氢气的体积 和检验氯气的氧化性的实验装置。
(1)所选仪器连接时,各接口的顺序是(填各接口的代号字母):A 接_____,_____接_____,B接_____,_______接_____________。
(2)实验时用石墨和铁为电极,则铁电极接电源的_____极,所发生的电极反应式为_____; 此电解总反应方程式为_____。
(3)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为 5.60 mL,电解后溶液的体积恰好为 50.0 mL, 则溶液中 OH-的浓度为_____。
17.氯化钠在自然界中的储量丰富,生活上可用作调味品,也广泛应用于工业、医疗、农业等。
(1)工业上通过电解饱和食盐水可制得氯气、氢气和烧碱。
①电解饱和食盐水的离子方程式为_______。
②氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,氢气从燃料电池的_______(填“正极”或“负极”)通入。
(2)以氯化钠为原料制钠单质的化学方程式为_______;利用反应制取,当该反应转移时,生成的在标准状况下的体积为_______L,参与反应的氧化剂与还原剂的质量之比为_______。
(3)医疗上所用的生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。某化学兴趣小组用表中装置配制生理盐水(密度约为)。
①用托盘天平(最小砝码为1g)称量_______固体。
②操作顺序为f→_______(除f外,部分操作可重复,填标号);进行b操作时,若俯视容量瓶刻度线,则配得的氯化钠溶液的浓度_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
a
b
c
d
e
f
18.某课外活动小组的同学在学习了电化学相关知识后,用如图装置进行实验,请回答下列问题:
(1)实验一:将开关K与a连接,则乙为_____极,电极反应式为______。
(2)实验一结束后,该研究小组的同学决定在乙电极表面上镀下列金属中的一种以防止铁被腐蚀,正确的选择是____(填字母编号)。
A.Cu B.Zn C.Sn D.Ag
(3)实验二:开关K与b连接,则乙__极,总反应的离子方程式为______。
(4)对于实验二,下列说法正确的是____(填字母编号)。
A.溶液中Na+向甲极移动
B.从甲极处逸出的气体能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝
C.反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
D.反应在结束后,甲电极和乙电极上收集到的气体体积一定相等
(5)该研究小组的同学在进行实验二结束的溶液中滴加酚酞溶液,发现________(填“甲”或“乙”)极附近变红。
19.氯气是一种重要的化工原料,在生产和生活中应用十分广泛。实验室也可用高锰酸钾固体和浓盐酸反应氯气。
(1)请为该实验选择合适的发生装置___________(填“a”或“b”)。
(2)写出仪器的名称:①___________;②___________。
(3)当集气瓶中收集满氯气时,可以观察到气体呈___________色,干燥的氯气可使湿润的有色布条褪色,是因为___________的漂白性(填化学式,下同)。
(4)反应中,氧化产物是___________,实验结束时,可选用___________溶液来吸收多余的氯气。实验室配制好2.0mol/LNaOH溶液,至少需要这种溶液___________mL才能与4.48L氯气(标准状况)恰好完全反应。
(5)现需220mL2.0mol/LNaOH溶液,需称量___________g氢氧化钠固体,上述实验需要的仪器有电子天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和___________。
(6)工业上常用电解饱和食盐水制取氯气:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,该反应中,阳极发生的电极反应是___________。标况下生成2.24LCl2时,转移电子___________mol。
参考答案:
1.C
【详解】A.氯碱工业是通过电解饱和食盐水制得、NaOH和的工业,A正确;
B.空气吹出法常用于工业规模海水提溴,B正确;
C.乙烯、丙烯、甲烷等是通过石油催化裂化裂解得到的重要化工基本原料,C错误;
D.绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,不是先产生再治理,D正确。
答案选C。
2.C
【分析】电解氯化钠溶液,因X、Y均是碳棒,为惰性电极,根据图示装置可知,X连接电源的负极,为阴极,水会得到电子,产生氢气和氢氧根离子,Y连接电源的正极,为阳极,阳极氯离子会失去电子生成氯气,据此分析解答。
【详解】A.结合上述分析可知,Y电极连接电源的正极,为阳极,A错误;
B.X电极连接电源的负极,为阴极,B错误;
C.Y电极表面氯离子失去电子生成氯气,发生氧化反应,C正确;
D.结合上述分析可知,X电极表面产生氢气,D错误;
故选C。
3.A
【详解】A.4.5g二氧化硅的物质的量为0.075mol,每摩尔SiO2含4mol硅氧键,故4.5gSiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.3NA,A正确;
B.在电解池中,阳极上参加反应的离子是失去电子,发生氧化反应,B错误;
C.78gNa2O2固体(物质的量为1mol)的阴离子是,其数目为NA,C错误;
D.标准状况下, CCl4不是气体,不能用气体摩尔体积计算,D错误;
答案选A。
4.C
【详解】A.电解饱和食盐水,阳极产物为Cl2,阴极产物为NaOH和H2,A错误;
B.阴极产物有NaOH,则在阴极附近滴入酚酞,溶液变红色,B错误;
C.阳极产物为Cl2,溶液中仍溶解少量的Cl2,会氧化KI并生成I2,溶液因此显蓝色,C正确;
D.阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,D错误。
故选C。
5.B
【详解】A、电解池阳极A发生氯离子失去电子的氧化反应:2Cl――2e-=Cl2↑,即左侧电极上发生氧化反应,故A正确;
B、阴极B发生氢离子得到电子的还原反应:2H++2e-=H2↑,生成的是氢气,不是氯气,不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,故B错误;
C、阴极B发生2H++2e-=H2↑,水的电离平衡被破坏,生成NaOH,因此电解一段时间后,B口排出NaOH溶液,故C正确;
D、电解饱和食盐水时,电解池阳极A发生2Cl――2e-=Cl2↑,阴极B发生2H++2e-=H2↑,因此电解的总反应为:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-,故D正确;
故答案选B。
6.C
【详解】A.氯碱工业制氯气是电解饱和食盐水,反应的化学方程式:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,故A错误;
B.磁铁矿成分为四氧化三铁,反应的化学方程式:4CO+Fe3O43Fe+4CO2,故B错误;
C.工业制小苏打是饱和氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,反应的化学方程式:NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,故C正确;
D.工业制粗硅是焦炭和二氧化硅高温反应生成硅和一氧化碳,反应的化学方程式:2C+SiO2Si+2CO↑,故D错误;
故选:C。
7.B
【详解】A.Cl2含有非极性共价键,且属于非极性分子,A正确;
B.工业上采用Cl2与石灰乳反应制备漂白粉,B错误;
C.Cl2与KI反应生成I2,从而使湿润的淀粉-KI试纸变蓝,故可用该方法检验Cl2,C正确;
D.电解饱和食盐水又叫氯碱工业,可获得NaOH、H2、Cl2等产品,D正确;
故答案选B。
8.C
【详解】A.氯碱工业是电解NaCl溶液,A错误;
B.氢氧燃料电池将化学能直接转变为电能,B错误;
C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极失电子被氧化,C正确;
D.工业上电解熔融的Al2O3来制取铝,D错误;
故选C。
9.C
【详解】A、中和热测定,应该选择稀溶液。因为浓硫酸溶解于水要放热,故A错误;
B、比较非金属性可以通过单质的氯化性强于S,即氯气将硫置换出来,也可以通过最高价氧化物对应的水化物即强酸制弱酸来说明,即高氯酸制硫酸,不是盐酸制氢硫酸,故B错误;
C、氢氧化铁胶体的制备方法教材上有说明,注意是饱和溶液,故C正确;
D、电解饱和氯化钠溶液得氯气,如果使用铁作电极材料,则阳极铁失去电子转化为亚铁离子,不能得到氯气,故D错误。
故选C。
【点睛】易错点B,不能用氢化物的酸性强弱来证明元素的非金属性强弱。
10.B
【详解】A.用装置甲制备SO2,需要加热,而装置甲中没有加热仪器,所以用装置甲不能达到实验目的,A错误;
B. 碘在水中溶解度小于苯,且苯与水互不相溶,可用装置乙从碘水溶液中萃取碘,B正确;
C.电解饱和食盐水,阳极产生Cl2,阴极产生NaOH和H2,Cl2和NaOH反应生成NaClO,装置丙应改成下方为阳极生成Cl2,与上方产生的NaOH反应,可制备少量含NaClO的消毒液,C错误;
D. ClO-在溶液中水解,ClO-+H2OHClO+OH-,HClO分解生成HCl和O2,2HClO2HCl + O2↑,HCl与NaOH生成NaCl,故蒸干后得到NaCl,所以用装置丁无法达到实验目的,D错误;
故选B。
11.C
【详解】A.氢气燃烧的产物是水,不污染环境,大力发展氢能的使用,可减少化石燃料的需求,有利于实现“碳中和”,A正确;
B.常温下气态气的密度小,体积大,且对运输气管要求高,故储运成本高,低温液态储氢可以大大提高氢气的密度,降低储运成本,B正确;
C.燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定产物时放出的热量,该热化学方程式中,H2O(g)不是稳定产物,且由于不知道气态水转化为液态水放出的能量,故不能计算燃烧热,C错误;
D.水的电解产物是氢气和氧气,煤的气化可得到氢气和CO,乙烷裂解产生乙烯和氢气,氯碱工业是通过电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气,故都可作为氢气的来源,D正确;
答案选C。
12.D
【详解】A.由于Na+半径小于Cl-半径,故图中代表Cl-,A错误;
B.由A项分析可知,代表Cl-,电解池中阳离子移向阴极,阴离子移向阳极,故图b中X与电源正极相连,B错误;
C.电解质的电离是在水分子的作用下而不是通电,故图b说明通电后Na+和Cl-发生了定向移动,而不是NaCl发生电离,C错误;
D.由B项分析可知,图c中X与电源的正极相连是阳极,发生氧化反应,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,Y与电源的负极相连是阴极,发生还原反应,电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故Y上产生H2,D正确;
故答案为:D。
13.D
【详解】A.电解时,阳极上氯离子失电子得到氯气,阴极上氢离子得到电子生成氢气,故A错误;
B.电解一段时间后,溶液中存在氢氧化钠,溶液显示碱性,故B错误;
C.阴极上氢离子得到电子生成氢气,该极附近的溶液显碱性,滴入酚酞试液,溶液呈红色,故C错误;
D.阳极上氯离子失电子得到氯气,滴入KI溶液,氯气能将碘离子氧化为碘单质而使得溶液呈棕色,故D正确;
故选D。
14.C
【详解】分析:装置中X和Y均为石墨电极,电解液为滴有酚酞的某浓度NaCl溶液,在电解池中,阴极上是氢离子得电子生成氢气,电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阴极区碱性增强,电解一段时间后,X极附近溶液先变红,说明X极为阴极,Y极为阳极。
详解:A. X极为电解池的阴极,所以X极应连接电源的负极,故A错误;
B. X极的电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,生成的氢气没有刺激性气味,故B错误;
C. Y极为电解池的阳极,氯离子在阳极失电子生成氯气,发生氧化反应,故C正确;
D. 电子从Y极经过导线流向X极,不会经过电解质溶液,故D错误;答案选C。
点睛:本题考查电解池的工作原理,根据题目信息判断X极和Y极的电极类型是解题的关键,试题难度不大。本题的易错点是D项,解题时要注意电子不能通过电解质溶液。
15.D
【详解】从图中可以看出来,左边为电解饱和食盐水的电解质,右边为氢氧燃料电池。
A.电解池的阴极得电子,产生氢气,方程式为2H2O+2e-=H2+2OH-,A项不符合题意;
B.整个电路中经过的电量是一样的,生成22.4LCl2转移2mol电子,消耗0.5molO2,物质的量之比等于气体体积之比,因此电解池生成了2LCl2,理论上燃料电池应消耗1LO2。B项不符合题意;
C.电解池中阳离子向阴极移动,C项不符合题意;
D.a%,b%,c%的氢氧化钠溶液,电解池中阴极产生NaOH,a>b,在原电池中,通入空气的一极,氧气得电子生成OH-,因此c> a;所以pH大小顺序为c> a>b;D项符合题意;
本题答案选D。
【点睛】电解池和原电池中阴阳离子的移动方向是相反的。
离子
原电池
电解池
阴离子
向负极移动
向阳极移动
阳离子
向正极移动
向负极移动
16. G F H D E C 负 0.01mol/L
【分析】电解饱和食盐水时,在阳极上产生氯气,在阴极上产生氢气和氢氧化钠,即A电极为铁,应为电解池的阴极,则生成氢气,可知B端为氯气,A接储气瓶的G→F,把水排入量筒内,用量筒测量出排出的水量,以测定产生氢气的体积,用淀粉KI溶液检验氯气,用NaOH溶液吸收氯气,防止污染环境;
【详解】(1)由以上分析可知A接储气瓶的G→F,把水排入量筒内,用量筒测量出排出的水量,以测定产生H2的体积,B接洗气瓶的D→E,生成的Cl2在洗气瓶中使淀粉碘化钾溶液变蓝,多余的Cl2用NaOH溶液吸收;
故答案为G;F;H;D;E;C;
(2)装置中的石墨电极接电源的正极,所发生的反应为;铁电极接电源的负极,所发生的反应为;此电解总反应方程式为:;
故答案为负;;;
(3)氢气物质的量为:=0.00025mol,由,可知,;
故答案为0.01mol/L;
17.(1) 负极
(2) 11.2 17∶23
(3) 4.5 adabec(“da”可重复1~2次) 偏高
【解析】(1)
①电解饱和食盐水可制得氯气、氢气和烧碱,电解饱和食盐水的离子方程式为:;
②燃料电池属于原电池,原电池中负极发生氧化反应,故氢气从负极通入;
(2)
电解熔融的氯化钠可以制取钠单质,化学方程式为:;
根据反应中元素价态变化情况可知, 生成1mol氮气,转移10mol电子,故当该反应转移5mol电子时,生成的氮气是0.5mol,在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L;
反应中,NaNO3中氮元素的化合价降低,做氧化剂,Na的化合价升高,做还原剂,2molNaNO3参加反应,消耗10molNa,所以氧化剂和还原剂的质量比为2mol×85g/mol:10mol×23g/mol=17:23;
(3)
①500mL生理盐水的质量为500g,其中含NaCl的质量为500g×0.9%=4.5g;
②配制一定物质的量浓度的溶液的主要步骤是:计算、称量、溶解、转移、洗涤、振荡、定容、摇匀,所以图示操作顺序为fadabec(“da”可重复1~2次);定容时,若俯视容量瓶刻度线,则加入的水不到刻度线,溶液体积偏小,则氯化钠溶液浓度偏高。
18. 负 Fe-2e-=Fe2+ B 阴 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ B 乙
【分析】若K与a连接,为原电池,Fe为负极,石墨为正极,为Fe的吸氧腐蚀;若K与b连接,为电解池,Fe为阴极,石墨为阳极,发生的总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;结合原电池原理、电解原理和金属的防护作答。
【详解】(1) 将开关K与a连接,为原电池,甲的石墨为正极,乙的Fe为负极,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,答案为:Fe,Fe-2e-=Fe2+。
(2) A.若镀上Cu,由于Fe比Cu活泼,构成的原电池中Fe为负极,Cu为正极,Fe的腐蚀速率加快,不能防止Fe被腐蚀,A不选;
B.若镀上Zn,由于Zn比Fe活泼,构成的原电池中Zn为负极,Zn被腐蚀,Fe为正极被保护,能防止Fe被腐蚀,B选;
C.若镀上Sn,由于Fe比Sn活泼,构成的原电池中Fe为负极,Sn为正极,Fe的腐蚀速率加快,不能防止Fe被腐蚀,C不选;
D.若镀上Ag,由于Fe比Ag活泼,构成的原电池中Fe为负极,Ag为正极,Fe的腐蚀速率加快,不能防止Fe被腐蚀,D不选;
答案选B。
(3) 开关K与b连接,为电解池,乙的Fe为阴极,甲的石墨为阳极,由于石墨为惰性电极,则电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2,反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑,答案为:阴,2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。
(4)A.甲为阳极,乙为阴极,电解池中阳离子向阴极移动,故溶液中Na+向乙极移动,A错误;
B.甲为阳极,甲电极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,Cl2与KI发生置换反应生成KCl和I2,I2遇淀粉呈蓝色,即从甲极处逸出的气体能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝,B正确;
C.电解的总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,电解时从溶液中逸出等物质的量的H2和Cl2,根据原子守恒,反应一段时间后通入适量氯化氢气体可恢复到电解前电解质的浓度,C错误;
D.乙电极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,根据放电顺序,甲极依次发生的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑、2H2O+4e-=O2↑+4H+,根据得失电子守恒,反应在结束后,甲电极和乙电极上收集到的气体体积不一定相等,D错误;
答案选B。
(5)实验二中Fe为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,乙电极生成H2和NaOH,乙极附近溶液呈碱性;石墨为阴极,电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑;故滴加酚酞溶液,发现乙极附近变红,答案为:乙。
【点睛】本题的易错点是(4)的D项,图示装置电解饱和食盐水的过程中,阴极始终放出H2,由于放电顺序Cl->OH-,故阳极先放出Cl2、电解较长时间阳极还会放出O2。
19.(1)a
(2) 分液漏斗 锥形瓶
(3) 黄绿色 HClO
(4) Cl2 NaOH 200
(5) 20.0 250mL的容量瓶
(6) 2Cl--2e-=Cl2 0.2
【解析】(1)
实验室可用高锰酸钾固体和浓盐酸反应制取氯气,选用的装置应该为固液不加热型,故发生装置选a。
(2)
根据仪器结构可知,①为分液漏斗,②为锥形瓶。
(3)
氯气为黄绿色气体,干燥的氯气可使湿润的有色布条褪色,是因为Cl2+H2O=HClO+HCl,HClO具有漂白性,可以使有色物质褪色。
(4)
该反应中KMnO4的Mn元素化合价降低,得到电子作氧化剂,HCl的Cl元素化合价升高,失去电子作还原剂,则氧化产物为Cl2,由于Cl2可与碱溶液反应,因此可选用NaOH溶液来吸收多余的氯气,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,标准状况下4.48L氯气的物质的量为,根据方程式可知,需要消耗0.4molNaOH,则需要浓度为2mol/L的NaOH溶液的体积为。
(5)
配制220mL 2.0mol/L的NaOH溶液时,由于只有规格为250mL的容量瓶,因此需要称量氢氧化钠固体的质量为0.25L×2mol/L×40g/mol=20.0g,需要用到的仪器有电子天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和250mL的容量瓶。
(6)
工业上常用电解饱和食盐水制取氯气:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,该反应中,阳极Cl-失去电子生成Cl2,发生的电极反应是2Cl--2e-=Cl2,标准状况下,2.24LCl2的物质的量为,则转移的电子数为0.2mol。
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