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卤素的性质既有相似性,又有特殊性。由此决定了它在化学反应中的疑难程度,分析这些疑难有助于理解F、Cl、Br、I的递变规律。
1.浓盐酸与足量的MnO2共热制氯气,实际产生的氯气总比理论值低,主要原因是什么?
答 随着反应的进行,浓盐酸的浓度逐渐减小,变成稀盐酸,稀盐酸与MnO2共热,不能制得氯气。
2.为什么用排饱和食盐水的方法收集氯气?
3.在新制的氯水中滴入石蕊试液,为什么溶液先变红后褪色?
4.工业上常将液氯贮存在钢瓶中,液氯为什么可以用钢瓶贮存?为防止钢瓶被腐蚀,必须将液氯干燥以除去水分,这又是为什么?
答 液氯是纯净的液态氯气,液态氯气分子在常温下不与铁反应,所以工业上常将液氯贮存在钢瓶中。但若液氯中含有水分,Cl2与H2O反应生成盐酸和次氯酸,两者都能腐蚀钢瓶,因此液氯要干燥后装入钢瓶。
5.在Cl2与Cu反应的实验中,为什么生成的CuCl2溶于水会呈现不同的颜色?
(黄色) (蓝色)
黄色与蓝色相混合形成的复合色为绿色,故CuCl2的浓溶液呈绿色;很浓的CuCl2溶液,c(Cl-)很大,平衡左移,而使溶液呈黄绿色;很稀的CuCl2溶液,平衡右移,而使溶液呈蓝色。
6.饲养金鱼用的自来水需要日光暴晒或放置过夜后方能使用,这是为什么?
答 为了消菌杀毒,自来水中通入了Cl2(1 L水里约通入0.002 g氯气),Cl2与H2O作用产生的HClO是一种强氧化剂,将自来水暴晒或放置过夜的目的就是除去次氯酸。
7.法医做指纹实验,常用AgNO3溶液喷洒指纹,光照条件下显示指纹,其原理是什么?(用化学方程式表示)
8.氯胺(NH2Cl)在中性或酸性条件下是一种强消毒杀菌剂,常用于城市自来水消毒,为什么?
答 NH2Cl水解产生HClO,NH2Cl+H2O=NH3+HClO,HClO具有杀菌消毒作用。
9.把含氯的废气通过有单质铁的FeCl2溶液,即可有效地除去其中的氯,这是为什么?(用化学方程式表示)
答 2FeCl2+Cl2=2FeCl3;2FeCl3+Fe=3FeCl2。
10.酒厂用发酵法生产白酒时,往往要加入适量的硫酸来控制酸度,发酵完成后进行蒸馏,就可以得到白酒,可否用盐酸代替硫酸?为什么?
答 不能用盐酸代替硫酸,因为盐酸易挥发,蒸馏出来的白酒中会含有HCl,HCl有刺激性气味,并对人体有害。
11.向淀粉KI溶液中滴加氯水时,有何现象?向氯水中滴加淀粉KI溶液又有何现象?
答 向淀粉KI溶液中滴加氯水,立即变蓝,原因在于:Cl2(少量)+2KI=2KCl+I2,I2使淀粉变蓝。向氯水中滴加淀粉KI溶液,则先变蓝后褪色,原因在于生成的I2立即被过量的Cl2氯化成HIO3:I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl。
12.为什么装碘片的瓶子不能用铁盖子?
13.配制碘水时,为什么加入适量的KI?
15.在卤化银中,为什么只有AgI可用于人工降雨?
答 AgI晶体中Ag+与I-核间距离与云层冰晶体中水分子间以氢键形式结合的两个氧原子间的距离相近,因而易形成核使水蒸气迅速凝聚而发生降雨。
16.制取HBr、HI为什么不用浓H2SO4?
答 浓H2SO4具有强氧化性,能够将HBr、HI氧化生成Br2和I2,如2HBr+H2SO4(浓)=Br2+SO2+2H2O。实验室用浓H3PO4代替浓H2SO4与卤化物反应制HBr和HI。
17.Cl2、Br2在有铁粉的条件下,均可与苯发生取代反应,而I2与苯在同样的条件下则不能发生反应,为什么?
答 Cl2、Br2与苯发生取代反应的催化剂是Fe3+(FeCl3、FeBr3)而不是Fe;I2与Fe反应只能生成FeI2,没有发生取代反应的催化剂。
18.检验X-(Cl-、Br-、I-)时,向其浓溶液中滴加少量AgNO3溶液,为什么观察不到有沉淀生成?
答 X-浓度大时,会与少量的Ag+产生溶于水的[AgX2]-:Ag++2X-=[AgX2]-,故不能观察到沉淀的产生。所以检验X-时,一定要用稀溶液,现象才明显。
1.浓盐酸与足量的MnO2共热制氯气,实际产生的氯气总比理论值低,主要原因是什么?
答 随着反应的进行,浓盐酸的浓度逐渐减小,变成稀盐酸,稀盐酸与MnO2共热,不能制得氯气。
2.为什么用排饱和食盐水的方法收集氯气?
3.在新制的氯水中滴入石蕊试液,为什么溶液先变红后褪色?
4.工业上常将液氯贮存在钢瓶中,液氯为什么可以用钢瓶贮存?为防止钢瓶被腐蚀,必须将液氯干燥以除去水分,这又是为什么?
答 液氯是纯净的液态氯气,液态氯气分子在常温下不与铁反应,所以工业上常将液氯贮存在钢瓶中。但若液氯中含有水分,Cl2与H2O反应生成盐酸和次氯酸,两者都能腐蚀钢瓶,因此液氯要干燥后装入钢瓶。
5.在Cl2与Cu反应的实验中,为什么生成的CuCl2溶于水会呈现不同的颜色?
(黄色) (蓝色)
黄色与蓝色相混合形成的复合色为绿色,故CuCl2的浓溶液呈绿色;很浓的CuCl2溶液,c(Cl-)很大,平衡左移,而使溶液呈黄绿色;很稀的CuCl2溶液,平衡右移,而使溶液呈蓝色。
6.饲养金鱼用的自来水需要日光暴晒或放置过夜后方能使用,这是为什么?
答 为了消菌杀毒,自来水中通入了Cl2(1 L水里约通入0.002 g氯气),Cl2与H2O作用产生的HClO是一种强氧化剂,将自来水暴晒或放置过夜的目的就是除去次氯酸。
7.法医做指纹实验,常用AgNO3溶液喷洒指纹,光照条件下显示指纹,其原理是什么?(用化学方程式表示)
8.氯胺(NH2Cl)在中性或酸性条件下是一种强消毒杀菌剂,常用于城市自来水消毒,为什么?
答 NH2Cl水解产生HClO,NH2Cl+H2O=NH3+HClO,HClO具有杀菌消毒作用。
9.把含氯的废气通过有单质铁的FeCl2溶液,即可有效地除去其中的氯,这是为什么?(用化学方程式表示)
答 2FeCl2+Cl2=2FeCl3;2FeCl3+Fe=3FeCl2。
10.酒厂用发酵法生产白酒时,往往要加入适量的硫酸来控制酸度,发酵完成后进行蒸馏,就可以得到白酒,可否用盐酸代替硫酸?为什么?
答 不能用盐酸代替硫酸,因为盐酸易挥发,蒸馏出来的白酒中会含有HCl,HCl有刺激性气味,并对人体有害。
11.向淀粉KI溶液中滴加氯水时,有何现象?向氯水中滴加淀粉KI溶液又有何现象?
答 向淀粉KI溶液中滴加氯水,立即变蓝,原因在于:Cl2(少量)+2KI=2KCl+I2,I2使淀粉变蓝。向氯水中滴加淀粉KI溶液,则先变蓝后褪色,原因在于生成的I2立即被过量的Cl2氯化成HIO3:I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl。
12.为什么装碘片的瓶子不能用铁盖子?
13.配制碘水时,为什么加入适量的KI?
15.在卤化银中,为什么只有AgI可用于人工降雨?
答 AgI晶体中Ag+与I-核间距离与云层冰晶体中水分子间以氢键形式结合的两个氧原子间的距离相近,因而易形成核使水蒸气迅速凝聚而发生降雨。
16.制取HBr、HI为什么不用浓H2SO4?
答 浓H2SO4具有强氧化性,能够将HBr、HI氧化生成Br2和I2,如2HBr+H2SO4(浓)=Br2+SO2+2H2O。实验室用浓H3PO4代替浓H2SO4与卤化物反应制HBr和HI。
17.Cl2、Br2在有铁粉的条件下,均可与苯发生取代反应,而I2与苯在同样的条件下则不能发生反应,为什么?
答 Cl2、Br2与苯发生取代反应的催化剂是Fe3+(FeCl3、FeBr3)而不是Fe;I2与Fe反应只能生成FeI2,没有发生取代反应的催化剂。
18.检验X-(Cl-、Br-、I-)时,向其浓溶液中滴加少量AgNO3溶液,为什么观察不到有沉淀生成?
答 X-浓度大时,会与少量的Ag+产生溶于水的[AgX2]-:Ag++2X-=[AgX2]-,故不能观察到沉淀的产生。所以检验X-时,一定要用稀溶液,现象才明显。