- 非金属及其化合物
- 共31702题
三大强酸的性质均与浓度有关。回答下列问题:
(1)某学习小组用15 mol/L浓硝酸配制100 mL3 mol/L稀硝酸。
①他们需要用量筒量取15 mol/L浓硝酸_______mL;
②如下图所示仪器,在配制过程中不需用的是_________(填序号)。
除图中已有的仪器外,配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是___________;
③下列实验操作中,不正确的是_________(填写标号)。
④用量筒量取浓硝酸,读数时,俯视量筒,所配制溶液的浓度_________(填“偏高、偏低、无影响”)。
(2)①铜与浓硫酸在加热条件下反应,浓硫酸表现出来的性质是___________。
②MnO2与浓盐酸在加热条件下反应,离子方程式为__________。
③分别用浓硝酸和稀硝酸制取相同质量Cu(NO3)2晶体,消耗浓硝酸和稀硝酸的物质的量之比是__________。
正确答案
(1)①20.0mL ②BC 玻璃棒 ③BC ④偏低
(2)①强氧化性和酸性 ②2Cl- + 4H+ + MnO2Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O ③3:2
试题分析:(1)本小题考查一定物质的量浓度溶液的配制。①根据稀释定律c1V1=c2V2计算;设所需浓硝酸的体积为x,15 mol/Lx="100" mL×3 mol/L,解得x=20.0mL;②一定物质的量浓度溶液的配制的步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀,由步骤定仪器:称量用到量筒;溶解用到烧杯和玻璃棒;移液用到容量瓶,配制100mL溶液应用100mL容量瓶,定容用到胶头滴管;在配制过程中不需用的是50mL容量瓶和分液漏斗,选BC;还需用到的玻璃仪器是玻璃棒;③A.使用容量瓶前,检查它是否漏水,正确;B、定容时液面超过刻度线,应重新配制,错误;C、配制溶液时,用量筒量取浓硝酸先在烧杯中溶解,冷却至室温后再倒入容量瓶中,然后加蒸馏水定容,错误;D、定容后盖好瓶塞,把容量瓶反复上下颠倒,摇匀,正确,选BC;④用量筒量取浓硝酸,读数时,俯视量筒,所量取的浓硝酸体积偏小,所配制溶液的浓度偏低;(2)①铜与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O,浓硫酸表现出来的性质是强氧化性和酸性;②MnO2与浓盐酸在加热条件下反应,生成二氯化锰、氯气和水,离子方程式为2Cl- + 4H+ + MnO2
Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O;③根据铜与浓、稀硝酸反应的化学方程式判断,分别用浓硝酸和稀硝酸制取相同质量Cu(NO3)2晶体,消耗浓硝酸和稀硝酸的物质的量之比是3:2。
(14分) 如图所示是一个制取Cl2并以Cl2为原料进行特定反应的装置,其中各试剂瓶所装试剂为:B(Na2S)、C(FeBr2)、D(淀粉-KI)、E(SO2和BaCl2)、F(水)、H(紫色石蕊)
(1)写出实验室制取Cl2的化学方程式___________________________________________________________
(2)Ⅰ中b瓶内加入的液体是 。装置Ⅰ还可用右图中的装置_______(Ⅱ或Ⅲ)代替
(3)实验开始时,先点燃A处酒精灯,打开分液漏斗旋塞和Ⅰ处活塞,让Cl2充满整个装置,再点燃G处酒精灯,回答下列问题:
①下列装置中的现象是B _________________;D _______________________ __
②写出E中反应的离子方程式:
_____________________________________;________________________________________
(4)G中硬质玻璃管内盛有碳粉,反应后的产物为CO2和HCl,写出G中的反应的化学方程式__________
(5)在H处,紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色,再变为无色,其原因是__________________________
正确答案
(14分) (1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+H2O+Cl2↑ (2)饱和食盐水 Ⅱ
(3)①有浅黄色沉淀生成;溶液变蓝
②Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Cl- Ba2++SO42-=BaSO4↓
(4) C+2H2O+2Cl2CO2↑+4HCl↑
(5)Cl2与H2O反应生成的HCl使紫色石蕊试液变红色,剩余的Cl2又与水作用生成HClO,又起漂白作用,使红色褪去
试题分析:(1)实验室制取氯气的方程式是MnO2+4HCl(浓)MnCl2+H2O+Cl2↑。
(2)由于浓盐酸具有挥发性,所以生成的氯气中含有氯化氢气体,所以b瓶内加入的液体是饱和食盐水,目的是除去氯气中的氯化氢气体。装置Ⅰ的作用是起安全瓶的作用,所以还可用右图中的装置应该是Ⅱ。
(3)①氯气具有强氧化性,能氧化硫化钠生成单质S,所以B中有浅黄色沉淀生成;氯气能把碘化钾氧化生成单质碘,而碘遇淀粉显蓝色。
②由于氯气能把SO2氧化生成硫酸,进而生成硫酸钡白色沉淀,所以E中反应的离子方程式是Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-、Ba2++SO42-=BaSO4↓。
(4)根据生成物可知,有水参加,所以反应的方程式是C+2H2O+2Cl2CO2↑+4HCl↑。
(5)由于Cl2与H2O反应生成的HCl使紫色石蕊试液变红色,剩余的Cl2又与水作用生成HClO,又起漂白作用,所以使红色褪去。
点评:化学是一门以实验为基础的学科,所以有化学实验即科学探究之说法。纵观近几年高考,主要以考察探究性实验和物质制备实验为主。这些探究性和制备性实验的试题,综合性强,理论和实践的联系紧密,有的还提供一些新的信息,要求考生必须冷静的审题,联系所学过的知识和技能,进行知识的类比、迁移、重组,全面细致的思考才能正确作答。
(8分) )为了证明干燥氯气无漂白性以及卤素氧化性的强弱,可先制取氯气再进行性质实验。下图为实验所提供的仪器和药品,据此回答下列问题:
⑴各仪器装置连接的顺序为(填接口序号) 接 、 接 、
接 、 接 。
⑵装置Ⅰ中的现象是 ,发生反应的离子方程式为 ;
⑶仪器Ⅱ中分别加入的试剂为 和 。(按气体流向先后顺序填)
正确答案
(8分)(1)J接 D 、C 接E、 F接A 、B接G
(2)溶液变为蓝色,Cl2+2I—= I2 +2Cl-(3)饱和食盐水和浓硫酸
试题分析:(1)根据装置的特点可知,Ⅵ是制取氯气的。由于生成的氯气中含有水蒸气以及挥发出的氯化氢气体,所以在进行性质检验之前需要进行除杂。另外氯气是有毒气体,实验结束后需要尾气处理。由于氯气不是极易溶于水的气体,所以实验中选择Ⅳ装置,而不选择Ⅴ装置,所以正确的的连接顺序是J接 D 、C 接E、 F接A 、B接G。
(2)氯气具有强氧化性,能把碘化钾氧化生成单质碘,而碘遇淀粉显蓝色,所以装置Ⅰ中的现象是溶液变为蓝色,发生反应的离子方程式为Cl2+2I—= I2 +2Cl-。
(3)除去氯化氢选择的试剂是饱和食盐水,而干燥氯气的试剂选择浓硫酸。即仪器Ⅱ中分别加入的试剂为饱和食盐水和浓硫酸。
点评:化学是一门以实验为基础的学科,所以有化学实验即科学探究之说法。化学实验主要以考察探究性实验和物质制备实验为主。这些探究性和制备性实验的试题,综合性强,理论和实践的联系紧密,有的还提供一些新的信息,这就要求学生必须认真、细致的审题,联系所学过的知识和技能,进行知识的类比、迁移、重组,全面细致的思考才能得出正确的结论。
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。
请回答:
(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-Mn2++Cl2↑+2H2O (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,排出装置内残留的Cl2,保证吸收更彻底(其他合理答案均可) (6)③
(1)MnO2与浓盐酸反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。(2)F装置用于防止产物水解,所以F中盛放浓硫酸。(3)导管b的作用是平衡压强,使浓盐酸顺利流下;装置B的作用是除去Cl2中的HCl气体,同时判断实验过程中导管是否被产品堵塞。(4)装置中的空气会影响产品的纯度,所以点燃D处的酒精灯前必须排尽实验装置中的空气。(5)氯气有毒,在拆卸装置前必须被完全吸收。(6)可用酸性高锰酸钾溶液检验亚铁离子。
在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验,所用仪器如下图:
(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母): 接 ; 接 ;
接 ; 接 。
(2)装置中,饱和食盐水的作用是 ;NaOH溶液的作用是 。
(3)化学实验中常用湿润的淀粉—KI试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生,可观察到 ,反应方程式 。
(4)写出下列化学反应的方程式:
①气体发生装置中进行的反应:
②NaOH溶液中发生的反应:
(5)KMnO4的氧化性比MnO2强得多,实验室也可以用KMnO4固体和浓盐酸反应制取氯气,反应方程式如下:2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
①标出该反应电子转移的方向和数目
②氧化剂和还原剂的物质的量之比为 ;
③当有0.2mole-转移时被氧化的HCl的质量是 ;该反应中被氧化和未被氧化的盐酸的物质的量之比是 ,
④如果将20ml 12mol·L-1的浓盐酸与足量KMnO4充分反应,实际能收集到的氯气在标准状况下的体积将 。
正确答案
(1)E接C;D接A;B接H;G接F。
(2)除去氯气中的HCl杂质;吸收过量的氯气。
(3)试纸变蓝 2KI+Cl2===2KCl+I2
(4)①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O
②2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O
(5)①②1:5③7.3克 5:3,
④D
试题分析:二氧化锰和浓盐酸共热产生氯气,将气体依次通过饱和食盐水和浓硫酸,分别除去HCl和H2O,然后用向上排空气法收集氯气,最后用氢氧化钠溶液吸收尾气。可用湿润的淀粉-KI试纸检验氯气是否收集满,Cl2+2KI=I2+2KCl,现象为试纸变蓝。高锰酸钾与浓盐酸反应中,高锰酸钾是氧化剂,盐酸是还原剂,16molHCl反应被氧化的HCl被10mol,氧化剂、还原剂物质的量比为2:10。每1molHCl被氧化转移电子1mol,反应中被氧化和未被氧化的HCl物质的量比为10:6。随着反应进行,盐酸由浓变稀,所以生成Cl2物质的量小于0.075mol。
点评:二氧化锰与浓盐酸反应,随着反应进行,盐酸由浓变稀,稀盐酸与二氧化锰不产生氯气。
某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉,并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。
已知:①二氧化锰与浓盐酸反应可制备氯气,同时生成MnCl2。
②氯气和碱的反应的过程中放出热量。温度较高时,氯气和碱还能发生如下反应:6Cl2 + 6Ca(OH)25CaCl2 + Ca(ClO3)2 + 6H2O
该兴趣小组设计了下列实验装置,进行实验。
甲 乙 丙 丁
请回答下列问题:
(1)①甲装置中发生反应的化学方程式是 。
②乙装置中的试剂是 ,作用是 。
③该兴趣小组用300mL 12mol/L盐酸与17.4g MnO2制备氯气,并将所得氯气与过量的石灰乳反应。则理论上最多可制得标况下氯气 L,Ca(ClO)2 g。
(2)小组成员发现,产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。他们讨论后认为,部分氯气未与石灰乳反应而逸出,以及温度升高是可能原因。为了探究反应条件对产物的影响,他们另取一定量的石灰乳,缓慢、匀速地通入足量氯气,得出了ClO—、ClO3— 两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,粗略表示为下图(不考虑氯气和水的反应)。
①图中曲线Ⅱ表示 离子的物质的量随反应时间变化的关系。
②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为 mol。
③另取一份与②等物质的量Ca(OH)2的石灰乳,以较大的速率通入足量氯气,反应后测得产物中Cl—的物质的量为0.35mol,则产物中= 。
正确答案
(1)①4HCl (浓) + MnO 2MnCl2 + C12↑ + 2H2O;
②饱和食盐水; 除去氯气中混有的氯化氢;
③4.48; 14.3;
(2)① ClO3— ②0.25 ③ 2:1
试题分析:(1)①MnO 2具有强氧化性,能将浓HCl中的Cl—氧化为C12,同时本身被还原为Mn2+。②浓盐酸具有挥发性,制得的C12中混有HCl,HCl极易溶于水,为了减少C12的溶解,用饱和食盐水除去。③根据方程式:4HCl (浓) + MnO 2MnCl2 + C12↑ + 2H2O,300mL 12mol/L盐酸与17.4g MnO2反应,盐酸过量,用二氧化锰计算可得V(Cl2)=4.48L;再根据反应:6Cl2 + 6Ca(OH)2
5CaCl2 + Ca(ClO3)2 + 6H2O可得生成m[Ca(ClO)2]="14.3g" 。(2)①氯气和碱开始反应时温度较低,没有Ca(ClO3)2生成,反应的过程中放出热量,温度升高生成了Ca(ClO3)2 。 ②图像显示当Ca(OH)2完全反应后,生成ClO3—0.05 mol,生成ClO—0.1mol,根据关系式:6Ca(OH)2~2ClO3—和Ca(OH)2~Cl O—可得消耗石灰乳0.25 mol;③设生成ClO— amol 、生成ClO3— bmol ,根据电子守恒a +5b=0.35;无论生成CaCl2、Ca(ClO)2还是Ca(ClO3)2,氯原子都是钙的2倍,根据原子守恒可得:a +b +0.35=0.25×2;联立两个守恒可得a =0.1, b=0.05。
当我们轻轻拧开水龙头的时候,洁净的自来水“哗哗”流出时;你可曾想过自来水是怎样来的如图是中山市自来水公司生产工艺流程图:
请回答下列问题:
(1)抽水泵站将源水抽起,加氯系统加氯,目的是______;
(2)常用______作净水剂;
(3)右图为过滤池,在实验室要完成过滤,需要的玻璃仪器有______、______、______.
正确答案
(1)依据流程分析,加氯系统加氯,目的是利用氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有强氧化性杀菌消毒,
故答案为:杀死水中的病菌;
(2)明矾在水溶液中水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附悬浮在水中的杂质作用,所以常选择明矾做净水剂,
故答案为:明矾[或KAl(SO4)2•12H2O];
(3)过滤需要的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,故答案为:漏斗;烧杯;玻璃棒.
氯是重要的非金属元素。
30.NaCl和浓硫酸微热制取氯化氢的化学方程式为 ;
可用 试纸放在瓶口以检验氯化氢气体是否集满。
31.新制氯水中含有的分子有:Cl2、H2O和 ;光照新制氯水的化学方程式为 ;工业是用电解食盐水制取氯气,阴极的电极反应式为:
2H++2e→H2↑,则阳极的电极反应式为 。
32.已知还原性SO32->I->Br-.向NaBr、NaI、Na2SO3混合溶液中,通入—定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成可能是______(选填编号)。
a. NaCl Na2SO4 b. NaCl NaBr Na2SO4
c. NaCl Na2SO4 I2 d. NaCl NaI Na2SO4
正确答案
30.NaCl+ H2SO4 (浓)NaHSO4+HCl↑(2分);湿的蓝色石蕊试纸(或湿的pH试纸)(1分)。
31.HClO(1分); 2 HClO 2HCl+O2↑(1分); 2Cl--2e→Cl2↑(1分)
32.ab(2分)
试题分析:30.NaCl和浓硫酸微热制取氯化氢时生成NaHSO4;氯化氢气体为酸性气体,可用湿润的紫色石蕊试纸等放在瓶口以检验氯化氢气体是否集满。
31.新制氯水中含有的分子有:Cl2、H2O和HClO;光照新制氯水,氯水中的HClO分解为HCl和O2;工业是用电解食盐水制取氯气,阴极是阳离子H+放电生成H2,2H++2e→H2↑,阳极是阴离子Cl-放电生成Cl2。
32.已知还原性SO32->I->Br-.向NaBr、NaI、Na2SO3混合溶液中,通入—定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成可能是
极少Cl2:只有Na2SO3部分反应,产物NaCl、NaBr、NaI、Na2SO4(由Na2SO3在空气中氧化),b正确。;
适量Cl2:有NaI、Na2SO3反应,产物NaCl、NaBr、Na2SO4;
过量Cl2:NaBr、NaI、Na2SO3全分反应,产物NaCl、Na2SO4,a正确 。
(12分)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中发生反应的化学方程式: 。
(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 。
正确答案
(12分)(1)4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O (2分)
(2)饱和食盐水(或饱和氯化钠溶液) (1分)
(3)①假设一:NaCl (1分)
②假设二:NaCl Na2CO3(2分)
(每空1分)
(3)2Cl2+2 Na2CO3+H2O ="=" 2NaHCO3+2NaCl+Cl2O (2分)
(1)装置A是制取氯气的,所以反应的方程式是
4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)由于生成的氯气中含有挥发出的氯化氢,而氯化氢也能与碳酸钠反应。所以装置B中的试剂是除去氯气中的氯化氢气体的,因此试剂是饱和食盐水(或饱和氯化钠溶液) 。
(3)①在反应中氯气既是氧化剂,也是还原剂,所以一定有氯化钠生成,即假设一就是碳酸氢钠和氯化钠;又因为碳酸钠在反应中可能是过量的,所以假设二就是含有氯化钠、碳酸钠和碳酸氢钠。
②碳酸钠的检验可以利用氯化钡。而氯化钠的检验可以利用硝酸酸化的硝酸银溶液。
(4)0.1mol氯气生成0.1mol氯化钠,转移0.1mol电子。根据电子得失守恒可知,氧化产物中氯元素的化合价应该是+1价,即化合物是Cl2O ,所以反应的方程式是2Cl2+2 Na2CO3+H2O ="=" 2NaHCO3+2NaCl+Cl2O。
瑞典化学家舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色、刺激性气味的气体--氯气.某学生使用这一原理设计如图所示的实验装置,并且利用制得的氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应),据此回答下列问题:
(1)A仪器的名称是______,消石灰的化学式是______.
(2)漂白粉将在U形管中产生,其化学方程式是______.
(3)此实验结果所得Ca(ClO)2产率太低.经分析并查阅资料发现,主要原因是在U形管中存在两个副反应:
①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生,可采取的措施是______.
②试判断另一个副反应(写出此反应方程式):______.
(4)京沪高速公路淮安段上行线2010年3月29日晚发生一起交通事故,一辆载有约35吨液氯的槽罐车与一货车相撞,导致槽罐车液氯大面积泄漏.周边村镇27人中毒死亡.如果某市以“液氯泄漏”作为应急预警演习的项目,演习时下列处理措施不合理的是(请填写序号 )______.
①人员就近向地下商场或地铁转移
②及时用毛巾包裹活性炭捂住口鼻
③及时戴上用烧碱溶液湿润过的口罩
④液氯罐中的液氯泄漏时,可将其移入新开挖的坑塘中,并加入熟石灰.
正确答案
(1)装置中添加浓盐酸通过分液漏斗;消石灰的成分是氢氧化钙;故答案为:分液漏斗 Ca(OH)2;
(2)漂白粉将在U形管中产生,是氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙、水;其化学方程式为:2Cl2 +2Ca(OH)2=CaCl2 +Ca(ClO)2 +2H2O;
故答案为:2Cl2 +2Ca(OH)2=CaCl2 +Ca(ClO)2 +2H2O;
(3)①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生,用冰水或冷水冷却; ②置中无氯气的除杂装置,挥发出的氯化氢会和氢氧化钙反应,反应的化学方程式为:2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O;
故答案为:用冰水或冷水冷却;2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O;
(4))①根据氯气有毒,密度比空气大;向地下商场或地铁转移,易中毒,故①错误;
②根据活性碳具有吸附作用分析;活性炭具有吸附气体分子作用,可以阻止气体吸入,故②正确;
③根据浓氢氧化钠溶液的强腐蚀性判断;用烧碱溶液湿润过的口罩,具有强腐蚀性,故③错误;
④常温下氯气能溶于水,但氯气在水中的溶解度不大,可以和熟石灰反应,避免造成环境污染;故④正确
故选①③;故答案为:①③.
Cl2与水作用的方程式:______.氯水是______色,说明氯水中含有的粒子:______.
正确答案
氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应的化学方程式为:Cl2+H2O=HClO+HCl.氯气通入水中发生反应是化学平衡,氯气是黄绿色气体,氯水中含有氯气分子所以呈黄绿;
故答案为:Cl2+H2O=HClO+HC;氯气分子.
Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一,它是棕黄色强刺激性气体,沸点3.8℃熔点-116℃.实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取少量Cl2O,装置如下(图Ⅰ):
回答下列问题:
(1)把浓盐酸直接滴在KMnO4晶体上就可以产生Cl2.请模仿“图Ⅱ”在“图Ⅰ”A处补画出正确的装置图,并作必要的标注.
(2)B中试剂a应选用______(填下列序号字母):
a.CCl4 b.饱和NaCl溶液 c.浓H2SO4 d.饱和NaHCO3溶液
(3)通入适量的氯气,在C中生成黄绿色的物质Cl2O,该物质常温为气体,方程式为:
______Cl2+______Na2CO3+______═______NaHCO3+______NaCl+______Cl2O
(4)对C中反应后的固体成分进行检验,请写出实验步骤以及预期的现象和结论.
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、AgNO3溶液、澄清石灰水、试管、小烧杯、带导管的橡皮塞、过滤装置.
正确答案
(1)把浓盐酸直接滴在KMnO4晶体上就可以产生Cl2.反应是固体和液体不加热制取气体,液体从分液漏斗加入,固体在锥形瓶内加入高锰酸钾固体,导气管露出胶塞,导气管接B装置胶皮管,画出装置图为:
;
故答案为:
;
(2)装置B数洗气装置,B中加入饱和食盐水用来除去氯化氢气体,防止影响后续反应;
故答案为:b;
(3)依据氧化还原反应的元素化合价变化,结合电子守恒和原子守恒确定空项物质,反应中氯气是自身氧化还原反应,化合价从0价变化为-1价和+1价;依据原子守恒进而电子守恒得到,反应物缺项为H2O;配平的化学方程式为:2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O;
故答案为:2,2,H2O,2,2,1;
(4)对C中反应后的固体成分进行检验,乙实验的方法测定是否含有碳酸钠,碳酸氢钠,氯化钠,依据题干实验步骤,步骤二加入氯化钡检验碳酸钠的存在;步骤三利用酸和碳酸氢钠反应生成碳酸钠,在溶液中和钡离子反应生成白色沉淀证明碳酸氢钠的存在;步骤四加入过量稀硝酸排除其他离子的干扰,加入硝酸银生成白色沉淀判断氯化钠的存在;
故答案为:
(1)将SO2和Cl2分别通入装有品红溶液的两个试管中,两溶液的红色均褪去.加热后,有一支试管中的溶液又呈现红色,该试管通入的气体是______,该实验说明的问题是______.
(2)将SO2和Cl2按1:1体积比(同温同压)混合后通入品红溶液中,溶液不褪色.为检验两种气体在溶液中是否发生了氧化还原反应,应向所得溶液加入的试剂是______(填化学式).经实验证明,SO2和Cl2在溶液中发生了氧化还原反应,且SO2被氧化,该反应的离子方程式是______.
正确答案
(1)氯气和水反应生成次氯酸具有漂白作用不可逆,二氧化硫具有漂白作用和有色物质结合为不稳定的无色物质,加热后,溶液又恢复原来的颜色,
故答案为:SO2;SO2与有色物质结合成的无色物质不稳定;
(2)SO2和Cl2在溶液中发生了氧化还原反应,且SO2被氧化,该反应的离子方程式是:SO2+C12+2H2O=4H++SO42-+2Cl-;检验两种气体在溶液中是否发生了氧化还原反应,应向所得溶液加入氯化钡生成硫酸钡沉淀;
故答案为:氯化钡溶液;SO2+C12+2H2O=4H++SO42-+2Cl-;
某兴趣小组设计了下列实验装置探究氯气与石灰乳反应的条件和产物.
(1)装置甲中反应的化学方程式是______.
(2)乙装置的作用是______,丁装置的作用是______.
(3)该兴趣小组用100mL 12mol•L-1盐酸与8.7g MnO2制备氯气,并将所得氯气与过量的石灰乳反应,则理论上最多可制得Ca(ClO)2______g.(请写出必要的计算过程)
(4)已知:氯气和碱的反应为放热反应(即随着反应的进行有热量放出,导致体系温度逐渐升高),温度较高时,氯气和碱还能发生如下反应:
3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O为了提高Ca(ClO)2的产率,可对丙装置作适当改进.请你给出一种改进方法:______.
正确答案
(1)二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下反应生成氯化锰、氯气、水,
反应方程式为:MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O;
故答案为:MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)氯化氢易挥发,制取的氯气中含有HCl,影响氯气与碱反应产物的探究,用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢;
实验尾气中含有未反应的氯气,氯气有毒,直接排空,会污染空气,可以用氢氧化钠溶液吸收;
故答案为:除去氯气中混有的氯化氢;吸收Cl2防止污染空气;
(3)8.7gMnO2的物质的量为=0.1mol,根据方程式MnO2+4HCl
MnCl2+Cl2↑+2H2O可知,MnO2完全反应需要HCl的物质的量为0.4mol,小于0.1L×12mol•L-1=1.2mol,故二氧化锰完全反应,由方程式可知生成氯气0.1mol,由方程式2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O可知,0.1mol氯气完全反应生成0.05molCa(ClO)2,
质量为0.05mol×143g.mol=7.15g;
故答案为:7.15g;
(4)由题目信息可知,氯气和碱的反应为放热反应,温度过高,氯气和碱反应会生成氯酸盐,导致次氯酸盐的产率降低,可以将丙装置浸在盛有冷水的水槽中降低温度;
故答案为:将丙装置浸在盛有冷水的水槽中.
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。
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