- 氯气的性质
- 共2347题
（10分）某校化学兴趣小组拟用浓盐酸与二氧化锰加热反应，制取并收集2瓶干燥、纯净的氯气。为防止换集气瓶时生成的氯气污染空气，设计了如下装置：
（1）写出装置Ⅰ烧瓶中发生反应的化学方程式： ，写出氯原子结构示意图 ；
（2）装置Ⅱ中盛放的药品是饱和氯化钠溶液，其作用是 ；
装置Ⅲ的作用是干燥氯气，应盛放 。
（3）实验开始后，先 a b（填“关闭”或“打开”，下同）；当集满一瓶氯气时，为减少换集气瓶时氯气的外逸，再 a b，换好集气瓶后，继续收集氯气。
（4）兴趣小组的某些同学准备在烧杯中加入下列溶液中的一种来吸收残余氯气，你认为其中不恰当的 （填字母）
A．氢氧化钠溶液 B．浓硫酸 C．水
正确答案
（1）（2分，评分标准同22题）， （1分，下同）
（2） 除去Cl2 中混有的HCl ， 浓硫酸
（3）先 关闭 a 打开 b，再 打开 a 关闭 b
（4） B、C（2分）
略
实验室测定含碘废液中I－的含量以及碘的回收过程如下：
Ⅰ.含碘废液中I－含量的测定
用移液管量取25.00 mL废液于250 mL锥形瓶中，分别加入5 mL 2 mol·L－1 H2SO4和10 mL 20% NH4Fe(SO4)2·12H2O溶液，摇匀。小火加热蒸发至碘完全升华，取下锥形瓶冷却后，加入10 mL 2 mol·L－1H2SO4，加入几滴二苯胺磺酸钠(用作指示剂)，用0.0250 mol·L－1标准K2Cr2O7溶液进行滴定至终点。重复3次，数据记录如下表：
(已知反应：①2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2 ②6Fe2＋＋Cr2O72-＋14H＋=6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O)
Ⅱ.碘的回收
取250 mL含碘废液于烧杯中加入按上述计算所需的Na2S2O3溶液，并将CuSO4饱和溶液在不断搅拌下滴加到废液中，加热至70℃左右完全反应(已知：2I－＋2Cu2＋＋2S2O32-=2CuI↓＋S4O62-)。过滤，得到的沉淀按图1进行操作。检查装置的气密性后，从分液漏斗中逐滴加入浓硝酸(注意滴液的速度)完全反应后，通过减压过滤，得到粗碘固体产品和抽滤液。然后按图2进行粗碘的提纯。
回答下列问题：
(1)用移液管量取废液时，将移液管竖直放入稍倾斜的锥形瓶中，接着的操作是______________________________________，数秒后，取出移液管。
(2)在盛有废液的锥形瓶中先加入5 mL 2 mol·L－1 H2SO4的目的是__________________________。
(3)根据滴定有关数据，该废液中I－含量是________g·L－1。
在滴定过程中，下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏低的是_____。
A．终点读数时俯视读数，滴定前平视读数
B．锥形瓶水洗后未干燥
C．滴定管未用标准K2Cr2O7溶液润洗
D．盛标准K2Cr2O7溶液的滴定管，滴定前有气泡，滴定后无气泡
(4)在图1锥形瓶中发生反应的化学方程式是____________________。
(5)按图2装置进行粗碘提纯，采用的分离方法是________，a、b为冷凝水进出口，其中________(选填a或b)接水龙头进水。最终得到较高纯度的单质碘。
正确答案
(1)管尖与锥形瓶内壁接触，松开食指使溶液全部流出
(2)抑制Fe3＋水解
(3)14.94(14.93～14.95均可给分) A
(4)2CuI＋8HNO3=2Cu(NO3)2＋4NO2↑＋I2＋4H2O
(5)升华法 a
(1)使用移液管时，应使管尖与锥形瓶内壁接触，然后松开食指使溶液全部流出。(2)加入稀硫酸是为了抑制Fe3＋的水解。(3)由反应①、②可得出如下关系式：6I－～Cr2O72-，滴定消耗标准液K2Cr2O7溶液的体积V＝
（7分）一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100mL 4．00mol/L的NaOH溶液（密度为1．20g/mL）恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0． 0800mol。（以下计算要有计算过程）
（1）求原NaOH溶液的质量分数为多少？
（2）求所得溶液中Cl－的物质的量。
（3）所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比为多少？
正确答案
解：（1）（2分）n（NaOH）=0．1L×4．00mol/L=0．4mol
w（NaOH）=0．4mol×40g/mol÷（100ml×1．20g/mL） ×100%≈13．3％
（2） （2分）由钠守恒可知，溶液中
n（NaOH）＝n（NaCl） ＋n（NaClO）
n（Cl－）=0．4mol－0．0800mol=0．32mol
（3）（3分） Cl2+H2="2HCl " Cl2+2NaOH=" NaCl+" NaClO+H2O
由反应方程式可知：与NaOH反应的氯气为0．08mol,该反应生成的NaCl为0．08mol,因此氢气燃烧产生氯化氢为0．24mol，则氢气为0．12mol．总的氯气为0．20mol。所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n（Cl2）：n（H2）＝5︰3
略
将由CaCO3、MgCO3组成的混合物充分加热至质量不再减少时，称得残留物的质量为原混合物的一半，则残留物中Ca、Mg两元素原子的物质的量之比是多少？
正确答案
Ca、Mg两元素原子的物质的量之比为1：3．
将CaCO3、MgCO3混合物加热时，发生反应：
CaCO3
则有：n（CaCO3）=n（CaO） n（MgCO3）=n（MgO）
100 g·mol－1×n（CaO）+84 g·mol－1×n（MgO）=2×［56 g·mol－1×n（CaO）+40 g·mol－1×n（MgO）］
n（CaO）：n（MgO）=1：3，所以N（Ca）：N（Mg）=1：3．
在含有50gNaBr的溶液中通入一些氯气后，将溶液蒸干，得到残渣45.55 g，求有多少克溴（Br2）生成。
正确答案
有8g Br2生成。
NaBr与Cl2反应后生成与NaBr等物质的量的NaCl。因氯原子比溴原子的相对原子质量小，故固体的质量减小。蒸干后的固体残渣是NaCl和NaBr的混合物或纯NaCl，生成的Br2和残余Cl2均挥发掉。
2NaBr + Cl2====Br2 + 2NaCl 蒸干后固体质量减少
2×103 71 160 2×58.5 89
m（Br2） 4.45 g
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