题目内容
某课外活动兴趣小组欲用下列化学试剂在实验室里制取Cl2并验证Cl2的某些化学性质。实验试剂:3 mol·L-1 H2SO4、1 mol·L-1 NaOH溶液、MnO2、KMnO4、吸收少量SO2的NaOH溶液、浓盐酸、紫色石蕊试液、饱和NaCl溶液、BaCl2溶液、品红溶液。甲小组设计的实验装置图如下,在B中加入吸收少量SO2的NaOH溶液,D中加入1 mol·L-1 NaOH溶液。请回答下列问题:
Ⅰ. (1)写出仪器X的名称:________。
(2)写出A中发生反应的化学方程式:__________________________,不能用E装置代替
A装置的原因是__________________________________________。
(3)C装置的作用是_______________________________________。
(4)甲小组通过该实验要验证Cl2的________(填“漂白性”、“还原性”或“氧化性”)。
(5)乙小组认为甲小组设计的实验装置有缺陷,请你帮助甲小组完善该装置。即还要在________和________(填“A”、“B”、“C”或“D”)装置间连接一个装有________的洗气装置。
Ⅱ.丙小组认为反应一段时间后,B装置溶液(强碱性)中肯定存在Cl-、OH-和SO42—,可能还含有其他的阴离子。
请你设计实验帮助丙小组探究该吸收液中可能存在的其他阴离子。
(1)提出合理假设
假设1:只存在________,或只存在________。
假设2:可能两者都________(填“存在”或“不存在”)。
(2)请设计实验验证假设的正确性:_____________________________。
Ⅰ.(1)分液漏斗 (2)2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O KMnO4为易溶于水的粉末 (3)完全缓冲,防倒吸 (4)氧化性 (5)A B 饱和食盐水
Ⅱ.(1)ClO- SO42— 不存在 (2)取适量吸收液于两支试管中,向一支试管中加入足量盐酸,若产生能使品红溶液褪色的气体,则有SO32—;向另一支试管中加入盐酸,再加几滴紫色石蕊试液,若溶液先变红后褪色,则有ClO-(其他合理答案也可)
解析
实验室用铜制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
(1)为了节约原料,硫酸和硝酸的最佳物质的量之比为________ ;为了吸收该反应中产生的尾气,可选择的最佳装置是________(填序号)。
(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计。
方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器N中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再使氧化铜与稀硫酸反应。
方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与烯硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,再通入空气或氧气,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加入物质甲调节pH,铁元素全部转化为Fe(OH)3沉淀(一般当铁离子的浓度下降到10-5mol·L-1时,就认为沉淀完全),然后过滤、浓缩、结晶。
(已知:常温下,Ksp[Cu(OH)2]=10-22,Ksp[Fe(OH)3]=10-38)
请回答下列问题:
①方案1中仪器N的名称是________。
②方案2中为了使铁元素全部沉淀,应调节pH至少为________。
③方案2中甲物质可选用________(填序号)。
A.CaO | B.NaOH | C.CuCO3 | D.Cu2(OH)2CO3 E.Fe2(SO4)3 |