- 非金属及其化合物
- 共31702题
(12分)工业上将纯净干燥的氯气通入到物质的量浓度为0.375mol/L的NaOH溶液中得到漂水。某同学在实验室利用下述实验装置探究Cl2性质并模拟制备漂水。
(1)配制470mL物质的量浓度为0.375 mol/L的NaOH溶液时,主要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒和 。
(2)浓硫酸的作用是______________________。
(3)装置E中发生反应的离子方程式为______________________________________。
(4)装置B中饱和NaCl溶液可用于除去Cl2中的HCl气体,已知氯气与水的反应是一个可逆反应,请简述用饱和NaCl溶液除去Cl2中HCl气体的原理(用离子方程式表示,并配必要的文字说明)
。
(5)实验时装置D中湿润的红色纸条褪色,干燥部分没有褪色,放置一段时间后,纸条全部褪色。该同学认为Cl2的密度比空气大,可能是试管下部Cl2的浓度大于试管上部Cl2的浓度所导致的。请判断该解释是否合理,并分析产生上述实验现象的原因_________________
_________________________________________。
(6)如果制得氯元素含量为10%的漂水溶液35.5g,那么其中含NaClO的物质的量为____mol。
正确答案
(12分)】
(1)500mL容量瓶(1分,不写规格不给分)
(2)干燥氯气 (2分)
(3)Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- + H2O (2分)
(4)HCl溶于水电离出的H+和饱和NaCl溶液中的Cl-都会对反应Cl2 + H2O H+ + Cl- + HClO 起到抑制作用 (2分)
(5)不合理;实验进行中Cl2与湿润红色纸条中的水反应生成HClO使湿润的红色纸条褪色,干燥部分没有HClO,所以纸条不褪色;放置一段时间,由于烧杯中的水蒸气过来或纸条下端的水分子运动导致纸条上端湿润而褪色(3分)
(6)0.05(2分)
略
实验室制取Cl2的化学方程式为MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O,当有146.0克HCl完全参加反时,有多少摩氧化剂被还原?有多少摩还原剂被氧化?还原产物为多少克?生成的氧化产物在标准状况下的体积是多少升?(每问3 分)
正确答案
解:设质量为X的氧化剂被还原,生成质量为Y的还原产物,生成质量为Z 的氧化产物。
MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
87 146 126 71
X 146g Y Z
(1)87g÷87g/mol="1mol "
(2)146g÷36.5 g/mol÷2=2mol
(3)还原产物126g
(4)71g÷71g/mol×22.4L/mol=22.4L
略
(14分)实验室常用的几种气体发生装置如图A、B、C所示:
(1)实验室可以用B或C装置制取氨气,如果用C装置,通常使用的药品是 。检查C装置气密性是否良好的操作方法是
。
若用B装置制取氨气,用化学方程式表示制取氨气的反应原理 。
(2)若用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气,应选用的气体发生装置是 ,用离子方程式表示制取氯气的反应原理 。
(3)若用A装置与D装置相连制取收集X气体,则X可能是下列气体中的
①CO2 ②NO ③Cl2 ④H2
其中在D装置中连接小烧杯的目的是 。发生反应的离子方程式为 。
(4)下图是某同学设计收集氨气的几种装置,其中可行的是
正确答案
(14分)(1)浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠等);(2分)
将导气管末端插入水槽中,用酒精灯微热或用手捂圆底烧瓶,导气管末端有气泡产生,停止加热或松开手后,导气管末端上升一段稳定的液柱,则说明气密性良好。(2分)
(2分)
(2)C(1分) (2分)
(3)③(1分) 吸收尾气,防止产生污染。(1分)
(2分)(4)d(1分)
略
(10分)用广谱高效的二氧化氯(ClO2)替代液氯进行消毒,可避免产生对人体健康有害的有机氯代物。
(1)工业上,ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加硫酸酸化后反应制得,在该反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为 ▲ 。
(2)有效氯含量是含氯消毒剂的一个重要指标,有效氯含量的定义为:从HI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定含氯消毒剂的质量之比,常用百分数表示。则ClO2的有效氯含量是 ▲ 。
(3)化学小组的同学欲对用ClO2消毒过的自来水进行氯元素含量的测定(假定ClO2全部转化为Cl-),他们进行了如下实验:向30.00 mL水样中加几滴K2CrO4溶液作指示剂,用0.001000 mol·L-1 AgNO3溶液滴定,当有砖红色Ag2CrO4沉淀出现时,达滴定终点,此时用去AgNO3溶液12.12 mL。
①水样中Cl-的物质的量浓度是 ▲ 。
②已知Ksp(AgCl) = 1.78×10-10,Ksp(Ag2CrO4) = 2.00×10-12。如在滴定终点时,测得溶液中CrO42-的浓度是5.000×10-3 mol·L-1。试计算此时溶液中Cl-的浓度是多少。
正确答案
共10分。
(1)2︰1(2分) (2)263%(或2.63)(2分)
(3)①4.04×10-4 mol·L-1(2分)
②当c(CrO42-) = 5.00×10-3 mol·L-1出现砖红色沉淀时:
由Ksp(Ag2CrO4)和 c(CrO42-)=5.00×10-3,得c(Ag+) = 2.00×10-5 mol·L-1(2分)
所以,c(Cl-) = 8.90×10-6 mol·L-1(2分)
略
氯水是实验室常需临时配制的一种试剂。图甲所示的是实验室配制氯水时的一种常用装置,图乙是某化学实验小组自行设计的一种配制氯水的装置(图中的鼓气球是一种具有气体单向阀的可用于向瓶中鼓入空气的仪器)。
(1)氯水需临时配制的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)图甲所示装置中,烧杯内的液体是 。
(3)用图乙所示装置中配制氯水时,操作步骤如下:
①关闭活塞2 ,打开分液漏斗上口的玻璃塞,再打开活塞1 ,将少量浓盐酸注入大试管内。
②关闭活塞1 ,盖上分液漏斗上口玻璃塞。浓盐酸和大试管内的高锰酸钾粉末反应产生氯气。
③轻轻摇动瓶A ,使氯气不断溶入水中。用图乙装置能在较短时间内得到饱和氯水。除了在摇动过程中增大了气体和水的接触面以外,另一个重要原因是 。
分液漏斗中的浓盐酸应分数次加入试管内。若一次加入太多的浓盐酸,可能引起的后果是 。
(4)配制氯水完成后,不必拆卸装置即可从瓶A 中取用少量氯水,方法是 。
正确答案
(1)2HClO2HCl+O2↑
(2)NaOH溶液
(3)氯气在瓶内产生较大压强,增大了氯气的溶解度 瓶内产生过多的氯气,瓶内压强过大会使瓶A的橡皮塞弹开
(4)打开活塞2,关闭活塞1,用鼓气球向瓶A中鼓入空气
(1)氯水中的次氯酸在光照、受热条件下会分解,所以氯水需临时配制。
(2)图甲是把氯气通过水来制取氯水,烧杯内应该盛装能够吸收氯气的NaOH溶液。
(3)在大试管中注入浓盐酸后,生成的氯气通过大试管上的小孔进入瓶A内与水反应,此时瓶A组成一个密闭装置,压强增大利于氯气的溶解。如果加入浓盐酸过多,反应过于剧烈,瓶A内压强过大,就可能使瓶口的橡皮塞弹开。
(4)取用氯水时可以打开活塞2,通过鼓气球向瓶内鼓入空气,瓶内气体压强增大,氯水就会通过导管流出。
下图是一位学生设计的实验室制取和收集氯气并验证其性质的装置图。
(1)找出在此装置图中出现的错误加以改正。
(2)实验过程中,在D装置中观察到的实验现象是 ;在E装置中观察到的实验现象是 ,反应的化学方程式是 ;
(3)F装置的作用是 ,反应的离子方程式是 。
正确答案
(1)稀盐酸改用浓盐酸。B应在A的左边。C中进气管应该长,排气管应该短。(每空1分,共3分。)
(2)溶液先变红后褪色;(2分) 有白色沉淀生成,Cl2+H2O =HClO +HCl
HCl+AgNO3=AgCl↓ +HNO3(每个答案1分,共3分。写总反应、写离子方程式都可)。
(3)吸收多余的氯气,防止污染环境,(1分) Cl2+2OH—=ClO—+Cl—+H2O(2分)
试题分析:(1)观察装置图中试剂和仪器,出现的错误有:制取Cl2反应物为MnO2和浓盐酸,把装置图中的稀盐酸改为浓盐酸;应先用饱和食盐水除去HCl,再用浓硫酸除去H2O,所以B应在A的左边;Cl2的密度大于空气,收集时进气管应该长,排气管应该短。
(2)Cl2通入石蕊溶液,酸性使石蕊变化,Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白性,使石蕊褪色;Cl2与H2O反应生成的HCl与AgNO3反应生成白色AgCl沉淀,化学方程式有2个,首先是Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,然后是HCl与AgNO3反应生成AgCl沉淀和HNO3。
(3)NaOH能与Cl2反应,所以NaOH溶液的作用是吸收多余的氯气,防止污染环境;Cl2与OH‾反应生成Cl‾、ClO‾和H2O,配平可得离子方程式。2实验室制法的实验仪器和试剂及作用、实验现象的观察、方程式的书写。
下图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置:
(几种气体的溶解度:常温常压下,1体积水可溶解CO2、Cl2、HCl分别为1、2、500体积)
(1)A是氯气发生装置,其中的离子反应方程式为 ;
(2)要将C装置接入B和D之间,正确的接法是a→______,______ →d。
(3)实验开始时,先点燃A处的酒精灯,打开旋塞K,让Cl2充满整个装置,再点燃D处酒精灯,连接上E装置。Cl2通过C瓶后再进入D。D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉,发生氧化还原反应,其产物为两种气体,且体积比为1∶4。试写出D中发生反应的化学方程式 ,装置C的作用是 ;为了使C装置发挥更好的作用,可向烧杯中加入浓硫酸,加入浓硫酸的作用是
。
(4)在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进,说明需要改进的理由并画出改进后的
装置图 。
(5)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有Cl2产生,此时B中的现象是 。
正确答案
(1)4H++2Cl-+MnO2 ="==" Mn2++2H2O+Cl2↑
(2)c b(1分)
(3)2Cl2+2H2O(g)+C ="==" 4HCl +CO2
吸收Cl2中的HCl气体,提供D处所需水蒸气;
浓硫酸稀释时放出大量的热,促进试管里的水蒸发,减少氯气的溶解。(1分)
(4)尾气的吸收需要改进,否则容易出现因为HCl气体的极易溶解导致倒吸现象的出现;
防倒吸装置均可,图略。
(5)瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上升。
试题分析:(2)C装置是洗气装置,应长导管进气,短导管出气。
(3)C中盛放的水,可以吸收随氯气挥发出的HCl,但同时也会有水蒸气混入Cl2中,因此和碳单质反应时,水蒸气也会参与,根据原子守恒,产生的气体只能是HCl和CO2,。根据产物的体积之比,可写出方程式。
C有提供反应所需水蒸气的作用,加入的浓硫酸在稀释时会放出大量热,可促进试管中水的蒸发,同时可减少氯气的溶解。
(4)尾气中含有易溶于水的HCl,直接通入水中易发生倒吸,因此应改为防倒吸装置。
(5)关闭K后,多余的氯气进入B中,使B中压强增大,因此B中液面下降,长颈漏斗中液面上升。
为了证明在实验室制备Cl2的过程中会有水蒸气和HCl挥发出来,甲同学设计了如图所示的实验装置,按要求回答问题:
(1)请根据甲同学的意图,连接相应的装置,接口顺序:b接 , 接 , 接
。
(2)U形管中所盛试剂的化学式为 。
(3)装置③中CCl4的作用是 。
(4)乙同学认为甲同学实验有缺陷,不能证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种,为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种,乙同学提出在某两个装置之间再加装置⑤。你认为装置⑤应加在 之间(填装置序号)。瓶中可以放入 。
(5)丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置,只需将原来烧杯中的AgNO3溶液换成其他溶液。你认为可将溶液换成 ,如果观察到 现象,则证明制Cl2时有HCl挥发出来。
正确答案
(1)e f d c a(或f e d c a)(2) 无水CuSO4 (3)吸收Cl2
(4)③① 淀粉KI溶液 (5)紫色石蕊试液 紫色石蕊试液变红而不退色
试题分析:(1)先验证制备的氯气中是否含有水蒸气,然后除去氯气,再检验是否含有氯化氢,所以相应的装置接口连接顺序为b,e,f,d,c,a。
(2)无水硫酸铜与水反应生成蓝色五水硫酸铜晶体,可用来检验水,即U形管中所盛试剂的化学式为CuSO4。
(3)氯气易溶于四氯化碳溶液,可用来吸收氯气,防止干扰HCl检验。
(4)①装置用来检验HCl气体,为了确保实验结论的可靠性,应排除氯气的干扰,在③吸收氯气之后要检验氯气是否完全除去,根据氯气具有强氧化性的性质,可用湿润的淀粉KI试纸检验,如不变色,说明已经完全除去。
(5)HCl呈酸性,使紫色石蕊试液变红,Cl2使紫色石蕊试液先变红后褪色.若只变红不褪色,说明制Cl2时有HCl挥发出来。
点评:本题以氯气的制备和性质的检验为载体,考查学生对实验方案设计评价,题目综合性较强合,难度中等。答题时关键理清实验原理和目的及各装置的作用,有利于培养学生规范严谨的实验设计能力和创新思维能力。
(6分)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是(填各接口处的字母): 接 ,_____接 ,________接 , 接 。
(2)在装置中:①饱和食盐水起的作用是 ,浓硫酸起的作用是 。
正确答案
(1) E接C , D接A , B接H , G接F
(2)除去杂质氯化氢气体,除去水蒸气
试题分析:(1)实验目的是制备干燥纯净的氯气,第一个装置制备氯气,氯气中含有杂质氯化氢和水,应分别通入盛有饱和氯化钠溶液的洗气瓶和盛有浓硫酸的洗气瓶除杂干燥,然后用向上排空法收集氯气,氯气有毒,不能直接排放到空气中,应用盛有NaOH溶液的装置吸收氯气,所以顺序为E接C , D接A , B接H , G接F。
(2)氯气在饱和食盐水中溶解度很小,氯化氢易溶于水,饱和食盐水的作用是除去氯化氢,浓硫酸的作用是除去水蒸气,干燥氯气;
点评:熟悉实验室制备氯气的实验装置和除杂、收集、尾气处理
(6分)(1)现有一瓶饱和氯水倒扣于水槽中,当日光照射到盛有氯水的装置时,可观察到平底烧瓶内有气泡产生,放置一段时间后,溶液颜色变浅,产生上述现象的原因是
(请用相关的反应方程式和简要文字说明)。
(2)在氯水中存在多种分子和离子,也可以通过实验的方法加以确定。下列说法错误的是
正确答案
(1)氯气溶于水时发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,光照时2HClO
2HCl+O2↑,产生气体,同时使氯气与水反应的平衡向正反应方向移动,消耗Cl2,使溶液颜色变浅
(2)A
(1)考察外界条件对反应速率对影响。氯气溶于水时发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,光照时2HClO
2HCl+O2↑,产生气体,同时使氯气与水反应的平衡向正反应方向移动,消耗Cl2,使溶液颜色变浅
(2)由于氯水具有强氧化性,也能使酚酞试液褪色,所以选项A是正确的,其余都是正确的,答案选A。
有X、Y、Z三种元素,已知①X、Y、Z的单质在常温下均为气体;②X单质可在Z单质中燃烧,生成XZ,火焰为苍白色;③XZ极易溶于水,电离出X+和Z-,其水溶液可使蓝色石蕊试纸变红;④每2个X2分子可与1个Y2分子化合生成2个X2Y分子,X2Y在常温下为液体;⑤Z单质溶于X2Y中,所得溶液具有漂白作用。
(1)推断X、Y、Z三种元素的名称为:X.________,Y._______,Z._______。
(2)化合物的化学式:XZ_______,X2Y_______。
(3)五个过程中涉及的化学反应的方程式为________、________、________。
正确答案
(1)氢 氧 氯 (2)HCl H2O (3)H2+Cl2HCl 2H2+O22H2O Cl2+H2C====HCl+HClO
抓住明显特征,入手分析可得答案。如:“火焰为苍白色”可推知是H2在Cl2中燃烧(或Cl2在H2中燃烧)。由③可推出X+是H+、Z-是Cl-。根据④的描述,可认为是H2和O2的反应。根据⑤可知有HClO生成。
(8分)在加热条件下,用MnO2与足量浓盐酸反应,制得氯气0.56L(标准状况)。问:
(1)理论上需要消耗MnO2多少克?
(2)被氧化的HCl的物质的量是多少?
正确答案
(1)需耗MnO2 2.18g (4分)(2)被氧化的HCl的物质的量是0.05mol。(6分)
略
(9分)请利用下列装置及试剂组装一套装置。
其流程是,先制取纯净干燥的Cl2(不收集),后试验干燥的Cl2和潮湿的Cl2有无漂白性。
(1)按气体从左向右流向将各装置依次连接起来(填字母序号):
a接____ _____ 接 ___________接_____________接______ _______ 接h 。
(2)烧瓶
中发生反应的化学方程式是 。
(3)E装置的作用是 ,F装置的作用是 。
(4)C瓶中的现象是 ,B瓶中的现象是 。以上事实说明起漂白作用的物质是 。
正确答案
(9分)(1)ijgfedbc(2分)(2)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O(2分)
(3)吸收多余的氯气防止污染空气(1分) 除去Cl2中HCl气体(1分)
(4)有色布条不褪色 有色布条褪色 次氯酸(HClO)(
每空1分)
略
洪灾过后,饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。根据所学知识,回答下列问题:
(1)工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉,化学反应方程式为____________________。
(2)漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,化学反应方程式为 ___________________________________ 。
(3)制取漂白粉的氯气可通过电解饱和食盐水得到。在电解食盐水之前,需要提纯食盐水。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作,正确的操作顺序是 。
①过滤 ②加过量的NaOH溶液 ③加适量的盐酸
④加过量的Na2CO3溶液 ⑤加过量的BaCl2溶液
(4) 极滴入酚酞先变红色(填阴或阳),石墨棒的一端能使湿润的淀粉碘化钾试纸 。
(5)假如电解饱和食盐水制取氯气,氯气制取漂白粉过程中没有任何损耗,得到715g次氯酸钙的同时,理论上需要消耗NaCl的物质的量为多少? (4分)
正确答案
(14分)
(1)2Cl2+2Ca(OH)2 = CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(2) Ca(ClO)2+CO2+H2O ==CaCO3↓+2HClO
(3)C (4)阴 变蓝(5)20 mol(4分)
略
某校化学兴趣小组为制备氯气设计了下列装置,
请回答问题:
(1)连接好装置,装药品之前,必须进行的一项操作步骤是____________________。
(2)A (仪器名称)是:__________________圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为_____________________________________;
(3)_______(填甲或乙)中饱和食盐水的作用是_________________________________;
(4)尾气处理装置:用______________吸收多余的Cl2,防止污染空气。
正确答案
(1)检查装置的气密性
(2)分液漏斗,MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
(3)甲,除去Cl2中的HCl气体
(4)NaOH
试题分析:(1)化学实验装置连接后以后,在装药品之前,必须进行的一项操作步骤是检查装置的气密性,以防止漏气。
(2)根据A仪器的构造特点可知,A是分液漏斗。该装置是用来制备氯气的,所以圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O。
(3)由于浓盐酸易挥发,生成的氯气中混有氯化氢气体,所以必须除去氯化氢。所以在甲装置中盛有饱和食盐水,用来除去Cl2中的HCl气体。
(4)氯气有毒,不能随意排放,以防止空气污染。所以必须用氢氧化钠溶液来吸收多余的Cl2,防止污染空气。
点评:该题是高考中的常见题型,难度不大。主要是考查学生对常见仪器以及实验室制备氯气的熟悉了解程度,旨在培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生规范严谨的实验设计能力和动手操作能力,提升学生的学科素养。
扫码查看完整答案与解析