精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
20.漂白液、漂白粉和漂粉精既可作棉、麻、纸张的漂白剂,又可用作游泳池及环境的消毒剂.它们在生产、生活中有广泛应用.某实验小组同学看到一则报道:某造纸厂误将槽车中漂白液(NaCl和NaClO的混合液,其中有效成分为NaClO)倒入盛放饱和KAl(SO4)2溶液的池中,造成中毒事件.该小组同学为探究中毒原因进行了如下实验.
(1)小组成员甲同学依据漂白液具有漂白消毒的性质推测,漂白液中ClO-具有氧化性.进行如下实验:
Ⅰ.取10mL漂白液,依次加入Na2SO3溶液和BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成,经检验白色沉淀不溶于盐酸.
Ⅱ.另取10mL漂白液,加入品红溶液,发现溶液红色逐渐变浅,一段时间后褪为无色.
Ⅲ.再取10mL漂白液,加入品红溶液,加入少量稀硫酸酸化后,观察溶液红色立即变为无色.
①由实验Ⅰ得出ClO-具有氧化性,写出相关反应的离子方程式ClO-+SO32-=Cl-+SO42-、Ba2++SO42-=BaSO4↓或Ba2++ClO-+SO32-=BaSO4↓+Cl-.
②对比实验Ⅱ和Ⅲ说明ClO-氧化性与溶液酸碱性的关系是ClO-的氧化性随氢离子浓度增大而增大.
(2)小组成员乙同学依据(1)中的实验提出:漂白液在酸性溶液中有Cl2生成,为此进行如下实验:
首先,他利用pH计分别测得漂白液pH>7,饱和KAl(SO4)2溶液pH<7.然后用下图1所示的装置继续实验,探究漂白液在酸性溶液中是否能反应生成Cl2.

①在测定漂白液pH的实验中,乙同学没有选择pH试纸的理由可能是漂白液具有漂白性,pH试纸变蓝后马上褪色,无法准确测定pH;
②若打开分液漏斗活塞向烧瓶中加入硫酸,不久烧瓶中有黄绿色气体产生.A中反应的离子方程式ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O.
③若打开分液漏斗活塞向烧瓶中加入饱和KAl(SO4)2溶液,预计只有观察到以下现象产生大量的白色胶状沉淀,不久烧瓶中有黄绿色气体产生,才能说明漂白液与酸性溶液混合会产生Cl2.
(3)为了进一步了解漂白液生产和保存的实际意义,小组其他成员还研究漂白液的稳定性,他们查阅资料,下图是30℃时,pH=11的漂白液中NaClO的质量百分含量随时间变化图2:
①分析分解速率v(Ⅰ)与v(Ⅱ)的大小关系,原因是在相同条件下,次氯酸钠的浓度越大,其分解速率越大
②4d~8d,Ⅰ中v(NaClO)=0.047mol/(L•d)(常温下漂白液的密度约为1g/cm3,且溶液体积变化忽略不计,结果保留2位有效数字.)

分析 (1)①由实验Ⅰ中由白色沉淀生成,经检验白色沉淀不溶于盐酸,可知白色沉淀为BaSO4,发生氧化还原反应;
②对比实验Ⅱ和Ⅲ,Ⅲ中加入少量稀硫酸酸化后,溶液红色立即变为无色,生成HClO,氧化性增强;
(2)①漂白液具有漂白性,可以漂白pH试纸;
②烧瓶中加入硫酸,不久烧瓶中有黄绿色气体产生为生成氯气,是次氯酸根离子和氯离子发生氧化还原反应;
③烧瓶中加入饱和KAl(SO4)2溶液,Al3+水解使溶液呈酸性,若漂白液与H+反应,Al3+水解平衡向右移动生成沉淀,黄绿色气体为氯气;
(3)①一般来说浓度越大,反应速率越大;
②4d~8d,NaClO的含量由6.5%变为5.1%,假设溶液体积为1L,计算NaClO的消耗的量,进而计算速率.

解答 解:(1)①②Ⅱ中由白色沉淀生成,经检验白色沉淀不溶于盐酸,可知白色沉淀为BaSO4,发生氧化还原反应,ClO?把SO32?氧化为SO42?,所以离子方程式为:ClO-+SO32-=Cl-+SO42-、Ba2++SO42-=BaSO4↓或Ba2++ClO-+SO32-=BaSO4↓+Cl-,
故答案为:ClO-+SO32-=Cl-+SO42-、Ba2++SO42-=BaSO4↓或Ba2++ClO-+SO32-=BaSO4↓+Cl-;
②加入少量稀硫酸酸化后,观察溶液红色立即变为无色,说明ClO-的氧化性随c(H+)增大而增强,由上述两个实验对比可知,加入酸,反应速率加快,则ClO-的氧化性随氢离子浓度增大而增大,
故答案为:ClO-的氧化性随氢离子浓度增大而增大;
(2)①在测定漂白液pH的实验中,乙同学没有选择pH试纸的理由可能是,漂白液具有漂白性,可以漂白pH试纸,无法准确测定pH,
故答案为:漂白液具有漂白性,pH试纸变蓝后马上褪色,无法准确测定pH;
②在酸性条件下,ClO?与Cl?发生氧化还原反应生成Cl2,则离子方程式为:ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O,
故答案为:ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O;
③若打开分液漏斗活塞向烧瓶中加入饱和KAl(SO4)2溶液,Al3+水解使溶液呈酸性:Al3++3H2O?Al(OH)3↓+3H+,若漂白液与H+反应,Al3+水解平衡向右移动,产生产生大量的白色胶状沉淀,不久烧瓶中有黄绿色气体产生,预计只有观察到以下现象产生大量的白色胶状沉淀,不久烧瓶中有黄绿色气体产生,才能说明漂白液与酸性溶液混合会产生Cl2.
故答案为:才能说明漂白液与酸性溶液混合会产生Cl2;
(3)①图2为NaClO的质量百分含量,在相同时间内,NaClO的质量百分含量改变越大,则v(Ⅰ)>v(Ⅱ),v(Ⅰ)时NaClO的浓度大于v(Ⅱ)时NaClO的浓度,在相同的条件下,NaClO的浓度越大分解速率越大.
故答案为:>;在相同条件下,次氯酸钠的浓度越大,其分解速率越大;
②4d~8d,NaClO的含量由6.5%变为5.1%,假设溶液体积为1L,v(NaClO)=[(6.5%-5.1%)×1g/mL×103÷74.5g/mol]÷4d=0.047mol/(L.d),故答案为:0.047.

点评 本题为生活、生产实际相关的综合题,主要考查的是对元素化合物、化学动力学等当面的知识,为高考常见题型,侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查,难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.下列说法正确的是(  )
A.胶体本质特征是具有丁达尔效应
B.摩尔是表示微粒多少的一个基本物理量
C.气体摩尔体积一定是22.4L
D.BaSO4虽然难溶于水,但BaSO4属于强电解质

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.下列各组离子中,能大量共存且加入(或通入)X试剂后发生反应的离子方程式对应正确的是(  )
选项离子组试剂X离子方程式
A透明溶液中:Fe3+、NH4+、SO42-、NO3-过量的铜粉2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
BFe3+、Al3+、AlO2-、Cl-过量的盐酸AlO2+4H-=Al3++2H2O
CNa、Ba2+、HCO3-、NO3-NaHSO4溶液H-+HCO3=CO2↑+H2O
DpH=0的溶液中:Mg2+,Fe2+、NO3-、SO42-双氧水2Fe2++H2O2+2H-=2Fe3++2H2O
A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.某抗结肠炎药物有效成分的合成路线如下(部分反应略去试剂和条件):

已知:$→_{盐酸}^{Fe}$(苯胺易被氧化)
请回答下列问题:
(1)抗结肠炎药物有效成分的分子式是:C7H7O3N;烃A的名称为:甲苯;反应②的反应类型是:取代反应.
(2)①下列对该抗结肠炎药物有效成分可能具有的性质推测正确的是:AD;
A.水溶性比苯酚好                      B.能发生消去反应也能发生聚合反应
C.1mol该物质最多可与4mol H2发生反应   D.既有酸性又有碱性
②E与足量NaOH溶液反应的化学方程式是:.
(3)符合下列条件的抗结肠炎药物有效成分的同分异构体有10种.
A.遇FeCl3溶液有显色反应;    
B.分子中甲基与苯环直接相连;
C.苯环上共有三个取代基
(4)已知:苯环上连有烷基时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位,据此按先后顺序写出以A为原料合成邻氨基苯甲酸()合成路线中两种中间产物的结构简式(部分反应条件已略去)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.下列反应的离子方程式错误的是(  )
A.稀硝酸和过量铁屑反应           3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4H2O
B.氯化铝溶液和过量的氨水反应     Al3++4NH3•H2O═AlO2-+4NH4++2H2O
C.碳酸钠溶液中加入过量苯酚+CO32-→+HCO3-
D.次氯酸钙溶液中通入过量CO2      ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.电镀废水中常含有NaCN,工业上规定其含量低于0.5mg/L才可排放,对NaCN超标的废水可用两段氧化法处理:

己知:HCN的酸性比碳酸的酸性弱,有剧毒;HCN、HOCN中N元素的化合价相同.
请回答下列问题:
(1)第一次氧化时,溶液的pH应调节为碱性(填“酸性”、“碱性”或“中性”);原因是防止生成HCN,造成人员中毒或污染空气.反应中,欲使1mol NaCN变为NaOCN,则需要氧化剂NaClO至少为1mol.
(2)写出第二次氧化时发生反应的离子方程式:2OCN-+3C1O-=CO2↑+CO32-+3Cl-+N2↑.反应中被氧化的元素是氮.
(3)处理10m3含NaCN 10.3mg/L的废水,实际至少需NaClO1490g(实际用量应为理论值的4倍),才能使废水中NaCN含量达到排放标准.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.1998年诺贝尔化学奖授予科恩和波普尔,以表彰他们在理论化学领域作出的重大贡献.他们的实验和理论能共同协力探讨分子体系的性质.下列说法正确的是(  )
A.未来化学的研究方向是经验化B.化学不需要再做实验
C.化学不再是纯实验学科D.化学不做实验,就什么都不知道

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.绿矾受热分解后的产物为不含硫元素的固体A、SO2、SO3和H2O.回答下列问题:
(1)绿矾受热分解后,铁元素的化合价在分解前后是否发生了变化是(填“是”或“否”),其理由是绿矾分解产物中有SO2,硫元素化合价降低,必有元素化合价升高.
(2)在FeO、Fe2O3、Fe3O4三种化合物中,与等质量Fe元素相结合的氧元素的质量比是6:9:8.
(3)将8gFe2O3投入150mL某浓度的稀硫酸中,再投入7g铁粉收集到1.68LH2(标准状况),同时,Fe和Fe2O3均无剩余,为了中和过量的硫酸,且使溶液中铁元素完全沉淀,共消耗4mol/L的NaOH溶液150mL.则原硫酸的物质的量浓度是多少?
(4)由图示可知,m mol铁与过量的硝酸(ρ=1.32g/cm3)反应,反应放出n L气体(体积在标准状况下测定),其还原产物主要是NO2、NO;此时溶液中Fe元素的存在形式是Fe3+,n 的值是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.25℃时,pH=3的盐酸中由水电离出的H+离子浓度是pH=5的盐酸中由水电离的H+离子浓度的多少倍(  )
A.10-2B.102C.2D.12

查看答案和解析>>

同步练习册答案