- 漂白粉、漂粉精的制取、性质及其应用
- 共722题
氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。某研究小组用粗铜（含杂质Fe）按下述流程制备氯化铜晶体（CuCl2·xH2O）。
（1）实验室采用如图所示装置，可使粗铜与Cl2反应转化为固体1（部分加热仪器和夹持装置已略去）。该装置中仪器a的名称是 。装置b中发生反应的离子方程式是 。该装置存在一定的安全隐患，消除该安全隐患的措施是 。
（2）操作Ⅱ中应控制的pH范围为 ，其目的是 。
已知：
（3）操作Ⅲ的程序依次为 、 、过滤、自然干燥．得到CuCl2·xH2O晶体。
（4）若制备的氯化铜晶体经检验含有FcCl2，其原因可能是 ，试提出两种不同的改进方案：① ；② 。
正确答案
（15分）（1）分液漏斗（2分）；MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O（2分）；在C和D之间连接一个防倒吸装置（2分）；
（2）3.2≤pH＜4.7（2分）；使FeCl3转化为Fe(OH)3沉淀而与CuCl2溶液分离(或除去CuCl2溶液中FeCl3) （2分） （3）蒸发浓缩、冷却结晶（2分）
（4）与粗铜反应的氯气不足量（1分）；①通足量的氯气（1分） ②在操作Ⅱ中加入CuO前先加入足量的H2O2或通入Cl2（1分）
试题分析：（1）根据仪器的结构特点可知，仪器A是分液漏斗；装置A是制取氯气的，二氧化锰与浓盐酸发生反应生成氯化锰、氯气、水，则b中反应离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；浓盐酸易挥发，生成的氯气中含有氯化氢，氯气和氯化氢都极易被氢氧化钠溶液吸收，所以需要在C和D之间连接一个防倒吸装置。
（2）根据铁离子和铜离子的沉淀pH值可知，要使铜离子留在溶液中，而使铁离子完全沉淀，需要控制溶液的pH值是3.2≤pH＜4.7。
（3）操作Ⅲ的目的是得到氯化铜晶体，所以正确的操作顺序是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥．得到CuCl2·xH2O晶体。
（4）若制备的氯化铜晶体经检验含有FcCl2，这说明在反应中氯气是不足的，过量的铁与铁离子反应生成了亚铁离子，所以改进的方法是通足量的氯气或在操作Ⅱ中加入CuO前先加入足量的H2O2或通入Cl2。
许多含氯物质与生活密切相关,如HC10、C102、NaClO2等都是重要的杀菌消毒剂和漂白剂。下列是重要的含氯漂白剂NaClO2的工业合成流程图。
已知：纯ClO2易发生爆炸。请回答下列问题：
(1) 在碱性溶液中NaClO2比较稳定,所以吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量的简单实验方法是____________。
(2)吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中,除用H2O2外，还可以选择的还原剂是______(填代号）。
a．Na2O2 b．Na2S c．FeCl2 d．铁粉
(3)NaClO2溶液与FeCl2溶液相遇，有大量红褐色沉淀产生,该反应的离子方程式为______
(4)为了测定NaClO2 • 3H2O的纯度,取上述合成产品10 g溶于水配成500 mL溶液,取出10 mL溶液于锥形瓶中,再加人足量酸化的KI溶液，充分反应后加人2 ~3滴淀粉溶液，用0．264 mol/L Na2S2O3标准液滴定,锥形瓶中溶液______(填颜色变化），且半分钟内不发生变化,说明滴定达终点，用去标准液20．OOmL,试样纯度是否合格______(填“合格”或“不合格”,合格纯度在90%以上）。提示：
正确答案
（1）用pH试纸检验 （2）a （3）否 SO2能与ClO2、NaOH、H2O2发生化学反应
（4）3ClO- + 12Fe2+ +6H2O=4Fe(OH)3+3Cl- +8Fe2+ （5）蓝色变为无色 合格
试题分析：
（1）检验溶液的酸碱性最简单的方法可用PH试纸检验，故答案为：用pH试纸检验溶液的pH；
（2）吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中，除用H2O2外，还可用Na2O2 ， 而其它还原剂都能引入新的杂质，只有a符合，
（3）红褐色沉淀应为Fe（OH）3沉淀，反应物为ClO2-和Fe2+，生成物有Fe（OH）3，根据氧化还原反应得失电子守恒和质量守恒可写出反应的化学方程式为3ClO2-+12Fe2++6H2O=4Fe（OH）3↓+3Cl-+8Fe3+，
（5）取上述合成产品10g溶于水配成500mL溶液，取出10mL溶液于锥形瓶中，再加入足量酸化的KI溶液，发生ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O，充分反应后加入2～3滴淀粉溶液，溶液变蓝，用0．264mol/L Na2S2O3标准液滴定，发生：2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI，蓝色变为无色，
可得反应的关系式为：ClO2-～2I2～4Na2S2O3，又n（Na2S2O3）=0．264mol/L×0．02L=0．00528mol，
则
ClO2-～2I2～4Na2S2O3
1 4
n（ClO2-） 0．00528mol
n（ClO2-）=0．00528mol/4=0．00132mol，
所以500ml溶液中含有：n（NaClO2）=0．00132mol×50=0．066mol，
则10g合成产品中含有：m（NaClO2•3H2O）=0．066mol×144．5g/mol=9．537g，
则ω（NaClO2•3H2O）=9．527/10g×100%=95．27%＞90%，所以产品合格，
某化学活动小组设计如下图所示(部分夹持装置已略去)实验装置，以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到的固体物质。
（1）写出装置A中发生反应的离子方程式： 。
（2）写出试剂Y的名称_____________________。
（3）已知：通入一定量的氯气后，测得D中只有一种常温下为黄红色的气体，其为含氯氧化物。可以确定的是C中含有的氯盐只有一种，且含有NaHCO3，现对C成分进行猜想和探究。
①提出合理假设：
假设一：存在两种成分：NaHCO3和__________
假设二：存在三种成分：NaHCO3和__________、__________。
②设计方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论（可不填满）。
限选实验试剂和仪器：蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。
（4）已知C中有0.1 mol Cl2参加反应。若假设一成立，可推知C中反应的化学方程式为 。
（5）常温下Na2CO3和NaHCO3均为0.1mol/L的混合溶液中，c(OH﹣)-c(H+)=____ （用含碳元素的粒子浓度表示），在该溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶液中溶质的成分有___________。
正确答案
（1）MnO2+4H++2Cl-=Mn2++Cl2↑+2H2O
（2）饱和食盐水
（3）NaCl，NaCl、Na2CO3；BaCl2溶液；AgNO3溶液；
（4）2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O
（5）[c（HCO3-）+3c（H2CO3）+（CO32-）]/2
（1）本题探究的是氯气和碳酸钠反应，A装置为氯气的制备装置，则发生的离子方程式为：MnO2+4H+ +2Cl- =Mn2+ +Cl2↑+2H2O。
（2）浓盐酸易挥发，所以氯气中混有HCl气体，B装置为除杂装置，试剂选用饱和食盐水溶液。
（3）①若反应所得的产物中只有一种氯盐，还含有NaHCO3，则该盐是NaCl。故，假设一为NaHCO3和NaCl；假设二的三种成分分别是NaHCO3
②设计实验进行验证，应该设法证明NaCl和Na2CO3的存在，则通常检验Cl-、CO32-的存在。根据题意中所给的步骤，步骤2是CO32-的检验，因此可选用BaCl2溶液，如果产生白色沉淀，说明有Na2CO3的存在，如果无明显现象，则说明没有Na2CO3的存在；步骤3为检验氯离子的存在，因此选用硝酸银溶液，如果有白色沉淀，则说明NaCl的存在，否则没有，再结合步骤2讨论假设成立。
( 10分)“84消毒液”与硫酸溶液反应可以制取氯气（NaClO+ NaCl+H2SO4
（1）从①、②、③装置中选择合适的制气装置（A处）___________ (填写序号)。
（2）装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条，实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色，其原因可能是__________说明该装置存在明显的缺陷，请提出合理的改进的方法_______________________________
（3）为了验证氯气的氧化性，将氯气通Na2SO3溶液中，写出氯气与Na2SO3溶液反应的离子方程式 ______________________________________
（4）氯气通入饱和NaHCO3溶液能产生无色气体，已知酸性:盐酸>碳酸>次氯酸，该实验证明氯气与水反应的生成物中含有 __________________________
正确答案
（1）② （2分）（2）产生的氯气中含有水蒸气会反应生成次氯酸（2分）
在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶（或干燥装置）（2分）
（3）Cl2 + SO32—+ H2O = SO42— + 2Cl—+ 2H+（2分） （4）HCl（或盐酸）（2分）
试题分析：（1）根据制取氯气的方程式可知，该反应是固体和液体反应制取气体的，因此选择的装置应该是②。
（2）由于产生的氯气中含有水蒸气，会和氯气反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，使布条褪色。因此要防止该现象的发生，在需要干燥氯气，所以合理的改进方法是在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶（或干燥装置）。
（3）氯气能把亚硫酸钠氧化生成硫酸钠，反应的离子方程式是Cl2 + SO32—+ H2O = SO42— + 2Cl—+ 2H+。
（4）由于酸性强弱顺序是盐酸＞碳酸＞次氯酸，所以根据较强的酸制取较弱的酸以及生成的CO2可知，反应中一定有盐酸生成，但不能确定是否有次氯酸生成。
点评：该题主要是围绕着氯气的制备、性质检验，重点考查学生的实验基本操作的规范性和准确性，及灵活运用知识解决实际问题的能力。
无水FeCl3呈棕红色，极易潮解，100℃左右时升华，工业上常用作有机合成催化剂。实验室可用下列装置(夹持仪器略去)制备并收集无水FeCl3。
(1)装置A中反应的离子方程式为______________________。
(2)装置F中所加的试剂为________。
(3)导管b的作用为________；装置B的作用为___________。
(4)实验时应先点燃A处的酒精灯，反应一会儿后，再点燃D处的酒精灯，原因为____________________________________。
(5)反应结束后，拆卸装置前，必须进行的操作是__________。
(6)为检验所得产品中是否含有FeCl2，可进行如下实验：取E中收集的产物少许，加水溶解，向所得溶液中加入一种试剂，该试剂为________(填序号)。
①Fe粉 ②KSCN溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④NaOH溶液
正确答案
(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－
(2)浓硫酸(或浓H2SO4)
(3)平衡压强(或使浓盐酸顺利流下)
除去Cl2中的HCl气体，判断实验过程中导管是否被产品堵塞
(4)排尽实验装置中的空气
(5)打开活塞a，通入空气把装置内残留的Cl2排出，保证吸收更彻底(其他合理答案均可)
(6)③
(2)FeCl3极易潮解，所以F中盛放的是浓硫酸。(3)当烧瓶中产生大量气体时压强增大，分液漏斗中的液体可能无法滴下，而导管b将烧瓶和分液漏斗上端连接，使压强相同液体便能顺利滴下；装置B盛放饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体，若装置中有堵塞，体系的压强增大，长颈漏斗中的液面就会上升。(4)若先点燃D处酒精灯，铁丝会与装置中的空气反应，所以先点燃A处酒精灯的作用是利用生成的氯气排装置中的空气。(5)因氯气有毒拆装置前必须进行尾气吸收。(6) FeCl2具有还原性，若含有可使强氧化性的酸性KMnO4溶液褪色。
点拨：本题考查化学实验，考查考生分析化学实验现象的能力。难度中等。
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