12.Cl2及其化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛用途,回答下列問(wèn)題.
(1)氯氣溶于水得到氯水,氯水中含有氯元素并且具有氧化性的微粒有Cl2、HClO、ClO-
(2)新制氯水體系中,存在多個(gè)含氯元素之間的平衡關(guān)系,請(qǐng)寫(xiě)出任意兩個(gè)平衡關(guān)系:Cl2(aq)+H2OHClO+H++Cl-或Cl2(aq)+H2OHClO+HCl、HClOH++ClO-
(3)25℃時(shí)將氯氣溶于水形成氯氣-氯水體系,該體系中Cl2(aq)、HClO和ClO-三種微粒分別所占分?jǐn)?shù)(α)隨pH變化的關(guān)系如圖所示.
已知HClO的殺菌能力比ClO-強(qiáng),由圖分析,用氯氣處理飲用水時(shí),pH=7.5與pH=6時(shí)殺菌效果較強(qiáng)的是pH=6.
(4)ClO2是一種更高效的殺菌消毒劑,工業(yè)上可用電解法制備ClO2,方法如下:在80℃時(shí)電解氯化鈉飽和溶液得到NaClO3,然后與鹽酸反應(yīng)得到ClO2.電解時(shí),產(chǎn)生ClO3-的電極是陽(yáng)極極,生成ClO3-的電極反應(yīng)式為Cl--6e-+3H2O=6H++ClO3-
(5)已知PCl5的熱分解反應(yīng)為:PCl5(g)?PCl3(g)+Cl2(g),某溫度下,在固定容積為10.0L的密閉容器中充入2.00mol PCl5,達(dá)到平衡后,測(cè)得容器內(nèi)PCl3的濃度為0.15mol/L.
①上述反應(yīng)達(dá)到平衡后繼續(xù)向容器充入PCl5,則上述平衡將逆向移動(dòng)(填“正向”、“逆向”或“不”),PCl5的轉(zhuǎn)化率將減。ㄌ睢霸龃蟆、“減小”或“不變”).
②計(jì)算該溫度下PCl5(g)?PCl3(g)+Cl2(g)的平衡常數(shù)K(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程).

分析 (1)氯氣溶于水,部分與水反應(yīng)生成氯化氫和次氯酸,次氯酸部分電離,氯化氫完全電離,結(jié)合氯元素化合價(jià)判斷;
(2)氯氣溶于水,部分與水反應(yīng)生成氯化氫和次氯酸,次氯酸部分電離生成氫離子與次氯酸根離子;
(3)次氯酸具有強(qiáng)的氧化性,具有殺菌消毒作用,依據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析;
(4)電解氯化鈉飽和溶液得到NaClO3,氯離子被氧化生成氯酸根離子,發(fā)生氧化反應(yīng),電解池中陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng);
(5)①在保持容器體積不變的條件下,再充入PCl5,等效增大壓強(qiáng),平衡向體積減小的方向移動(dòng);
②根據(jù)三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分的濃度,代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算.

解答 解:(1)氯氣溶于水,部分與水反應(yīng)生成氯化氫和次氯酸,次氯酸部分電離,氯化氫完全電離,所以氯水中含有氯元素并且具有氧化性的微粒,Cl2、HClO、ClO-中氯元素化合價(jià)都可以降價(jià),都具有氧化性;
故答案為:Cl2、HClO、ClO-;
(2)氯氣溶于水,部分與水反應(yīng)生成氯化氫和次氯酸,方程式:Cl2(aq)+H2OHClO+H++Cl-或Cl2(aq)+H2OHClO+HCl,次氯酸部分電離生成氫離子與次氯酸根離子,電離方程式:HClOH++ClO-;
故答案為:Cl2(aq)+H2OHClO+H++Cl-或Cl2(aq)+H2OHClO+HCl、HClOH++ClO-
(3)次氯酸具有強(qiáng)的氧化性,具有殺菌消毒作用,依據(jù)圖數(shù)據(jù)可知pH=6時(shí),次氯酸含量較高,所以殺菌效果較強(qiáng);
故答案為:6;
(4)電解氯化鈉飽和溶液得到NaClO3,氯離子被氧化生成氯酸根離子,發(fā)生氧化反應(yīng),電解池中陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),電解氯化鈉溶液時(shí),陽(yáng)極上氯離子失電子和水反應(yīng)生成氯酸根離子和氫離子,電極反應(yīng)式為:Cl--6e-+3 H2O=6H++ClO3-;
故答案為:陽(yáng);Cl--6e-+3 H2O=6H++ClO3-
(5)①在保持容器體積不變的條件下,再充入PCl5,等效增大壓強(qiáng),平衡向體積減小的方向移動(dòng),反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率減。
故答案為:逆向,減;
②PCl5(g)  PCl3 (g)+Cl2(g)
起始濃度(mol/L)      0.20          0        0
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)      0.15         0.15     0.15
平衡濃度(mol/L)      0.05         0.15     0.15
由K=$\frac{{c(PC{l_3})×c(C{l_2})}}{{c(PC{l_5})}}$=$\frac{0.15mol/L×0.15mol/L}{0.05mol/L}$=0.45mol/L;
故答案為:0.45mol/L.

點(diǎn)評(píng) 本題為綜合題,考查了氯水的成分及性質(zhì)、電解反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)、化學(xué)平衡移動(dòng)方向判斷及化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算,明確物質(zhì)的性質(zhì)及電解池工作原理、化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是解題關(guān)鍵,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

2.下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( 。
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B.陶瓷、水泥和光導(dǎo)纖維均屬于硅酸鹽材料
C.“煤改氣”、“煤改電”等清潔燃料改造工程有利于減少霧霾天氣
D.石油裂解、煤的干餾、玉米制醇、蛋白質(zhì)的變性都是化學(xué)變化

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

3.今有七種物質(zhì):①鋁片  ②KNO3   ③氯氣  ④NaCl晶體  ⑤液態(tài)氯化氫  ⑥石灰水  ⑦乙醇,屬于電解質(zhì)的是②④⑤,屬于非電解質(zhì)的是⑦.

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20.下列有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全問(wèn)題的敘述中不正確的是( 。
A.聞化學(xué)藥品的氣味時(shí)都不能使鼻子湊近藥品
B.點(diǎn)燃?xì)錃馇耙獧z查純度,以免發(fā)生爆炸
C.在盛O2集氣瓶中進(jìn)行鐵絲燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí),事先在集氣瓶底鋪上一層沙子
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

7.大多數(shù)非金屬元素有含氧酸根離子,某些金屬元素也有含氧酸根離子:MnO4-、MnO42-、Cr2O72-等.某無(wú)機(jī)鹽M是一種優(yōu)良的氧化劑,為確定其化學(xué)式,某小組設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn):

已知:
①無(wú)機(jī)鹽M僅由鉀離子和一種含氧酸根組成,其原子個(gè)數(shù)比為2:1:4;
②如圖中,將1.98g該無(wú)機(jī)鹽溶于水,滴加適量稀硫酸后,再加入1.12g還原鐵粉,整個(gè)過(guò)程無(wú)氣體生成,恰好完全反應(yīng)得混合溶液N.
③該小組同學(xué)將溶液N分為二等份,分別按路線Ⅰ、路線Ⅱ進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
④在路線Ⅱ中,首先向溶液N中滴加適量KOH至元素X剛好沉淀完全,過(guò)濾后將沉淀在空氣中充分灼燒得純凈的Fe2O3粉末1.20g;再將濾液在一定條件下蒸干,只得到3.48g純凈的不含結(jié)晶水的正鹽W.
請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題:
(1)由路線Ⅰ的現(xiàn)象可知,溶液N中含有的陽(yáng)離子是Fe2+
(2)由實(shí)驗(yàn)流程圖可推得,含氧酸鹽W的化學(xué)式是K2SO4 ;由路線Ⅱ可知,1.98g無(wú)機(jī)鹽M中所含鉀元素的質(zhì)量為0.78g.
(3)無(wú)機(jī)鹽M與1.12g還原鐵粉恰好完全反應(yīng)生成溶液N的化學(xué)反應(yīng)方程為2Fe+K2FeO4+4H2SO4═3FeSO4+K2SO4+4H2O.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

17.下列反應(yīng)中,反應(yīng)后固體質(zhì)量減輕的是(  )
A.鋁條放人濃硫酸中B.漂粉精在空氣中長(zhǎng)期放置
C.水蒸汽通過(guò)Na2O2粉末D.燒堿在空氣中長(zhǎng)期放置

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

4.下面對(duì)SO2和CO2的描述正確的是( 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

1.下列說(shuō)法正確的是( 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

2.下列指定反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式書(shū)寫(xiě)正確的是( 。
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C.用食醋除去水瓶里的水垢:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2
D.用銀氨溶液檢驗(yàn)乙醛中的醛基:CH3CHO+2Ag(NH32++2OH$→_{△}^{水浴}$CH3COO-+NH4++3NH3+2Ag↓+H2O

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