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5.氯气在生产生活中应用广泛.实验室可用MnO2与浓盐酸反应制取,反应原理:MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O
(1)若制得标准状况下11.2L Cl2,则被氧化的HCl为1mol.
(2)多余的氯气可用NaOH溶液吸收,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O.工业上也可用MnSO4溶液吸收氯气,获得Mn2O3,Mn2O3广泛应用于电子工业、印染工业等领域.请写出该化学反应的离子方程式2Mn2++Cl2+3H2O═Mn2O3+6H++2Cl-
(3)海底蕴藏着丰富的锰结核矿,其主要成分是MnO2.1991年由Allen等人研究,用硫酸淋洗后使用不同的方法可制备纯净的MnO2,其制备过程如图所示:

①步骤I中,试剂甲必须具有的性质是b(填序号).a.氧化性b.还原性c.酸性
②步骤Ⅲ中,以NaClO3为氧化剂,当生成0.050mol MnO2时,消耗0.10mol•L-1的NaClO3溶液200mL,该反应的离子方程式为2ClO3-+5 Mn2++4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+

分析 (1)标况下n(Cl2)=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol,根据Cl原子守恒计算被氧化HCl的物质的量;
(2)Cl2和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水,锰离子被氯气氧化生成Mn2O3和盐酸;
(3)①酸性条件下,MnO2被还原生成 Mn2+,则甲物质作还原剂,具有还原性;含有锰离子的溶液中用电解法析出MnO2;也可以向溶液中加入NaClO3,锰离子被还原生成MnO2
②根据转移电子守恒判断Cl元素产物,由转移电子守恒、元素守恒、原子守恒配平方程式.

解答 解:(1)标况下n(Cl2)=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol,根据Cl原子守恒计算被氧化n(HCl)=2n(Cl2)=2×0.5mol=1mol,故答案为:1;
(2)Cl2和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水,离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;锰离子被氯气氧化生成Mn2O3和盐酸,离子方程式为2 Mn2++Cl2+3H2O═Mn2O3+6 H++2Cl-
故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;2 Mn2++Cl2+3H2O═Mn2O3+6 H++2Cl-
(3)酸性条件下,MnO2被还原生成 Mn2+,则甲物质作还原剂,具有还原性;含有锰离子的溶液中用电解法析出MnO2;也可以向溶液中加入NaClO3,锰离子被还原生成MnO2
①通过以上分析知,甲物质具有还原性,故选b;
②生成0.050molMnO2时,消耗0.10mol•L-1的NaClO3溶液200mL,n(NaClO3)=0.10mol/L×0.2L=0.02mol,根据Mn原子守恒得n(Mn2+)=n(MnO2)=0.05mol,转移电子物质的量=0.05mol×2=0.1mol,要转移0.1mol电子,则Cl元素化合价由+5价变为0价,所以生成氯气,n(Mn2+):n(NaClO3)=0.05mol:0.02mol=5:2,再结合原子守恒配平方程式为,故答案为:2ClO3-+5 Mn2++4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+

点评 本题考查物质制备及氯气性质,为高频考点,侧重考查氧化还原反应、离子方程式的书写,难点是(3)题②产物的判断,注意原子守恒、转移电子守恒的运用,题目难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.工业电解饱和食盐水模拟装置的结构如图所示:
(1)写出电解饱和食盐水的化学方程式2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑,该工业成为氯碱工业
(2)实际生产中使用的盐往往含有一些杂质,在电解食盐水之前,需要提纯食盐水.为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作,正确的操作顺序是C
①过滤 ②加过量的NaOH溶液 ③加适量的盐酸 ④加过量的Na2CO3溶液 ⑤加过量的BaCl2溶液
A.①④②⑤③B.④①②⑤③C.②⑤④①③D.⑤②④③①
(3)在该装置中写出装NaOH溶液试管中所发生的化学反应方程式(并用双线桥表示电子的转移的方向和数目)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.下列离子方程式书写正确的是(  )
A.碳酸钙与盐酸反应:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
B.向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳:2OH-+CO2=CO32-+H2O
C.澄清石灰水与稀盐酸反应:Ca (OH)2+2H+=Ca2++2H2O
D.铁钉放入硫酸铜溶液中:Fe+3Cu2+=2Fe3++3Cu

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

13.某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定.
Ⅰ.配制0.50mol/L NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245mL NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体5.0g.
(2)配制0.50mol/L NaOH溶液必须用到的仪器有:天平(带砝码)、烧杯、玻璃棒、250ml容量瓶和胶头滴管.
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠溶液中和热的实验装置如图所示.
(1)该图中有两处未画出,它们是烧杯上方的泡沫塑料盖和环形玻璃搅拌棒.泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失.
(2)写出该反应的热化学方程式(中和热△H=-57.3kJ/mol):$\frac{1}{2}$H2SO4(aq)+NaOH(aq)=$\frac{1}{2}$Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol
(3)取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,实验数据如表.
①请填写表中的空白:
实验次数]起始温度t1/°C]终止温度t2/°C]温度差平均值(t2-t1)/°C]
H2SO4NaOH平均值
126.226.026.130.1
227.027.427.231.2
325.925.925.929.8
426.426.226.330.4
②近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g•℃).则中和热△H=-53.5 kJ/mol (取小数点后一位).
③上述实验数值结果与-57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)acd.
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.下表是元素周期表的一部分.表中所列的字母分别代表某一化学元素.

(1)3A是高效核能原料,其原子核内中子数为1.
(2)下列有关事实不能用元素周期律解释的是CD.
A.酸性:H2SO4>H3PO4
B.碱性:NaOH>Mg(OH)2
C.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
D.碳在高温条件下将二氧化硅还原为硅
(3)B组成的一种微粒与D原子具有相同的核外电子数,写出该微粒的电子式.比较E、F的两种简单离子的半径大小:E-大于(填大于或小于)F+
(4)C和E形成的二元化合物中各原子都满足最外层8电子稳定结构,该物质化学式为NCl3.该物质极易和水发生反应生成一种具有杀菌消毒作用的产物,试写出该反应的化学方程式NCl3+3H2O=NH3+3HClO.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是(  )
A.氢氧化亚铁在空气中的变化:4Fe(OH)2+2H2O+O2═4Fe(OH)3
B.AlCl3溶液中加入过量的浓氨水:Al3++4NH3•H2O═AlO${\;}_{2}^{-}$+4NH4++2H2O
C.向Ca(HCO32溶液中滴加过量的NaOH溶液:Ca2++HCO3-+OH-═CaCO3↓+H2O
D.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu+Fe3+═Cu2++Fe2+

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.下列物质中,水溶液能导电,但本身属于非电解质的是(  )
A.金属铁B.干冰C.酒精D.硫酸钡

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.如图,电解质溶液是NaCl的水溶液,通电一段时间后发现d极附近有黄绿色气体产生,以下说法正确的是(  )
A.a是电源的正极
B.电子流动的方向:d→b
C.c极发生氧化反应
D.如果将c、d两电极互换,则c上也会生成黄绿色气体

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.消去反应是有机化学中一类重要的反应类型.下列醇类物质能发生消去反应的是(  )
①甲醇 ②1-丙醇 ③1-丁醇 ④2-丁醇 ⑤2,2-二甲基-1-丙醇 ⑥2-戊醇 ⑦环己醇.
A.①⑤B.②③④⑥⑦C.②③④⑥D.②③④

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