- 非金属及其化合物
- 共31702题
为了研究氯水能否和碳酸钙发生化学反应,某学生设计如下实验:
实验一:在不加热的情况下用右图装置制取氯气,已知A是HCl,B为固体,则B可能是______(写物质名称,任写一种即可),该反应的化学方程式为:
______
实验二:用图除去氯气中的杂质,洗气装置内的洗涤液一般用______溶液.某同学用图装置为了获得较大浓度的氯水,他将进气导管末端连一多孔的球泡,在装置右边气体出口导管处连一干瘪的橡皮气囊,请说明理由:
______.
实验三:将制得的氯水转移到锥形瓶中,再加入大理石,并充分振荡,观察到氯水的黄绿色褪去,同时产生少量气体.分别取锥形瓶中上层清液4份,进行如下实验,请用化学式填空:
(1)该清液滴在有色布条上有极强的漂白作用.说明该清液中含有______(写化学式);
(2)该清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀.说明该清液中含有______离子;
(3)该清液中滴加盐酸可产生大量气体.该气体是______;
(4)该清液加热后变浑浊并产生大量气体.加热后产生浑浊的原因是因为生成了______.
(5)通过上述实验,请写出氯水和碳酸钙反应的化学方程式为:______.
正确答案
实验一:实验室制氯气的原理是隐含浓盐酸中的氯离子,在不加热的情况下用右图装置制取氯气,氧化剂可以选高锰酸钾不加热可以反应生成氯气,所以反应的化学方程式为:
2KMnO4+8HCl=2MnCl2+2KCl+Cl2↑+4H2O,故答案为:高锰酸钾;2KMnO4+8HCl=2MnCl2+2KCl+Cl2↑+4H2O;
实验二:氯气中含有的杂质主要是氯化氢、水蒸气,除去氯气中的杂质,洗气装置内的洗涤液应是,饱和食盐水除去氯化氢,浓硫酸除去水蒸气,进气导管末端连一多孔的球泡,增大气体与溶液的接触面积,使反应充分进行;在装置右边气体出口导管处连一干瘪的橡皮气囊,氯气有毒污染空气,防止氯气排放,橡皮气囊起到储存气体,平衡压强的作用,
故答案为:饱和食盐水、浓硫酸;增大气体与溶液的接触面积,使反应充分进行,氯气有毒污染空气,防止氯气排放,橡皮气囊起到储存气体,平衡压强;
实验三:(1)清液滴在有色布条上有极强的漂白作用.说明该清液中含有具有漂白性的次氯酸,故答案为:HClO;
(2)清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀.说明该清液中含有钙离子,生成沉淀碳酸钙,故答案为:Ca2+;
(3)清液中滴加盐酸可产生大量气体,碳酸钙是过量的,碳酸钙和二氧化碳和水反应生成了可溶于水的碳酸氢钙,滴入盐酸生成气体为二氧化碳,故答案为:CO2;
(4)清液加热后变浑浊并产生大量气体.加热后产生浑浊的原因是因为溶液中的碳酸氢钙分解生成碳酸钙水和二氧化碳,生成了沉淀碳酸钙,故答案为:CaCO3;
(5)根据实验三(1)-(4)实验步骤发生的反应和物质判断可知氯水和碳酸钙反应的化学方程式为2CaCO3+2Cl2+H2O=CaCl2+Ca(HCO3)2+2HClO,
故答案为:2CaCO3+2Cl2+H2O=CaCl2+Ca(HCO3)2+2HClO.
新制氯水中含有多种粒子,某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质,做了如下实验,请你帮助完成:
(1)HClO不稳定,见光易分解生成HCl和O2。请设计实验证明有O2生成 。
(2)氯气能使湿润的红色布条退色。对于使湿润的红色布条退色的物质,同学们的看法不一致,认为氯水中存在的几种粒子都有可能。请你设计实验,得出正确结论。
正确答案
(1)将盛满氯水的无色矿泉水瓶倒置在水槽中,光照一段时间后,瓶底有无色气体生成。将瓶子倒转过来,把带火星的木条放在瓶口,若木条复燃,证明HClO分解生成的气体为氧气
(2)提出假设:①氯气使红色布条退色
②HClO使红色布条退色
③盐酸使红色布条退色
验证假设:②把红色布条伸入稀盐酸中,红色布条不退色
结论:次氯酸使红色布条退色
(2)提出假设是根据收集到的资料结合所学知识进行的。氯气有氧化性,那么假设氯气使红色布条退色,氯气和水生成盐酸和次氯酸,假设盐酸或次氯酸能使红色布条退色,实验②把红色布条放到稀盐酸中,红色布条不退色。氯水中的氯气、稀盐酸、水均不能使红色布条退色,说明是HClO使红色布条退色。
如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略).
(1)制备氯气选用的药品为漂粉精固体和浓盐酸,相关的化学方程式为:______.
(2)装置B中饱和食盐水的作用是______;同时装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象______.
(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处应依次放入______(填表中字母).
(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性.当向D中缓缓通入一定量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为黄色,这说明单质溴的氧化能力比氯气______.(填“强”或“弱”)
(5)再打开D的活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡锥形瓶.观察到的现象是______.
(6)图中装置F选用了足量的Na2SO3溶液吸收尾气,试写出相应的离子反应方程式______,试判断若改用足量的NaHSO3溶液是否可行______(填“是”或“否”).
正确答案
(1)次氯酸钙与浓盐酸反应生成氯化钙、氯气与水,反应方程式为Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O,
故答案为:Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O;
(2)盐酸易挥发,反应制取的氯气中含有氯化氢,装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl;
装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,发生堵塞时B中的,压强增大,B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱,
故答案为:除去Cl2中的HCl;B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱;
(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,验证氯气是否具有漂白性,要验证干燥氯气无漂白性,湿润的有色布条中,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性,选项中abc的Ⅱ中都是干燥剂,再通入湿润的有色布条不能验证氯气的漂白性,所以C中I、II、III依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条,所以选d,
故答案为:d;
(4)当向D中缓缓通入少量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为黄色,说明氯气和溴化钠反应生成溴单质,发生反应Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl,反应中氯气是氧化剂,溴使氧化产物,故氧化性Br2<Cl2,故答案为:弱;
(5)打开活塞,将装置D中含溴单质的少量溶液加入焓碘化钾和苯的装置E中,溴单质和碘化钾反应生成碘单质,碘单质溶于苯呈紫红色,振荡.观察到的现象是:E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色,故答案为:E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色;
(6)氯气具有强氧化性,在溶液中将SO32-氧化SO42-同时生成Cl-、H+.,反应离子方程式为SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+;
若改用NaHSO3,会发生反应4HSO3-+Cl2=SO42-+2Cl-+3SO2↑+2H2O,生成二氧化硫气体,二氧化硫污染环境,故不可行.
故答案为:SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+;否.
二氧化锰与浓盐酸混合加热得到氯气,如图是制取并探究Cl2化学性质的装置图。
(1)圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为________。
(2)若要得到干燥纯净的气体,B、C中应分别盛放的试剂为________、________。
(3)E中若装有FeCl2溶液,反应的离子方程式为________,E中若装有淀粉碘化钾溶液,能观察到的实验现象是______________________________________。
(4)实验中发现:浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气,稀盐酸与MnO2混合加热不生成氯气。针对上述现象某化学兴趣小组对“影响氯气生成的原因”进行了讨论,并设计了以下实验方案:
a.稀盐酸滴入MnO2中,然后通入HCl气体加热
b.稀盐酸滴入MnO2中,然后加入NaCl固体加热
c.稀盐酸滴入MnO2中,然后加入浓硫酸加热
d.MnO2与NaCl的浓溶液混合加热
e.浓硫酸与NaCl固体、MnO2固体共热
①实验b的目的是__________________________________________,
实验c的目的是_________________________________________________。
②实验现象:a、c、e有黄绿色气体生成,b、d没有黄绿色气体生成。由此得出影响氯气生成的原因是____________________________________________。
正确答案
(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)饱和食盐水 浓硫酸
(3)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 溶液变蓝
(4)①探究c(Cl-)对反应的影响 探究c(H+)对反应的影响 ②c(H+)的大小
(1)MnO2与浓盐酸反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+
Cl2↑+2H2O。
(2)用该方法制得的氯气中含有HCl和水蒸气,分别用饱和食盐水和浓硫酸除去。
(3)氯气与FeCl2溶液反应的离子方程式是:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。氯气将KI氧化为单质碘,单质碘使淀粉变蓝色。
(4)对比a、b、c、d、e五个实验方案可以看出,五个实验中都有MnO2和Cl-,只有a、c、e中有较大浓度的H+,这三个实验产生了Cl2,b、d中有较大浓度的Cl-,但无H+,没有产生Cl2,说明影响氯气生成的原因是H+浓度的大小。实验b的目的是探究c(Cl-)对反应的影响,实验c的目的是探究c(H+)对反应的影响。
氯气是一种非常重要的化工原料,含氯消毒剂在生产生活中有着广泛的用途。
(1)用氯气可制取“84消毒液”(有效成分为NaClO)。
①该制备反应的离子方程式为 。
②下列措施能增强“84消毒液”杀菌能力的是 。
A.加入适量醋酸
B.加入适量亚硫酸
C.加入少量NaOH粉末
③“84消毒液”不能对钢铁(含Fe、C)制品进行消毒,原因是 。
(2)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前,工业上开发出用电解法制取ClO2的新工艺,生产原理如图所示。
上述示意图中用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。写出阳极产生ClO2的电极反应式: 。
正确答案
(1)①Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
②A
③“84消毒液”显碱性,钢铁在碱性条件下会发生电化学腐蚀
(2)Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
(1)①氯气与NaOH溶液反应可制备“84消毒液”。②加入适量醋酸,可促使ClO-转化为HClO,增强“84消毒液”的杀菌能力;加入适量亚硫酸,H2SO3会与ClO-发生氧化还原反应,不正确。③钢铁在碱性条件下能发生吸氧腐蚀,不能用“84消毒液”对钢铁制品进行消毒。(2)①电解饱和食盐水时,阳极Cl-发生氧化反应生成ClO2,根据元素守恒,可知水参与了反应,产物中应有H+。
下图中A~J分别代表相关反应的一种物质。已知A分解得到等物质的量的B、C、D,图中有部分生成物未标出。
已知:2Mg+CO22MgO+C,请填写以下空白:
(1)A的化学式________。
(2)写出反应②的化学方程式:________________________________________。
(3)写出反应③的离子方程式:________________________________________。
(4)J与F反应的化学方程式:_________________________________________。
(5)在反应④中,当生成标准状况下2.24 L G时,转移电子数为________ mol。
正确答案
(1)NH4HCO3
(2)4NH3+5O24NO+6H2O
(3)NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO32-+2H2O
(4)C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O
(5)0.2
A分解得到等物质的量的B、C、D,A可能为NaHCO3或NH4HCO3,B与Mg反应,B应为CO2,C与Na2O2反应生成G,C可能为H2O,D与G在催化剂存在的条件下反应,D应为NH3,则H为NO,I为NO2,J为HNO3,HNO3与F反应又生成B(CO2)、C(H2O)、I(NO2),则F为C。
我校化学兴趣小组的学生对某品牌的消毒液的成分和性质进行实验探究:
①该消毒液外观无色透明,取适量滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(该沉淀不溶于硝酸);
②用干燥洁净玻璃棒蘸取消毒液,点到pH试纸上,试纸先变蓝后褪色;
③取适量消毒液,滴加稀硫酸后,有黄绿色气体生成;
④用洁净铂丝蘸取消毒液,在无色灯焰上灼烧,火焰呈黄色。
⑤取适量消毒液,通入少量H2S气体,先看到有“浅黄色沉淀”,后又“澄清”。取澄清溶液适量,滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成(该沉淀不溶于盐酸)。
请回答以下问题:
(1)该消毒液的主要成分是_______________________________________。
(2)pH试纸颜色的变化说明消毒液溶液具有的性质是 _________________。
(3)实验③中的离子方程式为_______________________________________。
(4)实验⑤中,有“浅黄色沉淀”生成时的离子方程式为_________________________,又“澄清”时的离子方程式为__________________________________________。
正确答案
(1)NaCl和NaClO;
(2)碱性,漂白性;
(3)Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O
(4)H2S+ClO-=S↓+Cl-+H2O;S+3ClO-+2OH-=SO42-+3Cl-+H2O(或S+3ClO-+H2O=SO42-+3Cl-+2H+)
试题分析:该消毒液外观无色透明,取适量滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(该沉淀不溶于硝酸),证明含有Cl-;用干燥洁净玻璃棒蘸取消毒液,点到pH试纸上,试纸先变蓝后褪色,证明溶液呈碱性、有氧化性;消毒液滴加稀硫酸后,有黄绿色气体生成,证明有氧化性的微粒是ClO-;该消毒液焰色反应呈黄色,说明含Na+;向该消毒液中通入少量H2S气体,先看到有“浅黄色沉淀”,后又“澄清”。取澄清溶液适量,滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成(该沉淀不溶于盐酸)。说明先生成不溶于水的S单质,然后S单质又被氧化成SO42-。得到既不溶于水也不溶于酸的BaSO4沉淀。
氯水性质具有多样性,试指出下列各现象主要是何种微粒所表现出来的性质:
(1)氯水呈浅黄绿色______(用化学式或离子符号填写,下同);
(2)使湿润的紫色石蕊试纸先变红后褪色______;
(3)滴加AgNO3溶液后生成白色沉淀______;
(4)加入石灰石粉末逐渐溶解,并放出气体______;
(5)往含有Fe2+溶液中滴加KSCN溶液无明显现象,再滴加氯水后呈红色______.
正确答案
(1)氯气是黄绿色气体,氯水中存在化学平衡,CL2+H2O=HCl+HClO,溶液中存在氯气分子呈黄绿色,故答案为:Cl2;
(2)氯水中存在化学平衡,CL2+H2O=HCl+HClO,使湿润的紫色石蕊试纸先变红是平衡状态下盐酸电离出的氢离子的作用,随后褪色是次氯酸的漂白作用;故答案为:H+、HClO;
(3)滴加AgNO3溶液后生成白色沉淀,是盐酸电离的氯离子和银离子反应生成氯化银沉淀,Ag++Cl-=AgCl↓,故答案为:Cl-;
(4)加入石灰石粉末逐渐溶解,并放出气体是盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳气体,CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,故答案为:H+;
(5)往含有Fe2+溶液中滴加KSCN溶液无明显现象,再滴加氯水后呈红色,是因为氯气和亚铁离子反应生成铁离子的反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故答案为:Cl2.
氯气在298K、100kPa时,在1L水中可溶解0.090mol,实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。请回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为____________________________;
(2)根据离子方程式,计算该反应的平衡常数(水视为纯液体,列式计算,保留2位有效数字)
(3)在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,平衡将向________移动;(填“正”、“逆”或“不”)
(4)如果增大氯气的压强,氯气在水中的溶解度将______(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡将向______________移动。(填“正”、“逆”或“不”)
(5)新制氯水经光照一段时间后溶液c(H+)增大,请运用平衡移动原理进行解释:__________________。
正确答案
(1) Cl2 + H2O Cl- + H+ + HClO;(3分)
(2) Cl2 + H2O Cl- + H+ + HClO(6分)
C起 mol/L 0.090 0 0 0
C变mol/L 0.090×1/3 0.030 0.030 0.030
C平mol/L 0.060 0.030 0.030 0.030
(3)正反应方向; (1分) (4)增大(2分),正反应方向(1分)
(5) Cl2 + H2O Cl- + H+ + HClO,光照,HClO分解生成HCl和O2,使平衡向正反应方向移动, 溶液的c(H+)增大。(3分)
试题分析:本题以氯气与水的反应为载体考查化学平衡相关知识。(1)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸是弱电解质;反应的离子方程式为Cl2 + H2O Cl- + H+ + HClO;(2)在1L水中可溶解0.090mol氯气,近似氯气浓度为0.090mol/L;结合平衡计算——三行式及平衡状态微粒的浓度,依据平衡常数概念计算得到;计算过程见答案;(3)加入氢氧化钠,溶液中的氢氧根离子和氢离子反应,降低了氢离子浓度,平衡正向进行;(4)气体溶解度随压强增大会增大,增大压强平衡向气体体积减小的方法进行,即平衡将向正向移动;(5) 氯水中存在平衡Cl2 + H2O
Cl- + H+ + HClO,光照,HClO分解生成HCl和O2,使平衡向正反应方向移动, 溶液的c(H+)增大。
现用如图1所示的装置制取较多量的饱和氯水并测定饱和氯水的pH.回答有关问题:
(1)写出有关化学方程式.
装置甲:______;
装置丁:______.
(2)证明氯水已饱和的现象是______.
(3)制取结束时,装置丙的液体中含有最多的微粒是______(水分子除外);装置乙的作用是______.
(4)有如下改进措施或建议,请作出评价:
①在装置乙和丙之间增加如图2(a)所示的装置,你认为有无必要?______.
②在装置丙的长导管下口处,接如图2(b)所示的多孔球泡,这样做的好处是:______.
③若撤去装置乙,直接将装置甲和丙相连.这样做对实验结果的影响是:______.
正确答案
(1)实验室制取氯气的反应原理:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,氯气能和碱反应反应氯化钠、次氯酸钠和水,方程式为:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O;
故答案为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O;
(2)因饱和溶液中不能溶解氯气以及氯气为黄绿色,所以丙中的导管有气泡溢出水面,且液面上方充满黄绿色气体即可证明氯水已饱和,
故答案为:丙中的导管有气泡溢出水面,且液面上方充满黄绿色气体;
(3)由氯水中成分可知,氯水中含有最多的微粒除了水就是氯气;饱和食盐水来除去氯气中的氯化氢;
故答案为:Cl2;除去氯气中的氯化氢;
(4)①因氯气中含水对制备氯水无影响,所以在装置乙和丙之间不需要增加如图2(a)所示的装置;故答案为:无;
②因多孔球泡的表面积大,能加快氯气溶解的速率,故答案为:增加氯气与水的接触面积,利于氯气溶解;
③因氯气中含有氯化氢,氯化氢溶于水,溶液酸性增强,使测定的pH减小,
故答案为:使测定的pH减小;
(11分)氯气和氨气在常温下混合即可发生反应。某兴趣小组同学为探究纯净、干燥的氯气与氨气的反应,设计了如下装置:
请回答:
(1)A装置中的试剂是 ,B装置的仪器名称是 。
(2)写出装置F中发生反应的离子方程式是 ;若反应中能产生560mL纯净气体(标准状况下),则至少需要12mol/L的浓盐酸 mL。
(3)装置E中盛放的试剂是 ,其作用是 。
(4)装置C中有白烟产生,试写出反应的化学方程式 。
(5)若从装置C的G处逸出的尾气中含有少量Cl2,为防止其污染环境,可将尾气通过盛有 的洗气瓶。
正确答案
(1)氯化铵、氢氧化钙(或氯化铵、碱石灰;或氯化铵、氧化钙); 干燥管
(2)MnO2 + 4 H+ + 2 Cl-Mn2+ + Cl2 ↑+ 2 H2O ; 8.3 (或8或8.33或25/3)
(3)饱和食盐水 除去氯气中的HCl气体
(4)8NH3+3Cl2 ="==" N2+6NH4Cl (或2NH3+3Cl2 ="==" N2+6HCl NH3+HCl="=" NH4Cl)
(5)氢氧化钠溶液
试题分析:(1)A装置用于实验室制取氨气,在实验室中一般是用铵盐与碱共热制取氨气。所以A装置中的试剂是氯化铵、氢氧化钙。B装置的仪器名称干燥管。(2)在装置F中制取氯气。发生反应的离子方程式是MnO2 + 4 H+ + 2 Cl-Mn2+ + Cl2↑+ 2 H2O。若n(Cl2)=0.560L÷22.4L/mol=0.025mol,由于只有浓盐酸菜发生反应,所以至少需要12mol/L的浓盐酸(0.025mol×4)÷12mol/L=0.0083L=8.3ml。(3)由于浓盐酸有挥发性,所以在氯气在含有杂质HCl,在装置E中盛放的试剂是除去氯气中的HCl的。应该为饱和食盐水。(4)在装置C中发生反应8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,产生白色固体NH4Cl.因此会看到有白烟产生。(5)若从装置C的G处逸出的尾气中含有少量Cl2,由于Cl2能与碱性物质反应,所以为防止其污染环境,可将尾气通过盛有氢氧化钠溶液的试剂瓶中。
某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质,按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是 ,该装置中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验过程中,装置乙、丙中出现的现象分别是 ;装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为 。
(3)为了探究NO的还原性,可以在装置丁的导气管C中通入一种气体,通入的这种气体的名称是 。
(4)取下装置丙中的试管D,在其中滴加FeSO4溶液,溶液变为 色,为了证明铁元素在该反应中的产物,可以再在溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为 色。
正确答案
(1)分液漏斗(答漏斗不得分) Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(2)出现红棕色气体 出现无色气体、蒸馏水中有气泡 3NO2+H2O=2H++2NO+NO
(3)氧气
(4)黄 红
(1)在浓硝酸与铜的反应中,需要随时控制浓硝酸的流量,故采用分液漏斗,而不是一般的漏斗;浓硝酸与铜反应生成二氧化氮。
(2)二氧化氮为红棕色气体,能够与水反应生成无色的一氧化氮。
(3)一氧化氮与氧气反应表现还原性,被氧化为二氧化氮。
(4)试管D中的溶液为稀硝酸,稀硝酸具有氧化性,能够将亚铁离子氧化为铁离子,铁离子与SCN-生成红色的物质。
实验室用足量MnO2与浓盐酸反应制取氯气,其装置如图1所示:
图1 图2
(1)图1中仪器a的名称是: ;仪器b的名称是: ;b中加入碎瓷片的作用是: 。
(2)请写出仪器b中发生的反应的离子方程式:
(3)检查装置的气密性之后的操作依次是: 、 、 。(填序号)
A.向烧瓶中加入MnO2粉末
B.加热
C.向烧瓶中加入浓盐酸
(4)该反应会因为盐酸浓度下降而停止。为了测定反应残留液中盐酸的浓度,某探究小组提出下列实验方案:
①甲同学的方案为:与足量AgNO3溶液反应,称量生成沉淀的质量。
②乙同学的方案为:与足量的锌反应,测量生成气体的体积,实验装置如图2所示(夹持装置已略去)。使Y形管中的残留溶液与锌粒反应的正确操作是 (“锌粒转移到残留溶液中”或“残留溶液转移到锌粒中”)。在正确读取量气管读数时,视线要平视,要注意使漏斗液面与量气管中液面相平,除此外还须注意: 。
两种方案我认为 (填甲或乙)同学的方案可行。
正确答案
(1)分液漏斗; 蒸馏烧瓶; 防止液体暴沸
(2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑
(3)A、C、B
(4)锌粒转移至残留溶液中; 恢复至室温; 乙
试题分析:图1装置有分液漏斗和蒸馏烧瓶组装而成,加入碎瓷片防止爆沸,检验气密性后,先加入固体,再加液体,最后加热,自下而上,MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑,盐酸表现还原性和酸性,甲同学检验的是氯离子的量,包括的除了剩余的盐酸,还有表现酸性的盐酸,也就是氯化锰的氯离子。乙同学把锌粒转入盐酸中,保证盐酸完全反应,准确测定盐酸的量,量气管读数时注意:1、回复至室温,2、调节液面相平,3、视线与凹液面相切。
(14分)
研究小组用下图装置制取Cl2,证明产生的气体中含有HCl。
(1)仪器A的名称为 ;A中反应的离子方程式为 。
(2)甲同学将A中产生的气体通入下列溶液:
①实验a中的现象为 。
②不能证明产生的气体中含有HCl的实验是 (填字母序号)。
(3)已知将HCl气体通入饱和食盐水中有白色固体析出。乙同学将A中产生的气体通入饱和食盐水中,有白色固体析出,但该实验不能证明气体中含有HCl,结合化学用语解释其原因: 。
(4)已知:2S2O32- + I2 ="==" S4O62- + 2I-。丙同学将A中产生的气体通入蒸馏水中,得到溶液X,进行以下实验证明气体中含有HCl。
I.测定X中溶解的Cl2。取25.00 mL溶液X,加入过量KI溶液,然后用0.04 mol•L-1 Na2S2O3溶液滴定生成的I2,达滴定终点时消耗Na2S2O3溶液V mL。
II.测定X中Cl元素总量。另取25.00 mL溶液X,选用适当的还原剂将溶解的Cl2全部还原为Cl-,再用0.10 mol•L-1 AgNO3溶液滴定所得溶液中的Cl-。
X中的HClO不会影响I的测定结果,原因是 。
由I、II 中实验数据可证明A中产生的气体中含有HCl,则II中消耗0.10 mol•L-1 AgNO3溶液的体积应大于 mL(用含V的代数式表示)。
正确答案
(14分)
(1)圆底烧瓶(1分) 4H++2Cl-+MnO2 2H2O + Cl2↑+Mn2+
(2)①溶液先变红再褪色 ②a、b
(3)Cl2+ H2OHCl+HClO,Cl2溶于水后使得溶液中的c(Cl-)增大,也能析出晶体。
(4)(3分)
①答案一:生成1 mol HClO需消耗1 mol Cl2(1分), HClO也有氧化性,1 mol HClO和1 mol Cl2均能将2 mol KI氧化成I2(2分)。
答案二: Cl2+ H2OHCl+HClO,Cl2发生反应时,上述平衡逆向移动,相当于Cl2全部参与氧化I-的反应。
②0.4V
试题分析:(1)仪器A的名称为圆底烧瓶;A是二氧化锰与浓盐酸制取氯气的反应,离子方程式为4H++2Cl-+MnO2 2H2O + Cl2↑+Mn2+
(2)①氯气溶于水生成氯化氢和次氯酸,溶液呈酸性,所以石蕊试液变红;次氯酸具有漂白性,随后溶液红色褪去;
②ab都不能证明产生的气体中含有HCl。因为氯气溶于水生成氯化氢,所以即使产生的气体中不含氯化氢,石蕊试液也会变红;同时生成的氯化氢与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀,不能说明产生的气体中有氯化氢;
(3)氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,Cl2+ H2OHCl+HClO,Cl2溶于水后使得溶液中的c(Cl-)增大,也能析出晶体。
(4)①生成1 mol HClO需消耗1 mol Cl2, HClO也有氧化性,1 mol HClO和1 mol Cl2均能将2 mol KI氧化成I2,所以HClO的存在不影响实验结果;或者Cl2+ H2OHCl+HClO,Cl2氧化KI时,上述平衡逆向移动,相当于Cl2全部参与氧化I-的反应。
②I中测定Cl2的物质的量是0.04 mol•L-1×V×10-3L×1/2,则转化为Cl-的物质的量是0.04V×10-3mol;不考虑气体中的氯化氢,氯气转化的Cl-需要硝酸银的体积是0.04V×10-3mol/0.1mol/L=0.4VmL,所以II中消耗0.10 mol•L-1 AgNO3溶液的体积应大于0.4VmL,说明气体中含有HCl。
氯气是一种有毒气体,但它是一种重要的化工原料,与我们的生活联系也比较密切.
(1)据新闻报道,前不久某地装运液氯的槽罐车发生交通事故,造成大量氯气泄漏,公路附近的村民被紧急疏散.请问:村民应该如何应变______(填编号).
A.应躲到低洼的地方去 B.可用烧碱溶液浸湿软布蒙面
C.可用肥皂水或尿液浸湿软布蒙面 D.应多饮水
E.应到较高的地方去
(2)实验室制取氯气的方法有很多种,其中之一是:KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O.该反应中氧化剂是______,还原剂是______,当反应生成标准状况下6.72LCl2时,转移电子的物质的量为______.
(3)日常生活环境可用稀的漂白液等进行消毒,请写出制漂白液的离子方程式______.
正确答案
(1)A.氯气的密度比空气的大,地势较低的地方氯气含量大,中毒的可能性大,躲到低洼的地方去不合理,故A错误;
B.用烧碱溶液浸湿软布蒙面,则会受到浓氢氧化钠的腐蚀,做法不合理,故B错误;
C.肥皂水或尿液呈碱性,氯气能溶于碱性物质的溶液,故C正确;
D.常温下氯气能溶于水,但氯气在水中的溶解度不大,多饮水不能消除氯气的危害,且氯气主要危害呼吸道,故D错误;
E.氯气的密度比空气的大,较高的地方氯气含量较少,故E正确.
故答案为:CE;
(2)KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O反应中,Cl元素化合价降低,则KClO3被还原,为氧化剂,HCl为还原产物,
标准状况下6.72LCl2的物质的量为=0.3mol,转移的电子数为0.1mol×5=0.5mol,
故答案为:KClO3;HCl;0.5mol;
(3)漂白液由氯气和NaOH溶液反应生成,主要成分是NaCl和NaClO,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,
故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O.
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