题目内容

【题目】下图为实验室制取纯净、干燥的Cl2,并进行检验Cl2性质实验的装置。其中E瓶中放有干燥红色布条;F中为铜网,F右端出气管口附近放有脱脂棉。

(1)写出制备氯气的反应方程式并用双线桥标明电子转移过程___________

(2)C中试剂是_______;D中试剂的作用是_________

(3)E中现象是_____________;F中现象是________;H中发生反应的化学方程式为___________________

(4)KMnO4与浓盐酸反应也能产生氯气,请配平以下方程式:

____KMnO4 + ____HCl=____KCl + ____MnCl2 + ____Cl2↑ + ____H2O。

若反应产生0.1 mol Cl2,则转移的电子数目为_______

【答案】 饱和食盐水 除去氯气中的H2O 瓶中充满黄绿色气体,红色布条不褪色 剧烈燃烧,产生棕黄色烟 Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O _2_KMnO4 + _16_HCl==_2_KCl + _2_MnCl2 + _5_Cl2↑ + _8_H2O 0.2NA

【解析】

分液漏斗中的浓盐酸滴入烧瓶B中的二氧化锰固体中加热发生反应生成氯气,氯气中含水蒸气和氯化氢气体杂质,通过装置C中饱和食盐水除去氯化氢气体,通过装置D中的浓硫酸除去水蒸气,通过装置E检验干燥的氯气是否具有漂白性,通过装置F中的铜网加热发生反应生成棕黄色的烟得到氯化铜,通过装置G收集氯气,剩余氯气通过装置H中的氢氧化钠溶液吸收,据此解答。

1)实验室是利用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气,A中是浓盐酸,B中是二氧化锰固体,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,反应中锰元素化合价从+4价降低到+2价得到2个电子,氯元素化合价从-1价升高到0价失去1个电子,则用双线桥标明电子转移过程为

2)生成的氯气中含有氯化氢,用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,即C中的试剂是饱和食盐水。装置D中为浓硫酸除去氯气中的水蒸气得到干燥纯净的氯气;

3)干燥的氯气没有漂白性,则E中干燥的氯气遇到干燥有色布条不褪色,即E中的实验现象是瓶中充满黄绿色气体,红色布条不褪色;F装置是铜加热和氯气反应生成氯化铜的反应,生成的氯化铜形成棕黄色烟,即实验现象是剧烈燃烧,产生棕黄色烟;氯气有毒,不能排放到空气中,需要用氢氧化钠溶液吸收,H中试剂为氢氧化钠溶液,氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O

4KMnO4与浓盐酸反应也能产生氯气,反应中Mn元素化合价从+7价降低到+2价得到5个电子,氯元素化合价从-1价升高到0价失去1个电子,则根据电子得失守恒和原子守恒可知配平后的方程式为2KMnO4+6HCl2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。若反应产生0.1 mol Cl2,则转移的电子的物质的量是0.2mol,其数目为0.2NA

练习册系列答案
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(1)研究表明,在200℃,压强超过200MPa时,不使用催化剂,氨便可以顺利合成。但工业上合成NH3往往在温度500℃压强20~50MPa的条件下进行,已知合成氨为放热反应,试分析原因________________________________

(2)已知:A.2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(l) ΔH=-123kJ/mol

B. NH2COONH4(l)(NH2)2CO(g)+H2O(g) ΔH= +50kJ/mol

①在工业生产中,尿素是由以上A、B两步合成的,则工业上由氨气与二氧化碳合成尿素的热化学反应方程式为:__________________________________

②尿素合成过程中通过控制温度、NH3CO2的物质的量比(氨碳比a)等因素来提高CO2的转化率。如图是在其他因素一定,不同氨碳比条件下CO2平衡转化率与温度的关系图。由图可知当温度一定时,a值越大,CO2转化率越大其原因是_____________________;当a一定时,CO2平衡转化率呈现先增大后减小的趋势,其原因为_______________________________

(3)工业上常利用4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)生产硝酸。在同温条件下,向2L的反应容器中充入2mol NH32.75molO2,平衡时NH3转化率为50%,则该温度下K=________________;保持温度不变,反应容器中每种物质各增加0.1mol,则平衡将___________移动;其他条件不变,下列措施一定可以增大氨气转化率的是_________________

a.降低氨气浓度 b.增大容器体积 c.降低温度 d.移除水蒸气 e.选择合适的催化剂

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